JPS63503586A - 印刷回路板の製造方法 - Google Patents

印刷回路板の製造方法

Info

Publication number
JPS63503586A
JPS63503586A JP62504090A JP50409087A JPS63503586A JP S63503586 A JPS63503586 A JP S63503586A JP 62504090 A JP62504090 A JP 62504090A JP 50409087 A JP50409087 A JP 50409087A JP S63503586 A JPS63503586 A JP S63503586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
tin
acid
solder
corrosion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62504090A
Other languages
English (en)
Inventor
クカンスキス,ピーター イー.
コブ,チャールズ ティー.
レッティゼ,レイモンド エイ.
ウイリアムズ,アン エス.
モントフォート,アン
スロミンスキー,レオ ジェイ.
Original Assignee
マクダーミッド,インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by マクダーミッド,インコーポレーテッド filed Critical マクダーミッド,インコーポレーテッド
Publication of JPS63503586A publication Critical patent/JPS63503586A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/061Etching masks
    • H05K3/062Etching masks consisting of metals or alloys or metallic inorganic compounds
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/382Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
    • H05K3/384Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal by plating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0302Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0305Solder used for other purposes than connections between PCB or components, e.g. for filling vias or for programmable patterns
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03Metal processing
    • H05K2203/0361Stripping a part of an upper metal layer to expose a lower metal layer, e.g. by etching or using a laser
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/044Solder dip coating, i.e. coating printed conductors, e.g. pads by dipping in molten solder or by wave soldering
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/108Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by semi-additive methods; masks therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3473Plating of solder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/425Plated through-holes or plated via connections characterised by the sequence of steps for plating the through-holes or via connections in relation to the conductive pattern
