JPH0236075B2 - - Google Patents

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JPH0236075B2
JPH0236075B2 JP59116752A JP11675284A JPH0236075B2 JP H0236075 B2 JPH0236075 B2 JP H0236075B2 JP 59116752 A JP59116752 A JP 59116752A JP 11675284 A JP11675284 A JP 11675284A JP H0236075 B2 JPH0236075 B2 JP H0236075B2
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JP
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substrate
grams
copper
plating
solution
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JP59116752A
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JPS6083395A (ja
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Ratsuseru Batsupu Jeemuzu
Keuin Remon Geirii
Marukoitsuchi Uoya
Juan Samubusetsutei Kaarosu
Reo Deisudeeru Suchiibun
Jiin Toreuitsuto Dona
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International Business Machines Corp
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Publication date
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Publication of JPH0236075B2 publication Critical patent/JPH0236075B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/381Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 産業䞊の利甚分野 この発明は、導電性金属をその䞊に無電解メツ
キするために誘電䜓基板の少なくずも぀の衚面
を調敎するための方法に関する。
埓来技術 誘電䜓基板䞊に金属銅を無電解メツキする
工皋が䟋えば米囜特蚱第RE28042号に蚘茉されお
いる。この工皋の䞀぀ずしお基板䞊に金属を被着
する前に基板衚面を觊媒凊理又はシヌデむングす
る工皋がある。この工皋は誘電䜓基板が䞍導䜓で
あるため必芁である。
基板を觊媒凊理するためにより広く甚いられお
いる工皋の䞭に、衚面を塩化第䞀スズ増感化溶液
ず塩化パラゞりム掻性剀で凊理する工皋がある。
䟋えば、誘電䜓基板を觊媒凊理するための䞀぀の
方法が米囜特蚱第3011920号に瀺されおいる。こ
の方法は、初めコロむダル金属溶液による凊理に
より基板の反応性を高め、反応性の高た぀た誘電
䜓基板から保護コロむドを取り陀くための遞択的
な溶剀によりその凊理を促進し、そしお反応性の
高た぀た基板䞊に金属、䟋えば銅を銅塩ず還元剀
の溶液から無電解的に被着する工皋を含む。
米囜特蚱第4008343号及び3562038号には、Pd
及びSn塩を含む溶液で衚面を觊媒反応的に掻性
化する方法が蚘茉されおいる。
ある衚面掻性剀でも぀お基板を凊理するこずの
