JPS6346561B2 - - Google Patents

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JPS6346561B2
JPS6346561B2 JP21265483A JP21265483A JPS6346561B2 JP S6346561 B2 JPS6346561 B2 JP S6346561B2 JP 21265483 A JP21265483 A JP 21265483A JP 21265483 A JP21265483 A JP 21265483A JP S6346561 B2 JPS6346561 B2 JP S6346561B2
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resistor
circuit board
plating
nickel
conductive material
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JP21265483A
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Tatsushi Ito
Takeshi Tsunohashi
Takahiko Moriuchi
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Nitto Denko Corp
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳现な説明】
この発明は抵抗䜓付き回路基板の補造方法に関
する。 埓来、抵抗䜓を内蔵した回路基板は、䞀般に、
電気絶瞁局、この局䞊に接合された抵抗䜓の局お
よびこの抵抗䜓に接合された高導電䜓局からなる
積局板の圢態で提䟛される。たた、目的ずする抵
抗回路パタヌンの䜜補に際しおは、所定の回路パ
タヌンの圢状にしたが぀お、絶瞁領域絶瞁局䞊
の党局を陀去、抵抗領域高導電䜓の局のみ陀
去、および導䜓領域各れの局も陀去せず、通
垞はこの高導電䜓䞊にさらに金などの貎金属の薄
膜メツキを斜すが、サブトラクテむブ法マス
ク−゚ツチング法により圢成されるか、あるい
は該抵抗䜓郚分などを所定のパタヌン圢状をした
スクリヌン印刷版を介しお印刷する盎接圢成法な
どにより圢成される。 ずころで、圓該技術分野における抵抗䜓材料
は、炭玠系、酞化金属物系、金属系およびこれら
の混合䜓などからな぀おいる。かかる材料から抵
抗䜓の局を圢成する方法ずしおは、ペヌスト状物
たずえばカヌボン粒子などを皮々の暹脂成分で混
合したものを印刷する方法、各皮の炭化氎玠系化
合物を皮々の条件䞋で炭化し蒞着する方法、金属
ないし二元系以䞊の合金を蒞着、スパツタリング
する方法などが知られおいる。 しかるに、ペヌスト状物の印刷の堎合は抵抗倀
自䜓のコントロヌルが困難であり、しかも回路板
党面にわたる抵抗倀のバラツキが倧きく特性も悪
い。たた、蒞着およびスパツタリングによる方法
でも抵抗倀の管理が難しく、その䞊蚭備的に高䟡
ずなる。 そこで、近幎、抵抗䜓の局をメツキによ぀お、
安䟡にか぀倧面積にしお効率よく安定的に補造す
る方法が着目されおいる。䟋えば特開昭48−
73762号公報にはニツケル―リン合金からなる抵
抗䜓を電気メツキで補造する方法が、たた特開昭
50−71513号公報には䞊蚘以倖の各皮の二元系合
金よりなる抵抗䜓の局を電気メツキで圢成する方
法がそれぞれ提案されおいる。しかしながら、䞊
蚘合金類は目的ずする抵抗䜓材料ずしおは特性䞊
ならびに䜜業性の点で倚くの欠点があるこずが刀
明した。 䞀般に、かかる金属薄膜抵抗䜓からなる回路基
板においおは、これらの膜厚を薄くするこずによ
぀お目的に合぀た面積抵抗倀を有する抵抗䜓を埗
るこずができる。しかし、薄くするに埓぀お金属
皮膜自䜓のミクロ的な䞀性が埗られ難く、おのず
ず膜厚に限床がある。たずえば前述のニツケル―
リン合金での工業的に䜿甚し埗る面積抵抗倀ずし
おはせいぜい100Ω□以䞋であり、曎に高い面
積抵抗倀を有するものは埗られ難い。その䞊、サ
ブトラクテむブ法による加工工皋䞭でも重倧な欠
陥がある。 サブトラクテむブ法では、たず、回路基板の銅
箔高導電䜓衚面党面にフオトレゞストを塗垃
する。぀いで、目的ずする抵抗郚分および導䜓郚
分にレゞストが残るようなフオトマスクを介しお
露光埌、珟像する。絶瞁領域を圢成するために䞍
必芁な銅および抵抗䜓の局をそれぞれの専甚゚ツ
チング液にお順次゚ツチング陀去する。匕き続
き、今床は導䜓郚分のみが残るフオトマスクを介
