JPH0864930A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスエポキシ樹脂表面上に無電解めっきに
よる金属被膜が形成された基板を用い、この基板上に、
サブトラクティブまたはセミアディティブ法によって形
成された高密度回路を製作した場合において、高密度回
路間の電気絶縁性が良好で、回路の密着強度も優れたプ
リント配線板を製造する。 【構成】 ガラスエポキシ樹脂板の表面に、触媒を用い
て無電解めっきにより金属被膜を形成し、その後、エッ
チングにより上記金属被膜の一部を除去して、ガラスエ
ポキシ樹脂板の表面に回路を形成するプリント配線基板
の製造方法において、金属被膜の除去により部分的に露
出したガラスエポキシ樹脂板の表面に対しエッチング溶
液を接触させ、ガラスエポキシ樹脂板の表面を薄く除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路間における電気絶
縁性が改良されたプリント配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の発展に伴って利用度が飛躍的
に増加しているプリント配線板には、ガラスエポキシ板
上に銅の被膜を形成させた、いわゆる銅張ガラスエポキ
シ樹脂基板が多く用いられている。

【０００３】上記の銅張ガラスエポキシ樹脂基板は、予
めその表面に接着剤が塗布された接着剤塗布済み銅箔の
接着剤塗布面と、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸さ
せて得たガラスエポキシ板とを、重ね合わせて接着させ
て得る方法や、ガラスエポキシ樹脂の積層成形材料と銅
箔とを重ね合わせて熱圧着させる方法などによって製造
されている。

【０００４】しかし、プリント配線板がテレビ、カメラ
等の民生用機器類、コンピュータ等の多種産業機器類に
幅広く使用されるにつれて、高密度な配線が要求されて
きた結果、微細な回路を精度よく形成するために、銅被
覆層の薄肉化が一段と進んできた。

【０００５】従って、銅張ガラスエポキシ樹脂基板は、
銅被覆層の薄肉化に伴い、無電解めっきにより銅被膜を
形成する開発が進んでいる。そして、このような銅張ガ
ラスエポキシ樹脂基板を用いてプリント配線板を製造す
る方法としては、サブトラクティブ法またはセミアディ
ティブ法を用いるのが一般的である。

【０００６】サブトラクティブ法は、銅張ガラスエポキ
シ樹脂基板から銅被覆層を溶解除去して導体回路を形成
する方法で、銅張ガラスエポキシ樹脂基板に形成されて
いる金属被膜上に、エッチングレジスト層を設け、回路
として必要な領域を示すパターンに形成し、次いで、露
出した金属被膜領域を溶解除去して、回路パターンを形
成することにより、プリント配線板を製造する。

【０００７】また、セミアディティブ法は、銅張ガラス
エポキシ樹脂基板上の銅被覆層にさらにめっきにより導
体回路を形成する方法で、銅張ガラスエポキシ樹脂基板
に形成されている金属被膜を第１の金属層とし、その上
に所定パターンでエッチングレジスト層を形成する。

【０００８】この場合、エッチングレジスト層は、第１
の金属層上にめっき処理により形成される回路の厚さを
超える厚さである。

【０００９】次いで、エッチングレジストのパターン間
に露出されている金属被膜（第１の金属層）上にめっき
処理によって、めっき被膜（第２の金属層）を形成す
る。

【００１０】その後、エッチングレジスト層を剥離し
て、金属被膜（第１の金属層）面を露出させ、前記めっ
き被膜（第２の金属層）をマスクとして、露出金属被膜
（第１の金属層）をエッチング除去して回路を形成す
る。

【００１１】以上のようにして得られたプリント配線板
は、金属被膜とガラスエポキシ樹脂との境界面に接着剤
を介すことがないため、回路密着強度の熱的信頼性と回
路間電気絶縁性に優れた結果を示している。

【００１２】しかしながら、最近の電子機器はより高い
性能を追及するため高密度化、多機能化へ移行する方向
にあり、プリント配線板についても、高密度の回路配線
に対する要求が高く、回路幅、回路間隙の両者を共に狭
くせざるを得ない傾向にある。

【００１３】この場合、従来技術による上記製造方法に
より、そのまま高密度の回路を構成させた場合には、回
路間の電気絶縁性が低下するという問題を生じ、その対
応策が課題となっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラスエポ
キシ樹脂表面上に無電解めっきによる金属被膜が形成さ
れた基板を用い、この基板上に、サブトラクティブまた
はセミアディティブ法によって形成された高密度回路を
製作した場合において、高密度回路間の電気絶縁性が良
好で、回路と基板との密着強度が優れているプリント配
線板を製造する方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ガラスエポ
キシ樹脂の表面に無電解めっきや無電解めっきとその上
の電気めっきの組合せの実施により金属被膜を形成させ
た基板を用い、この基板上に、サブトラクティブまたは
セミアディティブ法によって高密度回路を形成した場
合、無電解めっきの実施しに際して利用した触媒がガラ
スエポキシ樹脂表面に吸着残存することを見出だした。

