JPH02303181A - プリント回路基板の製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ プリント回路基板は公知の工業製品であり、工業用およ
び一般用電子製品、例えば電気器具、ラジオ、機械類等
に広く応用されている。基本的に該基板には、該基板上
に°゛プリントされた電気導電性材料から成る所望の回
路型が包含されている。基板の両面に回路を有する該基
板は、貫通穴（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｈｏｌｅｓ）を通じて
反対面上にある領域間で電気的に内部接続している。こ
の貫通穴は所望の型にドリルまたはパンチされており、
かつその壁は導電性材料により被覆されている。

基本的に、プリント回路基板（以下、ＰＣＢと呼称する
ことがある）の製造方法には基本的に２種類があり、一
つは”サブトラクチブ法”　（減色法）といわれ、他は
”アデイチブ法“（加法混色法）と言われる。両方とも
公知であり、米国特許第４．２３３．３４４号公報に開
示されている。アデイチブ法では、出発基板が金属フォ
イルを伴なわないプラスチックから成っており、次いで
金属回路を該非導電性基質上に集積させて所望のパター
ンを作る。サブトラクチブ法の一つでは、エポキン樹脂
接着ファイバーガラスのような非導電性基質の両面に通
常は銅から成る金属合わせ板（クラッド）もしくはラミ
ネートが接着されている。この銅ラミネート基板を通じ
て貫通穴をドリルしてプラスチックを露出させる。次い
でデバリングし、化学的洗浄後リンスする。次いで該基
板の貫通穴をめっきするために希釈酸溶液で接触処理し
、通常はパラジウム−スズ触媒酸性溶液中に浸漬して無
電解めっきのために該プラスチックを活性化し、水でリ
ンスし、促進剤で処理して触媒金属を活性化し、再度リ
ンスし、無電解めっき浴中に浸して該基板の全ての触媒
化表面をめっきするが、この際に２枚の金属（銅）側面
を電気的に接続している貫通穴の内面上にも導電性被覆
が形成されるようにする。次いで所望する回路模様の中
の望ましくない胴部分にエッチレジストを施こす。次い
で該基板を清浄化し、銅でめっきし、かつスズ／パラジ
ウムで被覆する。次いで適当な溶剤（溶剤またはアルカ
リ溶液の何れか）でエッチレジストを除去して下部にあ
るフォイルおよびその上の無電解銅めっきを露出させ、
エツチングによりこの銅めっきを除去し、かくして所望
の回路を完成する。

プリント回路基板の製法の如何によらず、基質の非導電
性部分は、無電解または電解金属めっきの何れかによる
金属化に先立ち活性化しなければならない。基板の非導
電性部分だけを処理するのは工業的に得策ではないので
、その代わりに基板の全部を全ての処理浴中に浸漬する
。処理浴には当然ながら触媒溶液および無電解めっき浴
が包含される。

銅の過剰消費を防止したり従来方法に伴う問題点を克服
するために、ＰＣＢ製造工程の末期に無電解めっきする
新しい方法が提案されている。これらの方法じは、先ず
ドリルしたパネルを触媒化し、次いで貫通穴のテント張
り（ｔｅｎｔｉｎｇ）を含めて所望の回路パターン上に
エッチレジスト（ドライフィルム型）を施こし、引き続
いてアンモニア性塩化銅または塩化第２鉄を使用して不
必要な銅をエツチングする工程が包含されるのが普通で
ある。次いで該エッチレジストを除去し、貫通穴と回路
線だけがめっきされるように該基板を無電解めっきする
。

エッチレジストを溶解するような有機溶剤の使用は通常
では問題はないが、例えばアルカリ性溶液を使用するエ
ッチレジストの除去に際しては、貫通穴から触媒が除去
されて金属めっきの効率が低下するという間型がある。

この問題は環境汚染が少ない水性エッチレジスト溶液を
使用する場合に特に深刻で、その理由は通常使用する水
酸化カリウム（以下、ＫＯ■と記載することもある）剥
離溶液は貫通穴壁土に吸着した触媒を取り除いてしまう
からである。

