JPS63151096A - 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し、詳しくは
、銅スルホールめっきを備えたプリント配線板の製造方
法に関するものである。

「従来の技術」 従来のこの種のスルホールめっきを備えたプリント基板
の製造は、次のごとく行われていた。

すなわら従来は、スルホールを有するプリント配線板に
おいて、エツチング工程の際、スルホール内の回路を溶
解から防ぐため、インクでスルホールを埋める穴埋法、
ドライフィルムでスルホールを覆うティンティング法な
どが行われていた。

しかし近年、高密度、高信頼性のプリント配線ル等の金
属被膜によってスルホールを覆う金属レジスト法が行わ
れている。

「発明が解決しようとする問題点Ｊ ところで、このような従来の金属レジスト法にあっては
、次の問題点が指摘されていた。

すなわち、従来は、錫、半田、ニッケル等による金属レ
ジストを形成する工程として、電気めっき法が採られて
いた。この結果、プリント板をコンベアから離脱させ、
ラックに取り付（プた後、口ポット等を用いた浸漬方法
によってスルホールに電気めっきを施し、この処理が終
ってから、ｍ度コンベアに載せる工程が不可欠となり、
全工程を走行するローラコンベア上で効率良く処理する
ことが出来なかった。

また電解めっき法の特性である電流密度のバラツキによ
りめっき金属がフィルム上にも析出して、ブリッジや極
細線等の付回り不良等が発生しやすいという問題もあっ
た。

従来例では、以上の問題点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み、上記従来例の問題点
を解決すべくなされたものであって、無電解めっき方法
によって、金属レジストを生成する工程により、高密度
、高信頼性のスルホールめっきを備えたプリント配線板
の製造の全工程を、走行するローラコンベア上で行うこ
とができる、プリント配線板の製造方法を提案すること
を目的とする。

「問題点を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとおり
である。

このプリント配線板の製造方法は、スルホールの形成部
を含む外表面に導電性薄膜が形成された基板材を用いた
ものであって、以下の工程を有してなっている。

すなわちこの製造方法は、基板材の外表面を覆う導電性
膜中に形成されたスルホールの形成部を含む回路パター
ン対象部に対し、エツチング液により侵されないよう保
護する金属レジストを無電解めっきにより被覆形成する
工程と、次に該導電性薄膜中、回路パターン非対象部分
をエツチング液によりエツチングする工程と、しかる後
に上記金属レジストを無ｎ酸により剥離する工程とを有
している。そして、銅スルホールめっきを備えたプリン
ト配線板が製造される。

「作　用」 本発明に係るプリント配線板の製造方法は、このような
手段よりなるので、次のごとく作用する。

力！を電解めっきによって、スルホールの形成部を含む
回路パターン対象部をエツチングによる溶解から保護す
る金属レジストを回路対象部に形成し、しかる後に回路
パターン非対象部を溶解するエツチングを行い、このエ
ツチング終了後に、金属レジストを剥離する。

このようにして、無電解めっき法により金属レジストを
形成することにより、均一な厚みを得ることができ、ピ
ンホールが少なく、しかも耐食性のよい金属レジストが
形成されることになる。したがってスルホールを含む回
路パターンはエツチング液の溶解から確実に保護され、
高密度、高信頼性プリント配線板が製造されるに至る。

しかも電気接点を不要とする無電解めっき法によるため
、ローラコンベア上で金属レジストを形成することが可
能となる。

「実施例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第１図及び第２図は本発明に係るプリント配線板の製造
方法の１例をその工程順に示す概略図であり、第１図は
その要部の拡大断面図、第２図はその全体工程の説明図
である。

まず基板材形成工程■では、両面に銅箔１を有する電気
絶縁性基板２にドリルリングマシンによリスルホール３
となるｄ通穴を穿ち、このスルホール３に発生した銅箔
４のパリ等を研磨等で除去し、しかる後にスルホール３
の内壁及び電気絶縁性基板２の銅箔１の表面に、例えば
、無電解めっき後、電気銅めっき法によりパネルめっき
を行う。

このようにして第１図の（ａ）図に示すごとく、外表面
に導電性薄膜たる銅薄膜４を備えた基板材５が形成され
る。

次に現像工程■では、例えば、ドライフィルムを基板材
５に熱圧着し、回路パターン対象部Ａ及び回路パターン
非対象部Ｂに対応したネガ又はポジのフィルムを介して
紫外線を露光して回路パターン焼付け、ついで現像する
。このようにして第１図の（ｂ）図に示すごとく、基板
材５の銅薄膜４上にドライフィルムによる逆パターンの
エツチングレジスト６が形成される。

