JPH08213738A - 無電解槽における誘導時間を短縮する方法 - Google Patents
無電解槽における誘導時間を短縮する方法Info
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-
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定無電解槽の誘導時間を短縮する方法を提
供する。 【解決手段】 無電解槽の誘導時間を短縮する方法は、
表面を規定する樹脂に含まれる複数の金属酸化物小粒体
を露出させる段階を含む。次に、この表面を還元溶液で
処理し、金属酸化物粒子周囲に触媒島を形成する。更
に、濃度が０．１モル未満の貴金属塩溶液で表面を処理
する。この結果、触媒島の上に貴金属の薄膜が形成さ
れ、島を酸化から保護する。表面を無電解槽に配置す
る。無電解槽内の誘導時間は、１５分から２分未満に短
縮されたことがわかった。
供する。 【解決手段】 無電解槽の誘導時間を短縮する方法は、
表面を規定する樹脂に含まれる複数の金属酸化物小粒体
を露出させる段階を含む。次に、この表面を還元溶液で
処理し、金属酸化物粒子周囲に触媒島を形成する。更
に、濃度が０．１モル未満の貴金属塩溶液で表面を処理
する。この結果、触媒島の上に貴金属の薄膜が形成さ
れ、島を酸化から保護する。表面を無電解槽に配置す
る。無電解槽内の誘導時間は、１５分から２分未満に短
縮されたことがわかった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にメタライズ用
物質の分野に関し、更に特定すれば、無電解槽メッキ溶
液(electroless bath plating solution)の誘導時間(in
itiation time)を短縮する方法に関するものである。
物質の分野に関し、更に特定すれば、無電解槽メッキ溶
液(electroless bath plating solution)の誘導時間(in
itiation time)を短縮する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回路基板に選択的にメタライズを施すプ
ロセスが米国特許第5,162,144号に記載されており（本
願と同一譲受人に譲渡されている）、本発明にも使用可
能である。このプロセスは、米国特許第5,260,170号
（本願と同一譲受人に譲渡されている）に記載されてい
るように、誘電体層が形成され連続処理された回路基板
と共に用いられる。この回路基板プロセスは、２種類の
樹脂による連続的な被着および光学的開口規定を必要と
する。第１樹脂を樹脂Ａと呼ぶことにする。第１樹脂に
は、活性化されると金属との無電解メッキを促進する物
質が充填されている。この物質をここでは充填剤と呼ぶ
ことにする。また、第２樹脂を樹脂Ｂと呼ぶことにす
る。第２樹脂はかかる充填剤を含んでいない。各樹脂、
即ち、樹脂Ａおよびその上の樹脂Ｂは光化学的に順番に
パターニングされ、樹脂Ｂに形成される開口が、「チャ
ネル」と呼ばれる領域を規定し、樹脂Ａおよび樹脂Ｂを
貫通して形成される開口が「ウエル(well)」と呼ばれる
更に深い領域を規定する。ウエルは、その下の金属層に
開放されている。樹脂Ａ内、あるいはその表面上に含ま
れている粒子を改質(modify)または活性化するプロセス
をこの構造に施すと、チャネルおよびウエルは無電解メ
ッキ金属で被覆され、パッド、ビアおよび導体のような
金属構造が形成される。
ロセスが米国特許第5,162,144号に記載されており（本
願と同一譲受人に譲渡されている）、本発明にも使用可
能である。このプロセスは、米国特許第5,260,170号
（本願と同一譲受人に譲渡されている）に記載されてい
るように、誘電体層が形成され連続処理された回路基板
と共に用いられる。この回路基板プロセスは、２種類の
樹脂による連続的な被着および光学的開口規定を必要と
する。第１樹脂を樹脂Ａと呼ぶことにする。第１樹脂に
は、活性化されると金属との無電解メッキを促進する物
質が充填されている。この物質をここでは充填剤と呼ぶ
ことにする。また、第２樹脂を樹脂Ｂと呼ぶことにす
る。第２樹脂はかかる充填剤を含んでいない。各樹脂、
即ち、樹脂Ａおよびその上の樹脂Ｂは光化学的に順番に
パターニングされ、樹脂Ｂに形成される開口が、「チャ
ネル」と呼ばれる領域を規定し、樹脂Ａおよび樹脂Ｂを
貫通して形成される開口が「ウエル(well)」と呼ばれる
更に深い領域を規定する。ウエルは、その下の金属層に
開放されている。樹脂Ａ内、あるいはその表面上に含ま
れている粒子を改質(modify)または活性化するプロセス
をこの構造に施すと、チャネルおよびウエルは無電解メ
ッキ金属で被覆され、パッド、ビアおよび導体のような
金属構造が形成される。
【０００３】今日の製造環境では、プロセスのスループ
ット時間(process throughput time)の短縮が重要な課
題である。回路基板上で粒子が活性化された後、無電解
メッキが行われる。無電解メッキは、通常、基板を無電
解槽内に配置してから基板にメッキが開始されるまでの
時間と定義される、誘導時間(initiation time)によっ
て特徴付けられる。高活性化無電解槽の誘導時間は速い
が、メッキができ損ないとなる可能性がある。安定性の
高い槽化学(bath chemistries)を採用すると、誘導時間
が長くなる。更に、誘導時間が長い程、誘導(initiatio
n)および接着部位が少なく、表面がざらついた被着(gra
inier deposit)が生じ易いことが発見された。
ット時間(process throughput time)の短縮が重要な課
