JPS60165787A - プリント回路板の製造方法 - Google Patents
プリント回路板の製造方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、プリント回路板の製造方法に関し。
特に、プリント回路板を製造するための新規な製造方法
に関するものである。
に関するものである。
プリント回路板の製造方法については、多くの文献があ
り、また、この大きく、急成長している産業分野におい
て、数多くの特許が認可されている。このプリ21〜回
路板は、電子二り業のあらゆる分野で用いられ、生産さ
れるほとんどすべての電子機器の重要な部分を占めるよ
うになっているので、商業的に見ても、これらのプリン
ト回路板は。
り、また、この大きく、急成長している産業分野におい
て、数多くの特許が認可されている。このプリ21〜回
路板は、電子二り業のあらゆる分野で用いられ、生産さ
れるほとんどすべての電子機器の重要な部分を占めるよ
うになっているので、商業的に見ても、これらのプリン
ト回路板は。
非常に重要な地位を占めるに至った。プリント回路の構
成は、電子技術に利用する機器を形成する種々の部品を
電気的に接続するために、最も経済的で、実行可能な技
術になってきている。
成は、電子技術に利用する機器を形成する種々の部品を
電気的に接続するために、最も経済的で、実行可能な技
術になってきている。
プリント回路板を作るための最初の材料は通常。
ファイバーグラス布とエポキシ樹脂からなる板である。
この形態では、板は絶縁性を持ち、板に取付けられる種
々の電子部品の間でショートが起きるのを防いでいる。
々の電子部品の間でショートが起きるのを防いでいる。
このエポキシ樹脂のかオ)りに。
フェノール樹脂または他の適切な樹脂を用いることもで
きる。また、ファイバーグラスのかわりに4− は、圧縮紙またはその他の素材を用いることもできる。
きる。また、ファイバーグラスのかわりに4− は、圧縮紙またはその他の素材を用いることもできる。
従って、プリント回路板の基礎となる板は。
つまりプリン1−回路を作るに適した絶縁性の平らで、
硬く、いくらか柔軟性のある素材である。この板を作る
ための最初の素材で最も普通の形態は。
硬く、いくらか柔軟性のある素材である。この板を作る
ための最初の素材で最も普通の形態は。
プラスチックの薄板で、適当な接着剤でこの薄板の両側
に銅の薄層を積層したものである。この積層材を、一般
に銅積層板とよぶ。
に銅の薄層を積層したものである。この積層材を、一般
に銅積層板とよぶ。
スルーホール。 多くの場合、取付けられる種々の電子
部品の導体配線を通すために、これらの板には孔があけ
られる。(通常はドリルによる。)孔は高速のドリル機
械を用いてあけられ、その孔の位置は、その板に図形を
描くかまたは設計図によって明示される。
部品の導体配線を通すために、これらの板には孔があけ
られる。(通常はドリルによる。)孔は高速のドリル機
械を用いてあけられ、その孔の位置は、その板に図形を
描くかまたは設計図によって明示される。
金属被覆。 銅積層板の一方の側面から他の側へ孔を通
して電気的に接続するために、孔のプラスチック内壁に
導電性を持たせなければならない。
して電気的に接続するために、孔のプラスチック内壁に
導電性を持たせなければならない。
これは、金属被覆として一般に知られている化学処理に
よって行なわれ、比較的複雑な薬品槽や洗浄、及び、孔
の内壁に銅の薄層を作るための活性化工程を含んでいる
。
よって行なわれ、比較的複雑な薬品槽や洗浄、及び、孔
の内壁に銅の薄層を作るための活性化工程を含んでいる
。
像(回路レジストパターン)。 像は、要求される仕様
または設計図に基づいて、孔をあけた板の表面に描く回
路設計のことである。像(回路レジストパターン)は、
乾性フィルム(ホトレジスト)または遮蔽用インクのど
ちらかを用いて、有機物被膜により加工する。化学的腐
食の際に、有機物被膜加工を施した表面部分のみが化学
薬品の作用を受けずに回路膜Mlとなって残るのである
。
または設計図に基づいて、孔をあけた板の表面に描く回
路設計のことである。像(回路レジストパターン)は、
乾性フィルム(ホトレジスト)または遮蔽用インクのど
ちらかを用いて、有機物被膜により加工する。化学的腐
食の際に、有機物被膜加工を施した表面部分のみが化学
薬品の作用を受けずに回路膜Mlとなって残るのである
。
電気めっき。 金属被覆によって形成された孔の内壁の
銅の層は2通常、板の両面の銅層の間に適切な電気的結
びつきを作るには薄すぎるので。
銅の層は2通常、板の両面の銅層の間に適切な電気的結
びつきを作るには薄すぎるので。
銅の電気めっきによって孔の内壁に厚い銅の層髪沈着さ
せ、電流を流すのに適した銅の横断面を形成する。銅の
電気めっきの後2通常、すず−釦もしくはすずめつきを
行なって、はんだ付けをし易くシ、また2次のエツチン
グで用いられる腐食液に対し化学的に抵抗力を持つ表面
を作る。
せ、電流を流すのに適した銅の横断面を形成する。銅の
電気めっきの後2通常、すず−釦もしくはすずめつきを
行なって、はんだ付けをし易くシ、また2次のエツチン
グで用いられる腐食液に対し化学的に抵抗力を持つ表面
を作る。
エツチング。 像(回路レジストパターン)を作る有機
物被膜(レジスト)をはがずと、銅の薄7− い層が露出する。この露出した銅をプラスチック層まで
エツチングすると、プラスチック面にしっかりとした電
気回路が固定され、あけた孔が電気的に接続され、そこ
に取付けられる電子部品を受け入れられるようになった
回路板が形成される。
物被膜(レジスト)をはがずと、銅の薄7− い層が露出する。この露出した銅をプラスチック層まで
