JPS62243394A - プリント配線板の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント配線板の製造方法に関する。

より詳しくはアディティブ法による回路形成に際し、ス
ルーホールやバイアホールのような孔の内壁へも、めっ
き層をピンホールのような不良箇所なく付着可能なプリ
ント配線板の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、無電解めっきに対して触媒活性な金属粒子（触媒
核）を析出可能な試薬を、絶縁基板の七にコーティング
し、次いでその上にマスク等を利用してパターン状に輻
射エネルギーを賦与して、かかる金属粒子を選択的に析
出せしめ、その後、この絶縁基板を無電解めっき液に浸
漬し、その金属粒子が析出された部分のみに導体回路パ
ターンを形成するプリント配線板製造技術が開発されて
いる。例えば代表的な手法として、コルモーゲンコーポ
レーション社によるフォト・フオーム法、Ｐｈｌｌｉｐ
ｓ社によるＰＤ一方法（フィジカル・デベロップメント
・パイ・リダクション法、Ｊ、Ｆ、Ｍａｎｓｖｅｌｄ：
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔ、ｈｅ　Ｆｉｒｓｔ
　Ｐｒ１ｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ、　Ｗｏｒｌｄ　１Ｅ
ｏｎｖｅｎｔｉｏｎ　　１９７８　１．３．］。

Ｌｏｎｄｏｎ）　、日本電信電話■によるＰＣＣ法（フ
ォト・ケミカル・サーキット法、用部井はか：電子材料
、Ｖｏｌ、］３．　Ｎ　ｏ　、　１２．８０１９７４）
等が知られている。これらの方法はいずれも、めっきレ
ジストを用いる必要なく導体回路パターンを形成するこ
とができ、コスト面での大幅低減あるいは工程数減少等
の利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これらの方法では次のような欠点があっ
た。

絶縁基板は、その表裏を導通させるのを主な目的とする
スルーホールや多層基板としたときの各内層基板の表裏
導通用となるバイアホールが設けられることが多いが、
それらは、第５図に示すように絶縁基板１に設けられた
円筒状の貫通孔２である。よって、絶縁基板の外表面の
所望部とスルーホール等の内壁とに選択的にエネルギー
を賦与して画部分に無電解めっきの触媒核を析出させよ
うとしても、スルーホール等の内壁や端縁には輻射エネ
ルギーが十分に届きにくいため、そこでの触媒核の発生
が不十分になり易く、結果としてその部分にメッキボイ
ドと呼ばれるめっきされない微小部が発生することが多
かった。従って、スルーホールやバイアホールにるける
回路の接続信頼性は必ずしも十分でなかった。

本発明は上述従来例の欠点を除去するためになされたも
のであり、その目的はスルーホールイアホールのような
絶縁基板に設けられた孔の内壁にも良質のめっき層を形
成できるプリント配線板の製造方法、即ちスルーホール
等においても回路の接続信頼性に優れるプリント配線板
の製造方法を提供する□ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的達成可能な本発明は、その内部にまで配線をす
るために孔が設けられた絶縁基板を用意し、該孔の内壁
面まで含めた絶縁基板表面に、還元されて無電解めっき
の触媒核を析出する物質を含む層をコーティングし、次
いで回路パターンを配設する部分に相当する該孔の内壁
面まで含む面にのみ選択的に無電解めっきの触媒核を還
元により析出させ、しかる後に該触媒核上に無電解めっ
きにより導体層を形成するプリント配線板の製造法にお
いて、前記孔がその開口に向かって断面積が広がる部分
を有するように構成されている絶縁基板を用いることを
特徴とするプリント配線板の製造方法である。

以下、本発明を、その一実施例の工程を順に追って、よ
り詳細に説明する。

まず、次の要件を満たすスルーホールが設けられた絶縁
基板を用意する。スルーホールは、その開口の存在する
方向に向かって断面積が次第に大きくなるような部分を
有することを要件とする。

スルーホールの全体がこのような要件を満たすことが好
ましいが、その例を、絶縁基板の模式部分断面図である
第１図及び第２図により示す。第１図におけるスルーホ
ール３は、テーパー状をした孔であり、第２図における
スルーホール３は、その中央部から２つの開口に向かっ
て断面積が漸いに大きくなった孔である。

本発明で使用される絶縁基板としては、熱可塑性樹脂基
板、熱硬化性樹脂基板、セラミック板、積層板、金属板
表面を絶縁性樹脂で被覆したもの等が挙げられる。

これらの絶縁基板に上記要件を満たすスルーホールを設
けるには、ドリルを用いたり、レーザー加工法等が利用
できる。また、絶縁基板を射出成形可能な材料から形成
する場合には、所望箇所にスルーホールの形状に応じた
円錐状等のピンが設けられた金型を用いて、その基板を
射出成形すればよい。

