JPS59100596A - プリント回路板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銅張多積層板を用い、ｑ１￥にスルーホール部
のみに選択的に無電解メッキを析出させる経済的かつ作
業性に優れたプリント回路板の製造方法に関する。

周知の如〈従来、プリント回路板の製造方法の主流はエ
ツチドフォイル法が一般的である。しかし、近年プリン
ト回路板の高密度化に伴い、従来のエツチドフォイル法
では製造工程が複雑な上、アンダーカットや電電メッキ
に伴うメッキ厚の不均一による回路自身の寸法精度が悪
いばかりでなく、オーバーハングによるブリッジなどに
よりその工業的な生産が難しくなってきている。

したがって、最近は電気メッキに伴うメッキ厚入の不均
一を回避し均一なメッキ厚みを得ることのできる無電解
メッキを主流とした高密度化に対応すべく種々の方法が
提案されている。

その一つとしてアディティブ法があるが、高価な特殊基
材の使用や、表面粗化液による公害問題などあり、また
基材と回路部との密着性や使用する接着剤のコスト面な
どを考え合わせると、やはり銅張）積層板をベースにし
たものがこれからも主流になってゆくものと考えられる
。

例えば（１）特開昭５４−１８９６５号の発明では、銅
眼シ槓灼板上の銅箔を選択エツチングにょ９所望回路を
形成した後、形成された回路の所定の位置ＶＣ７，／ｌ
／　−ホールを形成し、次いでこのスルーホール部を含
み回路形成全体上に無電解メッキ前処理層を形成し、そ
の後回路形成全体の無電解メッキ前処理層を機械的に除
去し、前記の無電解メッキ前処理層を形成したスルーホ
ール部とその周囲の回路部以外にソルダーレジスト膜を
形成し、然る後スルーホール部とその周囲の回路部に無
電解メッキ層を形成させろプリント回路板の製造方法が
提案されている。

また（２）特開昭５０−１５５９６５ｇノ発明テＩｄニ
ー、銅張り積層板にスル−ホールを形成し、スルーホー
ル部穴内を含む全表面に無電解メッキ用活性化物質の層
を形成させ、活性化物質で被覆された板の表面に光硬化
フィルム状のレジストを密着させ、スルーホール部分と
印刷回路になるべき部分とが残るように露光現像し、露
出した銅箔をエツチング除去した後、露呈した無電解メ
ッキ用活性化物質層に無電解メッキを行なうプリント回
路板の製造方法が提案されている。

サラに１だ同様に（３）鋼張シ積層板にスルーホールを
形成し、スルーホール部を含んだ回路部以外をアルカリ
可溶インクでマスクし、次いで無電解メッキ用活性化を
行なった後、前記インクを除去し活性化層の残っている
スルーホール部及び回路部ＶＣ無電解メッキを行なうプ
リント回路板の製造方法、並びに（４）銅張り積層板に
スルーホールを形成し、必要な回路及びスルーホール部
をマスク・エツチングして、形成し、次いで無電解メッ
キ用活性化層を形成させる。スルーホール部以外をマス
クし、スルーホール部のみ無電解メッキを行なうプリン
ト回路板の製造方法なども提案されている。

しかしながら、上記の従来方法のいずれも部分的に活性
化層を残存させ、その部分のみを無電解メッキによりメ
ッキ膜を形成しようとするものであるが実用的な方法で
ない。この理由は以Ｔに示す。

（１）の方法においては、特に回路間隔が狭くなった部
分において触媒物質を除去することが困難となるばかリ
マなく、例えは機械研摩を用いた場合回路際から非常に
微細な「ひけ」が発生し回路間の短絡が発生する。

また、（２）の方法においては、高密度化に伴うファイ
ンな回路を形成する場合使用するレジストと銅箔との間
に活性化物質層が存在するため、例えば光硬化型フィル
ム状レジストを用いた場合、密着性に欠は現像時に回路
部上のレジストが流れ、その結果エツチングレジストと
しての役目を果たさなくなり、所望する回路の形成が困
難になる。