エツチングすると、プラスチック面にしっかりとした電
気回路が固定され、あけた孔が電気的に接続され、そこ
に取付けられる電子部品を受け入れられるようになった
回路板が形成される。
一般的に、プリント回路板を製造する場合に。
通常用いられている方法は、サブトラクティブ(Sub
tractive)法、全アディティブ(Additi
ve)法、及び半アディティブ(Addjtive)法
として知られている代表的な3つの方法がある。
tractive)法、全アディティブ(Additi
ve)法、及び半アディティブ(Addjtive)法
として知られている代表的な3つの方法がある。
1゜サブ1−ラクティブ法
(1) −lユ記の銅積層板に仕様通りの孔をあける。
(2)回路板をめっき室に入れ、棚またはめっき川止め
具の上に置き2作った孔の内壁にも銅の薄い層ができる
ように、金属被膜を作る。
具の上に置き2作った孔の内壁にも銅の薄い層ができる
ように、金属被膜を作る。
(3)板をめっき棚または止め具からはずし。
像(回路レジストパターン)または回路設計を施す。
(4)回路板を再びめっき用棚または11−め具の」二
にのせ、銅、続いてすず一釦で電気めっきを行なう。
にのせ、銅、続いてすず一釦で電気めっきを行なう。
(5)有機物被膜(レジスト)をはがす。
(6)回路板をエツチングし、有機物レジストで覆われ
ていた銅を全て取り除く。
ていた銅を全て取り除く。
プリント回路板を作製している工場の多くは。
他の製造手段と比較して制御しやすいことから。
このサブトラクティブ法を採用している。
2、全アディティブ法
全アディティブ法では、最初の板には銅の積層を作らな
いので、」二記のサブトラクティブ法とは異なる。その
かわり、無電解めっき金属または電気銅めっき、あるい
は、金属被覆登行なうために。
いので、」二記のサブトラクティブ法とは異なる。その
かわり、無電解めっき金属または電気銅めっき、あるい
は、金属被覆登行なうために。
触媒性物質でプラスチックを処理しまたは浸漬する。こ
の方法は下記のように行なう。
の方法は下記のように行なう。
(1)無電解金属めっきを行なうように触媒性物質で処
理された接着剤被膜のあるプラスチック板から出発する
。
理された接着剤被膜のあるプラスチック板から出発する
。
(2)板に必要とされる仕様の孔をあける。
8−
(3)板に回路のパターニングを行ない9回路設計を施
す。
す。
(4)厚い無電解銅めっきを作る。この銅めっきは非常
に厚く、サブトラクティブ法または半アディティブ法に
用いられる電解による銅めっきの代りになり得る。エツ
チングは。
に厚く、サブトラクティブ法または半アディティブ法に
用いられる電解による銅めっきの代りになり得る。エツ
チングは。
全アディティブ法では必要としないので、この場合に、
電気めっきによるすず一鉛被膜は作る必要はない。
電気めっきによるすず一鉛被膜は作る必要はない。
(5)像(回路レジストパターン)またはめっきレジス
トを取り除く。
トを取り除く。
3、半アディティブ法
プリント回路板を作製するための半アディティブ法は、
銅を全く使用せず9表面に接着剤の被膜を持つプラスチ
ック板から始める。接着剤の被覆の目的は2次の段階で
施される無電解銅めっき層が適正に得られるようにする
ためである。
銅を全く使用せず9表面に接着剤の被膜を持つプラスチ
ック板から始める。接着剤の被覆の目的は2次の段階で
施される無電解銅めっき層が適正に得られるようにする
ためである。
(1)接着剤の被膜を作ったプラスチック板から出発す
る。
る。
(2)必要とされる仕様の孔をあける。
(3)プラスチック板全体ならびに孔の内壁に薄い無電
解銅めっきが施されている板を。
解銅めっきが施されている板を。
めっき用止め貝の−ににのせて金属被覆を行なう。
(4)像(回路レジストパターン)または回W&設計を
施す。
施す。
(5)板をめっき棚に置き、電気めっきで厚い電解質の
銅めっき層を作り9次にサブトラクティブ法の場合と同
じように、すず−鉛の層を作る。
銅めっき層を作り9次にサブトラクティブ法の場合と同
じように、すず−鉛の層を作る。
(6)有機質層のレジストパターンを取り除く。
(7)像(回路1ノジストパターン)によってカバーさ
れていた非常に薄い無電解銅めっき層をエツチングによ
り除去する。
れていた非常に薄い無電解銅めっき層をエツチングによ
り除去する。
4、金属被覆
サブトラクティブ法および半アディティブ法によるプリ
ント回路板の作製方法では、化学的処理と洗浄用のタン
クの2つの個別のラインが必要となる。すなわち、金属
被覆ラインと電気めつきラ11− インとである。これら2種のタンクラインは、互いに異
なっており、めっき室の構成が異なり、各ラインで用い
られるめっき台及び止め具も互いに異なっている。一般
的な金属被覆ラインには、下記のタンクが含まれる。
ント回路板の作製方法では、化学的処理と洗浄用のタン
クの2つの個別のラインが必要となる。すなわち、金属
被覆ラインと電気めつきラ11− インとである。これら2種のタンクラインは、互いに異
なっており、めっき室の構成が異なり、各ラインで用い
られるめっき台及び止め具も互いに異なっている。一般
的な金属被覆ラインには、下記のタンクが含まれる。
(1)アルカリ洗浄。
(2)二重洗浄。
(:3)ミクL1エッチ。
(4)−洗浄。
(5)予備浸漬(通常は酸)。
(6)触媒。
(7)洗浄。
(8)促進剤。
(9)洗浄。
(10)無電解銅。
(11)二重洗浄。
(12)乾燥。
触媒は、市販されているパラジウム−すずコロイドでよ
い。促進剤は、この分野ではよく知られているように、
無電解銅めっきの銅の析出を向上 19− させるために触媒処理された表面からすすを除去するた
めに用いられる。
