JPS612385A

JPS612385A - プリント回路基板の製造方法

Info

Publication number: JPS612385A
Application number: JP12174784A
Authority: JP
Inventors: 廣菊池; 勇田中; 渡部　真貴雄; 岡　齊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-08

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〕本発明はプリント回路基板の製造方法に関する。特に、
化学銅めっきを用いてスルーホールを形成するプリント
回路基板のＩＪ　ａ方法に関する。

〔発明の背景〕

従来のプリント基板の製造方法として、回路パターンを
エツチングにより形成し、スルーホールを化学銅めっき
によシ形成する方法がある。

この方法は特開昭５７−７１１９９に示されるようなも
のであシ、製造工程が簡単で、かつ均一な厚さに銅が形
成でよるため、高密度、高信頼性基板を容易に製造でき
るのが特徴である。しかし、この方法は第２図に示すよ
うに、同図（ａ）の如よ銅箔２′を張った銅張積層板基
板１に同図（ｂ）の如くスルーホール３を開け、次いで
銅箔２Ｉの不要部を除いて回路およびランド２を形成し
く同図（Ｃ））、次忙同図（ｄ）のようにレジスト塗膜
４をコーティングするが、次工程でレジスト塗膜４上に
化学銅めっきが析出するのを防ぐため、同図（ｅ）の如
く活性剤保護インク５でレジスト塗膜４を保護した上で
活性剤たる触媒６によシ活性化させ、次いで活性化後こ
り保護インク６を除去しく同図（ｆ））、その後化学銅
めっきによるスルーホール厚付は鋼めっ♂７を形成する
という工程を採用する必要があった。したがって活性剤
保時インク５を塗布する工程、かつ活性化後にその保−
インク４を除去する工程が経済的な負担であるとともに
、保護インク４の位置合わせ精度が厳しく要求されるた
めに、高精度な回路板に適した製造方法ではなかった。

また、保時インクを用いない方法として、特開昭４８−
８０６３に示される製造法が提案されている。この方法
では、第３図（Ｃ）に示すように触媒１１により活性化
した基材上に同図（ｄ）の如く、レジスト１２を塗布す
る（同図（ａ）　（ｂ）および回路・ランド２を形成す
ることは第２図の例と同じ）。このため回路間に触媒１
１が残留して絶縁劣化をまねきやすく、結局高信頼度の
基板を製造する方法とはなシ得なかった。さらにこの方
法では、スルーホール１０内部の触媒１１が、レジスト
膜１２を塗布する前処理工程で、パフ研摩の如き物理処
理や塩酸浸漬の如き化学処理によって脱落してしまう問
題があった。このため本来第５図（ｄ）の如くスルーホ
ール内面全面に銅めっよ７が析出すべきなのに対し、ス
ルーホール内に銅めっき未析出の部分が生じやすく、ス
ル−ホール１０内に大きな問題があった。

以上のように、従来の方法では不良品が出やすく、よっ
て基板の量産性が十分でなく、高い歩溜シで製品を得る
ことが困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来技術の問題点を解決して、量産性
に極めて優れたプリント回路基板の製造方法を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明では上記の目的を達成するために、次のような製
造方法を用いる。すなわち、本発明のプリント基板製造
方法は、基板に銅を張って成る銅張積層板にスルーホー
ルを形成し、エツチングにより回路を形成するとともに
スルーホールおよびその他制めっき所要部に銅を厚付け
してプリント回路基板を製造°する方法において、銅張
積層板にスルーホールを形成した後該積層板を触媒によ
シ活性化し、次いで該積層板の全面を薄い化学銅めっき
で被覆し、その後エツチングによる回路形成と、化学銅
めっきによるスルーホールおよびその他銅めっき所要部
への銅の厚付けとを行なう構成をとる。

この構成の結果、触媒による活性化の後に薄い化学銅め
っきによシ積層板を被覆するので、触媒はこり銅めっき
によって保護され、次工程での化学処理その池による触
媒の脱落は防止される。したがって、触媒脱落による銅
の未析出ということが防がれ、所望の厚付は鋼めっき層
が得られる。よって、不良品は少なく、量産性にすぐれ
ている。しかも保護インクの塗布やその除去といった工
程は不要であり、工程が簡単である上に、このような信
頼性高い製品を量産でよるという作用効果を得られるも
のである。

