JPH01310595A - 銅の表面処理法 - Google Patents
銅の表面処理法Info
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Landscapes
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、多層プリント配線板を製造する際に。
内層回路板とプリプレグとを積層一体化する工程におい
て内層回路板上の銅とプリプレグとの接着に適した銅表
面の処理方法に関する。
て内層回路板上の銅とプリプレグとの接着に適した銅表
面の処理方法に関する。
(従来の技術)
従来、多層プリント配線板は、銅張積層板の銅箔の不要
な部分をエツチング等によって除去して内層回路を形成
し、内層回路の銅表面を化学液で粗化し、粗化した表面
を酸化処理し、プリプレグ及び外層回路となる銅箔をそ
の上に重ねて積層−体化し、外層回路及び内層回路の接
続を必要とする箇所に穴をあけ、その穴内面に付着した
樹脂やガラスの片を化学液で除去した後に無電解めっき
等を用いて銅等の金属層を形成し、外層回路をエツチン
グ等によって形成することによって、製造されていた。
な部分をエツチング等によって除去して内層回路を形成
し、内層回路の銅表面を化学液で粗化し、粗化した表面
を酸化処理し、プリプレグ及び外層回路となる銅箔をそ
の上に重ねて積層−体化し、外層回路及び内層回路の接
続を必要とする箇所に穴をあけ、その穴内面に付着した
樹脂やガラスの片を化学液で除去した後に無電解めっき
等を用いて銅等の金属層を形成し、外層回路をエツチン
グ等によって形成することによって、製造されていた。
このとき、穴内面に露出した銅表面の酸化処理層が、そ
の後の酸性の化学処理液に侵され、穴の周囲の内層銅箔
とプリプレグの接着が維持されない部分(ハローイング
という)ができ、はんだ付は等の熱衝撃によって剥離す
るという問題があった。この問題を解決するものとして
は、本願出願人が先に出願した発明に示す以下の多層プ
リント配線板の内層回路の銅表面の処理方法がある。
の後の酸性の化学処理液に侵され、穴の周囲の内層銅箔
とプリプレグの接着が維持されない部分(ハローイング
という)ができ、はんだ付は等の熱衝撃によって剥離す
るという問題があった。この問題を解決するものとして
は、本願出願人が先に出願した発明に示す以下の多層プ
リント配線板の内層回路の銅表面の処理方法がある。
すなわち。
a、銅表面を酸化剤を含む水溶液と接触させて。
銅表面に酸化銅を形成する工程。
b、酸化処理した銅表面を水素化ホウ素アルカリを含む
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgC11を極に対して一1000m
V以上で一400mV以下の範囲内に変化させる工程。
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgC11を極に対して一1000m
V以上で一400mV以下の範囲内に変化させる工程。
c.ホルムアルデヒドを含む水溶液と接触させることに
よって、酸化処理した銅表面の電位をAg−AgCf電
極に対して一1000mVよりも卑な電位に変化させる
工程。
よって、酸化処理した銅表面の電位をAg−AgCf電
極に対して一1000mVよりも卑な電位に変化させる
工程。
03つの工程を順に含む処理工程によって銅表面に形成
した酸化銅を金属銅に還元することを特徴とする銅の表
面処理法である。
した酸化銅を金属銅に還元することを特徴とする銅の表
面処理法である。
(発明が解決しようとする課題)
水素化ホウ素アルカリと接触させることによって、酸化
処理した銅表面の電位をAg−AgCI2電極に対して
一1000m V以上で一400mV以下の範囲内に変
化させた後5ホルムアルデヒドを含む水/8液と接触さ
せて酸化銅を金属銅に還元するまでの時間は他の工程よ
り長く、この工程でプリント配線板の製造時間が制限さ
れ、さらに工程を自動化する際にも大きな障害となる。
処理した銅表面の電位をAg−AgCI2電極に対して
一1000m V以上で一400mV以下の範囲内に変
化させた後5ホルムアルデヒドを含む水/8液と接触さ
せて酸化銅を金属銅に還元するまでの時間は他の工程よ
り長く、この工程でプリント配線板の製造時間が制限さ
れ、さらに工程を自動化する際にも大きな障害となる。
本発明は、このような問題を解決し、充分な接着を維持
するとともに、さらに処理速度の大きい酸化処理した銅
