JPS595616B2 - ジユシガンユウブツシツチユウノ アナノクリ−ニングホウホウ - Google Patents

ジユシガンユウブツシツチユウノ アナノクリ−ニングホウホウ

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JPS595616B2
JPS595616B2 JP50133932A JP13393275A JPS595616B2 JP S595616 B2 JPS595616 B2 JP S595616B2 JP 50133932 A JP50133932 A JP 50133932A JP 13393275 A JP13393275 A JP 13393275A JP S595616 B2 JPS595616 B2 JP S595616B2
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22Roughening, e.g. by etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/0055After-treatment, e.g. cleaning or desmearing of holes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K2203/07Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
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    • H05K2203/0793Aqueous alkaline solution, e.g. for cleaning or etching
    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂含有物質中にあけられた孔のクリーニン
グ方法に関する。
樹脂含有物質に孔をあけた場合、孔の内壁に樹脂が付着
して汚れることがしぱしばである。
この汚れは、主として穿孔作業中に該物質中の樹脂成分
の融点以上に温度が土るか或いはそのような温度下で作
業を行なうということに帰因するものである。例えば、
エポキシ樹脂を含浸させたガラス繊維をラミネートした
物質に孔をあける場合、ドリルビットとその物質との間
の摩擦によりドリルビットの温度が上昇する。
今日多種多様の穿孔機が一般に使用されているが、これ
らは非常に速いスピードで穿孔することが可能であり、
実に1分間に200個の孔をあけることができる。この
ような条件下では、ドリルビットの温度は250〜30
0℃(500〜600′F)にもなり、これはエポキシ
樹脂の融点より高くなつてしまつている。従つて、穿孔
している間に溶融したエポキシ樹脂はドリルビットに付
着し、次いでビットを引き抜いた時に、この溶融エポキ
シ樹脂力号Lの内壁を汚すことになる。この孔の内壁の
汚れは無視してもよい場合もあるが、どうしても除去し
なければならない場合もある。
例えば、複数個の平行盤伝導体を含む樹脂含有物にあけ
られた孔を考えてみよう。この孔は盤に対し垂直にあけ
られており、二以上の平行伝導体を連絡している。もし
この二以上の伝導体の間に伝導路を形成するために、こ
の孔にメッキを施こそうとする場合には、メッキした孔
と伝導体の間に伝導性の接触を持たせようとすれば上記
の樹脂汚れを孔の端から取り除く必要がある。上に述べ
たようなメツキを施した孔は、両面に伝導体を有するプ
リント回路間又は二個以上の重層板間の電気的接続子と
して有用である。この接続子の機能として要求される電
気的及び機械的完全性は、孔の伝導部の内壁から樹脂物
質を完全に除去することにより初めて得られるものであ
る。樹脂汚れの除去が必須であるもう一つの例として、
米国特許明細書第3,646,572号に開示されてい
る如き電線集合体がある。本発明の方法は、この集合体
にも好ましく適用しうるものである。例えば、この電線
集合体では支持体の樹脂表面に完全に絶縁された網状電
線が埋められている。この電線と他の伝導体との接続は
、例えば、電線の面に垂直に且つ孔が電線と交わるよう
な状態で孔をあけ、その孔の内壁及びこの孔と交わつて
いる電線の先端をメツキした後、連結部をはんだ付けす
ることにより得られる。その際、孔の内壁及び電線の先