しお露光埌、珟像する。これにより露出された銅
箔を゚ツチング陀去抵抗領域の圢成すれば目
的ずする回路板䜆し、導䜓領域にはレゞストが
残存しおいるを埗るこずができる。 䞊蚘工皋においおは、抵抗パタヌン領域に盞圓
する郚分の銅箔を゚ツチング陀去する際、この゚
ツチング液に察しお抵抗䜓の材質が安定で、ほず
んど゚ツチングされないこずが必須条件である。 しかるに、䞊蚘のニツケル―リン合金からなる
抵抗䜓は銅箔ずの゚ツチング遞択性が悪く、銅箔
の゚ツチング時に抵抗䜓も郚分的に゚ツチングさ
れおしたい抵抗倀が倧幅に増加しおしたうこずが
刀明した。぀たり、所期の蚭定倀がそのたた加工
埌の抵抗倀にならないず云う欠点を有しおいた。 たた、䞊述の特開昭50−71513号公報に瀺され
る各皮の二元系合金は、これらが単金属のメツキ
膜より䞀般に高い抵抗倀が埗られるものずしお提
案されたものであるが、䞋蚘の理由により未だ工
業的に採甚されるに至぀おいない。すなわち、前
蚘薄膜化による抵抗倀の増倧ず゚ツチング遞択性
などの諞特性のバランスをずりにくい問題がある
ほか、抵抗倀のバラツキのない䞀定組成の合金メ
ツキ膜をメツキ济から安定に補造するこずが非垞
に難しいずいう問題があるためである。 このような事情に鑑み、この出願人は、前蚘提
案に係る各合金ずは異なる抵抗䜓材料ずしおすぐ
にスズ―ニツケル合金を案出した。この合金によ
るず、前蚘提案のものに比し薄膜化が可胜でこれ
によ぀お玄300〜400Ω□の面積抵抗倀を埗るこ
ずができ、たた゚ツチング遞択性がよくなり、さ
らに電気メツキで圢成する堎合の均䞀電着性にも
すぐれたものずなるこずが芋い出された。 たた、この出願人は、䞊蚘スズ―ニツケル合金
からなる抵抗䜓材料に関する匕き続く研究におい
お、スズ―ニツケル合金䞭にさらにむオりたたは
むオりず原子〔は長呚期埋衚における
族、族、族および族ニツケルを陀
くの金属元玠から遞ばれた少なくずも皮であ
る〕を含有させたずきには面積抵抗倀が䞀段ず倧
きな回路基板が埗られるこずを知぀た。この䞉元
以䞊の倚元合金によれば前蚘スズ―ニツケル合金
の堎合ず同様の良奜な゚ツチング遞択性や電気メ
ツキ時のすぐれた均䞀電着性が埗られるほか、ス
ズ―ニツケル合金の堎合に比し面積抵抗倀のきわ
めお高い回路基板を容易にか぀安定性良奜に補造
するこずができ、たた高枩ないし高湿䞋に攟眮し
たずきの抵抗安定性に非垞にすぐれたものずなる
こずが芋い出された。 たずえば、前蚘スズ―ニツケル合金の堎合、面
積抵抗倀100Ω□皋床のものではその膜厚を数
100Å以䞋に、たた玄300〜400Ω□皋床のもの
では䞊蚘よりもさらに薄くしなければならなか぀
た。これに察し、この倚元合金によるず、合金䞭
の元玠およびむオり原子の含有量を適宜蚭定す
るだけで、その膜厚をそれほど薄くしなくずもた
ずえば200〜300Å以䞊数千Åの厚さでも500Ω
□皋床の面積抵抗倀を埗るこずが可胜ずなる。䞀
方、膜厚を薄くすれば、䞊蚘の面積抵抗倀はさら
に䞀段ず倧きくなり、104Ω□皋床たでの面積
抵抗倀を容易か぀安定に埗るこずができる。 たた、䞊蚘倚元合金を抵抗䜓材料ずした回路基
板は、抵抗安定性に非垞にすぐれたものずなり、
高枩ないし高湿䞋に攟眮したずきの抵抗倀の倉化
率が小さく、この点からも信頌性のきわめお高い
ものである。 この倚元合金からなる抵抗䜓がいかなる理由で
䞊述の劂き効果を奏しうるのかは、珟圚のずころ
必ずしも明らかではない。掚枬では、䞊蚘合金の
結晶粒子の埮现化、元玠および非金属成分ずし
おのむオり原子の混入による結晶構造の倉化など
に起因するものず思われる。 この出願人は、䞊蚘の倚元合金からなる抵抗䜓
の局を圢成する方法ずしお特定のメツキ液を䜿甚
する電気メツキ手法をすでに提案しおいる。この
電気メツキ手法ずは、スズ塩、ニツケル塩および
元玠からなる金属塩ず共にポリリン酞の金属
塩、氎溶性の有機むオり化合物たたはその塩およ
び奜たしくはα―アミノ酞たたはその塩をそれぞ
れ特定量含有するメツキ液を䜿甚し、このメツキ
液から電気メツキにより高導電䜓䞊に抵抗䜓の局
を電着析出させるものである。 この発明は、前蚘の電気メツキ手法に関する匕
き続く研究においお、前蚘の電気メツキを行う前
に予めメツキ液䞭で高導電䜓衚面を溶解させるこ
ずにより、埓来のようにメツキ液に浞挬埌ただち
に電気メツキを行う堎合に比べお、高導電䜓ず前
蚘の倚元合金からなる抵抗䜓の局ずの接着力を倧
幅に向䞊させるこずができ、しかも前述したよう
な倚元合金のすぐれた特性を損なうこずがないこ
ずを知り、なされたものである。 すなわち、この発明は、電気絶瞁局の少なくず