表面の処理方法を提供することができるものである。
するとともに、さらに処理速度の大きい酸化処理した銅
表面の処理方法を提供することができるものである。
(課題を解決する手段)
本発明は、酸化銅を金属銅に還元するために水素化ホウ
素アルカリを含む水溶液と接触させ次にホルムアルデヒ
ドを含む水溶液と接触させる方法において、ホルムアル
デヒドを含む水?8Hに塩類の少なくとも1種を含ませ
ることにより還元の速度を大きくできるという知見に基
づいてなされたものであり、以下の工程を以下の順に含
む処理工程によって銅表面に形成した酸化銅を金属鋼に
還元することを特徴とする銅の表面処理法である。
素アルカリを含む水溶液と接触させ次にホルムアルデヒ
ドを含む水溶液と接触させる方法において、ホルムアル
デヒドを含む水?8Hに塩類の少なくとも1種を含ませ
ることにより還元の速度を大きくできるという知見に基
づいてなされたものであり、以下の工程を以下の順に含
む処理工程によって銅表面に形成した酸化銅を金属鋼に
還元することを特徴とする銅の表面処理法である。
a、銅表面を酸化剤を含む水溶液と接触させて。
銅表面に酸化銅を形成する工程。
b、酸化処理した銅表面を水素化ホウ素アルカリを含む
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgC1!電極に対して一1000mV
以上で一400mV以下の範囲内に変化させる工程。
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgC1!電極に対して一1000mV
以上で一400mV以下の範囲内に変化させる工程。
c.ホルムアルデヒドと塩類の少なくとも1種以上を含
む水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表
面の電位をAg−AgC1電極に対して一1000mV
よりも卑な電位に変化させる工程。
む水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表
面の電位をAg−AgC1電極に対して一1000mV
よりも卑な電位に変化させる工程。
本発明において、工程aの銅表面に酸化銅を形成する方
法は、一般に知られている亜塩素酸ナトリウム、過硫酸
アルカリ、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウム、又はペ
ルオキソ硫酸アルカリのアルカリ性水?8液等の酸化剤
を含む処理液に浸漬又はその処理液を吹き付けて行う。
法は、一般に知られている亜塩素酸ナトリウム、過硫酸
アルカリ、塩素酸カリウム、過塩素酸カリウム、又はペ
ルオキソ硫酸アルカリのアルカリ性水?8液等の酸化剤
を含む処理液に浸漬又はその処理液を吹き付けて行う。
この銅の酸化処理液組成の一例は。
N a CIt Ot ; 30〜150 g /
12Na、P○a ・12H20; 10〜60 g
/ j!NaOH;5〜30g/# である。また5その処理条件は、液温か55〜95℃で
ある。さらに、酸化銅を形成するための銅表面の前処理
として、脱脂を行い、過硫酸アンモニウム水溶液又は塩
化第二銅と塩酸とを含む水溶液等に接触させて銅表面を
粗化することが好ましい。
12Na、P○a ・12H20; 10〜60 g
/ j!NaOH;5〜30g/# である。また5その処理条件は、液温か55〜95℃で
ある。さらに、酸化銅を形成するための銅表面の前処理
として、脱脂を行い、過硫酸アンモニウム水溶液又は塩
化第二銅と塩酸とを含む水溶液等に接触させて銅表面を
粗化することが好ましい。
工程すで使用する還元剤である水素化ホウ素アルカリと
は、水素化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素カリウム等
である。この水素化ホウ素アルカリの濃度は、酸化処理
した銅表面の電位の変化する速度と5還元後の外観の均
一性とに影響する。
は、水素化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素カリウム等
である。この水素化ホウ素アルカリの濃度は、酸化処理
した銅表面の電位の変化する速度と5還元後の外観の均
一性とに影響する。
その濃度は、O,Ig#以上、好ましくは0゜2〜5g
/βで用いる。
/βで用いる。
また3水素化ホウ素アルカリは自然分解し易いので、抑
制するために、酢酸鉛、塩化鉛5硫酸鉛又はチオグリコ
ール酸を添加することが好ましく、また、pHを10〜
13.5に維持することによっても可能である。