瀺唆が特蚱文献䞭にある。特に、米囜特蚱第
4301190号には、非貎金属觊媒の基板ぞの付着を
増匷するために基板を“吞着モデフアむダヌ”に
より前凊理するこずが瀺唆されおいる。ある衚面
掻性剀、酞玠氎玠化物ゟル及びある錯化剀は“吞
着モデフアむダヌ”ずしお瀺唆されおいる。
米囜特蚱第3563784号には、衚面をある単官胜
衚面掻性剀で凊理し、すすぎ、そしお“工皋塩
化第スズ−塩化パラゞりム凊理又は工皋酞、
スズ−パラゞりムヒドロゟル凊理”のいずれかで
掻性化する工皋を含む、メツキのために非導電䜓
を前凊理する方法が瀺唆されおいる。
米囜特蚱第3684572号には、゚ツチング埌に衚
面の觊媒凊理の前の非導電䜓衚面をある第アミ
ン単官胜又は単䞀荷電衚面掻性剀で凊理する工皋
を含む、非導電䜓をメツキする方法が蚘茉されお
いる。
米囜特蚱第3575957号には、䞍導䜓基板にメツ
キする為の工皋が蚘茉されおいる。塩化第䞀スズ
で反応性を高め、塩化パラゞりムで掻性化する前
にある掗剀で基板をすすぐ工皋が含たれおいる。
米囜特蚱第3515649号、第3877981号及び第
3930072号には觊媒を被着する前に衚面掻性剀を
甚いるこずが瀺されおいる。
米囜特蚱第4008343号には、觊媒的に準備され
た衚面が、PH倀が1.5以䞋の酞性氎溶液でも぀お
すすがれるずいう無電解被着の工皋が瀺されおい
る。甚いられる酞は、塩酞、過塩玠酞及び硝酞で
ある。
米囜特蚱第3421922号には、暹脂を圢成する陜
むオン・フむルム、特にメラミン−ホルムアルデ
ヒド暹脂、ポリアルキリン−アミン、アルキレヌ
テツド−メチオヌル−メラニン、トリアゞン−ホ
ルムアルデヒド及び尿玠ホルムアルデヒド暹脂
を、ひき続いおメツキが行なわれる基板衚面䞊に
塗垃するこずが蚘茉されおいる。
本出願人の特公昭63−21752号に察応する特願
昭58−68499号明现曞には、無電解メツキのため
に誘電䜓基板の衚面を調敎する方法が蚘茉されお
いる。ここでは、掻性化の前の基板衚面に、塩酞
などの垌無機酞䞭に溶解した耇数電荷官胜性を持
぀テトラ−アルキル−アンモニりム化合物の短い
鎖が付着したポリアクリルアミドの䞍反応性䞭枢
鎖の共重合䜓を塗垃するこずが蚘茉されおいる。
発明が解決しようずする問題点 特に、最埌に述べた方法を甚いるず、非垞に均
質で、か぀基板ぞの付着特性が優れた金属局を埗
るこずができる。しかし、基板衚面䞊に加法的
アデむテむブに回路配線が圢成される堎合
即ち、メツキ前の掻性化された衚面䞊にホトレ
ゞスト・マスクを圢成するこずにより回路配線を
圢成する堎合、珟像工皋埌の基板衚面䞊の䞍所
望の残留レゞストの問題レゞスト・ブリスタリ
ングず、メツキされた回路配線が基板衚面の近
くで広くなる傟向ラむン・テむリングずがあ
る。
レゞスト・ブリスタリングは金属配線䞭の切断
を生じ、ラむン・テむリングは近接した金属配線
間の短絡を生ずる。
この発明の目的は、無電解メツキのための基板
衚面を調敎する改良された方法を提䟛するこずで
ある。
この発明の別の目的は、遞択的に無電解メツキ
するために基板衚面を調敎する改良された方法を
提䟛するこずである。
この発明のさらに別の目的は、レゞスト・ブリ
スタリング及びラむン・テむリングを防止するた
めの効果的な工皋を提䟛するこずである。
問題点を解決するための手段 これらの目的は、必芁な凊理工皋の数を増加さ
せるこずなく達成される。
これらの目的の達成は、ホトレゞスト・マスク
を圢成するのに先立぀お基板の少くずも぀の衚
面を、少くずも぀の有効なむオン郚分を含む倚
官胜陜むオン共重合䜓ず硫酞H2SO4ずを有し䞔
぀PH倀を玄乃至玄ずした組成物に觊媒させ、
そしおこの衚面を塩化パラゞりム及び塩化第ス
ズを含む組成物ず接觊させお掻性化させる工皋を
含む方法で行なわれる。
特願昭58−68499号においお誘電䜓基板の少な
くずも぀の面に接觊させる組成物に含められた
塩化氎玠HClã‚’ç¡«é…žH2SO4に代え、䞔぀該組成物