さらにまた、（３）の方法においては、スルーホール部
内壁に往々にしてインクが付着し活性化層が部分的に形
成されないことがある。また銅張シ積層板前面にインク
でマスクを形成し、その後スルソーホール部を設ける場
合においてもトリｌしによる穴あけあるいは金型による
打抜き時にドリル及び金型のピンにインクが付着し、ス
ル−ホール内壁、銅箔面に付着しスミャーに似た現象を
起こし、部分的に無電解メッキとの密着状態が悪化する
。

そして、（４）の方法においては、回路間に触媒が残う
ているため、絶縁抵抗の低下を招き、極端に回路間の狭
い部分など短絡の原因になりかねない。

以上の如く、前記に示した種々のプリント回路板の製造
方法は実用性に乏しく、工業的に生産することは不可能
である。

そこで、本発明は上記従来方法の欠点に鑑み、これを解
消して工程が簡略化できかつ極めて信頼性が高く経済的
に安価な高密度プリント回路板を容易に生産し得る製造
方法を見い出した。

即ち、本発明は銅張９積層板に穴あけを施した後、スル
ーホール部及び回路部をマスクし、前記以外の余分な銅
をエツチングにより溶解除去するか或いはエツチング抜
穴あけをし、次にスルーホール内壁を含む積層板全面に
触媒付与を行なった後、無機酸と過酸化水素との混合水
溶液に接触させることにより、スルーホール部以外の触
媒を除去する。さらに、前記積層板を無電解メッキ浴に
浸漬するか、もしくは前記積層板のスルーホール部以外
にソルダーレジスト膜を形成後、無電解メッキ浴に浸漬
し、スルーホール部もしくは回路上にメッキ膜を形成す
るという工程を持つプリント回路板の製造方法である。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明に使用する銅張シ槓層板の縦断面図を
示す。この積層板は、市販されているもの全て使用可能
である。例えば、紙エポギシ銅張り積層板、紙フェノー
ル鍋敷り積層板、ガラスエポキシ銅張シ積層板、コンポ
ジット銅張９！Ａ層板、トリアジン銅張シ積層板を用い
ることができる。

捷た、銅箔の厚みも一般に入手可能な１８．８６．７０
μｍのうち、いずれでも使用可能であるが、現在高密度
化が進展しているため、回路間隔及び回路幅の狭いもの
を形成する上において、銅箔の厚みは１８μｍであるこ
とが好ましい。

次に回路として必要な部品挿入用の、並びに゛表裏の導
通用の穴をあける。これを示すのが第２図である。穴あ
けは、ドリル及び金型による打抜きの両方共使用可能で
あり、同一品種の穴あけが多量である場合には、金型に
よる打抜きが有利であり、少量の場合ドリルの方が有利
である。

第２図及び第３図はエツチング工程を示す。エツチング
工程で用いられるレジストは、アルカリ及び有機溶剤可
溶性インクまたは光硬化型フィ７レム用レジストの２種
が考えられる。インクはピンポール、回路寸法精度が悪
いという問題があり、また時々スルーホール内壁にイン
クが付着し、インク剥嘆時に除去しにくいため、エツチ
ング用レジストとして使用しがたく、むＱろ、光硬化型
フィルム状レジストいわゆるフォトレジストが好ましい
。フォトレジストとしては、例えばデュポン社製リスト
ン、ダイナケム社製ラミナーのいずれを用いてもよい。

また、エツチング液は、アルカリ性エツチング液、塩化
第二鉄、塩化第二銅などが挙げられるが、エツチングレ
ジストがフォトレジストであり、公害等の問題により廃
液処理が可能で、再生可能なエツチング液でなければな
らないことより、エツチング液は塩化第二銅が好寸しい
。なお本発明においては、上記の方法を用いて、エツチ
ング抜穴あけをしてもよい。

次に無電解メッキの前処理を行なう。これを示Ｌ　ｆｃ
　（７）が第５図である。無電解メッキについては、無
電解銅メッキ、無電解ニッケルメッキ、無電解金メッキ
などがあるがメッキ浴が異なるだけで他のメッキ前処理
工程は同一であるので、ここでは無電解銅メッキを用い
た方法について説明する。

