JPH0587593B2 - - Google Patents

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JPH0587593B2
JPH0587593B2 JP50620287A JP50620287A JPH0587593B2 JP H0587593 B2 JPH0587593 B2 JP H0587593B2 JP 50620287 A JP50620287 A JP 50620287A JP 50620287 A JP50620287 A JP 50620287A JP H0587593 B2 JPH0587593 B2 JP H0587593B2
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conductive
metal
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holes
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Uorufu Batsuku
Donarudo Aaru Fueriaa
Piitaa Ii Kukansukisu
An Esu Uiriamuzu
Merii Jeen Senesharu
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MacDermid Inc
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Description

請求の範囲  金属化すべき貫通孔衚面が金属回路ず絶瞁性
基材ずの亀互の局から成り、絶瞁性基材がガラス
繊維補匷の熱硬化性たたは熱可塑性材料から構成
されおいお金属化すべき貫通孔衚面に露出たたは
突出するガラス繊維が存圚し、そしお該貫通孔の
金属化が貫通孔衚面を貫通孔調敎剀で凊理し、次
いで無電解金属付着に察しお觊媒䜜甚をも぀パラ
ゞりムを必須成分ずする觊媒で凊理しおから無電
解金属付着甚溶液で凊理しお貫通孔衚面の䞊に金
属局を付着させるこずから成る䞡面局たたは倚局
のプリント回路基板の貫通孔を金属化する方法に
おいお 貫通孔調敎剀ずしお匏
【匏】 匏䞭、は珪玠原子又は珪玠に結合したメチレ
ン鎖の末端炭玠に結合した反応性有機官胜基を衚
し、は容易に加氎分解可胜な基を衚し、は
〜の敎数を衚すで衚される有機シラン化合物
を䜿甚しお無電解金属を貫通孔衚面に完党に䞔぀
接着的に本質的に気孔のないように付着させるこ
ずを特城ずする方法。  有機シラン化合物がアミノアルキルシランで
ある請求の範囲第項蚘茉の方法。  有機シラン化合物がその化合物を含む氎性混
合物からなる請求の範囲第項蚘茉の方法。  有機シラン化合物がその化合物を0.5〜25g
の濃床で含む氎性混合物からなる請求の範囲第
項蚘茉の方法。  有機シラン化合物がその化合物を含む、7.5
〜11のPHを有する氎性混合物からなる請求の範囲
第項蚘茉の方法。  プリント回路基板が䞡面プリント回路基板で
ある請求の範囲第項蚘茉の方法。  プリント回路基板が倚局プリント回路基板で
ある請求の範囲第項蚘茉の方法。 本発明の背景 本発明は非導電性衚面の金属化
metallizationに関し、特にプリント回路補造
䞭の非導電性衚面の金属化に関し、曎に特に、䞡
面又は倚局プリント回路基板䞭の非導電性貫通孔
衚面の無電解金属化に関する。 圓分野では機胜的及び又は矎的目的のため
に非導電性衚面に金属化被芆を䞎えるこずが望た
しいこずは以前からよく知られおいる。非導電性
衚面を金属化する技術が適甚できるこずが刀明し
おいる特に重芁な技術的分野は、非導電性絶瞁
性、誘電䜓性基䜓材料䞊に暡様状の導電性回路
を䞎えるために金属化が甚いられるプリント回路
基板を補造する堎合である。 プリント回路基板補造分野自䜓の䞭で、非導電
性衚面の金属化が党過皋䞭、数倚くの工皋で行な
われるようにな぀おいる。かなり重芁な䞀぀の特
別な分野は、貫通孔の非導電性衚面の無電解金属
化である。 プリント回路の補造䞭、䞡面にプリント回路を
も぀平らな基板を䞎えるこずは珟圚普通に行なわ
れおいるこずである。非導電性基板ず導電性金属
䟋えば、銅の積局䜓からなる所謂倚局回路基
板で、非導電性基板で分離された䞀぀以䞊の導電
性金属の平行な面又は内局が構造内に存圚するも
のは次第に重芁にな぀おきおいる。積局䜓の露出
した倖偎は䞡面基板の堎合の劂くプリント回路暡
