JPH033296A - 配線基板の製造方法 - 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］ 本発明は、絶縁基板の両面に配線回路を有しその両面を
導通する為のメッキによって形成されたスルーホールを
有する配線基板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、両面配線基板のスルーホールの導通形成方法は、
まずスルーホール内壁にパラジウム等の活性金属を付着
し、その活性金属を核として銅あるいはニッケル等の化
学メッキ（いわゆる無電解メッキ）により導電層を形成
するものであった。

さらにこの化学メッキの後、電気メッキにより導電層を
厚くし、より信顛性が高く電気抵抗の小さいスルーホー
ルを形成することが行われている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、この方法は工程が長く複雑であり、かつ活性金
属が高価である為に基板のコストダウンにも障害となっ
ている。

本発明は、上記の問題点ついてメッキ促進物質の性質を
利用することにより、活性金属の付着および化学メッキ
をすることなく、短い工程で安価に製造される配線基板
の製造方法を提供するものである。

〔課題を解決する為の手段］ 本発明は、メッキ促進物質をスルーホール内壁に付着さ
せ、電気メッキにより導通を形成する方法、即ち、スル
ーホール用穴をあける工程、スルーホール内壁にメッキ
促進物質を付着させる工程及び電気メッキによりスルー
ホール内部にメッキを形成させる工程を含む製造方法に
より形成されたスルーホールを有する配線基板の製造方
法である。

本発明でいうメッキ促進物質とは、メッキ液中の金属イ
オンがカソード電極表面で還元され析出する反応におい
て、その還元反応を速める効果をもつ物質であり、メッ
キ液中に添加することによりメッキ表面性が向上するこ
とで知られているものを用いることができる。

又゛、本発明でいう電気メッキは、銅、ニッケルクロム
、亜鉛、スズ、鉛、銀、金等が挙げられる。

この中で電気抵抗の小さいものは、銀、銅が考えられる
が、コストの面を考え合せ、通常印刷配線板のスルーホ
ールの導通形成は銅メッキが用いられる。

銅メッキにおけるメッキ促進効果は、陰極の銅表面にメ
ッキ促進物質が吸着し、さらに液中の銅イオンを配位し
、配位した銅イオンと陰極の間での電子移動が生じる、
という３段階のステップよりなると考えられる。従って
、陰極銅表面に吸着しやすい　Ｃ−Ｎ、Ｃ＝Ｎ、ＣＥＮ
　　基を有するもの、銅イオンを配位しゃすい　ｃ−ｓ
、ｃ＝ｓ。

ｃ−ｏ、ｃ＝ｏ　　基を有するもの、さらにこの基の間
で電子移動が生じやすい共役系のものが好ましいと考え
られる。さらに　Ｎ＝Ｃ−３，Ｎ−Ｃ＝Ｓ、　Ｎ−ＥＣ
−３，Ｎ＝Ｃ−０，Ｎ−Ｃ＝０等の構造を含む有機化合
物が好ましく、中でも、チオ尿素、アセトアミド、チオ
アセトアミド、２．５ジメチルカプト１，３．４チアジ
アゾール、アリルチオ尿素、チオシアヌル酸（トリアジ
ンチオール）、チオシアン酸塩、２メルカプトベンゾチ
アゾール、ｌフェニルチオセミカルバジド、２−チオバ
レビツール酸、２アミノ５メルカプト１．３．４チオジ
アゾール、２．５ジアミノ１，３．４チアジアゾール、
２メチルチオベンゾチアゾール、２アミノチアゾールが
好ましい。特にこの中でもチオ尿素、アセトアミド、チ
オアセトアミド、２．５ジメルカブ目。

３．４チアジアゾール、アリルチオ尿素、チオシアヌル
酸（トリアジンチオール）が好ましい。これらの物質の
メッキ促進効果は銅メッキの中でもピロリン酸銅メッキ
あるいは硫酸銅メッキのときが好ましく、より好ましく
はピロリン酸銅メッキにおいてである。　以下、本発明
について図面を参照して説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明によって得られた両面
基板の１実施態様を示す斜視図及び断面図である。基板
の中間絶縁層１としては、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ア
ルキッド樹脂あるいはこれらの樹脂をガラス布、紙とい
った繊維質のものに含浸させたもの及びこれらの複合物
からなる基板を用いて接着剤で貼り合わせてもよい。中
間絶縁層の厚みは特に限定されないが好ましくはＩＷ以
下であり、１．５　ｍ以上になるとスルーホール内にメ
ッキを形成するのに時間を要し、また均一な厚みになら
ない。

