JPS61163693A

JPS61163693A - プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JPS61163693A
Application number: JP333485A
Authority: JP
Inventors: 敢次村上; 晴夫赤星; 川本　峰雄; 和嶋　元世; 田所　昭夫; 川窪　鐘治; 鳥羽　律司
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1986-07-24
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH0634443B2

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】〔発明の利用分野］本発明はプリント配線板の製造方法に係り、特に、化学
めっきによりスルーホールを形成するに好適なプリント
配線板の製造方法Ｋｌ！Ｊする。

〔発明の背景〕

従来より、スルーホールを有するプリント配線板の製造
において、化学めっき法によってスルーホールめっきす
る際にめっきレジストが回路パターンから剥離する問題
があり、その解決策として例えば特開昭５７−５２１７
６号公報に示されるような提案がなされている。それは
、銅張積層板の銅箔表面に化学銅めっき層を形成し、次
いで、エツチングによって、銅箔と化学銅めっき層の二
重構造からなる回路パターンを形成する。その後、該回
路パターン状の化学銅めっき層の表面に酸化膜層を設け
、さらに、それの必要部分をゾルグーマスク兼用のめつ
きレジストでマスクする。七の次に、穴の内面を含む所
望部分に化学銅めっきを施して回路を形成する方法で、
酸化膜を介して回路パターンとめつきレジストとの密着
をはかつている。このようにすることで、該剥離に伴う
回路量絶縁抵抗の低下や外観不良、ハンダブリッジなど
の問題が解決された。

しかし、上述した従来法では、銅箔表面に化学銅めっき
層を予め形成しなければならないという煩雑さがあった
。この化学銅めっき層を形成しないで、銅箔上に直接に
酸化膜層を形成した場合には十分な密着性を得られない
からであり、酸化膜の性質がその膜を形成した銅の性質
に依存するためであると考えられている。

また、前記の方法では、めっきレジストを厚く形成して
、回路パターンまで達するようなピンホールなどの欠陥
を該レジスト表面から極力減少させねばならないという
問題もあった。さもないと、その後の化学銅めっき液の
工程で、めっき液の一部がピンホールなどを通して浸み
こんで、酸化膜を還元し、レジストの剥１ｌｌＩｔｌ−
生じさせたりする。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上述した従来技術の欠点を排除し、回路
パターンとめつきレジストとが良く密着して剥離するこ
とのない、スルーホールを有するプリント配線板の製造
方法を提供するにある。

〔発明の概要〕

金属と有機物とを接着させる場合に、両者の間に酸化膜
を形成して接着させるとそれらの密着力が向上すること
は、従来から知られている。この点九ついて種々調べた
結果、酸化膜が密着性を向上させるのではなくて、酸化
膜を形成する際に表面が粗くなり表面積が増したことに
よって、機械的に密着力が増大するとの考えに到達した
。従って、酸化膜を形成し、その表面形状をその１ま保
ちながら酸化膜を還元して金属にすれば、酸やアルカリ
、あるいけ還元剤と接触しても、それらの影響を受けＫ
〈く、良好な密着性が得られると考えた。この考え方が
妥当であることは、実際に種種検討した結果わかった。

本発明は上記の考え方に基づいており、その特徴け、絶
縁板の表面に所望する導体回路パターンを形成し、かつ
、必要筒部に孔をあけたのち、必要部分をめっきレジス
トでマスクして、孔および該レジストでマスクされてい
ない導体回路パターン部分に化学めっきを行ない回路を
形成するプリント配線板の製造方法において、めっきレ
ジストによりマスクする工程より前の工程において、導
体表面に酸化膜を形成したのちに該層を還元してなる面
を有する回路パターンを設けることにある。