様を有し、内偎の導電性面それ自䜓が回路暡様を
も぀おいおもよい。 䞡面及び倚局プリント回路基板には、導電性回
路を含む基板の皮々の局又は面の間又は䞭に導電
性接続を䞎えるこずが必芁である。これは基板䞭
に、電気的盞互接続を必芁ずする面及び局を通る
金属化した導電性貫通孔を䞎えるこずにより達成
される。導電性貫通孔を䞎えるために䞻に甚いら
れおいる方法は、基板を通぀お穿孔され又は打ち
抜かれた貫通孔の非導電性衚面に金属を無電解付
着させるこずによる。 圓分野でよく知られおいるように、非導電性衚
面ぞの金属の無電解付着は、無電解付着反応に察
し觊媒䜜甚を及がす物質が非導電性衚面䞊に存圚
しおいるこずが必芁である。銅による貫通孔金属
化が甚いられるプリント回路板補造に関連した兞
型的な方法では、觊媒物質は、パラゞりム金属を
含む。觊媒物質を基板衚面に適甚する方法は、䞀
般に、“掻性化”ずしお知られおおり、最も兞型
的には、䟋えば米囜特蚱第3011920号及び第
3532518号、に蚘茉されおいるように、パラゞり
ムず錫ずの化合物䞀般は塩化物の真の溶液又
はコロむド溶液ず基䜓ずを接觊させるこずを含ん
でいる。錫化合物は觊媒パラゞりムに察し、保護
コロむドずしお働くず䞀般に考えられおいる。倚
くの堎合、掻性化の次に、あるやり方で掻性觊媒
物質を露出させる又はその露出を増倧させる
のに圹立぀“促進”工皋が行なわれるが、別の促
進工皋を必芁ずしない掻性化甚溶液が知られおい
る。このやり方で非導電性衚面䞊に觊媒を䞎えた
埌、それら衚面を無電解金属銅付着甚济ず接
觊させ、その济䞭で觊媒による化孊的還元反応に
より觊媒付着衚面䞊に济から金属が付着するよう
にする。 貫通孔衚面䞊に導電性被芆を䞎えるために無電
解付着法を甚いる堎合、特蚱文献には屡々貫通孔
の非導電性衚面に觊媒物質を付着させるこずだけ
しか䞀般に述べられおおらず、そのこずは觊媒の
付着を促進するため衚面の充分な粗面化単に穎
をあける方法で達成されるようなを䞎えるこず
だけであるこずを教瀺しおいるか、或は暗にその
こずを瀺しおいるこずが倚い。しかし、回路基板
補造の実際的な技術ずしお、導電性金属によ぀お
貫通孔を完党に被芆する必芁性〔埓぀お、非導電
性貫通孔衚面の完党な觊媒付着catalyzation
の必芁性〕は非垞に重芁なので、通垞付加的な察
策がずられおいる。そのような方法の䞀぀は、
“調敎”ずしお知られおいる方法である。 貫通孔衚面の圢状topographyは、無電解
金属付着のために觊媒を付着し易くするような状
態にする䟋えば、粗くされおいる、穎だらけに
されおいるこずができるず蚀う事実にもかかわ
らず、非導電性基䜓材料自䜓の性質は貧匱な付着
をもたらすこずが䞀般に芋出されおいる。この䞻
な䟋は、工業的にプリント回路基板の非導電性基
䜓材料ずしお広く甚いられおいるガラス充填゚ポ
キシ暹脂に芋られる。ガラス繊維はパラゞりム掻
性化剀を少ししか吞着せず、そのため貫通孔䞭に
埌で無電解的に付着された銅の貧匱な䞍完党な
又は薄過ぎる被芆しか䞎えないこずが瀺されお
いる。この経隓に぀いおの可胜な説明は、ガラス
繊維が高床に負の衚面電荷をも぀傟向があり、同
じく負の電荷䟋えば、塩玠むオンによるを有
する兞型的な錫・パラゞりム觊媒粒子を匕き付け
ないずいうこずである。この経隓は、予想される
ように、他のガラス充填基䜓でも芋られる。しか
し、貫通孔の金属被芆がよくない問題は、ガラス
含有非導電性基䜓に限られるものではなく、プリ
ント回路基板ずしお甚いられる皮々の兞型的な非
ガラス含有非導電性材料の任意の数のものからな
る堎合にも存圚する。 ゚ポキシ−ガラス基䜓で芋られる金属被芆がよ
くない問題に特に答えお、貫通孔衚面の掻性化に
予備的な調敎conditioning工皋を甚いたプリ
ント回路補造方法が圓分野で開発されおいる。遞
択される調敎剀は、ガラス繊維衚面の掻性化剀の
吞着を改良し、埌の無電解メツキの品質を改良す
る働きのあるものであり、兞型的には、陜むオン
性フむルム圢成性の皮類の化合物である。露出さ
れた貫通孔衚面䟋えば、゚ポキシ、ガラス繊維
及び、倚局基板の堎合の銅䞭間局の瞁は、この
ようにしおそのフむルムで被芆され、次にそのフ
むルムに本質的に接着し、蓄積された觊媒物質
及び最終的無電解金属被芆で被芆されおいる。 調敎された貫通孔は、調敎されおいない貫通孔
ず比范しおその䞭の金属被芆が優れおいる結果を
䞎えるが、初期の調敎技術を甚いたガラス−゚ポ
キシ基䜓䞭の貫通孔の被芆は完党ずは皋遠いもの
であり、特にガラス繊維の端の被芆に関しおはそ
うであ぀た。調敎剀に぀いお改良された技術は、
