JPS59172796A - プリント回路板の製造方法 - 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】 本発明は、銅張り積層板を用いて、スル−ホール部など
の必要な部分のみに選択的に無電解め―きを析出させる
経済的かつ作業性に優れたブリント回路板に関する。

周知の如く、従来プリント回路板の製造方法の主流はエ
ツチドフォイル法が一般的でおる。しかし、近年プリン
ト回路板の高密度化に伴い、従来のエツチドフォイル法
では製造工程が複雑な上、エツチング時のアンダーカッ
トや電気めっきに伴うめっき厚の不均一による回路自身
の寸法精度が悪いばかりでなく、オーバーハングによる
ブリッジなどのために、その工業的な生産が難しくなっ
てきている。

したがって、最近は電気めっきに伴うめっき厚みの不均
一を回避し均一なめっき厚み″を得ることのできる無電
解めっきを主流とした高密度化に対応すべく種々の方法
が提案されている。

その一つとしてアディティブ法があるが、高価な特殊基
材の使用や表面粗化液による公害問題などあり、また、
基材と回路部との密着性や使用する接着剤のコスト面な
どを考え合わせると、やはり銅張り積層板をベースにし
たものがこれからも主流になってゆくものと考えられる
。

例えば、銅張り積層板にスルーホール 必要な回路及びスルーホール部をマスクし、余分な銅を
エツチングで溶解除去し、次いでスルーホール部を含む
積層版表面全体に触媒付与を施し、スルーホール部など
の所望する部分のみに無電解めっきを施すことにより回
路を形成するプリント回路板の製造が考えられる。

しかし、この方法においては、吸着させた触媒の量が多
い場合、回路間の絶縁抵抗の低下を招き、極端に回路間
の狭い部分など短絡の原因となる。

そこで、例えば（１）特開昭５４−１１９６５号の発明
では、銅張り積層板上の銅箔を選択エツチングにより所
望回路を形成した後、形成された回路の所定の位置にス
ルーホールを形成し、次いでこのスルーホール部を含み
回路形成全体上に無電解めっき前処理層を形成し、その
後回路形成全体の無電解めっき前処理層を機械的に除去
し、前記の無電解めっき前処理層を形成したスルーホー
ル部とその周囲の回路部以外にソルダーレジスト膜を形
成し、然る後スルーホール部とその周囲の回路部に無電
解めっき層を形成させるプリント回路板の製造方法が提
案されている。

また（２）特開昭５０　−　１５５９６５号の発明では
、銅張り積層板にスルーホールを形成し、ヌルーホール
部穴内を含む全表面に無電解めっき用活性化物質の層を
形成させ、活性化物質で被覆された板の表面に光硬化フ
ィルム状のレジストを密着させ、スルーホーｌし部分と
印刷回路になるべき部分とが残るように露光現像し、露
出した銅箔をエツチング除去した後、露呈した無電解め
っき用活性化物質−に無電解めっきを行なうプリント回
路板の製造方法が提案されている。

さらにまた同様に（３ン銅張シ積層板にスルーホーｐを
形成し、スμｍホール部を含んだ回路部以外をアルカリ
可溶性インクでマスクし、次いで無電解めっき用活性化
を行なった後、前記インクを除去し活性化層の残ってい
るヌ／レーホール部及び回路部に力（（電解めっきを行
なうプリント回路板の製造方法などが提案されている。

しかしながら、上記従来方法のいずれも部分的に活性化
層を残存させ、そ９部分のみを無電解めっきによりめっ
き膜を形成させようとするものであるが、それぞれの製
造方法において活性化層を除去するための余分な工程が
１つ増えるため工程が複雑化し、実用的な方法でなく、
捷たそれぞれの活性化層除去方法において下記の欠点を
有している。

（１）の方法においては、特に回路間隔が狭くなった部
分において触媒物質を除去することが困難となるばかシ
でなく、例えば機械的研摩を用いた場合、回路部から非
常に微細な「ひけ」が発生し回路間の短．絡が生じる。