【００１６】また、ガラスエポキシ樹脂表面に吸着残存
する触媒のため、回路間に水分および不純物が付着し、
回路間の電気絶縁性を低下させることを見出し、本発明
に至った。

【００１７】本発明のプリント配線板の製造方法では、
ガラスエポキシ樹脂の表面に触媒を用いて無電解めっき
により金属被膜を形成した後、あるいはさらにその上に
電気めっきにより金属被膜を積層した後、エッチングに
より上記金属被膜の一部を除去することにより、ガラス
エポキシ樹脂の表面に回路を形成するプリント配線板の
製造方法において、部分的に露出したガラスエポキシ樹
脂の表面をエッチング処理する。このとき、ガラスエポ
キシ樹脂の表面よりエッチング処理で除去される量は、
金属被膜を除去して露出された表面より１×１０^-5ｍ以
下の厚さであることが好ましい。

【００１８】また、本発明においては、露出したガラス
エポキシ樹脂の表面をエッチング処理する溶液がＮ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ドおよびＮメチル−２−ピロリドンからなる群のうちか
ら選択された１種以上よりなる溶液であることが好まし
い。

【００１９】

【作用】本発明は、ガラスエポキシ樹脂の表面に触媒を
用いて金属被膜を形成し、その後、エッチング法により
上記金属被膜の一部を除去して、ガラスエポキシ樹脂の
表面に回路を形成するプリント配線板の製造方法におい
て、金属被膜の一部を除去することにより露出したガラ
スエポキシ樹脂の表面をエッチング処理するので、ガラ
スエポキシ樹脂表面上に残存吸着している触媒がガラス
エポキシ樹脂の表面より完全に除去されることになり、
高密度回路を形成しても、回路間の電気絶縁性を低下さ
せることがない。

【００２０】また、本発明においては、露出したガラス
エポキシ樹脂の表面をエッチング処理するために、Ｎ，
Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトア
ミドおよびＮメチル−２−ピロリドンからなる群のうち
から選択された１種以上よりなる溶液を採用することに
より、金属被膜形成の無電解めっきに使用され、ガラス
エポキシ樹脂表面上に残存吸着している触媒がガラスエ
ポキシ樹脂表面のごく薄い削除と共に完全に除去され
る。

【００２１】したがって、この基板を利用する限りにお
いて、高密度回路を形成しても、回路間の電気絶縁性を
低下させることがない。

【００２２】なお、上記溶液の混合比、適用時間、適用
温度はガラスエポキシ樹脂の特性などによって条件が変
わるので、適用の都度決定される。

【００２３】さらに、本発明では、ガラスエポキシ樹脂
の表面を除去する量を、金属被膜を除去したときに露出
した表面より１×１０^-5ｍ以下の厚さとすることによ
り、高密度回路を形成するに際して、回路幅が狭くなっ
ても回路を形成する金属被膜とガラスエポキシ樹脂との
間の密着強度を低下させたり、剥離現象を発生すること
がなくなる。

【００２４】ガラスエポキシ樹脂の表面を除去する量
を、露出表面より１×１０^-5ｍを超えた厚さにすると、
回路幅が狭い場合に、回路の密着、強度の低下、剥離の
危険などが生じる。

【００２５】さらに、ガラスエポキシ樹脂の表面を除去
する量を、露出表面より１×１０^-5ｍ未満とする場合に
は、その効果は著しくない。

【００２６】なお、本発明で利用するガラスエポキシ樹
脂やそのめっき処理に関しては、特に限定するものはな
く、公知の手段にて得られたものであればよい。

【００２７】たとえば、ガラスエポキシ樹脂の表面に対
する触媒の付与方法については、キャタライジング−ア
クセレレーティング法によってなされればよい。また、
無電解めっきの触媒としては、パラジウムなどが使用さ
れ、これらは金属被膜形成に先立ってガラスエポキシ樹
脂表面に吸着させる。

【００２８】また、無電解めっきによって形成される金
属被膜の種類についても特に限定するものは無く、無電
解めっきによって析出可能な金属であればよいが、通常
は銅を利用する。

【００２９】

【実施例】本発明の実施例について、以下に詳細に説明
する。

【００３０】［実施例１］縦１ｍ、横１ｍ、厚さ１．０
ｍｍのガラスエポキシ樹脂板の表面に、マット処理によ
りＲａが０．３μｍであり、Ｒｍａｘが１μｍである微
細な凹凸を形成し、この微細な凹凸をもった面をエチル
アルコールにて洗浄し、さらに、水洗した後に、奥野製
薬株式会社製の「ＯＰＣ−８０ キャタリストＭ」を用
いた触媒付与処理を２５℃で５分間行い、水洗した。