い。促進剤は、この分野ではよく知られているように、
無電解銅めっきの銅の析出を向上 19− させるために触媒処理された表面からすすを除去するた
めに用いられる。
無電解銅めっきの厚さは、その後に続く、取扱い及び処
理の間にもとれないような厚さでなければならない。レ
ジストを施すために必要な操作に耐え、その後にくる電
気めっきラインに必要な全ての化学的処理に耐える厚さ
でなければならない。
理の間にもとれないような厚さでなければならない。レ
ジストを施すために必要な操作に耐え、その後にくる電
気めっきラインに必要な全ての化学的処理に耐える厚さ
でなければならない。
これらの厚さは、一般的に、50〜100マイクロイン
チの範囲である。ある場合には、約20〜30マイクロ
インチの薄い無電解銅めっきを施してから。
チの範囲である。ある場合には、約20〜30マイクロ
インチの薄い無電解銅めっきを施してから。
約100マイクロインヂの電気めっきによる銅の被膜で
強化することもある。プリント回路板を作るためのサブ
トラクティブ法及び半アディティブ法の両方では、この
銅の層が回路板全体を覆うことになり、金属被覆が必要
なのは孔の中だけであるため、その多くはエツチング段
階で取り除かれてしまう。従って、プリント回路板−に
に使われた無電解鋼めっきの大部分は無駄となり、非常
にコスト高になる。
強化することもある。プリント回路板を作るためのサブ
トラクティブ法及び半アディティブ法の両方では、この
銅の層が回路板全体を覆うことになり、金属被覆が必要
なのは孔の中だけであるため、その多くはエツチング段
階で取り除かれてしまう。従って、プリント回路板−に
に使われた無電解鋼めっきの大部分は無駄となり、非常
にコスト高になる。
5、電気めっき
像(回路レジストパターン)を作った後、板を電気めっ
きするためにめっき室にもどす。一般的なめっき作業は
下記の通りである。
きするためにめっき室にもどす。一般的なめっき作業は
下記の通りである。
(1)板をめっき台もしくは止め冥土に置く。
(2)酸の洗浄液で洗浄する。
(3)二重洗浄。
(4)マイクロエッチ。
(5)洗浄。
(6)酸への浸漬。
(7)洗浄。
(8)必要な厚さに銅めっきをする。
(9)二重洗浄。
(10)酸への浸漬。
(11)洗浄。
(12)すず−鉛めっき。。
(13)二重洗浄。
(14)乾燥。
〔発明の[1的]
本発明の目的は。
(1)プリン1−回路板を作る]−程を簡単にする。
(2)孔に必要な無電解銅めっきの厚さを減少させる。
(3)無電解銅めっきを、孔および/または必要な部分
のみに限定する。
のみに限定する。
(4)製造工程において必要とする装置の数を減少させ
る。
る。
(5)金属被覆及び金属めっきに必要とする装置の床面
積を少なくする。
積を少なくする。
(6)生産量を増大させる。
(7)生産コストを低減する。
などである。
上記の本発明の目的は、無電解銅めっきによるめっき工
程と電気めっきによる金属めっき工程とを、一つのめっ
きラインにまとめて、プリ21〜回路板を作製する新規
な方法を発見したことにより。
程と電気めっきによる金属めっき工程とを、一つのめっ
きラインにまとめて、プリ21〜回路板を作製する新規
な方法を発見したことにより。
達成される。板をめっき用の止め具にのせる操作は1回
のみですむことになる。上述の従来技術で説明したごと
く、2回のめっきラインではなく本−1へ = 発明の方法ではめっきラインが1回になったからである
。この新規な方法は、像(回路レジストパターン)また
は回路設計を作る有機レジストを同時に触媒処理せずに
、プリント回路板の孔の部分のみを選択的に触媒処理す
ることが可能であることを発見したことによって8本発
明を完成するに至った。この選択的触媒処理のために、
有機質薄膜またはレジストに金属被覆が形成されること
なく9回路部分及び孔の部分のみに金属被覆処理を行な
うことができるようになった。選択的金属被覆によって
回路板を作る新規な方法は、サブトラクティブ法を用い
る場合には次の工程で行なう。
のみですむことになる。上述の従来技術で説明したごと
く、2回のめっきラインではなく本−1へ = 発明の方法ではめっきラインが1回になったからである
。この新規な方法は、像(回路レジストパターン)また
は回路設計を作る有機レジストを同時に触媒処理せずに
、プリント回路板の孔の部分のみを選択的に触媒処理す
ることが可能であることを発見したことによって8本発
明を完成するに至った。この選択的触媒処理のために、
有機質薄膜またはレジストに金属被覆が形成されること
なく9回路部分及び孔の部分のみに金属被覆処理を行な
うことができるようになった。選択的金属被覆によって
回路板を作る新規な方法は、サブトラクティブ法を用い
る場合には次の工程で行なう。
(1)従来の技術と同じく、銅積層板に仕様に従って孔
をあける。
をあける。
(2)回路設計をするため像(回路レジストパターン)
を形成する。
を形成する。
(:3)回路板をめっき用の1にめ兵士に置き、洗浄し
選択的触媒処理を行ない、レジストの回路パターン形成
部分には金属被覆を行なうことなく。
選択的触媒処理を行ない、レジストの回路パターン形成
部分には金属被覆を行なうことなく。
孔の部分と回路部分のみに、無電解銅めっきを行なう。
本発明において必要とする銅層は、板の両面の間を電気
的接続するためだけのものなので。
的接続するためだけのものなので。
従来技術と比較して、この段階での銅層は、比較的薄く
てよい。
てよい。
(4)洗浄の後2回路板に銅の電気めっきを行ない、続
いて、すず−鉛めつきを行なう。
いて、すず−鉛めつきを行なう。
(5)めっきレジストを取り除く。
(6)めっきレジストの下部にある銅層を除くため2回
