JPS6327091A - 銅スル−ホ−ル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、銅スルーホールプリント配線板の製造方法に
関する。

従来の技術 銅スルーホールプリント配線板の製造方法として、従来
穴埋法、テンティング法及び半田剥離法が行われて来た
が、これらの方法では■生産性が低い、■エツチングレ
ジスト膜の信顛性に劣り製品不良が発生し易い、あるい
は製造コストが高い等の欠点を有していた。

これらの欠点を解消するために、本件特許出願人は既に
アルキルイミダゾール化合物の銅錯体からなる膜をアル
カリエツチングレジストとして使用する方法を提案した
。（特開昭６１−９０４９２号公報）この発明は、両面
銅張積層板の必要箇所に穴をあけ、次いで無電解銅メッ
キを行い、更に電解銅メッキを行った後、該積層板上の
最終的にアルカリ性エツチング液にて除去されるべき回
路以外の部分に、アルカリ性水溶液に可溶な陰画のレジ
スト膜（Ａ）を印刷法もしくは写真法によって形成し、
次にこのように処理された積層板を下記一般式で示され
るアルキルイミダゾール化合物の塩の水溶液に浸漬した
のち、乾燥することによって、スルーホールを含む回路
部分（即ち前記陰画のレジスト膜（Ａ）で覆われていな
い部分）の銅表面に前記アルキルイミダゾール化合物の
銅錯体からなるエツチングレジスト膜（Ｂ）を形成させ
、次いでアルカリ水溶液に浸漬させて前記アルカリに可
溶性のレジスト膜（Ａ〕を溶解除去して、陰画部の銅面
を露出させ、次いでアルカリ性エツチング液で処理して
（この場合エツチングレジスト膜（Ｂ）で覆われた部分
は変化をうけない）、目的とする銅スルーホールプリン
ト配線板を製造する方法である。

この方法はアルギルイミダゾール化合物が銅面に対して
選択的に反応して、アルキルイミダゾール化合物の銅錯
体からなる耐アルカリ性の高い膜を形成すると云う特性
を利用したものであり、生産性及び信頼性が高く、かつ
製造コストが低い等の長所を有している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特開昭６１−９０４９２号公報に記載の
方法は、アルキルイミダゾール化合物の銅錯体からなる
エツチングレジスト膜ＣＢ）が極めて薄いので、その物
理的強度は必ずしも充分とはいえない。

即ち、アルカリ性水溶ンｉに可溶なレジスト膜〔Ａ〕を
溶解除去する工程もしくはエソチング工程において、こ
のエツチングレジスト膜ＣＢ）が、固形物と接触した場
合あるいはスプレー圧が高過ぎた場合等には、このエツ
チングレジスト膜〔Ｂ〕の一部が損傷を受け、良好な製
品が得られないということも起こり得る。

従って、このアルキルイミダゾール化合物の銅錯体から
なるエツチングレジスト膜ＣＢ）の物理的強度を更に高
めることが望まれていた。

問題を解決するための手段 本発明者等は、このような事情に鑑み鋭意研究を重ねた
結果、両面銅張積層板の必要箇所に穴をあけ、銅メッキ
処理を行い、アルカリ性水溶液に可溶なレジストを用い
て陰画のレジスト膜を形成し、前記両面銅張積層板を下
記一般式で示されるアルキルイミダゾール化合物の塩 の水溶液に銅張積層板を浸漬した後、更に銅イオンを含
む緩衝液に浸漬することにより、上記の目的が充分達成
されることを見い出し、本発明を完成することが出来た
。

本発明方法で用いる長鎖アルキルイミダゾールは銅表面
とは強い力で結合するが、積層板を構成する銅以外の部
分に対しては結合力を示さない。

従って、両面銅張積層板をアルキルイミダゾール化合物
の塩を含む水溶液と接触する前に必要とされる陰画のレ
ジスト膜（Ａ）の形成は、従来から知られているアルカ
リ性水溶液に可溶な熱乾燥型レジストインキ、アルカリ
現像感光性フィルムもしくはアルカリ現像型液状レジス
トインクを用いて行うことができる。

本発明の方法において用いられる長鎖アルキルイミダゾ
ールの塩は長鎖アルキル基を有するイミダゾールと有機
酸あるいは無機酸のいずれかより形成されるもので、そ
れらの酸の代表的なものは、酢酸、カプリン酸、グリコ
ール酸、バラニトロ安息香酸、パラトルエンスルホン酸
、ピクリン酸、蓚酸、コハク酸、マレイン酸、フマール
酸、酒石酸、アジピン酸、塩酸、硫酸、燐酸、乳酸、オ
レイン酸、フタル酸等である。

穴あけ、銅メッキ処理を行い、アルカリ性水溶液に可溶
なレジストを用いて陰画のレジスト膜を形成した両面銅
張積層板を長鎖アルキルイミダゾールの塩と接触させる
工程は、長鎖アルキルイミダゾール塩を０．０１〜５％
、好ましくは３０〜６０℃の温度範囲で数十秒から数十
分の範囲が浸漬する。