［本発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、めっき工程に使用する組成物に対する
抵抗力を高めるために、触媒化非導電性基質を処理する
方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、貫
通穴を有するプリント回路基板を効率的かつ宵効に製造
する方法の提供にある。本発明の他の目的は、本発明の
新規な方法により製造されたプリント回路基板を提供す
ることにある。本発明のこれら、おびその他の目的は次
の発明の詳細な説明を判読することにより、より明瞭に
なるはずである。

［課題を解決するための手段］ めっき工程に使用する組成物に対する非導電性基質の抵
抗力および、特に例えばＫＯ１’ｌ溶液のようなエツジ
レジストを除去するために使用する組成物に対する抵抗
力は、該触媒化基質を促進剤と接触させ、該促進化基質
を還元剤で処理し、次いで該処理基質を焼成することに
より達成できることが判明した。

本発明によれば、めっきを要する貫通穴を有するプリン
ト回路基板に関して、次の工程によるドリル化銅フォイ
ルクラ、ド基板の清浄工程および予備処理工程から成る
方法であって： （ａ）貫通穴を存する基板を、例えば市販の酸性パラジ
ウム−スズ触媒のような触媒組成物中に浸漬して触媒化
し； （ｂ）触媒化した該基板を促進化し： （Ｃ）該促進化基板を還元剤組成物中に浸漬して該促進
化基板を処理し； （ｄ）高温で充分な時間、該遷元基板を焼成しくｅ）所
望の回路パターン上にエッチレジストを施こし、かつ該
貫通穴をテント張りし；（ｆ）露出銅をエツチングし； （ｇ）溶剤を用いて該エッチレジストを除去し（ｈ）適
切な無電解めっき溶液中に該処理基板を浸漬して貫通穴
を包含する該基板を無電解めっきする 諸工程から成る方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 適当なプラスチック基質および／または強化プラスチッ
ク基質、例えばアクルロニトリルーブタジエンースチレ
ン、ポチスチレン、ポリカーボネートのようなものが本
発明の方法により処理できる。便宜上、次の記載はプリ
ン回路基板用に現在最も広く使用されている銅ラミネー
ト化エポキシ樹脂基質を対象に議論を進める。この基質
は今日最も広く実用に供されているものである。

貫通穴を有する基質またはプラスチック基質を製造する
ための予備触媒工程は、製造しようとする物品に広く依
存する。一般には、銅クラツド基質をデバーし、化学的
に清浄化し、リンスする。

例えばパネルを６０〜７０°Ｃで５分間クリーナーで処
理する。クリーナーの例としては、ｒＥＮＦ’ＬＡＴＥ
　ＰＣ−４７５Ｊ　　（商品名、Ｅｎｔｂｏｎｅ　Ｉｎ
ｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ社製）があり、該クリーナーには
カチオンおよび非イオン界面活性剤が含まれている。水
リンス後、ペルオキシサルフェート型のｒ　ＥＮＰＬＡ
Ｔ　Ｅ　ＡＤ−４８５Ｊ　　（商品名）のような銅エッ
チャント中に２０〜２５℃で１〜２分浸積する。次いで
この基板を水でリンスし、１０％硫酸中に２０〜２５°
Ｃで２分浸積する。

次いでこの基質をドリル後、そのまま使用するか、また
はクロム酸、硫酸、過マンガン酸塩溶液のような有機ス
エラント（ｓｗｅｌｌａｎｔ）および酸化剤で処理して
金属めっきの接着性を強化するようにする。これらの処
理に就いては米国特許第４，５９２．８５２号公報に開
示がある。

