JPH05239660A - プラスチックス基板を金属メッキ処理のために電気導電性にする方法 - Google Patents
プラスチックス基板を金属メッキ処理のために電気導電性にする方法Info
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- JPH05239660A JPH05239660A JP4303124A JP30312492A JPH05239660A JP H05239660 A JPH05239660 A JP H05239660A JP 4303124 A JP4303124 A JP 4303124A JP 30312492 A JP30312492 A JP 30312492A JP H05239660 A JPH05239660 A JP H05239660A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】プラスチックス基板（基体）を前処理としての
無電解プレーティング処理なしに、電解プレーティング
するダイレクト金属化プロセスで、昇温した温度で、特
別に組成した後段活性化剤組成物を用いて、表面が予め
活性化処理された基板の表面をさらに活性化処理し、こ
のような前段と後段とにおけるツーステップ活性化処理
を行うことで、プラスチックス基板の表面に優れた導電
性を与えるもので、前記後段活性化剤は、不均化反応を
受ける金属イオン有効量を含むアルカリ性溶液、また
は、Ｃｕ+2のような金属イオンを含むアルカリ性溶液の
いずれかである。 【効果】不電導性のプラスチックス基板、基体を活性化
処理によって、電解メッキ処理に適したものにすること
が可能となる。
無電解プレーティング処理なしに、電解プレーティング
するダイレクト金属化プロセスで、昇温した温度で、特
別に組成した後段活性化剤組成物を用いて、表面が予め
活性化処理された基板の表面をさらに活性化処理し、こ
のような前段と後段とにおけるツーステップ活性化処理
を行うことで、プラスチックス基板の表面に優れた導電
性を与えるもので、前記後段活性化剤は、不均化反応を
受ける金属イオン有効量を含むアルカリ性溶液、また
は、Ｃｕ+2のような金属イオンを含むアルカリ性溶液の
いずれかである。 【効果】不電導性のプラスチックス基板、基体を活性化
処理によって、電解メッキ処理に適したものにすること
が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、不電導性の基板に金
属メッキを施す方法、特に、プリント回路基板のスルー
ホールに、先行する無電解（化学）金属メッキ処理なし
に電解金属メッキを施す方法に関するものである。
属メッキを施す方法、特に、プリント回路基板のスルー
ホールに、先行する無電解（化学）金属メッキ処理なし
に電解金属メッキを施す方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックスや他の不導電性（誘電
性）基体に金属プレーティング（メッキ）を施す技術
は、周知のものであって、本明細書では、説明の便宜
上、エポキシ樹脂その他の樹脂ならびにプリント回路基
板の製造について説明する。
性）基体に金属プレーティング（メッキ）を施す技術
は、周知のものであって、本明細書では、説明の便宜
上、エポキシ樹脂その他の樹脂ならびにプリント回路基
板の製造について説明する。
【０００３】プリント回路基板の製造においては、該基
板のプラスチック構成部分に銅その他の導電性金属層の
金属プレーティングを施すことが必要である。これらの
基板は、寸法、形状などが千差万別であり、エポキシ樹
脂の二層の基板両面に銅の金属層を形成し、または、多
層基板にあっては、該基板を形成する各層の間に銅の金
属層とエポキシ樹脂層とが重なり合っている。そして、
いずれの構造のものでも、基板部分と金属層とにスルー
ホールが貫通され、銅の金属層に形成された回路同士の
電気的接続が前記スルーホールを介して行われるように
なっている。
板のプラスチック構成部分に銅その他の導電性金属層の
金属プレーティングを施すことが必要である。これらの
基板は、寸法、形状などが千差万別であり、エポキシ樹
脂の二層の基板両面に銅の金属層を形成し、または、多
層基板にあっては、該基板を形成する各層の間に銅の金
属層とエポキシ樹脂層とが重なり合っている。そして、
いずれの構造のものでも、基板部分と金属層とにスルー
ホールが貫通され、銅の金属層に形成された回路同士の
電気的接続が前記スルーホールを介して行われるように
なっている。
【０００４】一般に、スルーホール形成のプリント回路
基板製造のための無電解金属プレーティング工程は、市
販の紙−エポキシ樹脂またはガラス繊維−エポキシ樹脂
などから作られた銅張り積層板または多層積層板の処理
から開始される。前記したスルーホールは、設計の仕様
に従って、常法により前記基板に形成され、ついで金属
プレーテイング（金属メッキ層）が付着しやすいよう
に、プラスチック構成部分を洗浄、調整処理する。一つ