調敎剀の遞択及び又は䞀局よい金属被芆を䞎
える操䜜条件に重点を眮いたものであ぀た。 貫通孔を金属で完党に被芆するこずは必須であ
るが、どの金属化法でも、特にプリント回路基板
補造法では、被芆それ自䜓だけが目的の党おでは
ないこずも認識しなければならない。成功したず
いう最終的な評䟡は、金属化された貫通孔が党基
板補造工皋党䜓に亘぀おその䞀䜓性を維持し、そ
の埌で基板に察しお行なわれる党おの操䜜䟋え
ば、郚品の取り付け等及び基板の党おの䜿甚段
階に亘぀お、その䞀䜓性を維持しおいるこずであ
る。圓分野では貫通孔を調敎しお、露出した貫通
孔衚面を完党に被芆するフむルムをその䞊に䞎え
るこずに重点を眮く方向ぞ次第に進んできおいる
ので、無電解金属被芆の䞀䜓性に関し、重芁な問
題が入぀おきおいる。特定の理論によ぀お瞛られ
るこずは望たないが、実際の貫通孔衚面からの金
属被芆の距離が、それらの間の調敎甚フむルムの
厚さが増倧しおいくために次第に倧きくなる状況
が生ずるず考えられおいる。この距離がある点に
達するず、金属付着物は、実際には、フむルムに
よ぀お被芆された貫通孔衚面に䌎われるずいうよ
りも、フむルムに䞀局密接に䌎われるフむルム
によ぀お保持されるようになる。基板の補造及
び䜿甚に含たれる皮々の過皋で、フむルム自䜓が
損傷の朜圚的領域になり、貫通孔䞭の金属の付着
の䜎䞋、氎泡状物圢成等を起こすこずがある。倚
局回路基板では、貫通孔䞭の露出した金属内局衚
面に察する金属の接着がよくないため、貫通孔䞭
の金属接着もよくないこずが実蚌されおいる。 貫通孔調敎の珟圚の技術に䌎なわれる別の問題
は、特に、䞻に厚いフむルムを圢成する特性に基
づいお薬品を遞択した堎合に考えられるこずであ
るが、これらのフむルムも勿論、貫通孔だけでな
く、基板の党おの領域を被芆するであろうず蚀う
こずである。䜕故なら調敎法は、調敎甚溶液䞭の
基板党䜓を浞挬するこずを含んでいるからであ
る。䟋えば、貫通孔を有する銅被芆基䜓は、調敎
埌、銅箔衚面䞊にも調敎甚フむルムを有するであ
ろう。そのような衚面䞊に調敎剀が存圚するこず
は、それ自䜓望たしくないこずではなく、実際、
それらの衚面ぞ付着金属の接着を促進するのに有
利であろうが、既知の調敎剀はそれらの衚面に䜙
りにも厚すぎる被芆又はフむルムを䞀般に残し、
それは金属化による金属付着及び又は䌝導床
に察し望たしくない障壁になるフむルムをもたら
すこずがある。このため、調敎埌、銅箔衚面から
調敎剀を少なくずもいくらか陀去する埮现食刻
micro−etching工皋に基板をかけるこずが必
芁である。埮现食刻はどの堎合でも、銅衚面から
酞化物を陀去するためプリント回路補造過皋䞭銅
被芆基板に぀いお行なわれるであろうが、前述の
問題は、回路基板補造に、ある堎合には䞀局経枈
的になるであろうその過皋の早い段階よりもむし
ろ調敎工皋埌に、埮现食刻を行なう必芁があるず
蚀う制玄を䞎えおいる。曎に、必芁な手順䞭、調
敎剀は䞀般に埮现食刻溶液を汚染し、そのためそ
の有効䜿甚寿呜を短くする。 本発明の芁玄 本発明の目的は、非導電性衚面に、付着した完
党な無電解金属化を行う方法を䞎えるこずであ
る。 本発明の曎に別の目的は、プリント回路基板の
補造で甚いられる基䜓の非導電性衚面に、付着し
た完党な無電解金属化を行う方法を䞎えるこずで
ある。 本発明の曎に特別な目的は、基板の貫通孔に導
電性金属の、付着した完党な被芆を䞎えるプリン
ト回路基板の補造方法を蚘茉するこずである。 本発明の曎に別の特別な目的は、プリント回路
基板の貫通孔の衚面を、導電性金属の付着を受け
やすくするように調敎する方法を䞎えるこずであ
る。 本発明の曎に別の特別な目的は、䞡面及び倚局
プリント回路基板の貫通孔の衚面を、付着した完
党な金属化を受け易くするように調敎する方法を
蚘茉するこずである。 これら及び他の目碇は、以䞋の詳现な説明から
明らかになるであろうが、金属化すべき貫通孔衚
面が金属回路ず絶瞁性基材ずの亀互の局から成
り、絶瞁性基材がガラス繊維補匷の熱硬化性たた
は熱可塑性材料から構成されおいお金属化すべき
貫通孔衚面に露出たたは突出するガラス繊維が存
圚し、そしお該貫通孔の金属化が貫通孔衚面を貫
通孔調敎剀で凊理し、次いで無電解金属付着に察
しお觊媒䜜甚をも぀パラゞりムを必須成分ずする
觊媒で凊理しおから無電解金属付着甚溶液で凊理
しお貫通孔衚面の䞊に金属局を付着させるこずか
ら成る䞡面局たたは倚局のプリント回路基板の貫
通孔を金属化する方法においお 貫通孔調敎剀ずしお匏
【匏】 匏䞭、は珪玠原子又は珪玠に結合したメチレ