本発明の構成について、第１図の例示を参照して説明す
ると、次の通りである。まず第１図（ａ）の如く銅張積
層板１に穴あけしてスルーホール１６を形成した後、同
図（ｂ）のようにこれを触媒１７で活性化する。触媒１
７での活性化は、図示のように全面活性化するようにし
てよい。この後積層板１の全面を薄い化学銅めっき１８
で被覆する（同図（Ｃ））。化学銅めっきは第１の化学
銅めっき液に浸漬すること釦より行なえ、例えは数μｍ
以下の薄いめっき層に形成する。このようにすると、ス
ルーホール１６内の触媒１７は化学銅めっキ１８で完全
に保護されるので、次工程での化学処理による触媒の脱
落を完全に防止することができる。よって同図（ｄ）の
ように工。

チング後、レジスト膜４を塗布して（同図（ｅ））、第
２の化学銅めっき液によシ厚付は鋼めっきを行なうと、
同図（ｆ）の如くスルーホール１６内には勿論、その他
めっき必要個所に、所望の良好な厚付は銅めっε２０が
得られる。

このように本発明は不良品の発生を防止でき、信頼性の
高い製品を得られるのであシ、量産性の極めて優れた製
造法となっている。

本発明を実施する場合、化学銅めっき１日に要求される
特性は上述したように穴内の触媒保護が可能なものであ
ればよく、後の工程で行なう厚付は化学銅めっキ２０の
ようにスルーホール信頼性を確保するための機械的性質
等は必要ない。

そこで、市販品として入手できる、ロ、シェル塩タイプ
の室温めっき浴を用いるのが経済的に好ましい。このよ
うなめっき液の一例として、シップレ〜社カバラシド３
２８　Ａ、Ｃ，Ｌの３液温合型化学銅めっき液を挙げる
ことかでさ・る。このような液を用いて、第１図（Ｃ）
の如く薄付は鋼めっき１８を形成する。

次いで、具体的な工程としては、常法により基板にドラ
イフィルムをラミネートし、露光、現象、エツチング、
剥離の工程により基材上にランド及び回路１５を形成す
る（第１図（ｄ））。

一般にバタン形成には穴内にエツチング液が侵入しない
、所謂テンテング法を用いることが必要である。この工
程で回路間には触媒の残留を全くなくすことができる。

このため従来の如き触媒保嚢レジストを用いることなく
、高い絶縁耐圧を有する回路板を容易に製造できるもの
である。

次いで、ランド部を除く回路面に耐めっきソルダレジス
ト４を印刷塗布する。このレジストは、次の厚付は化学
銅めっきの工程で苛酷な化学銅めっき条件に耐え、かつ
製品として使用する際、はんだ浸漬に耐える耐熱性を有
することが必要である。このような目的に合う耐めっき
ソルダレジストとしては、例えば以上に述べるエポキシ
樹脂組成物を用いることができる。

すなわち、（ａ）エポキシド化合物と、（ｂ）１−〇−
トリルビグアニド変成物を含有してなるレジストを用い
ることがでよる。この（ｂ）　１−０−トリルビグアニ
ド変性物として、１−ｏ−トリルビグアニドとジェボキ
シド化合物との伺加反応物は好ましいものである。なお
、このレジストは上記の如くエポキシ樹脂組成物をなす
ものであるが、この組成物は、さらに、（Ｃ）充てん材
、（ｄ）揺変剤、（ｅン有機溶剤、および必要に応じて
、（ｆ）着色剤、（２）消泡剤を含有することがでよる
。

本発明の実施に際し用い得る上記（ａ）のエポキシド化
合物としては、平均して１分子当だ９２個以上のエポキ
シ基を有する化合物で、例えばビスフェノールＡハロゲ
ン化ビスフェノールＡ、　カテコール、レゾルシノール
などのような多＋１ｆｉフェノールまたはグリセ９ンの
ような多価アルコールとエピクロルヒドリンとを塩基性
触媒の存在下で反応させて得られるボタグリシジルエー
テルあるいはポリグリシジルエステル、ノボラック型フ
ェノール樹脂とエピクロルヒドリンとを縮合せしめて得
られるエポキシノポラ、り、過酸化法でエポキシ化した
エポキシ化ポリオレフィン、エポキシ化ポリブタジェン
、ジシクロペンタジェン化オキチイド、あるいはエポキ
シ化植物油などを挙げることができる。