また、（２）の方法においては、高密度化に伴うファイ
ンな回路を形成する場合、使用するレジストと銅箔との
間に活性化物質層が存在するため、例えば光硬化型フイ
ルム状レジストを用いた場合、レジ７トと銅箔との密着
性に欠け、現像もしくはエツチング時に回路上のレジス
トが流れ、その結果エツチングレジストとしての役目を
果たさなくなり、所望する回路の形成が困難となる。

さらにまた、（３）の方法においては、ヌル−ホール部
内壁に往々にしてインクが付着し活性化に・１が部分的
に形成されないことがある。また銅張シ積層板全面にイ
ンクでマスク全形成し、その後ヌル−ホール部を設ける
場合においても、ドリルによる穴あけあるいは金型によ
る打抜き時にドリル及び金型のビンにインクが付着し、
さらにそれがスルーホール内壁に付着しスミャーに似た
現象を起こし、部分的に無電解めっきが析出しない場合
や析出しても無電解めっきとの密着状聾が感化する。

以上の如く、前記に示した種々のプリント回路板の製造
方法は実用性に乏しく、製品を工業的に生産することは
不可能である。

そこで、本発明は上記従来方法の欠点を鑑み、これを解
消して工程が簡略化できかつ極めて信頼性が高く経済的
に安価な高密度プリント回路板を容易に生産し得る製造
方法を見い出した。

即ち、本発明は銅張シ積層板に穴あけを施した後、スル
ーホール部及び所望の回路部をマスクし、回路部以外の
余分な銅箔をエツチングにより溶解除去するか、或いは
所望回路以外の銅箔をエツチングし、形成された回路の
）３１ｒ定位置にスルーホー）Ｖを形成するかのどちら
かを行なったのち、ヌル−ホール内壁を含む積層板表面
全体に０．１５〜４ｄ以下の触媒を吸着させる。さらに
、前記積層板のスルーホール部もしくはめっきの必要な
箇所以外にソルダーレジスト膜を形成後、無電解めっき
浴に浸漬し、スルーホール部もしくは回路上にめっきを
施すか、もしくは必要によりソルダーレジスト膜のかわ
りに光硬化型フィルム状レジストで無電解めっきの必要
でない箇所をマスクし、無電解めっき浴に浸漬し、めっ
きを施した後、ソルダーレジスト膜を形成するという工
程を持つプリント回路板の製造方法である。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明に使用する銅張り積層板の縦断面図を
示す。この槓Ｊ田板は市販されているもの全て使用可能
である。例えば、紙エポキシ銅張り積層板、ガラスエポ
キシ銅張り積層板、コンボジフト銅張シ積層板、トリア
ジン鋼張シ積層板を用いることができる。また、銅箔の
厚みも一般に入手可能な１８．３６．７０μｍのうち、
いずれも使用可能であるが、現在高密度化が進展してい
るため、回路間隔及び回路幅の狭いものを形成する上に
おいて、銅箔の厚みは１８μｍが好ましい。

次に回路として必要な部品挿入用、並びに表裏導通用の
穴をあける。これを示すのが第２図である。穴あけはド
リル及び金型による打抜きの両方共使用可能であるが、
同一品種の穴あけが多量である場合には金型による打抜
きが有利であり、少量である場合にはドＩＪ　）しの方
が有利である。

第８図及び第４図はエツチング工程を示す。エツチング
工程で用いるレジストは、アルカリ及°び有機溶剤可溶
性インク、または光硬化型フイルム状レジストの２種が
考えられる。しかし、インクはピンホール、回路寸法精
度が悪いという問題があり、また時々スルーホール内壁
にインクが付着し、インク剥膜時に除去しりこぐいため
、エツチング用レジストとして使用しがたく、むしろ、
光硬化型フィルム状レジストいわゆるフォトレジストが
好ましい。フォトレジストとしては、例えばデュポン社
製リストン、ダイナケム社製ラミナーがあり、このうち
いずれを用いてもよい。また、エツチング液は、アルカ
リ性エツチング液、塩化第二鉄、塩化第二銅などが挙げ
られるが、エツチングレジストがフォトレジストであり
、公害等の問題により廃液処理が可能で、再生可能な工
、ノチング液でなければならないことより、エツチング
液は塩化第二銅が好ましい。

