JPH0217698A

JPH0217698A - 高密度プリント回路板の製造方法

Info

Publication number: JPH0217698A
Application number: JP16845588A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kubota; 繁久保田; Norimoto Moriwaki; 森脇　紀元; Shohei Eto; 江藤　昌平; Isao Kobayashi; 功小林; Hiroshi Hishiki; 菱木　宏; Yuichi Ikeda; 裕一池田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-01-22
Also published as: JPH0561796B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、高密度プリント回路板の製造方法、特にス
ルーホールの内面のみに選択的にめっきを行う工程を有
する同回路板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

多層基板のスルーホールの内面に銅めっきを施す場合、
従来は、孔あけした銅張積層板にめっき核処理を施し、
薄く無電解銅めっきを行って電気的な導通を得た後、電
気めっきによって所望の厚さのめっきを行う方法がとら
れてきた。

この方法では、実装密度が増すに伴いスルーホール径が
小さくなり、また積層数が増して板厚が厚くなると、電
気めっきの厚さが、スルーホールの開口部付近で厚く、
奥になるにつれて薄くなるという問題があった。しかし
、この問題は無電解銅めっきの採用によって解決できた
。

ところが、この無電解銅めっきによれば、スルーホール
内面に析出した分と同じ厚さの銅が表面にも析出するた
め、回路パターン形成のためのエツチング量が増えて、
エツチングに時間を要するだけでなく、サイドエツチン
グやアンダーカントによってパターン精度が低下するこ
とがあった。

このため、無電解銅めっきは、高密度プリント回路板の
製造には不向であった。

そこで、こうした問題を解決するために、いくつかの提
案がなされている。

たとえば、特開昭４８−８０６３号公報には、スルーホ
ールをあけてからパターンエツチングを行い、その後め
っき核処理を施し、ついで耐めっきソルダーレジストを
塗布して無電解めっきを行う方法が提案されている。

また、特開昭４８−８０６２号公報には、孔あけしたｗ
４張積層板に、めっき核処理を施してからパターンエツ
チングを行い、ついで耐めっきソルダーレジストを塗布
した後、無電解銅めワきを行う方法が提案されている。

さらに、特開昭６１−７０７９０号公報には、孔あけし
た銅張積層板に、めっき核処理を施し、無電解銅めっき
をスルーホール内の所望厚さよりも薄く施し、パターン
エツチングを行い、耐めっきソルダーレジストを塗布し
た後、少なくともスルーホールの内面を所望厚さまで無
電解めっきする方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらの提案にも次のような問題がある。

すなわち、特開昭４８−８０６３号公報の方法では、銅
配線パターンの精度は高くなるが、基材表面にめっき核
金属粒子が残留するため、マイグレーションを生じて回
路パターン間の絶縁性が低下する。

また、特開昭４８−８０６２号公報の方法では、種々の
処理工程においてめっき核が脱離したり、その機能が低
下することがある。

さらに特開昭４８−８０６２号公報や特開昭６１−７０
７９０号公報の方法では、ソルダーレジストはインクと
して供給されるため、必要部分に無電解銅めっきを行う
ときのマスキングは、スクリーン印刷で行われる。とこ
ろが、このスクリーン印刷の精度には限界がある。この
ため、この方法では、小径スルーホールやピン間配線数
の増加には対応しきれず、高密度プリント回路板の作製
は困難である。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、無電解銅めっきをするときのマスキングレジ
ストとして無電解めっき液に耐性のあるホトレジストを
使用することにより、小径スルーホールや高密度のピン
間配線を有する高密度プリント回路板を容易に製造する
ことができる同回路板の製造方法を従供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る高密度プリント回路板の製造方法は、次
の７エ程を備えたものである。各工程は、それらを模式
的に示した第１〜７図によって説明する。

（１）内層加工を行った銅張積層板１に、第１図のよう
に、スルーホール２をあける工程。

（２）スルーホール２をあけた銅張積層板１に、無電解
銅めっきのための活性化処理を施す工程、すなわち、同
積層板１に脱脂、酸化膜除去、粗化などの処理を行った
後、第２図のように、めっき核３（通常パラジウム）を
付与する工程。

（３）活性化処理をした銅積層Ｎ板１の表面に、所定の
厚さより薄く　（通常１〜５μｍ程度）無電解銅めっき
を施して、第３図のように、第１の無電解銅めっき層４
を形成する工程。