端の部分の樹脂汚れが完全に除去されていない場合には
、メツキした孔の壁と電線の先端の間の電気的接触が不
良又は全然ないという結果になる。メツキの際に電気的
接触がたとえ得られたとしても、次のハンダ付けのとき
に樹脂汚れが熱のために膨脹して孔と電線との物理的接
触をこわしてしまうということも考えられる。この樹脂
汚れを除去する方法は多数知られている。
その一つに機械的な方法があり、これは乾燥した又は湿
つた研摩材粒子を孔全体チヤネリングさせる方法である
。これと同様の方法として、水の圧力を利用して高濃度
の研摩材スラリーを通す方法がある。しかしながら機械
的な方法では一般に時間がかかり、しかもコントロール
が困難であるという欠点がある。その上、この方法では
一つの回路における全ての孔について再現性を期待する
ことが難しく樹脂汚れを完全に除去することは不可能に
近い。樹脂汚れを除去する方法として、もつと一般的で
信頼性のある方法は、汚れた樹脂塗布面を侵す化学薬品
を使用する方法である。
約90%までの濃流酸を用いることにより好結果が得ら
れている。
樹脂汚れは一般に0.0025Cf!L(0.001イ
ンチ)以下の厚さであるが、これは濃硫酸で処理すると
約1分で除去することができる。ところが、汚れを効率
よく除去するためには高濃度の硫酸が必要であるが、こ
のような高い濃度の硫酸の取扱いには細心の注意が必要
であり、そのため作業のスピードが落ち不経済という結
果になる。濃クロム酸も汚れ除去剤として有効であるこ
とが知られている。
ところが濃クロム酸は硫酸より反応が遅く、同量の汚れ
を除去するのに5〜15分もかかる上に硫酸と同様取り
扱いには注意が必要である。またそれを入れるタンクに
は特別のライニング処理が必要であり浸漬のための柵も
必要である。更にこの方法では厳密な水質管理が必要と
なり、クロム金属残渣の処理を環境衛生上満足できる方
法で行なうことの困難性も問題になる。硫酸とフツ素含
有酸とを各種の割合いで組合せたものも有効であるが、
これは非常に毒性が強いため特別の装置、例えば排気設
備を必要とする等の欠点がある。過マンガン酸塩は特殊
な設備を必要とせず、作業上特別の危険もない上、廃棄
物処理の際の環境汚染の心配もないという理由で有効な
汚れ除去剤として提案されている。
本発明の目的は過マンガン酸塩を使用する優れた汚れ除
去方法を提供することにある。
過マンガン酸塩による孔のクリーニング方法の効果は、
温度と濃度を別にすれば、時間依存性が高いという事が
知られている。
孔壁の樹脂汚れを除去するに効果的な工業的方法では、
過マンガン酸塩のアルカリ性溶液を用いて、好ましくは
約40〜60℃の温度で約20〜50分処理を行なう。
驚くべきことに、本発明者等は一定の過マンガン酸塩濃
度及び一定の温度において、汚れ除去の速度が直線的に
変化しないことを発見した。
樹脂サンプルを先ず本発明の処理浴に浸漬した場合、初
めの段階では除去される物質の量は処理時間にまさに比
例している。ところが、どういつた現象によるものかは
不明であるが第2の段階が次に起こり、ここでは被処理
樹脂物質の重量が増加しており、これに引き続き重量が
減少する段階があることが確められた。このことは、ク
ロム酸を用いて同様のテストを行なつたところ、汚れの
除去量が時間に伴つて直線的に増加するという結果が得
られたという事実を考えれば実に驚くべきことである。
減量一増量一減量というサイクルが見られることに関す
る一つの説明として、第一次の減量の後に、その攻撃を
受けた領域にクラストが蓄積するということが考えられ
る。このクラストは、例えば過マンガン酸による腐食の
ときに生成する酸化副生物から成つている場合が考えら
れる。第二次の減量が起きる段階ではこのクラストが脱
落して、そこの表面が新たにアルカリ性過マンガン酸塩
の酸化作用を受けるものであろう。更に、本発明者等は
、第二次の減量の段階に至るに充分な時間サーキツトボ
ードの樹脂汚れ除去の処理を行なつた場合、プリント回
路についても電線集積回路についてもその性能が低化す
るということを発見した。
これは第二次の減量の段階での腐食が進み、その結果、
基体が樹脂に富んでいたものから、例えば、樹脂/ガラ
ス繊維ラミネート基体の場合にはガラスに富んだものに
変化するからであろう。
また、この性能低下は過度に侵食された孔壁に生じたガ
ラスに富んだボードがメツキされることに起因するとい
うことも考えられ、更には、孔のメツキを行なう際に、