題である。回路基板上で粒子が活性化された後、無電解
メッキが行われる。無電解メッキは、通常、基板を無電
解槽内に配置してから基板にメッキが開始されるまでの
時間と定義される、誘導時間(initiation time)によっ
て特徴付けられる。高活性化無電解槽の誘導時間は速い
が、メッキができ損ないとなる可能性がある。安定性の
高い槽化学(bath chemistries)を採用すると、誘導時間
が長くなる。更に、誘導時間が長い程、誘導(initiatio
n)および接着部位が少なく、表面がざらついた被着(gra
inier deposit)が生じ易いことが発見された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、安定無電
解槽の誘導時間を短縮する方法が必要とされている。ま
た、よりよい被着が得られる方法も必要とされている。
解槽の誘導時間を短縮する方法が必要とされている。ま
た、よりよい被着が得られる方法も必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】誘電体層が被着され、連
続的に処理される回路基板を生成する際、導体、ビアお
よびパッドは、樹脂内に光化学的に規定される。このプ
ロセスは、導体、ビアまたはパッドが必要な所におい
て、樹脂Ａを露出させる。次に、樹脂Ａ表面上の金属酸
化物小粒体を露出させる。回路基板を還元溶液(reducin
g solution)に浸漬し（または溶液を噴霧し）、金属酸
化物粒体周囲に、触媒小島(small catalytic island)を
生成する。これらの島は、活性金属の薄い層を有する。
例えば、好適実施例では、金属酸化物粒子はCu20であ
る。一旦還元溶液に露出されると、CuH、CuO、またはCu
BHxの薄層が形成される。次に、基板を無電解槽に配置
すると、触媒島が形成された所にはどこでも、十分な量
の固体銅の形成が出現する。
続的に処理される回路基板を生成する際、導体、ビアお
よびパッドは、樹脂内に光化学的に規定される。このプ
ロセスは、導体、ビアまたはパッドが必要な所におい
て、樹脂Ａを露出させる。次に、樹脂Ａ表面上の金属酸
化物小粒体を露出させる。回路基板を還元溶液(reducin
g solution)に浸漬し（または溶液を噴霧し）、金属酸
化物粒体周囲に、触媒小島(small catalytic island)を
生成する。これらの島は、活性金属の薄い層を有する。
例えば、好適実施例では、金属酸化物粒子はCu20であ
る。一旦還元溶液に露出されると、CuH、CuO、またはCu
BHxの薄層が形成される。次に、基板を無電解槽に配置
すると、触媒島が形成された所にはどこでも、十分な量
の固体銅の形成が出現する。
【０００６】安定無電解槽の誘導時間は、長くとも１５
分程度とすることができる。誘導時間を短縮するため
に、回路基板に無電解メッキを施す前に、貴金属塩溶液
に回路基板を浸漬(immerse)するか、あるいは貴金属塩
溶液(noble metal salt solution)を回路基板に噴霧す
る段階を付加する。この結果金属転位反応(metal displ
acement reaction)が生じ、銅が貴金属によって置換さ
れる。この転位は銅の上の薄層にのみ生じる。
分程度とすることができる。誘導時間を短縮するため
に、回路基板に無電解メッキを施す前に、貴金属塩溶液
に回路基板を浸漬(immerse)するか、あるいは貴金属塩
溶液(noble metal salt solution)を回路基板に噴霧す
る段階を付加する。この結果金属転位反応(metal displ
acement reaction)が生じ、銅が貴金属によって置換さ
れる。この転位は銅の上の薄層にのみ生じる。
【０００７】この貴金属層は触媒であり、これも銅を基
礎とした触媒島を酸化から保護する。除去すべき酸化物
がないので、無電解槽は殆ど直ちにメッキを開始するこ
とができる。基板を直ちに無電解槽に移動させても酸化
銅は発生し、しかも遅れる程増加する。貴金属処理によ
って、生成された触媒膜全ての作用が維持されるので、
触媒膜の成長制御は、選択的メッキを維持するには必須
である。触媒膜の成長は、還元溶液の濃度および還元時
間を操作することによって制御することができる。
礎とした触媒島を酸化から保護する。除去すべき酸化物
がないので、無電解槽は殆ど直ちにメッキを開始するこ
とができる。基板を直ちに無電解槽に移動させても酸化
銅は発生し、しかも遅れる程増加する。貴金属処理によ
って、生成された触媒膜全ての作用が維持されるので、
触媒膜の成長制御は、選択的メッキを維持するには必須
である。触媒膜の成長は、還元溶液の濃度および還元時
間を操作することによって制御することができる。
【０００８】
例１．米国特許第5,260,170号にしたがって生成され
た、二誘電体層連続処理回路基板のサンプルを用意し
た。これらのサンプルを、１．０モルの水素化硼素(bor
ohydride)および０．２５モルのＥＤＴＡ溶液内で５分
間還元した。次に、脱イオン水でサンプルを洗浄した。
一方のサンプルをイオン性パラジウム溶液(ionic palla
dium solution)内に１０秒間浸漬した。また、第２サン
プルは乾燥させ、除けておいた。パラジウムに浸漬した
後、第１サンプルを脱イオン水で洗浄した。次に、両サ
ンプルをShipley 4500無電解銅槽に２分間配置した。続
いて、走査電子顕微鏡でサンプルを観察した。
た、二誘電体層連続処理回路基板のサンプルを用意し
た。これらのサンプルを、１．０モルの水素化硼素(bor
ohydride)および０．２５モルのＥＤＴＡ溶液内で５分
間還元した。次に、脱イオン水でサンプルを洗浄した。