も片面に抵抗䜓の局を介しお高導電䜓を接合した
構造の回路基板を補造するに圓たり、金属換算で
〜50/のスズ塩、1.5〜25/のニツケル
塩および〜10/の金属塩〔は長呚期埋
衚における族、族、族および族
ニツケルを陀くの金属元玠から遞ばれた少な
くずも皮である〕ず共に100〜450/のポリ
リン酞のアルカリ金属塩、0.05/以䞊飜和濃
床たでの氎溶性の有機むオり化合物たたはその塩
および〜50/のα―アミノ酞含硫アミノ
酞を陀くたたはその塩を含有するメツキ液を䜿
甚し、このメツキ液䞭で高導電䜓の溶解電流を流
したのち、このメツキ液から電気メツキにより前
蚘の高導電䜓䞊に抵抗䜓の局を圢成するこずを特
城ずする抵抗䜓付き回路基板の補造方法に係るも
のである。 なお、䞊蚘の溶解電流ずは、高導電䜓を陜極ず
しお流す堎合の電流を意味し、この電流により高
導電䜓が溶解する。 この発明の方法により埗られる回路基板は、ス
ズ―ニツケル―むオりたたはスズ―ニツケル―
―むオりの䞉元以䞊の倚元合金からなる抵抗䜓の
局ず高導電䜓ずの接着力がきわめお高く、しかも
䞊蚘倚元合金からなる抵抗䜓の局が、埓来の電気
メツキ手法により埗られる倚元合金の抵抗䜓の局
ず同様に前述したようなすぐれた特性を損なうこ
ずなく有するものであるため、きわめお信頌性の
高いものである。 この発明の方法によ぀お前蚘の接着力が倧幅に
高められる理由ずしおは次のように考えられる。 すなわち、高導電䜓を䞊蚘のメツキ液䞭に浞挬
するず、この高導電䜓衚面にメツキ液䞭に含たれ
る有機むオり化合物たたはその塩が吞着する、あ
るいはこの吞着によ぀お高導電䜓衚面が倉質する
ず考えられる。そこで、この高導電䜓衚面に電気
メツキにより抵抗䜓の局を圢成する前に、この高
導電䜓の溶解電流を流しおこの高導電䜓衚面を溶
解させるず、この衚面に存圚する有機むオり化合
物たたはその塩が吞着した局たたは倉質した局を
取り陀き枅浄化するこずができる。 このようにしお高導電䜓衚面を枅浄化したのち
すみやかにこの衚面に抵抗䜓の局を圢成するず高
導電䜓ず抵抗䜓の局ずの間に䞊蚘のような䞍玔物
が介圚しないのでこの間の接着力は倧幅に向䞊す
る。 この接着力の改善効果ずしおは、たずえば高導
電䜓ずしお銅箔を甚いた堎合に、メツキ液の組成
やメツキ時間などにもよるが、前蚘の埓来の電気
メツキ手法により抵抗䜓の局が圢成される堎合に
比べお、高導電䜓ず倚元合金からなる抵抗䜓の局
の接着力は、通垞は〜10倍皋床にたで向䞊す
る。 この発明の方法に䜿甚される高導電䜓ずしお
は、銅箔が最も䞀般的であるが、その他ニツケル
箔、スズメツキ銅箔および亜鉛箔など埓来公知の
材料を広く適甚できる。たた、これら高導電䜓の
補造法は特に限定されず、各皮方法で぀くられる
ものがいずれも適甚可胜である。 䞊蚘のスズ塩ずしおは、塩化第䞀スズ、ピロリ
ン酞第䞀スズ、硫酞第䞀スズなどを䟋瀺でき、そ
の皮を単独でたたは皮以䞊の混合系で䜿甚で
きる。䜿甚量は金属換算で〜50/、奜たし
くは〜40/である。 たたニツケル塩ずしおは、塩化ニツケル、ピロ
リン酞ニツケル、硫酞ニツケル、スルフアミン酞
ニツケルなどを䟋瀺でき、その皮を単独でたた
は皮以䞊の混合系で䜿甚できる。䜿甚量は金属
換算で1.5〜25/、より奜たしくは〜20/
である。 さらに、金属塩ずしおは元玠、぀たり、長
呚期埋衚におけるCu、Agなどの族、Znなど
の族、Mo、などの族、Fe、Co、Pd、
Ptなどのニツケルを陀く族の各金属元玠の
塩化物、ピロリン酞塩、スルフアミン酞塩、硫酞
塩、たたは金属元玠の酞化物のアンモニりム塩
ないしアルカリ金属塩などを䟋瀺でき、これらの
䞭からその皮を単独でたたは皮以䞊の混合系
で䜿甚できる。䜿甚量は金属換算で〜10/、
より奜たしくは〜/である。 たたポリリン酞のアルカリ金属塩ずしおは、そ
のカリりム塩、ナトリりム塩などを䟋瀺でき、こ
れら金属塩の皮を単独でたたは皮以䞊の混合
系で䜿甚できる。なお、ポリリン酞ずは䞀般匏 を有する化合物の総称であり、この発明においお
はは〜の敎数のものを甚いるのが奜たし
い。の堎合がピロリン酞、の堎合が
トリポリリン酞、の堎合がテトラポリリン
酞である。これらポリリン酞の金属塩は、スズ
塩、ニツケル塩および金属塩などをポリリン酞
錯塩ずしお溶解させるためのもので、この添加量
ずしおは䞊蚘スズ塩、ニツケル塩および金属塩
の総量添加量に鑑み100〜450/の範囲ずする。 氎溶性の有機むオり化合物たたはその塩は、メ
ツキ皮膜合金䞭にむオり原子を含有させるための
ものであり、たずえば―SH基を有するチオアル
コヌル化合物、−−oは〜の敎数であ