次に、本発明の概要を具体的に説明する。

導体回路パターン形成用金属としては、銅が導電性など
の点から最も好ましい。アディティブ法などによって回
路パターンを形成してもよいが、一般的には出発材料と
して銅張シ積層板を使用し、これにエツチングなどによ
って導体回路パターンを形成する。必要筒部に孔をあけ
る。続いて、導体回路パターン部分の表面に酸化膜を形
成し、さらに該酸化膜を還元する。最後に、化学めっき
法により、スルーホールを有するプリント配線板を仕上
げる。これらのａ）導体回路パターンの形成工程、ｂ）
スルーホール形成用孔あけ工程、Ｃ）導体表面に酸化膜
を形成する工程、ｄ）該酸化膜を還元する工程、および
ｇ）スルーホールめっき工程は、上記ａ）、ｂ）、ｃ）
、ｄ）、ｇ）の順序で行なう必要はなく、例えばｃｌ、
ａ）、ｂ）。

ｄ）、ｇ）、あるいはｂ）、ａ）、ｃ）、ｄ）。

ｇ）などのように、適宜にその順序を変えても何ら差支
えない。

まず、本発明の眼目である金属表面の酸化膜形成と該層
からの還元膜形成について述べる。酸化膜の形成に先だ
って、金属表面を粗化することが適当であり、例えば銅
の場合には、粗化液として塩化第２銅の酸性水溶液など
を適用できる。酸化に当っては、例えば亜塩素酸ナトリ
ウム、リン酸ナトリウム、水散化ナトリウムから成る水
溶液に浸漬することによって、銅の表面に酸化銅層を形
成できる。酸化膜を形成したのち、ひきつづいて該層を
還元することが望ましい。

酸化膜を還元する方法としては、電気的な方法と化学的
な方法とがある。電気的方法による還元け、例えば、水
溶液中で酸化Ｍを陰極として通電することによって行な
われる。具体的には、酸化膜が酸化銅である場合には、
支持塩として塩化ナトリウム２０ｇ／ｌを含む水溶液中
で、該酸化鋼を表面だ形成された銅電極を陰極とし、ス
テンレス板を陽極に用い、室温においてｌｂＬ流密度１
００ｍ　Ａ　／　ｄ−程度で通電することなどによって
実施される。通電時間け、酸化膜の厚さにもよるが、数
分以内で十分である。また、化学的に還元する方法には
、還元性ガスに接触させる方法や還元剤を含む溶液と接
触させる方法などがある。還元性ガスとしては水素、−
酸化炭素、ジボラン、ホルムアルデヒドなどがあり、こ
れらとの接触による際には、反応を十分に進めるために
、加熱などを必要とする。また、還元剤を含む溶液との
接触による還元では、還元剤としてホルムアルデヒド。

次亜リン酸ナートリウム、ヒドラジン、水素化ホウ素ナ
トリウム、ジメチルアミンポランやジエチルアミンボラ
／などのボラザン類、ボラゼン類、ボラジン類などが有
用である。特に、強力な還元剤であるボラザン類、ボラ
ザン類やボラジン類が好適である。ホルムアルデヒドや
次亜リン酸塩などを使用する場合には、酸化膜表面に予
めパラジウムコロイドなどの貴金属を付与したり、溶液
中で金属粉などを接触させることによって、還元金属表
面を形成できる。

本発明の要である酸化膜の還元には上述した諸方法が適
用できるが、それらのうち還元剤を用いる化学的還元法
が最も簡便である。すなわち、電気的に還元する場合に
Ｆｉ電極が必要であり、導体回路パターン形成後に酸化
膜を還元することには困難さを伴うので、酸化膜を形成
する工程の順序が限定される。ま念、酸化膜を還元した
後に導体回路パターンを形成するような場合には、途中
のハンドリングによって還元表面が汚染されることも起
り得る。これに対して、化学的な還元法は、プリント回
路板製造退場のなかでの還元工程の位置を自由に選択で
きるという利点をもっている。