路板をエツチングし9回路を形成する。
路板をエツチングし9回路を形成する。
全アディティブ法においては、従来技術において必要で
あった触媒作用のある物質を接着した板は不必要になり
、そのかわり、半アディティブ法で用いられた接着剤被
覆のプラスチック板に似た板から始めることができる。
あった触媒作用のある物質を接着した板は不必要になり
、そのかわり、半アディティブ法で用いられた接着剤被
覆のプラスチック板に似た板から始めることができる。
全アディティブ法においては、従来技術では本発明によ
る方法と同じようなめっきラインを必要としたが、触媒
物質を接着した板を必要とした従来技術の方法よりは。
る方法と同じようなめっきラインを必要としたが、触媒
物質を接着した板を必要とした従来技術の方法よりは。
簡単な板から始められるため、かなり生産コストの節約
が可能である。
が可能である。
選択的金属被覆は、従来技術においても行なわ 1b−
れ、米国特許第3,632,435号には2表面の粗い
部分となめらかな部分との異なる表面特性に基づく方法
が記載されている。この特許による方法は。
部分となめらかな部分との異なる表面特性に基づく方法
が記載されている。この特許による方法は。
粗い表面は触媒物質を保持し、なめらかな部分は保持し
ないという特性を利用している。この方法における触媒
の選択性をより顕著にするために。
ないという特性を利用している。この方法における触媒
の選択性をより顕著にするために。
反応性剥離剤が用いられる。
米国特許第4,073,981号では、無水マレイン酸
の共重合体とビニールモノマを用いて、コロイド状粒子
が粘着しない部分が表面の模様となるような2選択的金
属被覆の方法を開示している。この方法を使うと、共重
合体被膜が選択性の基盤となり、使用される異なるコロ
イド間の特質については開示の中に述べられていない。
の共重合体とビニールモノマを用いて、コロイド状粒子
が粘着しない部分が表面の模様となるような2選択的金
属被覆の方法を開示している。この方法を使うと、共重
合体被膜が選択性の基盤となり、使用される異なるコロ
イド間の特質については開示の中に述べられていない。
この特許及びそこに引用された出願番号664.610
号に関する特許第4,100,037号には、コロイド
状物質をはじくか、保持しない嫌コロイド性物質を用い
る選択性の試みが開示されている。この方法は、前記の
方法と同様に、利用可能な活性化コロイドについての区
別を行なわず、嫌コロイド物質のはじく性質のみに頼っ
ている。
号に関する特許第4,100,037号には、コロイド
状物質をはじくか、保持しない嫌コロイド性物質を用い
る選択性の試みが開示されている。この方法は、前記の
方法と同様に、利用可能な活性化コロイドについての区
別を行なわず、嫌コロイド物質のはじく性質のみに頼っ
ている。
特許第4,089,686号は2作られた回路板を一闘
金属イオンで処理し9次いで、■金属に触媒性を持たせ
るために、金属イオンを還元させる方法を開示している
。この特許は、第5項で9作られた回路板は最初に還元
剤で処理し、それから貴金属イオンで処理してはいけな
いし、特許第3,532,578号に開示された一段階
活性剤であるコロイドを用いると、不溶化したレジスト
の−ににめっきが行なわれてしまうと述べている。
金属イオンで処理し9次いで、■金属に触媒性を持たせ
るために、金属イオンを還元させる方法を開示している
。この特許は、第5項で9作られた回路板は最初に還元
剤で処理し、それから貴金属イオンで処理してはいけな
いし、特許第3,532,578号に開示された一段階
活性剤であるコロイドを用いると、不溶化したレジスト
の−ににめっきが行なわれてしまうと述べている。
これら従来技術が開示されているにもかかわらず2種々
の利点を持つ選択的金属被覆は、まだ用いられず、販売
もされていない。本発明は、ある種のコロイド状の触媒
の使用によって選択的に金属被覆を行ない、レジストパ
ターニング(作像)の後に回路板を活性化し金属被覆を
行なうことが可能であり、多くの利点があることを発見
したことから生まれたものである。
の利点を持つ選択的金属被覆は、まだ用いられず、販売
もされていない。本発明は、ある種のコロイド状の触媒
の使用によって選択的に金属被覆を行ない、レジストパ
ターニング(作像)の後に回路板を活性化し金属被覆を
行なうことが可能であり、多くの利点があることを発見
したことから生まれたものである。
板には、一般的に用いられているドライフィルムホトレ
ジストまたは市販されている遮蔽用インキを用いてパタ
ーニングする。本発明における選択性は1弱く充電(低
ゼータ電位)した活性コトイドを使用することによって
得られる。この電荷は、レジスI・パターンの材質がそ
の高い電荷によって、コロイド状の粒子をはじき、同時
に、コロイドよりも低いか9反対の電荷を持つプリント
回路板のプラスチックにひき寄せられるようなものでな
ければならない。
ジストまたは市販されている遮蔽用インキを用いてパタ
ーニングする。本発明における選択性は1弱く充電(低
ゼータ電位)した活性コトイドを使用することによって
得られる。この電荷は、レジスI・パターンの材質がそ
の高い電荷によって、コロイド状の粒子をはじき、同時
に、コロイドよりも低いか9反対の電荷を持つプリント
回路板のプラスチックにひき寄せられるようなものでな
ければならない。
活性コロイドを作る方法および金属被覆したプラスチッ
クの使用は、従来技術にある。フェルトシュタインの次
の米国特許は、卑金属触媒を開示している。第3,99
3,799号、 4,087,586号。
クの使用は、従来技術にある。フェルトシュタインの次
の米国特許は、卑金属触媒を開示している。第3,99
