JPH0677626A - めっき回路形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジストマスク及びＳｎ（錫）を用いる必要
がなく，電気特性に優れ，かつ基材の種類に制限を受け
ることがない，めっき回路の形成方法を提供すること。 【構成】 基材１の表面に触媒金属錯イオンを含有する
触媒処理液２を付着させ，次いでパターンマスク３を用
いて光照射して，光照射部分２５の触媒活性を失活させ
る。その後基材を無電解めっき浴５中に入れ，光未照射
部分２６にＮｉ等のめっき回路を形成させる。上記触媒
処理液２は，触媒金属のイオンを錯化可能なカルボン酸
基のみを有する錯化剤を含有し，ＰＨは１〜６とする。
上記錯化剤としては，フタル酸，安息香酸などがある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，プリント配線基板等の
基材の表面にめっき回路を形成する方法，特に光を利用
しためっき回路形成方法に関する。

【０００２】

【従来技術】プリント配線基板のめっき回路，即ち導電
性パターンは，一般に無電解めっきを用いて形成されて
いる。従来，無電解めっきにおいて，使用される触媒と
しては，最も広く用いられているものに，Ｐｄ（パラジ
ウム）−Ｓｎ（錫）のコロイドがある。しかし，ここ
で，めっき反応の触媒となるのは，あくまでもＰｄであ
り，Ｓｎは単にＰｄと被めっき面との付着を助けるのみ
で，めっきの進行にとっては，めっきを妨害することが
多い。

【０００３】そこで，通常Ｐｄ−Ｓｎコロイドを吸着さ
せた後に，アクセレレータと呼ばれる「Ｓｎ抜き」処理
を行ってから，めっきを施すのが通例である。上記従来
の無電解めっき法は，まず，図２（Ａ）に示されるよう
に，被めっき面１０を清浄にした基材１を準備する。次
いで，被めっき面に触媒としてのＳｎ−Ｐｄコロイドを
施すため，基材１をＳｎ−Ｐｄコロイド液に浸漬する。
次いで，被めっき物をコロイド液から取り出すと，図２
（Ｂ）に示されるように，基材１の被めっき面１０上に
ＰｄがＳｎにより吸着された形で付着されたものが得ら
れる。

【０００４】次に，Ｓｎはめっき反応を妨害する可能性
があるので，図２（Ｃ）に示されるように，余分のＳｎ
を除去するため，被めっき物を適当なアクセレレータ液
に浸漬して，Ｓｎ抜き処理を行う。Ｓｎ抜き処理の完了
後，常法に従って無電解めっきを行う。これにより図２
（Ｄ）に示されるように触媒としてのＰｄ核が有効に作
用し，めっき皮膜１５が形成される。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，この従来方法
では，まだ問題点が残されている。即ち，浸漬によりＰ
ｄ−Ｓｎが吸着されるため，めっき不要部分について
も，めっき部分と同様に触媒が存在することである。こ
のため，めっき回路を形成するに当っては，それに先立
ってメッキレジスト等によりマスクを構成して，このマ
スクにより，回路形成に不要な触媒を覆ってしまう必要
がある。しかし，この方法では，工程数が増え，大幅な
コストアップにつながる。

【０００６】また，他の問題点として，レジストと基材
との間に永久的に触媒が存在することは，得られる製品
の電気特性を低下させる原因となる。また，回路形成部
分では，Ｓｎ抜き工程で多くのＳｎを除去できるけれど
も，Ｓｎを完全に除去することができず，めっき反応を
妨害することがある。これら２つの問題点は，より精密
なめっきを施そうとする場合，非常に深刻な問題とな
る。

【０００７】そこで，レジスト等のマスクを用いず，光
を照射することにより，その部分のみの触媒活性を失わ
せ，めっきにて回路を形成させる方法も提案されている
（特開昭６２−１４２７８５号公報）。しかし，この方
法は，光照射により，基材から触媒毒成分を取出し，触
媒活性を失わせているため，基材がポリアリーレンスル
フィド（ＰＡＳ）組成物に限られている。