本発明では、酸化膜を金属に還元することによって、導
体回路パターンの表面に微細な凹凸を形成し、該回路パ
ターンとめつきレジストとの密着性を高めている。通常
行なわれる機械的、化学的な粗化方法、例えば塩化第２
銅の塩酸酸性水溶液を用いて粗化する方法などによって
は、本発明のような密着効果を得られない。

次に、スルーホール形成工程について説明する。

化学めっきのための触媒をまず孔内に付与する。

触媒としてはパラジウム、スズを含む塩酸酸性水溶液を
一般的［０！用している。この触媒溶液罠、上記処理を
行った基板を浸漬することによって、孔内に触媒を付与
することができる。

ただし、この触媒付与が、還元表面を形成した後に行う
ように限定されることはなく、スルーホール用の孔をあ
けた後であれば、適宜に行なうことができる。例えば前
述したｂ）孔あけ工程の次に触媒付与を行い、ａ）導体
回路パターン形成、Ｃ）酸化膜形成、ｄ）還元膜形成の
各工程を経たのち、めっきレジストで所要箇所をマスク
して化学めっきすることにより、スルーホールを形成す
る方法がある。この場合には、孔および、めっきレジス
トでマスクされていない金属表面のみに化学めっきを行
なうことができる。めるいＶｉまた、触媒付与操作を、
必要部分をめっきレジストでマスクしたのちに行ない、
孔内およびマスクされていない金属表面などに選択的に
触媒を残存させるととくよっても、本発明を達成するこ
とができる。

このように本発明においては、必要に応じてａ）導体回
路パターン形成、ｂ）孔あけ、Ｃ，）酸化膜の形成、ｄ
）波膜の還元処理、ｅｌ触媒付与、ｆ）めっきレジスト
形成の諸工程の実施順序を変えることができる。

化学めっきに先だって、孔および、ＬＳＩの７ラツトパ
ツケージを接続する導体回路パターン周辺を除いて、め
っきレジストでマスクする。該めっきレジストとしては
エポキシ系、メラミン系。

ポリアミド系など、一般に使用されているインキが適用
できる。また、めっきレジストは実質的に化学めっきに
耐えるものでなければならない。めっきレジストのマス
キングは光反応を利用して露光現像で形成することもで
きるが、量産性を考慮すると印刷法で形成するのが有利
である。

さらに、化学めっきによりスルーホールめっきを行う。

ここでは、電気伝導率の大きな銅が好適であり、化学銅
めっきにより、銅被膜を形成する。

他に、化学ニッケルめっきなども適用できる。また、ス
ルーホールめっき膜は信頼性の点から品質の良いめっき
膜であることが好ましい。化学銅めっきでは、めっき膜
の機械的性質を向上させる目的で、めっき液中に、２．
　２’−ビピリジル、シアン化ナトリウムなどが添加さ
れる。

以上の方法により、めっきレジストとそれに接触する導
体回路との密着性に優れたスルーホールを有するプリン
ト配線板を製造することができる。

〔発明の実施例〕

次に、実施例を記して本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例１工程Ａ二両面鋼張積層板の銅箔表面をブラッシングして
清浄化してのち、両面の導体回路及びスルーホール形成
予定部分の銅箔表面にエツチングレジストインクをスク
リーン印刷し、乾燥させた。

次いで、露出している銅を、塩酸酸性塩化第２銅水溶液
でエツチング除去し、さらにエツチングレジストを除去
して導体回路パターンを形成した。

工種Ｂ：必要箇所にスルーホール形成用の孔をあけた。

工程０２次に、下記組成ＣｕＣ１＊　・２ＨｔＯ４０ｇ　／　Ｌ３５憾　ＨＣｌ
　　　　　　　４００ｒｄ／ｌρ水溶液を用いて銅箔表
面を４５Ｃで１分間処理した。それから水洗し、下記組
成ＮａＯＨ５ｇ／１ＮａＣ１Ｏ２３０ｇ　／　ｔＮａｓＰＯａ　　　　　　　　　　１０　ｇ／ｌの水溶
液に７０Ｃで１分間浸漬して、導体回路パターン状の銅
の表面に酸化膜層を形成した。そして再び水洗し念。

