JPH10190226A - 多層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅回路を表面に有する内層用基板を、塩酸及
び塩化第二銅を含む粗面化前処理液で前処理した後、耐
酸粗面化処理を行い、次いでその内層用基板の少なくと
も一方にプリプレグ及び金属箔を積層した後、加熱加圧
成形して製造する多層板の製造方法であって、内層用基
板表面に形成された銅回路に流すことができる電流量が
低下しにくい多層板の製造方法を提供する。 【解決手段】 粗面化前処理液で前処理した後洗浄液に
浸漬する間に空気中を搬送する時間が、７０秒以下であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子機器等
に使用される、多層板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気機器等に使用される多層板
は、内層用基板表面に形成された銅回路に、接着強度を
高めるために酸化処理を行った後、内層用基板の少なく
とも一方にプリプレグを積み重ね、さらにそのプリプレ
グの最外層に金属箔を配して積層し、次いで、加熱加圧
成形して製造されている。上記酸化処理は、黒化処理と
一般に呼ばれる化学的酸化処理であり、銅回路の光沢面
に対して施して、銅回路の表面に微細な凹凸を形成する
と共に銅回路の表面を黒色化し、銅回路とプリプレグの
接着性を向上させる処理である。

【０００３】最近の多層板の高密度化に伴い、多層板を
加工するときに銅回路に施した酸化処理が酸により溶
け、ハローイングと呼ばれる変色現象が発生し問題とな
っている。このハローイングの発生の対策として、内層
用基板に形成された銅回路に、耐酸粗面化処理を行うこ
とが検討されている。この耐酸粗面化処理の方法として
は、酸化処理して銅回路の表面に形成した酸化第一銅及
び酸化第二銅のうち、還元されやすい酸化第二銅を還元
により溶出させて、表面を耐酸強度の優れた酸化第一銅
の粗面化層とする処理や、銅回路の光沢面に対して直
接、ギ酸、銅イオン及び銅イオンのキレート剤を含有す
る酸性水溶液で処理して銅回路の表面を粗面化する処理
等が行われている。

【０００４】しかしこの耐酸粗面化処理の色調は、上記
酸化処理（黒化処理）と比較して薄く、茶色に近く、内
層用基板表面の位置の違いや、内層用基板間で大きな色
調の差が発生する場合があるという問題があった。

【０００５】そのため、この耐酸粗面化処理を行う前
に、処理が均一に行われるように、表面を塩酸及び塩化
第二銅を含む水溶液である粗面化前処理液で前処理をし
た後、水洗し、次いで耐酸粗面化処理をする方法が行わ
れている。なお、この粗面化前処理液は、塩酸を１２０
〜１５０グラム／リットル（以下ｇ／Ｌと記す）含み、
塩化第二銅を１０〜２０ｇ／Ｌ含むと、耐酸粗面化処理
後の色調が良好なため一般に用いられている。

【０００６】なお、この前処理や耐酸粗面化処理の方法
としては、その工程の液を後の工程に持ち込まないため
に、処理液から内層用基板を取り出した後、その処理液
が入った槽の上の空気中で停止して内層用基板表面の液
をある程度落とし、次いで空気中を搬送した後、次工程
に運ぶ方法が一般に行われている。

【０００７】最近の多層板の高密度化に伴い、内層用基
板表面に形成された銅回路の幅が細くなる傾向にある。
この幅の細い銅回路を有する内層用基板を、上記塩酸及
び塩化第二銅を含む粗面化前処理液で前処理した後、空
気中を搬送し、次いで水洗した後、耐酸粗面化処理して
多層板を製造した場合、内層に形成された銅回路に流す
ことができる電流量が低下し、電気的信頼性が低下する
場合があるという問題があった。そのため、内層用基板
表面に形成された銅回路に流すことができる電流量が低
下しにくい多層板の製造方法がもとめられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するために成されたもので、その目的とするとこ
ろは、銅回路を表面に有する内層用基板を、塩酸及び塩
化第二銅を含む粗面化前処理液で前処理した後、耐酸粗
面化処理を行い、次いでその内層用基板の少なくとも一
方にプリプレグ及び金属箔を積層した後、加熱加圧成形
して製造する多層板の製造方法であって、内層用基板表
面に形成された銅回路に流すことができる電流量が低下
しにくい多層板の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
多層板の製造方法は、銅回路を表面に有する内層用基板
を、塩酸及び塩化第二銅を含む粗面化前処理液で前処理
した後、空気中を搬送し、次いで洗浄液に浸漬した後、
耐酸粗面化処理を行い、次いでその内層用基板の少なく
とも一方の面にプリプレグを積層し、さらにその積層物
の最外層に金属箔を積層した後、加熱加圧成形して製造
する多層板の製造方法であって、上記粗面化前処理液に
塩酸を１２０〜１５０グラム／リットル含み、塩化第二
銅を１０〜２０グラム／リットル含む多層板の製造方法
において、粗面化前処理液で前処理した後洗浄液に浸漬
する間に空気中を搬送する時間が、７０秒以下であるこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項２に係る多層板の製造方法
は、請求項１記載の多層板の製造方法において、内層用
基板を搬送する部分の空気の温度が０〜４０℃であるこ
とを特徴とする。