3,799号、 4,087,586号。
4.220,678号及び4,136,216号である
。卑金属触媒としては、ナラライの米国特許第4,19
9,623号及び4,259,113号と、トノパンの
米国特許第3.1158.048号とがある。コロイド
状とイオン液状の貴金属触媒も、よく知られている。
。卑金属触媒としては、ナラライの米国特許第4,19
9,623号及び4,259,113号と、トノパンの
米国特許第3.1158.048号とがある。コロイド
状とイオン液状の貴金属触媒も、よく知られている。
下記の文献は、金属被覆を作るための触媒として適当な
、卑金属のコロイド状分散を作り出す方法を記載してい
る二、三の例である。
、卑金属のコロイド状分散を作り出す方法を記載してい
る二、三の例である。
(1)ピータ・マクファイデンとエゴン・マティジェピ
ック、「コロイドとインタフェースサービス誌J、 4
4 (1973) (2)ウェイザ、「無機コロイド化学」、教科書。
ック、「コロイドとインタフェースサービス誌J、 4
4 (1973) (2)ウェイザ、「無機コロイド化学」、教科書。
上記の特許及び参考文献は、金属被覆のためのプラスチ
ック表面に貴金属及び卑金属触媒を作るための数多くの
方法を示すものである。これら多くの触媒のうちいくつ
かのもののみが2本発明による選択性触媒処理に向いて
いる。最も効果的な触媒は、約−3と−20及び+3と
+20ミリボルトの間の低い負(または正)のゼータ電
位を持つものである。プラスチック表面は、ゼロかそれ
に近い電荷を持ち、多くのドライフィルムホトレジスト
は、触媒よりも高い負電荷を持つことができるので、市
販されているホトレジストを用いて2選択的触媒処理を
行なうことができる。大部分の市販ホトレジストはかな
り高い負電荷を持っているので、低負電荷のコロイドを
用いるのが最も効果的である。フェルトシュタインの米
国特許第一 Z(1− 4,22(1,678号は、金属被覆コロイドの電荷を
変化させて、ここに開示されているような有効な範囲に
入るようにする方法を示す従来技術の一例である。
ック表面に貴金属及び卑金属触媒を作るための数多くの
方法を示すものである。これら多くの触媒のうちいくつ
かのもののみが2本発明による選択性触媒処理に向いて
いる。最も効果的な触媒は、約−3と−20及び+3と
+20ミリボルトの間の低い負(または正)のゼータ電
位を持つものである。プラスチック表面は、ゼロかそれ
に近い電荷を持ち、多くのドライフィルムホトレジスト
は、触媒よりも高い負電荷を持つことができるので、市
販されているホトレジストを用いて2選択的触媒処理を
行なうことができる。大部分の市販ホトレジストはかな
り高い負電荷を持っているので、低負電荷のコロイドを
用いるのが最も効果的である。フェルトシュタインの米
国特許第一 Z(1− 4,22(1,678号は、金属被覆コロイドの電荷を
変化させて、ここに開示されているような有効な範囲に
入るようにする方法を示す従来技術の一例である。
完全な水性、半水性(半水性ドライフィルムとよばれる
ことがある)、及び溶解力のあるドライフィルムタイプ
を含めて2種々の感光性共重合体レジストを9本発明に
用いることができる。これらの感光性の共重合体レジス
トは、この分野ではよく知られており、カーク・オスマ
の[化学技術百科J第3版、第17巻、680〜708
ページ(1982年)にある程度詳しく記述されている
。
ことがある)、及び溶解力のあるドライフィルムタイプ
を含めて2種々の感光性共重合体レジストを9本発明に
用いることができる。これらの感光性の共重合体レジス
トは、この分野ではよく知られており、カーク・オスマ
の[化学技術百科J第3版、第17巻、680〜708
ページ(1982年)にある程度詳しく記述されている
。
半水性ドライフィルム及び溶解性ドライフィルムレジス
トの例が、米国特許第2,927,022号、第3.4
60,982号、及び、第3,871,885号に開示
されている。上記の開示の全ては、ここに引用されてい
る。共重合体の感光性レジストは9回路板の表面への防
食剤の塗布に先だって、負にすることができ、あるいは
、市販される際に、不溶化処理の後にレジストを負にす
ることもできる。レジストの作用の妨害、すなわち、光
へのn出による不溶化及び不溶化された部分の流失を防
ぐために、場合により、レジストを負または正、あるい
は、より負またはより正にするために、パターニングの
後に電荷増加剤でレジストを処理することが望ましい。
トの例が、米国特許第2,927,022号、第3.4
60,982号、及び、第3,871,885号に開示
されている。上記の開示の全ては、ここに引用されてい
る。共重合体の感光性レジストは9回路板の表面への防
食剤の塗布に先だって、負にすることができ、あるいは
、市販される際に、不溶化処理の後にレジストを負にす
ることもできる。レジストの作用の妨害、すなわち、光
へのn出による不溶化及び不溶化された部分の流失を防
ぐために、場合により、レジストを負または正、あるい
は、より負またはより正にするために、パターニングの
後に電荷増加剤でレジストを処理することが望ましい。
また、用いられる特定のレジストは、無電解性及び電解
性銅めっき浴のような、W造工程の他の段階を通しても
不溶化でなければならない。例えば、ある水性及び共重
合体レジストの使用は。
性銅めっき浴のような、W造工程の他の段階を通しても
不溶化でなければならない。例えば、ある水性及び共重
合体レジストの使用は。
PHの高い無電解性めっき浴中で溶解する傾向があり、
その場合には、これらのタイプのレジストを避けるか、
損傷または不溶化されたレジストの溶解を防ぐに充分な