ン鎖の末端炭玠に結合した反応性有機官胜基を衚
し、は容易に加氎分解可胜な基を衚し、は
〜の敎数を衚すで衚される有機シラン化合物
を䜿甚しお無電解金属を貫通孔衚面に完党に䞔぀
接着的に本質的に気孔のないように付着させるこ
ずを特城ずする方法によ぀お達成される。 本発明によれば、有機珪玠化合物は非導電性衚
面ず、無電解金属付着で甚いられる觊媒物質䟋
えば、錫−パラゞりム觊媒ずの間の付着を促進
する。その結果、觊媒は金属化すべき党おの衚面
䞊に存圚し、衚面の完党な金属化が埌の無電解付
着工皋で達成される。同時に、金属付着物は、そ
れがメツキされた衚面に匷く付着したたたにな぀
おいるこずが芋出された。 本発明は特にプリント回路基板の補造で甚いら
れおいる基䜓の非導電性衚面の無電解金属化に適
甚され、曎に特に、貫通孔衚面が、それらを掻性
化し無電解金属付着甚济ず接觊させる前に、有機
珪玠化合物ず接觊される、貫通孔衚面の金属化に
適甚される。本方法は、貫通孔を金属で完党に被
芆する結果を䞎え、埌の補造の党おの段階及び回
路基板の䜿甚䞭貫通孔に匷く付着し、その付着し
た䞀䜓性を維持する金属被芆をもたらすこずは重
芁である。 貫通孔の金属化に関しお、本発明で芋出だされ
おいる他の利点は、貫通孔を調敎するのに甚いら
れ、調敎被芆基䜓の金属箔局䞊にもある皋床付着
される有機珪玠化合物は、貫通孔調敎剀で通垞行
なわれおいる堎合のように、基板補造方法で埌の
工皋に進む前に埮现食刻工皋で箔を陀去する必芁
はないこずである。その結果、必芁な埮现食刻
䟋えば、金属箔から酞化物膜を陀去するは、
もし望むならば、その方法の貫通孔調敎工皋より
前の点で行うこずができる。 本発明の調敎方法は、䟋えば、補匷繊維䟋え
ば、ガラスを含んだ又は含たない熱硬化暹脂、
熱可塑性暹脂又はそれらの組み合わせ、セラミツ
ク等の劂き無機基䜓の劂きプリント回路基板を補
造するのに甚いられるものの劂き異な぀た皮類の
非導電性基䜓の任意の数のものず共に甚いるのに
有甚であり、䞡面及び倚局回路基板の補造に有甚
である。
【発明の詳现な説明】
本発明で甚いられる有機珪玠化合物は、次の匏
で衚される。
【匏】 匏䞭、は珪玠原子又は珪玠に結合したメチレ
ン鎖の末端炭玠に結合した反応性有機官胜基を衚
わし、は〜、奜たしくは〜の敎数を衚
わし、は塩玠、メトキシ、゚トキシ、メトキシ
−゚トキシ等の劂き容易に加氎分解可胜な基を衚
す。 この匏の衚珟内に入る化合物の特別な皮類のも
のの䟋には、ビニルシラン、アミノアルキルシラ
ン、りレむドアルキルシラン、゚ステル、゚ポキ
シアルキルシラン、及びメタクリロアルキルシラ
ン ゚ステルで、反応性有機官胜基がそれぞれビ
ニル、アミノ、りレむド、脂肪族又は脂環匏゚ポ
キシ又はメタクリロキシであるものである。ビニ
ルシランの䟋ずしお、ビニルトリクロロシラン、
ビニルトリ゚トキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニル−トリス−β−メトキシ゚トキ
シシラン及びビニルトリアセトキシシランがあ
る。本発明で甚いるのに奜たしい有機シランであ
るアミノアルキルシランの䟋には、γ−アミノプ
ロピルトリ゚トキシシラン、γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、−β−アミノ゚チル−
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及び
N′−β−アミノ゚チル−−β−アミノ゚チ
ル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランで
ある。適圓なりレむドアルキルシラン ゚ステル
はγ−りレむドアルキルトリ゚トキシシランであ
るが、適圓な゚ポキシアルキルシランはβ−
−゚ポキシシクロヘキシル−゚チル−トリメ
トキシシラン及びγ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシランである。有甚なメタクリロキシシ
ラン ゚ステルは、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン及びγ−メタクリロキシプロ
ピル−トリス−β−メトキシ゚トキシシラン
である。 遞択された特定の有機官胜性加氎分解可胜な郚
分は、特にそれ自䜓限定的なものではないが、金
属化方法の他の特城ず確実に䞡立できるように、
䟋えば、甚いられる化合物が無電解付着觊媒の觊
媒毒にならず、或は貫通孔衚面に䞀床び付着した