なお、図示実施例においては、ドライフィルムを使用し
た写真法によるエツチングレジスト６を説明したが、も
とよりこれに限定されるものではなく、印刷法によるこ
とも可能である。

さて脱脂工程■では、無電解めっきには水溶液を用いる
ため、本処理に先立って基板材５の表面に付着した油脂
類を除去し、表面を清浄かつ親水性を持たせるべく、指
紋や手垢などのけん化性油脂の除去にはアルカリ脱脂が
、また機械油などの非けん化油脂の除去には溶剤脱脂が
行われる。

また酸洗工程■では、基板材５の表面に発生した酸化物
を溶解除去し、新鮭な銅表面を露出させるべく、硫酸、
リン酸等によって酸洗が行われる。

以上の前処理を経て本処理に移行する。

本処理たる無電解めっき工程■では、第１図（Ｃ）図に
示すごとく、基板材５の銅薄膜４中のスルホール３の形
成部を含む回路パ゛ターン対象部Ａに対して、エツチン
グ液による溶解から保護する金属レジスト７が、ローラ
コンベア上でスプレーまたは浸漬法による無電解めっき
によって被覆形成される。

なお、ドライフィルムの剥離工程■では、第１図の（ｄ
）図に示すごとく、ローラコンベア上で、ドライフィル
ムに対応した、例えば、メヂレンクロライドや水酸化す
トリウム等の剥離液をスプレーしつつ、ドライフィルム
が剥離される。

次にエツチング工程■では、第１図の（ｅ）に示すごと
く、金属レジスト７を侵さず回路パターン非対象部Ｂの
銅薄膜４及び銅箔１のみを腐食できる腐食液、例えば、
アルカリエツチング液や硫酸−過酸化水素系エツチング
液等をローラコンベア上でスプレーしつつ、露出きれた
回路パターン非対象部Ｂの銅薄膜４及び銅お１を溶解す
る。

そして金属レジスト７の剥離工程■では、第１図の（ｆ
）図に示すごとく、回路パターン対象部Ａすなわち回路
上及びスルホール３内に残存する金属レジスｌ−７が無
機酸等によって溶解される。

このようにして形成されたスルホール３を備えゞ゛たプ
リント配線板８は、乾燥工程■において乾燥゛され、次
の工程たるソルダーレジスト工程等に移行する。

なお、各工程間には水洗いがなされることは勿論である
。

以上が本発明に係るプリント配線板の製造方法の全工程
の１例である。

以下前記無電解めっき工程■における、無電解めっきに
よる金属レジストアの形成について詳細に説明する。

まず無電解めっきで化学還元可能な金属は、その金属の
溶液中における電位と各還元剤の酸化還元電位によって
決定される。本実施例において用いたニッケル、錫、鉛
、銀オＪ：びこれらの合金の標準単極電位は、銀を除い
て員でないために、溶液中からの析出が一般に困難であ
るが、例えばニッケルの標準単極電位は−０，２３Ｖで
あるから、次亜リン酸ナトリウム、水素化はう素ナトリ
ウム。

ビドラジン等の誘導体の強い還元剤を使用することによ
り、金属レジストアを形成することができる。そしてｌ
）Ｈや浴温等の条件さえ整えれば、金属塩および還元剤
の主成分のみで金属イオンは被めっき物たる回路パター
ン対象部Ａを形成する銅薄膜４上に析出する。

さて無電解めっきによって析出させる被膜は、ニッケル
、鉛等のアルカリ土類金属は０．１μｍ以上あれば、金
属レジストアとしての効果は十分てあり、析出させる金
属を含む塩すなわち金属塩は、酢酸塩、硫酸塩、塩酸塩
のいずれも使用可能である。そしてこれらの無電解めつ
ぎ液はｐＨ７以下に調製する。

ところで本実施例による無電解めっきは、還元めっき法
及び置換めっき法によって行うことが可能である。

すなわち還元剤が酸化されることにより放出された電子
が溶液中の金属イオンを銅薄膜４上に金属として析出さ
せる還元めっき法においては、上述した還元剤及びｐＨ
を作出することにより、その浸Ｕき初期の反応は、溶液
中の金属イオンと被めつぎ物たる銅薄膜４との置換が優
先し、その後に還元反応が発生し、以後析出した金属が
自己触媒的働きをしてスムーズに還元が進行する。

また溶液中の金属イオンを被めっき物たる銅薄膜４によ
って置換析出させる置換めっき法においては、溶液の析
出電位が被めっき物たる銅薄膜４の析出電位より貴（正
）となるような金属を選択することにより、銅薄膜４上
で電子の授受がなされ、溶液中の金属イオンが金属どな
って析出し、金属レジスト７を形成することが出来る。