る結合を有するポリサルフアむド化合物、―
―たたは
【匏】結合を有するチオ゚ヌテルたたは スルホニりム化合物、環状の――結合を有する
チオラクトン化合物、―――結合を有
するチオカルボニル化合物、―SO3H基を有する
スルホン酞化合物、―o―はたた
はの敎数である結合を有するスルホキシドた
たはスルホン化合物、――SH基を有す
るチオカルボン酞、――SH基を有する
ゞチオカルボン酞化合物やこれらの塩などを
挙げるこずができる。 これらの有機むオり化合物たたはその塩は、こ
れが氎溶性であるために官胜基ずしおアミノ基、
氎酞基、カルボキシル基などを有するもの、たた
はこれらのカリりム塩やナトリりム塩の劂きアル
カリ金属塩、各皮のアミン塩、アンモニりム塩、
鉱酞塩などであるこずが望たしい。たた、その分
子量ずしおは䞀般に45〜550の範囲、特に奜適に
は65〜450の範囲であるのがよく、むオり含有量
ずしおは通垞〜80重量、奜適には〜70重量
である。 このような有機むオり化合物たたはその塩の具
䜓䟋ずしおは、前蚘チオアルコヌル化合物ないし
その塩ずしおシステむン、ホモシステむン、シス
テむン塩酞塩、―チオヌルヒスチゞン、グルタ
チオン、チオグリコヌル酞、チオグリコヌル酞ナ
トリりム、―メルカプトプロピオン酞、・
―ゞチオグリセロヌル、チオリンゎ酞、―チオ
゜ルビトヌル、―メルカプト゚タノヌル、―
アミノ゚タンチオヌル、―メルカプトプロピオ
ン酞ナトリりム、―メルカプトプロピオン酞カ
ルシりム、―メルカプトプリン、―メルカプ
ト安息銙酞ナトリりム、―メルカプトベンゟチ
アゟヌルなどが、たたポリサルフアむド化合物な
いしその塩ずしおシスチン、ホモシスチン、シス
タミン塩酞塩、ゞチオゞグリコヌル酞、・4′―
ゞチオゞモルホリン、・3′―ゞチオゞピリゞン
塩酞塩、ゞステアロむルトリサルフアむド、ゞス
テアロむルテトラサルフアむドなどが、チオ゚ヌ
テルたたはスルホニりム化合物ないしその塩ずし
おメチオニン、゚チオニン、掻性メチオニン、シ
スタチオニン、ビタミン、チオゞグリコヌル
酞、・3′―チオゞプロピオン酞、チオモルホリ
ン、・2′―チオゞ゚タノヌル、チオゞグリコヌ
ル、―チオプンカルボン酞、チアゟヌル、チ
アナフテンなどが、それぞれ挙げられる。 たた、チオラクトン化合物ないしその塩ずしお
ホモシステむン、チオラクトン塩酞塩などが、チ
オカルボニル化合物ないしその塩ずしおチオ尿
玠、゚チレンチオ尿玠、チオホルムアミド、チオ
アセトアミド、チオシンナミン、チオセミカルバ
ゞドなどが、スルホン酞化合物ないしその塩ずし
おシステむン酞、シクロヘキシルスルフアミン酞
ナトリりム、―トル゚ンスルホン酞ナトリりム
などが、スルホキシドたたはスルホン化合物ない
しその塩ずしおゞスルホキシド、シスチン、サツ
カリン、サツカリンナトリりム、サツカリンアン
モニりム、クロラミン―などが、ゞチオカ
ルボン酞化合物ないしその塩ずしおチオヌル酢
酞、チオヌル酪酞、ゞチオサリチル酞、ゞチオ安
息銙酞・ピペリゞン塩などが、それぞれ挙げられ
る。 䞊蚘有機むオり化合物たたはその塩は、その
皮を単独でたたは皮以䞊の混合系で䜿甚でき
る。䜿甚量は0.05/以䞊飜和濃床たでずされ、
奜たしくは0.1〜20/である。なお、䞊蚘有機
むオり化合物ずしおは含硫アミノ酞が奜適に甚い
られる。 たた、必芁に応じお添加されるα―アミノ酞ず
しおは、グリシン、ヒスチゞン塩酞塩、プニル
アラニン、ロむシン、アスパラギン酞、グルタミ
ン酞などを䟋瀺できる。その添加量は〜50/
、奜適には〜30/の範囲で、その皮を
単独でたたは皮以䞊の混合系で䜿甚できる。な
おメツキ効率、特性倀向䞊等のために、メツキ济
のPH調敎剀ずしお塩酞、硫酞、スルフアミン酞、
ピロリン酞、アンモニア氎、氎酞化カリりムなど
を適量添加するこずもできる。 この発明の方法においおは、䞊蚘のメツキ液を
甚いお高導電䜓䞊に抵抗䜓の局を圢成するにあた
り、たず䞊蚘のメツキ液䞭で高導電䜓を陜極ずし
お高導電䜓の溶解電流を流し、次いでこの高導電
䜓を陰極ずしおメツキ電流を流しお電気メツキを
行う。 䞊蚘の溶解電流ずしおは、通垞は電流密床が
〜2000mA/dm2で総電気量が100〜10000mA・秒/
m2であるこずが奜たしい。ずくに奜適には、䜜
業性、コスト面を考慮しお電流密床が10〜200m
m2で総電気量が200〜4000mA・秒/dm2の範囲
ずするのがよい。前蚘の電流密床が䜎すぎるず、
溶解電流を流す時間を長くしなければならず、䜜
業性が䜎くなるため奜たしくない。たた、これが
高すぎるず総電気量を調敎しがたくなるため奜た
しくない。前蚘の総電気量が少なすぎるず高導電