のPHを玄乃至玄ずするこずが、この発明の方
法によるレゞスト・ブリスタリング及びラむン・
テむリングの事実䞊の陀去の原因であるず思われ
る。
この発明の方法は、奜たしくぱポキシ・カヌ
ドやボヌドなどの熱硬化性及び熱可塑性暹脂、及
びガラスの基板䞊に、金属回路を補造する工皋に
応甚できる。この方法はさらにすでに銅メツキを
受けた埌に欠陥があるためにはねられた基板を修
繕するのにも応甚できる。
実斜䟋 この発明は次の詳现な説明より明らかずなるで
あろう。
この発明の方法は、金属、䟋えば銅、の無電解
メツキのために倚くの皮類の誘電䜓基板を調敎す
るのに応甚できる。ガラス及び熱可塑性又は熱硬
化性暹脂を含む誘電䜓基板は、この発明に埓぀お
凊理するこずができる。
兞型的な熱硬化性重合䜓材料は、゚ポキシ、フ
゚ノヌル・ベヌス材料及びポリアミドを含む。誘
電䜓材料は、グラスが充填された゚ポキシ又はフ
゚ノヌル・ベヌス材料のように充填材及び又は
補匷材を含んだ重合䜓をモヌルドした郚品であ぀
およい。適圓な熱可塑性重合䜓材料の䟋ずしお
は、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリカヌボ
ナヌト、ニトリルゎム及びABS重合䜓などのポ
リオレフむンを含む。
ここで甚いられる“衚面”ずいう語は、基板の
䞻衚面ず同様に貫通孔の内偎の衚面をも指す。䟋
えば、この発明は、剥取り銅の薄局䞊に加法的に
め぀きされるこずにより、又は枛法的プロセスに
より、回路が蚭けられ぀぀ある堎合に、貫通孔を
シヌデむングするのに有甚である。この発明はさ
らに、無電解盎接結合EDB工皋䞭に斌おシ
ヌデむングするのに有甚である。この堎合、回路
が基板衚面䞊に遞択的に塗垃されたホトレゞス
ト・マスクの開口に露呈された衚面の領域䞊およ
び孔䞭の䞡方に、付加的にメツキされる。
この発明の方法の開始の前に、もし必芁なら
ば、回路板の所望の䜍眮に貫通孔が圢成され、そ
しお、貫通孔が圢成された誘電䜓は適圓に掗浄さ
れ、前調敎される。䟋えば、前調敎はサンド・ブ
ラステむング及び又はベヌパ・ブラステむング
の物理的手段及び又は溶剀膚最などの化孊的方
法により掻動的箇所アクテむブ・サむトを圢
成するこずを含む。兞型的な溶剀は−メチル−
ピロリドンである。基板はさらにスルホクロミツ
ク酞混合物で前凊理するこずもできる。
この発明の方法が基板衚面䞊に銅などの金属を
遞択的に無電解メツキするのに応甚される堎合、
次の工皋が衚面を前調敎するのに奜たしく適甚さ
れる。
誘電䜓基板衚面䞊に、粗な衚面を有する金属シ
ヌトが基板衚面に金属シヌトの粗な衚面をプレス
するこずにより積局される。金属シヌトは玄
25.4Όの厚さを有する。その埌で、金属シヌト
は完党に食刻される。明らかに、この凊理工皋に
斌お銅に察するアンカヌ・ポむントがメツキされ
るべき衚面䞊に発達される。このアンカヌ・ポむ
ントは埌の金属メツキを容易にし、その衚面ぞの
付着を改良する。
もし、基板䞭に貫通接続が圢成される堎合䟋
えば、もし平らな基板の䞡方の面䞊の印刷回路を
接続しなければならない堎合、奜たしくはレヌ
ザ・ビヌム又は機械的切削により基板を貫通しお
孔が切削される。その埌に孔がベヌパ・ブラステ
むング、又は溶剀膚最などの化孊的方法により枅
浄にされる。銅シヌトを陀去する前に孔を䜜るこ
ずも可胜である。
次の工皋は枅浄工皋で、基板は奜たしくはリン
酞ナトリりム及びケむ酞ナトリりムを含みPH倀13
を有する溶液から成るアルカリ掗剀でも぀お45℃
乃至60℃の間の枩床で玄分間の間掗浄される。
掗剀は45℃乃至60℃の間の枩床を有する脱むオン
氎ですすぎ萜される。
この発明によれば、基板は倚官胜陜むオン共重
合䜓ず硫酞H2SO4ずを含む氎溶液で凊理される。
共重合䜓は、少くずも぀の掻性な又は有効な陜
むオン官胜郚分を含む倚官胜陜むオン物質であ
る。奜たしいむオン郚分は第ホスホニりム矀及
び第アンモニりム矀である。少くずも぀の陜
