JPH0462047A - 銅と樹脂との結合方法 - Google Patents
銅と樹脂との結合方法Info
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- JPH0462047A JPH0462047A JP17282590A JP17282590A JPH0462047A JP H0462047 A JPH0462047 A JP H0462047A JP 17282590 A JP17282590 A JP 17282590A JP 17282590 A JP17282590 A JP 17282590A JP H0462047 A JPH0462047 A JP H0462047A
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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
本発明は、銅と樹脂とを結合する方法、特に銅と樹脂と
の間に形成した酸化物層を処理することによって、−様
に高い接着強度で、しかもプリント回路基板上のピンク
の環と積層室げきとの生成を減少させる銅と樹脂とを結
合する方法に関する。
の間に形成した酸化物層を処理することによって、−様
に高い接着強度で、しかもプリント回路基板上のピンク
の環と積層室げきとの生成を減少させる銅と樹脂とを結
合する方法に関する。
【従来の技術及び発明が解決すべき課題】金属の平滑な
表面上に樹脂を直接接着することによっては、金属と樹
脂との間に十分な接着強度を確実に得ることはできない
ので、ｒ Ｐｌａｔｉｎｇａｎｄ ５ｕｒｆａｃｅ Ｆ
ｉｎｉｓｈｉｎｇ ｊ第６９巻第６号９６〜９９頁（１
９８２年６月）に記載しであるように、金属面上に酸化
物層を形成して、接着強度を改良する公知の方法がこれ
まで使用されてきた。 今日では、銅の内面上に酸化銅層を形成して銅と樹脂と
の間の結合を強化するようにすることは、プリント回路
基板あるいは多層プリント配線基板の製造において、必
要不可欠な工程となってきた。 しかしながら、この方法における固有な問題点は、酸性
水溶液と接触すると酸化銅は容易に侵食されて水溶液中
に溶解した銅イオンになるということである。さらに、
酸化物層が容易に濡れて汚染される傾向にあること、並
びに酸化物層が脆くて機械的性質が貧弱なことのために
、やはり、このようにして製造された基板上に「ピンク
の環」および「積層室げき」が生じた。ピンクの環およ
び積層室げきの生成は、高品質と高信頼性とがますます
要求されつつある時代には、特に基板における重大な欠
陥となっている。これらの欠陥は、多層プリント配線基
板の製造において、より進んださらに高度な開発を遂行
するための障害となってきた。 公知のように、銅と樹脂との間の結合を強化するために
、プリント＠略基板あるいは多層プリント配線基板の製
造においては、銅と樹脂との間に酸化銅層が形成された
。酸化銅を形成することは、ａ）銅と樹脂との間の界面
として作用して、樹脂の早期エージングを起こさせるこ
ともある銅が、樹脂と直接接触することを防ぐようにす
ること、および ｂ）粗さがより大きな表面を設けて、銅と樹脂との間の
結合を強化するようにすること、である。 シカしながら、構造的に非常に微細である酸化物層は、
「積層室げき」を生ずるごみや湿気（こよって汚染され
易い。さらに、酸化物層は酸と接触すると容易に侵食さ
れて溶解するので、酸化物層が侵食された領域は、下地
の銅の色であるピンク色を示し、いわゆる「ピンクの環
」を形成することになる。 「積層室げき」および／または「ピンクの環」が形成さ
れている領域は、樹脂が銅と接触してぃないので、その
間の結合が貧弱であることを示している。換言すれば、
プリント回路基板上に「積層室げき」および／または「
ピンクの環」が存在する数が多ければ多い程、またその
大きさが大きければ大きい程、プリント回路基板の品質
は低下する。 不幸にして、４層以上のプリント回路基板にはほとんど
すべて、「積層室げき」および／または「ピンクの環」
が形成されている。それ故に、「積層室げき」とＵピン
クの環」との数を減らし、また大きさを小さくすること
は、プリント回路基板の製造分野における最も一般的で
最１！＋３１要な論点の一つになってきた。 従って、本願発明により上記の欠点を軽減および／また
は除去する銅と樹脂との新規な結合方法が提供される。
表面上に樹脂を直接接着することによっては、金属と樹
脂との間に十分な接着強度を確実に得ることはできない
ので、ｒ Ｐｌａｔｉｎｇａｎｄ ５ｕｒｆａｃｅ Ｆ
ｉｎｉｓｈｉｎｇ ｊ第６９巻第６号９６〜９９頁（１
９８２年６月）に記載しであるように、金属面上に酸化
物層を形成して、接着強度を改良する公知の方法がこれ
まで使用されてきた。 今日では、銅の内面上に酸化銅層を形成して銅と樹脂と
の間の結合を強化するようにすることは、プリント回路
