JPH06112646A - 銅または銅合金表面の処理方法 - Google Patents

銅または銅合金表面の処理方法

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JPH06112646A
JPH06112646A JP28225192A JP28225192A JPH06112646A JP H06112646 A JPH06112646 A JP H06112646A JP 28225192 A JP28225192 A JP 28225192A JP 28225192 A JP28225192 A JP 28225192A JP H06112646 A JPH06112646 A JP H06112646A
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JP
Japan
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copper
treatment
hydrogen peroxide
sulfuric acid
solvent
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JP28225192A
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English (en)
Inventor
Toshiko Nakagawa
登志子 中川
Tomoko Hayashi
知子 林
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METSUKU KK
Original Assignee
METSUKU KK
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層プリント配線板の製造時に発生するピン
クリングを設備的にもコスト的にも容易に抑制し、信頼
性の高い多層プリント配線板を製造する。 【構成】 銅または銅合金の表面を、20〜250g/
lの硫酸、10〜100g/lの過酸化水素及び溶剤を
含有する水溶液に、防錆剤の非存在下にて接触させた
後、20〜250g/lの硫酸及び10〜100g/l
の過酸化水素を含有する水溶液に、溶剤及び防錆剤の非
存在下にて接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は銅または銅合金表面の処
理方法に関する。特に、多層プリント配線板の製造工程
において内層板と積層シート(プリプレグ)との積層に
有用な銅または銅合金表面の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多層プリント配線板の導体のほとんどは
銅から成り立っているが、銅は樹脂との接着性が低いこ
とが知られている。そのため、従来から多層プリント配
線板の内層板上の銅導体と接着シート(プリプレグ)と
の接着性を向上させるため、次の処理がなされている。
【0003】すなわち、内層板の銅箔表面を塩化第二銅
液、塩化第二鉄液、硫酸過酸化水素水液などでエッチン
グ(化学研磨)した後、表面を酸化して酸化銅の微細突
起を作り、銅箔表面に積層される樹脂が微細突起のアン
カー作用により銅箔表面に強固に固定されるようにする
処理がなされている。この処理は、得られた処理表面の
色調から一般に黒化処理と呼ばれている。
【0004】この方法では銅箔とプリプレグとの十分な
密着性が得られるが、ドリル加工後のメッキ工程におい
て、穴の周辺の酸化銅の層がメッキ浴中の酸によって溶
解侵食されるハローイングまたはピンクリングと呼ばれ
る現象が生じるという問題がある。
【0005】近年、電子機器の小型化、高性能化に伴っ
て、プリント配線板も多層化、薄型化、高密度化し、し
かもそれらは年々加速している。また、求められる品質
レベルもより一層厳しいものとなってきている。これら
状況に伴う小径スルホールの増加や外層ランド径の縮小
化により、前記のハローイングやピンクリングが重大な
問題として浮上してきている。
【0006】そこで、これら問題に対していろいろな対
策が取られており、例えば黒化処理の代わりに無電解メ
ッキにより銅に粗な表面を形成する方法、あるいは黒化
処理の後、酸化銅を還元して耐酸性を向上させる方法な
どが挙げられる。しかしながら、そのいずれについても
新たな設備の導入が必要で、しかも還元方法は環境的に
も有害なものが多く汎用的に使えるレベルにあるとはい
えない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、設備的にもコスト的にも満足のえられる方