なお、絶縁基板表面は粗面化するのが好ましい。この粗
面化は、該表面と、その上に後の工程で形成される無電
解めっき膜との間の密着力を向−トさせるためである。

この粗面化も機械的加工法や化学的手法のなかから絶縁
基板の種類に応じた方法を選定して実施すればよい。例
えば、絶縁基板が熱可塑性樹脂基板の場合には、あらか
じめ、極性溶媒（ＤＭＦ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
等）で絶縁基板表面を膨潤処理した後、クロム酸と硫酸
の混酸でエツチング処理する方法が適切である。また、
積層基板の場合にはその表面に設けた接着剤層をクロム
酸と硫酸の混酸に代表されるような酸でエツチング処理
するとよい。

次に、スルーホール内壁面まで含めた絶縁基板表面上に
、輻射エネルギー賦与により直接または間接的に還元さ
れて無電解めっきの触媒核を析出する物質（以下、触媒
核前駆体という）を含む層をコーティングする。無電解
めっきの触媒核は、無電解めっきを引き起す化学反応を
可能とする通常酸化数０の金属粒子であり、その金属と
しては例えば金、銀、パラジウム、銅、ニッケル、鉄、
コバルト、イリジウム、白金、ロジウム等がある。従っ
て、触媒核前駆体は酸化数がプラスの状態の」−記金属
を含有する物質であり、例えば、各金属のハロゲン化物
、硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、酢酸塩等が挙げられる。

このコーティングゴー程は、代表的には触媒核、前駆体
を含む溶液を調製し、この溶液中に絶縁基板を浸漬後乾
燥するか、この溶液を絶縁基板に塗布後乾燥することに
より達成できる。上記の溶液は、溶媒としては主に水が
利用できる。

触媒核前駆体として、エネルギー試作により間接的に還
元されるものを用いる場合はに、エネルギー賦与によっ
て還元剤に変わる化合物も該前駆体と共に溶液中に混入
させる必要がある。該化合物を輻射エネルギー賦与によ
って還元剤に変え、この還元剤で触媒核前駆体を触媒核
に変えるためである。

次に、第３図、第４図のように、スルーホール内壁面ま
で含めた絶縁基板表面のうち、導体層（回路パターン）
を配設しようとする部分に相当する面のみに対して、紫
外線やレーザー等のような輻射エネルギーを選択的に賦
与し、該部分の触媒核前駆体を還元して触媒核４とする
。この選択的輻射エネルギー賦与は、公知の方法を用い
ればよい。即ち、配線パターンのネガフィルムを、絶縁
基板上に載せて、紫外線等を照射する方法や、ネガフィ
ルムを用いずに、アルゴンレーザー等のビーム径をしぼ
った光源による非接触露光が利用できる。

本発明では、このような般用される公知の選択的輻射エ
ネルギー賦与法を用いてさえ、スルーホール内壁面と、
絶縁基板の外表面の角度が９０゜以上の角度をもち、輻
射エネルギーの通過方向を横切るようにスルーホル内壁
面が位置するので、スルーホールの内壁面に対しても十
分な輻射エネルギーが賦与され、この内壁面にも無電解
めっきを引き起すのに十分な量の触媒核が発生する。

次に、無電解めっきにより、触媒核上に導体層を形成し
、導体回路パターンと・する。

前述した理由に起因して、形成された導体回路パターン
は、絶縁基板のスルーホール内壁面さえもめっきボイド
の発生がほとんど発生しない。

この工程では、無電解めっき液として公知の銅、ニッケ
ル、金などの無電解めっき液が利用できるけれどもプリ
ント配線板の製造に最適の無電解銅めっき液を用いれば
よい。無電解銅めっき液の組成としては、例えば硫酸銅
１０ｇ、ｌ、エチレンジアミン四酢酸３０ｇ／４、ホル
マリン（還元剤）　３ｍ１／Ｉｌ、ポリエチレングリコ
ール（安定剤）　２０ｇ／ｊ２．２，２°−ジピリジル
（安定剤）　０．０３ｇ／ｕ、水酸化ナトリウム（ｐＨ
調整剤）　Ｉ１ｇ／ｆｉを含むものがあげられる。なお
必要に応じて無電解めっきと電解めっき法とを併用して
もよい。

上記の実施例では、スルーホールを有する絶縁基板を用
いる場合について述べたが、バイアホールとなる孔を有
する絶縁基板を用いる場合も本発明は全く同じような方
法により実施でき、同様な効果が得られる。即ち、本発
明は、その内部にまでも配線するために該部分に孔を有
する絶縁基板に対して、プリント配線を行なう場合に効
果がある。

〔実施例〕

実施例１ スルーホールに相当する部分に円錐形のピンが設けられ
た金型を用いポリエーテルイミド（商品名：ウルテム２
２００．エンジニアリングプラスチック■）を射出成形
し、所要部にテーパー状のスルーホールが設けられた絶
縁基板を成形した。この絶縁基板をＮ−メチル−２−ピ
ロリドンで５分間膨潤し水洗後、下記組成のクロム酸／
硫酸の混酸溶液に６５℃、１０分間浸漬して、絶縁基板
の表面をエツチングし、粗面化した。

