JPH0732308B2 - スル−ホ−ル回路の形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は厚膜導電体からなる高信頼性のスルーホール回
路を形成する方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 厚膜導電体からなる高信頼性のスルーホール回路の製造
方法としては、本発明者らが先に提供した特願昭60−16
612号に示したように、例えば金属薄板上に所望の回路
パターンが得られるようにレジストを設け、電解メツキ
を施して回路部に導電体を形成し、次いで得られた導電
体を金属薄板を外側にして絶縁層に貼り付けて得られる
金属薄板、導電体、絶縁層、導電体、金属薄板がこの順
に積層された部分を有する積層体に少なくとも（ｉ）ス
ルーホール用穴あけを行う工程、（ii）無電解メツキの
ための活性化液による前処理を行う工程、（iii）無電
解メツキを行う工程、（iv）電解メツキによりスルーホ
ール導通を行う工程、を施す方法が好ましく挙げられ
る。その際、活性化処理は、積層体全体の薬液に浸漬し
て行うため、スルーホール部以外の積層体表面にも触媒
金属が付着する。それゆえこれに無電解メツキを施した
後、積層体両面を覆っている金属薄板をエツチング液槽
に浸漬してエツチング除去すると、エツチングの進行に
伴いエツチング液槽中に金属薄板表面に付着していた無
電解メツキ金属が分散してしまい、金属薄板のエツチン
グ除去により露出した導体回路パターン部にそれが再付
着し、後工程で電解メツキを施した際に導体パターン間
を架橋して短絡させる原因となっていた。また、活性化
処理→金属薄板エツチング除去→無電解メツキの場合も
同様にエツチング進行に伴いエツチング液槽中に、金属
薄板表面上に付着していた触媒金属が分散してしまい、
露出した導体回路パターン部にそれが再付着し、無電解
メツキを施した際に導体パターン間を架橋して短絡させ
ていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を積層体表面の金属薄板にエツ
チング液を噴霧してエツチング除去することにより解決
したものである。

すなわち本発明は、 少なくとも金属薄板、導電体、絶縁層、導電体、金属薄
板がこの順に積層された部分を有する積層体を用いて厚
膜導電体からなるスルーホール回路を形成する方法であ
って、少なくとも、（ｉ）スルーホール用穴あけを行う
工程、（ii）無電解メツキのための活性化液による前処
理を行う工程、（iii）無電解メツキを行う工程、（i
v）金属薄板にエツチング液を噴霧してエツチング除去
する工程、（ｖ）電解メツキによりスルーホール導通を
行う工程、を有することを特徴とする厚膜導電体からな
るスルーホール回路の形成法である。

（発明の構成） 本発明の製造方法が適用される、少なくとも金属薄板、
導電体、絶縁層、導電体、金属薄板からなる積層体は、
いかなる方法によって得られたものでも良く、また、こ
れら連続する５層を含んでいれば、他の層が更に積層さ
れても全く差し支えない。この積層体の好ましい例とし
ては、金属薄板上に電解メツキにより導電体を設けたも
のを絶縁層の両面に金属薄板を外側にして貼り合わせ
た、金属薄板、導電体、絶縁層、導電体、金属薄板の５
層のみからなる積層体があげられる。この積層体に本発
明の製造方法を適用する場合には、スルーホール用の穴
あけを行い、次いで無電解メツキのための活性化液によ
る前処理を行い、その後、無電解メツキ→金属薄板のエ
ツチング液噴霧によるエツチング除去→電解メツキする
か、或いは、金属薄板のエツチング液噴霧によるエツチ
ング除去→無電解メツキ→電解メツキによりスルーホー
ル接続を行う。このように本発明の製造工程は（ｉ）ス
ルーホール用穴あけを行う工程、（ii）無電解メツキの
ための活性化液による前処理を行う工程、（iii）無電
解メツキを行う工程、（iv）金属薄板にエツチング液を
噴霧してエツチング除去する工程、（ｖ）電解メツキに
よりスルーホール導通を行う工程、を含むものであれ
ば、これらの各工程間に別の工程が入っていたり、これ
ら全工程の前後に別の工程が入っていたり、或いは上記
の（iii）の工程と（iv）の工程が入れ替わっても何ら
差し支えない。