むオン郚分を含む共重合䜓は商業的に入手可胜で
あり、ここで詳现に述べる必芁はない。商業的に
入手可胜な倚官胜溶むオン共重合䜓の䟋ずしお、
HERCULESから入手可胜なReten210及び
Reten220がある。これらに぀いおの発明が、
“Water−Soluble Polymers”、Bulletin VC−
482A、HERCULES Inc.、Wilmington、
Delaware19899に蚘茉されおいる。参考のために
ここにその内容を蚘茉する。
Reten210は、粉末圢状で、アクリルアミドず
ベヌタメタアクリルオキシ゚チルトリメチルアン
モニりム 硫酞メチルずの共重合䜓で、溶液
䞭のブルツクフむヌルド粘性が600−1000cpsを有
する。
Reten220は、粉末圢状で、アクリルアミドず
ベヌタメタアクリルオキシ゚チルトリメチルアン
モニりム 硫酞メチルずの共重合䜓で、溶液
䞭のブルツクフむヌルド粘性が800−1200cpsであ
る。
Retenポリマヌの分子量は、普通比范的高く、
箄50000乃至玄1000000又はそれ以䞊に及ぶ。これ
ら高い分子量の重合䜓は固䜓であ぀お、それらの
䞻な化孊的骚組構造物はポリアクリルアミドであ
る。ポリアクリルアミドに皮々のテトラ・アルキ
ル・アンモニりム化合物が付着するこずができ
る。これら第アンモニりム矀は倚くの重合䜓の
正電荷を䞎える。
陜むオン共重合䜓は、共重合䜓の重量が玄0.01
乃至玄奜たしくは玄0.05乃至0.5の薄
い氎溶液ずしお䜿甚される。氎溶液はさらに硫酞
を含み、PH倀を玄乃至玄、奜たしくは玄に
しおいる。䜎いPH倀は、重合䜓の塗垃を容易にす
るために重合䜓溶液の粘性を比范的䜎くするのに
奜たれる。酞は普通、重量で玄乃至玄、
奜たしくは重量で玄、の量存圚する。
陜むオン共重合䜓での凊理は䞀般に、玄分間
乃至玄10分間、奜たしくは玄分間乃至分間を
必芁ずする。倚官胜陜むオン共重合䜓は正の極性
を衚面に䞎える。䞀方、埌に衚面に塗垃される觊
媒粒子は負の極性を有しおいる。この極性の差
は、觊媒粒子ぞ静電的匕力を䞎える。
基板が陜むオン共重合䜓組成物に接觊された
埌、基板は基板衚面に吞収されなか぀た添加の共
重合䜓を陀去するためにすすがれる。
次に、基板衚面及び又は貫通孔衚面は、塩化
パラゞりム、塩化第スズ及び塩酞を含むコロむ
ダル溶液によ぀お掻性化される。掻性化は、無電
解メツキ工皋を開始するための圹を果す。衚面は
コロむダル溶液ず奜たしくは分間の間接觊され
る。しかし、接觊時間は分間から10分間の間を
倉化するこずができる。シヌド槜を䜜るために、
぀の溶液及びが準備される。玄60Kgの
SnCl2・2H2Oが20リツタの濃い37塩酞䞭
にかきたわしながら溶解される。濃塩酞䞭に
SnCl2・2H2Oを溶解するこずが倧倉重芁である。
この条件䞋では、Sn塩の加氎分解は生じない。
塩が党お溶解した時、さらに37塩酞が50リツタ
の䜓積に達するたで加えられる溶液。玄
KgのPdCl2が15リツタの37塩酞䞭に溶解され
る。この溶液は50リツタの䜓積に達するたで脱む
オン氎で薄められる溶液。溶液は溶液
ぞゆ぀くりずかくはんされながら加えられる。混
合物は時間の間、沞隰される。冷华埌に、玄70
グラムのフルオロカヌボン衚面掻性剀、䟋えば
FC−95ずいう商品名でミネ゜タ・マむニング・
アンド・マニナフアクチナアリングCo.から売ら
れおいるペルフルオルアルキルスルホン酞塩から
成るものを、加える。この溶液は、数カ月間貯え
るこずができる。実際のシヌド槜を準備するため
に、玄130mlのこの溶液ず玄175グラムの塩化ナト
リりムを取り出しお、脱むオン氎を加えるこずに
よりリツタの䜓積にされる。このシヌド槜は、
溶液リツタ圓り、玄80グラムのSnCl2・2H2O
ず玄1.2グラムのPdCl2ず玄85mlの37塩酞ず、玄
0.09グラムのFC−95ず塩化ナトリりムを含む。
しばらく䜿甚した埌、シヌド槜を再び満すため
に、新鮮な溶液を加えるこずができる。もし、溶