のプロセスにおいては、前記基板は、まず最初に溶剤に
接触させ、エポキシ樹脂を膨潤させ、後続の過マンガン
酸塩などによる酸化エッチング処理の効果が上がるよう
にする。このようなエッチング処理の後は、前記基板
は、水洗（水リンス）処理され、ついで、還元剤により
中和して、酸化状態を低下させることでマンガン残渣を
可溶化する。前記還元剤は、好ましくは、エポキシ樹脂
基板に含まれているガラス繊維を溶解する酸弗化物含
む。このようにして、前記基板の無電解金属プレーティ
ングの常法による処理に備えられる。
基板製造のための無電解金属プレーティング工程は、市
販の紙−エポキシ樹脂またはガラス繊維−エポキシ樹脂
などから作られた銅張り積層板または多層積層板の処理
から開始される。前記したスルーホールは、設計の仕様
に従って、常法により前記基板に形成され、ついで金属
プレーテイング（金属メッキ層）が付着しやすいよう
に、プラスチック構成部分を洗浄、調整処理する。一つ
のプロセスにおいては、前記基板は、まず最初に溶剤に
接触させ、エポキシ樹脂を膨潤させ、後続の過マンガン
酸塩などによる酸化エッチング処理の効果が上がるよう
にする。このようなエッチング処理の後は、前記基板
は、水洗（水リンス）処理され、ついで、還元剤により
中和して、酸化状態を低下させることでマンガン残渣を
可溶化する。前記還元剤は、好ましくは、エポキシ樹脂
基板に含まれているガラス繊維を溶解する酸弗化物含
む。このようにして、前記基板の無電解金属プレーティ
ングの常法による処理に備えられる。
【０００５】前記プレーティングの前処理としての好ま
しい工程は、前記のように、エポキシ樹脂に含まれるガ
ラス繊維成分をある程度、例えば、酸弗化物を用いて溶
解し、ついで、前記基板を洗浄し、商標ENPLATE PC-475
のような組成物で調整し、炭化水素ソイルおよび酸化物
を除去し、前記基板の表面の活性化を図ることである。
その後、前記基板は、無電解銅プレーティングのために
エポキシ樹脂表面を活性化する錫- パラジウム溶液のよ
うな触媒に浸漬けされる。商標ENPLATE 活性化剤444
は、米国コネチカット州ウエストヘブンのEnthone-OMI,
Inc.から市販されているもので、前記触媒の一例であ
る。水洗い（水リンス）の後、積層板は、商標ENPLATE
PA-491のような促進剤に浸漬けされ、前記基板の金属パ
ラジウムイオンを遊離することで前記触媒を活性化す
る。水洗い後に、前記基板を乾燥し、前記基板の表面と
スルーホール接続部分とに所望の厚さの銅メッキが施さ
れるに充分な時間にわたり、前記基板を無電解銅プレー
ティング溶液に浸漬けする。商標ENPLATE CU-700と、他
の類似の組成物とが使用されてもよい。ついで、前記基
板は、常法により、電気プレーティングされ、より厚い
最終的な被膜のプレーティングが施される。
しい工程は、前記のように、エポキシ樹脂に含まれるガ
ラス繊維成分をある程度、例えば、酸弗化物を用いて溶
解し、ついで、前記基板を洗浄し、商標ENPLATE PC-475
のような組成物で調整し、炭化水素ソイルおよび酸化物
を除去し、前記基板の表面の活性化を図ることである。
その後、前記基板は、無電解銅プレーティングのために
エポキシ樹脂表面を活性化する錫- パラジウム溶液のよ
うな触媒に浸漬けされる。商標ENPLATE 活性化剤444
は、米国コネチカット州ウエストヘブンのEnthone-OMI,
Inc.から市販されているもので、前記触媒の一例であ
る。水洗い（水リンス）の後、積層板は、商標ENPLATE
PA-491のような促進剤に浸漬けされ、前記基板の金属パ
ラジウムイオンを遊離することで前記触媒を活性化す
る。水洗い後に、前記基板を乾燥し、前記基板の表面と
スルーホール接続部分とに所望の厚さの銅メッキが施さ
れるに充分な時間にわたり、前記基板を無電解銅プレー
ティング溶液に浸漬けする。商標ENPLATE CU-700と、他
の類似の組成物とが使用されてもよい。ついで、前記基
板は、常法により、電気プレーティングされ、より厚い
最終的な被膜のプレーティングが施される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記した無電解（化
学）プレーティング処理は、処理を終えるまでに相当の
時間を要し、経済的にも不利であって、電解プレーテイ
ングを施す前処理としての前記のような無電解プレーテ
ィング処理を省略できれば、処理能率は、飛躍的に向上
し、経費的にも極めて有利である。この無電解メッキ省
略のプロセスは、直接金属化（ダイレクトメタライゼー
ション）として知られており、実用化されており、この
プロセスは、スルーホールの孔あけと洗浄工程の後、基
板は、アルカリ過マンガン酸塩溶液のような粘着性向上
剤を用いてコンディショニングを行い、ついで、クリー
ナーコンデッッィショナーを用いて酸化物とオイルの除
去処理を行う。活性化処理は、二つの工程手順からなる
もので、予備浸漬け（プレディップ）を行って、基板に
吸着している触媒を含む貴金属との基板の接触に伴うド
ラッグイン（引き込み）による活性化剤の汚染を防ぐ。
