JPH0480374A - プリント配線板の製造方法 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、高密度でファインな導体層を形成することが
できるプリント配線板の製造方法に関する。

〔従来技術〕

近年、プリント配線板は、ファイン化の傾向が顕著とな
り、所定面積の絶縁基板上に出来る限り多くの導体層を
形成しなければならない。ここにいう、導体層としては
１例えば信号回路、電源回路、アース回路、抵抗、コン
デンサーがある。

ところで、プリント配線板の製造方法には、アディティ
ブ法、サブトラクティブ法がある。

上記アディティブ法は、第９Ａ図〜第９Ｄ図及び第１０
Ａ図〜第１０Ｄ図に示すごとく、導体層９を化学めっき
により、絶縁基板１上に形成する方法である。

即ち、アディティブ法においては、第９Ａ図及び第９Ｂ
図に示すごとく、まず導体層を形成するための絶縁基板
１を準備し、その全面に触媒金属３８を担持する。

次に、第９Ｂ図、第９Ｃ図に示すごとく、導体層を形成
する部分Ａを除いて絶縁基板１上にレジスト膜２を被覆
する。

そして、第９Ｄ図に示すごとく、上記導体層を形成する
部分Ａの触媒金属３８の上に、化学めっきにより導体層
９を形成する。ここで、化学めっきとしては、ニッケル
（Ｎ　ｉ　）　、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などの金属メ
ッキが施される。

第１０Ａ図〜第１０Ｄ図は、上記工程の要部を拡大して
示すもので、まず絶縁基板１（第１０Ａ図）の表面に触
媒金属３８を担持させ（第１０Ｂ図）１次いで導体層を
形成する部分Ａを残して上記触媒金属３８の上にレジス
ト膜２を被覆する。

その後、これらをメッキ浴中に浸漬して上記導体層を形
成する部分Ａに金属メッキを施して導体層９を形成させ
る。

上記アディティブ法によれば、該導体層９を形成しない
部分には１　レジスト膜２が形成されている。そのため
、高密度でファインな導体層を形成でき、導体層９間に
ブリッジを生じない利点がある。ここにいう、プリラー
ジとは、隣接する導体層９の基部相互間において、金属
メッキ膜が連結し絶縁不良等の短絡を住する現象をいう
。

〔解決しようとする課Ｈ］ しかしながら、上記従来のアディティブ法には次の問題
点がある。

即ち、第１０Ｄ図に示すごとく、上記導体層９を形成し
ない部分、即ち上記レジスト膜２の下には、触媒金属３
８が残存している。そのため、上記導体層９が幅の狭い
ファインな回路となるに従って、プリント配線板の電気
特性が低下する。つまり、上記導体層９は、隣接する相
互間において上記触媒金属３８が残存することにより、
絶縁不良を生ずるおそれがある。それ故、プリント配線
板上に、ファインな導体層９を形成することができない
。

一方、上記サブトラクティブ法は、上記導体層９を、絶
縁基板１上に電気めっきにより形成した後２選択的にエ
ツチングして形成する方法である。

しかし、この方法は、上記ブリッジ現象が生し易く、フ
ァインな導体層９を形成しようとするプリント配線板の
製造には、適さない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、高密度でファインな導体層を形成することができるプ
リント配線板の製造方法を提供しようとするものである
。

〔課題の解決手段〕

本発明は、絶縁基板の表面に導体層を形成するに当たり
、触媒金属のイオンと該イオンを鉛化しうる有機物系の
錯化剤とを含有する触媒溶液を上記絶縁基板に付着し３
次いで、該絶縁基板の表面において上記導体層を形成す
べき部分に光を照射して、上記イオンを触媒金属に変化
させると共にこれを絶縁基板上に担持し２次に、光照射
を行わなかった部分における上記イオンを溶解除去し然
る後、上記触媒金属の表面に導体層形成用の金属メッキ
を施して、上記導体層を形成することを特徴とするプリ
ント配線板の製造方法にある。