    • H05K3/427Plated through-holes or plated via connections characterised by the sequence of steps for plating the through-holes or via connections in relation to the conductive pattern initial plating of through-holes in metal-clad substrates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

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】 印刷回路板の製造方法 本発明の背景 本発明は非再流動性の金属の上にはんだマスクのあるタイプの印刷回路板に関す るものであり、更に詳細には、このような回路板の製造方法、及びこれから得ら れる独特の印刷回路板の製造方法に関するものである。
当業界では十分理解されていることだが、側面が二重になっている印刷回路板の 製造では、板の反対側の部品の相互接続のため、または多層印刷回路板の場合で は、内部層の相互接続のために、伝導性スルーホールを設ける必要がある。それ 故、両側に金属張り合わせのある非伝導性基体にスルーホールを開ける場合に露 出する非伝導性表面に伝導性コーティングを施さなければならない、そして、こ れを行うには、一般に適切に調節しであるスルーホールに、初めに銅を無電解析 出させてから銅を電気めっきして、更に厚さを増す。
実際に回路パターンを金属張り合わせ板表面に施すのには、めっき抵抗体を使用 して、板の特殊領域(スルーホール、及び(または)図形、及び(または)パッ ド、及び(または)他の領域)以外全部が、スルーホールに使用する銅電気めっ きのような金屈めつき、あるいは必要のない金属を腐食し去って、非伝導性の基 体表面にして、適切な伝導性回路パターンにするようにする段階の前に、腐食抵 抗体として施す普通に使用するスズー鉛コーティングのような金属めっきを施さ れないように防護することが必要−である。
腐食抵抗体としての用途は別として、スズー鉛は、さもなければ露出する回路板 上の銅領域に対して、銅表面の酸化による劣化を防止し、かつ次の部品のはんだ 付けを確実にするための好ましいオーバーブレーティングである。
種々の部品及び接続部をはんだ付けする印刷回路板製作の最後で、最終製作者が 回路のパッド及びスルーホールのはんだ付は適正の改良を享受することができる のは、製造業者がこれらの領域を、はんだ付は適性のある金属で予備コーティン グできることによるものであり、一般に組成が部品及び接FA部の最終はんだ付 けに実際に使用しているはんだに酷似したスズ−鉛複合物であることが認められ ている。製作者が手ではんだ付けをしようとする使用に関しては、近接する伝導 性図形を妨害することなく、すなわち不注意なはんだ付けをすることなく、都留 の領域にはんだ付けするときには、わずかな困ガに遭遇する。しかしながら、は んだ付けを、波状はんだ付け、または浸しはんだ付けのような大量技法で行おう とする場合には、粗漏なはんだ付け、あるいは不適当な接続が起こることがある 。結果として、製造業者は、はんだ抵抗体、すなわち、はんだマスクを板のこれ らの領域に施して、スズー鉛コーティングを施しである銅図形を含めて、はんだ から保護する。
しかしながら、スズー鉛コーティングを施しである銅の上にはんだ抵−抗体を施 す技法は、それ自体特異な問題をもたらすことが認められていた。例えば、スズ ー鉛は再流動性の金属であるから、最終の波状または浸しはんだ付けは、スズー 鉛をマスクの下で残らず逃がすか、あるいは融解させて、もはやマスクに対する 支えをしなくなることがある。これらの不利な点のために、はんだから保護する 必要のある領域の裸銅の上に直接はんだマスクを施すことが提案された。この[ 裸銅の上のはんだマスクJ (SMOBC)技法では、スズー鉛コーティングを 施しである銅の上にはんだマスクを施すことに内在する問題を避け、かつ一段と 線の精細度が優れ、しかも回路密度性が一段と高い印刷回路板を得ることができ る。
残念なことには、公知の裸銅の上のはんだマスク技法には余分の製造操作を含み 、従って余分のコストを含み、廃棄物処理及び汚染制御問題を生じる。
これらの不利な点を更に詳細に説明するために、代表的な5M0BG方法を図面 の第1A図から第1J図までで概略説明する。層の厚さ及びスルーホールの大き さは実際の尺度または相対的な尺度のどちらをも示していない。方法の種々の段 階の説明をし易くするために、印刷回路板の横断面は各側面で、スルーホール1 個、パッド1個及び図形線1個を含めて示し、図形は板上で異なるパッド及びス ルーホール領域(図では略す)と連絡しており、同時に、スルーホール及びパッ ドは板上で異なる図形と連絡している(図では略す)。
第1A図に示−すように、代表的にはエポキシガラス樹脂の非伝導性基体1oに は両側に薄い銅はく積層品12を施した。スルーホール14を積層板に開け、そ れで従って穴の内側表面は非伝導性基体から成っている。
積層品の両側に最後に施した詳細設計の回路の間に伝導性接続部を設けるために 、スルーホールの表面を伝導性にしておかなければならない。第1B図に示すよ うに、この過程の第一段階は、板全体に、すなわち、スルーホール表面、及び銅 はく12の上に銅層16を無電解析出することである(銅析出の前の調節及び活 性化の段階は図では略す)。
次に、希望の回路パターンを、無電解銅層に、負の米紙抗体を施し、次に露光し 、現像することによって施す。