触媒化された基板は、促進剤により特別に処理されて、
高導電性で触媒作用表面を残し、最終の酸洗いで導電性
フィルムを安定させる。このような基板は、電解プレー
ティング（メッキ）処理により、ダイレクトに金属プレ
ーティング（メッキ）される。また、前記基板は、希で
はあるが、無電解プレーティングもされるが、通常多く
の場合、直接に電解メッキされる。
学）プレーティング処理は、処理を終えるまでに相当の
時間を要し、経済的にも不利であって、電解プレーテイ
ングを施す前処理としての前記のような無電解プレーテ
ィング処理を省略できれば、処理能率は、飛躍的に向上
し、経費的にも極めて有利である。この無電解メッキ省
略のプロセスは、直接金属化（ダイレクトメタライゼー
ション）として知られており、実用化されており、この
プロセスは、スルーホールの孔あけと洗浄工程の後、基
板は、アルカリ過マンガン酸塩溶液のような粘着性向上
剤を用いてコンディショニングを行い、ついで、クリー
ナーコンデッッィショナーを用いて酸化物とオイルの除
去処理を行う。活性化処理は、二つの工程手順からなる
もので、予備浸漬け（プレディップ）を行って、基板に
吸着している触媒を含む貴金属との基板の接触に伴うド
ラッグイン（引き込み）による活性化剤の汚染を防ぐ。
触媒化された基板は、促進剤により特別に処理されて、
高導電性で触媒作用表面を残し、最終の酸洗いで導電性
フィルムを安定させる。このような基板は、電解プレー
ティング（メッキ）処理により、ダイレクトに金属プレ
ーティング（メッキ）される。また、前記基板は、希で
はあるが、無電解プレーティングもされるが、通常多く
の場合、直接に電解メッキされる。
【０００７】前記したような直接に金属化するプロセス
は、超高級電解銅浴の使用と導電性ポリマー、炭素リッ
チのマテリアルおよび硫化銅のようなコーティングとを
含むものであり、極めて経済的に不利であり、また、金
属プレーティングも安定性に欠ける難点があり、これら
が、この発明の解決課題である。
は、超高級電解銅浴の使用と導電性ポリマー、炭素リッ
チのマテリアルおよび硫化銅のようなコーティングとを
含むものであり、極めて経済的に不利であり、また、金
属プレーティングも安定性に欠ける難点があり、これら
が、この発明の解決課題である。
【０００８】
【課題を解決するための具体的手段】この発明は、前記
した課題を解決するために、プラスチックスに金属メッ
キを直接に行う改良された方法を提供するものである。
した課題を解決するために、プラスチックスに金属メッ
キを直接に行う改良された方法を提供するものである。
【０００９】この発明は、さらに、不電導性の基板（基
体）に電導性を付与し、該基板（基体）の無電解または
電解プレーティングのいずれをも可能とする方法を提供
する。
体）に電導性を付与し、該基板（基体）の無電解または
電解プレーティングのいずれをも可能とする方法を提供
する。
【００１０】この発明は、さらに、無電解または電解メ
ッキされた導電性基板（基体）の製造方法と該製品とを
提供する。
ッキされた導電性基板（基体）の製造方法と該製品とを
提供する。
【００１１】この発明によれば、プラスチックス基板
（基体）は、不電導性であるが、これを下記のプロセス
により処理すれば、無電解および／または電解プレーテ
ィングにより金属メッキを施して、導電性にすることが
可能となった：
（基体）は、不電導性であるが、これを下記のプロセス
により処理すれば、無電解および／または電解プレーテ
ィングにより金属メッキを施して、導電性にすることが
可能となった：
【００１２】(1) 金属メッキすべき基板（基体）表面を
活性化（触媒化）するために、前記基板を活性化剤溶液
を含む金属に接触させる工程； (2) 処理の間、不均化反応を受ける金属イオンの有効な
量を含むアルカリ性後段活性化剤（ポスト・アクチベー
タ）溶液で処理する工程；および、好ましくは、 (3) 前記処理された基板（基体）を酸溶液で処理する工
程。
活性化（触媒化）するために、前記基板を活性化剤溶液
を含む金属に接触させる工程； (2) 処理の間、不均化反応を受ける金属イオンの有効な
量を含むアルカリ性後段活性化剤（ポスト・アクチベー
タ）溶液で処理する工程；および、好ましくは、 (3) 前記処理された基板（基体）を酸溶液で処理する工
程。
【００１３】
【実施例】この発明の好ましい実施例においては、活性
化剤溶液は、例えば、米国特許第3,011,920;3,532,518;
3,672,938 号などに開示されているような錫−パラジウ
ム触媒溶液であるか、または、塩化第一錫と、飽和塩化
ナトリウム水溶液にコロイド状に分散した塩化パラジウ
ムからなるＨＣｌフリーの濃縮された活性化剤である
（米国特許第4,933,010 号参照）。
化剤溶液は、例えば、米国特許第3,011,920;3,532,518;
3,672,938 号などに開示されているような錫−パラジウ
ム触媒溶液であるか、または、塩化第一錫と、飽和塩化
ナトリウム水溶液にコロイド状に分散した塩化パラジウ
