JPH06132636A - 印刷配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】導電ペーストにより形成された膜と無電解銅メ
ッキによりその上に析出した銅メッキ膜との界面におけ
る引き剥がし強度や耐恒久特性に優れた印刷配線基板の
製造方法を提供する。 【構成】合成樹脂フィルム２１内に設けられた貫通孔２
５内の少なくとも一部に銅ペーストパターン４１を設
け、少なくとも前記銅ペーストパターン４１の表面を増
感処理し、前記増感処理された銅ペーストパターン４１
上に無電解メッキ法により銅メッキ膜を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印刷配線基板の製造方法
に関し、特にメッキ法により形成された回路配線を有す
る印刷配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器に一般に用いられているプリン
ト回路基板は、半田等により所定の電子部品をプリント
配線基板上に搭載、固定することによって製造されてい
る。

【０００３】このプリント配線基板は、従来、銅張積層
板をエッチングして必要な回路配線を形成する方法か、
絶縁板上や表面に絶縁膜が形成された金属板上の必要な
箇所のみに無電解銅メッキにより回路配線を形成する方
法か、またはこれらを組合わせた方法かにより製造され
ていた。

【０００４】さらに、近年、銅、銀等の粉体をフェノー
ル樹脂あるいはエポキシ樹脂中に分散させた導電ペース
トにより回路配線を形成したプリント配線基板も使用さ
れるようになってきている。

【０００５】しかしながら、導電ペーストは金属粉を合
成樹脂中に分散させてペースト状にしたものだから、金
属膜と比較するとその電気抵抗値ははるかに高く、また
半田ぬれ性も悪い。そのため、導電ペースト中に含有さ
れる銅や銀の金属粉を媒介として無電解銅メッキを行
い、導電ペースト上に金属銅を析出させる方法も一部で
で行われるようになってきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属銅
を用いた導電ペーストの場合においては、金属ペースト
に含有される金属銅と無電解銅メッキ液中の銅とは同じ
元素であり同電位だから、導電ペーストにより形成され
た膜と無電解銅メッキにより析出した銅メッキ膜との界
面における引き剥がし強度や耐恒久特性が劣るだけでな
く、銅メッキ膜の析出速度が遅いという欠点がある。

【０００７】さらに、上述の銅や銀の金属粉を用いた導
電ペースト上には、銅以外の金属を無電解メッキによっ
て実用上十分に析出させることができず、使用する金属
の種類が限定されてしまうという問題点もあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、絶縁層
上に金属ペーストを用いて選択的に所定の金属ペースト
パターンを形成する工程と、少なくとも前記金属ペース
トパターンの表面を増感処理する工程と、前記増感処理
された金属ペーストパターン上に無電解メッキ法により
金属メッキ膜を設ける工程と、を有することを特徴とす
る印刷配線基板の製造方法が得られる。

【０００９】また、本発明によれば、絶縁層内に設けら
れた貫通孔内の少なくとも一部に金属ペーストを設ける
工程と、少なくとも前記金属ペーストの表面を増感処理
する工程と、前記増感処理された金属ペースト上に無電
解メッキ法により金属メッキ膜を設ける工程と、を有す
ることを特徴とする印刷配線基板の製造方法が得られ
る。

【００１０】さらに、また、本発明によれば、絶縁層の
表面または絶縁層内に設けられた貫通孔内の表面を選択
的に増感処理する工程と、前記選択的に増感処理された
部分上に無電解メッキ法により金属メッキ膜を設ける工
程と、を有することを特徴とする印刷配線基板の製造方
法が得られる。

【００１１】前記増感処理は、所定のパターンを有する
マスクを用いて選択的に行うことができる。前記マスク
として、アルカリ可溶性インクが好ましくは用いられ
る。

【００１２】また、前記増感処理は、好ましくは、塩化
パラジウムを含む溶液を用いて行われる。

【００１３】前記金属ペーストとしては、好ましくは銅
ペースト、銀ペーストまたは半田ペーストが用いられ、
前記無電解メッキとしては、無電解銅メッキ、無電解ニ
ッケルメッキ、無電解錫メッキ、無電解半田メッキ、無
電解銀メッキ、無電解パラジウムメッキまたは無電解金
メッキが好ましくは用いられる。