基板あるいは多層プリント配線基板の製造において、必
要不可欠な工程となってきた。 しかしながら、この方法における固有な問題点は、酸性
水溶液と接触すると酸化銅は容易に侵食されて水溶液中
に溶解した銅イオンになるということである。さらに、
酸化物層が容易に濡れて汚染される傾向にあること、並
びに酸化物層が脆くて機械的性質が貧弱なことのために
、やはり、このようにして製造された基板上に「ピンク
の環」および「積層室げき」が生じた。ピンクの環およ
び積層室げきの生成は、高品質と高信頼性とがますます
要求されつつある時代には、特に基板における重大な欠
陥となっている。これらの欠陥は、多層プリント配線基
板の製造において、より進んださらに高度な開発を遂行
するための障害となってきた。 公知のように、銅と樹脂との間の結合を強化するために
、プリント＠略基板あるいは多層プリント配線基板の製
造においては、銅と樹脂との間に酸化銅層が形成された
。酸化銅を形成することは、ａ）銅と樹脂との間の界面
として作用して、樹脂の早期エージングを起こさせるこ
ともある銅が、樹脂と直接接触することを防ぐようにす
ること、および ｂ）粗さがより大きな表面を設けて、銅と樹脂との間の
結合を強化するようにすること、である。 シカしながら、構造的に非常に微細である酸化物層は、
「積層室げき」を生ずるごみや湿気（こよって汚染され
易い。さらに、酸化物層は酸と接触すると容易に侵食さ
れて溶解するので、酸化物層が侵食された領域は、下地
の銅の色であるピンク色を示し、いわゆる「ピンクの環
」を形成することになる。 「積層室げき」および／または「ピンクの環」が形成さ
れている領域は、樹脂が銅と接触してぃないので、その
間の結合が貧弱であることを示している。換言すれば、
プリント回路基板上に「積層室げき」および／または「
ピンクの環」が存在する数が多ければ多い程、またその
大きさが大きければ大きい程、プリント回路基板の品質
は低下する。 不幸にして、４層以上のプリント回路基板にはほとんど
すべて、「積層室げき」および／または「ピンクの環」
が形成されている。それ故に、「積層室げき」とＵピン
クの環」との数を減らし、また大きさを小さくすること
は、プリント回路基板の製造分野における最も一般的で
最１！＋３１要な論点の一つになってきた。 従って、本願発明により上記の欠点を軽減および／また
は除去する銅と樹脂との新規な結合方法が提供される。
上記目的を達成するために、本発明による銅と樹脂との
結合方法は、銅の酸化によって銅の表面に酸化銅層を形
成する工程、調整された濃度と調整されたｐＨとを有す
る還元溶液を、調整された温度で十分に循環される状態
の下で使用して、その形態を変えろための調整された反
応時間の間、生成した酸化銅層を酸化第一銅に還元する
工程、および還元によって生成した上記の酸化第一銅の
表面と樹脂とを、例えば加熱プレスすることによって結
合する工程により成る。
結合方法は、銅の酸化によって銅の表面に酸化銅層を形
成する工程、調整された濃度と調整されたｐＨとを有す
る還元溶液を、調整された温度で十分に循環される状態
の下で使用して、その形態を変えろための調整された反
応時間の間、生成した酸化銅層を酸化第一銅に還元する
工程、および還元によって生成した上記の酸化第一銅の
表面と樹脂とを、例えば加熱プレスすることによって結
合する工程により成る。
本発明による方法は、銅の酸化によって銅の表面に酸化
銅層を形成する工程、調整された濃度と調整されたｐＨ
とを有する還元溶液を、調整された温度で十分循環され
る状態の下で使用して、その形態を変るための調整され
た反応時間の間生成した酸化銅層を酸化第一銅に還元す
る工程、および還元によって生成した上記の酸化第一銅
の表面と樹脂とを、例えば加熱プレスすることによって
結合する工程により成る。 銅の酸化によって、銅の表面に酸化銅層を形成する工程
は、この技術においては既知のものであるので、この工
程に関する詳細の説明は省略する。 生成した酸化銅層を酸化第一銅に還元する工程は、調整
された濃度と調整されたｐＨとを有する還元溶液の中で
、調整された温度で十分に循環される状態の下、調整さ
れた反応時間の間実施されなければならない。 本発明の目的のためには、還元溶液は、ジアミン（Ｎ２
Ｈ４） 、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）、チオ硫酸ナ
トリウム（Ｎａ２Ｓ２０３１およびボランナトリウム（
ＮａＢＨ４）より成る群から選ばれた少なくとも１つの
還元剤を、水に溶解して含有する。 本発明の目的のためには、還元溶液の濃度は約１０ ｇ
／ｌないし１００ｇ／ｌの範囲内に維持される。 本発明の目的のためには、還元溶液のｐＨ値（よ、約７
ないし１２の範囲内に維持される。必要に応じてＮａＯ
Ｈを添加することができる。 本発明の目的のためには、還元溶液の温度は約２０℃な
いし３５℃の範囲内で一定に保たれなければならない。 本発明の目的のためには、還元溶液は循環されて、還元