ムからなるＨＣｌフリーの濃縮された活性化剤である
（米国特許第4,933,010 号参照）。
【００１４】また、後段活性化剤（ポスト・アクチベー
タ）溶液は、好ましくは、第一錫イオンと、アルカリま
たはアルカリ土類水酸化物を含む組成物、または、アル
カリまたはアルカリ土類金属水酸化物および例えば、銅
（II) 、銀およびビスマスから選ばれた金属イオンから
なる組成物である。
タ）溶液は、好ましくは、第一錫イオンと、アルカリま
たはアルカリ土類水酸化物を含む組成物、または、アル
カリまたはアルカリ土類金属水酸化物および例えば、銅
（II) 、銀およびビスマスから選ばれた金属イオンから
なる組成物である。
【００１５】この発明のプロセスは、エポキシ樹脂やポ
リイミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂およ
び商標”Ｎｏｒｙｌ”として知られている樹脂などの樹
脂の処理に適している。
リイミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂およ
び商標”Ｎｏｒｙｌ”として知られている樹脂などの樹
脂の処理に適している。
【００１６】前記樹脂には、ガラス繊維、紙、合成繊
維、カーボンブラック、アルミナパウダー、シリカパウ
ダー、ワックスなどがフィラー、顔料、離型剤、補強剤
等として含まれていてもよい。
維、カーボンブラック、アルミナパウダー、シリカパウ
ダー、ワックスなどがフィラー、顔料、離型剤、補強剤
等として含まれていてもよい。
【００１７】前記樹脂が前記のように調整され、活性化
に備えられた後は、上流側の浴からの引き込み（ドラッ
グイン）（混入）を防ぐために、予備浸漬け（予備洗
い、プレディップ）を行うことが好ましい。通常、予備
浸漬けの組成には、活性化剤に共通の陽イオンが約同じ
比率で含まれている。例えば、塩化パラジウム−塩化第
一錫−塩化ナトリウム活性剤が使用される場合、前記予
備浸漬けには、活性化剤溶液とほぼ同じ量の塩化ナトリ
ウムが含まれる。コンベンショナルな無電解金属プレー
ティングプロセスにおいては、前記した商標ENPLATE PC
-236製品が前記のプレディップ（予備浸漬け）に用いら
れる。
に備えられた後は、上流側の浴からの引き込み（ドラッ
グイン）（混入）を防ぐために、予備浸漬け（予備洗
い、プレディップ）を行うことが好ましい。通常、予備
浸漬けの組成には、活性化剤に共通の陽イオンが約同じ
比率で含まれている。例えば、塩化パラジウム−塩化第
一錫−塩化ナトリウム活性剤が使用される場合、前記予
備浸漬けには、活性化剤溶液とほぼ同じ量の塩化ナトリ
ウムが含まれる。コンベンショナルな無電解金属プレー
ティングプロセスにおいては、前記した商標ENPLATE PC
-236製品が前記のプレディップ（予備浸漬け）に用いら
れる。
【００１８】活性化剤溶液を含む、例えば、貴金属のよ
うな適当な触媒作用の金属は、この発明のプロセスに用
いられる。通常、活性化剤は、塩化第一錫と塩化パラジ
ウムの安定化された反応物であり、これは、よく知られ
ている製品で、乾燥状態またはHCl 内の濃縮溶液として
市販されている。以前のツーステッププロセスは、塩化
第一錫HCl 溶液と塩化パラジウムHCl 溶液からなるもの
で、経済的な面を無視すれば、使用可能である。他の貴
金属も使用可能であるが、これも経済的な面で不利であ
る。活性化剤の例としては、米国特許第3,011,920;3,53
2,518;3,672,938 号などに開示されている。通常、市販
の活性化剤は、PdCl2 0.1-1g/l,SnCl220-50g/l, HCl 15
-50g/lを含む。
うな適当な触媒作用の金属は、この発明のプロセスに用
いられる。通常、活性化剤は、塩化第一錫と塩化パラジ
ウムの安定化された反応物であり、これは、よく知られ
ている製品で、乾燥状態またはHCl 内の濃縮溶液として
市販されている。以前のツーステッププロセスは、塩化
第一錫HCl 溶液と塩化パラジウムHCl 溶液からなるもの
で、経済的な面を無視すれば、使用可能である。他の貴
金属も使用可能であるが、これも経済的な面で不利であ
る。活性化剤の例としては、米国特許第3,011,920;3,53
2,518;3,672,938 号などに開示されている。通常、市販
の活性化剤は、PdCl2 0.1-1g/l,SnCl220-50g/l, HCl 15
-50g/lを含む。
【００１９】好ましい活性化剤タイプの組成物は、米国
特許第4,933,010 号に記載されている。この特許におい
ては、化学メッキ処理のため濃縮HCl フリー（無塩酸）
活性化剤が示されており、これは、塩化第一錫と、飽和
塩化ナトリウムの水溶液にコロイド状に分散した塩化パ
ラジウムを含む。この活性化剤は、好ましくは、塩化第
一錫 5-10g/l, 塩化パラジウム 0.1-0.2g/l, 硫酸 0.0
5-10体積／体積％，塩化ナトリウム 50-280g/l，およ
び、選択的にバニリン 0.015-0.03 g/l を含むものであ
る。
特許第4,933,010 号に記載されている。この特許におい