（４）薄い無電解銅めっきＮ４の表面に、エツチング（
テンティング法またははんだはがし法など）により、第
４図のように、回路パターン５を形成する工程。

（５）回路パターン５の上から銅張積層板１に、第５図
のように、無電解銅めっき液に耐性のあるホトレジスト
６を装着する工程。

（６）写真製版技術を用いてホトレジスト６を露光し、
続いて現像し、第６図のように、レジストパターン７を
形成する工程。

（７）少なくともスルーホール２の内面に、第７図のよ
うに、無電解銅めっきを行って、第１の無電解銅めっき
層４の上に第２の無電解銅めっきＮ８（信転性の観点か
ら１５μｍ以上）を形成し、両層４，８で所定の厚さの
無電解銅めっき層９を形成する工程。

なお、（５）〜（７）の工程で使用した無電解銅めっき
時のマスキングのためのホトレジスト６はソルダーマス
クとして使用される。

この発明で使用する上記ホトレジスト６は、無電解銅め
っき液に耐性を有することが必要である。

通常知られているエツチングのためのドライフィルムレ
ジストやソルダーマスク用ホトレジスト等はアルカリ耐
性が不十分であり、この発明での使用は困難である。

この発明で使用できるホトレジストとしては、例えば、
次のｆａ）〜＋ｅ）の組成分で構成されるものをあげる
ことができる。すなわち、（ａｔ一般式（式中、ｋは１又は２．ｌは１又は２．ｍは１又は２、
Ｒ１へ（５−ｋ）は水素原子又はメチル基、０、〜（４
−１）は水素原子又゛はメチル基、Ｒ８へ（５−曽）は
水素原子又はメチル基、ｎは０〜２０の整数を示す）で
示される多価芳香族イソシアネートおよび２価アルコー
ルの（メタ）アクリル酸モノエステルを反応させてえら
れ、１分子２個以上の（メタ）アクリルロイル基及び２
個以上のウレタン結合を有するポリウレタンポリ　（メ
タ）アクリレート１０〜６０部、（ｂｌビスフェノール型エポキシ（メタ）アクリレ−ト
　５〜４５部　、［０１線状高分子化合物２０〜６０部および（ｄｌ光照
射を受けて遊離ラジカルを生成νる重合開始剤１〜１０
部と、ｔｅｌ必要に応じて添加される着色剤、密着性向上剤、
熱重合安定側、とで組成される（ｂｌ　＋　（ｂｌ　＋　（Ｃ）の合計
量が１００部であるホトレジストをあげることができる
。このフォトレジストは、アルカリ耐性に特に優れてお
り、この発明の実施を可能にする。

なお、上記ホトレジストについては、同一発明者の同日
出願特願昭第何号（Ａ　Ｐ　Ｓ　４１３７）感光性樹脂
組成物および感光性エレメントに詳しく説明している。

上記ホトレジストは、液状レジストとして塗布すること
ができるが、液状レジストは、塗布時に、スルーホール
２の内部に入りこむので、現像でこれを完全に除去する
ことは困難である。特に、０、３　ｍ以下の小径スルー
ホール２の場合は不可能である。このため、液状レジス
トとして塗布する場合は、穴うめ法によるレジスト塗布
などのように、煩雑なプロセス工程で処理しなければな
らない、したがって、この方法は効率的なプリント回路
の製造の点からみて好ましくない。

しかし、この問題点は、液状レジストをドライ化してフ
ィルムとし、これをラミネートすることで回避すること
ができる。フィルムのラミネートによれば、スルーホー
ル２にレジストが侵入するおそれはないし、現像処理で
完全に除去することもできるからである。

このため、この発明においては、上記組成のホトレジス
トをドライ化した感光性エレメントの状能で使用するの
が好ましい。

感光性エレメントは、真空ラミネーターを用いて処理す
れば、配線間に空気を巻き込むことはないので、良好な
配線被覆性をもって積層板ｌに装着することができる。

〔作用〕

この発明においては、無電解鋼めっき用レジストとして
、アルカリ耐性の高いホトレジストを使用し、これを写
真製版技術で露光、現像してマスキングのためのパター
ニングを行うので、小径スルーホールやピン間配線の高
密度化が可能になり、したがって、高密度プリント回路
板を容易に作製することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の詳細な説明する。