本発明において最も注目すべきことは、！体層の形成に
当たり、触媒金属のイオンと該イオンを錯化しうる有機
物系の錯化剤とを含有する触媒溶液を用い、導体層を形
成する部分にのみ光を照射して上記触媒金属を選択的に
担持することにある。

上記絶縁基板としては１例えばプラスチック。

セラミックス、ガラスなどの絶縁物がある。そして、上
記絶縁基板は、その使用前に、予め表面を例えば脱脂処
理し、清浄化しておくことが好ましい。

上記導体層としては１例えば信号回路、電源回路、アー
ス回路、抵抗、コンデンサーがある。

上記触媒金属としては１例えば、パラジウム（Ｐｄ）、
白金（ＰＬ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）がある。

上記触媒溶液としては、上記触媒金属のイオンを含有し
、更に該イオンを錯化し得る有機物系の錯化剤を含有す
る溶液を用いる。

上記錯化剤は、触媒金属イオンを錯化する能力がある有
機系物質であれば、特に限定するものではない。かかる
錯化剤としては１例えばクエン酸リンゴ酸、マロン酸、
ステアリン酸、酢酸ナトリウム、ロッシェル塩、ＮＴＡ
　にトリロ三酢酸）。

ＥＤＴＡ　（エチレンジアミン四酢酸）、ＨＰＡ（Ｎ、
Ｎ、Ｎ′、Ｎ′−テトラキス）＝（２−ヒドロキシプロ
ピル）エチレンジアミン）、ＨＥＡ（Ｎ、　Ｎ、　Ｎ′
、　Ｎ’−テトラキス−（２−ヒドロキシルエチル）エ
チレンジアミン）、ＴＥＡ（トリエタノールアミン）、
ＴＩＰＡ（）リイソブロパノールアミン）が望ましい。

また　上記触媒溶液を絶縁基板表面に付着させる方法と
しては１例えば浸漬被覆法、ハケ刷り法ラングミュアー
プロジェット法がある。ここで該ラングミュア−ブロジ
ェット法とは、容器内の水面上に触媒金属イオンを含む
水膜を形成しておき、この膜面に対して直交するよう絶
縁基板を上下動させ、該絶縁基板上に触媒金属イオンを
転写させる方法である。

また、上記導体層形成部分への光の照射は１例えば波長
が２００〜６００μｍの紫外線光を用いて行うことが好
ましい。上記波長は、上記触媒金属イオンを錯化剤の存
在下で還元反応させ、安定な触媒金属に変化させうる範
囲だからである。

また、光照射は導体層形成部分のみに選択的に行う。か
かる選択的光照射は３例えば上記絶縁基板上に導体層形
成部分以外にマスクを被覆し、導体層形成部分にのみ選
択的に光を照射する方法がある（第１実施例参照）。ま
た、上記マスクは施すことなく、レーザー光を導体層形
成部分のみに。

選択的に照射する方法がある（第２実施例参照）。

また、上記光照射は、絶縁基板を触媒溶液中に浸漬した
ままの状態で行うこともできる（第３実施例参照）。

また、上記触媒金属イオンを溶解除去する方法としては
１例えば硫酸（Ｈ，ＳＯ，）、塩酸（ＨＣｌ）、硝酸（
ＨＮＯ３）等の鉱酸の水溶液中への浸漬、或いはこれら
鉱酸水溶液による洗浄がある。

また、上記導体層形成用の金属メッキとしては。

例えば銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）　　金（Ａｕ）、
白金（ｐｔ）がある。

〔作用及び効果〕

本発明においては、まず上記触媒溶液を上記絶縁基板の
表面に付着させる（第３Ａ図参照）。

次に、上記導体層を形成する部分に１選択的に光を照射
して（第３Ｂ図、第３Ｃ図参照）、上記イオンを触媒金
属に変化させると共にこれを絶縁基板上に担持させる（
第３Ｄ図参照）。即ち１例えば触媒金属イオンがＰｄ”
であるとき、上記光照射によってＰｄ”は還元されて触
媒金属Ｐｄ’となり、絶縁基板上に担持される。これは
、上記錯化剤の存在により、触媒金属イオンを光の照射
で触媒金属に変化させることができるからである。