触媒化の準備終了後、該基質を触媒組成物中に浸漬して
公知の方法を用いて触媒を基質上に吸着させる。触媒の
Ｍ類は問わないが、市販のスズ−パラジウムクロライド
混合触媒溶液のいずれかを使用する場合には、触媒の濃
度と温度、吸着時間および樹脂基質の予備的状態調節処
理時間に応して各種の量のスズとパラジウムが基質上に
吸着する。通常、触媒溶液の温度が高い場合、浸漬時間
が長い場合、濃度が高い場合は樹脂基質上からの触媒の
流失が多くなる。無電解金属めっきを適切に生起させる
ためには、基質上には最低限の奇の触媒が必要であり、
通常該最低限１は市販触媒溶液の供給者により決められ
た一定のパラメーターに基すいてスズ／パラジウム触媒
溶液中に基質を授精することにより容易に達成できる。

触媒の例は米国特許第３．Ｏｌｌ、９２［１号公報に開
示がある。

一般的には、パラジウム　１００〜２５０　ｍｇ／　１
　、スズ３〜１０　ｇ／）を含む市販の酸性触媒組成物
を約２０〜４０℃で使屈シ、授精時間は３〜１５分であ
る。

市販の触媒はｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＡＣＴＩＶＡＴＯＲ−
４４４Ｊ　　（商品名）としてＥｎｔｈｏｎｅ社から入
手できる。

次いでめっき工程の効率を高めるために、触媒化した基
質を促進剤またはポスト活性化剤で処理し、その後に無
電解めっきを行なうのが普通である。触媒化後の該時点
で、この触媒化基質を促進剤と接触させ、かつ促進化後
にこの促進化基質を還元剤で処理し焼成して触媒化表面
を形成させるが、かくした得られた該表面はエッチレジ
スト除去のためにプリント回路基板製造に際して使用す
る水酸化カリウムのような処理組成物に対する抵抗力が
強化されている。好ましい促進剤は「ＥＮＰＬＡＴＥ　
ＰＡ−４９３Ｊ　　（商品名、ＥｎｔｈＯｎｅ社製）の
ような硫酸を含む酸性組成物である。

促進剤類中にはｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＡ　１８８９　Ｊ
　　（商品名）のような酸性フルオロホウ酸系組成物、
およびｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＡ　２７４８　Ｊ　　（商
品名）のようなアルカリ性組成物が包含される。一般的
に、促進剤は触媒を活性化するもので、好適な促進剤に
は、過塩素系、硫酸系、リン酸系、および水酸化ナトＩ
Ｊウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ性材料が包含され
る。

還元剤には、例えばＣ３〜Ｃ４アルキルアミンボランや
アルカリ金属ボロヒドライドなどが包含される。デメチ
ルアミンボラン（以下、ＤＭＡＢと呼称することがある
）、および特にナトリウムボロヒドライド（以下、Ｎａ
Ｂ１１４と呼称することがある）が有効で好ましい。一
般的には、触媒化および促進化した該表面を約１５〜５
０°Ｃで１〜ＩＯ分間還元剤と接触させる。ＤＭＡＨの
場合では、濃度５〜２０ｇ／ｌ、ｐＨ約７〜１４、例え
ば＋＋、；１Ｍ度２１〜４４°Ｃ１時間５〜１５分が好
ましい結果を与えることが判明した。この場合の基板は
エボキンキ樹脂基板を市販のスズ−パラジウム触媒で触
媒化し、かつ酸性促進剤で室温において３〜５分間促進
化したものである。ナトリウムボロヒドライドの場合で
は、温度２０〜３０℃において１度１〜５ｇ／！、３〜
８分が好ましい。