ては、化学メッキ処理のため濃縮HCl フリー（無塩酸）
活性化剤が示されており、これは、塩化第一錫と、飽和
塩化ナトリウムの水溶液にコロイド状に分散した塩化パ
ラジウムを含む。この活性化剤は、好ましくは、塩化第
一錫 5-10g/l, 塩化パラジウム 0.1-0.2g/l, 硫酸 0.0
5-10体積／体積％，塩化ナトリウム 50-280g/l，およ
び、選択的にバニリン 0.015-0.03 g/l を含むものであ
る。
【００２０】他の好ましい効率の良い活性化剤は、米国
の前記Enthone-OMI,Inc.から市販の商標ENPLATE DPS 93
68の製品であり、これは、塩化パラジウム、塩化第一
錫、ＨＣｌおよびレゾルシンを含む。前記DPS 9368が９
体積％、NaClが290g/l、HCl 37% が５m/l の組成である
場合、優れた結果が得られることが判明している。
の前記Enthone-OMI,Inc.から市販の商標ENPLATE DPS 93
68の製品であり、これは、塩化パラジウム、塩化第一
錫、ＨＣｌおよびレゾルシンを含む。前記DPS 9368が９
体積％、NaClが290g/l、HCl 37% が５m/l の組成である
場合、優れた結果が得られることが判明している。
【００２１】活性化剤溶液を含む適当な触媒作用の金属
が使用可能であるが、この発明において、最も重要な点
は、無電解メッキまたは電解メッキする樹脂基板（基
体）に導電性表面を形成するために、特別に調製された
後段活性化剤（ポスト・アクチベータ）溶液で、適当な
時間にわたり、有効な温度で、活性化された樹脂基板
（基体）を処理することである。
が使用可能であるが、この発明において、最も重要な点
は、無電解メッキまたは電解メッキする樹脂基板（基
体）に導電性表面を形成するために、特別に調製された
後段活性化剤（ポスト・アクチベータ）溶液で、適当な
時間にわたり、有効な温度で、活性化された樹脂基板
（基体）を処理することである。
【００２２】無電解メッキのための活性化された樹脂
（樹脂基板）の後段活性化（ポストアクチベーション）
（促進化としても知られている）は、周知の技術であ
り、この工程は、パラジウム核、および、第一錫と第二
錫水和酸化物およびオキシクロライドの表面層をモデッ
ィファイする。可溶性の余剰の錫と露出した触媒作用の
パラジウム核が存在する酸またはアルカリ溶液が従来使
用されている。一般に、市販のパラジウム−錫−ＨＣｌ
溶液で活性化された樹脂は、希釈硫酸(10 体積%)に室温
で約５分間浸漬けされることで後段活性化される。
（樹脂基板）の後段活性化（ポストアクチベーション）
（促進化としても知られている）は、周知の技術であ
り、この工程は、パラジウム核、および、第一錫と第二
錫水和酸化物およびオキシクロライドの表面層をモデッ
ィファイする。可溶性の余剰の錫と露出した触媒作用の
パラジウム核が存在する酸またはアルカリ溶液が従来使
用されている。一般に、市販のパラジウム−錫−ＨＣｌ
溶液で活性化された樹脂は、希釈硫酸(10 体積%)に室温
で約５分間浸漬けされることで後段活性化される。
【００２３】上記のコンベンショナルな処理方法は、無
電解メッキのための樹脂処理に適しているが、特別に調
製された後段活性化剤溶液を使用すれば、電解メッキ、
または、例えば、フラッシュ付加プロセスがないような
メッキ状況に対し若干の困難性がある無電解メッキにも
必要な導電性（抵抗度として測定される）を樹脂表面に
付与できることが見出された。一般に、樹脂表面の電気
抵抗は、約250 オーム以下、好ましくは、約100 オーム
以下、最も好ましくは、約20オーム以下、または、10オ
ーム以下である。電気抵抗度は、プリント回路基板の面
に導電度測定ピンを接触させて測定される。前記したよ
うな無電解メッキの常法を使用してのメッキ処理による
電気抵抗度は、約1000オーム以上である。
電解メッキのための樹脂処理に適しているが、特別に調
製された後段活性化剤溶液を使用すれば、電解メッキ、
または、例えば、フラッシュ付加プロセスがないような
メッキ状況に対し若干の困難性がある無電解メッキにも
必要な導電性（抵抗度として測定される）を樹脂表面に
付与できることが見出された。一般に、樹脂表面の電気
抵抗は、約250 オーム以下、好ましくは、約100 オーム
以下、最も好ましくは、約20オーム以下、または、10オ
ーム以下である。電気抵抗度は、プリント回路基板の面
に導電度測定ピンを接触させて測定される。前記したよ
うな無電解メッキの常法を使用してのメッキ処理による
電気抵抗度は、約1000オーム以上である。
【００２４】広義に言えば、後段活性化剤溶液は、ｐＨ
が約１２以上、通常、約１３以上の例えば１４であるア
ルカリ溶液であり、処理の間、不均化反応を受ける有効
な量の金属イオンからなる。好ましい組成は、1989年2
月に発行された"Autocata-lytic Deposition of Tin"
(A.Molenaar,J.W.G.deBakkar共著)(J.Electrochem.Soc.