スルーホールの穴あけは、バリやカス等が発生せず、穴
の周囲の導体層が絶縁層から剥離しなければいかなる方
法によっても良く、例えばドリルやパンチ等を使えば良
い。

無電解メツキのための活性化処理では、通常の無電解メ
ツキ用活性化剤が用いられるが、金属薄板がアルミニウ
ム、亜鉛、スズの場合は、通常の活性化剤は使用出来
ず、浴中に金属薄板が溶出し浴を著しく劣化させたり、
あるいは金属薄板が全て溶出し回路部の導電体以外の部
分が活性化処理されない様に浴を中性領域、pH＝４〜1
0、特にpH＝５〜9.5に管理出来るものが使用される。こ
れに使用出来るものとしては、パラジウムの有機錯体が
あり、例えば活性化液としては、シエーリング社のアク
チベーター・ネオガント834、還元液としては、シエー
リング社のリデユーサー・ネオガントWAをそれぞれ硫
酸、ほう酸でpH調節して使用することが出来る。また、
活性化処理の前処理には、金属薄板上あるいはスルーホ
ール内壁部の汚れをとるために、表面活性化剤による脱
脂工程及び無電解メツキにより析出する金属の密着性向
上のための粗面化のために過硫酸アンモニウム水溶液か
らなるソフトエツチング工程を設けた方が良い。

無電解メツキの種類としては、導電性と経済性の点から
銅が好ましいが、ニツケル、銀、金等導電体ならば何で
も良い。金属薄板がアルミニウム、亜鉛、スズの場合、
金属薄板除去→無電解メツキのプロセスをとれば通常の
無電解メツキ液が使用出来るが、無電解メツキ→金属薄
板除去のプロセスの場合は中性領域、pH＝４〜10の無電
解メツキ液を使用する必要がある。これらの例としては
ニツケルの場合、日本カニゼン社製シユーマーＳ−680
などがある。

エツチング液は、例えば１列に並んだ複数のシヤワーノ
ズルを備えたエツチング槽を準備し、該シヤワーノズル
から金属薄板へ均等に吹きかける。金属薄板表面に付着
していた触媒金属や無電解メツキ金属は、噴霧されたエ
ツチング液により溶解した金属薄板の金属とともにエツ
チングの初期の頃に重力によって金属薄板から槽底へ流
し落とされるため、導体パターン部への触媒金属等の再
付着が防止できる。エツチング液の濃度、温度、噴霧液
量及びシヤワーノズルの穴径は、被エツチング金属薄板
に応じて適宜調節される。エツチング液量を節約するた
めには、エツチング工程を２段構えにし、まず噴霧によ
るエツチングで最終エツチング厚みの10〜60％、好まし
くは約40％を金属薄板表面に付着していた触媒金属等と
共に除去し、続いてエツチング液を満たした槽に浸漬し
て完全に除去することが好ましい。その際、噴霧するエ
ツチング液や槽に溜めるエツチング液の濃度、温度、液
量、さらに各段階におけるエツチング時間は適宜調節さ
れる。

使用されるエツチング液としては、導電体を著しく溶解
せず、金属薄板を溶解するものであれば何でも良く、例
えば導電体が銅で、金属薄板がアルミニウム、亜鉛、ス
ズの場合、塩酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等が使
用できる。

スルーホール導通のための電解メツキは、導電性及び経
済性の点から銅が好ましいが、銀、金、ニツケル等なん
でも良い。メツキ液の種類としては、銀メツキならばシ
アン化銀浴、金メツキならば酸性、中性、アルカリ性
浴、ニツケルメツキならば硫酸ニツケル浴、スルフアミ
ン酸ニツケル浴等が使用できる。銅メツキとしては、シ
アン化銅メツキ、ピロリン酸銅メツキ、硫酸銅メツキ、
ホウフツ化銅メツキなどがある。また、電解メツキは、
通常の方法及び条件を用いれば良い。

以下に本発明の態様を一層明確にするために実施例をあ
げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。

（実施例） 厚膜50μｍアルミニウム薄板を陰極とし、ハーシヨウ村
田社製ピロリン酸銅メツキ液を用いて、初め、電流密度
0.5A/dm²で平均１μｍ銅メツキした後、電流密度を4A/d
m²に増加させ、計25μｍ厚の銅をアルミニウム薄板上に
形成した。次いで、形成した銅上に、旭化成工業製ネガ
型ドライフイルムレジスト「SUNFORT SF−251」をラミ
ネートし、回路パターンマスクを通して高圧水銀ランプ
で露光し、専用の現像液を用いて現像し、ポストベーク
して、回路部にレジストを形成した。続いて、塩化第２
鉄50％溶液により銅をエツチング除去し、塩化メチレン
系の剥離液を使ってレジストを剥離した。この結果、膜
厚25μｍ、幅250μｍ、配列ピツチ500μｍの線状パター
ンが得られた。

