JPH07162129A

JPH07162129A - 無電解めっきの前処理法

Info

Publication number: JPH07162129A
Application number: JP30908393A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Ogasawara; 小笠原修一
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリイミド樹脂表面に無電解めっき、あ
るいは引き続き電気めっきを施すことにより金属層を形
成した後、これを熱処理することによって得られた基板
を用い、基板表面に作成された回路の表面にのみ無電解
めっきにより金属層を形成する方法の提供を目的とす
る。【構成】基板の金属層をパターニングして回路を
形成した後、基板表面を次亜塩素酸を含有する処理溶液
で処理し、その後に回路およびポリイミド樹脂表面に触
媒を付与し、次いで、触媒の吸着したポリイミド樹脂を
溶出し、その後無電解めっきにより回路表面に金属層を
形成する。【効果】上記基板を用いた場合でも、回路形成後
無電解めっき法によって回路表面にのみ金属層を形成で
きるので、多機能性、かつ信頼性の高いＴＡＢやＦＰＣ
等の電子部品を得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリイミド樹脂表面に形
成された回路表面にのみ無電解めっき法を施すための前
処理法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）
板、テープ自動ボンディング（ＴＡＢ）テープ等の電子
部品はポリイミド樹脂表面に銅被膜を形成した銅ポリイ
ミド基板を素材として得られる。この銅ポリイミド基板
の一つとして、ポリイミド樹脂表面に無電解めっき、あ
るいは無電解めっき後に電気めっきを施した後、これを
４００℃ 程度で熱処理したものがある。この基板は耐
熱性、耐薬品性に優れるばかりでなく種々の利点を持っ
ている。

【０００３】例えば、この銅ポリイミド基板は、ポリイ
ミド樹脂と銅被膜の界面に接着剤層が存在しないため、
回路形成時に露出した接着剤層に不純物が付着し、回路
間の絶縁不良を起こすという欠点はない。このため、こ
の基板を用いて作成されたＦＰＣやＴＡＢテープ等の電
子部品は、熱的、電気的に高い信頼性が得られるものと
なっている。

【０００４】ところで、最近の電子部品の高密度化、多
機能化はＦＰＣやＴＡＢにも配線の高密度化、多機能化
を要求してきている。例えば、回路が、絶縁体表面より
銅、ニッケル、金の三層構造となっている基板である。
このような基板を得るために、以下の方法が検討されて
いる。

【０００５】(1)銅ポリイミド基板の金属層をパターニ
ングにより回路形成する。 (2)基板全面に触媒を付与する。 (3)ポリイミド樹脂表面に吸着した触媒を、含ヒドラジ
ン溶液等のポリイミド樹脂溶解液を用いて樹脂ごと
溶解除去する。 (4)回路表面に無電解ニッケルめっきを施す。 (5)最後に、回路表面に無電解金めっきを施す。

【０００６】しかしながら、この方法を前記した熱処理
を含む工程で作成された基板に適用した場合、必ずしも
良好な結果が得られていない。回路表面のみならずポリ
イミド樹脂表面にも無電解めっきにより金属層が形成さ
れるという問題が発生するからである。そして、この問
題を解決する方法は未だ確立されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するために行われたものである。すなわち、ポリ
イミド樹脂表面に無電解めっき、あるいは無電解めっき
後電気めっきして導体層を設けた後、熱処理して得られ
た銅ポリイミド基板を用いて、導体層をパターニングし
て回路を形成し、次いで該回路表面にのみ無電解めっき
により金属層を形成する方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題
は、触媒が吸着されたポリイミド樹脂が完全には除去さ
れないことに起因することを見出し本発明を完成させる
に至った。すなわち、上記課題を解決するための本発明
の方法は、ポリイミド樹脂表面に無電解めっきあるいは
引き続き電気めっきを施すことにより金属層を形成した
後、これを熱処理することによって得られた基板を用
い、基板の金属層をパターニングして回路を形成した
後、回路およびポリイミド樹脂表面に触媒を付与し、次
いで、触媒の吸着したポリイミド樹脂を溶出し、その後
無電解めっきにより回路表面に金属層を形成する方法に
おいて、回路形成後で、触媒を付与する前に、基板表面
を次亜塩素酸を含有する処理溶液で処理するものであ
る。また好ましくは、処理液中の有効塩素濃度を２％以
上とするものである。

【０００９】

【作用】ポリイミド樹脂表面に無電解めっき、あるいは
引き続き電気めっきを施すことにより金属層を形成した
後、これを熱処理して得た基板（以下、「本基板」と示
す。）を用い、本基板の金属層をパターニングすること
によって回路を形成し、回路およびポリイミド樹脂表面
に触媒を付与し、触媒を吸着したポリイミド樹脂層をヒ
ドラジン等のポリイミドの溶解液で除去した場合、回路
間に露出したポリイミド樹脂、即ち触媒の吸着したポリ
イミド樹脂層が除去しきれない。