露光させた米紙抗体領域は交差結合して現像液に不溶性になり、現像液は露光さ れない、交差結合しない領域を除去する。結果として、すぐに無電極銅層上には 、図形、パッド及びスルーホールに対応する露出銅の領域が現われるが、一方、 残りの領域は、第1C図に示すように、次のメッキに対して抵抗性のある物質1 8で覆われている。
次の段階では、露出領域の銅の厚さは銅めっきした層20で増加させることによ って第1D因に示す輪郭に到達させる。
銅の電気めっきに続いて、一般にはスズー鉛である腐食抵抗体22を第1E図に 示すように、露出銅の表面に電気めっきする−0この段階の完結後に、めっき抵 抗体18を銅腐食用調合品中で除去しく第1F図)、腐食で第1G図に示す輪郭 を得る。
はんだマスクを裸銅に施そうとする以上、スズー鉛抵抗体22を第1H図に示す ように、次の段階で除去する。
今度は、はんだコートをパッド及びスルーホールに施したいが、図形にはしたく ない、従って、はんだマスク24は第1■図に示すように、はんだ付けをしたく ない全領域を防護するのに適切なパターンで板に施す。その後、スルーホール及 びパッドで露出している銅を清浄にして、はんだコーティングの準備をし、次に 例えば、はんだ浴に浸液し、続いて8温の空気ではんだを平滑にして、第1J図 に示すように、はんだコートを施した表面26にする。この方法では、この段階 ではんだコートを施すために電解過程を使用することができないのは、先の銅腐 食段階で、板の領域の間の電気的な連続性を除去しであるためである。
容易に理解できるであろうが、裸銅の上に、はんだマスクを施す公知の技法は、 スズー鉛でコーティングを施しである銅に、はんだマスクを施すときに内在する 問題の解消には有効であるが、これらの表面にほとんど重複して現われるにもか かわらず5M0BGの利点を得るのに必要な若干の段階を抱含している。詳細に は、スズー鉛を通常の製造方法で、腐食抵抗体として、図形、パッド及びスルー ホールのような表面の上に施し、そしてスズー鉛腐食抵抗一体を一般にパッドま たはスルーホールに最後に施すハンダと同一または同様な合金組成であることは 明らかであろう。それにもかかわらず、一連の製造過程では、このスズー鉛腐食 抵抗体をはがして除去し、裸の銅図形に有効な、はんだマスクを施すことができ るようにすることが必要である。これらの追加の段階では、製造コストを増すこ とになるばかりでなく、廃棄物の除去、及び汚染の重l!関心事が起こる。
本発明の概要 はんだマスクが直接裸の銅表面上を覆っている非再流動性金属の上に存在するタ イプの印刷回路板を提供するのが本発明の目的である。
本発明の別の目的は、実施が経済的であり、かつ廃棄物処理に関する公知の方法 に存在する問題を解消するタイプの板の製造方法を提供することである。
本発明の更に詳細な目的は、はんだコーティングを施しであるパッド及びスルー ホール、並びに裸の銅の表面にコーティングをしである非再流動性金属の上に直 接茄しである、はんだマスクを包含するタイプの印刷回路、及びこれの製造方法 を提供することである。
本明細書で使用する用語「非再流動性金属」では金属が印刷回路板の適所にある 場合、該板の製造で包含する処理段階で使用するどんな温度ででも流動しない金 属を意味する。
上記の目的、及び他の目的は、下記の説明で理解できるであろうが、一本発明の 方法で達成され、スズー鉛腐食抵抗体を除去する方法を、はんだマスクを施す前 に完結するまで、すなわち、裸の銅表面を露出させる段階まで、行わないが、ス ズ残留物の薄膜が銅の表面に残っている時に終える。この残留物(今後「スズよ ごれ」とする)は主としてスズであるが、また残留鉛及びまたは金属酸化物のよ うな他の成分を少尾含有することもある。その後、はんだマスクをスズよごれの 薄膜で覆われた図形表面を包含する板には選択的に施すが、スルーホール、周囲 のパッド表面のような、はんだを受容することになる個所、及び表面固定装置( SMD)の附属装置用の任意のランド、並びに存在するかも知れない同様な個所 には施さない。当業界の熟達者は察知するであろうが、板には、はんだマスクま たは、はんだのどちらをも受容することにならない指状突起、及び同様な個所の ような他の領域または装置が存在するかも知れない、簡潔のために、説明のため に、下記を当然のこととするのであるが、もしもこのような領域または装置があ るとすれば、当業界で普通に使用する適切な、段階を採用して、このような段階 に詳細に言及するか否かにかかわらず、これらの個所での好ましくないはんだマ スクまたは、はんだの析出を阻止するであろう。
はんだマスクを施した後に、はんだ付けをしようとする個所の表面に露出したま まになっているスズよごれの薄膜を適切なスズ除去剤、代表的には蔵、を使用し て除去する。こうし−で露出させた裸の銅表面に、次にはんだ付は段階を施して 、完成した回路板を得る。
本発明の方法では腐食抵抗体を図形の全表面から完全に除去する必要がなくなる が、この完全除去方法でしばしば下にある層からの銅の損失を伴うのは、強酸化 性の酸の使用で遭遇するような激しい除去条件のためである。