次に、光照射を行わなかった部分における上記イオンを
溶解除去する。これにより、上記光照射部分のみに、触
媒金属が担持されることになる（第３Ｅ図参照）。

然る後、上記触媒金属の上に導体層形成用の金属メッキ
を施して、導体層を形成する（第３Ｆ図参照）。

このように９本発明においては導体層を形成する部分の
みに選択的に触媒金属を担持させるので。

、該触媒金属の上に形成した導体層の基部相互間におい
て、ブリッジ現象を生ずることがない。また。

前記従来のアディティブ法の場合のように、レジスト膜
の下部に残存する触媒金属により、導体層の基部の相互
が電気的に連結し、１を気的特性を低下するということ
がない。

したがって１本発明によれば、導体相互間にブリッジを
生ずることがなく、高密度でファインな導体層を形成す
ることができる。プリント配線板の製造方法を提供する
ことができる。

〔実施例］ 第１実施例 本発明の実施例にかかるプリント配線板の製造方法につ
き、第１図〜第３Ｆ［ｍを用いて説明する。

本例において得られるプリント配線板は、第１図に示す
ごとく、絶縁基板１の上面に触媒金属３１を介して導体
層６を形成したものである。以下。

その製造法を第２Ａ図〜第２Ｄ図により説明する。

まず、第２Ａ図に示すごとく、触媒金属のイオン３と該
イオン３を錯化しうる有機物系の錯化剤とを含有する触
媒溶液３０を準備する。そして。

該触媒溶液３０中へ絶縁基板１を浸漬する。これにより
、絶縁基板１の表面に、上記触媒溶液３０を付着させる
。即ち、触媒溶液３０中の上記イオン３を絶縁基板１上
に付着させる。

次に、第２Ｂ図に示すごとく、上記絶縁基板１を触媒溶
液３０中より取り出し、その上にマスク５を被覆して光
照射を行う。該マスク５は、形成しようとする導体層の
パターンと同じパターンの開口部分５１を有する。即ち
、高圧水銀灯４．マスク５を用いて、上記導体層を形成
する部分Ｐに光ｈｖを照射して、上記イオン３を触媒金
属３１に変化させる。これにより、該触媒金属３１を絶
縁基板Ｉ上に担持する。

そして、第２Ｃ図に示すごとく、絶縁基板１を鉱酸水溶
液７中に浸漬する。即ち、光照射を行わなかった部分に
おける上記イオン３を　鉱酸水溶液７により溶解除去す
る。

然る後、第２Ｄ図に示すごとく、絶縁基板１をめっき液
６０中に浸漬して、上記触媒金属３１の上に、導体層形
成の金属メッキを施して、上記導体層６を形成する。

第３Ａ図〜第３Ｆ図は、上記工程の要部を拡大して示す
もので、まず絶縁基板１　（第３Ａ図）の表面に触媒溶
液３０中の触媒金属イオン３を付着させる。そして、第
３Ｂ図及び第３Ｃ図に示すごとく、絶縁基板１上に付着
させた触媒金属イオンの上にマスク５をｓｉ置し、その
開口部５１を通して光照射を行う、これにより、第３Ｄ
図に示すごとく、マスク５の開口部５１に面していた部
分のイオン３は触媒金属３１に変化する。一方、上記マ
スク５により遮蔽されていた部分のイオン３はそのまま
の状態にある。

そこで、上記イオン３を溶解除去し、第３Ｅ図に示すご
とく、絶縁基板１上に触媒金属３１のみを担持させる。

その後、金属メンキを行い、第３Ｆ図に示すごとく、上
記触媒金属３１上に導体層６を形成する。

上記の各製造工程につき、以下に具体例を示す。

上記絶縁基板１は、２０ｃＩｕ角のアルミナ（／１．０
．）基板を使用した。

上記触媒溶液３０は、触媒金属イオン源としての塩化パ
ラジウム（ＰｄＣＩ□）を１０−’ｍｏｌ／Ｌｔｆ化剤
としてのクエン酸を１０−３ｍｏｌ／ｌ含む混合溶液よ
りなる。そして、該触媒溶液３０は、ｐＨを１０に調整
しである。