制するために、酢酸鉛、塩化鉛5硫酸鉛又はチオグリコ
ール酸を添加することが好ましく、また、pHを10〜
13.5に維持することによっても可能である。
酸化処理した銅表面と水素化ホウ素アルカリの接触時間
は極めて重要である。酸化処理した銅表面を水素化ホウ
素アルカリに接触させると、酸化銅が還元され始め、酸
化処理した銅表面の電位が卑の方へ変化していく。この
とき、を位が一1000mVより卑になるまで接触時間
を長くすると、外観に不均一を発生し、接着強度が大き
くならないこともある。このような問題の発生しない範
囲が、 −1000mV以上で一400mV以下である
。実際には、常に電位の監視をする必要はなく、水素化
ホウ素アルカリを含む水溶液の組成と温度によって、望
ましい接触時間が決定できる。−例として、水素化ホウ
素ナトリウムの場合、濃度;1g/f、pH;12.5
.温度;40℃のときの望ましい接触時間は3〜180
秒である。
は極めて重要である。酸化処理した銅表面を水素化ホウ
素アルカリに接触させると、酸化銅が還元され始め、酸
化処理した銅表面の電位が卑の方へ変化していく。この
とき、を位が一1000mVより卑になるまで接触時間
を長くすると、外観に不均一を発生し、接着強度が大き
くならないこともある。このような問題の発生しない範
囲が、 −1000mV以上で一400mV以下である
。実際には、常に電位の監視をする必要はなく、水素化
ホウ素アルカリを含む水溶液の組成と温度によって、望
ましい接触時間が決定できる。−例として、水素化ホウ
素ナトリウムの場合、濃度;1g/f、pH;12.5
.温度;40℃のときの望ましい接触時間は3〜180
秒である。
工程Cで用いるホルムアルデヒドの水溶液の濃度は、3
6%ホルマリンを使用した場合、0.5m l 71以
上で、2〜15mJ!/j!が好ましい範囲である。ま
た、このホルムアルデヒドの水溶液のpHは9以上、好
ましくは10.5以上である。
6%ホルマリンを使用した場合、0.5m l 71以
上で、2〜15mJ!/j!が好ましい範囲である。ま
た、このホルムアルデヒドの水溶液のpHは9以上、好
ましくは10.5以上である。
このpHを調整するには、水酸化アルカリ等を用いる。
このホルムアルデヒドの水溶?flに添加する塩類とし
ては、Na、SO4,Kt SOa + HCoON
a、NaC1,等の溶解炭の高いものが使用でき、これ
らを組み合わせて用いることもできる。また、その添加
量は0.01モル/1以上、好ましくは0.1モル/1
以上である。
ては、Na、SO4,Kt SOa + HCoON
a、NaC1,等の溶解炭の高いものが使用でき、これ
らを組み合わせて用いることもできる。また、その添加
量は0.01モル/1以上、好ましくは0.1モル/1
以上である。
このホルムアルデヒドと塩類とを含む水溶液に、酸化処
理をし工程すの処理をした銅表面を接触させると、初期
の銅の電位は一1000m V〜−400mVの範囲に
あり、接触を継続すると金属銅の電位である一1000
m Vより卑に変化するあこの接触をm続する時間は5
少なくとも金属銅の電位に変化するまでの時間が必要で
ある。
理をし工程すの処理をした銅表面を接触させると、初期
の銅の電位は一1000m V〜−400mVの範囲に
あり、接触を継続すると金属銅の電位である一1000
m Vより卑に変化するあこの接触をm続する時間は5
少なくとも金属銅の電位に変化するまでの時間が必要で
ある。
工程すの処理を行った銅表面は、そのまま工程Cの処理
をすることもでき、水洗して工程Cの処理をしてもよい
。
をすることもでき、水洗して工程Cの処理をしてもよい
。
また2本発明は、多層プリント配線板の内層回路表面の
処理のみでなく、プリント配線板の外層回路の表面処理
、銅箔と絶縁材との貼り合わせ等にも用いることができ
る。
処理のみでなく、プリント配線板の外層回路の表面処理
、銅箔と絶縁材との貼り合わせ等にも用いることができ
る。
(作用)
ホルムアルデヒドのアルカリ水溶液に塩M’c添加すれ
ば、塩類を添加しないときに比べ、金属銅に還元する時
間を短縮できる。
ば、塩類を添加しないときに比べ、金属銅に還元する時
間を短縮できる。
実施例1
あらかじめ、内層回路を形成した内層回路板を過硫酸ア
ンモニウム水溶液で粗化した後、以下の組成1条件で処
理して、内層回路の銅表面に酸化銅を形成した。
ンモニウム水溶液で粗化した後、以下の組成1条件で処
理して、内層回路の銅表面に酸化銅を形成した。
組成
水酸化ナトリウム;15g/j!