まず、最初に脱脂であるが、有機溶Ａｌｌ　またけアル
カリ性水溶液を使用する。例えば、トリクロルｘ４−ｖ
ン、ｏ、ｉ〜５　ｍａｒ、／ｌの水Ｍ化ナトリウム水溶
液、シブレイ社製アルキレートまたはシェーリング社製
クリーナーセキユリガント９０２のいずれを用いてもよ
い。

次にシブレイ社製コンディショナー１１６０を用いてス
ルーホール内壁及び積１ｎ板表面の樹脂の整面を施して
もよい。

さらに、銅表面のラフ１−エツチングを行なう。

この工程には、１００〜２５０ｇ、／ｌの過硫酸アンモ
ニウムもしくは１．０〜４　ｍｏｌ／ｊ？の硫酸、０．
５〜２．５ｍｏｌ／ｌｌの過酸化水素から成る混合水溶
液のいずれを用いることができる。

最後に触媒付与を行なう。ここでいう触媒付与とは、触
媒となりうる金属イオンを含む溶液に積層板を浸漬して
、積層板上に金１８イオンを吸着させ、次に触媒となる
金属イオンを金属に還元可能な液に前記積層板を浸漬す
ることにより、゛＾１１記積層板上に触媒を吸着させる
方法である。具体的には、触媒となりうる金属イオンを
含む液としては、シブＶイ社製キャタリスト９Ｆ、同社
製キャタポジット４４またはシエーリング社製アクチベ
・−ターネオガントの８種があり、このうちいずれを用
いてもよい。捷だ、金属イオンを金属に還元可能な液は
、シブレイ社製アクセレレータ−１９、シェーリング社
製すデュサーネオガントのいずれを用いてもかまわない
が、シプレ、イ社製キャクリスト９Ｆまたはキャタボジ
フト４４と同社製アクセレレーター１９の組合せ、シェ
ーリング社製アクチベーターネオガントと同社製すデュ
サーネオガントの組合せが好ましい。

触媒付与後、無機酸と過酸化水素との混合水溶液に積層
板を接触させ、積層板上の触媒を溶解除去させる。これ
を示したのが第６図である。ここで触媒除去液として無
機酸と過酸化水素との混合水溶液を用いる理由は、銅表
面も同時にソフトエツチングされ、この後のソルダーレ
ジスト嘆等と積層板との密着性が向上するためである。

無機酸と過酸化水素との混合水溶液と積層板との接触方
法は、浸漬法、スプレー法またはローフレコーター法等
の８＠があるが、いずれを用いてもよい。また、浸漬法
及びスプレー法においては、スルーホール部など触媒を
残したい部分をフォトレジストで被覆する必要がある。

１だ、浸漬法では積層板を１枚１枚カゴに入れ、一定時
曲触媒除去液に浸漬し、水洗後、カゴより積層板を１枚
１枚とりだし乾燥する。したがって、連続工程とするこ
とが困難であるため、時間がかかりすぎるし、また水洗
後の積層板は乾燥させる１でに空気中または水中のどち
らかに放置されるため、銅箔上に酸化膜が生成し、ソル
ダーレジスト膜及び無電解銅メッキ膜との密着が悪くな
ることが時々見られる。スプレー法においてもスルーホ
ール部を被罹しているフォトレジストがスプレーの圧力
のために破れ、スルーホール内壁に吸着している触媒が
除去されル場合が時々ある。またランドレヌスル−ホー
ｐはレジスト形成が困難なため、浸漬法及びスプレー法
は使用範囲が限定される。したがって、本発明での４（
“１層枚と触媒除去液との接触法としては、触媒除去、
水洗、乾燥が連続ラインとして可能でスルーホール内壁
に触媒除去液を接触させずに積へ・層板表【６１だけに
接触可能なロールコータ−法が好ましい。更に好ましく
は第１０図に示す如く、触媒除去処理を施そうとする積
層板の下面をロールと接触させる方法で、他面は反転さ
せて同様の方式を用いるのが最もよい。処理時間が１分
以内では触媒の除去が完全でなく、１０分以上では回路
部の帽箔がエツチングされすぎて、銅箔の厚みが少なく
なり導通抵抗が高くなりジュール熱による断線が起こり
やすくなるため、処理時間Ｆｉｌ〜ｌＯ分が好ましい。