程度まで、PTIあるいは無電解性銅浴を緩和しなけれ
ばならない。例えば、デュポンRTSTON、 215
Rシリーズのような半水性ドライフィルムタイプのレジ
ストは2本発明の実施に効果的であることが証明されて
いる。RTSTONレジストは、米国特許第3,469
,982号中に記述されているように、アクリル酸塩を
基礎としたレジストである。
その場合には、これらのタイプのレジストを避けるか、
損傷または不溶化されたレジストの溶解を防ぐに充分な
程度まで、PTIあるいは無電解性銅浴を緩和しなけれ
ばならない。例えば、デュポンRTSTON、 215
Rシリーズのような半水性ドライフィルムタイプのレジ
ストは2本発明の実施に効果的であることが証明されて
いる。RTSTONレジストは、米国特許第3,469
,982号中に記述されているように、アクリル酸塩を
基礎としたレジストである。
選択性の程度は、(a)コロイド状粒子、(b)回路板
のプラスチック、(C)回路パターンを作っている有機
レジストの電荷と密接に関連している。触媒粒子の電荷
は、板のプラスチックの電荷と有機レジストの電荷の間
は9例えば、像(回路レジストパターン)の材質よりは
負が少なく、板よりは負が大きくなければならない。
のプラスチック、(C)回路パターンを作っている有機
レジストの電荷と密接に関連している。触媒粒子の電荷
は、板のプラスチックの電荷と有機レジストの電荷の間
は9例えば、像(回路レジストパターン)の材質よりは
負が少なく、板よりは負が大きくなければならない。
負の電荷を持つ陰イオンが、有機質またはプラスチック
の表面に吸収されるところでは、陰イオンの湿潤剤で処
理することによって、有機質及びプラスチック表面の電
荷を負方向に変えることが出来ることは、当業者にとっ
てはよく知られていることである。
の表面に吸収されるところでは、陰イオンの湿潤剤で処
理することによって、有機質及びプラスチック表面の電
荷を負方向に変えることが出来ることは、当業者にとっ
てはよく知られていることである。
これらの代表的なものは、油脂性の酸性硫酸塩(例えば
、ラウリル硫酸ナトリウムのようなもの)とアルキルア
リル硫酸塩(例えば、ラウリルベンゼン硫酸ナトリウム
のようなもの)である。強い酸化剤で有機質及びプラス
チック表面の処理を行なうと、これらの表面の負の電荷
を作りだすか。
、ラウリル硫酸ナトリウムのようなもの)とアルキルア
リル硫酸塩(例えば、ラウリルベンゼン硫酸ナトリウム
のようなもの)である。強い酸化剤で有機質及びプラス
チック表面の処理を行なうと、これらの表面の負の電荷
を作りだすか。
または増加させることになる。これを実現する代23−
表的酸化剤は、硫酸、クロム酸、過マンガン酸カリウム
及び過酸化水素である。水酸化ナトリウムのような強い
アルカリで、有機質及びプラスチック表面を処理するこ
とによっても、負の電荷を作り出すか、増加させること
ができる。これらの物質を「電荷増加剤」と呼ぶのであ
る。ある有機質及びプラスチック表面の電荷の変化の程
度は、物質の化学構造と」二記のグループの特定の電荷
増加剤といかに反応するかによって決まる。回路パター
ンの化学的組成は、板のプラスチックの化学的組成とは
異なるので、ある種の処理による表面電荷の変化は、こ
れら二つの表面の間で異なるものになる。従って9回路
板の表面が触媒処理においてより良い選択性を得るよう
に電荷を強化するために、化学的処理を行なうことも可
能である。
及び過酸化水素である。水酸化ナトリウムのような強い
アルカリで、有機質及びプラスチック表面を処理するこ
とによっても、負の電荷を作り出すか、増加させること
ができる。これらの物質を「電荷増加剤」と呼ぶのであ
る。ある有機質及びプラスチック表面の電荷の変化の程
度は、物質の化学構造と」二記のグループの特定の電荷
増加剤といかに反応するかによって決まる。回路パター
ンの化学的組成は、板のプラスチックの化学的組成とは
異なるので、ある種の処理による表面電荷の変化は、こ
れら二つの表面の間で異なるものになる。従って9回路
板の表面が触媒処理においてより良い選択性を得るよう
に電荷を強化するために、化学的処理を行なうことも可
能である。
触媒上の電荷は、低い負であることが望ましいので、像
(回路レジストパターン)の上の電荷は高い負であり、
板のプラスチック−tzの電荷は、触媒の電荷より低い
ことが望ましい。希望する選択性を得るためにこれらの
電荷を調節する方法はた一24= くさんある。本発明は、下記の項目の一つまたはそれ以
−ヒを行なうことによって達成することが可能であるこ
とがわかった。
(回路レジストパターン)の上の電荷は高い負であり、
板のプラスチック−tzの電荷は、触媒の電荷より低い
ことが望ましい。希望する選択性を得るためにこれらの
電荷を調節する方法はた一24= くさんある。本発明は、下記の項目の一つまたはそれ以
−ヒを行なうことによって達成することが可能であるこ
とがわかった。
(1)−3と一20ミリボルトの間の低い負の電荷を持
つ触媒を選ぶ。
つ触媒を選ぶ。
(2)孔及び像(回路レジストパターン)上の触媒吸収
の選択性を試験する。
の選択性を試験する。
(3)より高い選択性を望む場合には、電荷増加剤で板
を処理する。
を処理する。
(4)選択性が充分でない場合には、他の電荷増加剤を
選び、満足のゆく選択性が得られるまで繰り返す。
選び、満足のゆく選択性が得られるまで繰り返す。
約+3と+20ミリボルトの間の低い正電荷の触媒を用
いることも2本発明の技術範囲に入っている。このよう
な触媒を用いると1回路レジストパターンの表面は2強
い正となり、板のプラスチック表面は、触媒よりも低い
正か、ゼロか、低い負のいずれかになるはずである。こ
