JPH07226586A - 多層プリント配線板及びそれに用いる内層板 - Google Patents

多層プリント配線板及びそれに用いる内層板

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JPH07226586A
JPH07226586A JP3910194A JP3910194A JPH07226586A JP H07226586 A JPH07226586 A JP H07226586A JP 3910194 A JP3910194 A JP 3910194A JP 3910194 A JP3910194 A JP 3910194A JP H07226586 A JPH07226586 A JP H07226586A
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JP
Japan
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inner layer
copper
layer
board
sulfide
Prior art date
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Application number
JP3910194A
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English (en)
Inventor
Takashi Yasunaga
隆 安永
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Chemical Corp filed Critical Toshiba Chemical Corp
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、多層プリント配線板において、形
成した内層回路に硫化銅層を形成した後、 pH8 以上の
硫化アンモニウム水溶液に浸漬することにより硫化銅層
の一部を溶解させてその表面を粗面化し、さらにベンゾ
トリアゾール溶液で防錆処理をした内層板を用いてなる
ことを特徴とする多層プリント配線板であり、また、そ
の多層プリント配線板に用いる内層板である。 【効果】 本発明の多層プリント配線板及び内層板は、
内層回路とプリプレグとの密着性、耐熱性、ドリル加工
性に優れたものである。そして、ハローイングが全く発
生しないため、多層プリント配線板の歩留まりおよび信
頼性向上に寄与できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内層板とプリプレグと
の密着性、密着面の耐熱性、耐ハローイング性に優れた
多層プリント配線板及びそれに用いる内層板に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器では、小型軽量化とともに高速
化、大容量化、高信頼性の傾向が強くなっており、プリ
ント配線板においても高密度配線化の追及が進み、多層
プリント配線板の重要性がますます高まってきている。
この多層プリント配線板は、それぞれ複数枚の内層板、
プリプレグ及び外層銅箔とを積層一体に成形して製造さ
れている。内層板には、プリプレグとの密着性および密
着面の耐熱性を向上させるために、黒化処理と呼ばれて
いる酸化銅形成処理が行われている。
【0003】ところが黒化処理された酸化銅は塩酸に大
変溶け易いために、高集積化に伴って増加している小径
スルーホールに露出した酸化銅が、塩酸を含む鍍金液に
浸蝕されてハローイングが発生する。ハローイングは、
多層プリント配線板の特性上、層間の密着不良等を起こ
して信頼性が低下するので、外観検査で不良とされるこ
とが多い。こうしたことから、現在、ドリル穴明けの重
ね枚数を少なくしたり、ドリル穴明け速度を遅くしたり
というドリル条件で対応している。また、内層銅箔に両
面粗化銅箔を使用するという方法で対応するという場合
もある。
【0004】しかしながら、ドリル穴明けの重ね枚数を
減らしたり、速度を遅くしたりすると、ドリル加工の能
率が低下し、特に小径穴( 0.2〜 0.4φ)の場合では、