工程中に反応の自己促進および局在化が起こらないよう
にする。 本発明の目的のためには、酸化銅と還元溶液との反応時
間を注意深く調整して、酸化銅がすへて丁度還元されて
酸化第一銅にはなるが、金属銅までは還元されないよう
にしなければならない。通常、反応時間は約２ないし２
０分の範囲内にあるが、それは還元の完全さによって決
まる。 操作の間に、形成された酸化網（黒色酸化物あるいは褐
色酸化物のいずれか）のついたプリント回路基板は、上
記還元剤の１種またはそれ以上を約１０ｇ／ｌないし１
００ ｇ／ｌの濃度で含有し、約７ないし１２のｐＨと
約２０℃ないし３５℃の一定温度とを有する循環状態に
ある還元溶液中に、還元度によって約２ないし２０分間
垂直に浸漬される。好適には、循環する還元溶液を濾過
する装置が設けられている。 還元工程の後、生成した酸化第一銅層を伴っている処理
された基板は、清水で洗浄され、乾燥され、次いで酸化
第一銅の表面と＊ＨＦｊとを結合する工程にかけられる
。 還元によって生成された上記の酸化第一銅層表面と樹脂
との結合工程は、この技術においては既知のものであっ
てこれ以上説明する必要のない加熱プレスによって行う
ことができる。 酸化第一銅層と樹脂との間の結合は、酸化銅層と樹脂の
間の結合よりも遥かに強いことが分かる。 これは以下に示す網目結合、 Ｃ−Ｃ Ｃｕ−Ｃｕ が形成されていることによるものである。 網目結合の接着強度が大きいことのために、酸化第一銅
層は機械的な力と熱とに対して強い。そこで、積層空げ
きの形成を著しく減らすことができる。 もとの酸化銅層の毛髪状の形態が不規則であることは、
これまでに注目されてきた。樹脂が酸化銅層の上にプレ
スされると、樹脂層は酸化銅層のそれぞれの毛を完全に
被覆することができない。 それ故に、酸化銅層は酸性水溶液と接触して容易に侵食
され、銅イオンとなって溶液中に溶解し、そのためにピ
ンクの環が形成される、即ちピンク色である下地の銅金
属が露出することになる。
銅層を形成する工程、調整された濃度と調整されたｐＨ
とを有する還元溶液を、調整された温度で十分循環され
る状態の下で使用して、その形態を変るための調整され
た反応時間の間生成した酸化銅層を酸化第一銅に還元す
る工程、および還元によって生成した上記の酸化第一銅
の表面と樹脂とを、例えば加熱プレスすることによって
結合する工程により成る。 銅の酸化によって、銅の表面に酸化銅層を形成する工程
は、この技術においては既知のものであるので、この工
程に関する詳細の説明は省略する。 生成した酸化銅層を酸化第一銅に還元する工程は、調整
された濃度と調整されたｐＨとを有する還元溶液の中で
、調整された温度で十分に循環される状態の下、調整さ
れた反応時間の間実施されなければならない。 本発明の目的のためには、還元溶液は、ジアミン（Ｎ２
Ｈ４） 、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）、チオ硫酸ナ
トリウム（Ｎａ２Ｓ２０３１およびボランナトリウム（
ＮａＢＨ４）より成る群から選ばれた少なくとも１つの
還元剤を、水に溶解して含有する。 本発明の目的のためには、還元溶液の濃度は約１０ ｇ
／ｌないし１００ｇ／ｌの範囲内に維持される。 本発明の目的のためには、還元溶液のｐＨ値（よ、約７
ないし１２の範囲内に維持される。必要に応じてＮａＯ
Ｈを添加することができる。 本発明の目的のためには、還元溶液の温度は約２０℃な
いし３５℃の範囲内で一定に保たれなければならない。 本発明の目的のためには、還元溶液は循環されて、還元
工程中に反応の自己促進および局在化が起こらないよう
にする。 本発明の目的のためには、酸化銅と還元溶液との反応時
間を注意深く調整して、酸化銅がすへて丁度還元されて
酸化第一銅にはなるが、金属銅までは還元されないよう
にしなければならない。通常、反応時間は約２ないし２
０分の範囲内にあるが、それは還元の完全さによって決
まる。 操作の間に、形成された酸化網（黒色酸化物あるいは褐
色酸化物のいずれか）のついたプリント回路基板は、上
記還元剤の１種またはそれ以上を約１０ｇ／ｌないし１
００ ｇ／ｌの濃度で含有し、約７ないし１２のｐＨと
約２０℃ないし３５℃の一定温度とを有する循環状態に
ある還元溶液中に、還元度によって約２ないし２０分間
垂直に浸漬される。好適には、循環する還元溶液を濾過
する装置が設けられている。 還元工程の後、生成した酸化第一銅層を伴っている処理
された基板は、清水で洗浄され、乾燥され、次いで酸化
第一銅の表面と＊ＨＦｊとを結合する工程にかけられる
。 還元によって生成された上記の酸化第一銅層表面と樹脂
との結合工程は、この技術においては既知のものであっ
てこれ以上説明する必要のない加熱プレスによって行う
ことができる。 酸化第一銅層と樹脂との間の結合は、酸化銅層と樹脂の