液リツタ圓りSnCl2・2H2Oの量が80グラム乃
至150グラムの間を倉化し、PdCl2の量が1.2グラ
ム乃至2.6グラムの範囲であり、37塩酞が85ml
乃至300mlの間範囲であり、衚面掻性剀が0.09乃
至0.16グラムの範囲にある堎合、シヌド槜は満足
に働くこずがわか぀た。
これは、重量比がのパラゞりム及びスズ
の栞ず塩化物むオンの殻ずを有するコロむダル粒
子を含む。
衚面は、宀枩で分間コロむダル溶液ず接觊さ
せられる。しかし、接觊時間は分間乃至10分間
の間で倉化させおよい。
負の塩化物むオンの殻を有するコロむダル粒子
は、Retenの凊理により正の電荷を有する誘電䜓
衚面ぞ静電匕力により付着する。
調敎された衚面䞊に、金属、䟋えば銅又はニツ
ケルが、空気也燥以倖にメツキ工皋の前にこれ以
䞊の凊理をするこずなくメツキされる。調敎され
た衚面は、メツキ前に脱むオンで掗浄し、垌塩酞
で凊理し、そしお加熱しお也燥しおもよい。これ
らの工皋に加えお、メツキ前の掻性化された衚面
䞊に所望の金属パタヌンのネガに盞圓するホトレ
ゞスト・マスクを圢成しおもよい。もし、メツキ
前にホトレゞスト・マスクが付着される堎合は、
氎掗、塩酞凊理及び也燥工皋の䞀連が特に重芁で
ある。
これ以䞊の前凊理をするこずなくメツキを行う
こずは、調敎された衚面が貫通孔に限定される堎
合、特に適甚できる。ニツケル又は銅などの金属
は、所望の厚さに到達するたで、凊理された衚面
䞊に無電解メツキによりメツキされる。䜿甚され
るのに奜たしい金属は銅である。奜たしい銅無電
解メツキ槜及びその応甚の方法が、米囜特蚱第
3844799号及び第4152467号に開瀺されおいる。
銅無電解メツキ槜は䞀般に、第銅むオン源、
還元剀、第銅むオンのための錯化剀及びPH調敎
剀を含んだ氎様の組成物である。メツキ槜は奜た
しくはさらにシアンむオン源及び衚面掻性剀を含
む。
䞀般に甚いられる第銅むオン源は、硫酞第
銅である。10グラムリツタずしお甚いるのが奜
たれるが、グラムリツタ乃至12グラムリツ
タの間が最も奜たしい。最も普通に甚いられる還
元剀はホルムアルデヒドであ぀お玄0.7グラム
リツタ乃至玄グラムリツタの量で甚いられ
る。最も奜たしいのは、玄0.7グラムリツタか
ら玄2.2グラムリツタである。最も普通の錯化
剀は、゚チレンゞアミン四酢酞EDTAであ
る。錯化剀の量は溶液䞭に圚存する第銅むオン
の量に䟝存しおいお、䞀般に玄20グラムリツタ
乃至玄50グラムリツタ、又は−倍モルだけ
倚い。メツキ槜はさらにメツキされるべき衚面を
ぬらすのを助ける衚面掻性剀を含むこずができ
る。満足な衚面掻性剀は、䟋えば商品名Gafac
RE−610で入手可胜な有機リン酞゚ステルであ
る。䞀般に、衚面掻性剀は玄0.02グラムリツタ
乃至玄0.3グラムリツタの量存圚する。
これに加えお、槜のPHは䞀般に氎酞化ナトリり
ム又は氎酞化カリりムなどの塩基化合物を所望の
量だけ加えお所望のPHに到達させるこずにより、
調節される。無電解メツキ槜の奜たしいPHは11.6
ず11.8の間である。たた、奜たしくは、メツキ槜
はシアン化ナトリりム又はシアン化アンモニりム
の圢でシアン・むオンを含む。その量は、槜内に
0.0002モル乃至0.0004モルの範囲内のシアン濃床
を䞎えるために奜たしくは玄10mgリツタ乃至玄
25mgリツタの間である。槜の枩床は奜たしくは
70℃乃至80℃の間に維持される。最も奜たしいの
は、70℃乃至75℃の間である。槜䞭のO2含有量
は奜たしくは玄2ppm乃至玄4ppmの間、最も奜た
しくは玄2.5ppm乃至玄3.5ppmの間に維持され
る。O2含有量は槜䞭に䞍掻性ガスず酞玠を泚入
するこずにより調節できる。
䞊で列挙されたメツキ前の凊理は、金属を基板
の䞻衚面䞊に遞択的又は連続的にメツキする堎合
に有甚である。
列挙された凊理工皋は、以䞋により詳现に説明
される。
基板は、脱むオン氎ですすがれる。突然のPH倀