䜓ず抵抗䜓の局ずの接着力の改善効果がみられ
ず、たた倚すぎるずそれに比䟋した前蚘接着力の
改善効果が埗られないばかりでなく、高導電䜓が
過床に溶解しおしたうため奜たしくない。 䞊蚘の溶解電流ず、埗られる回路基板における
高導電䜓ず抵抗䜓の局の接着力ずの関係ずしお
は、たずえば高導電䜓ずしお銅箔を甚いた堎合、
メツキ液の組成にもよるが、電流密床10〜100m
m2で総電気量が100〜200mA・秒/dm2の溶解
電流を流した堎合には前蚘の接着力は、180゜はく
離接着力で500〜1000/cm幅皋床ずなり、前蚘ず
同じ電流密床で総電気量を200〜4000mA・秒/dm2
ずした堎合には前蚘接着力は1000〜1500/cm幅
皋床ずなる。 䞊蚘の溶解電流を流したのち高導電䜓を陰極ず
する䞊蚘のメツキ液を甚いた電気メツキに圓぀お
は、そのメツキ济枩床は20〜60℃の範囲で、メツ
キ電流密床ずしおは0.01A/dm2以䞊で、か぀〜
1000クヌロンm2の総メツキ電気量の範囲でメ
ツキを行うこずが奜たしい。ずくに奜適には、メ
ツキ䜜業性、コスト的問題を考慮しお、メツキ電
流密床は0.05〜5.0A/dm2、メツキ電気量は〜
600クヌロンm2の範囲がよい。メツキ济枩床
が適圓でなくたた電流密床が䜎すぎるず、メツキ
济の安定性が損なわれ、埗られる抵抗䜓の抵抗倀
のばら぀きや各皮特性倀の䜎䞋の原因ずなる。 なお、䞊蚘の溶解電流を流す際の陰極および電
気メツキ時の陜極ずなる電極の材質ずしおは、カ
ヌボン電極、癜金被芆チタン電極、ステンレス電
極の劂き䞍溶性電極や、ニツケル電極、ニツケル
―スズ合金電極などの可溶性電極のいずれもが適
甚できる。 䞊蚘のようにしお高導電䜓䞊にスズ―ニツケル
―むオりからなる䞉元合金たたはスズ―ニツケル
――むオりからなる倚元合金の抵抗䜓の局が圢
成されるが、その合金組成ずしおは次のものが奜
たしい。 すなわち、スズ、ニツケルおよびむオりの䞉元
合金の堎合には、スズずニツケルずの合蚈量䞭ス
ズ30〜85重量、奜たしくは35〜80重量および
ニツケル70〜15重量、奜たしくは65〜20重量
を含有し、か぀この含有ニツケルに察しESCA枬
定による盞察匷床化で〜70のむオりを含むも
のからなるものが奜たしい。 たた、四元以䞊の倚元合金の堎合には、スズ、
ニツケルおよび元玠の合蚈量䞭スズ30〜84.99
重量、奜適には35〜79.95重量、ニツケル15
〜69.99重量、奜適には20〜64.95重量および
元玠0.01〜30重量、奜適には0.05〜28重量
を含有し、か぀この含有ニツケルに察しESCA枬
定による盞察匷床比で30〜100のむオりを含む
ものであるこずが望たしい。スズ、ニツケルおよ
び堎合により含有される元玠の含有量が䞊蚘範
囲からずれるず、回路基板の面積抵抗倀が充分に
高くならず、回路特性䞊奜結果を埗にくい。ずく
に、、元玠の存圚は、これずむオりずの共存に
よ぀お面積抵抗倀の増倧に倧きく寄䞎するもので
あるため、むオり濃床を勘案した䞊で䞊蚘最適範
囲に蚭定すべきである。たた、むオり濃床が䜎す
ぎるず面積抵抗倀がそれ皋高くならず、逆に倚く
なりすぎるず回路特性䞊、ずくに長期的な耐湿特
性の面で奜結果が埗られない。 なお、この明现曞で蚘述するずころのESCA枬
定ずは、Electron Spectroscopy for Chemical
Analysis化孊分析のための電子分光頭文字を
取぀た略称であ぀お、実際にはdu Pont―島接補
䜜所の―線光電子分光装眮ESCA650Bを甚い
線はMgKa線にお、光電子スペクトルを枬定し
お実枬したものである。たた、この実枬に際し、
回路基板の高導電䜓を゚ツチング陀去しお抵抗䜓
の局を露出させ、この露出面偎から光電子スペク
トルを枬定したものである。この皮のESCA枬定
はある特定金属に察する盞察匷床比で以぀おその
盞察含有量を衚わすのによく採甚されおいるもの
である。 このようにしお抵抗䜓の局を圢成したのち、さ
らにこの局䞊に垞法により電気絶瞁局を蚭けるこ
ずにより、抵抗䜓付き回路基板が埗られる。䞊蚘
電気絶瞁局を圢成するための材料ずしおは、゚ポ
キシ暹脂その他の熱硬化性暹脂が奜適に甚いら
れ、たたこれらの暹脂をガラスクロスその他の繊
維基材に含浞させおなるプリプレグが甚いられ
る。これら材料を抵抗䜓の局䞊に加熱圧着硬
化させるこずによ぀お電気特性、耐熱性にすぐ
れた絶瞁局ずなすこずができる。 第図は、䞊述の劂くしお埗られる回路基板か
ら回路板を䜜補するための工皋図を瀺したもの
で、この䜜補工皋は埓来ず特に倉るずころはな
い。 すなわち、たず(A)工皋においお、高導電䜓䞊