通常穴( 1.0φ) と比べ 2〜3 倍の時間がかかりコスト
高となる欠点がある。また、両面粗化銅箔の場合も銅箔
そのものが高価であるということと、内層板の成形工程
等で表面が傷付き易く、そのときには再処理もできない
という欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、内層板回路面とプリ
プレグとの密着性、密着面の耐熱性、耐ハローイング
性、ドリル加工性に優れ、かつコスト高とならず、信頼
性の高い多層プリント配線板およびその内層板を提供し
ようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、従来の黒化処理
の代わりに内層板に硫化銅層を形成させた後、硫化アン
モニウム水溶液に浸漬し、その硫化銅層を粗面化し、さ
らにそれを防錆処理することによって上記の目的が達成
されることを見いだし、本発明を完成したものである。
【0007】即ち、本発明は、外層金属箔、プリプレグ
および内層板を加熱加圧一体に積層成形してなる多層プ
リント配線板において、形成した内層回路に硫化銅層を
形成した後、 pH8 以上の硫化アンモニウム水溶液に浸
漬することにより硫化銅層の一部を溶解させてその表面
を粗面化し、さらにベンゾトリアゾール溶液で防錆処理
をした内層板を用いてなることを特徴とする多層プリン
ト配線板である。また、形成した内層回路に硫化銅層を
形成した後、 pH8 以上の硫化アンモニウム水溶液に浸
漬することにより硫化銅層の一部を溶解させてその表面
を粗面化し、さらにベンゾトリアゾール溶液で防錆処理
してなることを特徴とする内層板である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に用いる内層板としては、銅張積層
板に回路形成した後、硫化銅層を形成させそれを pH調
整をした硫化アンモニウム水溶液に浸漬し、さらにベン
ゾトリアゾール溶液で防錆処理したものを使用する。す
なわち、ガラスエポキシ銅張積層板、ガラスポリイミド
銅張積層板等の銅箔をエッチング処理して、少なくとも
片面の銅面に回路形成する。そして、この回路形成した
銅張積層板の銅箔面を酸洗い、脱脂等により表面を洗浄
し、バフ等の機械的研磨やソフトエッチングによる化学
薬品研磨等により表面を粗面化させる。
【0010】こうして前処理をした回路形成銅張積層板
の銅箔面を化学的に処理して黒色の硫化銅層を形成させ
る。その硫化銅層を形成させる方法としては、硫黄−金
属の塩とアルカリ源を組み合わせた、例えば次のような
水溶液に浸漬することによって硫化銅層を形成させるこ
とができる。 硫化カリウム 5〜30 g/l 水酸化ナトリウム 20〜60 g/l 温度 70〜92℃ 時間 30〜300 秒。
【0011】しかし、条件によっては硫化銅層の中に酸
化銅層が形成されやすくなるので、水溶液の条件を次の
ようにしぼることが望ましい。 硫化カリウム 5〜30 g/l 水酸化ナトリウム 20〜60 g/l 温度 78〜82℃ 時間 55〜65秒。
【0012】また、処理条件の温度が高くなったり、処
理後長く放置すると表面から酸化するため好ましくな
い。こうして形成された硫化銅層の組成は、Cu 2
(硫化第一銅)が主成分をなしており、Cu S(硫化第
二銅)もわずかながら含まれている。このCu 2 Sおよ
びCu Sで構成された硫化銅層は、酸に不溶であるため
耐ハローイング性が期待できるが、表面形状が微細球状
粒子の集まりで平滑化しており、樹脂とのアンカー効果
に乏しくプリプレグとの密着性に劣るという欠点があ
る。
【0013】本発明では、Cu Sが硫化アンモニウム水
溶液に可溶であることに着目し、 pH調整をした硫化ア
ンモニウム水溶液に、Cu 2 SおよびCu Sで構成され
た硫化銅層を浸漬し、Cu Sのみを溶解除去させること
により、表面形状を粗化させ樹脂との密着性を向上させ
ることを見いだした。このように pH調整をした硫化ア
ンモニウム水溶液で処理することによって、表面形状が
粗化されてCu 2 Sのみが存在するので、樹脂との密着
性に優れ、かつ酸にも不溶なのでハローイングの発生を
防止することができる。この硫化アンモニウム水溶液の