法でピンクリングの発生を抑制することである。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者は前
記のごとき問題を解決するために鋭意検討を重ねた結
果、次のような特定の化学研磨を組み合わせた表面処理
方法を見出し、本発明を完成した。
【0009】すなわち、本発明は、銅または銅合金の表
面を、20〜250g/lの硫酸、10〜100g/l
の過酸化水素及び溶剤を含有する水溶液(第1液)に、
防錆剤の非存在下にて接触させた後(第一の処理)、2
0〜250g/lの硫酸及び10〜100g/lの過酸
化水素を含有する水溶液(第2液)に、溶剤及び防錆剤
の非存在下にて接触させる(第二の処理)ことを特徴と
する銅または銅合金表面の処理方法に関する。
【0010】図1は本発明の方法が好ましく適用され
る、多層プリント配線板の製造において通常行われてい
る積層前後の工程の一例を示すものである。
【0011】図1中の研磨1は、表面に銅箔を有する内
層板とドライフィルム(フォトレジスト)との密着性を
向上させるための研磨である。ついで研磨された内層板
にドライフィルムをラミネートした後、露光、現像す
る。ついでパターニングされたドライフィルムをマスク
として銅箔をエッチングした後、ドライフィルムを剥離
する。ついで接着シートとの接着性を向上させるため、
パターニングされた銅箔の表面を研磨した後(研磨
2)、黒化処理する。研磨2は前述のように塩化第二銅
液、塩化第二鉄液、硫酸過酸化水素などによる化学研磨
であり、黒化処理は銅箔の表面をさらに微細に粗化する
ための処理である。ついでこのように処理された内層板
は接着シートなどと積層された後、穴明け工程に送られ
る。
【0012】本発明の方法が図1に示される工程に適用
される場合には、従来の研磨1または研磨2にかえて第
一の処理と第二の処理を行えばよい。したがって、本発
明はこのような工程(装置)を大幅に変更することなく
実施しうる。例えば研磨2として第一の処理と第二の処
理を連続して行ってもよく、また、研磨1として第一の
処理を行い、研磨2として第二の処理を行ってもよく、
いずれの場合にも同様の効果が得られる。但し、第一の
処理と第二の処理の順序が逆の場合には、本発明の効果
は得られない。
【0013】本発明によれば、まず溶剤を含有する第1
液を用いる第一の処理によって銅表面がミクロ的に大き
なうねりを持った滑らかな形状にエッチングされる。
【0014】前記第1液に含まれる硫酸の濃度は20〜
250g/l、好ましくは80〜200g/lである。
濃度が前記範囲よりも低くすぎると過酸化水素によって
酸化された銅を溶かすことが困難になり、高すぎると安
全上の問題に加え、液中の硫酸銅の結晶析出が起こり、
作業上の問題が生じる。また過酸化水素の濃度は10〜
100g/l、好ましくは20〜65g/lである。濃
度が前記範囲よりも低くすぎると目的の粗化が十分に行
われず、高すぎると銅表面を必要以上に削りすぎるため
液の劣化が早く、また過酸化水素は酸化剤のため安全上
問題が生じる。
【0015】第1液に添加される溶剤としては水溶性の
溶剤が望ましく、例えば低級アルコール類、グリコール
類、グリコールエーテル類、低級脂肪酸エステル類など
が挙げられる。添加量については特に制限はないが、望
ましくは0.5〜5%程度である。
【0016】前記溶剤の具体例としては、たとえばメタ
ノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プ
ロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、メチルセルソ
ルブ、エチルセルソルブ、プロピルセルソルブ、ブチル
セルソルブ、メチルカビトール、エチルカビトール、プ
ロピルカビトール、ブチルカビトール、メチルトリエチ
レングリコール、エチルトリエチレングリコール、メチ
ルプロピレングリコール、エチルプロピレングリコー
ル、プロピルプロピレングリコール、ブチルプロピレン
グリコール、メチルジプロピレングリコール、エチルジ
プロピレングイリコール、プロピルジプロピレングリコ
ール、ブチルジプロピレングリコール、メチルトリプロ
ピレングリコール、エチルトリプロピレングリコール、
グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、ギ酸メチ
ル、ギ酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル
などが挙げられる。
【0017】つぎに溶剤を含有しない第2液を用いる第
二の処理によって銅表面が細かく鋭利な形状にエッチン
グされる。以上のような2段階の処理を行うことによ
り、大きな凹凸の表面に細かい鋭角形状体を有する銅表
面が得られ、接着シートとの積層において樹脂との密着