温度は、過酸化水素の分解が促進されない程度がよく、
２０〜５０　’（！が好寸しい。

また、無機酸は塩酸、硫酸のうちいずれか少なくとも１
種が好ましく、無機酸の濃度としては０．２〜５　ｍｏ
ｌ、／４の範囲が良く、過酸化水素の濃度は０．５〜５
　ｍｏｌ／６の範囲が最も艮好な結果が得られた。

次に、ソルダーレジスト膜を印刷法もしくは光峙化型の
フィルレム状ソルダーレジヌトを用いて、スルーホール
部以外をマスクした後、無電解メッキ浴中に浸漬し、所
望厚みの無電解銅メッキ膜を形成させる。これを示した
のが第７図及び第８図である。その他の方法として、ソ
ルダーレジスト膜を形成させず、触媒を除去後すぐに積
層板を無電解銅メッキ中に浸漬し、所望厚みの無′ｉ１
３’、解銅メッキ膜を形成させる。これを示したのが第
９図である。以上２種の方法があるがどちらを用いても
よい。

無電解銅メッキ工程以降は、エツチドフォイル法で用い
られている製造工程と同一の工程を用いてプリント回路
板を製造することができる。例えば、端子部にはニッケ
ルメッキ、金メッキを施さなければならない。回路全体
もしくはスルーホール部に半田メッキを施さなければな
らない場合、半田メッキを施す。無電解銅メッキ前にソ
ルダーレジスト膜を形成させなかった場合、ソルダーレ
ジストａを形成させるという様に、それぞれ必要な工程
を経ることによりプリント回路板を完成することができ
る。

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 紙エポキシ銅張シ積層板に金型による打抜きで穴をあけ
た。デュポン社製リストン１２２０を用いて必要な回路
部及びスルーホール部をマスクした。

塩化第二銅を用いて余分な銅を溶解除去した。レジスト
を剥膜後、シブレイ社製無電解銅メッキ前処理工程を用
いて脱脂から触媒付与までを行なった。まず、６０°Ｃ
の同社製アルキレート溶液に前記積層板を５分間浸漬し
て脱脂を行なった。次に３０°Ｃの同社製コンディショ
ナー１１６ｏに３分間浸漬して整面を行なった。さらに
、１５０ｆ／ｌ、２５℃の過硫酸アンモニウムに２分間
浸漬し銅表面をソフトエツチングした。１．８　ｍｏｌ
／ｌ、常温の硫酸水溶液に１分間浸漬し銅表面のスカム
を溶解式せた。４５°Ｃのシブレイ社製キャタボジット
４４に５分間、常温の同社製アクセレレーター１９に８
分間浸漬し積層板表面に触媒を吸着させた。１１０°Ｃ
で１０分間乾燥させた。デュポン社製リストン１２２０
を用いてスフレ−ホール部等の触媒を残したい部分をマ
スクした。組成が１．８　ｍｏｌ／ｌの硫酸、１．２　
ｍｏｌ／ｌの過酸化水素から成る８０’ｃ触媒除去液に
５分間浸漬し触媒除去を行なった。

（組成ｌ） ０＠を酸銅　　　　　　　０．０６　ｍｏｌ／ＪＯＥＤ
ＴＡ・２Ｎａ塩　　　　　　０．１２　ｍｏｌ／ｌＯ水
酸化ナトリウム　　　　　　０．８６　ｍｏｌ／ｄＯホ
ルマリン０．８０　ｍｏｌ／／１ ０シアン化ナトリウム　　　　　５　ｍｙ／１０１．１
０−フェナントロリン　　５り／ｌＯポリエチレングリ
コー／ｌ／　　　　Ｉ　Ｑ／（１マスク剥膜後、上記組
成１の６０’Ｃの無電解銅メッキ浴に１０時間浸漬し、
約３０μｍのメッキ膜を形成させた。メッキ膜形成時に
おいて、スルーホール部及び銅箔でできている回路部以
外のエポキシ樹脂表面に銅の析出は見られなかった。