触媒溶液中への絶縁基板の浸漬は５分間行った。

浸漬後、水洗、乾燥し、上記マスク５を絶縁基板１上に
密着させ、光照射を行った。

上記光ｈｖは、高圧水銀灯４　（５００Ｗ）を約５分間
、照射した。また、上記光ｈｖは、波長が２００〜６０
０ｎｍの紫外線を使用した。」二記光ｈｖの照射により
、パラジウムのイオン（Ｐｄ”９）がパラジウム（Ｐｄ
Ｏ）に還元された。

次に、光が当たらなかった部分の上記イオン３は、５０
％のＨＣｌ水溶液７（約４０°Ｃ）内に上記絶縁基板１
を３分間浸漬することにより、溶解除去した。

次に、金属メッキは、無電解ニッケル（Ｎｉ）めっき液
６０中へ、上記絶縁基板１を約１時間浸漬することによ
り形成した。上記めっき液は、８０°Ｃ，ｐＨ５，０で
あった。

このようにして形成された導体層６は、厚さが約１μｍ
で、Ｍ幅は約７０ＩＩｍのファインな導体層であった。

また、上記導体層６の基部相互間においては、ブリッジ
は全く生じていなかった。即ち、光照射がなかった部分
は、Ｎｉのメッキは全く生じていなかった。

比較例 本比較例は、上記第１実施例における触媒溶液３０にお
いて、錯化剤としてのクエン酸を用いず。

その他の構成は、上記第１実施例と同様としたものであ
る。なお、触媒溶液のｐＨは約１．０であった。

本比較例において、上記光照射を行ったところ。

上記塩化パラジウムイオンは還元されず、触媒金属とし
てのパラジウムは生じなかった。

そのため、鉱酸溶液中で、上記塩化パラジウムイオンは
、全て溶解除去された。それ故１本比較例においては、
絶縁基板１上に導体層形成用の金属メッキを形成するこ
とができなかった。

以上のごとく１本比較例においては、錯イし削としての
クエン酸を用いなかったため、光照射により触媒金属の
イオンを、触媒金属に還元することができなかった。こ
れに対して２本発明の上記第１実施例においては、光照
射により、Ｐｄイオンをクエン酸の存在下でパラジウム
に錯化することができ、ファインな金属メッキによる導
体層を容易に形成することができたのである。

第２実施例 本例は、第４Ａ図〜第４Ｃ図に示すごとく、レーザ光を
用いて光照射を行い、プリント配線板を製造する例を示
すものである。その他は第１実施例と同様である。

即ち１本例においては、まず第４Ａ図に示すごとく、絶
縁基板１を触媒溶液３０中に浸漬し°ζ触媒金属イオン
３を付着させる。次に、該絶縁基板１を取り出して、第
４Ｂ図に示すごとく、導体層形成部分のみに、レーザ光
４６を１選択的に光照射する。符号４５は、レーザ発生
器である。

その後は、第４Ｃ図に示すごとく、上記絶縁基板１を、
鉱酸水溶液７中に浸漬し、イオン３を溶解除去し、絶縁
基板１に触媒金属３１のみを担持させる。

本例においては、導体層形成部分への触媒金属３１の担
持を、レーザ光による選択光照射により行っている。そ
のため、第１実施例のごとく、光照射に当たってマスク
を必要としない、また、第１実施例と同様の効果を得る
ことができる。

第３実施例 本例は、第５Ａ図〜第５Ｃ図に示すごとく、第１実施例
において、触媒溶液３０中に絶縁基板ｌを浸漬したまま
、マスクを用いて光照射を行うものである。

即ち、第５Ａ図に示すごとく、まず触媒溶液３０中へ絶
縁基板１を浸漬してその表面に触媒金属イオン３を付着
させる。そして、第５Ｂ図に示すごとく、触媒溶液３０
中の絶縁基板１の上に、開口部５１を有するマスク５を
密着載置し、高圧水銀灯４により光照射を行う。