１穐り：下記組成ＮａＯＨｓｇ／１（ＣＨｓ　）鵞ＮＨ−ＢＨｓ　　　　　　　　　　　　
　　　６　　ｇ　／　Ｌの処理液に室温で２分間浸漬し
て、酸化膜を還元した。ついで、水洗を行った。

工程Ｅ：１８％塩酸に１分間浸漬したのち、触媒液（日
立化成工業社製、増感剤Ｈ８ｌ０ＩＢ）Ｋ室温で５分間
浸漬した。次罠、水洗を行い、３゜５囁塩酸に５分間浸
漬してから、また水洗し、乾燥させた。

工程Ｆ：前記工程を経た基板の一方の面に下記組成（単
位二重置部）エポキシレジンエピコート１００７（シェル化学社Ｍｌ　　６５エビコ
ー）８２８　（シェル化学社製）３５ポリビニルブチラ
ールエスレツクＢＬ−２＋積水化学社製）　λ５酸化ケイ素アエロジルナ３００（日本アエロジル社製）ケイ酸ジル
コニウム　　　　　　　　　　　４フタロシアニングリ
ーン　　　　　　　　　２アクリル酸工ステル系共重合
体モダフロー（モンサンド社Ｍ１　　　　　３ジシアンジ
アミド　　　　　　　　　　　　　５Ｎ、Ｎ、Ｎ、Ｎ−
テトラメチルブタンジアミン１．１プチロセロンルプ　　全体で３００ポアズの粘度（２０
Ｃで）の液になる量のめつきレジストインクをスクリーン印刷し、孔。

ランド及びあとで半田めげを必要とする部分以外のとこ
ろをマスクした。次いで１３０ｔＺ’、２０分間加熱乾
燥した。

さらに１もう一方の面を、同様にスクリーン印刷するこ
とにより必要部分をマスクしたのち、１５０Ｃで４０分
間加熱して、めっきレジストインクを硬化させた。

工程Ｇ：めっきレジストを施した基板を、下記組成ＣｌｌＳＯ４・５Ｈ３０１０ｇ　／　１エチレンジアミ
ン四酢酸二ナトリウム　　３０ｇ／ｌ）ＩＣＨＯ（３７優）　　　　　　　　　　　　２ｍｌ
／１２，２’−ビビ＋Ｊジｋ　　　　　３０”ｆ／／ｌ
ポリエチレングリコール（平均分子［６００）１０ｇ／
１ＮａＯＨ１ｏ　ｇ／ｌの化学銅めっき液に、７０Ｃで浸漬して約３５μｍの厚
さにまでめっきした。めっき終了後、水洗、乾燥して、
両面スルーホールプリント配線板を作成した。

得られたプリント配線板はめつきレジストと導体回路と
の間に剥離など全く生じておらず、良好な密着性を示し
た。

実施例２両面銅張積層板の銅箔表面をブラッシングして清浄化し
、必要箇所にスルーホール形成用の孔をあけた。次いで
、実施例１の工程ＣＫ記載したのと同様の方法で銅箔表
面を処理したのち、実施例１の工程Ｅと同様の方法で、
孔および基板表面に触媒を付与した。この基板の両面に
感光性ドライフィルムをラミネートシ、露光現像して導
体回路形成部分以外のドライフィルムを除去し、エツチ
ングレジストを形成した。次いで、露出している銅を過
硫酸アンモニウム水溶液（濃度２００ｇ／ｌ）でエツチ
ング除去した。さらに、ドライフィルムを剥離除去した
。次いで、実施例１の工程Ｆ、　Ｇを順次行い、両面ス
ルーホールプリント配線板を作成した。