【００１１】上記内層用基板を空気中を搬送する間に、
内層用基板表面に付着して持ち出された粗面化前処理液
が、重力や搬送の力により内層用基板表面を流れる。こ
のとき、粗面化前処理液が空気中の酸素を取り込んで特
に活性化し、粗面化前処理液がたくさん流れた部分の銅
回路が過度にエッチングされ、部分的に断面積が小さく
なって、銅回路に流すことができる電流量が低下する場
合があると考えられる。しかし、本発明によると、この
エッチングが余り進行せず、基板の表面に形成された銅
回路に流すことができる電流量が低下しにくいと考えら
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る多層板の製造方法
は、銅回路を表面に有する内層用基板を、塩酸及び塩化
第二銅を含む粗面化前処理液で前処理した後、空気中を
搬送し、次いで洗浄液に浸漬した後、耐酸粗面化処理を
行い、次いでその内層用基板の少なくとも一方にプリプ
レグを積層し、さらにその積層物の最外層に金属箔を積
層した後、加熱加圧成形して製造する。

【００１３】本発明に用いる内層用基板としては、表面
に銅回路を有する板であれば特に限定するものではな
く、例えば、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリ
イミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニ
レンエーテル樹脂系等の熱硬化性樹脂や、これらの熱硬
化性樹脂に無機充填材等を配合したもののシートの片面
又は両面に銅箔が張られている板や、ガラス等の無機質
繊維やポリエステル、ポリアミド、木綿等の有機質繊維
のクロス、ペーパー等の基材を、上記熱硬化性樹脂等で
接着し、片面又は両面に銅箔が張られている板等を用い
て、銅箔をエッチングして銅回路を表面に形成したも
の、及び、銅箔が張られていない上記板の表面に銅メッ
キを行い、銅回路を表面に形成したもの等が挙げられ
る。なお、この内層用基板は、内部にも銅回路を有して
いてもよく、その壁面に金属層を形成したスルホール
や、その内部に銀ペースト等の導電体を充填したスルホ
ールを有していてもよい。

【００１４】粗面化前処理液は、塩酸を１２０〜１５０
ｇ／Ｌ含み、塩化第二銅を１０〜２０ｇ／Ｌ含む水溶液
であることが重要である。この範囲外の場合は、耐酸粗
面化処理が均一に行われにくくなり、内層用基板表面の
位置の違いや、内層用基板間で大きな色調の差が発生す
る場合がある。なお、粗面化前処理液には、過酸化水素
や銅の溶解促進剤等を含有してもよい。

【００１５】上記粗面化前処理液を用いて処理する温度
及び時間は、粗面化前処理液の濃度等に応じて適宜決め
られるが、温度が２０〜４０℃であると好ましい。ま
た、処理する方法としては、内層用基板を処理液に浸漬
する方法で行うと、内層用基板の面内等の処理のばらつ
きが小さくなり、耐酸粗面化処理後の色調が均一になり
好ましい。

【００１６】なお粗面化前処理液を用いて処理する前
に、必要に応じて内層用基板の銅回路の表面を機械的な
研磨を行い洗浄した後、処理を行ってもよい。

【００１７】次いで、粗面化前処理液から内層用基板を
取り出した後、空気中を搬送し、次いで洗浄液に浸漬す
る。この粗面化前処理液で前処理した後洗浄液に浸漬す
る間に空気中を搬送する時間が７０秒以下であることが
重要である。７０秒を越える場合は、内層用基板の表面
に形成された銅回路に流すことができる電流量が低下
し、電気的信頼性が低下する場合がある。