性が向上し、ピンクリングの発生が格段に抑制される。
【0018】第2液に含まれる硫酸の濃度は、第一液と
同様に20〜250g/l,好ましくは80〜200g
/lであり、過酸化水素の濃度も第1液と同様に10〜
100g/l,好ましくは20〜65g/lである。
【0019】プリント配線版の製造に一般に用いられて
る化学研磨剤には防錆剤が添加されているが、本発明に
おいては、前記第一の処理、第二の処理のいずれにおい
ても防錆剤が存在すると十分な効果をうることができな
い。これは、第一の処理の際に防錆剤が存在するとその
防錆効果により第二の処理で銅表面が細かく鋭利な形状
にエッチングされなくなり、また第二の処理の際に防錆
剤が存在しても微細な表面研磨を阻害し、密着性のよい
銅表面形状が形成されなくなるものと考えられる。した
がって本発明は、防錆剤の非存在下で行われる。
【0020】つぎに、図1に示すようにさらに黒化処理
を行うことにより、第二の処理によって形成された細か
い鋭角形状体を有する銅の表面を酸化して酸化銅の微小
突起を形成し、表面積の大きなアンカー効果の高い銅ま
たは銅合金の表面を作り上げることができる。その結
果、接着シート(プリプレグ)の積層後、穴明けによっ
て生じる間隙の発生が抑えられ、ひいては酸化銅の溶け
だしが抑えられてピンクリングの発生が抑制される。
【0021】なお、本発明者の検討の結果によれば、塩
化第二銅液や塩化第二鉄液で処理したときも深い凹凸を
持った銅表面状態を呈するが、これは本発明の処理をし
た場合に比べて引っ張り強度が劣っていることがわかっ
た。
【0022】
【実施例】両面に銅箔を有する絶縁体からなる厚さ0.
9mmの内層板を、硫酸100g/l、過酸化水素50
g/l、ブチルセルソルブ10g/lの水溶液(A液)
により、30℃、1分間浸漬の条件で処理した。ついで
図1に示すように従来と同様にドライフィルムラミネー
ト、露光、現像、エッチング、ドライフィルム剥離し
た。ついで硫酸100g/l、過酸化水素50g/lの
水溶液(B液)により、30℃、1分間浸漬の条件で処
理した。ついで次亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウ
ムを含有する液にて黒化処理した後、得られた内層板を
エポキシ樹脂ガラス布基材プリプレグ(接着シート)を
介して外層となる銅箔と積層し、穴明けした。なお、穴
は径0.4mmで50ケツとした。
【0023】つぎに、この積層体を20℃の10%塩酸
溶液に10分間浸漬した後外層銅箔と接着シートを剥離
し、内層板に発生するピンクリングの大きさを測定し
た。結果を表1に示す。前記ピンクリングの大きさは、
穴の周囲の酸化銅が溶解した部分のその穴の縁から溶解
した部分の先端までの距離とした。
【0024】また、比較例として表1に示す処理のほか
は実施例1と同様にして、発生するピンクリングを測定
した。結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、従来の他の方法と比較
して銅や銅合金の表面に優れた密着性を容易に付与する
ことができ、ピンクリングやハローイングを防止するこ
とができ、多層プリント配線板の信頼性を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、多層プリント配線板の製造において通
常行われている積層前後の工程の一例を示す工程図であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】銅または銅合金の表面を、20〜250g
    /lの硫酸、10〜100g/lの過酸化水素及び溶剤
    を含有する水溶液に、防錆剤の非存在下にて接触させた
    後、20〜250g/lの硫酸及び10〜100g/l
    の過酸化水素を含有する水溶液に、溶剤及び防錆剤の非
    存在下にて接触させることを特徴とする銅または銅合金
    表面の処理方法。
JP28225192A 1992-09-29 1992-09-29 銅または銅合金表面の処理方法 Pending JPH06112646A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996019097A1 (en) * 1994-12-12 1996-06-20 Alpha Fry Ltd. Copper coating
WO2012173178A1 (ja) 2011-06-14 2012-12-20 大日本印刷株式会社 太陽電池用集電シートの配線パターン形成用の導電性基材、及び太陽電池用集電シートの製造方法

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