この銅張プラスチックフィルムを振動させたり、長鎖ア
ルキルイミダゾール塩を含む溶液に攪拌を与えたりまた
超音波を作用させて振動を与えることは一定の膜厚を短
時間で得るのにを効な手段である。また浸漬方法以外に
液を銅張プラスチックフィルムに沿って流下させる方法
も可能である。

長鎖アルキルイミダゾール塩を含む水溶液の適当なＰＨ
は３．８〜４．５である。

次に本発明方法における銅イオンを含む緩衝液による処
理のＢ様について述べる。

本発明における緩衝液を構成する銅イオンは溶解して銅
イオンを発生するものであればどれでもよく、それらの
代表的なものは、銅板、銅線、銅粉等の金属銅及び塩化
第一銅、塩化第二銅、水酸化銅、酸化第一銅、酸化第二
銅、リン酸銅、炭酸銅、硫酸銅あるいは酢酸銅等の洞化
合物である。

銅イオンを含む緩衝液を構成する酸は、有機酸あるいは
無機酸のどれでもよく、それらの代表的なものは、酢酸
、カプリン酸、グリコール酸、パラニトロ安息香酸、パ
ラニトロスルホン酸、ピクリン酸、蓚酸、コハク酸、マ
レイン酸、フマール酸、酒石酸、アジピン酸、塩酸、硫
酸、燐酸、乳酸、オレイン酸、フタル酸等である。

また、銅イオンを含む緩衝液を構成する塩基は、有機塩
基あるいは無機塩基のどれでもよく、それらの代表的な
ものは、アンモニア、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリ
エタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチ
ルエタノールアミン、イソプロピルエタノールアミン、
水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等
である。

銅イオン濃度は数ＰＰｍ以上から効果が認められるが、
充分な効果を得るには５０ＰＰｍ以上必要であり、緩衝
液のＰＨが７．０以上の場合は銅が析出し、またＰＨ４
，６以下の場合はエツチングレジストの膜厚が減少する
ので、そのＰＨは６．０〜４．８の範囲に保つことが好
ましい。

浸漬温度は０〜１００℃の範囲が可能であるが望ましく
は３０℃以上であり、また浸漬時間は数秒〜数十分の範
囲が可能で、約５０℃の温度では１〜２分が適当である
。

なお、本発明方法は硬質プリント配線板及びフレキシブ
ルプリント配線板のいずれにおいても実施することがで
きる。

作用 アルキルイミダゾール化合物の塩の水溶液に銅張積層板
を浸漬すると、アルキルイミダゾール分子が銅表面に銅
錯体を形成し、更に長鎖アルキル基が有するファンデル
ワース力とイミダゾールの水素結合力によって残りの各
分子がその上に次々と集合し、エツチングレジスト膜が
成長すると同時に、銅面から膜中への銅の移動が起こる
。しかしながら銅の移動は充分ではなく、次の乾燥によ
り銅の移動が更に起こるが、完全な銅錯体になる前にエ
ツチングレジスト膜の硬化が完了する。即ちこのように
して生じたアルキルイミダゾール化合物の銅錯体からな
るエツチングレジスト膜は、銅不足の状態にあり不均一
な膜となっていると考えられる。一方、前記アルキルイ
ミダゾール化合物の塩の水溶液に銅張積層板を浸漬した
のち、この銅張積層板をさらに銅イオンを含む緩衝液に
浸漬すれば、銅面から膜中への銅の移動が引き続き進行
すると同時に、液中から膜中への銅の移動が起こり、こ
のようにして得られたエツチングレジスト膜は、完全な
アルキルイミダゾール化合物の銅錯体からなる均一な膜
となり、その物理的強度が著しく向上する。

なお、銅イオンを含む溶液が緩衝液でなければ、銅張積
層板上及びスルーホール内部に残っているアルキルイミ
ダゾール化合物の塩の水溶液が混入することにより銅イ
オンをＰＨが低下し、アルキルイミダゾール化合物の銅
錯体からなる工・７チングレジスト膜を形成するアルキ
ルイミダゾール化合物が処理液中に溶は出し、エソチン
グレジストの膜厚が減少する。しかしこの溶液が緩衝液
であれば、処理液のＰ旧よ変動しに（＜、従ってエツチ
ングレジストの膜厚はほとんど減少しない。

実施例１ １．６ｍ／ｍ厚のＦＲ−４（商品名ｒＲ−１７０５Ｊ松
下電工■製）両面銅張積層板に穴をあけ、無電解銅メッ
キ、続いて電解銅メンキすることにより穴内部及び両面
に２５〜３０μ厚の銅メッキを形成させた。

次にアクリル酸、スチレンコポリマーを主成分とするレ
ジストインク（商品名ｒＫＭ−１０Ｊ太陽インキ製造■
製）をスクリーン印刷により厚さ２０μ程度の陰画のレ
ジスト膜を形成し、片面づつ８０℃の温度で１０分間乾
燥した。