垌望の厚さよりも倧きく重合するこずが確実にで
きるように遞択する泚意又は他の同様な考慮を払
うべきである。 有機シランは䞀般に、本発明による調敎方法の
ために、液䜓キダリダヌずしお氎、又は任意に他
の氎混和性液䜓ず䞀緒にした氎を甚いた液䜓混合
物の圢で䞎えられる。貫通孔の調敎に適甚される
堎合、その方法は、貫通孔を有する基板を氎性混
合物䞭に、その貫通孔衚面䞊に有機シランの局
本質的に単分子局を䞎えるのに充分な時間浞
挬するこずによ぀お行なわれる。非導電性衚面
で、その幟䜕孊的圢態により可胜になる非導電性
衚面の金属化のためには、別法ずしおスプレヌ又
は他の被芆方法により衚面䞊に有機シランを䞎え
るこずができる。兞型的には調敎剀溶液䞭の有機
シランの濃鳥は、どの堎合でも0.5〜25gの範
囲にするこずができ、奜たしい範囲は玄0.5〜
8g、最も奜たしい範囲は玄〜玄7.5gで
あるが、明らかなように、最適濃床範囲は甚いら
れた特定の有機シランにより倉化するであろう。
基板の浞挬が行なわれる氎性混合物の枩床は広く
倉えるこずができ、䞀般に、ほが宀枩から玄65℃
の範囲にあるであろう。接觊時間は単に、金属化
すべき非導電性衚面䞊に有機シラン局を残すのに
必芁な時間であり、特別な有機シラン、基䜓材料
及び枩床により、この時間はどの堎合でも䟋え
ば、30秒から10分間にするこずができる。本発明
の利点は、埓来の調敎剀ずは違぀お、甚いられる
殆んどの有機シランが、接觊時間を増倧しおも、
非導電性衚面䞊に生ずる局の厚さを増倧するこず
はないであろうずいうこずである。このこずは調
敎法を接觊時間に関しおいくらか簡単にする。埓
来の調敎剀䟋えば、陜むオン性フむルム圢成性
化合物では、䜙りにも長い浞挬時間は、フむル
ムの重合及び厚さの成長を導き、非導電性衚面ず
最終的金属付着物ずの間の距離を増倧し、望たし
くない。 本発明により、調敎のために甚いられる氎性有
機シラン混合物は、䞀般に、固有的にわずかにア
ルカリ性になり、そのようなものずしお本発明の
方法で甚いるこずができる。奜たしいPH範囲は玄
〜玄11、奜たしくは7.5〜9.5であり、それは倚
くの有機シランにず぀お、それらを氎の溶解する
こずによ぀お固有的に生ずるであろうが、もし必
芁ならば、埓来のPH調敎剀を甚いお埗るこずもで
きる。本発明の奜たしい実斜法ずしお、緩衝剀を
氎性混合物ぞ添加しお奜たしい7.5〜9.5の範囲に
PHが維持されるであろうが、適圓なそのような緩
衝剀は、硌砂10氎和物Na2B4O7・10H2Oで
ある。 プリント回路基板の貫通孔を調敎し、金属化す
るために本発明の方法を実斜する際、金属化を必
芁ずする貫通孔を有するどんな平面状固い又は
可撓性の回路基板材料でも甚いるこずができ
る。前に述べた劂く、凊理される回路基板は䞡面
板でもよく、その堎合には貫通孔衚面は非導電性
基䜓の材料だけからなり、或は倚局基板でもよ
く、その堎合には貫通孔衚面は、非導電性基䜓の
局ず金属銅の内局の露出した瞁ずが亀互にな
぀たものからなる。非導電性基䜓材料は兞型的に
は、ガラス充填゚ポキシ又はポリむミドであろう
が、䞀般には、アリルフタレヌト、゚ポキシ暹
脂、ポリ゚ステル、プノヌル系暹脂、アクリル
系暹脂、ポリ゚チレン、ABS䞉元重合䜓等の劂
き、どんな適圓な絶瞁性熱硬化性又は熱可塑性材
料又はそれらの組み合わせにするこずもでき、こ
のガラス又は繊維含浞圢状物も含たれる。貫通孔
衚面又は他のものであろうず、非導電性衚面自䜓
を調敎及び金属化するために本発明を実斜する
際、その方法は、䞊で挙げたもの及びセラミツク
の劂き無機材料等の劂きどんな非導電性基䜓にも
適甚するこずができる。本発明は、䟋えば、ポリ
スルフオンから成圢されたものの劂き成圢された
プリント回路基板の金属化に適甚するこずもでき
る。 貫通孔の調敎又は金属化のための兞型的な方法
ずしお、銅被芆ガラス充填゚ポキシ又は銅被芆可
撓性ポリむミド〔䟋えば、デナポンのカプトン
Kapton〕、又はポリむミドず接着剀被芆可撓性
ポリむミドずの倚局䜓の劂き基䜓基板材料に穿孔
又は打ち抜きにより貫通孔をあけ、次にそれらの
孔を掗浄し、ばりを取りdeburred、基板を氎
性調敎甚混合物䞭に浞挬し倧量生産のために
は、兞型的には倚数の基板をこの点で調敎及び曎
に凊理するために台に乗せお運ぶ、調敎甚混合
物は、本発明による有機シランの氎性混合物であ
り、それはもし望むならば、有機アルコヌルの劂
き付加的な氎混和性液䜓を曎に含んでいおもよ
い。本方法はこの時点で、基板を埮现食刻工皋に
かけ、金属又は金属被芆基板から酞化物を陀去す