このようなスズー鉛腐食抵抗体を除去するのに使用する除去剤組成物の主なタイ プはニトロ−置換芳香族スルホン酸、及びこの塩のようなニトロ置換芳香族化合 物、並びにフルオホウ酸、酢酸、または類似の脂肪酸、あるいは芳香族酸のよう な酸の併合物を基剤としている。ニトロ−芳香族化合物はスズー鉛に対する酸化 剤であり、かつ他の酸は、これで酸化された陽イオンに対する受容体である。こ のような化合物の実例は米国特許の第3,677.949号明細書、第4,00 4,956号明号明、第4,397,153号明細書、及び第4,439.33 8号明1Bmに記載のものである。
スズー鉛腐食抵抗体を除去するのに使用する、もう一つのタイプの除去剤は酸性 媒質中で主な活性成分として過酸化水素を基剤とする。このタイプの組成物の代 表例は米国特許の第3,926.699号明細書、?3,990.982号明号 明、用4.297,257号明細書、第4.306.933号明細店、第4.3 74.744号明細書、及び第4.424.097号明細書に記載のものである 。しかしながら、このような組成物には不利な点が若干ある−0すなわち、これ らは貯蔵では不安性過ぎて、すぐに使用する形態で供給ができないので、使用直 前に調整しなければならない。−更に、″iA酸化水素を基剤とする組成物を使 用する除去に伴う反応は発熱性が強く、スズ−鉛合金が黒変する。白色の析出物 が基体上に生成し、著しい腐食及び鉢体からの銅の除去が起こる。
ニトロ−芳香族化合物を基剤とする上記で検討した組成物は、一般に好ましいが 、それは適当に安定であり、かつ銅基体に対して、過酸化水素を基剤とする組成 物よりも腐食性が少ないからである。しかしながら、これらは腐食浴からのスズ の再析出、あるいは不完全除去によるものと考えられるスズの残留薄層(「スス よごれ」)を残すのが普通である。このようなスズの再析出は、腐食浴を頻繁な 間隔で交換して避け、中でのスズの生成を防止することはできるが、これで処理 コストが非常に増すので好ましくない。
はんだマスク回路図形パターンに施す前に、下にある銅から前記のスズよごれ層 を除去することが不必要であることを、この度見い出した。この発見は、下にあ る銅を露出するために、このスズよごれの残留薄膜の除去に通常伴う、時間及び コストを著しく縮小するばかりでなく、目的とする回路板の総合的性能が有害な 影警を受けないのが非常に意外である。それ故、本発明では、先行技術の方法で 欠点と考えていたこと、すなわら、腐食抵抗体を除去する最終段階で、除去する のが困難であった残留スズよごれ−HIMの生成を利用する。本発明はまた、は んだマスクを施す前に、腐食抵抗体の微量を全部除去することは、必須ではない にしても、好ましいことと考えていた従来の知識にも反している。
上記では本発明の方法を、腐食抵抗体としてのスズ−鉛合金の使用に関して検討 した。本発明の方法は、またスズ−鉛合金よりもむしろスズを腐食抵抗体として 使用する場合にも適用することができる。スズ腐食抵抗体の使用には、スズー鉛 腐食抵抗体よりも、鉛を含有する廃生成物を処理する必要を避けるという利点が ある。本発明の方法の段階は、腐食抵抗体がスズでもスズ−鉛合金でも正確に同 一であり、かつ本発明はただスズー鉛だけの使用に限定されるものでないことは 言うまでもない。
しかしながら、簡単のために、今後の説明は本発明を、腐食抵抗体としてスズー 鉛を使用する方法に適用するものとして説明することを目的にする。
当業界の熟達者には、たやすく理解できるであろうが、本発明の方法は、先に検 討した二重側面印刷回路板の製造ばかりでなく、単一側面板、単材加タイプ板、 成形板、多層板などを包含する他のタイプの印刷回路板にも適用することができ る。下記では二重側面印刷回路板の製造を参考にして説明するが、これは単に説 明のためであって、本発明の範囲を限定するものでない。
図面の簡単な説明 先に言及したように、第1A図から第1J図までで、公知の裸銅の上、のはんだ マスク(SMOBG)製造方法の杆々の段階を通じて、回路板の横断面の模式的 図を示す。
本発明の詳細な説明 本発明の方法は、一般的に当業界で印刷回路板製造に使用する手順に従い、かつ 材料を使用して行うが、例外はlilスズ−鉛合金腐食抵抗体の除去は、完全に は行わないで、スズの薄膜が、下にある銅回路図形及びスルーホール、並びに周 囲のパッドの表面の上に残るときに終え、(iilはんだマスクは、スズよごれ で覆われた銅回路図形を包含する回路板には施すが、はんだを受容することにな る個所上のスズよごれ層の上には施すことなく、かつ−次に後者の位置のスズ層 は、これらの位置で下にある銅に、はんだを施す前に除去する点である。
すなわち、本発明の方法では、スルーホールを包含し、かつ一般には各側面に、 1平方フイート当たり制約1オンスの被覆を生じる1a(FJさ0.0014イ ンチ)で基体の両側にWIBさせた銅はくのような銅層がある、通常の非伝導性 基体を使用する。次に、銅表面及び露出している非伝導性貫通穴表面を、公知の 無電解銅析出過程(表面の調節及び適切な析出の確保に包含される、調節、活性 化、促進、及び洗浄の種々の段階を包含する)に従つて処理して、その上に、厚 さが一般に約40X10’インチから120X10’インチまでの銅層を析出す る。