基板上に形成されている導体金属２は、あらかじめ基板
全面にメッキしたものあるいは金属箔を接着剤で基板に
貼り合せたものをエツチングによってパターン形成した
もの、又は、メッキによってパターンを形成したもので
ある。金属箔と絶縁基板の接着方法は、接着剤を用いて
ラミネートする以外に金属箔の片面を絶縁材料で被覆し
、被覆した面を向い合せて貼り合せる、あるいは別基板
にメッキを形成したものを絶縁材料で被覆し、向い合せ
る様に接着し、別基板を除去するなどの絶縁基材をあら
かじめ用意しない方法も考えられる。

スルーホール３は、ドリル、パンチ（金型）等で穿孔さ
れ、その径は配線回路の密度を向上させる為には小さい
方が好ましいが、促進剤の付着を考慮すると直径が基板
厚みの０．２倍以上が好ましい。

促進剤の付着は促進剤の水溶液に基板を浸漬することが
最も容易な方法であるが、水に容易に溶解しない場合は
、酸又はアルカリ水溶液にすることも有り、又水溶液で
はなくアルコール等の有機溶剤を用いることも有り得る
。又スルーホール内壁への促進剤の拡散を補助する意味
で、基板の揺動あるいは液の攪拌あるいは両方ともある
ことが好ましい、又浸漬後に乾燥の為に処理をすること
もある。浸漬前の表面処理としては、通常プリント基板
で用いられる中性あるいはアルカリ性脱脂、溶剤脱脂、
銅表面ソフトエツチングの他にシランカップリング処理
なども用いることが好ましい。

電気メッキ工程は、通常の方法で行うが、通常高温でメ
ッキを行うものでも一度吸着した促進物質が脱離する場
合は、まず低温でメッキを行い次いで高温でメッキを行
うという２段階のメッキを行う必要がある。メッキ厚み
としては、厚い方がスルーホールの電気抵抗が低く、機
械的強度も強い。好ましくは中間絶縁層の１７３０以上
、より好ましくは１７１０以上、さらに好ましくは１７
３以上である。但し厚くしすぎることはコスト的にある
いは工程の短縮化の意味で好ましくない。

あらかじめ配線回路パターンが形成されたものにスルー
ホールを形成する場合は、基板の両面上の金属以外の部
分に促進物質が付着していると電気メッキが基板の面方
向に急速に成長する為促進物を吸着させる工程で両面の
スルーホール部以外をカバーする、あるいは電気メッキ
工程で両面のスルーホール部以外をカバーすることが好
ましい。

尚、スルーホール形成後エツチング等により回路パター
ンを形成する場合は上記のカバーは不要である。

〔実施例］ 以下、実施例を用いて本発明を詳述する。

実施例１ 厚み約０．２ｍｉのガラスエポキシ基板の両面に厚み０
　、０３５ａｍ程度の銅箔を熱硬化性接着剤で貼り合せ
た〔第２図（Ａ）〕。このものの全面に感光性レジスト
樹脂を塗布乾燥し、パターンマスクを通して高圧水銀ラ
ンプで露光し、現像液およびリンス液を用いて現像した
。ついでポストベーク（熱硬化）をした後にレジストの
被覆がない部分を１５０ｇ／ｊ！の過硫酸アンモニウム
水溶液に浸漬することによりエツチング除去し、所望の
パターンを得た〔第２図（Ｂ）〕。この基板の両面に剥
離可能なフィルムを貼り、φ０．７ｍ＋のスルーホール
を穿孔し〔第２図（Ｃ）Ｌ表面処理として溶剤による脱
脂、水洗をした後、２．５ジメチルカプト１．３．４チ
アジアゾール２Ｘ１０−”Ｍとピロリン酸カリ２Ｘ１０
−’Ｍとの水溶液中に５分間浸漬した。

この浸漬中２０！Ｉｌａ幅で１０ｍｍ／ｓｅｃ程度の速
度で揺動した。その後、ビールフィルムを剥離し、ピロ
リン酸銅メッキ浴（バーショウ材用社製、室温）にて陰
極電流密度１．ＯＡ／ｄボにて膜厚５μｍ程度のメッキ
を形成し、その後５５°Ｃの同組成浴にて陰極電流密度
２．５　Ａ／ｄｒｒｒで３０分メッキをしたところ、側
面に亀裂のない良好なメッキがなされたスルーホールが
得られた〔第２図（Ｄ）〕。

実施例２ アルミニウム基板上に、感光性レジスト樹脂を塗布、乾
燥し、パターンマスクを通して高圧水銀ランプで露光し
、現像およびリンス液を用いて現像し所望のパターンを
得た〔第３図（Ａ）〕。ついでボストベーク（熱硬化）
をした後に、基板表面をフッ酸ナトリウム及び塩酸の混
合液で処理し、ピロリン酸メッキ浴（バーショウ材用社
製、２５°Ｃ）にて銅パターンを形成した〔第３図（Ｂ
）〕。