る。埓来の調敎剀を䜿甚した堎合ずは察照的に、
埮现食刻は本発明では金属被芆から調敎剀を陀去
するために必芁ではないので、この埮现食刻工皋
は、別法ずしお調敎工皋前に行なうこずができ
る。 然る埌に行なわれる貫通孔金属化過皋は、䞀般
的に蚀぀お調敎された貫通孔衚面を觊媒凊理し、
次にその調敎し觊媒付着した貫通孔衚面を無電解
金属付着によ぀お金属化する別々の工皋からな
る。觊媒付着工皋自䜓は、倚数の工皋からな぀お
いおもよいが、機胜的には最終的な目的は調敎さ
れた貫通孔衚面䞊に、その貫通孔を完党に金属被
芆するのに充分な、無電解付着に察する觊媒物質
を接着的に䞎えるこずである。甚いる觊媒はパラ
ゞりムを必須成分ずしお含む觊媒であり、特に奜
たしく甚いられる觊媒は、錫パラゞりム觊媒で
ある。叀い方法では、この觊媒は、基䜓をたず垌
釈第䞀塩化錫溶液ず接觊させ、次に塩化パラゞり
ム溶液ず接觊させる二工皋方法を含んでいた。珟
圚䞻ずしお行なわれおいる方法では、錫ずパラゞ
りムの塩化物から䜜られた単䞀の济を甚いお䞀工
皋掻性化が甚いられおいる。䟋えば、それらの真
の溶液又はコロむド状ゟル又は溶液を䜿甚するこ
ずを蚘茉した米囜特蚱第3011920号及び米囜特蚱
第3532518号を参照されたいこれらの特蚱は参
考のためここに入れおある。この䞀工皋掻性化
は䞀般に、次の促進工皋が行なわれ、それは過剰
の錫付着物を陀去するか、錫化合物の原子䟡を倉
えるか、基䜓衚面䞊の觊媒を安定化し、埌の無電
解金属化でそれを確実に露出させる他の機構を行
なわせる機胜を果たす。促進工皋が甚いられる堎
合には、クカンスキスKukanskinsその他に
よる米囜特蚱第4608275号参考のためここに入
れおいるに蚘茉されおいるように、酞化性促進
剀を甚いるのが特に奜たしい。ロヌデナむザヌ
Rhodenizerによるカナダ囜特蚱第1199754号
これも参考のためここに入れおあるに蚘茉さ
れおいる有機酞含有組成物の劂き、促進工皋を必
芁ずしない䞀工皋觊媒も知られおいる。 本発明の結果ずしお、有機シラン調敎剀は、貫
通孔衚面ず觊媒物質ずの間の接着を、それらの間
に貫通孔衚面ず最終的金属化局ずの間の接着を貧
匱にする即ち匱くする皋厚い障壁又は局を介圚さ
せるこずなく促進する。この觊媒付䞎工皋埌、基
板材料を無電解金属䟋えば、銅、ニツケル付
着甚溶液䞭に浞挬し、觊媒による化孊的還元によ
り觊媒付着領域に金属付着をもたらす。ホルムア
ルデヒド還元銅济、次亜燐酞塩還元銅济、次亜燐
酞塩還元ニツケル济、硌化氎玠還元ニツケル济等
の劂きどんな適圓な無電解金属付着甚济を甚いる
こずができる。適圓な次亜燐酞塩還元銅济の䟋
は、米囜特蚱第4209331号及び第427948号参考
のためここに入れおあるに蚘茉されおいるもの
である。無電解金属付着を行な぀た埌、基板をす
すぎ、次に既知のやり方により基板衚面に予め定
められた回路暡様䞎えるように曎に凊理する。 本発明の貫通孔調敎法は、貫通孔䞭に露出した
金属内局衚面から、穿孔䞭そこに付着するこずが
ある暹脂の汚れsmearを陀去するため、倚局
回路基板に぀いお甚いられる陀去工皋及び又
は埌陀去工皋、及び又はその陀去工皋埌、
衚面圢状を倉えるため貫通孔衚面を凊理する工皋
ず共に行な぀おもよい。䞀般に、クカンスキスに
よる「改良された汚れ陀去Improved Smear
Removal」CIRCUITS MANUFACTIRING、
March、1983、pp.573〜574及び米囜特蚱第
4597988号、第4425380号及び第4515829号参考
のためここに入れおあるを参照されたい。 貫通孔メツキ過皋で達成される貫通孔の金属に
よる被芆床の決定は、背面照射詊隓によ぀お最も
正確に行うこずができる。この詊隓では、䞀䟋の
メツキされた孔の䞭心を通る薄い断片を切り取る
こずにより詊料を䜜り〔䟋えば、「マむクロ切断
Microsectioning」IPC詊隓法䟿芧Test
Methods Manual、No.2.1.1.1980幎月参
照〕、次にその薄片を兞型的には10〜20Wの透過
光源で背埌から照らし、芳察された半孔を50〜
100倍で芳察する。透過光が完党に芋らないこず
は“黒色孔”完党な無電解金属被芆の基準ずし
おずられおいる。 しかし前に述べたように、完党な気孔の無い金
属被芆であるこずは必須ではあるが、メツキした
貫通孔の品質を刀断する唯䞀の評䟡ではない。メ
ツキした貫通孔は優れた孔壁接着も瀺されなけれ
ばならない。即ち無電解付着局はプリント回路基
板の補造及び䜿甚䞭に起きる皮々の工皋党おに亘