リン酸三ナトリウム; 30 g/l
(N a 3P Oa ’ 12Hz O)亜塩素酸
ナトリウム; 90 g/l 水;以上の組成物と合わせてIILとなる量条件 液温;85℃ 処理時間;90秒 次に、水洗した後以下の組成9条件で処理した。
ナトリウム; 90 g/l 水;以上の組成物と合わせてIILとなる量条件 液温;85℃ 処理時間;90秒 次に、水洗した後以下の組成9条件で処理した。
組成
水素化ホウ素ナトリウム; 1 g/l水;組成物と合
わせてII!となる量 条件 pH;12.5 液温;40℃ 処理時間;40秒 次に5水洗した後以下の組成1条件で処理した。
わせてII!となる量 条件 pH;12.5 液温;40℃ 処理時間;40秒 次に5水洗した後以下の組成1条件で処理した。
組成
36%ホルマリン:4mβ/I
N a z S Os i 0.5モル/1条件
pH;12.5
液温;40℃
処理時間;内層回路板上の銅の表面の電位がAg−Ag
C1電極に対して一1200mVとなるまでの時間 以上のように処理した内層回路板を、水洗し。
C1電極に対して一1200mVとなるまでの時間 以上のように処理した内層回路板を、水洗し。
80℃で30分乾燥した後、この両側にエポキシ変性ポ
リイミド樹脂プリプレグであるl−67(日立化成工業
株式会社、商品名)で挟みさらにその両外側を35μm
の銅箔で挟んで積み重ね、圧力50kg/cJ、/&度
170℃1時間90分の条件で加熱加圧して積層一体化
した試験片を作成した。
リイミド樹脂プリプレグであるl−67(日立化成工業
株式会社、商品名)で挟みさらにその両外側を35μm
の銅箔で挟んで積み重ね、圧力50kg/cJ、/&度
170℃1時間90分の条件で加熱加圧して積層一体化
した試験片を作成した。
実施例2
実施例1においてNa、So、を1モル/βとした以外
は、全て同じ条件として試験片を作成した。
は、全て同じ条件として試験片を作成した。
実施例3
実施例1においてpJ a 1 S Osを2モル/1
とした以外は、全て同じ条件として試験片を作成した。
とした以外は、全て同じ条件として試験片を作成した。
実施例4
実施例1においてNazSO4の替わりにNaClとし
た以外は、全て同じ条件として試験片を作成した。
た以外は、全て同じ条件として試験片を作成した。
実施例5
実施例4においてNaCj!を1モル/lとした以外は
、全て同し条件として試験片を作成した。
、全て同し条件として試験片を作成した。
実施例6
実施例4においてNaCl1を2モル/lとした以外は
、全て同じ条件として試験片を作成した。
、全て同じ条件として試験片を作成した。
比較例1
実施例1においてN a Z S Oaを添加しないこ
と以外は、全て同じ条件として試験片を作成した。
と以外は、全て同じ条件として試験片を作成した。
以上のようにして作成した各々の試験片の酸化処理した
後の銅の表面が金属銅に還元されるまでの時間と、以下
の試験を行った。その結果を第1表に示す。
後の銅の表面が金属銅に還元されるまでの時間と、以下
の試験を行った。その結果を第1表に示す。
(1)内層銅箔引き剥がし試験
試験法、JIS−C6481
(2)耐塩酸試験
試験法;
■130mmx 130mmの大きさに切断加工0表面
銅箔を除去 ■直径1mmの穴を30箇所にあける ■19%塩酸に浸漬 ■塩酸が内層に浸み込む時間の測定 (3)耐無電解めっき液試験 試験法; ■130mmX 130mmの大きさに切断加工0表面
w4箔を除去 ■直径1mmの穴を30箇所にあける ■以下の無電解めっき液に浸漬 組成 Cu5Oa ・58z O: 10g/j!EDTA
・2Na : 30 g/136%ホルマリン:5r
r#l/1 純水:組成物と合わせてIPとなる量 条件 温度ニア0℃ pH:12.5 ■無電解めっき液が内層に浸み込む時間の測定第1表 (発明の効果) 以上に説明したように1本発明によって、耐塩酸性、耐
無電解めっき液性および樹脂との接着力を維持し、さら
に処理時間が短く量産に優れた銅の表面処理法を提供す
ることができる。
銅箔を除去 ■直径1mmの穴を30箇所にあける ■19%塩酸に浸漬 ■塩酸が内層に浸み込む時間の測定 (3)耐無電解めっき液試験 試験法; ■130mmX 130mmの大きさに切断加工0表面
w4箔を除去 ■直径1mmの穴を30箇所にあける ■以下の無電解めっき液に浸漬 組成 Cu5Oa ・58z O: 10g/j!EDTA
・2Na : 30 g/136%ホルマリン:5r
r#l/1 純水:組成物と合わせてIPとなる量 条件 温度ニア0℃ pH:12.5 ■無電解めっき液が内層に浸み込む時間の測定第1表 (発明の効果) 以上に説明したように1本発明によって、耐塩酸性、耐
無電解めっき液性および樹脂との接着力を維持し、さら
に処理時間が短く量産に優れた銅の表面処理法を提供す
ることができる。
1、事件の表示
昭和63年特許願第141986号
2、発明の名称
銅の表面処理法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号名称(
445) 日立化成工業株式会社代表者横山亮次 4、代理人 居所 ■163東京都新宿区西新宿二丁目1番1
号日立化成工業株式会社内 電話 東京 346−3111 (大代表)氏名(85
30)弁理士 廣 瀬 章5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄6、補正の内容 (1)特許請求の範囲 別紙のとおり。
445) 日立化成工業株式会社代表者横山亮次 4、代理人 居所 ■163東京都新宿区西新宿二丁目1番1
号日立化成工業株式会社内 電話 東京 346−3111 (大代表)氏名(85
30)弁理士 廣 瀬 章5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄6、補正の内容 (1)特許請求の範囲 別紙のとおり。