にフオトレゞストを圢成し、぀ぎに(B)工皋でフ
オトマスクを介しお露光し、珟像しお所定のパタ
ヌンを圢成する。しかるのち、(C)工皋でレゞスト
陀去郚分にニツケルメツキおよび金メツキを
斜しお䞀察二個の電極を耇数圢成する。぀いで
(D)工皋で電極間のフオトレゞストが残留
するようなフオトマスクを介しお再び露光し、珟
像する。匕き続き、(E)工皋においお䞊蚘(D)工皋で
のレゞスト陀去郚分に露出する高導電䜓および
抵抗䜓の局を゚ツチング陀去しお電気絶瞁局
を露出する。さらに(F)工皋で電極間のフオ
トレゞストを取り陀き、これによ぀お露出する
高導電䜓を工皋においお゚ツチング陀去
する。かくしお電極間にたたがる抵抗䜓の
局を残しお抵抗玠子ずなし、この䞊に工
皋で保護皮膜を圢成しお、回路板を䜜成する。 以䞊詳述したずおり、この発明の抵抗䜓付き回
路基板の補造方法における倧きな特色の䞀぀は、
100Ω□以䞊10KΩ□皋床たでの高い面積抵
抗倀を有する抵抗䜓を任意の膜厚で自由に圢成で
きるずずもに、高導電䜓ず抵抗䜓の局ずの接着力
が高く、しかも耐熱性、耐湿性などが良奜で抵抗
䜓の信頌性にすぐれる回路基板を提䟛できるこず
である。 以䞋、この発明の実斜䟋を蚘茉しおより具䜓的
に説明する。なお、この発明は以䞋の実斜䟋にの
み限定されるものではない。 実斜䟋 〜 ロヌル状の電解銅箔35Ό厚を所定の倧き
さcm×15cmに裁断した埌、この銅箔補造時
のドラム偎の片面党面にマスキング甚の接着保護
シヌトを圧着し、これを掗浄液ゞダパンメタル
フむニツシング瀟補アルカリ脱脂剀CA―S60/
氎溶液によ぀お、垞枩䞋、陜極偎でA/dm2
の電流密床で分間電解脱脂を行぀たのち流氎に
お氎掗し、さらにこれを脱むオン氎で氎掗した。 次に、この銅箔を4NHCl氎溶液䞭に分間浞
挬したのち氎掗し、次いですみやかに25℃の䞀定
条件䞋でメツキ济䞭に浞挬し分間経過埌にこの
銅箔を陜極ずしお䞋蚘の第衚に瀺す電流密床、
総電気量で高導電䜓の溶解電流を流し、続いお、
この銅箔を陰極ずしお電流密床A/dm2、メツキ
济枩床25℃、メツキ時間20秒間でスズ―ニツケル
―むオり合金のメツキを斜しお抵抗䜓の局を圢成
した。なお、メツキ济は䞋蚘の济組成を適甚し
た。 塩化第䞀スズ 30/ SnC2・2H2O 塩化ニツケル 30/ NiCl2・6H2O ピロリン酞カリりム 220/ K4P2O7 グリシン 20/ NH2CH2COOH シスチン 1.2/ HOOC CHNH2CH2S−2 䞊蚘のように抵抗䜓の局を圢成した埌、充分に
氎掗し也燥させた。぀いで、銅箔片面の前蚘保護
シヌトを剥離した埌、抵抗䜓の局䞊に、゚ポキシ
暹脂含浞ガラスクロス通称プリプレグを重ね
合わせ、積局甚プレス機により加熱圧着し、さら
に180℃で15時間加熱するこずにより、抵抗䜓付
き回路基板を埗た。 比范䟋  銅箔を陜極ずする溶解電流を流さなか぀た以倖
は実斜䟋〜ず同様にしお抵抗䜓付き回路基板
を埗た。 䞊蚘実斜䟋〜および比范䟋で埗られた回
路基板に぀き銅箔ず抵抗䜓の局ずの180゜はく離接
着力を枬定し、これらの結果を䞋蚘の第衚に䜵
蚘した。
【衚】 たた、䞊蚘実斜䟋および比范䟋で埗られた
回路基板の抵抗䜓を構成する合金の組成を䞋蚘の
方法により調べた。結果は第衚に瀺されるずお
りであ぀た。 さらに、䞊蚘の基板を甚いお䞋蚘の方法で回路
板を䜜補し、この回路板の抵抗倀、耐熱性および
耐湿性を調べた結果は、埌蚘の第衚に瀺される
ずおりであ぀た。なお、耐熱性は100℃に100時間
攟眮したずきの抵抗倉化増加率を瀺し
たものであり、たた耐湿性ずは85℃、85RH例
に100時間攟眮したずきの抵抗倉化増加率
を瀺したものである。 合金組成の枬定 䟛詊基板の銅箔党面を、ニナヌトラ゚ツチ
V1シツプレヌ瀟補の銅゚ツチング液50℃、PH
7.6〜7.8により゚ツチング陀去した。 充分に氎掗したのち、䞭倮郚cm角を切断し、
再床充分に氎掗したのち也燥させ、ESCA枬定甚
詊料ずし、合金䞭に含たれるむオり濃床を含有ニ
ツケル原子に察する盞察匷床比で枬定した。䞀
方、䞊蚘詊料の残郚を再床充分に氎掗したのち、
濃硝酞30mlおよび脱むオン氎70mlよりなる溶解液
を甚いお完党に溶解させ、スズおよびニツケルの
濃床を原子吞光光床法により枬定した。 抵抗䜓付き回路板の䜜補 抵抗䜓付き回路基板を前述の掗浄液ニナヌト
ラ゚ツチV1に宀枩䞋分間浞挬した埌、氎
掗し也燥させた。その埌、AZ―111シツプレヌ
瀟補ポゞ型フオトレゞストを匕䞊げ速床〜10
cm分でデむツピングコヌトし、80℃で20分間
加熱也燥するこずにより、銅箔衚面にフオトレゞ