得うれたプリント配線板は、めっきレジストと導体回路
との間に剥離などはなく、良好な密着性を示した。

実施例３両面銅張積層板の銅箔表面をブラッシングして清浄化し
、必要個所にスルーホール形成用の孔をあけた。次いで
、銅箔表面を下記組成ＣｕＣ２ｚ　１２Ｈｚ０　　　　　　４０　ｇ　／　１
３５憾ＨＣ１５００ｒａｌ／ｌの水溶液で４５ｒ、１分間処理した。

水洗後、さらに、下記組成ＣｕＳＯ４・　５Ｈ鵞０　　　　　　　　　　　　　　
　　　３　　ｇ　／　ｔ（ＣＨｓＣＯＯ）２ｃｕ　　　
　　　２０　ｇ　／　１（ＣＨｓＣＯＯ）ＮＨ４６０ｇ
／１ＮＨ４ＣＬ　　　　　　　　　　　　　　　５　ｇ／Ｉ
ＮＨａＯＨ１０ｇ／ｌの液に７５Ｃ，１５分間浸漬して銅箔表面に酸化膜層を
形成した。ここで水洗を行った後％　ＮａＯＨ水溶液（
濃［４ｇ／ｌ）中で電解還元を行った。

このとき、対極はステンレス板とした。電流密度は５０
ｍＡ／ｄ−とし、室温で１０分間通電し、酸化膜を還元
した。水洗を行った後、実施例１の工ａＢと同様の方法
で、孔および基板表面に触媒を付与した。次に、基板両
面に感光性ドライフィルムをラミネートシ、露光現像後
、露出している銅を過硫酸アンモニウム水浴液（濃度２
００ｇ／ｌ）に浸漬してエツチング除去し念。さらに、
ドライフィルムを除去し、導体回路パターンを形成した
。

その後、実施例１の工程Ｆ、Ｇと同様の処理を順次行い
、両面スルーホールプリント配線板を完成させた。

得られたプリント配線板は、めっきレジストと導体回路
との間に剥離などけ全くなく、良好な密着性を示した。

実施例４実施例１の工程Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを順次行った。

水洗乾燥後、実施例１の工程Ｆｔ−行い、めっきレジス
ト１形成した。次いで、一方の面の孔以外の基板表面を
アルカリ可溶性インクをスクリーン印刷してマスクした
。乾燥後、もう−万の面も同様にアルカリ可溶性インク
をスクリーン印刷してマスクした。乾燥後、実施例１の
工程Ｅを行い、孔内に触媒を付与した。アルカリ可溶性
インクを除去した後、実施例１の工程ａｔ行って両面ス
ルーホールプリント配線板を作成した。

比較例実施例１において工ａＣ，Ｄを行わなかった以外は実施
例１と全く同様の方法で両面スルーホールプリント配線
板を作成した。

得られたプリント配線板は、めっきレジストと導体回路
の間が部分的に剥離しており、密着性は不十分であった
。

〔発明の効果〕

実施例により詳述したように、本発明の方法を適用する
ことにより、めっきレジストと導体回路パターンと間に
良好な密着性を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】１、絶縁板の表面に所望する導体回路パターンを形成し
、かつ、必要箇処に孔をあけたのち、必要部分をめつき
レジストでマスクして、孔および該レジストでマスクさ
れていない導体回路パターン部分に化学めつきを行い回
路を形成するプリント配線板の製造方法において、めつ
きレジストによりマスクする工程より前の工程において
、導体表面に酸化膜を形成したのちに該膜を還元してな
る面を有する回路パターンを設けることを特徴とするプ
リント配線板の製造方法。２、特許請求の範囲第１項において、導体回路が銅から
なることを特徴とするプリント配線板の製造方法。３、特許請求の範囲第２項において、化学めつきが化学
銅めつきであることを特徴とするプリント配線板の製造
方法。４、特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかにおい
て、酸化膜の還元が化学的還元であることを特徴とする
プリント配線板の製造方法。