JPH10270846A - デスミアー用脱脂剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板のビアホールやスルーホールに
発生するスミアーを有効に除去する手段、特にポリイミ
ド樹脂のプリント基板に発生するビアホールを十分に脱
脂することができ、しかも過マンガン酸浴へ持ち込まれ
ても、そのエッチング効果を低下させることのない脱脂
剤を開発すること。 【解決手段】 スチレン化フェノールのエチレンオキサ
イド付加物を含有するデスミアー用脱脂剤およびスルー
ホールまたはビアホールを有するプリント基板を、上記
デスミアー用脱脂剤で処理した後、酸化剤によるエッチ
ング処理を行うことを特徴とするデスミアー方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板の調
製時に生成するスルホールやビアホールとよばれる細孔
内のスミアーと呼ばれる熱変性された樹脂くずを除去す
る工程において、有利に利用することのできるデスミア
ー用脱脂剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板は、エポキシやポリイミド
等の樹脂板の両側に銅箔が貼り付けてあるものが基本で
あり、必要によりこれらを加工し、複数枚組み合わせて
必要な回路を作成して行く。 このプリント基板では、
上側の銅箔と下側の銅箔を導通させることが必要である
が、一般にはプリント基板にスルーホール（貫通孔）と
かビアホール（非貫通孔）とか呼ばれる細孔をあけ、こ
の細孔内に無電解めっき−電気めっきの手法により金属
皮膜を析出させて導通させることが行われている。

【０００３】ところで、スルーホールは、ドリルを用い
てあけることが普通であるが、この場合、その摩擦熱に
より樹脂板の一部が熱変性し、スミアーと呼ばれる樹脂
くずが生成する。 このスミアーは、スルーホール内に
析出した金属皮膜の密着性を低下させ、著しい場合には
ボイド（めっきの未析出）の原因となるため、大きな問
題となっている。

【０００４】このような、スミアーの発生は、図１で示
すようなレーザーであけられたビアホールの場合、より
大きな問題である。 すなわち、ビアホールでは、図の
ように穴底の銅表面ほぼ全面にスミアーが残ることにな
るが、これを除去せずにめっきを行なうと、スミアーが
絶縁層になり上下の銅箔層間の導通が得られないことに
なる。

【０００５】以上のように、スミアーの発生はプリント
基板の調製にとって大きな問題であり、スミア除去のた
めの種々の手段が講じられているが、現在、主に行われ
ているスミアー除去方法（デスミアー）は、脱脂膨潤、
過マンガン酸カリ溶液等の酸化剤によるエッチング、酸
化剤の中和還元よりなる方法である。

【０００６】上記工程において、脱脂膨潤は、素材の洗
浄、及び含有する溶剤により素材の樹脂を膨潤させ、次
の過マンガン酸等の酸化剤によりエッチングされ易くす
るものである。また、エッチングは、過マンガン酸カリ
等の酸化力により、スミアーを分解除去するものであ
り、中和還元は、基板に残留した過マンガン酸カリ等の
酸化剤を還元除去する作用を有するものである。

【０００７】上記の脱脂膨潤工程において、一般に用い
られる脱脂膨潤剤は、ピロリドンなどの溶剤を含む溶液
であり、樹脂を膨潤させる作用を有するものである。こ
のような脱脂膨潤剤は、素材がエポキシ樹脂の時は問題
ないが、素材がポリイミド樹脂の時はポリイミドが溶剤
に特異的に弱いために、この処理を行うと表面に粘着性
のポリイミドと溶剤の混合物のようなものを生じ、結果
として密着性、及びめっき析出性を悪化させるという新
たな問題が生じていた。 そのため、素材がポリイミド
の基板を処理する場合は、脱脂膨潤を省略し、エッチン
グ−中和還元の処理工程を行っていた。

【０００８】しかし、このように脱脂洗浄を省略する
と、エッチング工程での過マンガン酸溶液の濡れ性が悪
く、スミアー除去性にばらつきを生じてしまう。 この
現象は、特にポリイミドを素材とするビアホールのデス
ミアーに顕著に見られる問題であった。

【０００９】この問題の解決のためにピロリドンなど溶
剤を含まない、界面活性剤を主体とする脱脂洗浄剤の使
用が試みられたが、主成分の界面活性剤及び有機アミン
がスミアーに吸着し、それが過マンガン酸の接触を妨害
し、結果としてかえってスミアー除去性を悪化させてい
た。 更に、これらの脱脂剤成分が過マンガン酸浴に持
ち込まれ蓄積すると、著しく過マンガン酸のエッチング
効果が低下し、除去性が極端に悪化するという、新たな
別の問題も起こっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、プリント基板
のビアホールやスルーホールに発生するスミアーを有効
に除去する手段の開発、特にポリイミド樹脂のプリント
基板に発生するビアホールを十分に脱脂することがで
き、しかも過マンガン酸浴へ持ち込まれても、そのエッ
チング効果を低下させることのない脱脂剤の開発が求め
られていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記実情に鑑
み、デスミアーに関して鋭意研究を行った結果、従来エ
ポキシ樹脂やポリイミド樹脂を膨潤ないし溶解させない
として、全く考慮されていなかったスチレン化フェノー
ルのエチレンオキサイド付加物を有効成分とする脱脂剤
を用いれば、上記課題が解決できることを見出し、本発
明を完成した。