ガラス繊維ストランドに沿つて灯心作用が起こりその結
果不良なメツキ孔が生じるということも考えられる。従
つて、操作を行なうに当り、孔のクリーニング処理を前
記第二次減量段階に入るに充分な時間行なつた場合、電
線集積回路板のハンダ付け作業中に気泡やガスキヤツプ
が生じ、このような箇所ではメツキ表面が無電解金属析
出の自触媒として働くということ及びメツキ表面が無電
解金属析出の触媒として働くような箇所では絶縁抵抗が
なくなるということを特に言及しておきたい。
本発明方法を実施する場合、一種以上の樹脂物質を所望
の如くエツチングできるよう処理液の組成を決めること
が必要である。
例えば、電線集合体の孔をエツチングする場合、その電
線がポリイミド被覆により絶縁され、基体がG−10ラ
ミネート(エポキシ−ガラスラミネート)であり、更に
基体表面上に樹脂接着剤として第三の樹脂成分がある例
を考えてみようoこの電線集合体に設けられた孔に付着
した樹脂汚れは大ていの場合上記三種の樹脂成分の混合
物から成るものであろう。また、電線の先端とメツキし
た孔壁との接続を強力にし、メツキによつて端だけが接
合しているということがないようにするために孔の内壁
の樹脂汚れを除去すると同時に電線の先端のポリイミド
絶縁もエツチングすることが好ましい。本発明の方法は
電線集合体に適用するに好ましいものであるが、当業者
には本発明のエツチング剤を特別な用途に用いたり或い
は樹脂含有物に用いることができることは容易に理解で
きよう。過マンガン酸塩溶液中での汚れ除去処理は前述
の侵食サイクルにおける第二次減量段階に入るまでの時
間内で行なうことが好ましい。
好適な処理時間は、ここに示したいずれの組成、濃度及
び温度においても、約20〜50分で、特に好ましくは
約30〜45分の範囲である。汚れ除去の速度は過マン
ガン酸塩の濃度が高くなるにつれて増大するが、本発明
者等は過マンガン酸塩の最適濃度が過マンガン酸カリウ
ムに換算して約609/tであることを見出した。
また、本発明者等は汚れ除去の速度が処理液の温度に比
例すること及び約40〜60℃の温度で行なつた場合に
満足できる結果が得られることを見出した。
中でも好ましい温度は約60℃である。40℃をかなり
下回る温度で処理を行なつた場合には、一般に望ましい
汚れ除去速度が得られず且つ溶液中に充分な量の過マン
ガン酸塩を保持することが難しい。
一方、60℃以上の温度では、特に目立つた利点がない
にも拘らず処理浴の組成を維持するための過マンガン酸
塩の必量な量が増大する。即ち、全工程にわたり過マン
ガン酸塩消費の点から見て効率が悪くなる。処理液のP
Hは少なくとも約13、好ましくは約13.4から約1
3.5であることが望ましい。
…調節剤としては水酸化ナトリウムが好ましく用いられ
る。なお、ここに示したPH値は全て25℃で測定した
ものである。阻が13以下のものを使用した場合には、
各種の樹脂成分間の侵食比が変わり、ここに記載した電
線集合体では好ましい結果が得られない。なお、本発明
では過マンガン酸塩溶液に湿潤剤を含ませることによつ
て、汚れ除去速度を更に高めるものであり、アルカリ性
過マンガン酸塩溶液にフツ素化炭化水素系湿潤剤の如き
湿潤剤を少量添加すると、より好い結果が得られる。
フツ素化炭化水素湿潤剤の最も好ましいものは、ミネソ
タマイニング・アンド・マニユーフアクチユアリング・
カンパニーから「フルオラード(FluOrad)」の
商品名で市販されているFC−128である。次に、湿
潤剤を含まない処理液(いずれもPH,l3以上)を使
用した処理例1〜6及び比較例を示し、その後に本発明
の実施例を示し、本発明の効果を明らかとする。処理例
1 過マンガン酸カリウム20f!/t1水酸化ナトリウム
37.59/t及び水からなるアルカリ性過マンガン酸
カリウム水溶液を調製した。
この液を40℃まで加温し、この温度を保つようにした
。7.6cIn平方(3インチ平方)、厚さ0.16c
m(1.16インチ)、重さ約179のエポキシ含浸物
質(ノープレツクスG−10)をこの液に幾通りか処理
時間を変えて浸漬した。
時間に対する減量百分率を以下に示した。上記データを
プロツトし、曲線を描いて第1図に示した。
処理例 2 過マンガン酸カリウムを409/tとした以外は処理例
1と同様に行ない、次の如き結果を得た。
このデータを第2図としてプロツトし、曲線を描いた。
過マンガン酸カリウムを609/tとした以外は処理例