実施例２ ガラスエポキシ銅張シ積層板にドリルを用いて穴あけを
行なった。デュポン社製リストン１２２０を用いて必要
な回路部及びスルーホール部をマスクした。塩化第二銅
塩を用いて余分な銅を溶解除去し／こ。シェーリング社
製無電解銅メッキ前処理工程を用いて脱脂から触媒付与
までを行なった。

丑ず、クリーナーセキユリガント９０２を用いて脱脂を
行なった。次に１．８　ｍｏｌ／ｌの硫酸、２　ｍｏｌ
／ｌの過酸化水素、過酸化水素の安定剤であるエッチク
リーナーＧ　Ｓ　８２９、活性剤Ｇ−１８から成る４０
°Ｃの混合水溶液に前記ａｍ板上の銅表面をソフトエツ
チングした。さらに、３０°Ｃのアクベーターネオガン
ト８８４に６分間、８０°Ｃのリデューサ−ネオガン）
ＷＡに４分間浸漬し、積層板表面に触媒を吸着させた。

１１０°Ｃで１０分間乾燥し、１、８　ｍｏ１７６の（
ｍｌ酸と２．４　ｍｏｌ／６の過酸化水素から成る４０
°Ｃの触媒除去液をロールコータ−法により前記積層板
と接触させ、スルーホール内壁に吸着させた触媒以外を
除去した。

（組成２） ｏ＠ｒ酸銅　　　　　　　０．０８　ｍｏｌ／ｎ０ＥＤ
ＴＡＩＩＮａ塩　　　　　　　　　　０．０５　ｍｏｌ
／＃○水酸化ナトリウム　　　　　　０．２０　ｍｏｌ
／１０ホルマリン　　　　　　　　　　０．１０　ｍｏ
ｌ／（１０シアン化ナトリウム　　　　　５　ｍｙ／（
１０１，１０７ｘナントロリ７　　　５　ｍｇ／ｌＯポ
リエチレングリコール　　　１　ｆ／（１上記組成２の
７０℃の無電解銅メッキ浴に前記積層板を１５時間浸漬
し、約３０μｍのメッキ膜を形成させた。メッキ膜形成
時において、スルーホール部及び回路部以外のエポキシ
樹脂表面に銅の析出は見られなかった。

実施例３ ガラスエポキシ鋼張＃）積層板にドＩＪ　／しを用いて
穴あけを行なった。実施例１と同様の方法を用いて回路
部及びスルーホール部を形成した。シブレイ社製の無電
解銅メッキ前％理工程を用いて前記積層板を脱脂から触
媒付与までの工程を順次行なった。１１０℃で１０分乾
燥し、２．７　ｍｏｌ／ｌＩの硫酸と２．４　ｍｏｌ／
ｌの過酸化水素から成る８０°Ｃの触媒除去液をロール
コータ−法により前記積層板と接触させ、ヌルーホール
部内壁以外の触媒を除去させた。次に東京応化社製のソ
ノレダーインクを使用して、スルーホー）ｖ部以外の積
層板表面にソルダーレジスト膜を形成する。組成ｌの６
０°Ｃの無電解銅メッキ浴に前記積層板を１０時間浸漬
し、約８０μｍのメッキ膜を形成させた。メッキ膜形成
後、ソルダーレジスト膜と積層板との密着性を調べる片
面接着剤付テープによる引き剥し試験を行なったが、ソ
ルダーレジスト膜の剥れはなかった。

実施例４ 紙エポキシ銅張り積層板にドリルを用いて穴あけを行な
った。実施例１と同様の方法を用いて回路部及びスルー
ホール部を形成した。次にシブレイ社の無電解銅メッキ
前処理工程を用いて前記積層板を脱脂から触媒付与まで
の工程を順次行なった。１１０°Ｃで１０分間乾燥し、
１．２　ｍｏｌ／ｌの過酸化水素から成る５０℃の触媒
除去液をロールコーク−法により前記積層板と接触させ
、ヌル−ホ・−ル内壁に吸肩させた触媒以外を除去した
。次に組成１で６０°Ｃの無電解銅メッキ浴に前記積層
板を１０時間浸漬し、約８０μｍのメッキ膜を形成させ
た。メッキ膜形成時において、ヌル−ホール部及び回路
部以外のエポキシ樹脂表面に銅の析出は見られなかった
。