の例において正である触媒粒子は1強い正の回路レジス
トパターン表面でははじかれ、孔のより低い電荷のプラ
スチック面に引きよせられ、これによっても選択性を達
成する。第四窒素を含む表面活性剤は、よく知られてい
る陽イオン表面活性剤と同様、この[1的に適している
。
いることも2本発明の技術範囲に入っている。このよう
な触媒を用いると1回路レジストパターンの表面は2強
い正となり、板のプラスチック表面は、触媒よりも低い
正か、ゼロか、低い負のいずれかになるはずである。こ
の例において正である触媒粒子は1強い正の回路レジス
トパターン表面でははじかれ、孔のより低い電荷のプラ
スチック面に引きよせられ、これによっても選択性を達
成する。第四窒素を含む表面活性剤は、よく知られてい
る陽イオン表面活性剤と同様、この[1的に適している
。
本発明には、疎水性のレジストで板に回路をパターニン
グし、板の上に還元剤をのせ、無電解性金属の析出及び
その−にに金属を無電解めっきするために、板の上の還
元剤により還元することのできる水溶性金属イオン溶液
で板を処理し2表面を触媒処理することによって孔のあ
るプラスチックプリント回路板に選択的金属被覆を行な
うことも含まれる。この場合、親水性のイオン溶液は、
疎水性の回路パターニング部分でははじかれるが。
グし、板の上に還元剤をのせ、無電解性金属の析出及び
その−にに金属を無電解めっきするために、板の上の還
元剤により還元することのできる水溶性金属イオン溶液
で板を処理し2表面を触媒処理することによって孔のあ
るプラスチックプリント回路板に選択的金属被覆を行な
うことも含まれる。この場合、親水性のイオン溶液は、
疎水性の回路パターニング部分でははじかれるが。
孔をあけたことによって霧出したプラスチック部分を含
めたプラスチック(すなわち、エポキシ樹脂)面のよう
な親水性の部分では被膜を作ったり。
めたプラスチック(すなわち、エポキシ樹脂)面のよう
な親水性の部分では被膜を作ったり。
付着したりする。
本明細書で用いられているプラスチックプリント回路板
という言葉には、銅積層板及び」−述のような接着剤層
を持つ板を含んでいる。
という言葉には、銅積層板及び」−述のような接着剤層
を持つ板を含んでいる。
(実施例1)
銅薄層に孔をあけ、デュポンRISTON、 215R
シリーズ 半水性ホトレジストで、よく知られた方法を
用いて回路をパターニングした。その後、板をめっき台
にのせ、よく知られた方法で洗浄し、室温で5分間、ゼ
ータ電位が−12で、下記のように調整された銅コロイ
ド中に浸漬した。
シリーズ 半水性ホトレジストで、よく知られた方法を
用いて回路をパターニングした。その後、板をめっき台
にのせ、よく知られた方法で洗浄し、室温で5分間、ゼ
ータ電位が−12で、下記のように調整された銅コロイ
ド中に浸漬した。
硫酸銅 20g/ Q
くえん酸ナトリウム 30g/Q
ゼラチン 3g/Q
ジメチルアミノボラン 5g/Ω
洗浄した後で、板を下記の無電解性銅めっき浴に、38
℃で5分間浸漬した。
℃で5分間浸漬した。
硫酸銅 12g/Q
クアドロール 17g/ Q
ロッシェル塩 5gIQ
水酸化すI・リウム 20g/Q
ホルムアルデヒド(37%) 25g/ Qシアン化ナ
トリウム 0.004g/ Q−2/ − 無電解銅めっき薄膜が孔と訂5TON被膜で覆われてい
ない全ての部分に被覆され、 RISTON被膜のにに
はほとんど銅被覆が見られなかった。充分に洗浄した後
、孔の銅層が1ミル厚さになるまで電気めっきを行ない
、続いて、はんだを0.4ミルになるよう電気めっきを
行なった。
トリウム 0.004g/ Q−2/ − 無電解銅めっき薄膜が孔と訂5TON被膜で覆われてい
ない全ての部分に被覆され、 RISTON被膜のにに
はほとんど銅被覆が見られなかった。充分に洗浄した後
、孔の銅層が1ミル厚さになるまで電気めっきを行ない
、続いて、はんだを0.4ミルになるよう電気めっきを
行なった。
この板は最初に回路をパターニングし、無電解鋼めっき
を施し、銅とはんだの電気めっきを一回の操作で行ない
、従来技術におけるような無電解銅めっきの後、乾燥し
てから回路のパターニングを行なわなかった。
を施し、銅とはんだの電気めっきを一回の操作で行ない
、従来技術におけるような無電解銅めっきの後、乾燥し
てから回路のパターニングを行なわなかった。
(実施例2)
選択性を強化するために電荷増加剤を用いた点以外はj
実施例1と同じ条件で行なった。実施例1における洗浄
の前に、室温で5分間、25%の過酸化水素(50%強
度)中に浸した。、その後は実施例1と同じ過程を繰り
返した。選択性が強化されたため、この実施例において
はt’ R,TSTONN膜上には、はとんど銅の析出
はなかった。
実施例1と同じ条件で行なった。実施例1における洗浄
の前に、室温で5分間、25%の過酸化水素(50%強
度)中に浸した。、その後は実施例1と同じ過程を繰り
返した。選択性が強化されたため、この実施例において
はt’ R,TSTONN膜上には、はとんど銅の析出
はなかった。
28−
(実施例3)
銅触媒のかわりにパラジウム触媒を用いた点以外は、実
施例1と同じことを行なった。通常の方法で洗浄を行な
った後、まず、板をジメチルアミノボラン0.25g/
Qからなる還元剤に、室温で5分間浸し、充分に洗浄し
た。それから板を室温で5分間、パラジウム金属を2.
5ppm含む塩化アンモニウムパラジウム水溶性イオン
溶液からなるパラジウム触媒に浸した。充分に洗浄した
後、板を。
施例1と同じことを行なった。通常の方法で洗浄を行な
った後、まず、板をジメチルアミノボラン0.25g/
Qからなる還元剤に、室温で5分間浸し、充分に洗浄し
た。それから板を室温で5分間、パラジウム金属を2.