間の結合よりも遥かに強いことが分かる。 これは以下に示す網目結合、 Ｃ−Ｃ Ｃｕ−Ｃｕ が形成されていることによるものである。 網目結合の接着強度が大きいことのために、酸化第一銅
層は機械的な力と熱とに対して強い。そこで、積層空げ
きの形成を著しく減らすことができる。 もとの酸化銅層の毛髪状の形態が不規則であることは、
これまでに注目されてきた。樹脂が酸化銅層の上にプレ
スされると、樹脂層は酸化銅層のそれぞれの毛を完全に
被覆することができない。 それ故に、酸化銅層は酸性水溶液と接触して容易に侵食
され、銅イオンとなって溶液中に溶解し、そのためにピ
ンクの環が形成される、即ちピンク色である下地の銅金
属が露出することになる。
本発明においては、酸化第一銅層の毛髪状の形態は規則
的であることがこれまでに確認された。 樹脂が酸化第−銅層の上にプレスされろと、樹脂層は酸
化第一銅層のそれぞれの毛を完全に被覆することができ
る。これによってピンクの環の生成を、著しく減らすこ
とができる。 本発明の方法によって製造されたプリント回路基板は、
次の改良された品質を有することが観察される。 １）基板上の積層空げきの数は、もとの３０〜６０％か
ら１％以下に減少する。 ２）積層室げきの大きさは、半径でもとの３〜５ｍｉ
ｌ （０，０７６２ｍｒ−０，１２７＋＋ｍ）の大き
さから１ｍｉ １ （０，０２５４＋ａ＋ａ）以下に
縮小する。 ３）ピンクの環の大きさは、半径でもとの１１〜１４ｍ
ｉ １ （０，２７９４ｍｒ”０．３５５６）の大き
さから４〜６ｍｉ ｌ （０，１０１０１６ｎ”０．
１５２４）に縮小する。 本発明を好適な実施態様に関して説明したけれども、本
明細書を読んだ当事者にとっては、様々な変形が明らか
になることは理解される筈である。 それ故に、ここに開示した本発明は、そのような変形を
すべて添附した特許請求の範囲内に属するものとして包
含していることが、理解される筈である。 ４ｅ［Ｉ願人 コンペック マニファクチャリングカン
パニー リミテッド
的であることがこれまでに確認された。 樹脂が酸化第−銅層の上にプレスされろと、樹脂層は酸
化第一銅層のそれぞれの毛を完全に被覆することができ
る。これによってピンクの環の生成を、著しく減らすこ
とができる。 本発明の方法によって製造されたプリント回路基板は、
次の改良された品質を有することが観察される。 １）基板上の積層空げきの数は、もとの３０〜６０％か
ら１％以下に減少する。 ２）積層室げきの大きさは、半径でもとの３〜５ｍｉ
ｌ （０，０７６２ｍｒ−０，１２７＋＋ｍ）の大き
さから１ｍｉ １ （０，０２５４＋ａ＋ａ）以下に
縮小する。 ３）ピンクの環の大きさは、半径でもとの１１〜１４ｍ
ｉ １ （０，２７９４ｍｒ”０．３５５６）の大き
さから４〜６ｍｉ ｌ （０，１０１０１６ｎ”０．
１５２４）に縮小する。 本発明を好適な実施態様に関して説明したけれども、本
明細書を読んだ当事者にとっては、様々な変形が明らか
になることは理解される筈である。 それ故に、ここに開示した本発明は、そのような変形を
すべて添附した特許請求の範囲内に属するものとして包
含していることが、理解される筈である。 ４ｅ［Ｉ願人 コンペック マニファクチャリングカン
パニー リミテッド
Claims (12)
- （１）ａ）鋼の酸化によって、銅の表面上に酸化銅の層
を形成し、 ｂ）調整された濃度と調整されたｐＨとを有する還元溶
液を、調整された温度で十分に循環される状態の下で使
用して、その形態を変えるための調整された反応時間の
間、かくして生成した該酸化銅層を酸化第一銅に還元し
、 ｃ）還元によって生成した該酸化第一銅の表面と樹脂と
を、加熱プレスによって結合する、工程より成る銅と樹
脂との結合方法。 - （２）還元溶液が、ジアミン（Ｎ＿２Ｈ＿４）、ホルム
アルデヒド（ＨＣＨＯ）、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ＿
２Ｓ＿２Ｏ＿３）およびボランナトリウム（ＮａＢＨ＿
４）より成る群から選ばれた少なくとも一つの還元剤を
水に溶解して含有する請求項１記載の銅と樹脂との結合
方法。 - （３）還元溶液の濃度が約１０ｇ／ｌないし１００ｇ／
ｌの範囲に維持される請求項１記載の銅と樹脂との結合
方法。 - （４）還元溶液のｐＨ値が、約７ないし１２の範囲内に
維持される請求項１記載の銅と樹脂との結合方法。 - （５）還元溶液の温度が、約２０℃ないし３５℃の範囲
内で一定に保たれる請求項１記載の銅と樹脂との結合方
法。 - （６）還元溶液が全量循環される請求項１記載の銅と樹
脂との結合方法。 - （７）酸化銅と還元溶液との反応時間が、酸化銅がすべ
て酸化第一銅に丁度還元されるが、金属銅までには還元
されないように調整される請求項１記載の銅と樹脂との
結合方法。 - （８）反応時間が、還元の完全さによって約２ないし２
０分の範囲にある請求項７記載の銅と樹脂との結合方法
。 - （９）生成した酸化銅を伴った前記銅基板が、前記還元
溶液中に垂直に浸漬される請求項１記載の銅と樹脂との