【００１８】これは、内層用基板表面に付着して持ち出
された粗面化前処理液が、流れ落ちたり搬送の力により
内層用基板表面を流れるとき、空気中の酸素を取り込ん
で特に活性化し、粗面化前処理液がたくさん流れた部分
の銅回路が過度にエッチングされる場合があり、部分的
に断面積が小さくなって、銅回路に流すことができる電
流量が低下すると考えられる。しかし、粗面化前処理液
で前処理した後洗浄液に浸漬する間に空気中を搬送する
時間が７０秒以下であると、このエッチングが余り進行
せず、基板の表面に形成された銅回路に流すことができ
る電流量が低下しにくいと考えられる。

【００１９】なお、本発明の「空気中を搬送する時間」
とは、粗面化前処理液から内層用基板が出た瞬間から、
次の液に内層用基板が接触する瞬間までの全体の時間を
表し、例えば、粗面化前処理液が入った槽から内層用基
板を取り出した後、その槽の上の空気中で停止して基板
表面の液をある程度落とし、次いで空気に露出したまま
搬送した後、次工程の液に浸漬する方法の場合には、空
気中で停止する時間等も含むものである。

【００２０】なお、内層用基板を搬送する部分の空気
（雰囲気）の温度は、０〜４０℃であると好ましい。４
０℃を越えると、内層用基板の表面に形成された銅回路
に流すことができる電流量が低下し、電気的信頼性が低
下する場合がある。また、０℃以下であると、用いる水
溶液等が凍る場合があり実用的でない。

【００２１】洗浄液に浸漬する条件としては特に限定す
るものではなく、粗面化前処理液が洗浄できる程度に適
宜設定する。なお、洗浄液としては、特に限定するもの
ではないが、水であると経済的に好ましい。

【００２２】次いで、耐酸粗面化処理を行う。この酸化
処理の方法としては一般の方法が適用でき、例えば、亜
塩素酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の酸化剤と、水酸
化ナトリウム等のアルカリを含む液で処理して銅回路の
表面を酸化銅とした後、例えばジメチルアミンボラン等
の有機性還元剤水溶液に浸漬する方法や、弱酸と銅のキ
レート剤を含有する溶液に浸漬する方法や、亜鉛粉末を
コーティングして硫酸に浸漬することにより活性水素を
発生させて処理する方法等で酸化銅を還元して耐酸処理
皮膜を形成する方法や、銅回路の光沢面を直接ギ酸、銅
イオン及び銅イオンのキレート剤を含有する酸性水溶液
で処理することにより耐酸処理皮膜を形成する方法が挙
げられる。

【００２３】次いで水洗して耐酸粗面化処理の処理液を
洗浄する。なお、耐酸粗面化処理の前に、塩酸等の酸を
用いて洗浄し、水洗した後、耐酸粗面化処理をしてもよ
い。また、耐酸粗面化処理の後、シランカップリング剤
等の溶液に浸漬したり、耐酸粗面化処理等にて吸収した
水分を除去するために加熱乾燥を行っても良い。

【００２４】上記の方法で耐酸粗面化処理を行った内層
用基板の、少なくとも一方の面にプリプレグを積層し、
さらにその積層物の最外層に金属箔を積層した後、加熱
加圧成形して多層板を製造する。加熱加圧成形の条件と
しては、用いたプリプレグの熱硬化性樹脂が硬化する条
件で適宜調整して加熱加圧を行う。

【００２５】本発明に用いるプリプレグは、基材に熱硬
化性樹脂を含浸し、必要に応じて乾燥したものであり、
このプリプレグに用いられる基材としては、ガラス等の
無機質繊維やポリエステル、ポリアミド、ポリアクリ
ル、ポリイミド等の有機質繊維や、木綿等の天然繊維の
クロス、ペーパー等を用いることができる。なお、ガラ
ス繊維等の無機質繊維が耐熱性、耐湿性に優れており好
ましい。

【００２６】また、このプリプレグに用いられる熱硬化
性樹脂としては、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、
ポリイミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフ
ェニレンエーテル樹脂系等の単独、変性物、混合物のよ
うに、熱硬化性樹脂全般を用いることができ、必要に応
じてシリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タ
ルク等の無機質粉末充填材や、ガラス繊維、パルプ繊
維、合成繊維、セラミック繊維等の繊維質充填材を含有
させることができる。なお、内層用基板に使用される樹
脂とプリプレグに使用される樹脂は、同じでもよく、異
なっていてもよい。