本発明の実施に際し用い得る上記（ｂ）の１−ｏ−トリ
ルビグアニド変性物としては、１−０−トリルビグアニ
ドと、モノエポキシド化合物との付加反応物で下記の一
般式で示されるものである。

Ｈ）（Ｈここに、ＨＯＣｔ４ｇ１ｌ −（Ｉ（２−０−Ｃ−Ｃ＝　ＣＨ２、−ＣＨ２−０−Ｃ
Ｈｚ　ＣＨ＝　Ｇ（２、−Ｇ（２−０−（ＣＨ２）２−
８１−一←ＯＣＨｓ　ン５などである。

このよりな１−ｏ−）９ルビグアニド変成物は、１−ｏ
−）リルピグアニドと通量のエポキシド化合物およびｎ
ニブチルセルソルブ等の有機溶剤を混合攪拌し、８０℃
、９０分間加熱することによシ得られる。

１−ｏ−）リルピグアニド変成物で、エポキシド化合物
を硬化させると耐薬品性（Ｎえば、耐めっき液性、耐熱
性、接着性（例えは、配線板の基材および導体との接着
性）が著しく向上する。

一方、１−ｏ−トリルビグアニド変性物は液状で、取シ
扱い易く、また分子中に反応性の大よな−ＮＨ２基を含
まないため、混合後のり使用時間が著しく長くなる特徴
を有する。さらに、スクリーン印刷後の加熱硬化時に生
じるレジストインクのにじみは皆無となる。

本発明を実施する場合に用い得る前記（Ｃ）の兇てん材
には、例えばタルク、マイカ、アルミナ、硫酸バリウム
、５ｉＯｚ、　Ｔｉ０ｚなどの無機質の微粉末がある。

このような微粉末は、前記（ａ）のエポキシド化合物１
００重量部に対し、３〜４゜のｉｔ部添加することが好
ましい。４０．ｉｉ部よシ多ぐ加えると塗膜形成能が悪
く、３重着部よシ少ないと特性向上の効果が期待できな
い。充てん材の粒子径は、１０μｍ以下のものが望まし
い。

そして、充てん材はレジストの印刷性向上と、１−ｏ−
）リルビグアニド変性物が葵する接着性および耐めっき
液性をさらに向上させる役目をする。

本発明を実施する場合において、前記（ｄ）の揺変剤は
、レジストインクの印刷性を向上させるために用いるこ
とができる。揺変剤としては、８ｉ０２などの無機質の
超微粉末を適宜添加して、印刷性良好なレジストインク
のチクソトロピー指数ｉＢ型粘度計で回転数１ｒｐｍで
測定した粘度）／（回転数１１００ｒｐで測定した粘度
）〕５〜４０を得る。

本発明の実施に際し用い得る前記（ｅ）の有機溶剤とし
ては、エポキシド化合物、および１−〇−トリルビグア
ニド変性物を溶解し、かつインクの一般的な性状を考慮
すると、揮発性の小さい沸点が約１００℃以上のものが
使い易い。例えは、１−ブチルアルコール、ｎ−プチル
アノνコール、メチルイソブチカルピトール、シクロヘ
キチノール、ｎ−プロピルアセテート、ｎ−ブチルアセ
テート、！−ブチルアセテート、５ｅｃ−ブチルアセテ
ート、アミルアセテート、メチルアミルアセテート、エ
チルラクテート、ブチルラクテート、メチルオキシトー
ルアセテート、オキシトールアセテート、ブチルオキシ
トールアセテート、メチルオキシトール、オキシトール
、ブチルオキシトール、メチルジオキシ）−ル、ジオキ
シトール、ブチルジオキシトール、メチルｎ−プロビル
ケトン、メチルｎ−プチルクトン、メチル−１ｓｏ−プ
チルゲトシ、ジイソブテルクトン、シクロヘキチノン、
イソフォロン、ジアセテートアルコール、ニトロメタン
、ニトロエタン、エチルセルゾルフ、ブチルセルソルブ
、ジグｆ）Ｌ／セルゾノシ〜ブなどがある。