次に、上記絶縁基板１を触媒溶液３０より引き上げ、第
５Ｃ図に示すごと＜、１１２．酸水溶液７中に浸漬し、
イオン３を熔解除去する。これにより絶縁基板１に触媒
金属３１のみを担持させる。その他は第１実施例と同様
である。

本例によれば、光照射を触媒溶液中で行うので工程が簡
略化できる。また、第１実施例と同様の効果が得られる
。

第４実施例 以上の第１ないし第３実施例においては、平面板状のプ
リント配線板を製造する例につき示したが１本発明は立
体状のプリント配線板の製造に対して適用することもで
きる。これを、第６Ａ図〜第８Ｄ図を用いて以下に説明
する。

まず、第６Ａ図〜第６ＤＩｆｆｌに示す方法は、断面が
ジグザグ形状を存する立体状の絶縁基板１に対して、触
媒金属３１を介して導体層６を形成するものである。こ
の方法は、光照射時にマスク５（第６Ｂ図）を用いる方
法であり、絶縁基板１の形状が異なる他は、第１実施例
と同様である。

また、第７Ａ図〜第７Ｄ図に示す方法は、レーザ光４６
を用いて光照射する（第７Ｂ図、第７Ｃ図）方法であり
、絶縁基板１の形状が立体状である他は、第２実施例と
同様である。

更に、第８Ａ図〜第８Ｄ図に示す方法は、触媒溶液３０
中に絶縁基板１を浸漬したまま光照射を行う（第８Ｂ図
）方法であり、絶縁基板１の形状が立体状である他は、
第３実施例と同様である。

本例においては、上記いずれの方法も、触媒溶液は塩化
パラジウムを１０−’〜１０−’ｍｏｆｆｉ／ｌ。

クエン酸を２Ｘ１０−’〜１ｍｏｌ／Ｉ！、ｐＨを６〜
１１とした。また、光照射条件は、メタルハライドラン
プ、照射時間１０秒〜３０分、１力９ＫＷとした。

そして、いずれの方法においても、それぞれ対応する第
１〜第３実施例と同様に優れた効果が得られた。

また、従来法では、立体状のプリント配線板については
、レジスト膜の形成ができないため、導体回路が形成で
きなかった。しかし１本発明を採用することにより、従
来の厚膜印刷、アディティブ法、サブトラクティブ法等
では回路形成できアかった立体状絶縁基板に対して、容
易に導体層みを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３Ｆ図は第１実施例にかかるプリニド配線板
の製造方法を示し、第１図はプリント６線板の側面図、
第２Ａ図〜第２Ｄ図はその製造］程の説明図、第３Ａ図
〜第３Ｆ図は触媒金属のｌ持及び導体層形成工程の要部
説明関、第４　ＡＩＩＦ−第４Ｃ図は第２実施例におけ
る製造工程説明図第５Ａ図〜第５Ｃ図は第３実施例にお
ける製造］程説明図、第６Ａ図〜第８Ｄ図は第４実施例
で刀した３種類の製造法の製造工程説明図、第９Ａト〜
第１０Ｄ図は従来例のアディティブ法を示し第９Ａ図〜
第９Ｄ図はその工程説明図、第１０Ａ図〜第１０Ｄ図は
触媒金属の担持及び導体層形感工程の要部説明図である
。 ■９０．絶縁基板 ３゜ ３０゜ ３１゜ ５゜ ６゜ ７゜ 触媒金属イオン 触媒溶液 触媒金属。 マスク 導体層。 鉱酸溶液 出 代 願人 日　　本　電 埋入

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁基板の表面に導体層を形成するに当たり，触媒金属
   のイオンと該イオンを錯化しうる有機物系の錯化剤とを
   含有する触媒溶液を上記絶縁基板に付着し， 次いで，該絶縁基板の表面において上記導体層を形成す
   べき部分に光を照射して，上記イオンを触媒金属に変化
   させると共にこれを絶縁基板上に担持し， 次に，光照射を行わなかった部分における上記イオンを
   溶解除去し， 然る後，上記触媒金属の表面に導体層形成用の金属メッ
   キを施して，上記導体層を形成することを特徴とするプ
   リント配線板の製造方法。