1と同様に行ない、次の如き結果を得た。
上記のデータを第3図にプロツトし、曲線を描いた。処
理例 4 処理液の温度を60℃に保つた以外は処理例1と同様に
行ない、表の如き結果を得た。
このデータを第4図にプロツトして曲線を描いた。
処理例 5 液温を処理例4と同様にした以外は処理例2と同様に行
なつた。
この結果を第5図に図示した。
液温を処理例4と同じにした以外は処理例3と同様に行
なつた。
このデータをプロツトし、曲線を描いて第6図に示した
比較例 公知のクロム酸孔洗浄剤の処理に基づき、915f1/
t(DCrO,を水に加えて比較のための処理浴を調製
した。
浴を室温(約20℃“)にした以外は前記処理例と同様
に行なつた。このデータを第7図にプロツトしたところ
直線が得られた。
次に本発明の実施例を示すが、本発明に従つて、処理液
に湿潤剤を添加すると汚れ除去速度が著しく増加する。
湿潤剤として好ましいものは、安定なフルオロカーボン
を端に有し、可溶化基Zを有するものである。可溶化基
は有機又は無機のアニオン性、カチオン性、ノニオン性
、両性及び水溶性基のいずれでもよい。この湿潤剤は塩
基性溶液中で活性を示し、且つ熱安定性の良いものでな
くてはならない。Zの中で特に好ましいものはアニオン
性の基である。そのようなタイプのフツ化炭化水素系湿
潤剤のうち特に有用なものは、ミネソタマイニング・ア
ンド・マニユフアクチユアリング・カンパニーから「フ
ルオラード」として販売されているもので、この中には
フルオラードFC−95、FC−98及びFC−128
等があるが、中でもFC−95及びFC−128が好適
である。最も好ましいものはFC−128である。実施
例 1 KMn04609/T.NaOH389/t及び水から
なる過マンガン酸カリウムのアルカリ性水溶液を調製し
た。
この溶液を分けて7つの処理浴を作つた。湿潤剤を添加
し、浴の性質を表に示した如く測定した。エポキシ含浸
した試料に水を吹きつけた後上記の浴に撹拌しながら浸
漬した。
その結果を表に示した。なお、浸漬時間は40分で、浴
温は60℃に保つて行なつた。実施例 2 浸漬する前の水吹きつけと撹拌を行なわなかつた以外は
実施例1と伺様に行なつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 樹脂含有物質中に設けられた孔を1個以上有する物
    品の製造方法において、該孔の内壁をpH13以上の加
    温されたアルカリ性過マンガン酸塩溶液と約20〜50
    分間接触させることにより該内壁についた樹脂汚れを除
    去するものであつて、該アルカリ性過マンガン酸塩溶液
    が湿潤剤を含有することを特徴とする方法。
JP50133932A 1974-11-07 1975-11-05 ジユシガンユウブツシツチユウノ アナノクリ−ニングホウホウ Expired JPS595616B2 (ja)

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US52189074A 1974-11-07 1974-11-07

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JPS5170268A JPS5170268A (ja) 1976-06-17
JPS595616B2 true JPS595616B2 (ja) 1984-02-06

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JP50133932A Expired JPS595616B2 (ja) 1974-11-07 1975-11-05 ジユシガンユウブツシツチユウノ アナノクリ−ニングホウホウ

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AU (1) AU500570B2 (ja)
CH (1) CH619823A5 (ja)
DE (1) DE2550598C3 (ja)
DK (1) DK154600C (ja)
ES (1) ES442440A1 (ja)
FR (1) FR2290822A1 (ja)
GB (1) GB1479556A (ja)
IT (1) IT1052168B (ja)
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