具体的に実施りる場合、レジストは、レジストインクの
印刷性を考慮し、インクの粘度を８００〜ｉｏ、ｏｏｏ
ポアズ（２０℃ＣＢ型ｖｉ度計１　ｒｐｍ　）にし得る
有機溶剤ｋを添加するのが好ましい。

本発明を実施する場合においては、前記の（ａ）。

（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄＪ　、　ｔｅｌに記載の
成分の外に、Ｉｆ１着色剤、ｆｇＪ消泡剤を、必要に応
じて、単独ないし併用して添加することができる。

げ）２ｆ！色剤としては、例えば、フタロシアニンブル
ー、フタロシアニングリーンなどの顔料がある。

（ｇ）　ｒ１４泡剤は、レジストインク印刷時に巻き込
む気泡を除去するために添加する。消泡剤としては、シ
リコーンオイルなどを用いる。

以上のエポキシ樹脂組成物、いわゆるレジストインク成
分ｔａ）　、　ＥＣ）　、　ｔｄ）　、　（ｅ）　、　
（ｆ）を、らいかい磯で混疎し、三本ロールで練り上げ
、適量の１−Ｏ−１９ルビグアニド変成物および有機溶
剤を加え、粘度およびチクソトロピー指数を調整する。

上記組成物は、一般的なスクリーン印刷法によシ基板上
に印刷塗布することができる。これを硬化したものは、
所望の耐めっき液性、耐はんだ性を確保することがでよ
るものである。

次で、レジスト４を塗布した基板を第２の化学銅めっき
液に＆漬し、厚付は化学銅めっきでスルーホール接続２
０を形成する。ここで用いる化学銅めっきは、先に用い
た触媒保護用の薄付は化学銅めっきとは異なシ、２０〜
３５μｍ程度の金属鋼を連続的に析出させる必要がある
。このためには、ｈ：ＤＴＡを錯化剤とする高温タイプ
の化学銅めっき液を、液主成分の管理を行ないながら使
用するのが一般的である。さらに好ましくは、スルーホ
ール鋼の接続信頼性を十分に確保するために、機械的性
質の優れた銅めっよ膜を形成することが好ましい。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による回路板の製造方法の具体的な実施例
を説明する。第３図（ａ）に示すような３５μｍの銅箔
２′を張ったガラスエポキシ両面鋼張積層板１にドリル
で貫通孔３をあけ、Ｓｎ／Ｐｄ触媒液中に浸漬して全面
を活性化した。これを、次の組成の化学銅めっき液中に
室温で１０分浸漬し、約２μｍの化学銅めりき８を施し
た。

その後、ドライフィノνムを用いたテンティング法によ
り回路をエツチングで形成し、第１図（ｄ）のようにし
た。

次で、印刷前処理として、基板をＩＮ塩酸水溶１９１／
Ｃ５０秒間浸漬してから基板全面をパフ研摩し、水洗乾
燥した。この基板にスクリーン印刷で次の組成の耐めっ
きソルダレジストを印刷塗布し、加熱炉で１６０℃３０
分間の硬化を行なった。

エホキシド化合物としてエビコー）　１５２　（シェル
化学ＫＫｄ、ノボラ、り型エポキシ樹脂、エポキシ当量
１７５　）　：　５０重蓋部、エピコート１５４（シェ
ル化学ＫＫ＃、ノボラ、り型エポキシ樹脂エポキシ当量
１９６）　：　５０重量部、充てん材としてアルミナ粉
末Ｃ（不二見研磨工業製、平均粒子径１μｍ　）　：　
２６重量部、揺変剤として酸化珪素超微粉末アエロジル
Ａ　３８０　（日本アエロジル版製、平均粒子径０００
７μｎ％　）：３重量部、消泡剤としてシリコーンオイ
ル５Ｈ−５５４０（ｌレシリコーンＫＫ製、）：１．５
重量部、着色剤としてフタロシアユング９−ン：１゜５
重量部、有ｄ＆溶剤としてｎ−ブチルセルゾル１２１０
重址部を、らいかい機および三本ロールを用いて十分に
混練してペースレジンとした。