一方のサンプルをイオン性パラジウム溶液(ionic palla
dium solution)内に１０秒間浸漬した。また、第２サン
プルは乾燥させ、除けておいた。パラジウムに浸漬した
後、第１サンプルを脱イオン水で洗浄した。次に、両サ
ンプルをShipley 4500無電解銅槽に２分間配置した。続
いて、走査電子顕微鏡でサンプルを観察した。
【０００９】第２サンプルではメッキの剥離が見られた
が、第１サンプルでは連続的にメッキされていた。 例２．米国特許第5,260,170号にしたがって生成され
た、二誘電体層連続処理回路基板の第２サンプルを用意
した。このサンプルをイオン性パラジウム溶液に１０秒
間露出させた。次に、脱イオン水においてサンプルを洗
浄し、Shipley 4500無電解銅槽に２分間配置した。続い
て、走査電子顕微鏡でサンプルを観察した。このサンプ
ルにはメッキが施されていないことが示された。メッキ
が改善されたのは、サンプルの樹脂上にイオン性パラジ
ウムが吸着したためではない。
が、第１サンプルでは連続的にメッキされていた。 例２．米国特許第5,260,170号にしたがって生成され
た、二誘電体層連続処理回路基板の第２サンプルを用意
した。このサンプルをイオン性パラジウム溶液に１０秒
間露出させた。次に、脱イオン水においてサンプルを洗
浄し、Shipley 4500無電解銅槽に２分間配置した。続い
て、走査電子顕微鏡でサンプルを観察した。このサンプ
ルにはメッキが施されていないことが示された。メッキ
が改善されたのは、サンプルの樹脂上にイオン性パラジ
ウムが吸着したためではない。
【００１０】要約すれば、本発明は、誘導時間を短縮
し、接着部位の密度を高め、回路基板上の導体、パッド
およびビアのメッキされた銅の粒子サイズを縮小する方
法を提供するものである。
し、接着部位の密度を高め、回路基板上の導体、パッド
およびビアのメッキされた銅の粒子サイズを縮小する方
法を提供するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バーノン・エル・ブラウン アメリカ合衆国イリノイ州バーリントン、 ディープウッド・ロード・アールアール７
Claims (7)
- 【請求項１】無電解槽内に配置された誘電体層被着回路
基板上に成長させた、銅を基礎とする触媒膜の誘導時間
を短縮する方法であって：前記回路基板の誘電体層の表
面上および表面内において離散位置にある酸化銅から、
銅を基礎とした触媒島を生成する段階；前記表面を脱イ
オン水で洗浄する段階；前記表面をイオン性貴金属(ion
ic noble metal)溶液で処理する段階；および前記回路
基板を無電解層に配置する前に、反応しなかった貴金属
溶液を前記表面から洗浄除去する段階；から構成される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記表面をイオン性貴金属溶液で処理する
段階は、前記触媒島の表面上の還元銅の電気化学的転位
によって、銅を基礎とした触媒島によって被覆された領
域に、貴金属の薄膜を選択的に被着する副段階を含むこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記表面をイオン性貴金属溶液で処理する
段階は、前記表面をイオン性貴金属溶液に浸漬する副段
階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】前記表面をイオン性貴金属溶液で処理する
段階は、前記表面を前記イオン性貴金属溶液に、好まし
くは２分間浸漬する副段階を含むことを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項５】前記表面をイオン性貴金属溶液で処理する
段階は、前記表面に前記イオン性貴金属溶液を噴霧する
副段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】前記銅を基礎とした触媒島を生成する段階
は：前記表面上の酸化銅の離散位置を露出させる副段
階；および前記表面を還元溶液で処理することによって
活性金属層を生成する副段階；から成ることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項７】請求項１ないし６に規定された方法のいず
れか１つにしたがって生成された、無電解銅が選択的に
被着された回路基板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US33047394A | 1994-10-28 | 1994-10-28 | |
| US330473 | 1994-10-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08213738A true JPH08213738A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=23289937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7298869A Pending JPH08213738A (ja) | 1994-10-28 | 1995-10-24 | 無電解槽における誘導時間を短縮する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08213738A (ja) |
| KR (1) | KR960014396A (ja) |
| DE (1) | DE19540122C2 (ja) |
| FR (1) | FR2726205B1 (ja) |
