JPH0951154A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フルアディティブ法により極めて微細な回路
を欠損なく形成するプリント配線板の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 プリント配線板を製造する工程におい
て、レジストパターンを形成した後、露出したガラスエ
ポキシ樹脂表面をホスフィン酸水溶液またはヒドラジン
含有溶液で処理し、ガラスエポキシ樹脂表面に無電解め
っきにより金属被膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、極めて微細な回路
を有するプリント配線板の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来プリント配線板は、表面に銅箔を貼
り合わせたガラスエポキシ樹脂、いわゆる銅張ガラスエ
ポキシ樹脂基板を素材とし、表面の銅箔をエッチングす
ることによって回路を形成することにより得られてい
た。プリント配線板用の素材として用いられる銅張ガラ
スエポキシ樹脂基板を製造する方法としては、ガラスク
ロスにエポキシ樹脂を含浸させたいわゆるガラスエポキ
シ樹脂板と接合面に予め接着剤を塗布した銅箔を貼り合
わせる方法、ガラスエポキシ樹脂プリプレグと銅箔とを
熱圧着する方法が知られている。この種の銅張ガラスエ
ポキシ樹脂基板の表面に形成する銅被覆層として用いら
れる銅箔はいわゆる電解銅箔であり、一般にその厚みは
３５μｍと１８μｍ程度のものが主流となっていた。ま
たプリント配線板における回路は銅張ガラスエポキシ樹
脂積層板における該回路部以外の銅箔をエッチング処理
して溶解除去することによって得られているが、このエ
ッチング処理を行うに際して回路部の側壁部も同時に溶
解されるいわゆるサイドエッチングを生じる。このサイ
ドエッチングによる側壁部の溶解は、被覆層である銅箔
が厚いほど顕著に生じる。また、回路の位置によって一
様にならないために形状性に優れ且つ寸法制度の正確な
回路を形成することは極めて困難であった。

【０００３】一方、最近の電子機器の発達に伴ってプリ
ント配線板はテレビ、カメラ等の民生用機器類、コンピ
ューター等の各種産業用機器類等に幅広く使用されるよ
うになってきたが、それにつれてより高精度な配線が要
求されるようになってきた。このような要求に対応する
ためには、いわゆるフルアディティブ法により回路を形
成する手法が採られている。一般にフルアディティブ法
による回路形成法は、絶縁体表面に所望の回路厚以上の
厚みを有するめっきレジストを形成し、露出した絶縁体
表面に無電解銅めっき法により銅層を形成した後、場合
によってはレジスト層を除去することによって回路を得
る。従来、ガラスエポキシ樹脂表面にフルアディティブ
法によって回路を形成する場合は、ガラスエポキシ樹脂
に直接密着性に優れた無電解銅めっき被膜を形成するこ
とが困難であった。そのためガラスエポキシ樹脂表面に
めっき触媒を含有した接着剤を塗布した基板を用いてい
た。この基板は、基板表面に無電解銅めっきを施すに際
してはその接着剤層をクロム酸等の強酸化剤を用いエッ
チング処理する必要がある等工程が複雑になる問題があ
るものの、フルアディティブ法に適用できる基板が他に
存在しないため一部の分野で既に実用化されている。

【０００４】しかしながら、上記基板は、ガラスエポキ
シ樹脂と銅被膜の界面に接着剤層が存在することから、
熱的信頼性、電気絶縁性等に欠ける。そのため、より回
路のファイン化を要求されるプリント配線板に対しては
上記基板では対応しきれないという問題が生じた。

【０００５】この問題を解決するため本発明者は、ガラ
スエポキシ樹脂表面に接着剤層を介さずに触媒を付与し
た後、所望の回路部以外の部分にレジストパターンを形
成し、ガラスエポキシ樹脂表面に無電解銅めっきを施す
方法を提案した。

【０００６】上記方法により、微細で熱的、電気的信頼
性に優れた回路を有するプリント配線板を得ることがで
き実用化されつつあるが、上記方法で無電解めっきを行
った場合めっきの未着、即ち回路の欠損が生じる問題が
発生した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フル
アディティブ法により極めて微細な回路を欠損なく形成
するプリント配線板の製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、本発明者が
先に提案した発明においてガラスエポキシ樹脂表面に触
媒を付与し、所望の回路部以外の部分にレジストパター
ンを形成した後、ガラスエポキシ樹脂表面に無電解銅め
っきを施した際にめっきの未着が生じる原因を、レジス
トのパターニング等の処理により触媒の活性度が低下し
たためと考えた。さらに、無電解めっき前に触媒を再活
性化することにより課題を解決できることを見いだし本
発明を完成させるに至った。

【０００９】即ち、上記課題を解決するための本発明
は、ガラスエポキシ樹脂表面に触媒を付与した後、所望
の回路部以外の部分にレジストパターンを形成し、無電
解めっきによって金属被膜を形成しプリント配線板を製
造する工程において、レジストパターンを形成した後、
露出したガラスエポキシ樹脂表面をホスフィン酸水溶液
またはヒドラジン含有溶液で処理し、ガラスエポキシ樹
脂表面に無電解めっきにより金属被膜を形成するもので
ある。