実施例５ ガラスエポキシ中張り積層板にトリｌし金柑いて穴あけ
を行なった。実施例２と同様の方法を用いて回路部及び
スルーホール部を形成した。次にシェーリング社製の無
電解銅メッキ前処理工程を用いて前記積層板を脱脂から
触媒付与までの工程を順次行なった。１１０℃で１０分
間乾燥し、１．２ｍｏＩ／ｌの塩酸と２．５　ｍｏｌ／
ｌの過酸化水素から成る４０°Ｃの触媒除去液をロール
コータ−法により前記積層板と接触させ、スルーホール
内壁以外の触媒を除去した。次に三井東圧社製のソルダ
ーインクを使用してソルダーレジスト膜を形成した。組
成２で７０℃の無電解銅メッキ浴に前記積層板を１５時
間浸漬し、約８０μｍのメッキ膜を形成させた。メッキ
膜形成後、ソノレダーレジスト膜の密着性を調べる引き
剥し試Ｍを行なったが、ソルダーレジスト膜の剥れはな
かった。

以上述べた如く本発明によるスルーホー＋／しを有する
プリント回路板を製造する場合、メツキレシストの形成
工程を省略できるので、製造工程が簡略化でき、また従
来法より無電解メッキを施す面積が少ないため、製造費
が安価となるという利点がある。そのうえ、無機酸及び
過酸化水素という通常広く用いられている薬品が使用で
きるので、触媒除去を手軽に行なうことができ、触媒除
去と同時に回路を形成している銅箔が表面粗化されるた
め、ツルグーレジスト膜とプリント回路板の密５Ｎがｍ
−向上するという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法において使用されるプリント
回路板用の基板の縦断面図、第２図〜第９図は本発明の
製造方法における工程順の製品構成部分のＭ断面図、第
１Ｏ図は本発明の製造方法に、かけるローフレコーター
による接触工程の一例を示す縦断面図である。 ヒ記の図面において、 １・・・・・・・・・絶縁板 ２・・・・・・・・・電解銅箔 ８・・・・・・・・・穴 ４・・・・・・・・・エツチング用Ｖシスト５・・・・
・・・・・触媒層 ６・・・・・・・・・ソルダーレジスト膜７・・・・・
・・・・無電解銅メッキ欣イ・・・・・・・・・触媒除
去液 口・・・・・・・・・プリント回路板 ノド・・・・・・−・ロー〜 特許出願人の名称 イヒテン林式会社 代表者　多賀４゛１１一部 Ｓ／θｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅張り積層板上の所望する回路部以外の銅箔をエツ
   チングした後、所定の位置にスルーホール部を形成し、
   次に触媒付与を施し、所望する部分のみ選択的に無電解
   メッキを施すことにより回路を形成するプリント回路板
   の製造方法において、触媒付与を施した後、該部分に無
   機酸と過酸化水素との混合水溶液を接触させることによ
   り、スルーホール部の内壁以外のプリント回路板上の触
   媒を除去し、ヌル−ホール部もしくは回路部に無電解メ
   ッキを施すことを特徴とす、るプリント回路板の製造方
   法。 ２、前記無機酸は、硫酸、塩酸のいずれか少なくとも１
   種の酸であることを特徴とする特徴請求のｒ（’ｊｉ囲
   第１項に記載の方法。 ３、前記無機酸と過酸化水素との混合水溶液は、その組
   成が無機酸０．２〜５　ｍｏ＋／７！と過酸化水素０．
   ５〜５　ｍｏｌ／ｌから成る混合水溶液であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、前記無機酸と過酸化水素との混合水溶液は、温度が
   ２０〜５０°Ｃの範囲内であることを特徴とする特許請
   求の範囲第８項に記載の方法。 ５、前記無機酸と過酸化水素との混合水溶液は、前記積
   層板との接触時間が１〜１０分の範囲内であることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項に記載の方法。