次に、当業界で普通に使用する、どれでもよいがめつき抵抗体を無電解銅の表面 に施す。このようなめつき抵抗体は紙型またはスクリーン印刷、または他の公知 の方法で必要なパターンで施すことのできるインキを包含する。一般に、抵抗体 は感光性タイプ(負または正の作用をする)であり、かつ乾燥薄膜あるいは液体 タイプであってよい。乾燥薄膜抵抗体は、一定のスルーホールに、も早コーティ ングを施さないことが好ましい場合に使用するが、それは乾燥薄膜が、これらの 穴の上に容易に広がって、保護するからである。別法としては、これらのスルー ホールを液体抵抗体でふさぐことができる。メッキ抵抗体は負の米紙抗体である のが好ましく、露光すれば、抵抗体物質を不溶解化することになるが、一方露光 しない領域は適切な現像剤で溶解され、除去される形態のままになっている。ス ルーホール及び周囲のパッド、並びに他のどの個所も、例えば、はんだを受容す ることになるSMDの付属品のためのランド、及び同様な個所も、メッキ抵抗体 物質で保護しない。銅の電気めっきコーティングをこれらの個所、並びに、はん だ抵抗の中に作ったパターン図形に施す。公知のめつき技法及び浴のどれでも使 用することができる。
次に、スズ−鉛合金腐食抵抗体を、公知の電気めっき技法でパターン図形及び全 露出銅表面に施し、その後、めっき抵抗体を、当業界で周知の技法を使用して除 去する。次に、めっき抵抗体で覆っである銅層を、標準技法を使用し、かつ腐食 抵抗体のスズー鉛コーティングが抵抗性のある適切−な銅腐食剤を使用して、腐 食して除去する。
印刷回路板の製作に関して、本発明が、通常使用する手順に第一番に反している のは、方法の次の段階である。
すなわち、強酸化性酸を使用し、スズ−鉛合金腐食抵抗体を完全に除去し、かつ 回路図形、スルーホール及びパッドの中で、裸銅を露出させることなく、スズよ ごれの薄層が、腐食浴からのスズの再析出によって、問題の表面上に残るような 条件下で除去を行う。この段階は、有利なのは約20℃から約70℃までの温度 の、また好ましいのは約25℃から約60℃までの温度の腐食組成物浴中に基体 を浸液して行うのが便利である。
上記の段階で使用する腐食剤組成物は、主要活性成分として、ニトロ−置換芳香 族化合物、及び無機または有機の単一または複数の酸を包含するものが好ましい 。ニトロ−i!!換芳香族化合物は、芳香族環に1個またはそれ以上のニトロ− 置換基があり、かつまた芳香族環に結合した水可溶化成分のある万香族化合物の どれでもよい。
このような化合物の実例は0−1m−1及びp−ニトロベンゼン スルホン酸、 及びこれらのアルカリ金ia、o−1m−1及びp−ニトロ安息香酸及びこれら のアルカリ金属塩、0−1m−1及びp−ニトロクロロ ベンゼン、0−1m− 1及びp−ニトロフェノール、及び0−1m−1及びp−ニトロアニリン、及び これらの鉱酸塩である。ニトロ−置換芳香族化合物の好ましい群はニトロベンゼ ン−スルホン酸、及びこれらのアルカリ金IiA塩である。特に好ましいこのよ うな化合物はm−ニトロベンゼン スルホン酸である。
ニトロ−芳香族化合物と配合して使用する酸は、スズ及び鉛と容易に反応して、 水溶性の塩を作ることはできるが、除去するときは、スズまたはスズ−鉛合金上 に水に不溶性の31Mを生じないものならば、どれでもよい。
このような蔵の実例はフルオホウ酸、及びフルオケイ酸及びスルファミン酸であ る。
上記の腐食剤組成物中に、腐食速度の増大に促進剤として作用するギ酸、酢酸、 プロピオン酸、りロロ酢酸、ブロモ酢酸、トリクロO1¥酸などのような有機が 存在するのも、随意ではあるが、好ましい。
腐食組成物の種々の成分は、下記の範囲内の割合で存在するのが有利である。
ニド0芳香族化合物: 11当たり30gから1207まで、 無機M: 11当たり50gから200水= 11にする量。
上記の腐食段階が完結した場合には、回路板を水洗して乾燥する。その後、はん だマスク層を、スズ コーティングを施しである銅回路図形を包含する金板の上 に選択的に施すが、ルかしはんだを受容することになる個所の上には施さない。
公知のはんだマスクのどれでも、スクリーン印刷などのような標準技法に従って 使用し、かつ施すことができる。はんだマスクをスズ層上に施すことが、先行技 術の手順に著しく反する第二の点である。
本発明の終りから第二番目の段階では、はんだ受容個所で銅層上に残っているス ズよごれ層を除去して、これらの個所で裸の銅を露出させる。これは、回路板に 、微量のスズを銅から除去するのに通常使用する任意の酸化性の強い酸除去剤組 成物の作用を受けさせて行う。特に好ましい除去剤組成物は硝酸及びフルオホウ 酸の混合物の水溶液である。このような溶液は仝酸1重湯部当たり、水約2垂思 部の中に二種類の酸を等重量部含有するのが代表的である。
スズよごれ膚の除去は、除去剤組成物の浴中に基体を浸液して行うのが便利であ る。浴は約20℃から約70℃までの範囲内の温度であるのが好ましく、約25 ℃から約60℃までの範囲内の温度であるのが最も好ましい。
スズよごれ層の除去の経過は肉眼観察で最も良く追跡することができ、終点は、 スズよごれ薄膜の褐−灰色から、清潔な銅の明るい色への基体表面の色の変化で 分かる。
一般に、およそ数分以内で、この段階に到達すれば、基体を浴から取り出し、か つ水洗して、最後の微量の除去剤溶液を除去する。
随意の段階で、こうして得た銅の清潔な表面を、ロンドン ケミカル、社[Lo ndon Chemical Col1pany ]からシールブライト[5E ALBRITE ]なる商品名で購入することができるような有困保5コーティ ングでコーティングして、銅層が、はんだ付は段階の前に、空気と接触して酸化 されるのを保護する。はんだ付は段階では、コーティングを除去することなく、 直接コーティング上に、はんだを施すことができる。