【００２７】本発明に用いられる金属箔としては特に限
定するものではなく、銅、アルミニウム、真鍮、ニッケ
ル等の単独、合金、複合の金属箔を用いることができ、
金属箔の代わりに金属箔が積層成形された片面金属張積
層板、両面金属張積層板を用いることもできる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）大きさ５１×３４ｃｍ、銅箔を除く厚み
０．２ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂両面銅張積層板
［松下電工株式会社製、商品名Ｒ−１７６６］の銅箔
（厚み３５μｍ）をエッチングし、表面に幅０．１５ｍ
ｍの銅回路を形成した内層用基板を得た。次いでその内
層用基板を下記条件の粗面化前処理液で前処理した後、
粗面化前処理液で前処理した後洗浄液に浸漬する間に空
気中を搬送する時間が３０秒となる条件で、３０℃の空
気中を搬送し、次いで水に浸漬して洗浄した後、塩酸を
１２０ｇ／Ｌ含有する塩酸水溶液を用いて３０℃で９０
秒処理し、次いで水洗した後、下記条件の耐酸粗面化処
理し、次いで水洗して、耐酸粗面化処理した内層用基板
を得た。

【００２９】前処理の方法は、塩酸１３０ｇ／Ｌ、塩化
第二銅１５ｇ／Ｌ含有した水溶液よりなる３４℃の粗面
化前処理液に、上記内層用基板を９０秒浸漬して処理し
た。

【００３０】また、耐酸粗面化処理は、亜塩素酸ナトリ
ウムを１００ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウムを４３ｇ／Ｌ、
リン酸ナトリウムを１５ｇ／Ｌ含有した水溶液よりなる
７５℃の酸化処理液に５分浸漬し、水洗した後、１２０
℃で３０分乾燥して銅回路表面に酸化銅を形成した。次
いで、エチレンジアミン四酢酸、希硫酸、ほう酸、カル
ボン酸を含有するｐＨ３．７の処理液により酸化銅を還
元して処理した。

【００３１】（実施例２）粗面化前処理液で前処理した
後洗浄液に浸漬する間に空気中を搬送する時間が６０秒
であること以外は、実施例１と同様にして耐酸粗面化処
理した内層用基板を得た。

【００３２】（比較例１）粗面化前処理液で前処理した
後洗浄液に浸漬する間に空気中を搬送する時間が９０秒
であること以外は、実施例１と同様にして耐酸粗面化処
理した内層用基板を得た。

【００３３】（比較例２）粗面化前処理液で前処理した
後洗浄液に浸漬する間に空気中を搬送する時間が１２０
秒であること以外は、実施例１と同様にして耐酸粗面化
処理した内層用基板を得た。

【００３４】（評価、結果）実施例１，２及び比較例
１，２で得られた内層用基板の許容電流を測定した。そ
の方法は、銅回路に電流を流し、銅回路の温度が１０℃
上昇する電流の値を求めた。

【００３５】その結果は表１に示したとおり、各実施例
は各比較例と比べて許容電流が高く、内層用基板表面に
形成された銅回路に流すことができる電流量が低下しに
くいことが確認された。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る多層板の製造方法は、粗面
化前処理液で前処理した後洗浄液に浸漬する間に空気中
を搬送する時間が、７０秒以下であるため、内層用基板
表面に形成された銅回路に流すことができる電流量が低
下しにくい多層板が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅回路を表面に有する内層用基板を、塩
   酸及び塩化第二銅を含む粗面化前処理液で前処理した
   後、空気中を搬送し、次いで洗浄液に浸漬した後、耐酸
   粗面化処理を行い、次いでその内層用基板の少なくとも
   一方の面にプリプレグを積層し、さらにその積層物の最
   外層に金属箔を積層した後、加熱加圧成形して製造する
   多層板の製造方法であって、上記粗面化前処理液に塩酸
   を１２０〜１５０グラム／リットル含み、塩化第二銅を
   １０〜２０グラム／リットル含む多層板の製造方法にお
   いて、粗面化前処理液で前処理した後洗浄液に浸漬する
   間に空気中を搬送する時間が、７０秒以下であることを
   特徴とする多層板の製造方法。
2. 【請求項２】 内層用基板を搬送する部分の空気の温度
   が０〜４０℃であることを特徴とする請求項１記載の多
   層板の製造方法。