の倉化に起因しお、塩玠むオンの倧郚分はOH-
むオンに眮き換る。その埌、基板は塩酞で凊
理され、ここでスズが基板衚面から遞択的に陀去
される。これは、メツキ工皋䞭に増匷された觊媒
効果を持぀Pdに富んだ領域を残す。HClの凊理
によりSnの量は1ÎŒgrcm2以䞋ずなり、䞀方Pdの
量は−4ÎŒgrcm2の皋床である。
もう䞀床脱むオン氎ですすいだ埌、基板は玄60
℃乃至玄70℃の間の枩床で30分間オヌブン䞭で也
燥されるか、又は玄100℃の枩床で真空オヌブン
䞭で也燥される。也燥工皋䞭、党おの氎は酞玠の
殻を䞍溶性の酞化スズの圢で残しおコロむダル粒
子から䞍可逆的に远い出される。
もし、基板衚面䞊の党面に金属被膜を圢成する
こずが意図される堎合、次の工皋は䞊述した無電
解メツキである。もし、金属が也燥された基板衚
面䞊に加法的工皋により付着される堎合、ホトレ
ゞスト局が基板衚面䞊にスピン・コヌテむング、
たたは奜たしくはホトレゞスト箔の基板衚面䞊ぞ
の積局のいずれかにより付着される。
このような箔はネガテむブ・ホトレゞストであ
぀お、デナポンによりタむプ衚面T168で売られ
おいる。
基板に正確に敎列された適圓なマスクを通しお
露光し、その埌に珟像するこずにより、所望の回
路パタヌンのネガがホトレゞスト箔に䜜られる。
珟像工皋により、ホトレゞストが陀去された所望
のパタヌンに察応する領域に斌お、基板衚面の觊
媒化された領域が露呈される。ホトレゞスト工皋
は、貫通孔䞭の衚面をも含む觊媒化された衚面䞊
に有害な圱響を䞎えない。レゞスト・ブリスタリ
ングは所望のパタヌンに察応する領域に存圚しな
い。
次に、金属が露呈された衚面領域䞊に無電解メ
ツキによりメツキされる。メツキ工皋が以䞋に金
属ずしお銅をもちいお蚘茉されおいる。しかし、
この工皋は他の金属にも同様に適甚可胜である。
メツキは、工皋時間ず甚いられる槜の組成が異な
る぀の工皋により行なわれる。
䞡方の槜は、溶液リツタ䞭に玄グラム乃至
10グラムの硫酞銅、玄35グラム乃至玄55グラムの
゚チレンゞアミン四酢酞EDTA、玄ml乃至
玄mlのホルムアルデヒド及び0.02グラム乃至玄
0.03グラムの衚面掻性剀を含む。衚面掻性剀はメ
ツキされるべき衚面をぬらすのを助ける。満足な
衚面掻性剀は、䟋えば商品名Gafac RE−610で
売られおいる有機リン酞゚ステルである。無電解
メツキ槜の奜たしいPH倀は25℃の枩床で11.6乃至
11.8の間である。第のメツキ工皋に甚いられる
槜は、シアンを含たず、酞玠のレベルを2ppm以
䞋にしおいる。空気のような気䜓は、槜䞭をあわ
だたせられるこずがない。
CN-ずO2はPdず可溶な錯むオンを圢成する。
O2含有量の䞋限は、槜䞭に酞玠ず䞍掻性ガスず
を泚入するこずにより制埡できる。メツキの第
工皋䞭に甚いられる槜は、玄10ppm乃至玄20ppm
のシアン化物を含む。そしお、その酞玠含有量は
槜䞭に空気をあわ立たせるこずにより達成される
箄3ppmである。基板を第槜から取出しお第
槜ぞ入れる必芁はない。第メツキ期間が終了し
た埌、シアン化ナトリりムを加えそしお槜䞭に空
気をあわ立たせるこずにより第槜を第槜に倉
えるこずも可胜である。
メツキは70℃乃至80℃の間、奜たしくは70℃乃
至75℃の間の枩床で行なわれる。基板は第工皋
で玄15分乃至玄30分間メツキされ、第メツキ工
皋で玄10時間乃至玄20時間メツキされる。メツキ
された銅は、玄37.5乃至50Όの厚さである。
この発明によれば、貫通孔を含む基板衚面の党
おの露呈された領域に均䞀な被膜が達成される。
メツキ埌、ホトレゞストが奜たしくは塩化メチレ
ン又は類䌌の溶剀ではがされる。そしお、銅でメ
ツキされおいない領域䞭のPdは亜鉛玠酞塩溶液
での凊理により陀去される。
この発明の方法は、ガラス及び熱可塑性暹脂及
び熱硬化性暹脂のような基板䞊に金属回路を圢成
するための工皋に特に応甚できる。この発明の方
法は、高品質の銅メツキされた゚ポキシ・ボヌド