結合方法。 - （１０）循環している還元溶液を濾過する装置が設けら
れている請求項１記載の銅と樹脂との結合方法。 - （１１）処理された銅基板が浸漬後清水で洗浄され、次
いで乾燥される請求項１記載の銅と樹脂との結合方法。 - （１２）ａ）銅の酸化によって銅の表面上に酸化銅の層
を形成し、 ｂ）ジアミン（Ｎ＿２Ｈ＿４）、ホルムアルデヒド（Ｈ
ＣＨＯ）、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ＿２Ｓ＿２Ｏ＿３
）およびボランナトリウム（ＮａＢＨ４）より成る群か
ら選ばれた少なくとも１つの還元剤を、約１０ｇ／ｌな
いし１００ｇ／ｌの濃度で水に溶解して含有し、ＮａＯ
Ｈを添加してｐＨ値を７ないし１２に維持した還元溶液
を使用して、生成した酸化銅を伴っている銅基板を、約
２０℃ないし３５℃に等温的に保たれて循環状態にあっ
て、循環濾過装置が液中に設けられている該還元溶液中
に、約２ないし２０分間垂直浸漬することによって、か
くして生成した該酸化銅層を酸化第一銅に還元し、処理
した該銅基板を浸漬後清水で洗浄して乾燥し、ｃ）還元
によって生成した該酸化第一銅の表面と樹脂とを、加熱
プレスによって結合する、工程より成る銅と樹脂との結
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17282590A JPH0462047A (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 銅と樹脂との結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17282590A JPH0462047A (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 銅と樹脂との結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462047A true JPH0462047A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15949062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17282590A Pending JPH0462047A (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 銅と樹脂との結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462047A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10296942A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 積層板の製造方法 |
| JP2018009229A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | ナミックス株式会社 | 還元用薬液の処理方法、プリント配線板に用いる銅箔の処理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153797A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-27 | Hitachi Chemical Co Ltd | Method of manufacturing multilayer printed circuit board substrate |
| JPS6194756A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-13 | 株式会社日立製作所 | 金属と樹脂の複合体の製造方法 |
| JPS61176192A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | 株式会社日立製作所 | 銅と樹脂との接着方法 |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP17282590A patent/JPH0462047A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPS56153797A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-27 | Hitachi Chemical Co Ltd | Method of manufacturing multilayer printed circuit board substrate |
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