【００１０】これは、本基板製造工程の熱処理により金
属層に接するポリイミド樹脂層が変質し、耐薬品性が向
上したためである。これにより、従来のポリイミド樹脂
溶解液である含ヒドラジン溶液では、前記触媒を吸着し
たポリイミド樹脂層を十分に溶解除去できないからであ
る。

【００１１】本発明の方法で、回路形成後、触媒付与前
にポリイミド層を溶解するのは、触媒付与前に本基板の
変質層を溶解除去し、含ヒドラジン溶液に溶解し易いポ
リイミド樹脂表面を露出させ、この表面に触媒を吸着さ
せるためである。これにより、従来通り含ヒドラジン溶
液を用いて触媒が付与されたポリイミド樹脂層を溶解除
去することが可能となる。また、本発明の順に処理すれ
ば、前記変質層を溶解するために過酷な溶解条件を選定
したとしても、回路被膜表面に吸着した触媒を溶解除去
するおそれはない。

【００１２】前記した熱処理により発生したポリイミド
樹脂の変質層を良好に溶解し得るものは、次亜塩素酸溶
液である。なお、次亜塩素酸溶液を用いる場合、有効塩
素濃度によりその能力が評価される。

【００１３】有効塩素濃度が低いと処理時間を長くして
も前記変質層を十分溶解することが出来ない。このた
め、次亜塩素酸溶液の有効塩素濃度は２％以上とするこ
とが望ましい。有効塩素濃度が高い場合には、処理時
間、処理温度等を適宜調節すれば前記変質層を良好に溶
解除去することは可能である。なお、これらの条件は次
亜塩素酸溶液の有効塩素濃度や、前記変質層の架橋構造
等によって左右されるため一概に決定できず、実操業に
当たっては適正な範囲を予め求めておくことが好まし
い。

【００１４】なお、本発明で行うポリイミド樹脂表面お
よび回路表面に対する触媒付与法は、特に限定されず公
知のキャタライジングーアクセレレーティング法、セン
シタイジングーアクチベーション法等を用いて差し支え
ない。また本発明で触媒付与後に行うポリイミド樹脂の
溶解処理に用いる溶液は、ポリイミドの溶解液として公
知のものを使用できる。例えばヒドラジン、アルカリ金
属水酸化物水溶液等を用いることができる。また本発明
で行う無電解めっき法および無電解めっきによって析出
される金属種も特に限定されない。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例と比較例とを用いてさら
に説明する。（実施例１）幅３５ｍｍ、長さ１ｍの東レ・デュポン社
製ポリイミド樹脂フィルム（商品名Ｋａｐｔｏｎ２０
０Ｈ）の表面を、３０体積％のヒドラジン一水和物水溶
液を用い２５℃で３０秒間エッチング処理した後水洗
し、奥野製薬製「ＯＰＣ−８０キャタリストＭ」を
用い２５℃で５分間処理した後、水洗し、奥野製薬製
「ＯＰＣ−５５５アクセレーター」を用い２５℃で７
分間処理した後水洗し、以下に示す組成の無電解銅めっ
き液を用い、以下の無電解銅めっき条件で無電解銅めっ
きを行い、ポリイミド樹脂表面に厚さ０．２μｍの銅被
膜を形成した。

【００１６】（無電解銅めっき液の組成）ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ：１０ｇ／ｌＥＤＴＡ・２Ｎａ：３０ｇ／ｌ３７％ＨＣＨＯ：５ｍｌ／ｌＰＥＧ＃１０００：０．５ｇ／ｌ２，２’−ビピリジル：１０ｍｇ／ｌ

【００１７】（無電解銅めっき条件）温度：６５ ℃ 撹拌：空気撹拌時間：１０分間ｐＨ：１２．５

【００１８】得られた基板を１０^-3Ｔｏｒｒの真空雰囲
気下で４００℃、１時間の熱処理を施した後、室温まで
冷却し、銅ポリイミド基板（本基板）を得た。

【００１９】本基板の銅表面に東京応化工業製ネガ型フ
ォトレジスト（製品名ＰＭＥＲＨＣ−６００）を４０
μｍの厚さになるように、均一に塗布し、回路幅４０μ
ｍ、回路間隔４０μｍとなるようなマスクをセットし、
８００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、現像し、乾燥し
た。続いて現像処理によって露出した銅被膜に以下に示
した組成の電解銅めっき液を用い、以下に示しためっき
条件で電解銅めっきを行った。