次いで、前記処理がされた銅張８層板を過硫酸ソーダ２
０％を含む１１％硫酸水溶液中に３０秒間浸漬して、銅
表面をソフトエツチングしたのち、２−ウンデシルイミ
ダゾール酢酸塩の２％水溶液（ｐＨ４，４５）に５０℃
の温度で３分間浸漬した。

その後、銅張積層板を取り出し、塩化第二銅０゜０２％
、９０％酢酸０．１％及び２５％アンモニア水０．１％
を含む緩衝液（ｐＨ５，３Ｂ、銅７５　Ｐ　Ｐ　ｍ　）
に５０°Ｃの温度で２分間浸漬した。次に銅張積層板を
取り出し水洗して、１２０℃で１０分間乾燥してスルー
ホールを含む回路部分の銅表面上に２−ウンデシルイミ
ダゾールの銅錯体からなるエツチングレジスト膜を形成
させた。この膜厚は２．１μで、銅量は２−ウンデシル
イミダゾールの銅錯体の理論値の９６．４％であり、膜
の鉛筆硬度は３Ｈであった。

続いて、２％の水酸化ナトリウム水溶液で陰画のレジス
ト膜を溶解除去し、配線として残す必要のない部分の銅
を露出させた。

次いで、アルカリ性エツチング剤（商品名「ニープロセ
ス」メルテックス■製）を用いて、５０℃でスプレー中
に上記処理した銅張積層板を１２０秒間通過させてエツ
チングを行った。なおエツチングのスプレー圧は０．８
ｋｇ／ｃｄ及び１．６ｋｇ／ｃｎｌにて行ったが、得ら
れた銅スルーホールプリント配線板は、スプレー圧０．
８ｋｇ／ａｄ及び１　、６　ｋｇ　／　ｃｎｌのどれで
も良好であった。

実施例２ アルキルイミダゾール化合物の塩の水溶液の混入を想定
して、実施例１の塩化第二銅０．０２％、９０％酢酸０
．１％及び２５％アンモニア水０．１％を含む緩衝液に
２−ウンデシルイミダゾール酢酸塩２％水溶液（Ｐ１１
４．４５）を２％加えた液（ＰＨ５，２３／銅７５ＰＰ
ｍ）を用いて同様の処理を行った結果、エツチングレジ
ストの膜厚は２．０μ、銅量は９６．７％、膜の鉛筆硬
度は３Ｈとなり、得られた銅スルーホールプリント配線
板は良好であった。

比較例１ 実施例１において、塩化第二ＥＭ０．０２％、９０％酢
酸０．１％及び２５％アンモニア水０．１％を含む緩衝
液（ＰＨ５，３８銅７５ＰＰｍ）に浸漬する工程を除い
て、他は全く同様の処理を行ったところ、エツチングレ
ジストの膜厚は２．１μ、銅量は６６．６％、膜の鉛筆
硬度はＦとなり、得られた銅スルーホールプリント配線
板は、スプレー圧０．８ｋｇ／ｃｕｔでは良好であった
が、Ｌ　、　６　ｋｇ　／　ｃｉでは配線部の銅の一部
に欠落が生じた。

比較例２ 銅イオンを含む溶液が緩衝液で・ない場合のアルキルイ
ミダゾール化合物の塩の混入を想定して、実施例１の塩
化第二銅０．０２％、９０％酢酸０．１％及び２５％ア
ンモニア水０．１％を含む緩衝？＆　（ＰＨ１５，３８
、銅７５ＰＰｍ）の代わりに塩化第二銅０．０２％と２
−ウンデシルイミダゾール酢酸塩の２％水溶液を２％含
む水溶液（ＰＨ４，５６、銅７５ＰＰｍ）を用いて同様
の処理を行った。この場合、エツチングレジストの膜厚
は１．３μに減少し、銅量は９７．４％膜の鉛筆硬度は
３Ｈとなり、得られた銅スルーホールプリント配線板は
、スプレー圧０．８ｋｇ／ｃｏ！及び１．６ｋｇ／ｃｎ
！のいずれも配線部の銅の一部に欠落が生じた。

発明の効果 本発明方法は、アルキルイミダゾール化合物の銅錯体か
らなるエツチングレジスト膜の物理的強度が向上し、信
頼性が更に高まる結果、より効率的な銅スルーホールプ
リント配線板の製造が可能手続補正書く自発） 昭和６１年８月２−日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　両面銅張積層板の必要箇所に穴をあけ、銅メッキ処理
   を行い、アルカリ性水溶液に可溶なレジストを用いて陰
   画のレジスト膜を形成し、前記両面銅張積層板を、下記
   一般式で示されるアルキルイミダゾール化合物の塩 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ ［但し、式中Ｒ＿２は長鎖アルキル基、Ｒ＿４は水素原
   子又は低級アルキル基、ＨＡは有機又は無機の酸を示す
   ］の水溶液に浸漬して、銅表面に前記アルキルイミダゾ
   ール化合物の銅錯体からなるエッチングレジスト膜を形
   成し、次いで前記処理がされた両面銅張積層板を銅イオ
   ンを含む緩衝液に浸漬することを特徴とする銅スルーホ
   ールプリント配線板の製造方法。