その後絶縁ワニス（日立化成製WI−640）で導電パター
ン面をオーバーコートし、セメダイン社製SG−EPO EP−
008エポキシ樹脂系接着剤を用いて、アルミニウム薄板
を外側にして２枚貼り合わせた。次にスルーホール形成
部にドリルで0.70mmφの穴をあけた。その後すでにpH調
整ずみのシエーリング社製の活性化液アクチベーター・
ネオガント834、還元液リデユーサー・ネオガントWAを
使って活性化処理し、それから5wt％塩酸水溶液を穴径1
mm、液噴出量100cc/min./1ケのシヤワーノズルが５個ず
つ２列に並んだシヤワーノズルから30℃で５分間、アル
ミニウム薄板の両面に噴霧して、アルミニウム薄板上に
付着したパラジウム触媒を取り除き、続いてそのアルミ
ニウム薄板を10wt％塩酸水溶液30℃のエツチング槽に30
分浸漬してエツチングしてアルミニウムを完全に除去し
た。そのあと無電解銅メツキ（室町化学製MK−430）を
行い、次いでハーシヨウ村田製ピロリン酸銅メツキ液を
用いて電流密度4A/dm²で膜厚25μｍ銅メツキを行った。
この方法を使って作製したスルーホール回路板100枚の
うち、導体間で短絡していたものは全く無かった。

（比較例） 膜厚50μｍアルミニウム薄板を陰極とし、ハーシヨウ村
田社製ピロリン酸銅メツキ液を用いて、初め電流密度0.
5A/dm²で平均１μｍ銅メツキした後、電流密度を4A/dm²
に増加させ、計25μｍ厚の銅をアルミニウム薄板上に形
成した。次いで、形成した銅上に、旭化成工業製ネガ型
ドライフイルムレジスト「SUNFORT SF−251」をラミネ
ートし、回路パターンマスクを通して高圧水銀ランプで
露光し、専用の現像液を用いて現像し、ポストベークし
て、回路部にレジストを形成した。続いて、塩化第２鉄
50％溶液により銅をエツチング除去し、塩化メチレン系
の剥離液を使ってレジストを剥離した。この結果、膜厚
25μｍ、幅250μｍ、配列ピツチ500μｍの線状パターン
が得られた。

その後絶縁ワニス（日立化成製WI−640）で導電パター
ン面をオーバーコートし、セメダイン社製SG−EPO EP−
008エポキシ樹脂系接着剤を用いて、アルミニウム薄板
を外側にして２枚貼り合わせた。次にスルーホール形成
部にドリルで0.70mmφの穴をあけた。その後すでにpH調
整ずみのシエーリング社製の活性化液アクチベーター・
ネオガント834、還元液リデユーサー・ネオガントWAを
使って活性化処理し、それから、10wt％塩酸水溶液30℃
のエツチング槽に30分浸漬してエツチングしてアルミニ
ウムを除去した。そのあと無電解銅メツキ（室町化学製
MK−430）を行い、次いでハーシヨウ村田製ピロリン酸
銅メツキ液を用いて、電流密度4A/dm²で膜厚25μｍ銅メ
ツキを行った。この方法で作製したスルーホール回路板
100枚のうち、導体間で短絡していたものは、25枚あっ
た。

（発明の効果） 本発明の方法に従い、少なくとも金属薄板、導電体、絶
縁層、導電体、金属薄板がこの順に積層された部分を有
する積層体を用いて厚膜導電体からなるスルーホール回
路を形成する場合、金属薄板をエツチング液の噴霧によ
りエツチング除去する工程を含むため、導電体間で短絡
せず、かつ高信頼性のスルーホール回路を得ることがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも金属薄板、導電体、絶縁層、導
   電体、金属薄板がこの順に積層された部分を有する積層
   体を用いて厚膜導電体からなるスルーホール回路を形成
   する方法であって、少なくとも、（ｉ）スルーホール用
   穴あけを行う工程、（ii）無電解メッキのための活性化
   液による前処理を行う工程、（iii）無電解メッキを行
   う工程、（iv）金属薄板にエッチング液を噴霧してエッ
   チング除去し、その後エッチング液を満たした槽で浸漬
   してエッチング除去する工程、（ｖ）電解メッキにより
   スルーホール導通を行う工程、を有することを特徴とす
   る厚膜導電体からなるスルーホール回路の形成法