実施例１（１１ポリウレタンポリアクリレートの合成−Ｓ式（１
１で示される多価芳香族イソシアネートとして、ミリオ
ネー）ＭＲ−４００（日本ポリウレタン工業（株）製）
４５０ｇと、２−ヒドロキシエチルアクリレート４００
ｇとメチルエチルケトン４００ｇとを２１のフラスコに
入れ、これにオクチル酸亜鉛１．９ｇを添加して、６０
℃で８時間反応させた。このとき、重合を防止するため
、空気を１ｍ　１　／　ｍ　ｉ　ｎの流量で吹き込みな
がら反応を行った。ＮＣＯの測定を常法によって行い、
０．２以下になった時点を反応の終了とした。得られた
ポリウレタンポリアクリレートは７０重量％の固形部を
含んでいた。

（２）ビスフェノール型エポキシアクリレートの合成エピコート８２Ｂ（油化シェル社製、エポキシ当量１９
０）５７０ｇ　（３当量）およびアクリル酸２０１ｇ（
２，８モル）をＩＡＩのフラスコに入れ、重合禁止剤と
してメトキシフェノール０．７７ｇ（０，１重量％）、
ベンジルジメチルアミン３．９ｇ（０，５重量％）を加
えて、９０℃で６時間反応させた。その後、常法により
酸価を測定し、その値が１以下になつたときに終点とし
た。

（３）感光性エレメントの作製上記（ｌｌのウレタンアクリレート４０部（固形部は６
０％（２４部））上記（２）のエポキシアクリレート　　　　２５部メタ
クリル酸メチル・メタクリル酸ブチル・メタクリル酸（重量比：１１１０／１８／２共重合物、分子量約１５万　　　４
０部２−エチルアントラキノン　　　　４．５部ｐ−メ
トキシフェノール　　　　　０．１部メチルエチルケト
ン　　　　　　　　　４５部上記組成の感光性樹脂組成
物の溶液を調製した。

この樹脂液を厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に塗布し、室温で２０分間、７０℃で１０
分間、１００℃で５分間乾燥し、感光性樹脂組成物の層
の厚さが約７０μｍの感光性エレメントを得た。

（４）プリント回路板の作製基板の厚さ１．６龍、銅箔厚さ１８μｍのガラスエポキ
シ銅張積層板に、スルーホールおよび部品孔を形成した
。ついで、無電解めっき用の触媒処理を行ったのち、無
電解銅めっき浴（ｐＨ１２，５，６０℃）に基板を２時
間浸漬し、約３μｍの銅膜を全面に施した。

ついで、エツチングレジストを施し、配線パターンを形
成した。

この基板上に上記（３）で得た感光性エレメントを、真
空ラミネータを用いて積層した。積層後、ネガマスクを
用いて露光し、次いで８０℃で１０分間加熱したのち、
１．１．１−トリクロロエタンを用いてスプレー現像を
行った（２０℃、８０秒間）、現像後、８０℃で５分間
乾燥し、高圧水銀灯（８０Ｗ／ａｍ）を用いて２．５Ｊ
／−照射した。その後、１５０℃で３０分間加熱処理を
行い保護膜を形成した。

つぎに、無電解銅めっき浴（ｐＨ１２，０，６０℃）に
基板を１２時間浸漬し、厚さ約２０μｍの銅めっきをス
ルーホールおよび部品孔に施した。無電解めっき処理後
、充分水洗を行ったのち、８０℃で１０分間乾燥し、さ
らに１３０℃で６０分間加熱処理を行った。

この一連の無電解めっき処理の間、保護膜の劣化。

ふくれ、剥離は起こらず、充分な耐性を示した。

以上の工程を経て作製したプリント回路板のスルーホー
ルには、良好なめっきが施されていた。

半田耐熱試験として２５５〜２６５　℃の半田浴で１０
秒間浸漬したが、めっき膜の剥離は発生しなかった。

また、ホトレジストも安定であり、クランクの発生およ
び剥離は認められず、半田マスクとして充分用いること
が判明した。

実施例２（１）ビスフェノール型エポキシアクリレートの合成エピコート５０５０（油化シェル社製、ブロム化含有エ
ポキシ樹脂、エポキシ当１３９０）３９０ｇ（１当量）
アクリル酸６７ｇ（０，９４当量）およびメチルエチル
ケトン４６０ｇを１１のフラスコに入れ、重合禁止剤と
してメトキシフェノール０．４５　ｇ　、イミダゾール
２６２ｇを加え、実施例１と同様にしてエポキシアクリ
レートを得た。生成物は約５０％重量の固形部を含んで
いた。