【００３１】その後、奥野製薬株式会社製の「ＯＰＣ−
５５５ アクセレーター」を用いて促進処理を２５℃で
７分間行い、水洗した。

【００３２】以上の処理を行ったガラスエポキシ樹脂板
の表面に、めっき液組成として、溶液１リットル当た
り、硫酸銅５水和物を１０ｇ、エチレンジアミン４酢酸
２ナトリウムを３０ｇ、ポリエチレングリコール（分子
量１０００）を０．５ｇ、２，２’−ビピリジルを１０
ｍｇ、３７ｖｏｌ％ホルムアルデヒド溶液を５ミリリッ
トル含有するめっき液を用い、ｐＨが１２．５、温度が
６０℃、めっき処理時間が１０分の条件で、厚さ０．３
μｍの無電解銅めっきを行った。

【００３３】以上のようにして、ガラスエポキシ樹脂板
を基板として得られた銅被膜（第１の金属層）の表面
に、東京応化工業株式会社製のネガ型フォトレジスト
「ＰＭＥＲ ＨＣ−６００」を厚さ４０μｍで均一に塗
布し、６０℃にて３０分間乾燥させた。

【００３４】その後、乾燥させたフォトレジスト上に回
路幅、回路間隔が共に４０μｍであるようにしてパター
ニングされたフォトマスクを載置し、８００ｍＪ／ｃｍ
² の紫外線を照射した後、現像し、水洗した。

【００３５】現像処理によって露出した銅被膜（第１の
金属層）の上に溶液１リットル当たり８０ｇの硫酸銅５
水和物と、１８０ｇの硫酸とを含有するめっき液を用意
し、含リン銅を陽極とする電気銅めっきを行って、銅被
膜（第２の金属層）を積層した。

【００３６】この場合に用いためっき処理条件は、空気
撹拌およびカソードロッカーを行い、陰極電流密度を３
Ａ／ｄｍ² 、処理温度２３℃、処理時間１時間であっ
た。

【００３７】その後、レジスト層を除去することによっ
て露出した銅被膜（第１の金属層）の表面を４０ボーメ
の塩化第２鉄溶液を用いて２５℃で１分間溶解除去し
た。

【００３８】以上の処理によって、ガラスエポキシ樹脂
板の表面に、前記銅被膜（第２の金属層）の積層によ
り、回路幅が４０μｍ、回路間隔が４０μｍ、回路厚さ
が３５μｍの回路が形成されたプリント配線板を得た。

【００３９】上記のようにして得られたプリント配線板
を液温が２５℃のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに５分
間浸漬し、回路間に露出しているエポキシ樹脂の表面を
エッチングした。

【００４０】この場合に、上記のエッチング処理によっ
て、ガラスエポキシ樹脂板の表面より除去された樹脂の
厚さは１×１０^-6ｍであったが、ガラスエポキシ樹脂板
と銅被膜との間の密着強度には何等の変化も認められな
かった。

【００４１】また、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを用
いてガラスエポキシ樹脂板の表面をエッチング処理した
プリント配線板の回路に対して、回路間に５０Ｖの電圧
を印加しながら、１２１℃、９５％ＲＨ、２ａｔｍに保
持したチャンバー内に２００時間静置して加速試験を行
った場合、プリント配線板の回路間にマイグレーション
などの発生は観察されず、回路間の電気絶縁性も良好で
あった。

【００４２】［実施例２］ガラスエポキシ樹脂板のエッ
チング処理を５０℃のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド浴
に５分間浸漬して、ガラスエポキシ樹脂板の表面からの
除去量を厚さ１×１０^-5ｍとした以外は実施例１に準じ
た処理にて得られたプリント配線板には、マイグレーシ
ョンの発生も認められず、回路間における電気絶縁性も
良好であり、エッチング処理によってガラスエポキシ樹
脂板と銅被膜回路との間の密着強度に何等の変化も認め
られなかった。

【００４３】［実施例３］ガラスエポキシ樹脂板のエッ
チング処理を２５℃のＮ−メチル−２−ピロリドン浴中
に１分間浸漬し、ガラスエポキシ樹脂板の表面を厚さ１
×１０^-8ｍにわたってエッチング除去した以外は、実施
例１に準じて処理した結果、試験後のプリント配線板に
はマイグレーションの発生も認められず、回路間におけ
る電気絶縁性も良好であり、エッチング処理によってガ
ラスエポキシ樹脂板と銅被膜回路との間の密着強度に何
等の変化も認められなかった。