発行）のVol.136,No.2,p378-382 に記載されている。
が約１２以上、通常、約１３以上の例えば１４であるア
ルカリ溶液であり、処理の間、不均化反応を受ける有効
な量の金属イオンからなる。好ましい組成は、1989年2
月に発行された"Autocata-lytic Deposition of Tin"
(A.Molenaar,J.W.G.deBakkar共著)(J.Electrochem.Soc.
発行）のVol.136,No.2,p378-382 に記載されている。
【００２５】金属が錫で、アルカリ性物質がアルカリま
たはアルカリ土類金属水酸化物である点については、錫
（II）に対する該水酸化物のモル比率は、約１以上、好
ましくは、約３から９である。一般に、SnCl2 のような
金属は、約0.1g/lから飽和量、好ましくは、30g/l から
飽和量、最も好ましくは、50g/l から120g/lの量であ
り、ナトリウムの形態の水酸化物は、約40g/l から360g
/lまたは以上、好ましくは、約80g/l から120g/lの量で
ある。好ましい組成としては、SnCl2 が0.5 M,NaOHが
2.5 M, 酒石酸カリウム・ナトリウム 0.66 M を含むも
のである。適当なキレート化剤も使用され、これは、金
属イオンをキレート化するのに必要なモル量で存在す
る。
たはアルカリ土類金属水酸化物である点については、錫
（II）に対する該水酸化物のモル比率は、約１以上、好
ましくは、約３から９である。一般に、SnCl2 のような
金属は、約0.1g/lから飽和量、好ましくは、30g/l から
飽和量、最も好ましくは、50g/l から120g/lの量であ
り、ナトリウムの形態の水酸化物は、約40g/l から360g
/lまたは以上、好ましくは、約80g/l から120g/lの量で
ある。好ましい組成としては、SnCl2 が0.5 M,NaOHが
2.5 M, 酒石酸カリウム・ナトリウム 0.66 M を含むも
のである。適当なキレート化剤も使用され、これは、金
属イオンをキレート化するのに必要なモル量で存在す
る。
【００２６】SnCl2 は、最も好ましい金属塩であるが、
Pb(II), Pt(II), Pd(II), Hg(I),In(I), Cu(I), Tl(I),
Au(I)などの不均化金属も使用できる。他の適当なキレ
ート化剤、例えば、クエン酸ナトリウム，ＥＤＴＡなど
も使用できる。
Pb(II), Pt(II), Pd(II), Hg(I),In(I), Cu(I), Tl(I),
Au(I)などの不均化金属も使用できる。他の適当なキレ
ート化剤、例えば、クエン酸ナトリウム，ＥＤＴＡなど
も使用できる。
【００２７】この発明の好ましい実施例においては、後
段活性化剤（ポスト・アクチベータ）溶液は、ｐＨが約
１３以上、例えば、１４となる量のもので、約１０Ｍま
たは以上に達する量、好ましくは2.5Mから5.5 M の量で
存在するアルカリまたはアルカリ土類金属水酸化物と；
銅（II) 、銀およびビスマスから選ばれたもので、約50
0 ppm または以上、好ましくは、50 ppmから100 ppm の
量である金属イオンを含む。
段活性化剤（ポスト・アクチベータ）溶液は、ｐＨが約
１３以上、例えば、１４となる量のもので、約１０Ｍま
たは以上に達する量、好ましくは2.5Mから5.5 M の量で
存在するアルカリまたはアルカリ土類金属水酸化物と；
銅（II) 、銀およびビスマスから選ばれたもので、約50
0 ppm または以上、好ましくは、50 ppmから100 ppm の
量である金属イオンを含む。
【００２８】この発明の方法を実施するには、活性化さ
れたプラスチック基板（基体）を昇温された温度で、該
プラスチック基板の表面が電解メッキに適する充分な導
電性となるに充分な時間にわたり、後段活性化剤に接触
させる。接触させるプロセスは、多岐にわたるものであ
るが、エポキシ樹脂基板の場合には、パーツを活性化剤
溶液に５分から１５分間、温度３５から５０0C また
は、これ以上の温度の条件で浸漬けする。後段活性化剤
溶液における前記樹脂の接触は、約５分から15分間で、
好ましくは、８分から１２分、温度６５0Cから９０0C、
または、これ以上、好ましくは、７３0Cから８５0Cの条
件で行われる。前記時間と温度は、前記値のほかに種々
変更、増減でき、処理される基板（基体）に応じて変更
されるもので、前記溶液の組成も当業者には自明であ
る。活性化並びに後段活性化の手段としては、浸漬けの
ほかに、スプレイ、ディッピング、流しなどのプラスチ
ック部分の活性化及び／または後段活性化処理に用いら
れる手段が採用される。
れたプラスチック基板（基体）を昇温された温度で、該
プラスチック基板の表面が電解メッキに適する充分な導
電性となるに充分な時間にわたり、後段活性化剤に接触
させる。接触させるプロセスは、多岐にわたるものであ
るが、エポキシ樹脂基板の場合には、パーツを活性化剤
溶液に５分から１５分間、温度３５から５０0C また
は、これ以上の温度の条件で浸漬けする。後段活性化剤
溶液における前記樹脂の接触は、約５分から15分間で、
好ましくは、８分から１２分、温度６５0Cから９０0C、
または、これ以上、好ましくは、７３0Cから８５0Cの条
件で行われる。前記時間と温度は、前記値のほかに種々
変更、増減でき、処理される基板（基体）に応じて変更
されるもので、前記溶液の組成も当業者には自明であ
る。活性化並びに後段活性化の手段としては、浸漬けの
ほかに、スプレイ、ディッピング、流しなどのプラスチ
ック部分の活性化及び／または後段活性化処理に用いら