5ppm含む塩化アンモニウムパラジウム水溶性イオン
溶液からなるパラジウム触媒に浸した。充分に洗浄した
後、板を。
実施例1におけると同じ無電解性銅めっき浴に浸し、続
いて電気めっきを施した。この板も。
いて電気めっきを施した。この板も。
RTSTON薄膜に覆われていない全ての部分には銅め
っきが行なわれ、 RISTON薄膜上には、はとんど
鋼めっきされなかった。
っきが行なわれ、 RISTON薄膜上には、はとんど
鋼めっきされなかった。
(実施例4)
選択性を強化するために電荷増加剤を用いた点以外は、
実施例1と同じことを行なった。金属被覆のために板を
準備する通常の工程では、触媒処理段階の前に1弱い腐
食液を用いる。この腐食液は、硫酸を容量で10%、5
%から30%の過酸化水素と安定剤を含んでいる。この
実施例においては。
実施例1と同じことを行なった。金属被覆のために板を
準備する通常の工程では、触媒処理段階の前に1弱い腐
食液を用いる。この腐食液は、硫酸を容量で10%、5
%から30%の過酸化水素と安定剤を含んでいる。この
実施例においては。
腐食液にO,]g/Qのラウリル硫酸すトリウムを加え
たが、他は実施例1の工程を全てを行なった。
たが、他は実施例1の工程を全てを行なった。
選択性が強化されたので、 RTSTON薄膜上への銅
の析出は全くなかった。
の析出は全くなかった。
以上詳細に説明したごとく2本発明によるプリント回路
板の製造方法においては、プリン1へ回路板の作製工程
が簡!41で、無電解金属めっきの厚さを減少させるこ
とができ、かつ必要とする部分のみにめっきを限定する
ために生産性の向」―と生産コストの低減をはかること
ができる。さらに、製造設備の簡略化および設置面積を
縮小することができ、産業上の価値は極めて大きい。
板の製造方法においては、プリン1へ回路板の作製工程
が簡!41で、無電解金属めっきの厚さを減少させるこ
とができ、かつ必要とする部分のみにめっきを限定する
ために生産性の向」―と生産コストの低減をはかること
ができる。さらに、製造設備の簡略化および設置面積を
縮小することができ、産業上の価値は極めて大きい。
代理人弁理士 中 村 純之助
31−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機物レジストを用い回路をパターニングしてプリ
ント回路板を製造する方法において、上記有機物レジス
トによってパターニングされていない部分の電荷よりも
高< 、 −1=、記有機物レジストによってパターニ
ングされている部分では触媒がはじかれる程度に、該有
機物レジストのパターン部の電荷よりも低く、がっ」1
記有機物レジストによってパターニングされていない部
分では触媒の吸着が行なわれるような電荷を持つ触媒に
よって。 上記有機物レジストによってパターニングされた回路板
を選択的に触媒処理を施すことによって。 プリント回路板を作製することを特徴とするプリント回
路板の製造方法。 2、上記触媒は、コロイド状粒子からなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のプリン1〜回路板の製
造方法。 3、」1記コロイド状粒子は、約3と20(プラスまた
はマイナス)ミリボルトの間のゼータ電位を持つことを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載のプリント回路板
の製造方法。 4、上記有機物レジストのパターン部と触媒粒子どの電
荷が負であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載のプリン1−回路板の製造方法。 5.4−記有機物しシストによって回路をパターニング
した回路板を、電荷増加剤で処理し、上記レジスI−の
パターン部とパターニングされていない部分との間の電
荷の差を大きくして、触媒の選択性を強化することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のプリント回路板の
製造方法。 6、上記有機物レジストによって回路をパターニングし
た回路板を、陰イオン物質で処理することによって、レ
ジストのパターン部とパターニングされていない部分と
の間の負電荷の差を大きくして、触媒”の選択性を強化
することを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のプリ
ント回路板の製進方法。 7.孔の内壁がプラスチック部分で算出されている孔を
持つ親水性プラスチックプリント回路板を選択的に金属
被覆する方法において、疎水性レジストで所望する回路
を回路板にパターニングし。 還元剤で回路板を処理し、上記疎水性レジストには反ば
つし、l配穀水性しジストには吸着される親水性の水溶
性金属イオン溶液で上記回路板を処理し、該回路板のプ
ラスチックの部分の表面に一1ユ記溶液中に含まれる金
属イオンを、」1記回路板のプラスチック部分の表面を
無電解金属めっきの触媒となる程度にまで還元して、該
回路板に無電解金属めっきを施し、めっき金属が、−1
−記金属イオンの還元により触媒処理された部分を被覆
し、上記レジストの−にには被覆されないように無電解
金属めっきを行なうことを特徴とするプリン1へ回路板
の製造方法。 8、−上記水溶性金属イオン溶液はパラジウムイオンを
含有することを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の
プリント回路板の製造方法。 9、」―配水溶性金属イオン溶液は、塩化アンモニウム
パラジウムの水溶性溶液であることを特徴とする特許請
求の範囲第8項記載のプリント回路板の製造方法。 10、孔の内壁がプラスチック部分で露出されている孔
を持つプラスチックプリント回路板を金属被覆する方法
において、有機物レジストで所望する回路を形成するよ
うに回路板にパターニングを行ない、上記回路板のプラ
スチックの露出面部分には付着して被膜を作り、上記レ
ジストパターン部分には付着しない金属被覆用の触媒に
よって上記回路板を処理し、」二記触媒が被覆された部
分には金属がめっきされ、」1記レジストのパターン上
には金属めっきされないように処理した回路板を用いて
、無電解金属めっきを行なうことを特徴とするプリント
回路板の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US57408684A | 1984-01-26 | 1984-01-26 | |
US574086 | 1984-01-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60165787A true JPS60165787A (ja) | 1985-08-28 |
JPH0449796B2 JPH0449796B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=24294641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1110985A Granted JPS60165787A (ja) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | プリント回路板の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0150733A3 (ja) |
JP (1) | JPS60165787A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01501402A (ja) * | 1986-11-10 | 1989-05-18 | マクダーミッド,インコーポレーテッド | 選択的金属化法及びプリント回路基板の加層的製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49114067A (ja) * | 1973-03-07 | 1974-10-31 | ||
JPS5291193A (en) * | 1976-01-26 | 1977-08-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method of conductor pattern |
JPS52116738A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-30 | Western Electric Co | Method of depositing metal on surface of nonnelectroconductive substrate |
JPS56135996A (en) * | 1980-03-03 | 1981-10-23 | Schering Ag | Method of chemically and/or electrically selectively depositing metal film and method of producing printed wire |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1814055C3 (de) * | 1968-12-11 | 1973-11-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Vorbehandlung von isolierenden Tragern vor der stromlosen Metallabscheidung |
US3799816A (en) * | 1972-01-11 | 1974-03-26 | Photocircuits Corp | Metallizing insulating bases |
JPS5685894A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of forming printed circuit |
-
1985
- 1985-01-11 EP EP85100212A patent/EP0150733A3/en not_active Withdrawn
- 1985-01-25 JP JP1110985A patent/JPS60165787A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS49114067A (ja) * | 1973-03-07 | 1974-10-31 | ||
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JPS52116738A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-30 | Western Electric Co | Method of depositing metal on surface of nonnelectroconductive substrate |
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JPH01501402A (ja) * | 1986-11-10 | 1989-05-18 | マクダーミッド,インコーポレーテッド | 選択的金属化法及びプリント回路基板の加層的製造方法 |
JPH047117B2 (ja) * | 1986-11-10 | 1992-02-07 | Macdermid Inc |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0150733A3 (en) | 1987-01-14 |
EP0150733A2 (en) | 1985-08-07 |
JPH0449796B2 (ja) | 1992-08-12 |
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