【００１４】また、必要に応じて、前記無電解メッキ後
に、電解メッキをさらに行うことができる。

【００１５】前記絶縁層としては、フェノール樹脂また
はガラスエポキシ等の絶縁板、表面に絶縁膜が形成され
た金属板または回路が形成された銅張積層板等が用いら
れる。

【００１６】

【作用】本発明においては、絶縁層上にまたは絶縁層内
に設けられた貫通孔内に金属ペーストを形成し、その表
面を増感処理した後に無電解メッキ法により金属メッキ
膜を設けているから、金属ペーストと金属メッキ膜との
界面における引き剥がし強度や耐恒久特性に優れるだけ
でなく、無電解メッキ時における金属の析出速度を大き
くできる。

【００１７】また、本発明においては、金属ペーストの
表面を増感処理しているから銅以外の金属をも無電解メ
ッキによって析出させることができる。

【００１８】さらに、絶縁層の表面または絶縁層内に設
けられた貫通孔内の表面を選択的に増感処理することに
よって、金属ペーストを設けなくとも前記選択的に増感
処理された部分上に無電解メッキ法により金属メッキ膜
を設けることも可能である。

【００１９】これらの作用は、塩化パラジウムを含む溶
液を用いて増感処理を行ったときに特に顕著である。

【００２０】

【実施例】図１乃至図５は、本発明の第１の実施例を説
明するための斜視図および平面図である。

【００２１】まず、図１に示すように、鉄、硅素鋼、
銅、アルミニウムあるいはこれらの合金からなる金属板
１１の表面に厚さ５０μｍ、８０μｍまたは１５０μｍ
の電気絶縁層１２が形成され、電気絶縁層１２上に厚さ
１８μｍ、３５μｍまたは７０μｍの銅箔を張り合わせ
た金属基板１を用い、プリント法または写真法等の一般
法により銅箔をエッチングして回路配線１３を形成し
た。回路配線１３はその先端のラウンド部１４とラウン
ド部１４に連なる帯状部１５とを有している。

【００２２】次に、図２に示すように、厚さ２５〜１２
５μｍのポリイミドまたはポリエステルの合成樹脂フィ
ルム２１上に１８μｍまたは３５μｍの厚さの銅箔を張
り合わせた銅箔張りフィルム２を用い、プリント法また
は写真法等の一般法により銅箔をエッチングして回路配
線２２を形成した。回路配線２２は先端のラウンド部２
３とラウンド部２３に連なる帯状部２４とを有してい
る。ラウンド部２３は図１に示すラウンド部１４と対応
する位置に設けられている。次に、ラウンド部２３の中
央部に、所定の直径（例えば、０．６ｍｍ）の貫通孔２
５をラウンド部２３および合成樹脂フィルム２１に設け
る。

【００２３】次に、図３に示すように、貫通孔３２が設
けられたボンディングシート３１を金属基板１と銅箔張
りフィルム２との間に挟み、ホットプレスで圧着積層
し、圧着積層板３を形成する。ボンディングシート３１
に設けられた貫通孔３２の直径は、ラウンド部２３およ
び合成樹脂フィルム２１に設けられた貫通孔２５の直径
よりも大きく、例えば０．８ｍｍまたは０．９ｍｍとす
る。このようにすれば、圧着積層時にボンディングシー
ト３１の貫通孔３２が内側に変形しても、その直径がラ
ウンド部２３の貫通孔２５の直径よりも小さくなること
を防止できる。

【００２４】なお、本実施例においては、合成樹脂フィ
ルム２１の片面上に銅箔を張った銅箔張りフイルム２を
使用したから、圧着積層板３は片面２層板であるが、合
成樹脂フィルム２１の両面上に銅箔を張った銅箔張りフ
イルムを使用した場合には、本実施例の場合と同様な方
法で片面３層の圧着積層板を製造できる。

【００２５】次に、金属基板１上の回路配線１３と合成
樹脂フィルム２１上の回路配線２２との電気的接続をと
る。このために、導電性銅ペーストを使用し、圧着積層
板３上に図４に示す形状の銅ペーストパターン４１をス
クリーン印刷し、その後１３０〜１６０℃の温度で２０
〜６０分間乾燥する。

【００２６】なお、使用する銅ペーストとしては、シー
ト抵抗が２５℃で６０ｍΩ／□以下のものが望ましい。
また、銅ペーストパターン４１は先端部のラウンド部４
１１と、ラウンド部４１１に連なる帯状部４１２とを有
している。銅ペーストパターン４１のラウンド部４１１
は貫通孔２５上に、銅ペーストパターン４１の帯状部４
１２は帯状部２４上および貫通孔２５の一部上にそれぞ
れ位置するように印刷する。