及びカヌドの補造に特に有甚である。
この発明の方法は、さらに、既に無電解メツキ
を受けされらはハンダ付けたで受けた構造的には
正垞であるが、欠陥、䟋えば開口、メツキ空隙、
ハンダ欠陥及び回路䞊の傷など、がある為にはね
られた基板を修膳する為の工皋にも有利に応甚で
きる。修繕されるべき基板は、遞択的に銅などの
金属で芆われおおり、そしお時にはたたホトレゞ
スト及び又はスズでも遞択的に芆われおいる。
再凊理の第の工皋においお、ホトレゞストが
奜たしくは塩化メチレン又は類䌌の有機溶剀では
がされ、その埌で基板が也燥される。そしお、金
属がメツキにより付着される。スズがもしあれ
ば、食刻により陀去される。もし金属が銅である
ならば、奜たしくはCnCl2HCl溶液が甚いられ
る。なぜならば、この薬品は銅及びスズも食刻す
るからである。この段階で基板衚面は倖芳䞊、銅
シヌトの粗な衚面をメツキされるべき基板衚面に
察しお積局しその埌でその銅シヌトを食刻し去る
ずいう䞊述の方法により圢成された粗さを呈す。
この工皋から、再凊理は䞊述したのず同じように
行なわれる䟋えば、アルカリ溶液ですすぎ、
Reten溶液で衚面を調敎し、単䞀のシヌド工皋に
斌おパラゞりムスズ塩で衚面をシヌデむング
し、脱むオン氎ですすぎ、HCl溶液で倧郚分
のスズを陀去するこずにより促進し、所望の回路
パタヌンのネガに察応するホトレゞスト・マスク
を圢成し、そしお最埌に遞択的に無電解メツキを
行う。 次の぀の䟋は、この発明の方法の奜実斜䟋を
説明するためのものであり、この発明を制限する
こずを意図するものではない。
䟋  前も぀おアルコヌルで枅浄にされたガラス基板
が、リツタ圓り0.05グラムのReten210を含む
H2SO4氎溶液の槜䞭に玄分間浞される。そ
しお、基板が脱むオン氎ですすがれ、空気也燥さ
れる。次に、被膜された基板がリツタ圓り
PdCl2を玄1.5グラム、SnCl2を玄100グラム、37
HClを行106ミリリツトル及び衚面掻性剀を玄0.1
グラムを含む槜䞭に玄分間適床宀枩で浞され
る。そしお基板は空気也燥される。基板はその䞊
に目で芋えるPd觊媒膜を有する。その埌で、基
板は脱むオン氎ですすがれ、宀枩で十分間
HClで凊理され、宀枩で分間脱むオン氎ですす
がれ、そしお100℃で30分間真空也燥される。也
燥された基板䞊に、ホトレゞストT168の局が積
局される。マスクされた領域が所望の回路パタヌ
ンのネガに察応する照射マスクが基板ず敎列さ
れ、そしおマスクを通じお基板は照射される。ト
リクロル゚タン型の珟像剀で珟像され、所望のパ
タヌンに察応したメツキされるべき基板のシヌデ
むングされた領域が露呈される。所望のパタヌン
に察応する領域においおは、レゞスタ・ブリスタ
ヌリングは怜出されない。
そしお、基板は十分間、銅無電解アデむテむ
ブ・メツキ槜䞭に浞される。無電解メツキ槜は20
グラムリツタのCuSO4・5H2O、35グラムリ
ツタのEDTAデハむドラむド、0.25グラムリツ
タのGafac RE−610、14ミリグラムリツタの
シアン化ナトリりム、及びmlリツタの
HCHOを含む。槜のPH倀はNaOHを加えるこず
により11.7である。槜の枩床は73℃±℃であ
る。槜䞭の酞玠含有量は玄2.5ppm乃至3.5ppmに
維持される。ガス流率は玄12SCFMである。これ
に加えお、メツキ・ラツクはメツキ䞭垞に揺動さ
れる。
メツキ埌の基板は、連続した銅膜を基板䞊に有
する。補造された銅線はラむン・テむリングを瀺
さない。
䟋  ゚ポキシ暹脂から成る基板䞊に、粗な衚面を有
する25.4Όの厚さの銅がプレスにより積局され
る。食刻された基板内に、バむアを圢成するため
の貫通孔がレヌザにより切削され、そしおベヌ
パ・ブラステむングで枅浄にされる。基板はリン
酞ナトリりム及びケむ酞ナトリりムを含むPH倀玄
13の氎溶液で凊理される。基板は分間玄50℃の
枩床で脱むオン氎によりすすがれる。匕き続いお
基板は、分間PH倀を有し0.05のRetin210を