浸漬処理条件を次に示す。 硫化アンモニウム 10〜32 g/l 温度 常温 時間 1〜3 分 pH 9〜10 pHは、 8〜14の範囲に調整されるが、あまり高すぎて
も、またあまり低すぎても悪く、最適効果が得られる範
囲として pH 9〜10が好ましい。この pH調整には必要
に応じて、微量の有機酸または無機酸を添加して行うこ
とができる。
【0014】このようにして、銅張積層板に回路形成を
した後、硫化銅層を形成させ、それを pH調整をした硫
化アンモニウム水溶液に浸漬した処理層は、非常に薄く
表面が粗面化された形状であるため、浸漬処理後長く放
置していると表面から酸化してしまうという欠点があっ
た。
【0015】この酸化を防ぐため、この処理層をベンゾ
トリアゾールで防錆処理を行うのである。このベンゾト
リアゾール溶液の浸漬条件を次に示した。 ベンゾトリアゾール処理濃度 0.1 〜1.0 % 温度 常温 時間 2 〜5 分 こうして、回路パターンの銅箔面に硫化銅層を形成させ
て後、 pHを調整した硫化アンモニウム水溶液に浸漬
し、処理層の一部を溶解させて表面を粗面化し、さらに
ベンゾトリアゾール溶液で防錆処理して内層板として使
用することができる。
【0016】本発明に用いるプリプレグとしては、ガラ
ス繊維にエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を塗布含浸・乾
燥したものを使用するが特に制限されるものではない。
【0017】また、本発明に用いる外層用金属箔として
は、通常、積層板、多層板用として使用される銅箔、ア
ルミニウム箔等を使用することができる。
【0018】上述した、内層板、プリプレグおよび外層
用金属箔を用いて常法によって積層一体に成形して多層
プリント配線板を製造することができる。
【0019】
【作用】本発明の多層プリント配線板は、形成した内層
回路に硫化銅層を形成した後、pH8 以上の硫化アンモ
ニウム水溶液に浸漬し、さらにベンゾトリアゾールの処
理を行うことによって、密着性、耐熱性、耐ハローイン
グ性を向上させることができる。即ち、Cu 2 Sおよび
Cu Sで構成された硫化銅層から、硫化アンモニウム水
溶液に可溶のCu Sを溶解させて、表面を粗面化させ、
かつベンゾトリアゾールで防錆処理を行うことによって
プリプレグとの密着性、耐熱性を向上させることができ
る。同時に硫化アンモニウム水溶液に不溶のCu 2 Sの
みからなる硫化銅層を形成させることによって、鍍金浸
漬時の酸に浸蝕されることがなく、耐ハローイング性、
ドリル加工性の優れたものとすることができたものであ
る。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例によって説明するが、
本発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。
【0021】実施例1〜2 FR−4グレードのガラスエポキシプリプレグの両面
に、厚さ70μm の電解銅箔を重ねて加熱加圧成形して厚
さ 0.5mmの銅張積層板を得た。この銅張積層板に常法に
よって回路形成した後、バフによる表面研磨を行って水
洗し、5 %塩酸(25℃)で酸洗浄・水洗後、表1に示し
た条件によって硫化銅層を形成し、次いで硫化アンモニ
ウム水溶液による浸漬処理、さらにベンゾトリアゾール
で防錆処理を施して内層板を製造した。この内層板、内
層板に使用したプリプレグと同種のプリプレグおよび外
層銅箔を積層し、加熱加圧一体に成形して厚さ 1.6mmの
4層プリント配線板を製造した。
【0022】実施例3〜4 FR−4グレードのガラスエポキシプリプレグの両面
に、厚さ35μm の電解銅箔を重ねて加熱加圧成形して厚
さ 1.1mmの銅張積層板を得た。この銅張積層板に常法に
よって回路形成した後、バフによる表面研磨を行って水
洗し、5 %塩酸(25℃)で酸洗浄・水洗後、表1に示し
た条件によって硫化銅層を形成し、次いで硫化アンモニ
ウム水溶液による浸漬処理、さらにベンゾトリアゾール
で防錆処理を施して内層板を製造した。この内層板、内
層板に使用したプリプレグと同種のプリプレグおよび外
層銅箔を積層し、加熱加圧積層一体に成形して厚さ 1.6