れる手段が採用される。
【００２９】前記プラスチック基板（基体）は、好まし
くは、酸溶液に接触されて、後段活性化によって活性化
された表面を安定させる。１０体積％の硫酸溶液を使用
して室温で約３分間接触させることにより、極めて好結
果が得られるもので、約２０体積％または以上のまでの
ものも使用できる。他の適当な酸としては、HCl,酢酸な
どが使用できる。
くは、酸溶液に接触されて、後段活性化によって活性化
された表面を安定させる。１０体積％の硫酸溶液を使用
して室温で約３分間接触させることにより、極めて好結
果が得られるもので、約２０体積％または以上のまでの
ものも使用できる。他の適当な酸としては、HCl,酢酸な
どが使用できる。
【００３０】前記基板は、コンベンショナルな無電解メ
ッキ浴または電解メッキ浴（例えば、前記Enthone-OMI
社のENPLATE CU-944およびXR 235A,XR 235B のような登
録商標Cubath製品）を使用して金属メッキ処理される。
しかしながら、金属メッキ処理に先立ち、前記基板を、
例えば、コンベンショナルなプライマリーイメージレジ
ストを用いて、イメージ処理してもよい。また、前記基
板をマイクロエッチングし、硫酸を含む前記ENPLATE AD
-485製品のようなものを用いて、銅対銅の接着性を向上
するようにしてもよい。
ッキ浴または電解メッキ浴（例えば、前記Enthone-OMI
社のENPLATE CU-944およびXR 235A,XR 235B のような登
録商標Cubath製品）を使用して金属メッキ処理される。
しかしながら、金属メッキ処理に先立ち、前記基板を、
例えば、コンベンショナルなプライマリーイメージレジ
ストを用いて、イメージ処理してもよい。また、前記基
板をマイクロエッチングし、硫酸を含む前記ENPLATE AD
-485製品のようなものを用いて、銅対銅の接着性を向上
するようにしてもよい。
【００３１】つぎに、この発明を実験例により詳細に説
明する。 ［実 験 例 １］軽石で磨いて表面をザラザラさせ、
市販溶液1175A を含むモノエタノールアミンとトリエタ
ノールアミンを用いてコンディショニングした、スルー
ホール形成の二面銅張りエポキシ−ガラスFR-4積層板を
下記のプロセスにより金属メッキした：
明する。 ［実 験 例 １］軽石で磨いて表面をザラザラさせ、
市販溶液1175A を含むモノエタノールアミンとトリエタ
ノールアミンを用いてコンディショニングした、スルー
ホール形成の二面銅張りエポキシ−ガラスFR-4積層板を
下記のプロセスにより金属メッキした：
【００３２】(a) NaCl 270g/l ならびにHCl 5ml/l (37
%) を含む水溶液における、室温で１分間にわたる予備
浸漬け（プレディップ）処理； (b) １分間の冷水リンス処理； (c) １０分間、４５0Cにおける、PdCl2 0.72g/l 、SnCl
2 45g/l 、HCl(37%)46g/l 、レゾルシン 4.5g/l 、NaCl
290g/l を含む溶液への浸漬けによる活性化処理； (d) １分間の冷水リンス処理； (e) １０分間、２７0Cにおける、SnCl2 94.8g/l 、NaOH
100g/l 、酒石酸カリウム・ナトリウム 138.7g/l を含
む溶液による後段活性化処理； (f) １分間の冷水リンス処理； (g) １分間にわたるH2SO4 10体積％による洗浄処理；お
よび (h) １分間の冷水リンス処理。
%) を含む水溶液における、室温で１分間にわたる予備
浸漬け（プレディップ）処理； (b) １分間の冷水リンス処理； (c) １０分間、４５0Cにおける、PdCl2 0.72g/l 、SnCl
2 45g/l 、HCl(37%)46g/l 、レゾルシン 4.5g/l 、NaCl
290g/l を含む溶液への浸漬けによる活性化処理； (d) １分間の冷水リンス処理； (e) １０分間、２７0Cにおける、SnCl2 94.8g/l 、NaOH
100g/l 、酒石酸カリウム・ナトリウム 138.7g/l を含
む溶液による後段活性化処理； (f) １分間の冷水リンス処理； (g) １分間にわたるH2SO4 10体積％による洗浄処理；お
よび (h) １分間の冷水リンス処理。
【００３３】前記のように処理された基板の導電性（抵
抗度）をFluke 8842A Multimeterを用いてサイド・ツー
・サイド測定した結果、その測定結果は、＜１０オーム
であった。測定の後、前記基板は、商標ENPLATE AD-944
製品を用いてマイクロエッチングされ、商標ENPLATE CU
-944製品を用いて25amps/ft2から１mil で電気メッキさ
れた。この結果、実用に適するスルーホールメッキの基
板が得られた。
抗度）をFluke 8842A Multimeterを用いてサイド・ツー
・サイド測定した結果、その測定結果は、＜１０オーム
であった。測定の後、前記基板は、商標ENPLATE AD-944
製品を用いてマイクロエッチングされ、商標ENPLATE CU
-944製品を用いて25amps/ft2から１mil で電気メッキさ
れた。この結果、実用に適するスルーホールメッキの基
板が得られた。
【００３４】［実 験 例 ２］後段活性化剤がNaOH 5
M 、Cu+2イオン 100 ppmを含む溶液である点を除いて実
験例１と同じことが繰り返された。基板の電気抵抗度
は、７オームであり、すぐれた電解メッキが得られた。
前記溶液が銅イオンを含まないときは、電気抵抗度は、
約1000オームであり、基板は、満足に金属メッキできな
かった。
M 、Cu+2イオン 100 ppmを含む溶液である点を除いて実