なお本発明においては、上記の方法を用いて、エツチン
グにより回路を形成した後、穴あけを行なうという工程
でもよい。

次に無電解めっきの前処理を行なう。これを示したのが
第６図である。無電解めっきについては、無電解銅めっ
き、無電解ニッケルめっき、無電解金めっきなどがある
がめつき浴が異なるだけで他のめっき前処理工程は同一
であるので、ここでは無電解銅めっきを用いた方法につ
いて説明する。

１ず、最初に脱脂であるが、有機溶剤またはアルカリ性
水溶液を使用する。例えば、トリクロルエチレン、０．
１〜５ｍｏｌ／ｇの水酸化ナトリウム水溶液、シブレイ
社製γルギレートまたはシェーリング社製りリーナーセ
モユリガント９０２のうちいずれを用いてもよい。

次にジグレイ社製コンディショナー１１６０を用いてス
ルーホール 面を施してもよい。

さらに、銅表面のソフトエツチングを行なう。

この工程には、１００〜２５０Ｖｌの過妨酸アンモニウ
ムもしくは１．　０　〜４，　Ｏ　ｍｏｌ／４３の硫酸
、０．５〜２、　５　ｍｏｌ／７１の過酸化水素から成
る混合水溶液のうちいず几を用いてもよい。

最後に、触媒付与を行なう。ここでいう触媒付与とは、
触媒となりうる金属イオンを含む溶液に積層板を浸漬し
て、積層板上に金属イオンを吸着させ、次に触媒となる
金属イオンを金属に猫元可能な液に前記積層板を浸漬す
ることにより、前記積層板上に触媒を吸着させる方法で
ある。具体的には、触婬となりうる金属イオンを含む水
溶液は、ＰｄＣ＃ｚ　　ＳｎＣ／＋２ＨＣＩＩ　（　：
ｌ　ロイドタイプ）、Ｐ＋ｌＣＬ　　ＳｎＣｇｚ　　Ｎ
ｈＣｅ　（コロイドタイプ）、パラジウム有機錯塩化合
物の８種があり、このうちいずれを用いてもよい。また
、金属イオンを金属に還元可能な液は、硫酸・シュウ酸
から成る水溶液、もしくは水酸化ナトリウムまたは炭酸
ナトリウム等のアルカリ性水酸化物とホウ水素化合物か
ら成る水溶液の２種があり、このうちいずれを用いても
よい。

この工程において、積層板上に吸着させる触媒となりつ
る金属の量を０．　１５　ｍｇ／ｄｎ？以下にすること
により、極端に狭い回路間においても絶縁抵抗の低下は
起らず、わざわざ触媒を除去するという余分な工程が必
要でなくなり、製造工程を簡略化できる０ 触媒となりうる金属の量を０．　１５　ｍｌ？／／ａｍ
’以下にするためには、触媒となりうる金属イオンを含
む水溶液中の金属イオン濃度を２０００〜２５００ｐＰ
ｆｆｌの範囲内に管理し、浴の温度を４０〜５０°Ｃ、
積層板の浸漬時間を４〜５分の範囲内に管理すればよい
。

また、還元液の溶質濃度を０．０１〜１　ｍｏ　Ｉ／Ｊ
の範囲内、浴の温度を２０〜５０°Ｃの範囲内、積層板
の浸漬時間を２〜１０分間の範囲内で管理すればよい。

次に、ソルダーレジスト膜を印刷法もしくは光硬化型の
フィルレム状ソ／レダーレジストを用いて、スルーホー
ル部以外をマスクした後、無電解銅めっき浴中に浸漬し
、所望厚みの無電解銅めっき膜を形成させる。これを示
したのが第７図及び第８図である。その他の方法として
、ソルダーレジスト膜のかわりに光硬化型フイルム状レ
ジストでマスクし、無電解銅めっき浴に浸漬し、無電解
銅めっき膜を形成後、ソルダーレジスト膜を形成させて
もよい。