【００１０】上記ホスフィン酸水溶液中のホスフィン酸
濃度は０．０１〜５ｍｏｌ／ｌの範囲内であることが望
ましい。また、ヒドラジン含有溶液中のヒドラジン濃度
は０．０１〜２０ｍｏｌ／ｌの範囲内であることが望ま
しい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、ガラスエポキシ樹脂表
面に触媒を付与し、所望の回路部以外の部分にレジスト
パターンを形成することにより、回路部となる触媒が吸
着したガラスエポキシ樹脂を露出させる。しかしながら
この触媒は、レジストの現像あるいは熱硬化処理の際に
被毒や吸蔵水素の放出等、即ち活性度が低下すると考え
られ、低下の程度が著しい場合は無電解めっきの未着が
生じると考えられる。

【００１２】本発明では、活性度の低下した触媒を無電
解めっき前に再活性化することによりめっきの未着を防
止すると考えられる。本発明では、触媒再活性化処理と
して還元剤であるホスフィン酸水溶液またはヒドラジン
含有溶液に基板を浸漬することによって行う。本発明で
用いるヒドラジン含有溶液のヒドラジン源は、特に限定
されない。例えばヒドラジン一水和物、硫酸ヒドラジ
ン、塩酸ヒドラジン等を用いることができる。

【００１３】ホスフィン酸水溶液中のホスフィン酸の濃
度は０．０１〜５ｍｏｌ／ｌの範囲内であることが望ま
しい。また、ヒドラジン含有溶液中のヒドラジンの濃度
は０．０１〜２０ｍｏｌ／ｌの範囲内であることが望ま
しい。上記濃度がそれぞれ０．０１ｍｏｌ／ｌ未満の場
合は、処理に際して処理時間を長くしたり、処理温度を
高くしても触媒を充分に再活性化することができない。
一方、上記濃度がそれぞれホスフィン酸の濃度は５ｍｏ
ｌ／ｌ、ヒドラジンの濃度は２０ｍｏｌ／ｌを越える場
合は、溶液の粘性が増加し、エポキシ樹脂表面に存在す
る微細な凹部内に上記溶液が充分浸透せず、触媒の活性
度が不十分な箇所が生じ、密着強度のばらつき、あるい
はめっきの未析出等の問題が生じる危険性がある。さら
に上記濃度が高くなると人体及び作業環境に悪影響を及
ぼす恐れもある。

【００１４】さらにホスフィン酸水溶液またはヒドラジ
ン含有溶液による処理温度は、触媒の活性度低下の程度
や処理液中のホスフィン酸の濃度、ヒドラジンの濃度等
に関係するため限定できず、実施に際してはこの処理に
よってエポキシ樹脂およびレジストに悪影響を及ぼさな
い範囲で予め適正範囲を求めておく必要がある。

【００１５】本発明でガラスエポキシ樹脂表面の非めっ
き部分に形成するレジストおよびその形成法は特に限定
されず、公知のものおよび方法で行えば良いが、無電解
めっき処理に耐性を有するレジストを用いる必要がある
ことは言うまでもない。

【００１６】本発明で行う無電解めっき前処理は特に限
定されず常法を用いれば良い。例えばガラスエポキシ樹
脂表面の触媒付与は、キャタライジング−アクセレレー
ティング法やセンシタイジング−アクチベーティング法
を採用すれば良い。また本発明で行う無電解めっき法は
特に限定されず、公知のめっき液を用い、公知のめっき
手段を用いて行えば良い。

【００１７】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。

【００１８】（実施例１）縦１ｍ、幅１ｍ、厚さ１．６
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
細な凹凸を形成した。この微細な凹凸を持った面をエチ
ルアルコールにて洗浄し、さらに水洗した。水洗後、奥
野製薬社製「ＯＰＣ−８０ キャタリストＭ」を用い２
５℃で５分間、露出したガラスエポキシ樹脂表面に触媒
付与処理を行い水洗した。その後奥野製薬社製「ＯＰＣ
−５５５ アクセレーター」を用い２５℃で７分間促進
処理を行い水洗し、乾燥した。その後基板表面に冨士薬
品工業社製ネガ型フォトレジスト「ＦＳＲ−Ｓ」を厚さ
４０μｍに均一に塗布し、７０℃で３０分間乾燥した。
その後基板上に回路幅４０μｍ、回路間隔４０μｍとな
るようにパターニングされたフォトマスクをセットし、
１０００ｍｊ／ｃｍ² の紫外線を照射した後現像し、１
３０℃で３０分間乾燥した。

【００１９】その後基板をホスフィン酸の濃度が０．０
１ｍｏｌ／ｌのホスフィン酸ナトリウム水溶液に２５℃
で１０分間浸漬し触媒の再活性化処理を行った後水洗
し、ガラスエポキシ樹脂基板を得た。