次いで処理した触媒化基質を基質の軟化温度まで加熱し
、例えば６０〜１８０℃、さらに好ましくは＋３０−１
５０°Ｃにおいて例えば６０分間加熱する。

本発明の方法に従って一度触媒化した基質は公知の各種
の技術によりプリント回路基板を製造するために引き続
き使用される。

一つの実施態様では、所望の回路上に水性で剥離可能な
乾燥エッチレジストフィルムを施し、かつ貫通穴をテン
ト張り（ｔｅｎｔ＋ｏｇ）シた後に、アンモニア性第２
塩化銅、第２塩化鉄等を使用して不要な銅をエツチング
する。引き続いて水酸化カリウム水性溶液を用いてこの
エッチレジストを除去する。このエツチングレジストの
例としては、商品名ｒＲＩｓＴＯＮ　３８００　Ｊ及び
ｒＲ＋５ＴＯＮ　４２００　Ｊ　　（いずれも商品名）
であり　Ｄｕ　Ｐｏｎｔ社から入手できる。このＫＯ［
８液は一般的には約２〜２．５型口％のＫＯＪ１溶液で
あり、この基板を５ｏ〜ｅｏ’ｃにおいて３０秒ないし
２分間溶液中に授精する。

レジストを除去後、該基板を公知のめっき組成物を用い
て無電解めっきする。例えば米国特許第３．８９８．９
４０号および同第３，９７８，８１６号公報に開示つが
ある。次いでめっき基板を公知の方法により処理する。

［実施例コ 次に実施例により本発明を具体的に説明する。

一連の、ドリルしたダブルサイド銅クラッドエポキン樹
脂プリント回路基板パネル（１８インチ×２４インチ）
を次の方法に使用するめっきのために準備した： （１）それぞれｒＥＮＰＬＥＴＥ　ＭＬＩＩ−４９５’
″」、「ＥＮＰＬＡＴＥ　ＭＬＢ−４９７ｂＪ　オ、ｋ
　ヒｒ　ＥＮＰＬＡＴＥ　ＭＬＢ−４９８Ｊ（何れも商
品名）中に５　／　１０／　５分間および６０〜７１”
Ｃ／７１〜８２°Ｃ１５４〜６６°Ｃで授精し；（２）
　　ｒ　ＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＣ−４７ＳＪ中ニ４０″Ｃ
において５分間浸漬し； （３）冷水でリンスし； （４）　２０〜２５°Ｃにおいて２分間、ｒ　ＥＮＰＬ
ＡＴ　Ｅ　ＡＤ−４５８」中に浸漬し； （５）冷水でリンスし； （６）室温で１分間、１０％硫酸中に浸漬し：（７）冷
水でリンスし； （８）　　ｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＣ−２３８’　Ｊ中に
２０〜２５℃で１分間浸漬し； （９）　　ｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＡＣＴ−４４４Ｊ中に３
８°Ｃで１０分間浸漬し； （ｌＯ）冷水でリンスする。

ここでａ　Ｉ′！基質を状態調節するためのアルカリ性
水性溶液（グリコール−エーテル）であり、ｂはＩ）Ｈ
Ｉ３〜１４を示すアルカリ性過マンガン酸塩溶液であり
、 Ｃはアミン系の還元剤を含有する中和溶液であり、 ｄはＮａＣｆ系予備浸漬溶液である。

支り九１ 一連の上記パネルを次の工程により処理した＝（１）室
温で４分間、促進剤ｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＡ−４９３ｊ
中に浸浸し； （２）　１０　ｇ＃’のジメチルアミンボラン（ＤＭＡ
Ｂ）溶液（ｐＨＩ＋）中に５分間室温で浸漬し；（３）
乾燥し； （４）　１３２°Ｃで３０〜４０分間加熱し；（５）室
温に冷却し； （［ｉ）　ＫＯＨ２，２５重ｆｆｉ　％溶液中に１分間
、Ｈ’Ｃで浸漬し； （７）　　ｒＥＮＰＬＡＮＥ　ＰＣ−４５５ｅＪ中にｃ
　ｏ　”ｃで５分間浸漬し； （８）　　ｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＡＤ−４８５Ｊ中に２０
〜２５°Ｃにおい２分間浸漬し； （９）　　ｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＡ−４９３Ｊ　　（藺
品名）中に室温で４分間浸漬し、 （１０）　ｒＥＮＰＬＡＴＥ　Ｃ０−９０１１Ｊにより
ＳＯ℃において１２〜１８時間めっきした。