【００１２】すなわち、本発明の第一の目的は、スチレ
ン化フェノールのエチレンオキサイド付加物を含有する
デスミアー用脱脂剤を提供するものである。また、本発
明の別の目的は、スルーホールまたはビアホールを有す
るプリント基板を、上記デスミアー用脱脂剤で処理した
後、酸化剤によるエッチング処理を行うことを特徴とす
るデスミアー方法を提供するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のデスミアー用脱脂剤は、
スチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物を有
効成分とするものであり、１モルのスチレン化フェノー
ルに対し、５〜１５モルのエチレンオキサイドが付加し
たものが好ましい。 具体的なスチレン化フェノールの
エチレンオキサイド付加物の例としては、２モルのスチ
レン化フェノールに１８モルのエチレンオキサイドを付
加させて調製した化合物（サンモール２ＳＰ１８０；日
華化学(株)）や、３モルのスチレン化フェノールに２０
モルのエチレンオキサイドを付加させて調製した化合物
（サンモール３ＳＰ２００；同）等を挙げることができ
る。

【００１４】本発明のデスミアー用脱脂剤は、上記のス
チレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物をその
まま、あるいは適当な担体、例えばモノエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、カセイソーダ、炭酸ソーダ
等と組み合わせることにより、液状、粉体状等の剤型と
して調製することができる。

【００１５】かくして得られる本発明のデスミアー用脱
脂剤は、従来のデスミアー処理方法の脱脂膨潤工程で脱
脂膨潤剤に代えて利用される。 その場合の本発明のデ
スミアー用脱脂剤は、上記のスチレン化フェノールのエ
チレンオキサイド付加物の濃度として１〜２０ｇ／ｌの
範囲であり、またその温度は１０〜８０℃の範囲である
ことが好ましい。

【００１６】なお、本発明のデスミアー用脱脂剤を利用
した場合でも、他のエッチングおよび中和還元工程は従
来通りで良い。 本発明のデスミアー用脱脂剤を用いる
場合の具体的な処理温度および処理時間を示せば次の通
りである。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【実施例】次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるもので
はない。

【００１９】実 施 例 １ デスミアー用脱脂剤の調製：デスミアー用脱脂剤として
下のＡに示す組成の脱脂剤を調製した。 また、比較品
として、下のＢに示す脱脂剤（従来から最も一般的に使
用されている界面活性剤を用いた脱脂剤）およびＣに示
す脱脂剤（特にプリント基板用脱脂剤として従来から一
般的に使用されているもの）も調製した。これら各脱脂
剤および脱脂剤を用いない場合（対照例）について、後
記の条件で脱スミアー処理を行い、各脱脂剤のデスミア
ー脱脂剤としての性能を比較した。

【００２０】 ［ 組 成 ］ 脱 脂 剤 Ａ： サンモール２ＳＰ１８０^*（日華化学(株)） ５ｇ／ｌ カセイソーダ ２０ｇ／ｌ 脱 脂 剤 Ｂ： エマルゲン９１１^**（花王(株)） ５ｇ／ｌ カセイソーダ ２０ｇ／ｌ 脱 脂 剤 Ｃ： アデカトールＳＯ１３５^***（旭電化(株)） ５ｇ／ｌ モノエタノールアミン １５ｇ／ｌ * スチレン化フェノール２モルに対し、エチレンオキサイド１８モルを 付加させたスチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物。 ** ノニルフェノールエトキシレート系界面活性剤。 *** ２級アルコールエトキシレート系界面活性剤。

【００２１】［ デスミアー試験 ］脱脂工程に、上記の
脱脂剤Ａ、Ｂ、Ｃを用い、以下の条件にて処理を行いス
ミアー除去性を調べた。 １. 脱 脂 （ 被検脱脂剤 ） ４０℃ ２分 ２. エッチング 過マンガン酸カリ ５０ｇ／ｌ ７０℃ ５分 カセイソーダ ３０ｇ／ｌ ３. 中和還元 硫酸ヒドラジン ２５ｇ／ｌ ３０℃ ２分 硫酸 ５ｇ／ｌ