有するH2SO4溶液䞭に浞される。もう䞀床、
枩かい脱むオン氎ですすいだ埌、基板は溶液リ
ツタ圓り、玄1.2グラムのPdCl2、玄80グラムの
SnCl2・2H2O、玄85mlの37HCl、玄0.1グラム
の衚面掻性剀、及び175グラムの塩化ナトリりム
を含み残りは氎であるシヌド槜䞭に浞される。溶
液は䞊述した様に準備される。
基板はシヌド槜に宀枩で乃至分間浞され
る。その埌、基板は脱むオン氎ですすがれ、宀枩
で十分間HClで凊理され、宀枩で分間脱む
オン氎ですすがれ、そしお30分間100℃の枩床で
真空也燥される。也燥された基板䞊にホトレゞス
ト−168の局が積局される。所望の回路パタヌ
ンのネガに察応する所がマスクされた領域である
照明マスクが基板に敎列され、そしおマスクを通
じお基板が照射される。その埌、トリクロル゚タ
ン型珟像液でも぀お珟像が行なわれ、所望のパタ
ヌンに察応したメツキされるべき基板のシヌデむ
ングされた領域が露呈される。所望のパタヌンに
察応する領域に斌おは、レゞスト・ブリスタリン
グは怜出されない。
次に、基板の露呈された領域は無電解銅メツキ
される。ここで、基板は初めに玄30分間、枩床72
±℃を有し溶液リツタ圓り−10グラムの
CuSO4、35−55グラムのEDTA、0.1グラムの
Gafac湿最剀、−mlのホルムアルデヒド、及
び2ppm以䞋の酞玠を含み残りは氎である槜䞭に
浞される。槜は25℃に斌おPH倀11.7を有する。そ
しお、基板は第槜ず3ppmの酞玠含有量ず10−
20ppmのシアン化物を含む以倖は同じ組成を有す
る第槜䞭に浞される。この槜内に斌お、枩床は
たた72±℃であり、基板は15時間浞される。メ
ツキされた銅の厚さは玄50.8Όである。
最埌に、ホトレゞスト・マスクが塩化メチレン
ではがされる。
メツキされた銅を目で芋た印象は優れおいる。
貫通孔も含んだ基板の党おの露呈された領域は連
続した銅膜で芆われおいお、その厚さは本質的に
均質であり、倧倉良い付着を有する。銅線はラむ
ン・テむリングを瀺さない。
発明の効果 この発明の方法によれば、レゞスト・ブリスタ
リング珟像工皋埌の基板衚面䞊の残留レゞスト
の問題及びラむン・テむリングメツキされた
回路配線が基板衚面の近くで広くなる傟向を防
止するこずができ、埓぀お、レゞスト・ブリスタ
リングによる金属配線䞭の切断を防ぎ、ラむン・
テむリングによる近接した金属配線間の短絡を防
止するこずができる。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  誘電䜓基板の少なくずも぀の衚面にホトレ
    ゞスト・マスクを圢成した埌に無電解メツキを行
    うために、前蚘衚面を調敎する方法においお、 ホトレゞスト・マスク圢成工皋に先立぀お、 前蚘衚面を少なくずも぀の有効な陜むオン郚
    分を有する倚官胜陜むオン共重合䜓ずH2SO4ず
    を含み䞔぀PH倀を玄乃至玄ずした組成物に接
    觊させ、そしお、前蚘衚面を塩化パラゞりム、塩
    化第スズ及びHClを含むコロむダル溶液でも぀
    お凊理するこずにより衚面を掻性化する工皋を含
    む方法。
JP11675284A 1983-10-11 1984-06-08 無電解メツキのために誘電䜓基板の衚面を調敎する方法 Granted JPS6083395A (ja)

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US54096283A 1983-10-11 1983-10-11
US540962 1983-10-11

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JPS6083395A JPS6083395A (ja) 1985-05-11
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