【０００８】また，触媒付与を，従来と同じＳｎ−Ｐｄ
コロイドやＳｎＣｌ₂ （センシタイザー），ＰｄＣｌ₂
（アクチベーター）処理で行なっているため，Ｓｎの混
在は回避できない。従って，レジスト工程を省くことに
よるコストダウンは可能であるが，基材の汎用性や電気
特性の面で問題がある。本発明はかかる従来の問題点に
鑑み，レジストマスク及びＳｎを用いる必要がなく，電
気特性に優れ，かつ基材の種類に制限を受けることがな
い，めっき回路の形成方法を提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題の解決手段】本発明は，基材の表面に，触媒金属
錯イオンを含有する触媒処理液を付着させ，次いで形成
すべき回路パターンを有するパターンマスクを用いて基
材表面に光を照射して，光照射部分の触媒活性を失活さ
せ，その後基材を無電解めっき浴中に浸漬して光が照射
されていない未照射部分にめっき回路を形成する方法で
あって，上記触媒処理液は，触媒金属のイオンを錯化可
能なカルボン酸基のみを有する錯化剤を含有していると
共にＰＨが１〜６であることを特徴とするめっき回路形
成方法にある。

【００１０】本発明において最も注目すべきことは，触
媒金属錯イオンを含有する触媒処理液を用いること，光
照射部分は触媒活性を失活させて光の未照射部分にめっ
き回路を形成すること，触媒金属錯イオンとしてカルボ
ン酸基（−ＣＯＯＨ）を有する上記の特定の錯化剤を用
いることにある。

【００１１】上記触媒処理液は，触媒金属のイオンを錯
化することができる，カルボン酸基のみを有する錯化剤
を含有している。上記「カルボン酸基のみを有する」と
は，Ｃ（炭素）とＨ（水素）よりなる骨格やアルキル基
以外に，イオンを錯化する能力のある官能基としては，
カルボキシル基のみであることを意味する。上記カルボ
ン酸基のみを持つ錯化剤としては，安息香酸，ｏ−フタ
ル酸，ｍ−フタル酸，ｐ−フタル酸，ジフエン酸，１，
２，３−ベンゼントリカルボン酸，１，２，４−ベンゼ
ントリカルボン酸，１，３，５−ベンゼントリカルボン
酸，酢酸ナトリウム，マロン酸，コハク酸の１種又は２
種以上を用いることができる。

【００１２】上記触媒としては，Ｐｄ，Ｐｔなどがあ
る。これらの触媒金属は，例えばＰｄＣｌ₂ ，ＰｄＳＯ
₄ ，塩化白金酸などの化合物の形で触媒処理液中に加え
られる。触媒処理液中における触媒金属の濃度は，触媒
金属化合物（例えばＰｄＣｌ₂）の使用量として，約
０．００００１〜１モル／リットルとすることが好まし
い。また，触媒処理液中における錯化剤（例えばフタル
酸）の使用量は，約０．００００１〜５モル／リットル
とすることが好ましい。この量未満では表面吸着量が不
足であり，一方この量を越えると建浴が困難である。

【００１３】また，触媒処理液のＰＨ値は１〜６にす
る。この範囲を外れると，光の未照射部分へのめっき析
出が充分に行われず，電気特性に優れためっき回路を形
成することができない。ＰＨ値の調整は，適当な酸又は
アルカリの添加により行うことができる。

【００１４】本発明の触媒処理液は，例えば触媒として
Ｐｄを用いる場合には，ＰｄをＰｄ²⁺イオンの形で含有
し，該Ｐｄ²⁺イオンを錯化可能なカルボン酸基のみを持
つ錯化剤，例えばフタル酸などをあわせて含有してい
る。そして，この触媒処理液は基材の表面に付着させ
る。触媒処理液の付着方法としては，触媒処理液中に基
材を浸漬する方法，或いは基材の表面に触媒処理液を塗
布する方法などがある。

【００１５】上記パターンマスクは，形成しようとする
めっき回路に応じた光透過模様を有している。上記光照
射に用いる光としては，紫外線光ないし可視光があり，
基材表面に付着させた触媒処理液中の触媒を失活させる
ことができる光を用いる。本発明においては，基材とし
て，ガラスエポキシ樹脂基板，接着剤基板など任意の基
材を用いることができる。

【００１６】また，無電解めっきとしては，めっき回路
を形成するためのＣｕ（銅），Ｎｉ（ニッケル）などの
金属のイオンと還元剤を含有している。この還元剤とし
ては，ヒドラジン，水素化ホウ素ナトリウム，ホルマリ
ン，ヒドロキノン，次亜リン酸ナトリウム，ジメチルア
ミンボラン等がある。これら還元剤は，光未照射部分に
残っている触媒処理液中の触媒金属イオンを還元して触
媒となし，めっき回路形成用の上記金属を基材表面に析
出させて，回路パターンを形成させる役割を有する。