【００２７】図５はこのようにして銅ペーストパターン
４１を印刷した後の状態を示したものである。銅ペース
トパターン４１が貫通孔２５および貫通孔３２内に露出
するラウンド部１４上から貫通孔３２および貫通孔２５
の壁面上を通って回路配線２２の帯状部２４上に延在し
ている。銅ペーストパターン４１のラウンド部４１１は
貫通孔２５および貫通孔３２内に露出するラウンド部１
４上に設けられている。

【００２８】この場合、銅ペーストパターン４１のラウ
ンド部４１１の直径は貫通孔２５の直径または貫通孔２
５内に露出する回路配線１３のラウンド部１４の直径よ
りも１〜２割小さいことが好ましい。このようにすれ
ば、貫通孔２５内および貫通孔３２内に露出するラウン
ド部１４の周囲が銅ペーストパターン４１のラウンド部
４１１から露出するようになり、露出するラウンド部１
４の周囲にも後述する増感処理を行うことができ、その
結果、ラウンド部１４の周囲にも銅ペーストパターン４
１のラウンド部４１１上と同様に高品質な無電解メッキ
膜を設けることができるようになるからである。

【００２９】また、銅ペーストパターン４１の帯状部４
１２の幅も回路配線２２の帯状部２４の幅よりも１〜２
割小さいことが好ましい。上述したラウンド部１４の場
合と同様に、回路配線２２の帯状部２４の両側端上にも
高品質な無電解メッキ膜を設けることができるようにな
るからである。

【００３０】次に、上述のようにして形成した圧着積層
板３を耐酸、耐アルカリ性インクあるいはそれらのテー
プ等を用いて外周防錆端面処理して、次の増感処理やメ
ッキ処理中に金属板１１の端面が錆びるのを防止する。

【００３１】次に、回路配線１３や回路配線２２に用い
られている銅箔の表面に形成されてしまっている酸化膜
等を除去するための除錆処理を行い、続いて水洗した
後、増感処理を行う。増感処理は、圧着積層板３を液温
１０〜５０℃の塩化パラジウム５０〜３０００ｍｇ／１
ｌ塩酸酸性浴、あるいは塩化パラジウム５０〜３０００
ｍｇ／１ｌ塩化ナトリウムを含む液中に２〜１０秒間浸
漬させて行う。

【００３２】その後、水洗した後に１〜５％の塩酸によ
り活性処理を行う。この活性処理によって、塩化パラジ
ウム中に含まれていた錫成分を取り除く。

【００３３】次に、水洗を行った後、一般に市販されて
いる無電解メッキ液により、銅の無電解メッキを行っ
て、膜厚０．５〜１５μｍ、または必要に応じて、３０
〜３５μｍの無電解銅メッキ膜を形成する。また、必要
に応じて、銅の無電解メッキ後、銅の電解メッキを行っ
てもよい。

【００３４】なお、このようにパラジウム化合物を用い
て増感処理を行っているから、無電解銅メッキの代り
に、一般に市販されている無電解メッキ液を用いて無電
解ニッケルメッキ、無電解錫メッキ、無電解錫−鉛メッ
キおよび金メッキを行うことができる。なお、これらの
メッキ膜は必要に応じた厚みを有するように析出させ
る。

【００３５】本実施例のようにして形成された無電解メ
ッキ膜の抵抗値を表１に示す。この抵抗値を測定するに
際しては、幅１ｍｍ、長さ２００ｍｍの帯状膜を複数作
成してそれらの抵抗値の平均値から求めた。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１を参照すれば、銅ペースト上に無電解
銅メッキや無電解ニッケルメッキを設けた場合の方が銅
ペーストのみの場合と比べて抵抗値が著しく改善されて
いることがわかる。

【００３８】次に、上述のようにして回路形成を完了し
た後、ＵＶインクあるいは熱硬化性インクにより半田レ
ジストを表面に印刷し、その後乾燥する。

【００３９】続いて、プレスまたはルーターにより必要
な大きさに外形加工を行って、プリント配線基板を完成
する。

【００４０】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本実施例においては、フェノールあるいはエポキシ
合成樹脂積層板を用い、第１の実施例で用いた導電性銅
ペーストをこれらの合成樹脂積層板上に印刷して銅ペー
ストパターンを形成し、乾燥後に第１の実施例と同様の
方法で増感処理を行う。その後第１の実施例と同様の方
法で無電解メッキを行う。さらに必要に応じて、無電解
メッキ膜上に電解メッキを設けることもできる。