| GB (1) | GB2294476B (ja) |
| TW (1) | TW293984B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2885113B2 (ja) * | 1995-01-30 | 1999-04-19 | 日本電気株式会社 | 印刷配線板およびその製造方法 |
| TW200702494A (en) * | 2005-03-11 | 2007-01-16 | Hitachi Chemical Co Ltd | Surface treatment method for copper and copper |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2939804A (en) * | 1958-01-23 | 1960-06-07 | Uarco Inc | Resin particle coated with metal |
| GB1003575A (en) * | 1962-04-19 | 1965-09-08 | Sperry Gyroscope Co Ltd | Chemical plating process |
| US3372037A (en) * | 1965-06-30 | 1968-03-05 | Ibm | Magnetic materials |
| GB1322081A (en) * | 1970-06-03 | 1973-07-04 | Shipley Co | Electroless nickel solution |
| US3857724A (en) * | 1971-08-20 | 1974-12-31 | Ibm | Primer for electroless plating |
| GB1360592A (en) * | 1973-02-14 | 1974-07-17 | Rca Corp | Electroless cobalt plating bath |
| US4640718A (en) * | 1985-10-29 | 1987-02-03 | International Business Machines Corporation | Process for accelerating Pd/Sn seeds for electroless copper plating |
| JPH0713304B2 (ja) * | 1987-12-14 | 1995-02-15 | 日立化成工業株式会社 | 銅の表面処理法 |
| US5110633A (en) * | 1989-09-01 | 1992-05-05 | Ciba-Geigy Corporation | Process for coating plastics articles |
| US5162144A (en) * | 1991-08-01 | 1992-11-10 | Motorola, Inc. | Process for metallizing substrates using starved-reaction metal-oxide reduction |
| EP0530144A3 (en) * | 1991-08-23 | 1994-08-24 | Ciba Geigy Ag | Process for metallising plastic articles |
| US5212138A (en) * | 1991-09-23 | 1993-05-18 | Applied Electroless Concepts Inc. | Low corrosivity catalyst for activation of copper for electroless nickel plating |
-
1995
- 1995-10-02 FR FR9511552A patent/FR2726205B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-06 TW TW084110519A patent/TW293984B/zh active
- 1995-10-16 GB GB9521107A patent/GB2294476B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-19 KR KR1019950036104A patent/KR960014396A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-10-24 JP JP7298869A patent/JPH08213738A/ja active Pending
- 1995-10-27 DE DE19540122A patent/DE19540122C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19540122A1 (de) | 1996-05-02 |
| GB2294476B (en) | 1998-03-11 |
| KR960014396A (ko) | 1996-05-22 |
| TW293984B (ja) | 1996-12-21 |
| GB9521107D0 (en) | 1995-12-20 |
| DE19540122C2 (de) | 1997-08-21 |
| FR2726205A1 (fr) | 1996-05-03 |
| FR2726205B1 (fr) | 1997-09-26 |
| GB2294476A (en) | 1996-05-01 |
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