【００１７】

【作用及び効果】本発明においては，基材表面に上記触
媒処理液を付着させ，その上に上記パターンマスクを介
して光を照射する。この光照射により，何らかの化学変
化が生じ，光が当った照射部分においては，触媒金属イ
オンがその触媒活性を失活してしまう。次に，上記基材
を無電解めっき浴中に浸漬する。ここで触媒金属イオン
としてＰｄ²⁺を例に挙げて説明すれば，無電解めっきに
おいては，まず光が照射されていない未照射部分のＰｄ
²⁺が上記還元剤によって還元され，Ｐｄ金属となる。

【００１８】そして，このＰｄ金属，即ち触媒金属の働
きによって，基材表面にＣｕ，Ｎｉ等のめっき金属が析
出し，めっき回路が形成される。即ち，パターンマスク
による光未照射部分に，所望するめっき回路が形成され
る。一方，光が照射された部分におけるＰｄ錯イオン
は，塩酸，硫酸等の酸によって容易に除去される。

【００１９】このように，本発明によれば，特定の触媒
処理液とパターンマスクと光照射とを用いることによっ
て，光未照射部分の触媒活性部分（めっき回路形成部
分）と，光照射による不活性部分とに区分し，その後触
媒活性部分にめっき回路用金属を析出させて，めっき回
路を形成している。そのため，従来法のごとく，レジス
トマスクを用いる必要がない。

【００２０】また，従来のごとく，触媒成分としてＳｎ
を用いていないため，このＳｎを除去する必要もなく，
またＳｎ残留による電気特性の低下のおそれもない。ま
た，従来のごとく，基材の種類の制限を受けることもな
い。したがって，本発明によれば，レジストマスク及び
Ｓｎを用いる必要がなく，電気特性に優れ，かつ基材の
種類に制限を受けることがないめっき回路の形成方法を
提供することができる。

【００２１】

【実施例】実施例１ 本発明の実施例にかかる，めっき回路の形成方法につ
き，図１を用いて説明する。本例においては，まず図１
（Ａ）に示すごとく，触媒金属錯イオンを含有する触媒
処理液２を準備し，その中にガラスエポキシ基板の基材
１を浸漬する。その後，該基材１を取り出して，乾燥
し，その表面に触媒処理液２の触媒金属錯イオン２１を
付着させる。

【００２２】次いで，図１（Ｂ）に示すごとく，上記基
材１の上にパターンマスク３を置き，光源３０より光を
照射する。上記パターンマスク３は，形成しようとする
回路パターンに応じた，光非透過性のパターン３１（本
例では，モデル的に十文字で示した）と，光透過性部分
３２とを有する。上記光照射により，基材１上において
は，光未照射部分２６と光照射部分２５が生ずる。そし
て，後者の光照射部分２５においては，触媒活性が失活
する。

【００２３】次に，図１（Ｃ）に示すごとく，無電解め
っき浴５を準備し，この中に上記基材１を浸漬する。こ
れにより，光未照射部分２６においては，その触媒活性
によって，無電解めっき浴中のＮｉ等の金属が析出し，
めっき回路５１が形成される。一方，触媒活性の失活部
分５２には，金属は析出しない。この失活部分の触媒金
属錯イオンは，例えば塩酸によって除去する。以上によ
り，所望するめっき回路を有するプリント基板が製造さ
れる。

【００２４】なお，本例における代表的な触媒処理液の
浴成分及び光照射条件は次の通りである。 （１）触媒処理液（ＰＨ＝３．５） ＰｄＣｌ₂ ・・・・・・・・０．００２モル／リットル ＨＣｌ・・・・・・・・・・２０ｍｌ／リットル メタノール・・・・・・・・２０ｍｌ／リットル フタル酸・・・・・・・・・０．０１モル／リットル （２）光照射の条件 光源・・・・・・・・・・・超高圧水銀ランプ 照射時間・・・・・・・・・約６分 電力・・・・・・・・・・・５００Ｗ

【００２５】この触媒処理液を調整するため，ＰｄＣｌ
₂ をＨＣｌに溶解してＨＣｌ酸性溶液を得た。フタル酸
もメタノールに溶解させ，ＨＣｌ酸性溶液に混ぜ合わせ
た。しかし，そのままでは，Ｐｄ²⁺がＣｌ^- によって強
く配位されている為，ＮａＯＨ等により，ＰＨを３〜４
に調整することになる。通常，Ｐｄ²⁺はカルボン酸と配
位結合を取りやすく，安定する。以下に，具体例を示
す。