぀お貫通孔に均䞀に接着したたたでなければなら
ない。このメツキした貫通孔の特性を枬定する䞀
぀の方法は、IPC詊隓䟿芧、No.2.6.8.1983幎12
月に蚘茉されおいるように、高枩はんだフロヌ
トsolder floatにさらした埌、熱的応力詊隓
にかけるこずであり、䞀般に、金属化した貫通孔
衚面䞊に25Όの電解酞銅をたず付着させた埌に行
なわれる。本発明では有機シランは觊媒ず金属付
着物ずの貫通孔衚面ぞの接着を、貫通孔䞭の無電
解金属局の分離又は氎泡状物圢成を起こす、問題
の障壁又はフむルムを生ずるこずなく促進するこ
ずができる。 本発明を次の実斜䟋で曎に䟋瀺する。実斜䟋
 穿孔した貫通孔をも぀銅被芆ガラス充填゚ポキ
シ基䜓を、2.5gの10氎和硌砂ず5.0gのγ
−アミノプロピルトリ゚トキシシランを含む氎性
混合物PH9.6枩床1103〓䞭に分間浞挬
し、次に分間宀枩で氎ですすぐ。次にその基板
を氎性過酞化物硫酞埮现食刻溶液〔マクダヌミ
ド瀟MacDermidInc.−〕䞭に903〓で
分間浞挬し、塩化物前浞挬液〔メテツクス プ
レデむツプMetex Predip9008、マクダヌミ
ド瀟〕䞭に903〓で分間浞挬し、次に米囜特蚱
第3532918号に蚘茉されおいるような䞀工皋錫、
パラゞりム觊媒溶液䞭に903〓で分間浞挬した。
分間氎ですすいだ埌、基板を塩化ナトリりムを
含む米囜特蚱第4608275号によるアルカル性酞化
性促進甚济䞭に宀枩で分間浞挬し、氎で分間
すすぎ、次にホルムアルデヒド還元無電解銅济
〔コネチカツト州りオヌタヌベリヌのマクダヌミ
ド瀟のMACu Dep 52〕䞭に1003〓で30分間浞挬
した。分間氎ですすぎ、也燥した埌、基板を、
銅・銅接着に぀いおは暙準テヌプ詊隓で、そしお
貫通孔に぀いおは背面光詊隓及び熱的埪環詊隓
埌者は金属化した貫通孔衚面に25Όの電解酞銅
を付着させた埌により詊隓し、貫通孔䞭及び銅
箔衚面に優れた接着銅金属被芆を有するこずが芋
出だされた。 実斜䟋 〜 実斜䟋を、実斜䟋に瀺されおいるシランの
代りに䞋に蚘茉する有機シランを甚いお繰り返し
た。 実斜䟋 有機シラン  γ−アミノプロピル−トリメトキシシラ
ン  −β−アミノ゚チル−γ−アミノプ
ロピル−トリメトキシシラン  N′−β−アミノ゚チル−−β−ア
ミノ゚チル−γ−アミノプロピル−ト
リメトキシシラン  γ−メタクリロキシプロピル−トリメト
キシシラン  ビニルトリ゚トキシシラン 実斜䟋 有機シラン  β−−゚ポキシシクロヘキシル
−゚チルトリメトキシシラン どの堎合でも、メツキされた貫通孔の被芆及び接
着は優れおおり、アミノアルキルシラン実斜䟋
及び〜は比范的䞀番良い結果を瀺した。 実斜䟋  実斜䟋を繰り返えしたが、䜆し基板を埮现食
刻TH2SO4H2O2溶液䞭に浞挬し、次にす
すぎ、調敎し、すすぎ、塩化物前浞挬等を行な぀
た。背面光及び熱的埪環詊隓結果は、実斜䟋の
堎合ず同様であ぀。 実斜䟋  実斜䟋を同様に繰り返したが、䜆し基板材料
ぱポキシ−ガラスではなく、銅被芆ポリむミド
積局䜓であ぀た。貫通孔被芆及び接着は優れおい
た。 実斜䟋 10 穿孔した貫通孔をも぀銅被芆可撓性ポリむミド
カプトン、E.I.デナポン・ドヌマヌズ・アン
ド・カンパニヌ回路基板材料を、実斜䟋の調
敎、すすぎ、埮现食刻及びすすぎ工皋にかけた。
然る埌、基板を酞前浞挬剀マクダヌミド9008
䞭に903〓で分間浞挬し、次に錫・パラゞりム
觊媒溶液〔マクテむベヌトMactivate10、マ
クダヌミド瀟䞭に903〓で分間浞挬した。す
すいだ埌、基板を硫酞塩含有促進剀䞭に903〓で
分間浞挬し、すすぎ、そしお貫通孔をMACu
Dep 52無電解銅济䞭で1003〓間金属化した。す
すいだ埌、貫通孔の被芆及び銅の接着は優れおい
た。 远加した兞型的な方法では、党おが同様な優れ
た結果を䞎え、実斜䟋の゚ポキシ−ガラス基板
材料及び実斜䟋の調敎溶液が埪環工皋で甚いら
れ、それら工皋では、皮々の異な぀た錫・パラゞ
りム觊媒調敎法、促進剀及び無電解銅济次亜燐
酞塩還元济を含むが甚いられた。 実斜䟋 11 調敎剀ずしお20mlの50重量氎酞化ナトリりム
を500mlの蒞留氎に添加し、完党に混合し、それ
に次に完党に攪拌しながら2gのγ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランを添加するこずに
より調敎された溶液を甚いお、実斜䟋
及び10の方法を繰り返した。 実斜䟋 12 アクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレン
ABS䞉元重合䜓を、たずそのプラスチツクを
クロム硫酞食刻剀に1553〓で分間かけ、宀枩
で氎で回すすぎそれぞれ分間のすすぎ、
䞭和甚济マクダヌミド9338ず宀枩で分間接
觊させ、次に氎で分間すすぐこずにより銅で装
食的に金属化した。次にそのプラスチツクを、調
敎工皋から始めお実斜䟋の残りの工皋に埓぀お
凊理した。䜆し埮现食刻工皋は陀いた。基䜓䞊に
接着した無電解銅の付着物が埗られた。 実斜䟋 13 成圢したポリスルホンプリント回路基板基䜓
に、先ずその基板を膚最甚溶媒前浞挬剀ず100〓
で10分間接觊させ、150〓で分間氎ですすぎ、
クロム硫酞食刻剀ず165〓で15分間接觊させ、
宀枩の氎で回すすぎそれぞれ分間のすす
ぎ、そしお次に調敎工皋から始めお埮现食刻工
皋を陀いた実斜䟋の残りの工皋に埓぀お凊理
し、接着した完党な無電解銅を付着させるこずに
より無電解銅局を぀けた。 実斜䟋 14 ゚ポキシ−ガラス非導電性暹脂ず銅䞭間局から
なり、貫通孔が䞭にあけられおいる倚局銅被芆回
路基板を、先ず゚ポキシのための有機溶媒マク
ダヌミド9204で100〓で分間凊理し、次に宀
枩の氎で分間すすぎ、次にアルカリ性過マンガ
ン酞塩MACuDIZER 9275ず165℃で10分間
接觊させ、銅内局衚面から暹脂の汚れを陀去し、
゚ポキシ暹脂衚面を埮现粗面化し、次に10分間宀
枩の氎ですすぎ、過マンガン酞塩のための䞭和剀
マクダヌミド9279ず100〓で分間接觊させ、
そしお宀枩の氎で分間すすいだ。然る埌の凊理
手順は、調敎工皋から始たる実斜䟋の堎合ず同
様であ぀た。 実斜䟋 15 セラミツク絶瞁材料に、先ずそのセラミツクを
アルカリ性過マンガン酞塩MACuDIZER
9275ず165〓で10分間接觊させ、宀枩の氎で10
分間すすぎ、混合酞䞭和剀ガラス食刻剀マク
ダヌミド92789279で90〓で分間凊理し、宀
枩の氎で分間すすぎ、硫酞ず宀枩で分間
接觊させ、宀枩の氎で分間すすぎ、次に調敎工
皋から始めお埮现食刻工皋を陀いた実斜䟋の諞
工皋に埓぀お、曎に凊理するこずにより無電解銅
被芆を぀けた。 実斜䟋 16 前に述べた劂く、本発明による調敎方法の䞀぀
の重芁な利点は、既知の調敎剀ずは察照的に、甚
いられた調敎剀が基䜓ずの接觊時間の増加の関数
ずしお蓄積される厚さを増倧する傟向をもたない
こずである。その結果、本方法は操䜜者に䞀局倧
きな融通性を䞎え、過剰の調敎に察するそれ自身
固有の防止性を䞎えるこずは䞀局重芁なこずであ
る。比范䟋ずしお、実斜䟋の方法を、貫通孔を
も぀二぀の別々の同様な゚ポキシ−ガラス基䜓詊
料に行な぀た。第䞀の詊料(A)に察しおは、実斜䟋
の手順を、分ではなく10分間有機シラン調敎
剀ず接觊させ、次に分間ではなく30秒間すすぐ
こずにより倉えた。第二の詊料(B)に察しおは、こ
れらず同じ倉化を行ない、曎に有機シランの代り
に既知の陜むオン性フむルム圢成性調敎剀マク
ダヌミド9076を甚いる倉化を加えた。それら方
法が完了した埌の熱応力詊隓では、詊料はかな
りの孔壁剥離金属付着の欠劂を瀺したのに察
し、詊料は実斜䟋の堎合ず䞁床同じように優
れた接着を瀺した。 前述から明らかなように、本発明は、回路基板
基䜓ずしお甚いられる非導電性材料、又は金属ず
非導電性材料ずの任意の積局䜓䞭の貫通孔を調敎
し、調敎剀自身が非垞に厚い被芆ずな぀お貫通孔
衚面ぞの金属局の最終的接着を䜎䞋させたり、も
し存圚する堎合には、金属内局衚面及び金属被芆
に察する金属局の接着を䜎䞋させるような䞍随す
る問題を回避しながら、完党な金属化を䞎える有
効な手段を䞎えるものである。これに関しお䞎え
た実斜䟋は、基瀎的な方法に埓぀お、プリント回
路基板を補造するのに甚いられる金属箔被芆
基䜓に実質的に関連しおいるが、それらの方法
は、付加的又は半付加的方法に埓぀お、プリント
回路基板を補造する方法で行われる無電解金属メ
ツキ法䟋えば、貫通孔メツキにも同様に適甚
するこずができる。然しも぀ず広矩には、本発明
の方法は、機胜的又は装食的目的から、有機又は
無機であれ、繊維充填又は非充填のものであれ、
どんな非導電性衚面に察しおも金属化する手段を
䞎え、完党な付着金属被芆を䞎えるのみならず、
付着した金属の優れた接着性及び維持される䞀䜓
性を䞎えるものである。ある奜たしい態様に関し
お䟋瀺しおきたが、本発明は請求の範囲で芏定さ
れるその範囲以内で倚くの自明の修正及び倉曎を
行えるものである。
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