（２）感光性エレメントの作製実施例１のウレタンアクリレート６６部（固形部は４０
部）上記ｉｌ＋のエポキシアクリレート３０部（固形部は１
５部）メタクリル酸メチル・アクリル酸メチルの共重合体（重
量比８０／２０／　、分子量約１５万）４０部２−エチ
ルアントラキノン　　　　　　５部ｐ−メトキシフェノ
ール　　　　　０．１部フタトシアニングリーン　　　
　　０．４部ベンゾトリアゾール　　　　　　　０．１
部メチルエチルケトン　　　　　　　　　４０部上記組
成の感光性樹脂組成物の溶液を調製した。

（３）プリント回路板の作製実施例１と同様の基板を用いて、同様の工程を経て、プ
リント回路板を作製した。この一連の無電解めっき処理
の間、保護膜の劣化、ふくれ、剥離は起こらず、充分な
耐性を示した。

半田耐熱試験として２５５〜２６５℃の半田浴で１０秒
間浸漬したが、めっき膜の剥離は発生しなかった。

また、ホトレジストも安定であり、クランクの発生およ
び剥離は認められず、半田マスクとして充分用いうろこ
とが判明した。

比較例基板の厚さ１．５ｗｍ、銅箔厚さ１８μｍのガラスエポ
キシ銅張積層板にスルーホールおよび部品孔を形成し、
無電解銅めっき用の触媒処理を行ったのち、実施例１と
同じめっき液で約３μｍの銅膜を全面に施した。ついで
、常法に従い配線パターンを形成した。

得られた基板に、溶媒現像型のエツチング用ドライフィ
ルムを、真空ラミネータを用いて積層し、常法でマスキ
ングパターンを作製した。その後、実施例１と同様に、
高圧水銀炉の照射、加熱処理を行い、無電解銅めっきを
行った。

４〜６時間後、基板をひき上げて銅の析出性を調べたが
、銅の析出は良好であったが、マスキングの保護膜は白
化した。さらに、無電解銅めっきを続行したところ、保
護膜の剥離、めっき液のもぐり込み等が発生した。この
ことから、エツチング用のホトレジストは、この発明に
は適用できないことが明らかとなった。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、無電解銅めっきをす
るときのマスキングレジストとして、無電解銅めっき液
に耐性のあるホトレジストを使用するので、また、第１
の無電解鋼めっき層の厚さはわずかであるため、エツチ
ングによるパターン形成も従来方法より影響を受けにく
いので、小径スルーホールや高密度のビン間配線を有す
る高密度のプリント回路板を極めて容易に製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は、この発明による高密度プリント回路
板の製造方法を工程順に示す断面図である。図において、１は銅張積層板、２はスルーホール、３は
めっき核、４は第１の無電解銅めっき層、５は回路パタ
ーン、６はホトレジスト、７はレジストパターン、８は
第２の無電解銅めっき層、９は所定の厚さの無電解銅め
っき層を示す。代理人　　　　大　　岩　　増　　謹第５図１：釧積層層扱２°ズルーホールめっき桟＄１の黒電解嗣めっき着Ｉ■Ｌマダーン６：水トレジズト７：レジズト■クーン８：嘆２り黒電解鋸わっ多層９：所定の厚ブリ熱電Ｆ！ｇ１カ、も曾１、事件の表示３．補正をする者書（自発）特願昭６３−１６８４５５号５゜６゜事件との関係　　特許出願人住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄補正の内容（１）明細書第８頁第１９行〜第２０行の「同−発明者
の同日出願特願昭第何号（ＡＰＳ４１３７）　Ｊを「一
部同一発明者の同日出願特願昭６３−１６８４５２号」
に訂正する。（２）同書第１０頁第１行の「能で」を「態で」に訂正
する。以上４、代理人住所東京都千代田区丸の内二丁目２番３号

Claims

【特許請求の範囲】

銅張積層板にスルーホールを形成する工程と、その積層
板に無電解銅めっきのための活性化処理を施す工程と、
その積層板の表面に無電解銅めっきを所定の厚さより薄
して第１の無電解銅めっき層を形成する工程と、その積
層板の表面にエッチングにより回路パターンを形成する
工程と、その積層板に無電解銅めっき液に耐性のあるホ
トレジストを装着する工程と、その積層板に写真製版技
術を用いてレジストパターンの形成する工程と、その積
層板の少なくともスルーホールの内面の第１の無電解銅
めっき層の上に無電解銅めっきを施して第２の無電解銅
めっき層を形成し、両層で所定の厚さの無電解銅めっき
層を形成する工程とを有する高密度プリント回路板の製
造方法。