【００２０】その後、該基板のガラスエポキシ樹脂表面
に、硫酸銅５水和物を１０ｇ／ｌ、エチレンジアミン４
酢酸２ナトリウムを３０ｇ／ｌ、３７％ホルムアルデヒ
ド溶液を５ｍｌ／ｌ、ポリエチレングリコール（平均分
子量１０００）を５０ｍｇ／ｌ、２，２’−ビピリジル
を１０ｍｇ／ｌ含有するめっき液を用い、溶液のｐＨを
１２．５に調節し、空気撹拌を行いながら６５℃で２０
時間無電解銅めっきを行った。

【００２１】以上の処理によってガラスエポキシ樹脂基
板表面に厚さ３５μｍ、幅４０μｍ、間隔４０μｍの回
路を有するプリント配線板が得られた。得られたプリン
ト配線板の回路部にめっき未着による欠損は観察されな
かった。

【００２２】（実施例２）触媒の再活性化処理をホスフ
ィン酸の濃度が５ｍｏｌ／ｌのホスフィン酸水溶液を用
い、２５℃で１分間行った以外は実施例１と同様な手順
でプリント配線板を得た。得られたプリント配線板の回
路部にめっき未着による欠損は観察されなかった。

【００２３】（実施例３）触媒の再活性化処理をヒドラ
ジンの濃度が０．０１ｍｏｌ／ｌのヒドラジン一水和物
水溶液を用い、２５℃で１０分間基板を浸漬し、その後
水洗した他は実施例１と同様な手順でプリント配線板を
得た。得られたプリント配線板の回路部にめっき未着に
よる欠損は観察されなかった。

【００２４】（実施例４）実施例１において触媒の再活
性化処理をヒドラジンの濃度が０．１ｍｏｌ／ｌの硫酸
ヒドラジン水溶液を用い、２５℃で５分間行った以外は
実施例１と同様な手順でプリント配線板を得た。得られ
たプリント配線板の回路部にめっき未着による欠損は観
察されなかった。

【００２５】（実施例５）実施例１において触媒の再活
性化処理をヒドラジンの濃度が２０ｍｏｌ／ｌの硫酸ヒ
ドラジン水溶液を用い、２５℃で１分間行った以外は実
施例１と同様な手順でプリント配線板を得た。得られた
プリント配線板の回路部にめっき未着による欠損は観察
されなかった。

【００２６】（比較例１）実施例１において触媒の再活
性化処理を行わない以外は実施例１と同様な手順でプリ
ント配線板を得た。得られたプリント配線板の回路部に
めっき未着による欠損が観察されたため、これを電子部
品として用いることはできない。

【００２７】（比較例２）実施例１において触媒の再活
性化処理をホスフィン酸の濃度が０．００５ｍｏｌ／ｌ
のホスフィン酸ナトリウム水溶液を用い、５０℃で１時
間行った以外は実施例１と同様な手順でプリント配線板
を得た。得られたプリント配線板の回路部にめっき未着
による欠損が観察されたため、これを電子部品として用
いることはできない。

【００２８】（比較例３）実施例１において触媒の再活
性化処理をホスフィン酸の濃度が５．５ｍｏｌ／ｌのホ
スフィン酸水溶液を用い、２５℃で１分間行った以外は
実施例１と同様な手順でプリント配線板を得た。得られ
たプリント配線板の回路部にめっき未着による欠損が観
察されたため、これを電子部品として用いることはでき
ない。

【００２９】（比較例４）実施例１において触媒の再活
性化処理をヒドラジンの濃度が０．００５ｍｏｌ／ｌの
ヒドラジン水溶液を用い、５０℃で１時間行った以外は
実施例１と同様な手順でプリント配線板を得た。得られ
たプリント配線板の回路部にめっき未着による欠損が観
察されたため、これを電子部品として用いることはでき
ない。

【００３０】（比較例５）実施例１において触媒の再活
性化処理をヒドラジンの濃度が２０．５ｍｏｌ／ｌのヒ
ドラジン水溶液を用い、２５℃で１分間行った以外は実
施例１と同様な手順でプリント配線板を得た。得られた
プリント配線板の回路部にめっき未着による欠損が観察
されたため、これを電子部品として用いることはできな
い。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によるときは、
従来困難であった極めて微細なかつ熱的信頼性、電気絶
縁性に優れた回路をフルアディティブ法によってガラス
エポキシ樹脂基板表面に欠損なく形成することが可能と
なる。また、得られたプリント配線板は、高密度実装が
可能な、かつ信頼性に優れた電子部品となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスエポキシ樹脂表面に触媒を付与し
   た後、所望の回路部以外の部分にレジストパターンを形
   成し、無電解めっきによって金属皮膜を形成しプリント
   配線板を製造する工程において、レジストパターンを形
   成した後、露出したガラスエポキシ樹脂表面をホスフィ
   ン酸水溶液またはヒドラジン含有溶液で処理し、ガラス
   エポキシ樹脂表面に無電解めっきにより金属皮膜を形成
   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】 前記ホスフィン酸水溶液中のホスフィン
   酸の濃度が０．０１〜５ｍｏｌ／ｌの範囲内であること
   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】 前期ヒドラジン含有溶液中のヒドラジン
   の濃度が０．０１〜２０ｍｏｌ／ｌの範囲内であること
   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。