【００２０】（電解銅めっき液の組成）ＣｕＳＯ４・５Ｈ２０：８０ｇ／ｌＨ２ＳＯ４：１８０ｇ／ｌ

【００２１】（めっき条件）温度：２３ ℃ 陽極：含りん銅陰極電流密度：３Ａ／ｄｍ２撹拌：空気およびカソードロッカー時間：１時間

【００２２】上記処理後フォトレジスト層を剥離し、得
た本基板を２００ｇ／ｌの塩化第二鉄水溶液中に、室温
で３０秒間浸漬し、レジスト層の剥離により露出した前
記無電解銅めっき層を除去した。以上の処理により、ポ
リイミド樹脂表面に幅４０μｍ、間隔４０μｍ、厚さ３
５μｍの銅の回路を形成した。

【００２３】次いで、回路を形成した基板を有効塩素濃
度５％の次亜塩素酸ナトリウム溶液に、２０℃で１０分
間浸漬し、その後水洗した。水洗後奥野製薬製「ＯＰＣ
−８０キャタリストＭ」を用い２５℃で５分間処理
して触媒を付与し、水洗した後、奥野製薬製「ＯＰＣ−
５５５アクセレーター」を用い２５℃で７分間処理し
て触媒を活性化した。その後触媒を付与した基板を５０
体積％のヒドラジン一水和物水溶液を用い、２５℃で１
分間処理し水洗した。そして、以下に示した組成の無電
解めっき液を用い、以下に示した無電解めっき条件で、
銅の回路上に厚さ０．５μｍの無電解ニッケルめっきを
施した。（めっき液の組成）ＮｉＳＯ₄・６Ｈ₂Ｏ：０．１ｍｏｌ／ｌグリシン：０．３ｍｏｌ／ｌＮａＰＨ₂Ｏ₂・Ｈ₂Ｏ：０．３ｍｏｌ／ｌ

【００２４】（めっき条件）温度：６０ ℃ 時間：１０分ｐＨ：７

【００２５】得られた基板の表面を観察したところ、回
路上のニッケル層は均一であり、ポリイミド樹脂表面に
はニッケルの析出は観察されず、回路間の絶縁性は良好
であった。

【００２６】（実施例２）有効塩素濃度２％の次亜塩素
酸カリウム溶液を用い、２０℃で３０分処理した以外は
実施例１と同様にして回路表面に無電解ニッケルめっき
を施したところ、回路表面に厚さ０．５μｍの均一なニ
ッケルめっき被膜が形成された。またこの際、ポリイミ
ド樹脂表面にはニッケルの析出は観察されず、回路間の
絶縁性は良好であった。

【００２７】（比較例１）次亜塩素酸を含有する溶液に
よる処理を行わなかった以外は実施例１と同様にして回
路表面に無電解ニッケルめっきを施したところ、回路表
面のみならずポリイミド樹脂表面の大部分に厚さ０．５
μｍのニッケルめっき被膜が析出し、回路間の短絡が生
じた。

【００２８】（比較例２）有効塩素濃度１％の次亜塩素
酸ナトリウム溶液を用い、２０℃で１時間処理した以外
は実施例１と同様にして回路表面に無電解ニッケルめっ
きを施したところ、回路表面のみならずポリイミド樹脂
表面にも厚さ０．５μｍのニッケルめっき被膜が析出
し、回路間の短絡が生じた。

【００２９】（比較例３）実施例１において次亜塩素酸
を含有する溶液による処理を触媒付与前に行わず、触媒
付与後に行った以外は実施例１と同様にして回路表面に
無電解ニッケルめっきを施したところ、無電解ニッケル
めっき被膜は析出しなかった。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明の方法を用いれ
ば、ポリイミド樹脂表面に無電解めっきあるいは引き続
き電気めっきを施すことにより金属層を形成した後熱処
理することによって得られた基板を用いた場合でも、回
路形成後無電解めっき法によって回路表面にのみ金属層
を形成できる。よって、本発明の方法を適用すれば、多
機能性、かつ信頼性の高いＴＡＢやＦＰＣ等の電子部品
を得ることが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリイミド樹脂表面に無電解めっき、
あるいは引き続き電気めっきを施すことにより金属層を
形成した後、これを熱処理することによって得られた基
板を用い、基板の金属層をパターニングして回路を形成
した後、回路およびポリイミド樹脂表面に触媒を付与
し、次いで、触媒の吸着したポリイミド樹脂を溶出し、
その後無電解めっきにより回路表面に金属層を形成する
方法において、回路形成後で、触媒を付与する前に、基
板表面を次亜塩素酸を含有する処理溶液で処理すること
を特徴とする無電解めっきの前処理法。
【請求項２】次亜塩素酸を含有する溶液中の有効塩
素濃度が２％以上であることを特徴とする請求項第１項
記載の無電解めっきの前処理法。