験例１と同じことが繰り返された。基板の電気抵抗度
は、７オームであり、すぐれた電解メッキが得られた。
前記溶液が銅イオンを含まないときは、電気抵抗度は、
約1000オームであり、基板は、満足に金属メッキできな
かった。
【００３５】［実 験 例 ３］活性化剤として、市販
のPdCl2-Sn2Cl2-HCl組成物（前記ENPLATE 活性化剤444
）が使用されて実験例１と同じことが繰り返された。
該基板の電気抵抗度は１０オームであり、すぐれた電解
メッキが得られた。
のPdCl2-Sn2Cl2-HCl組成物（前記ENPLATE 活性化剤444
）が使用されて実験例１と同じことが繰り返された。
該基板の電気抵抗度は１０オームであり、すぐれた電解
メッキが得られた。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
不電導性のプラスチックス基板、基体を活性化処理によ
って、電解メッキ処理に適したものにすることが可能に
なった。
不電導性のプラスチックス基板、基体を活性化処理によ
って、電解メッキ処理に適したものにすることが可能に
なった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲーリー アール． サトクリフ アメリカ合衆国 06052 コネチカット州 ニューブリテン リンカーン ストリート 138
Claims (15)
- 【請求項１】 下記の工程からなるプラスチックス基板
を金属メッキ処理のために電気導電性にする方法； （１）前記基板を活性化剤溶液を含む金属に接触させ、
メッキすべき前記基板表面を触媒化する工程；および （２）ｐＨが約１２、または、これ以上で、処理の間に
不均化反応を受ける金属イオンの有効量を含むアルカリ
性後段活性化剤溶液で活性化された基板を処理する工
程。 - 【請求項２】 酸溶液で後段活性化された基板を処理す
る工程が付加されている請求項１の方法。 - 【請求項３】 前段で処理する活性化剤溶液がパラジウ
ムと錫を含み、後段で処理する後段活性化剤溶液が金属
イオンとしてSn+2を含む請求項２の方法。 - 【請求項４】 後段活性化剤溶液がSnCl2 を約0.1g/lか
ら飽和量まで、NaOHを30g/l から飽和量まで、それぞれ
含む請求項３の方法。 - 【請求項５】 SnCl2 に対する NaOH のモル比が約１
よりも大きい請求項４の方法。 - 【請求項６】 後段活性化剤溶液がキレート化剤をも含
む請求項５の方法。 - 【請求項７】 下記の工程からなるプラスチックス基板
を金属メッキ処理のために電気導電性にする方法； （１）前記基板を活性化剤溶液を含む金属に接触させ、
メッキすべき前記基板表面を触媒化する工程；および （２）ｐＨが約１３、または、これ以上で、Cu(II),Ag
およびBiから選ばれた金属イオンを含む後段活性化剤溶
液で活性化された基板を処理する工程。 - 【請求項８】 酸溶液で後段活性化された基板を処理す
る工程が付加されている請求項７の方法。 - 【請求項９】 活性化剤溶液がパラジウムと錫とを含む
請求項８の方法。 - 【請求項１０】 前記後段活性化剤溶液が約１０Ｍ迄の
量のアルカリまたはアルカリ土類金属水酸化物と、約50
0 ppm までの量の金属イオンを含む請求項９の方法。 - 【請求項１１】 金属イオンがCu(II)である請求項１０
の方法。 - 【請求項１２】 請求項１による方法で処理された製
品。 - 【請求項１３】 請求項７による方法で処理された製
品。 - 【請求項１４】 請求項１２による方法で処理された製
品。 - 【請求項１５】 請求項１３による方法で処理された製
品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/774,421 US5376248A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Direct metallization process |
| US07/774,421 | 1991-10-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239660A true JPH05239660A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2769954B2 JP2769954B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=25101180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4303124A Expired - Fee Related JP2769954B2 (ja) | 1991-10-15 | 1992-10-15 | プラスチック基質上に直接的に金属メッキを電着させるための方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5376248A (ja) |
| EP (1) | EP0538006A1 (ja) |
| JP (1) | JP2769954B2 (ja) |
| CA (1) | CA2078422A1 (ja) |
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| CA2078422A1 (en) | 1993-04-16 |
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