【００２２】試料としては、５０μｍのポリイミド樹脂
板の両側に２５μｍの銅板を張り、これに直径８０μｍ
の下の銅板に達するブラインドビアホール１００穴を設
けた７ｃｍ×７ｃｍフレキシブル基板を用いた。また、
スミアー残りの状態は、穴を上から顕微鏡で観察し、穴
底のスミアーを図２に示す基準により分類した。

【００２３】［ 試験結果 ］各脱脂浴を用いた時のスミ
アー残りおよび脱脂を行わなかった対照例のスミアー残
りは、表２の通りである。

【００２４】

【表２】

【００２５】この結果から明らかなように、従来使用さ
れている脱脂剤ＢおよびＣでは十分なデスミアー効果が
得られないが、本発明の脱脂剤Ａを用いた場合は、これ
らに比べ非常に優れたデスミアー効果を示した。この優
れたデスミアー効果が得られるのは、優れた脱脂力によ
りエッチング液がビアホール内に入りやすくなるためで
ある。

【００２６】実 施 例 ２ 実施例１の試験を継続して行い、１０ｄｍ²Ｂ／ｌ処理
時^*のスミアー除去性を実施例１と同様にして調べた。
この結果を表３に示す。 * 脱脂液１リットルに対し、２ｄｍ²の表面積の基板を
１０枚処理したことを示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】上記結果から明らかなように、脱脂剤Ｂ、
Ｃは、使用継続と共に著しくスミアー除去性が悪化し、
実用上使用不能となった。脱脂を行わない場合は、初期
と同じ結果であったことから、除去性悪化の原因は、エ
ッチング液の劣化ではなく、脱脂剤の持込みであると判
断される。更に脱脂剤Ａについては、２５リットル槽に
て連続試験を継続したが、１００ｄｍ²Ｂ／ｌ処理後に
おいてもスミアー除去性が全く低下しないことが確認さ
れた。

【００２９】実 施 例 ３ エッチング浴（過マンガン酸浴）に、本発明の脱脂剤と
して使用する界面活性剤及び他の公知の界面活性剤を添
加し、界面活性剤の汲み込みによるスミアー除去性の変
化を調べた。 スミアー除去性は、エッチング以外は実
施例１と同様の条件で行った。

【００３０】 ［ 試験界面活性剤 ］ １ サンモール２ＳＰ１８０ １００ｍｇ／ｌ ２ サンモール２ＳＰ１８０ ５００ｍｇ／ｌ ３ サンモール３ＳＰ２００^* １００ｍｇ／ｌ ４ エマルゲン９１１ １００ｍｇ／ｌ ５ アデカトールＳＯ１３５ １００ｍｇ／ｌ ６ ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ １００ｍｇ／ｌ ７ ラウリル硫酸ナトリウム １００ｍｇ／ｌ ８ プルロニックＬ４４^** １００ｍｇ／ｌ * スチレン化フェノール３モルに対し、エチレンオキサイド２０モル を付加させたスチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物 （日華化学(株)）。 ** 旭電化(株)

【００３１】［ 試験結果 ］上記の各界面活性剤を添加
したエッチング浴を利用した場合のスミアー除去性は表
４の通りであった。

【００３２】

【表４】

【００３３】以上の結果より、スチレン化フェノールの
エチレンオキサイドのみが過マンガン酸浴へ持ち込んで
もスミアー除去性を悪化させないことが明らかになっ
た。

【００３４】

【発明の効果】本発明のデスミアー用脱脂剤は、従来の
脱脂膨潤剤に比べ、ビアホールやスルーホールのデスミ
アー処理に優れた効果を有するものであり、また、エッ
チング浴に汲み込まれたとしても、影響がほとんどない
ものである。

【００３５】従って、本発明のデスミアー用脱脂剤を従
来の脱脂膨潤剤に替えて使用することにより、スミアー
除去速度を向上させることができ、エッチング浴（過マ
ンガン酸）での処理時間の短縮や浴温度の低下等作業性
を向上することができる。また、長時間にわたってエッ
チング浴の性能を低下させないので、処理のばらつきも
改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビアホールを模式的に示した図面。

【図２】スミアー残りの分類基準を示す図面。

【符号の説明】

１ ・・・ ・・・ 銅板 ２ ・・・ ・・・ 樹脂板 ３ ・・・ ・・・ スミアー ４ ・・・ ・・・ ビアホール 以 上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチレン化フェノールのエチレンオキサ
   イド付加物を含有するデスミアー用脱脂剤。
2. 【請求項２】 スルーホールまたはビアホールを有する
   プリント基板を、スチレン化フェノールのエチレンオキ
   サイド付加物を含有するデスミアー用脱脂剤で処理した
   後、酸化剤によるエッチング処理を行うことを特徴とす
   るデスミアー方法。