本発明の方法の最終段階では、銅の清潔な表面、またはシールブライトで保護し た表面に、はんだ浴に浸液するような通常の技法を使用してはんだを施し、続い て公知の熱空気平滑化をする方法を包含する。
上記で記載の一部変更した実施態様では、方法の最終から第二番目の段階、すな わちスズよごれ層の、はんだを受容することになる個所からの除去は、アルカリ 金属水酸化物及びアルカリ金属亜塩素酸塩の混合物を含有する水溶液を使用して 行う。アルカリ金属の水酸化物、及び亜塩素IS!塩のどれでも、すなわちナト リウム、カリウム及びリチウムの水酸化物、及び亜塩素酸塩を、どんな配合でで も使用することができる。しかしながら、特に好ましい配合は水酸化ナトリウム 及び亜塩素酸ナトリウるのが有利であり、11当たり約100gから約2003 までの範囲が好ましい。アルカリ全屈亜塩素11!塩は11当たり約5gから飽 和までの範囲内の濃度で使用するのが有利であり一111当たり約50gから約 150gまでの範囲が好ましい。上記の組成物を使用する除去は、基体を組成物 の浴中に浸液して行うのが便利である。後者は約20℃から約100℃までの範 囲内の温度に加熱または予備加熱するのが好咳しく、約50℃から約100℃ま での範囲内の温度にするのが最も好ましい。スズのよごれ層の除去の経過は肉眼 検査で最も良く追跡することができる。終点はスズよごれ薄膜の褐−灰色から、 酸化銅の薄膜生成による暗褐色または黒色への基体表面の色の変化で分かる。一 般に、およそ数分以内でこの最終の段階に到達すれば、基体を浴から取り出し、 水洗して除去剤溶液の最後の微量を除去する。
次に、スルーホール及び周囲のパッドの銅層上に残る酸化銅の層は、希薄な硫酸 または塩酸のような水8酸の浴中に、回路板を単に、酸化銅を除去するのに十分 な時間の間、浸液して除去する。次に、最終段階、すなわち、はんだを施すのは 、先に検討した実施態様に記載したようにして行う。
本発明の方法での、この一部を変更したR後から二番目の段階の使用には、はん だ受容領域からスズよごれを、他の実施態様で使用するよりも腐食性の弱い除去 法を使用するという利点がある。このように、問題の個所では、下にある銅層か ら、著しい量の銅は少しも損失しそうもない。
本発明の手順には、コストが安く、かつ操作時間が短いという利点の一外に、5 業の熟達者には明白な他の利点が若干ある。実例としては、はんだマスクを施す 段階、とスルーホール及びパッドに、はんだを施す段階との間に、いくらか顕著 な時間間隔があるものとすれば、回路板は、はんだマスクを施した後に、とって おくことができ、かつスルーホール及びパッドの上のスズの薄層は、はんだを施 す直前に、除去する。このようにして、銅表面の酸化は、もしもスズ コーティ ングが除去されれば起こる虞があるが、はんだを施すときまで貯えられた回路板 では、非常に巧妙に避けられる。他のこのような利点は当業界の熟達者には、た やすく理解できるであろう。
FIG、 /A FIG、 /B 国際調査報告

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)印刷回路板の製造にむいて、 (a)両側上に銅層があり、かつ中にスルーホールを作つてある非伝導性基体を 準備し、 (b)銅層及びスルーホール、並びに周囲のパツドの表面に銅を無電極所出させ 、 (c)該銅層上に図形パターンの抵抗体画像を施し、(d)得られる基体に銅電 気めつき処理を行つて、該図形パターン、及び該スルーホール、並びに周囲のバ ツドの表面を包含する銅の露出表面全部に追加の厚さの銅を析出させ、 (e)スズまたはスズー鉛合金腐食抵抗体を該露出銅表面に施し、 (f)画像を作つた物質を除去し、 (g)該腐食抵抗体で保護されていない領域から銅を全部除去し、 (h)該腐食抵抗体に、該抵抗体の金属に対する酸化剤、及び、これで酸化され た陽イオンに対する受容体を包含する除去剤組成物を作用させて、あらかじめ該 腐食抵抗体で保護してある、該表面上に、スズよごれの薄膜を残し、かつ (i)はんだマスクを少なくとも該図形パターンに選択的に施す、 段階を包含する印刷回路板の製造方法。
  2. (2)(j)スズよこれの薄膜を、はんだを受容とすることになる個所から除去 し、かつ (k)該個所にはんだを施す、 段階を更に包含する、請求の範囲第(1)項に記載の方法。
  3. (3)除去剤組成物はフルオホウ酸、及びニトロー置換芳香族スルホン酸、及び これらのアルカリ金属塩から選定する成分から成る水溶液を包含する、請求の範 囲第(1)項に記載の方法。
  4. (4)ニトロー置換芳香族スルホン酸はm−ニトロベンゼンスルホン酸であり、 かつ除去剤組成物も酢酸を包含する、請求の範囲第(3)項に記載の方法。
  5. (5)段階(j)を、水性酸の浴中で、液浸によつて行う、請求の範囲第(2) 項に記載の方法。
  6. (6)酸浴は硝酸及びフルオホウ酸の混合物を含有する水溶液を包含する請求の 範囲第(5)項に記載の方法。