このように、本実施例における無電解めっきは、還元め
っき法及び置換めっき法のいずれも可能であるが、置換
めっき法を採用した場合には、金属レジスト７の剥離後
に、銅薄膜４の表面がくさび状となり、剥離後の工程で
あるツルグーレジストとの密着性が一層良好となる。の
みならず、無電解めっき法によって形成された金属レジ
スト７は、電気めっき法による場合と異なり、形状によ
り凸部に厚く凹部に薄いということがなく、めっき液を
一様に循環させることにより、均一な厚みを得ることが
でき、ピンホールが少なく、同一厚さのにニッケルは他
の金属レジストアに比較して表面が硬く、ローラコンベ
アによる搬送等によって損傷をうけることが少なく金属
レジス１〜７として有効な金属である。

なお、本実施例に係る無電解めっき液の調製は蒸留水ま
たは脱イオン水に、金属塩を溶解し、ついで浴の寿命を
延ばす銘化剤、ｐ■変動を抑制する緩衝剤、金属イオン
を金属として析出させるために電子を与える還元剤、め
っき液の自然分解を抑える安定剤、ｐ］１調整剤の順に
溶解するのが望ましい。例えば、５Ａ’Ｗｔニツケルと
次亜りん酸ソーダを主成分とするめっき液においては、
硫酸ニッケルを溶解した後、クエン酸を溶解し、しかる
後に次亜りん酸ナトリウム添加溶解後に所定濃度の硝酸
鉛を加える。この順序を誤ると溶解が困難となり、不溶
解物を生じたりしてめっき液の自己分解の原因となるか
ら注意が必要である。

なおまた、めっき液はｐｌ＋が４以下で常温であればほ
とんど還元反応が発生しないので、ｐＨを４以下に調整
してめっき液を保存することか可能である。

第３図は浸漬式ローラコンベアによる無電解めっき装置
の一例を示す概略正断面図である。

図中９は溶液槽、１０は浸せき槽であり、常時ポンプ１
１によりめっき液１２が循環され、ブリ、ント配線板８
は、ローラコンベア１３により搬送されて、浸せき槽１
０で浸漬され、均一な厚みを有する前記金属レジスト７
が、その銅薄ｐ１１４上に無電解めっきによって形成さ
れることになる。

なお、後述する具体例に示すごとく、本発明に適用され
る無電解めっきは、低温で処理出来るため、溶液槽９及
び浸せき槽１０の筐体は塩化ビニール板で形成すること
も可能であり、まためっきの時間も通常１２０秒以内で
有効な全屈レジス１〜７を析出できるから、浸漬式ロー
ラコンベア１３の長さは、ラインスピード２Ｍ／分のも
のであれば４ｍ以下でよく、設備に要する費用も従来の
電気めっき法によるラック浸漬式に比較して安価となる
。

以下本発明を更に具体例をもって詳述する。

実施例　１： 金属塩として硫酸ニッケル、還元剤として次亜りん酸ソ
ーダ、緩衝剤としてクエン酸を用いたニッケル次亜りん
酸型無電解めっきの酸性浴による、還元めっきを行った
。析出したニッケルが自己触媒として作用し反応を促進
し、良好な結果をえた。

ただ本実施例は空気の混入を避けるため浸漬方式による
ローラコンベアを使用する必要かある。

このめっき液の組成細目は次のとおりである。

硫酸ニッケル　　　　　　　３５ｙ／１クエン酸　　　
　　　　　　２０ｇ／１次亜り／ｖ酸ソーグ　　　　　
２０９／１ｐＨ７，６ 温　　度　　　　　　　　　　８５・〜９０’Ｃ実施例
　２： この実施例は、金属塩として塩化第１スズ、ｐＨ調整剤
として塩酸、安定剤としてチオ尿素を用いた置換めっき
でおる。アルカリにて溶出があるため、被膜を上記実施
例１よりも厚く形成する必要があった。このめっき液の
組成細目は次のとおりである。

塩化第１スズ　　　　　　　３０り／１塩　　酸　　　
　　　　　　　　３０ｇ／ｌヂオ尿素　　　　　　　　
　５０ｇ／ｌ温　　度　　　　　　　　　　　６０℃実
施例　３： この実施例は、半田を金属レジストアとして析出させる
置換めっきである。上述した実施例２とほぼ同様の効果
かえられた。このめっき液の組成細目は次のとおりであ
る。