・クロム酸／硫酸組成 無水クロム酸：　４００ｇ／　Ｉｔ 硫酸　　　　：　２００ａ＋ｌ／ｆｉ この絶縁基板を水洗後、１０％塩酸と６．５ｇ、Ａ１２
水酸化ナトリウムでその表面の付着液を中和し、次いで
下記組成の感光性水溶液に５分間浸漬後、６０℃で５〜
１０分乾燥した。

・感光液組成 酢酸銅（触媒核前駆体）：　８ｇ／Ｉｌアンントラキノ
ン２．６−ジスルホン酸ジナトリウム　　　：１６ｇ／
ｊ２ Ｄ−ソルビトール　　：　ｆｉｏｇ／ｕペンタエリスリ
トール：　５０ｇ／４２クエン酸　　　　　：　４０ｇ
／ｕ 塩化スズ　　　　　　：　０．５ｇ／ｆｆｉノニルフェ
ニルエーテル＊　：　　０．５ｇ／ＩＩ。

（ネ日光ケミカルズ■製　商品名ニラコールＮＰ−５）
この絶縁基板の感光液が塗布された面にネガフィルムを
密着させ紫外線を２０００ｍ、Ｉ／ｃｒｎ’照射した後
、ネガフィルムを取り除いた。これを室温で乾燥後、流
水による洗浄を３０〜６０秒行ない、下記組成の無電解
銅めっき液に７０℃、１２時間浸漬し、絶縁基板の外表
面の導体層が厚さ３０μｍである回路パターンを有する
プリント配線板を得た。このプリント配線板のスルーホ
ールを観察したところ、その内壁面、および端線部分に
はめつきボイドが全くみられずめっき状態は良好であっ
た。

・無電解銅めっき液組成 硫酸銅　　　　　　：　ＩＯｇ／ｆｆ１ＥＤＴＡ　　　
　　　：３０ｇ／Ｉｌ ホルムアルデヒド　：３ｍ１Ｌ／１１ ＰＥＧ　　　　　　　　　　　　　コ　２０ｇ／ｊＺ２
．２°−ジピリジル　−：　０．０３ｇ、／１−ＮａＯ
Ｈ’　：　Ｉ１ｇ／４ 実施例２ 接着剤付きアディティブ用基板の、所要部をドリルで穴
をあけ、基板内部から基板両性表面へ次第に断面積が・
大きくなるスルーホールをもつ絶縁基板を作製した。こ
の絶縁基板を下記組成のクロム酸／硫酸の混酸溶液に４
０℃、５分間浸漬して、スルーホールの内壁面まで含む
絶縁基板表面をエツチングし、粗面化した。

・クロム酸／硫酸組成　　　　・ 無水クロム酸　ｆｉ５ｇ／４ 硫酸　　　　　２３０ｏ＋ｊ２　／　４２以下実施例１
と同様にして絶縁基板の外表面の導体層が３０鱗′であ
る′プリント配線板を製造したところ、スルーホールの
内壁面および端線部分にはめっきボイドが全くみられず
、めっき状態は良好であった。　　　　　　　　　　　
　　　　　・−比較例１ スルーホールの形状が円筒形である以外は実施例２の場
合と同様にして、絶縁基板の外表面の導体層が３０ｕ＋
であるプリント配線板を製造したところ、スルーホール
内壁面にめっきボイドが認められた。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明では、アディティブ法
に際して、スルーホールやバイアホールのような絶縁基
板に設けられた孔の内壁にさえも、めっきボイドがほと
んどない良質のめっき膜を形成でき、信頼性の高いプリ
ント回路基板を作製できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、テーパー・′状のスルーホールを有する絶縁
基板の模式部・分断面図、第２図は、中心から開口に向
って断面積の大きくなる孔を有する絶縁基板の模式部・
分断面図、第３図、第４図はそれぞれ本発明の方法によ
って作製されたプリント回路基板の模式断面図、第５図
は従来のスルーホールをもつ絶縁基板の模式断面図であ
る。 １・・・・・・絶縁基板、　　　　２・・・・・・貫通
孔３・・・・・・本発明に特有なスルーホール４・・・
・・・触媒核

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）その内部にまで配線をするために孔が設けられた絶
   縁基板を用意し、該孔の内壁面まで含めた絶縁基板表面
   に、還元されて無電解めっきの触媒核を析出する物質を
   含む層をコーティングし、次いで回路パターンを配設す
   る部分に相当する該孔の内壁面まで含む面にのみ選択的
   に無電解めっきの触媒核を還元により析出させ、しかる
   後に該触媒核上に無電解めっきにより導体層を形成する
   プリント配線板の製造法において、前記孔がその開口に
   向かって断面積が広がる部分を有するように構成されて
   いる絶縁基板を用いることを特徴とするプリント配線板
   の製造方法。 ２）前記孔がテーパ状の貫通孔である特許請求の範囲第
   １項記載のプリント配線板の製造方法。 ３）前記孔が、貫通孔でその中央から２つの開口に向か
   って断面積が次第に大きくなっている特許請求の範囲第
   １項記載のプリント配線板の製造方法。