  7. (7)印刷回路板の製造方法において、(a)スルーホール及びスルーホールの 表面開口を囲むバツドのある回路板材料を準備し、該板は、各側に銅はくを積層 させて非伝導性基体材料を包含し、該スルーホールで限定される領域は、該スル ーホールの中心に放射状に内向きの、無電解銅の層状コーテイング、電気メッキ 銅、及び腐食抵抗性電気めつきスズー鉛を包含し、該バツドで限定される領域は 、該非伝導性基体表面から始まる、無電解銅の層状コーテイング、電気めつき銅 、及び腐食抵抗性電気めつきスズー鉛を包含し、また該基体表面から始まる、銅 はくの層状コーテイング、無電解銅、電解銅、及び腐食抵抗性電気めつきスズー 鉛を包含する該非伝導性基体の少なくとも一表面上に図形パターンがあり、 (b)該腐食抵抗性スズー鉛層を施こさなかつた該回路板の領域から銅を除去し 、 (c)該スズー鉛腐食抵抗体に、該抵抗体の金属に対する酸化剤、及びこれで酸 化された陽イオンに対する受容体を包含する除去剤組成物を、スズよごれの薄膜 が該図形パターン、スルーホール、及び周囲のパツドの表面上に残るまで、作用 させ、 (d)はんだマスクを、該図形パターンには選択的に施すが、該スルーホール、 周囲のバツド表面、及びはんだを受容することになる他のどの個所にも施すこと なく、(e)該スズよごれの薄膜をはんだを受容することになる該個所から除去 し、かつ (f)該個所にはんだを施す、 ことを包含する、印刷回路板の製造方法。
  8. (8)除去剤組成物はフルオホウ酸、並びにニトロー置換芳香族スルホン酸、及 びこれらのアルカリ金属塩から選定する成分から成る水溶液を包含する、請求の 範囲第(7)項に記載の方法。
  9. (9)ニトロー置換芳香族スルホン酸はm−ニトロベンゼンスルホン酸、であり 、かつ第一除去剤組成物も酢酸を包含する、請求の範囲第(8)項に記載の過程 。
  10. (10)段階(e)は水性酸の浴中で浸液によつて行う、請求の範囲第(7)項 に記載の過程。
  11. (11)酸浴は硝酸及びフルオホウ酸の混合物から成る水溶液を包含する、請求 の範囲第(10)項に記載の方法。
  12. (12)段階(e)はアルカリ金属水酸化物、及びアルカリ金属亜塩素酸塩の混 合物の除去剤水溶液を包含する浴中に浸液して行い、これでスズよこれ層を、は んだを受容することになる個所から除去し、かつこの上に酸化銅層を生成し、こ の層は水性酸を使用して、段階(f)を行う前に除去する、請求の範囲第(7) 項に記載の方法。
  13. (13)除去剤水溶液は水酸化ナトリウム及び亜塩素酸ナトリウムの混合物を包 含する、請求の範囲第(12)項に記載の方法。
  14. (14)不必要な銅の腐食中に、腐食抵抗体としてスズまたはスズー鉛合金を使 用し、次に該スズまたはスズー鉛合金を除去し、かつはんだマスクを銅回路パタ ーンに施す段階を包含する、回路板を製造する方法において、(a)スズまたは スズー鉛合金に、該抵抗体の金属に対する酸化剤、及び、これで酸化された陽イ オンに対する受容体を包含する除去剤組成物を、スズよこれの薄膜が銅基体上に 残るまで、作用させ、かつ(b)はんだマスクを銅回路パターン上のスズよごれ 層の上に直接施す、 ことを包含する、回路板の製造方法。
  15. (15)除去剤組成物はフルオホウ酸、及びニトロ−置換芳香族スルホン酸及び それらのアルカリ金属塩から選定する成分を包含する、請求の範囲第(14)項 に記載の過程。
  16. (16)ニトロ−置換芳香族スルホン酸はm−ニトロベンゼンスルホン酸であり 、かつ除去剤組成物も酢酸を包含する、請求の範囲第(15)項に記載の過程。
JP62504090A 1986-06-18 1987-06-17 印刷回路板の製造方法 Pending JPS63503586A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87548586A 1986-06-18 1986-06-18
US875,485 1986-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63503586A true JPS63503586A (ja) 1988-12-22

Family

ID=25365894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62504090A Pending JPS63503586A (ja) 1986-06-18 1987-06-17 印刷回路板の製造方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0271562A1 (ja)
JP (1) JPS63503586A (ja)
AU (1) AU7641287A (ja)
WO (1) WO1987007981A1 (ja)
ZA (1) ZA873845B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010212372A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Nec Corp プリント配線基板のカードエッジ端子製造方法