表面を絶縁材料で被覆後、基板２枚をパターン面を向い
合うようにエポキシ接着剤で接着熱硬化し〔第３図（Ｃ
）Ｌ硬化後の厚みが５０μ程度の中間絶縁層を形成し、
その後所望する箇所にφ０．４５−のドリルによりスル
ーホールを穿孔した。

ついで穴内部の表面処理として界面活性剤による脱脂、
湯洗をした後にチオ尿素０．１Ｍ水溶液中に５分間浸漬
した。この浸漬中２０鵬幅で１０ｍｍ／ｓｅｃ程度の速
度で揺動を行った。その後アルミを塩酸の７％溶液でエ
ツチング除去した〔第３図（Ｄ））　。

ついでピロリン酸銅メッキ浴（バーショウ材用社製、室
温）にて、陰極電流密度１．ＯＡ／ｄｒＩｆにて膜厚５
μｍ程度のメッキを形成し、その後５５°Ｃの同組成メ
ッキ浴で陰極電流密度２．８　Ａ／ｄｒｒｒにて膜厚５
０μｍ程度の銅メッキを形成した〔第３図（Ｅ））、得
られたスルーホールは側面に亀裂がない良好な状態のも
のであった。

実施例３ 厚み約０．１腫のポリイミドフィルムの両面に、厚み０
．０３５ｍ程度の銅箔を貼り合せた〔第４図（Ａ））。

このものにφ０．４　ｔ＊ｍのスルーホールをドリルで
穿孔し〔第４図（Ｂ）］。その後チオ尿素２Ｘ１０−”
Ｍメタノール溶液に５分間浸漬した。

又、別の基板を用い、アセトアミド水溶液１×１０−　
’　Ｍに５分　間浸漬したもの、及びチオアセトアミド
水溶液　２×１０−１に３分間浸漬したものを用意した
。

これらの基板の全面にドライフィルムレジストを貼り付
け、高圧水銀ランプで露光し、現像を行った〔第４図（
Ｃ）〕。ついでレジストの被覆がない部分を１５０　ｇ
／ｌの過硫酸アンモニウム水溶液に浸漬することにより
エツチング除去し、さらに残ったレジストを除去して所
望のパターンを得た〔第４図（Ｄ）〕。その後、ピロリ
ン酸銅メッキ浴（バーショウ材用社製、室′ａ）にて、
陰極電流密度１．ＯＡ／ｄボにて膜厚５μ鍋程度の銅メ
ッキを形成し、さらに５５°Ｃの同組成メッキ浴で陰極
電流密度２．８　Ａ／ｄボにて膜厚５０μｍ程度の銅メ
ッキを形成した〔第４図（Ｅ）〕。得られたスルーホー
ルは、全て側面に亀裂のない良好な状態のものであった
。

尚、実施例１〜３によって得られたスルーホールは、信
頼性試験〔熱衝撃試験（９０°Ｃ３０分〜−６０°Ｃ３
０分の１００サイクル）、高温高温通電試験（６０°Ｃ
１９０％ＲＨ１０，５Ａ、ｉ　、　ｏｏｏ時間）及びそ
の他〕において断線、抵抗変化を生じるものではなかっ
た。

実施例４〜８ 第１表に示す物質を用る以外は、実施例２と同じ方法に
より実施した結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 〔発明の効果〕 本発明は、メッキ促進物質を利用する為、従来の製造方
法に比べ、活性金属の付着及び化学メッキをすることな
く短い工程で安価に製造され、しかも、製造されたスル
ーホールは亀裂がなく信頌性試験においても、断線、抵
抗変化のないものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって得られた配線基板の１実施態様
を示し、第１図（Ａ）は斜視図、第１図ＣＢ）は第１図
（Ａ）のＡ−Ａ’線での断面図、第２図は本発明による
配線基板の製造方法の１実施態様の工程断面図、第３図
は本発明による配線基板の製造方法の他の実施態様の工
程断面図、第４図は本発明による配線基板の製造方法の
更に他の実施態様の工程断面図である。 図中１は絶縁基板あるいは硬化接着剤層、２は銅箔ある
いはメッキにより形成された銅、３はスルーホール、４
はビールフィルム、５はレジスト、６はアルミ基板を示
す。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．両面に銅箔を有する絶縁基板にスルーホール用穴を
   あける工程、少なくともスルーホール内壁にメッキ促進
   効果をもつ非金属物質を付着させる工程、及び電気メッ
   キによりスルーホール内部にメッキを形成させる工程、
   を含むことを特徴とするスルーホールを有する配線基板
   の製造方法。