【００４１】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。本実施例においては、アルミニウム板に予め所定の
小孔を設けた後に、陽極酸化処理をするか、エポキシ樹
脂の粉体またはエポキシ樹脂の液状体中に浸漬した後熱
硬化させたベース板を使用し、ベース板の表面および裏
面に設けられた回路配線を接続する配線を第１の実施例
の場合と同様にしてベース板の小孔中に設ける。なお、
第１の実施例においては、図４に示したラウンド部４１
１と帯状部４１２とを有する銅ペーストパターン４１を
スクリーン印刷したが、本実施例においては図６に示す
ラウンド部のみを有する銅ペーストパターン６０を使用
した。この銅ペーストパターン６０の直径はベース板に
設けた小孔５１の直径よりも大きくした。

【００４２】また、第１の実施例においては、図４に示
すようにラウンド部４１１全面にわたって銅ペーストを
設けたが、図７に示すように、ラウンド部４１１の中央
部には銅ペーストを設けずに、ラウンド部４１１の周辺
部のみに銅ペーストを設けた銅ペーストパターン４１を
使用することもできる。このような銅ペーストパターン
４１を使用すれば、金属基板１上の回路配線１３のラウ
ンド部１４の一部を銅ペーストパターン４１のラウンド
部４１１の中央部において露出させることができるよう
になる。従って、ラウンド部４１１の中央部に露出する
回路配線１３のラウンド部１４にも増感処理を行うこと
が可能となり、その結果、金属基板１のラウンド部１４
の中央部上にも直接高品質な無電解銅メッキを設けるこ
とが可能となる。さらに、銅ペーストパターン４１のラ
ウンド部１４の中央部に銅ペーストを設けていないか
ら、銅ペーストパターン４１の印刷後においてもその下
の貫通孔から空気を抜くことが可能となる。

【００４３】同様に、図８に示すように、銅箔張りフィ
ルム２のラウンド部２３の内径よりも小さい内径を有す
る円内には銅ペーストを設けない銅ペーストパターン４
１を使用することも可能である。この場合もやはり金属
基板１上の回路配線１３のラウンド部１４の一部を銅ペ
ーストパターン４１の中央部において露出させることが
できるようになる。従って、ラウンド部４１１の中央部
に露出する回路配線１３のラウンド部１４にも増感処理
を行うことが可能となり、その結果、ラウンド部１４の
中央部上にも直接高品質な無電解銅メッキを設けること
が可能となる。また、銅ペーストパターン４１の印刷後
においてもその下の貫通孔から空気を抜くことが可能で
ある。

【００４４】また、同様に、銅ペーストパターン４１と
して、図９Ａ、図９Ｂに示すような銅ペーストパターン
４１を用いることができる。この場合もやはり金属基板
１上の回路配線１３のラウンド部１４の一部を銅ペース
トパターン４１の隙間において露出させることができる
ようになる。従って、銅ペーストパターン４１の隙間に
露出する回路配線１３のラウンド部１４にも増感処理を
行うことが可能となり、その結果、ラウンド部１４上に
も直接高品質な無電解銅メッキを設けることが可能とな
る。また、銅ペーストパターン４１の印刷後においても
その下の貫通孔から空気を抜くことが可能である。

【００４５】さらに、また、銅ペーストパターン４１と
しては、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃに示すような銅
ペーストパターン４１を用いることができる。

【００４６】なお、上記各実施例においては、銅ペース
トパターンや銅箔の全面にわたって増感処理を行った
が、所定のレジストを用いて所定の部分のみに増感処理
を行うこともできる。すなわち、例えば、導電ペースト
を１２０〜１６０℃で、２０〜６０分乾燥後、回路形成
に必要でない部分にアルカリ可溶性インクを用いてマス
クを形成し、乾燥後、塩化パラジウム溶液を用いてアル
カリ可溶性インクのマスクから露出している銅ペースト
パターン上や銅箔上のみを増感処理する。乾燥後アルカ
リ可溶性インクを剥離し、増感処理した部分のみに、無
電解メッキにより所定の厚みの無電解メッキ膜を設ける
か、まず無電解メッキを行いその後電解メッキにより所
定の厚みの電解メッキ膜を設けることができる。