一方、１−０−トリルビグアニド変性物として、１−ｏ
−）リルビグアニド＝１００重量部、ブチルグリシジル
エーテル８６８重量部、ｎ−ブチルセルゾル１２５０重
量部を混合攪拌し、８０℃９０分間加熱して得られた付
加反応物溶液：４４．８重量部を、先のペースレジンと
混合踵エポキシ樹脂組成物、いわゆるレジストインク組
成物を得た。チクソトロピー指数は２３、粘度（ま２８
１０ホアズであった。

その後、第１図（ｆ）のように厚付はスル−ホール化学
銅めっキ２０を行なった。このときのイヒ学鋼めっき液
の組成ならびに諸条件（１次に示す通りである。

組成：　　ＣｕＳｏ４・５Ｈ２０１２／ＥＤＴＡ・２Ｎ
ａ　　　　　　　　４２　／ＮａＯＨ１２７’ ボ９エテレング９コール・ステア９ルアミン０．１／ α、α′−ジビルジル　　　　　　５ＪＩＦ３７％ホル
マリン　　　　　　　５ｆｆｉ／蒸溜水　　　　　　　
全量を１２とする量条件：　めっき液温度　　　　　７
０ｔｐＨ１２，３時間　　　　　　　　　　１０時間めっき速度　　　　　約３μｍ１／ｈめっき槽内の成分は自動管理にょシ一定とした。その後
、基板をめっき液から取シ出し、水洗後、加熱炉で１２
０℃２０分間乾燥した。

このようにして製造した回路板のレジスト塗膜と回路鋼
箔との密着性をクロスカットセロハンテープ試験で評価
した結果、レジスト膜の剥離がなく、良好な密着性を有
することがわかった。さらに２６０℃のはんだ檀に２０
秒間浸漬しても、レジスト膜にふくれ、剥離等の劣化は
なく、良好なはんだ耐熱性を有することもわかった。

まためっき直後にスルーホール内部を観察した結果、厚
付は痢２０は均一に析出してお勺、触媒の脱落による部
分的な不析出は全くなかった。

さらＫ、６０℃９５％冊の恒温恒湿槽中に１週間放置し
た後の回路間のｌｌ！縁抵抗抵抗定した結果−回路間の
触媒残留に基づく極端な絶縁劣化は全く認められなかっ
た。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明の製造法では、耐熱、？！、縁
、信頼性に優れたプリント回路基板を安定に設造できる
ことが明らかであり、この結果、生産性が良く、高い歩
留シで製品を得ることができる。これらの効果を従来の
製造法で得るには、製造設備、品質管埋、工程管理等に
多大の費用が必要であることから、従来と大差ない設備
で上記の効果を得る本発明の経済的な効果は測９知れな
いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１（８）は本発明の回路板製造方法を説明するための
図面である。第２図反び第５図は従来例を示し、第２図
は活性剤保護インクを用いる従来の回路板製造法を示す
図面、第５図は床護インクを用いない従来の回路板製造
法を示す図面である。１・・・銅張積層板基材、２′・・・銅箔１４・・・レジスト、１５・・・回路及びランド、１６・・貫通孔（スルーホール）、１７・・・触媒（活性剤）１８・・・銅めっき（薄付け）、２０・・・スルーホール鋼めっき（厚付け）。

Claims

【特許請求の範囲】１、基板に銅を張って成る銅張積層板にスルーホールを
形成し、エッチングにより回路を形成するとともにスル
ーホールその他銅めっき所要部に銅を厚付けしてプリン
ト回路基板を製造する方法において、銅張積層板にスル
ーホールを形成した後該積層板を触媒により活性化し、
次いで該積層板の全面を薄い化学銅めっきで被覆し、そ
の後エッチングによる回路形成と、化学銅めっきによる
スルーホールその他銅めっき所要部への銅の厚付けとを
行なうことを特徴とするプリント回路基板の製造方法。２、特許請求の範囲第１項において、エッチングによる
回路形成は感光性フィルム状レジストを用いて行なうと
ともに、該回路形成後めっき所望部以外を耐めっきソル
ダレジストでコーティングして次いで化学銅めっきを行
なうことにより所望部に銅を厚付けすることを特徴とす
る回路基板の製造方法。３、特許請求の範囲第１項において、耐めっきソルダレ
ジストとしてエポキシド化合物と１−ｏ−トリルビグア
ニド変成物を含有してなるレジストを用いることを特徴
とするプリント回路基板の製造方法。