mmの4層プリント配線板を製造した。
【0023】比較例1 FR−4グレードのガラスエポキシプリプレグの両面
に、厚さ70μm の電解銅箔を重ねて加熱加圧成形して厚
さ 0.5mmの銅張積層板を得た。この銅張積層板に常法に
よって回路形成した後、バフによる表面研磨を行って水
洗し、5 %塩酸(25℃)で酸洗浄・水洗して内層板を製
造した。この内層板、内層板に使用したプリプレグと同
種のプリプレグおよび外層銅箔を積層し、加熱加圧積層
一体に成形して厚さ 1.6mmの 4層プリント配線板を製造
した。
【0024】比較例2 FR−4グレードのガラスエポキシプリプレグの両面
に、厚さ35μm の電解銅箔を重ねて加熱加圧成形して厚
さ 0.5mmの銅張積層板を得た。この銅張積層板に常法に
よって回路形成した後、バフによる表面研磨を行って水
洗し、5 %塩酸(25℃)で酸洗浄・水洗して内層板を製
造した。この内層板、内層板に使用したプリプレグと同
種のプリプレグおよび外層銅箔を積層し、加熱加圧積層
一体に成形して厚さ 1.6mmの 4層プリント配線板を製造
した。
【0025】比較例3 比較例1において、前処理後、表1に示したようにブラ
ックオキサイド(黒化)処理を施した以外は、全て比較
例1と同様にして 4層プリント配線板を製造した。
【0026】比較例4 比較例2において、前処理後、表1に示したようにブラ
ックオキサイド(黒化)処理を施した以外は、全て比較
例1と同様にして 4層プリント配線板を製造した。
【0027】
【表1】
【0028】実施例1〜4および比較例1〜4で製造し
た 4層プリント配線板について、表面銅箔をエッチング
除去して、耐熱性、内層引き剥がし強さ、耐ハローイン
グ性を試験したのでその結果を表2に示した。いずれも
本発明が優れており、本発明の顕著な効果を確認するこ
とができた。
【0029】
【表2】 *1 :試料を 50mm × 50mm 角に切断し、4 時間煮沸
後、260 ℃の半田浴に 120秒フロートおよび30秒間浸漬
して評価した。○印…異常なし、×印…剥離有り。 *2 :予め100 mm角以上の内層銅箔残部分の下に離型紙
を挟んで成形後剥離して試料とし、この試料の内層銅箔
につき常法により幅 10mm の引剥がし強さを測定した。 *3 :*2 と同じ試料につき260 ℃の半田浴に20秒間フ
ロートした後、引剥がし強さを測定した。 *4 : 0.4φのドリルで回転数 72000 rpm、送り速度
1.4 m/分で 1000 穴明け、これを 4N塩酸に所定時間
それぞれ浸漬し、剥離を評価した。○印…全くなし、△
印…ほとんどなし、×印…有り。なお、比較例1,2の
試料は穴明け時点ですでに剥離していた。
【0030】
【発明の効果】以上の説明および表2から明らかなよう
に、本発明の多層プリント配線板及び内層板は、内層回
路とプリプレグとの密着性、耐熱性、耐ハローイング
性、ドリル加工性に優れたものである。そして、ハロー
イングが全く発生しないため、多層プリント配線板の歩
留まりおよび信頼性向上に寄与できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外層金属箔、プリプレグおよび内層板を
    加熱加圧一体に積層成形してなる多層プリント配線板に
    おいて、形成した内層回路に硫化銅層を形成した後、 p
    H8 以上の硫化アンモニウム水溶液に浸漬することによ
    り硫化銅層の一部を溶解させてその表面を粗面化し、さ
    らにベンゾトリアゾール溶液で防錆処理をした内層板を
    用いてなることを特徴とする多層プリント配線板。
  2. 【請求項2】 形成した内層回路に硫化銅層を形成した
    後、 pH8 以上の硫化アンモニウム水溶液に浸漬するこ
    とにより硫化銅層の一部を溶解させてその表面を粗面化
    し、さらにベンゾトリアゾール溶液で防錆処理してなる
    ことを特徴とする内層板。
JP3910194A 1994-02-14 1994-02-14 多層プリント配線板及びそれに用いる内層板 Pending JPH07226586A (ja)

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