【００２６】実施例２ ガラスエポキシ基板を基材として用いた。この基材の表
面は，めっき皮膜の良好な付着を保証するため，脱脂に
よって清浄化した。次に基板全体を，次の組成の触媒処
理液（ＰＨ＝３．５）に１０分間にわたって浸漬した。 触媒処理液の組成 ＰｄＣｌ₂ ・・・・・・・・０．００２モル／リットル ＨＣｌ・・・・・・・・・・２０ｍｌ／リットル メタノール・・・・・・・・２０ｍｌ／リットル フタル酸・・・・・・・・・０．０１モル／リットル

【００２７】所定時間の経過後，基材を触媒処理液から
取り出し，乾燥させた。基材の半分をアルミ箔で覆い，
上方から，超高圧水銀ランプで紫外線光を照射した（照
射時間６分）。次に，ニッケルめっき浴（ＰＨ＝５）に
浸漬して無電解めっきを行った。ニッケルめっき浴とし
ては，シューマーＳ６８０（日本カニゼン（株）製）を
用い，この２００ｍｌを純水により１リットルに希釈し
たものを用いた。また，めっき浴の温度は８０℃，めっ
き時間は５分間であった。

【００２８】ガラスエポキシ基板上の未照射部分には，
めっきが進行し，膜厚約１μｍの均一なニッケル皮膜が
形成された。このめっき部と非めっき部の境界は明瞭で
あり，選択性の良好なめっきが得られたことを示した。
なお，光が照射された基材上にはニッケルめっきの析出
は認められなかった。

【００２９】次いで，得られたニッケルめっきの基材に
対する密着力を評価するため，テープ剥離試験を行っ
た。即ち，ニッケルめっき皮膜に粘着テープ（１ｃｍ
幅）を密着し，次いで９０°方向に剥離して皮膜の同時
剥離の有無を検査した。その結果，ニッケルめっき皮膜
の剥離は全く発生せず，良好な密着力を有することが確
認された。

【００３０】実施例３ 本例では，種々の化合物の錯化剤を用い，その適否を実
験した。本例の実験においては，実施例２に記載の手法
を，各錯化剤について繰り返し行った。得られたニッケ
ルめっきにつき，表１に示す評価基準の下で，反応性及
び選択性に関して評価した。

【００３１】表１において，「反応性」とは，光未照射
部分においてＮｉが析出した比率（面積比）を示す。
「選択性」とは，光を照射して，本来Ｎｉが析出しない
部分に，Ｎｉが析出していない比率（面積比）を示す。
換言すれば，「選択性」に関しては，Ｎｉが全く析出し
なかった場合（未析出率１００％）が評価点「３」とし
て優れ，一方Ｎｉが１００％析出した場合（未析出率１
００％）が評価点「０」である。また，表２には，各錯
化剤を含有する触媒処理液（ＰＨ＝３．５）を用いた場
合の，測定結果を示す。表２より，錯化剤は，その分子
中にカルボン酸基のみを有するものが優れた錯化剤であ
ることが分る。同表中ＥＤＴＡ（エチレン・ジアミン４
酢酸）は，分子中にカルボン酸基のみを有していないの
で，反応性，選択性とも悪い。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】比較例 本例においては，比較のため，本発明の触媒処理液に代
えて表３に示す触媒処理液を用いて，実施例３と同様の
測定を行った。その結果を，実施例３と同様にして表４
に示す。表４より知られるごとく，試料ＮｏＣｌは，本
発明にかかる錯化剤を含有していないので，また，Ｎｏ
Ｃ２，Ｃ４はＰＨが高いか低いため，反応性，選択性と
もに悪い。ＮｏＣ３はＰＨが７であるが，めっき回路形
成のための前記反応性が低い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，めっき回路の形成方法を示
す工程図。

【図２】従来例における，めっき回路の形成方法を示す
工程図。

【符号の説明】

１．．．基材， ２．．．触媒処理液， ３．．．パターンマスク， ５．．．無電解めっき浴， ５１．．．めっき回路，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材の表面に，触媒金属錯イオンを含有
   する触媒処理液を付着させ，次いで形成すべき回路パタ
   ーンを有するパターンマスクを用いて基材表面に光を照
   射して，光照射部分の触媒活性を失活させ，その後基材
   を無電解めっき浴中に浸漬して光が照射されていない未
   照射部分にめっき回路を形成する方法であって， 上記触媒処理液は，触媒金属のイオンを錯化可能なカル
   ボン酸基のみを有する錯化剤を含有していると共にＰＨ
   が１〜６であることを特徴とするめっき回路形成方法。