【００４４】［実施例４］ガラスエポキシ樹脂板のエッ
チング処理に際して、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０
ｖｏｌ％とＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０ｖｏｌ％
の組成になる２５℃の混合浴を用意し、この処理浴に２
分間浸漬し、ガラスエポキシ樹脂板の表面を厚さ５×１
０^-7ｍにわたってエッチング除去した以外は、実施例１
に準じて処理した結果、試験後のプリント配線板にはマ
イグレーションの発生も認められず、回路間における電
気絶縁性も良好であり、エッチング処理によってガラス
エポキシ樹脂板と銅被膜回路との間の密着強度に何等の
変化も認められなかった。

【００４５】［実施例５］実施例１にて用いたプリント
配線板と異なるプリント配線板を作成し、実施例１と同
様な処理を行った。

【００４６】この場合に用意されたプリント配線板は、
ガラスエポキシ樹脂板の表面に無電解銅めっき処理によ
り厚さ０．３μｍの銅被膜を形成して後、溶液１リット
ル当たり硫酸銅を８０ｇと、硫酸を１８０ｇ含有するめ
っき液を用意し、含リン銅を陽極とし、空気撹拌および
カソードロッカーを行いながら、陰極電流密度として３
Ａ／ｄｍ² 、温度が２３℃で９分間の電気銅めっきを行
って、厚さが５μｍの銅めっき被膜を形成させた。

【００４７】得られた銅めっき被膜上に東京応化工業株
式会社製のネガ型フォトレジスト「ＰＭＥＲ ＨＣ−６
００」を厚さ３μｍで均一に塗布し、温度６０℃で３０
分間乾燥した。

【００４８】その後、レジスト上に、回路幅が４０μ
ｍ、回路間隔が４０μｍ、となるようにパターニングさ
れたフォトマスクを載置し、６０ｍＪ／ｃｍ² の紫外線
を照射し、現像し、乾燥した。

【００４９】さらに、現像によって露出した銅被膜を４
０ボーメの塩化第２鉄溶液を用いて４０℃で３分間溶解
除去した。

【００５０】得られたプリント配線板を実施例１と同様
な手順でガラスエポキシ樹脂板のエッチング処理を施し
た後、加速試験を行った。試験後のプリント配線板には
マイグレーションの発生も認められず、回路間における
電気絶縁性も良好であり、エッチング処理によってガラ
スエポキシ樹脂板と銅被膜回路との間の密着強度に何等
の変化も認められなかった。

【００５１】［比較例１］回路間に露出されたガラスエ
ポキシ樹脂板のエッチング処理を実施しなかった他は実
施例１と同様の手順にして得たプリント配線板につい
て、実施例１と同様な加速試験を行った。

【００５２】試験後のプリント配線板については回路間
の一部に銅のマイグレーションが観察されたと共に、回
路間の電気絶縁性も不良という結果が示されている。

【００５３】［比較例２］回路間に露出されたガラスエ
ポキシ樹脂板のエッチング処理を５０℃のＮ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド溶液に２０分間浸漬することにより実
施し、ガラスエポキシ樹脂板の表面の除去量を厚さで２
×１０^-6ｍとした場合、回路とガラスエポキシ樹脂板と
の密着性が大幅に低下してくると共に、一部の回路には
剥離現象が認められ、製品として不適当であった。

【００５４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、プリント配線板の基板として用いるガラスエポキシ
樹脂の表面に、従来技術による回路形成方法に従い、極
めて狭い回路間隔で、高密度な回路を形成することによ
り、回路とガラスエポキシ樹脂との密着強度に優れ、し
かも、回路間の電気絶縁性を損なうことのないプリント
配線板を製造することが可能となった。

【００５５】さらに、このようにして得られたプリント
配線板を利用することによって、電子部品の高密度化が
可能となり、結果的に小型で、高性能な電子機器を提供
することができるようになった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスエポキシ樹脂の表面に、触媒を用
   いためっき処理により金属被膜を形成した後、エッチン
   グにより上記金属被膜の一部を除去することにより、ガ
   ラスエポキシ樹脂の表面に回路を形成するプリント配線
   板の製造方法において、金属被膜の除去により、部分的
   に露出したガラスエポキシ樹脂の表面をエッチング処理
   することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 露出したガラスエポキシ樹脂の表面をエ
   ッチング処理するために、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
   ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよびＮメチル−２
   −ピロリドンからなる群のうちから選択された１種以上
   よりなる溶液を使用することを特徴とする請求項１に記
   載のプリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】 エッチング処理によりガラスエポキシ樹
   脂が、金属被膜の除去により露出したガラスエポキシ樹
   脂の表面から１×１０^-5ｍ以下の厚さだけ除去されるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線
   板の製造方法。