【００４７】また、回路配線を形成する絶縁基板によっ
ては、導電ペーストを形成しなくとも、直接絶縁膜上に
増感処理を施して、増感処理をした部分上に無電解めっ
き膜を設けることができる。この場合もアルカリ可溶性
インクのマスクを用いて選択的に増感処理を行うことが
できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明においては、絶縁層上にまたは絶
縁層内に設けられた貫通孔内に金属ペーストを形成し、
その表面を増感処理した後に無電解メッキ法により金属
メッキ膜を設けているから、金属ペーストと金属メッキ
膜との界面における引き剥がし強度や耐恒久特性に優れ
るだけでなく、無電解メッキ時における金属の析出速度
を大きくできる。

【００４９】また、本発明においては、金属ペーストの
表面を増感処理しているから銅以外の金属をも無電解メ
ッキによって析出させることができる。

【００５０】さらに、絶縁層の表面または絶縁層内に設
けられた貫通孔内の表面を選択的に増感処理することに
よって、金属ペーストを設けなくとも前記選択的に増感
処理された部分上に無電解メッキ法により金属メッキ膜
を設けることも可能である。

【００５１】これらの効果は、塩化パラジウムを含む溶
液を用いて増感処理を行ったときに特に顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明するための斜視図
である。

【図２】本発明の第１の実施例を説明するための斜視図
である。

【図３】本発明の第１の実施例を説明するための斜視図
である。

【図４】本発明の第１の実施例を説明するための正面図
である。

【図５】本発明の第１の実施例を説明するための斜視図
である。

【図６】本発明の実施例において使用され得る銅ペース
トパターンを説明するための正面図である。

【図７】本発明の実施例において使用され得る銅ペース
トパターンを説明するための正面図である。

【図８】本発明の実施例において使用され得る銅ペース
トパターンを説明するための正面図である。

【図９】本発明の実施例において使用され得る銅ペース
トパターンを説明するための正面図である。

【図１０】本発明の実施例において使用され得る銅ペー
ストパターンを説明するための正面図である。

【符号の説明】

２１…合成樹脂フィルム ２５…貫通孔 ４１…銅ペーストパターン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁層上に金属ペーストを用いて選択的に
   所定の金属ペーストパターンを形成する工程と、 少なくとも前記金属ペーストパターンの表面を増感処理
   する工程と、 前記増感処理された金属ペーストパターン上に無電解メ
   ッキ法により金属メッキ膜を設ける工程と、 を有することを特徴とする印刷配線基板の製造方法。
2. 【請求項２】絶縁層内に設けられた貫通孔内の少なくと
   も一部に金属ペーストを設ける工程と、 少なくとも前記金属ペーストの表面を増感処理する工程
   と、 前記増感処理された金属ペースト上に無電解メッキ法に
   より金属メッキ膜を設ける工程と、 を有することを特徴とする印刷配線基板の製造方法。
3. 【請求項３】絶縁層の表面または絶縁層内に設けられた
   貫通孔内の表面を選択的に増感処理する工程と、 前記選択的に増感処理された部分上に無電解メッキ法に
   より金属メッキ膜を設ける工程と、 を有することを特徴とする印刷配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】前記増感処理は、所定のパターンを有する
   マスクを用いて選択的に行われることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の印刷配線基板の製造方
   法。
5. 【請求項５】前記増感処理は、塩化パラジウムを含む溶
   液を用いて行うことを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の印刷配線基板の製造方法。
6. 【請求項６】前記マスクは、アルカリ可溶性インクを用
   いたマスクであることを特徴とする請求項４または５記
   載の印刷配線基板の製造方法。
7. 【請求項７】前記金属ペーストは、銅ペースト、銀ペー
   ストまたは半田ペーストであり、前記無電解メッキは無
   電解銅メッキ、無電解ニッケルメッキ、無電解錫メッ
   キ、無電解半田メッキ、無電解銀メッキ、無電解パラジ
   ウムメッキまたは無電解金メッキであることを特徴とす
   る請求項１乃至６のいずれかに記載の印刷配線基板の製
   造方法。
8. 【請求項８】前記無電解メッキ後に、電解メッキを行う
   工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７の
   いずれかに記載の印刷配線基板の製造方法。