JP2015228500A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 日立化成株式会社 プリント配線板及びその製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529752A (ja) * 1991-07-24 1993-02-05 Cmk Corp プリント配線板の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3677949A (en) * 1970-09-04 1972-07-18 Enthone Selectively stripping tin and/or lead from copper substrates
DE2713393C3 (de) * 1977-03-23 1980-02-28 Ruwel-Werke Spezialfabrik Fuer Hochfrequenzbauteile Gmbh, 4170 Geldern Verfahren zum Herstellen von gedruckten Schaltungen
US4104111A (en) * 1977-08-03 1978-08-01 Mack Robert L Process for manufacturing printed circuit boards
US4325780A (en) * 1980-09-16 1982-04-20 Schulz Sr Robert M Method of making a printed circuit board
US4608274A (en) * 1982-08-06 1986-08-26 Faultless Pcbs Method of manufacturing circuit boards
US4487654A (en) * 1983-10-27 1984-12-11 Ael Microtel Limited Method of manufacturing printed wiring boards

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010212372A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Nec Corp プリント配線基板のカードエッジ端子製造方法
JP2015228500A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 日立化成株式会社 プリント配線板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU7641287A (en) 1988-01-12
WO1987007981A1 (en) 1987-12-30
ZA873845B (en) 1987-11-24
EP0271562A1 (en) 1988-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3220784B2 (ja) 表面のはんだ付け性増強方法
CA1060586A (en) Printed circuit board plating process
JPH01500472A (ja) 印刷回路板の製造方法
JP2571375B2 (ja) 水溶性レジストフイルム用剥離剤
JPS63503553A (ja) 銅からスズまたはスズ‐鉛合金を除去する改良方法
EP0178864B1 (en) Process for producing copper through-hole printed circuit board
TW200304507A (en) Method of stripping silver from a printed circuit board
JPS63503584A (ja) 印刷回路板の製造方法
US4806200A (en) Method for manufacture of printed circuit boards
TWI307730B (en) Method of using ultrasonics to plate silver
US4750976A (en) Electrically conductive copper layers and process for preparing same
JP2004510886A (ja) 表面の半田付け性を増強させる方法
JPS63503586A (ja) 印刷回路板の製造方法
JPS63503585A (ja) 印刷回路板製造の改良方法
JP4143694B2 (ja) 無電解メッキ用パラジウム触媒除去剤
JPH01129491A (ja) 錫または錫一鉛合金の剥離方法
JPS62230996A (ja) アルミニウム基板にめつきをする方法
US20070232510A1 (en) Method and composition for selectively stripping silver from a substrate
JPH0250636B2 (ja)
JPH07307551A (ja) プリント回路基板の製造方法
JPS5938759B2 (ja) プリント回路用基板の製造法
JP5813425B2 (ja) 金属または合金用の表面処理液およびそれを用いた表面処理方法
Saubestre Chemical Problems in Printed Wiring
JPH06104556A (ja) プリント配線板製造時のニッケル表面の前処理方法
JPH02285696A (ja) プリント配線板の製造方法