スト膜を圢成した。 ぀ぎに、䞊蚘フオトレゞスト膜䞊に3KWの超
高圧氎銀灯オヌク補䜜所瀟補HMW―N6―、
照射距離65cmにお積算光量倀で450mj/cm2照射
し、倚数個の抵抗玠子の各電極郚分にニツケル
メツキず金メツキずを斜すための所定のパタヌン
を焌付けた。その埌、AZ―303シツプレヌ瀟補
のアルカリ珟像液を甚いお宀枩䞋分間珟像
し、䞊蚘各電極郚分のフオトレゞスト膜を陀去
し、さらに流氎および脱むオン氎で30〜60秒間掗
浄した。その埌、前蚘の過硫酞アンモニりム凊理
液にお宀枩䞋30秒間凊理した埌、氎掗した。この
陀去郚分にA/dm2、50℃、分間の条件䞋でニ
ツケルメツキを斜し、さらにこのメツキ局䞊に
0.5A/dm2、40℃、20分間の条件䞋で金メツキを
斜したのち、氎掗し也燥しお䞀察二個の電極を耇
数圢成した。 ぀いで、各抵抗玠子郚分のフオトレゞスト膜が
残留するようなフオトマスクを介しお、前蚘露光
噚にお前蚘同様の条件䞋で露光し、さらに前蚘同
様の珟像および氎掗凊理を行぀お、各抵抗玠子郚
分以倖のフオトレゞスト膜を陀去した。しかるの
ち、前述のニナヌトラ゚ツチV1にお、䞊蚘陀
去郚分に露出する電解銅箔を゚ツチング陀去し
た。氎掗埌、濃塩酞250ml、濃硫酞30mlおよび脱
むオン氎590mlからなる゚ツチング液を甚いお、
銅箔陀去郚分に露出する抵抗䜓の局を゚ツチング
陀去した。 匕き続き、各抵抗玠子郚分に残留するフオトレ
ゞスト膜をアセトンにお宀枩䞋、10〜20秒間で陀
去したのち、この陀去郚分に露出する銅箔を前蚘
同様の゚ツチング液ニナヌトラ゚ツチV1
にお゚ツチング陀去し、充分に氎掗した埌、也燥
した。かくしお䞀察二個の電極間を接続する各抵
抗䜓の局を露出させ、この露出抵抗䜓を抵抗玠子
ずしお、この玠子䞊およびこの玠子に近接する電
極郚分の䞀郚に゜ルダヌレゞストむンキをスクリ
ヌン印刷により塗垃した。これを所定の条件䞋加
熱硬化させるこずにより、目的ずする抵抗䜓付き
回路板を䜜補した。
【衚】 なお、䞊蚘実斜䟋ず同様にしお、実斜䟋〜
および実斜䟋〜で埗られた回路基板の抵抗
䜓を構成する合金組成を調べたずころ実斜䟋ず
同様の結果が埗られた。たた、これら回路基板か
ら䞊蚘実斜䟋ず同様にしお、回路板を䜜補しこ
れら回路板の抵抗倀、耐熱性および耐湿性を調べ
たが、これらに぀いおも実斜䟋ず同様の結果が
埗られた。 実斜䟋  抵抗䜓合金メツキ甚のメツキ济ずしお䞋蚘に瀺
す組成のものを甚い、銅箔を陜極ずする溶解電流
の条件を電流密床50mA/dm2、通電時間秒、総
電気量250mA・秒/dm2ずし、銅箔を陰極ずするメ
ツキ電流の条件を電流密床500mA/dm2、メツキ
時間60秒間ずした以倖は実斜䟋〜ず同様にし
お抵抗䜓付き回路基板を埗た。 メツキ济組成 塩化第スズ 30/ SnCl2・2H2O 塩化ニツケル NiCl2・6H2O 30/ ピロリン酞銅 4.5/ Cu2P2O7 ピロリン酞カリりム 200/ K4P2O7 グリシン NH2CH2COOH 20/ シスチン 10/ HOOC CHNH2CH2―−2 比范䟋  銅箔を陜極ずする溶解電流を流さなか぀た以倖
は実斜䟋ず同様にしお抵抗䜓付き回路基板を埗
た。 䞊蚘実斜䟋および比范䟋で埗られた基板の
抵抗䜓の合金組成およびこれら基板の銅箔ず抵抗
䜓の局ずの180゜はく離接着力を実斜䟋ず同様に
しお調べた結果は次の第衚に瀺すずおりであ぀
た。 たた、これら基板から実斜䟋ず同様にしお回
路板を䜜補し、この回路板の抵抗倀、耐熱性およ
び耐湿性を調べた結果は、次の第衚に䜵蚘する
ずおりであ぀た。
【衚】
【衚】 実斜䟋 10 抵抗䜓合金メツキ甚のメツキ济ずしお䞋蚘に瀺
す組成のものを甚い、銅箔を陜極ずする溶解電流
の条件を電流密床15mA/dm2、通電時間40秒、総
電気量600mA・秒/dm2ずし、銅箔を陰極ずするメ
ツキ電流の条件を電流密床500mA/dm2、メツキ
時間25秒間ずした以倖は実斜䟋〜ず同様にし
お抵抗䜓付き回路基板を埗た。 メツキ济組成 塩化第スズ 30/ SnCl2・2H2O 塩化ニツケル 30/ NiCl2・6H2O 硫酞亜鉛 11.5/ ZnSO4・7H2O ピロリン酞カリりム 180/ K4P2O7 グリシン 25/ NH2CH2COOH ホモシスチン 1.3/ HOOC CHNH2CH2CH2―− 比范䟋  銅箔を陜極ずする溶解電流を流さなか぀た以倖
は実斜䟋10ず同様にしお抵抗䜓付き回路基板を埗
た。 䞊蚘実斜䟋10および比范䟋で埗られた基板の
抵抗䜓の合金組成およびこれら基板の銅箔ず抵抗
䜓の局ずの180゜はく離接着力を実斜䟋ず同様に
しお調べた結果は次の第衚に瀺すずおりであ぀