ここでｅは非イオン界面活性剤クリーナー組成物であり
、 ｆは還元剤としてのホルムアルデヒドを含み、１〜２ｇ
／ｌの銅・エチレンジアミンテトラ酢酸錯体を含有する
ｐ　Ｈ１２，５の無電解鋼サルフェートめっき溶液であ
る。

該めっきは貫通穴を実ＴＴ的に被覆していた。

支り九１ ’ＤＭＡＢ工程を２ｇ／ノのＮａＢＨ４溶液を用いて室
温で５分間行なった以外は実施例１を繰り返した。

このめっきは貫通穴を実質的に被覆していた。

ＬＬ計上 ポスト活性化工程（１）を削除した以外は実施例２を繰
り返した。貫通穴のめっきは不完全であった。

比１Ｈ舛２工 還元工程（２）を実施しなかった以外は実施例１を繰り
返した。貫通穴のめっきは不完全であった。

同じ実験を還元工程（２）と加熱工程（４）を省略して
行なった。貫通穴のめっきは不完全であった。

比ｊＬ医Ｊ一 工程（１）−−ｒＥＮＰＬＡＴＥ　ＰＡ　４９３　Ｊ　
　（商品名）ポスト活性化溶液中に浸漬する工程−一を
除外した以外は実施例１を繰り返した。貫通穴のめっき
は不完全であった。

同様に、工程（１）と加熱工程（４）を省略した以外は
実施例１を繰り返した。貫通穴のめっきは不完全であっ
た。

Ｌ能監主 ポスト活性化工程（１）および還元工程（２）の両工程
を省略した以外は実施例１を繰り返した。痕跡の金属め
っきが生成しただけであった。

同様に、加熱工程（４）を省略したところ、痕跡の金属
めっきが生成しただけであった。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）無電解めっきのために触媒化したプラスチック表
   面を促進剤で処理し、該促進化表面を還元剤で処理し、
   かつ無電解金属めっきに先立ち該処理表面を一定時間加
   熱することから成るプリント回路基板の製造方法。
2. （２）該還元剤を、アルキルアミンボラン類およびアル
   カリ金属ボロヒドライド類から成る群から選択して成る
   請求項１記載の製造方法。
3. （３）プラスチック表面を酸性パラジウム−スズ触媒を
   用いて触媒化して成る請求項１記載の製造方法。
4. （４）還元剤を、ジメチルアミンボランおよびナトリウ
   ムボロヒドライドから成る群から選択して成る請求項３
   記載の製造方法。
5. （５）促進剤として酸性溶液を使用して成る請求項４記
   載の製造方法。
6. （６）貫通穴を有する銅ラミネート基質からのプリント
   回路基板の製造方法であって、； （ａ）貫通孔を有する基板を触媒組成物中に浸漬して該
   基板を触媒化し； （ｂ）該触媒化基板を促進化し： （ｃ）促進化した該基板を還元剤組成物中に浸漬して処
   理し； （ｄ）高温で充分な時間該還元基板を焼成し；（ｅ）所
   望の回路パターン上にエッチレジストを施し、かつ該貫
   通穴をテント張りし； （ｆ）露出銅をエッチングし； （ｇ）溶剤を用いて該エッチレジストを除去し（ｈ）適
   切な無電解めっき浴中に該処理基板を浸漬して貫通穴を
   有する該基板を無解解めっきする 諸工程から成る製造方法。
7. （７）該触媒として酸性パラジウム−スズ組成物を使用
   して成る請求項８記載の製造方法。
8. （８）該還元剤を、ジメチルアミンボランおよびナトリ
   ウムボロヒドライドから成る群から選択して成る請求項
   ７記載の製造方法。
9. （９）該還元剤組成物としてｐＨ１１の１０ｇ／ｌ濃度
   のジメチルアミンボラン水溶液を使用して成る請求項８
   記載の製造方法。