塩化第１スズ　　　　　　　３０ｇ／ｌ塩化鉛　　　　
　　２０ｙ／１ 塩　　酸　　　　　　　　　　　３０９／１ヂオ尿素　
　　　　　　　　５０ｇ／ｌ温　　度　　　　　　　　
　　　６０℃実施例　４： この実施例は、金属塩として硝酸銀、キレート剤として
クエン酸ソーダを用いた置換めっきであり、銀を金属レ
ジストアとして析出させた。この実施例では時間が長く
なると銀レジストの密着不良が発生した。このめっき液
の組成細目は次のとおりである。

硝酸銀　　　　　　１０ｇ／ｌ クエン酸ソーダ　　　　　　５０ｇ／ｌｐＨ５，０ 常　　温 実施例　５： 金属塩として硫酸ニッケル、キレート剤としてグリシン
、安定剤としてチオ尿素を用いた置換めっきであり、ニ
ッケルを金属レジストアとして析出させた。本実施例は
理想的な金属レジスト７をもたらした。このめっき液の
組成細目は次のとおりである。

硫酸ニッケル　　　　　　　３０９／１グリシン　　　
　　　　　　４０び／１ヂオ尿素　　　　　　　　　５
０９／１ｐＨ５，５ 温　　度　　　　　　　　　　　５０’Ｃ実施例　６： ニッケルと鉛の合金を金属レジストアとするもので、上
記実施例５とほぼ同様の効果かえられた。

このめっき液の組成細目は次のとおりである。

塩化ニッケル　　　　　　　２０Ｌ３／１塩化鉛　　　
　　　３０Ｉｊ／１ グリシン　　　　　　　　　２０ｇ／ｌチオ尿素　　　
　　　　　　６０ｇ／ｌｐＨ５，５ 温　　度　　　　　　　　　４０°Ｃ 以上の各１〜６の実施例の結果をまとめたのが下記の表
である。

表 なおここに、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは次のとおりとする。

Ａ・・・レジスト剥離、エッヂング共に最も良好Ｂ・・
・レジスト剥離、レジスト共に良好Ｃ・・・レジスト剥
離は良好、エツチングにて一部露出 Ｄ・・・レジスト剥離にて溶解 これらの結果から明らかなように、いずれの金属またそ
の合金においても十分レジストとして使用できる。ただ
アルカリ溶出のあるスズ、鉛については、被膜を厚くす
る必要がおる。またこれらの金属レジスト７は、ローラ
コンベア１３による搬送においても表面ピ損傷を受ける
ことはなく、　　′特にスルホール３内のレジスト効果
は良好でおった。

更に置換方式を採用した実施例２〜実施例６においては
、金属レジストア剥離後の銅薄膜４の表面がくさび状と
なり、剥離後の工程であるツルグーレジストとの密着性
が良好であった。

「発明の効果」 本発明に係るプリント配線板の製造方法は、以上説明し
たように、無電解めっき方法によって、金属レジス１〜
をスルホールを含む回路パターン対象部に生成する工程
により、スルホール内部への均一な析出のみならず、極
細線への析出を均一に生成することが可能であり、高密
度、高信頼性のスルホールをそなえたプリント配線板の
製造の全工程を走行するローラコンベアにて効率よく処
理でき、したがって生産性が向上し、もって容易かつ安
価に製造することができる。

このようにして本発明によれば、この種従来例に存した
問題点が一掃され、その発揮する効果は顕著にして大な
るものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るプリント配線板のＷＡ
造方法の１例をその工程順（こ示す概略図であり、第１
図はその要部の拡大断面図、第２図はその全体工程の説
明図である。そして第１図（ａ）図はパネルめっき工程
終了時、同（ｂ）図は逆パターン形成工程終了時、同（
Ｃ）図は金属レジストエ稈終了時、同（ｄ）図は逆パタ
ーンレジスト剥離工程終了時、同（ｅ）図はエツヂング
工程終了時、同（ｆ）図は金属レジス１へ剥離工程終了
時のプリント基板を各々示す。第３図は浸漬式ローラコ
ンベアによる無電解めっき装置の一例を示す概略正断面
図である。 ３・・・スルホール ４・・・銅薄膜 ５・・・基板材 ７・・・金属レジスト ８・・・プリント配線板 Ａ・・・回路パターン対象部 Ｂ・・・パターン非対象部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　スルホールの形成部を含む外表面に導電性薄膜が形成
   された基板材を用い、 前記導電性薄膜中の前記スルホールの形成部を含む回路
   パターン対象部に対し、エッチング液により侵されない
   よう保護する金属レジストを、無電解めつきにより被覆
   形成する工程と、 次に該導電性薄膜中の回路パターン非対象部分をエッチ
   ング液によりエッチングする工程と、しかる後に前記金
   属レジストを無機酸により剥離する工程とを有してなる
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。