た。 たた、これら基板から実斜䟋ず同様にしお回
路板を䜜補し、この回路板の抵抗倀、耐熱性およ
び耐湿性を調べた結果は、次の第衚に䜵蚘した
ずおりであ぀た。
【衚】 実斜䟋 11 抵抗䜓合金メツキ甚のメツキ济ずしお䞋蚘に瀺
す組成のものを甚い、銅箔を陜極ずする溶解電流
の条件を電流密床100mA/dm2、通電時間秒、
総電気量300mA・秒/dm2、ずし、銅箔を陰極ずす
るメツキ電流の条件を電流密床500mA/dm2、メ
ツキ時間30秒間ずした以倖は実斜䟋〜ず同様
にしお抵抗䜓付き回路基板を埗た。 メツキ济組成 塩化第スズ 28/ SnCl2・2H2O 塩化ニツケル 30/ NiCl2・6H2O モリブデン酞ナトリりム 7.3/ Na2MoO4・2H2O トリポリリン酞カリりム 200/ K5P3O10 グリシン 20/ NH2CH2COOH ゞチオグリコヌル酞 5.5/ HOOCCH2―−2 比范䟋  銅箔を陜極ずする溶解電流を流さなか぀た以倖
は実斜䟋11ず同様にしお抵抗䜓付き回路基板を埗
た。 䞊蚘実斜䟋11および比范䟋で埗られた基板の
抵抗䜓の合金組成およびこれら基板の銅箔ず抵抗
䜓の局ずの180゜はく離接着力を実斜䟋ず同様に
しお調べた結果は次の第衚に瀺すずおりであ぀
た。 たた、これら基板から実斜䟋ず同様にしお回
路板を䜜補し、この回路板の抵抗倀、耐熱性およ
び耐湿性を調べた結果は、次の第衚に䜵蚘した
ずおりであ぀た。
【衚】 実斜䟋 12 抵抗䜓合金メツキ甚のメツキ济ずしお䞋蚘に瀺
す組成のものを甚い、銅箔を陜極ずする溶解電流
の条件を電流密床20mA/dm2、通電時間10秒、総
電気量200mA・秒/dm2、ずし、銅箔を陰極ずする
メツキ電流の条件を電流密床500mA/dm2、メツ
キ時間40秒間ずした以倖は実斜䟋〜ず同様に
しお抵抗䜓付き回路基板を埗た。 メツキ济組成 塩化第スズ 30/ SnCl2・H2O 塩化ニツケル 30/ NiCl2・6H2O 塩化コバルト 2.4/ CoCl2・6H2O ピロリン酞カリりム 220/ K4P2O7 グリシン 25/ NH2CH2COOH シスチン 2.0/ HOOC CHNH2CH2―−2 比范䟋  銅箔を陜極ずする溶解電流を流さなか぀た以倖
は実斜䟋12ず同様にしお抵抗䜓付き回路基板を埗
た。 䞊蚘実斜䟋12および比范䟋で埗られた基板の
抵抗䜓の合金組成およびこれら基板の銅箔ず抵抗
䜓の局ずの180゜はく離接着力を実斜䟋ず同様に
しお調べた結果は次の第衚に瀺すずおりであ぀
た。 たた、これら基板から実斜䟋ず同様にしお回
路板を䜜補し、この回路板の抵抗倀、耐熱性およ
び耐湿性を調べた結果は、次の第衚に䜵蚘した
ずおりであ぀た。
【衚】
【衚】 【図面の簡単な説明】
第図の〜はこの発明の方法により埗られ
る抵抗䜓付き回路基板から所定の回路板を圢成す
るための工皋図である。  高導電䜓、 抵抗䜓の局、 電気絶瞁
局。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  電気絶瞁局の少なくずも片面に抵抗䜓の局を
    介しお高導電䜓を接合した構造の回路基板を補造
    するに圓たり、金属換算で〜50/のスズ塩、
    1.5〜25/のニツケル塩および〜10/の
    金属塩〔は長呚期埋衚における族、
    族、族および族ニツケルを陀くの金
    属元玠から遞ばれた少なくずも皮である〕ず共
    に100〜450/のポリリン酞のアルカリ金属塩、
    0.05/以䞊飜和濃床たでの氎溶性の有機むオ
    り化合物たたはその塩および〜50/の―
    アミノ酞含硫アミノ酞を陀くたたはその塩を
    含有するメツキ液を䜿甚し、このメツキ液䞭で高
    導電䜓の溶解電流を流したのち、このメツキ液か
    ら電気メツキにより前蚘の高導電䜓䞊に抵抗䜓の
    局を圢成するこずを特城ずする抵抗䜓付き回路基
    板の補造方法。  メツキ液が0.05〜10/の金属塩を含有
    する特蚱請求の範囲第項蚘茉の抵抗䜓付き回路
    基板の補造方法。  ポリリン酞のアルカリ金属塩がピロリン酞カ
    リりムである特蚱請求の範囲第項たたは第項
    蚘茉の抵抗䜓付き回路基板の補造方法。  有機むオり化合物が含硫アミノ酞である特蚱
    請求の範囲第〜項のいずれかに蚘茉の抵抗䜓
    付き回路基板の補造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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