(2)明細書の第5頁第11行から第12行目に「ホル
ムアルデヒドと塩類のうち少なくとも1種以上とを含む
・・・・」 とあるのを 「塩のうち少なくとも1種以上とホルムアルデヒドとを
含む・・・・」 と訂正する。
ムアルデヒドと塩類のうち少なくとも1種以上とを含む
・・・・」 とあるのを 「塩のうち少なくとも1種以上とホルムアルデヒドとを
含む・・・・」 と訂正する。
以上
2、特許請求の範囲
1、以下の工程を以下の順に含む処理工程によって銅表
面に形成した酸化銅を金属銅に還元することを特徴とす
る銅の表面処理法。
面に形成した酸化銅を金属銅に還元することを特徴とす
る銅の表面処理法。
a、銅表面を酸化剤を含む水溶液と接触させて。
銅表面に酸化銅を形成する工程。
b、酸化処理した銅表面を水素化ホウ素アルカリを含む
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgC4’l極に対して−LOOOmV
以上で一400mV以下の範囲内に変化させる工程。
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgC4’l極に対して−LOOOmV
以上で一400mV以下の範囲内に変化させる工程。
c、Pのうち小なくとも1種p上とホルムアルデヒド上
を含む水溶液と接触させることによって。
を含む水溶液と接触させることによって。
酸化処理した銅表面の電位をAg−AgCβ電極に対し
て一1000mVよりも卑な電位に変化させる工程。
て一1000mVよりも卑な電位に変化させる工程。
Claims (1)
- 1.以下の工程を以下の順に含む処理工程によって銅表
面に形成した酸化銅を金属銅に還元することを特徴とす
る銅の表面処理法。 a.銅表面を酸化剤を含む水溶液と接触させて、銅表面
に酸化銅を形成する工程。 b.酸化処理した銅表面を水素化ホウ素アルカリを含む
水溶液と接触させることによって、酸化処理した銅表面
の電位をAg−AgCl電極に対して−1000mV以
上で−400mV以下の範囲内に変化させる工程。 c.ホルムアルデヒドと塩類のうち少なくとも1種以上
とを含む水溶液と接触させることによって,酸化処理し
た銅表面の電位をAg−AgCl電極に対して−100
0mVよりも卑な電位に変化させる工程。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14198688A JPH0719957B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 銅の表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14198688A JPH0719957B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 銅の表面処理法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01310595A true JPH01310595A (ja) | 1989-12-14 |
JPH0719957B2 JPH0719957B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15304737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14198688A Expired - Lifetime JPH0719957B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 銅の表面処理法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0719957B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002115078A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 銅の表面処理法 |
JP2008088543A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-04-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 銅表面処理液セット、これを用いた銅の表面処理方法、銅、配線基板および半導体パッケージ |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP14198688A patent/JPH0719957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002115078A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 銅の表面処理法 |
JP2008088543A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-04-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 銅表面処理液セット、これを用いた銅の表面処理方法、銅、配線基板および半導体パッケージ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0719957B2 (ja) | 1995-03-06 |
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Legal Events
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