無電解銅めっき工程以降は、エツチドフォイル法で用い
られる製造工程と同一の工程を用いてプリント回路板を
製造することができる。例えば、端子部にはニッケルめ
っき、金めつきを施さなければならない。回路全体もし
くはヌル−ホール部に半田が必要な場合、半田めっきを
施すという様に、それぞれ必要な工程を経ることにより
プリント回路板を完成爆せることかできる。

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ ガラスエポキシ鋼張り積層板を用いて、エツチングによ
シ第９図に示す様な、回路を形成した。

６０°Ｃのシブレイ社製アルキレート溶液に前記積層板
を５分間浸漬して脱脂を行なった。次に３０°Ｃの同社
製コンディショナー１１６０溶液に８分間浸漬して整面
を行なった。さらに、１５０ｆｊ／ｌ、２５°Ｃの過硫
酸アンモニウム水溶液に２分間浸漬し銅表面をソフトエ
ツチングし１．　８　ｍｏｌ／Ｊ　、常温の砒酸水溶液
に１分間浸漬し銅表面のスカムを溶解させた後、触媒付
与を行なった。このとき、吸着させた触媒の量を変化さ
せ、回路間の絶縁抵抗を測定した。この関係を下記の表
に示す。吸着された触媒の量は希硝酸に溶解後、原子吸
光法により定量した。また、絶縁抵抗は１００ｖで、１
分間チャージ後、横河ーヒューレ・・、ト・パ，ンカー
ド社製４８２９Ａ抵抗計にて測定を行なった。

表　吸着させた触媒の量と絶縁抵抗との関係実施例２ 紙エポキシ銅張シ積層板に金型による打抜きで穴を６け
た。デュポン社製リストン１２２０を用いて必要な回路
部及びスルーホール部をマスクした。

塩化第二銅溶液を用いて余分な＠を溶解除去した。

レジストを剥膜後、６［］’Ｃのシブレイ社製アルキレ
ート溶液に前記積層板を５分間浸漬して脱脂を行なった
。次に、８０′Ｃの同社製コンディショナー１１６０溶
液に３分間浸漬して整面を行なった。

サラＶＣ１１５ｏｙ／ｇ、　　２５°Ｃの過硫酸アンモ
ニウムに２分間浸漬し銅表面をソフトエ・ソチングした
。

１．８ｍｏｌ／ｌｌ、常温の硫酸水溶液に１分間浸漬し
銅表面のスカムを溶解させた。金属イオン濃度が２００
０ｐｐｍで、浴の温度が４５℃のＰａＣｅ２−　ＳｎＣ
ｇｚ−ＨＣｅを含む水溶液に５分間浸漬し、さらに各々
０．７　ｍｏｌ／ｇの硫酸とシュウ酸から成る２０°Ｃ
の混合液に８分間浸漬し、積層板表面に触媒を吸着させ
た。１１０℃で１０分間乾燥した後、東京応化時のソル
ダーレジストインクを用いてスル−ホール部及びめっき
の被析出部以外の積層板表面にソルダーレジスト膜を形
成させる。

ｏｆｆｆ酸銅　　　　　０．０８　ｍｏｌ／（１０ＥＤ
ＴＡ−ＺＮａ塩　　　　　０．０５　ｍｏｌ／＃０水酸
化ナトリウム　　　　０．２０　ｍｏｌ／ＩｔＯホルマ
リン　　　　　　　　０．２０　ｍｏｌ　／ＩＩＯシア
ン化ナトジナトリウム　５　　ｍｙ／ｅ０１．１０−フ
ェナントロリン　　５　ｔｎＩＩ／ｌＯポリエチＶング
リコー／Ｉ／１　　し９上記組成で６０°Ｃの無電解銅
めっき浴に１５時間浸漬し、約３０μｍのめっき膜を形
成させた。めっき膜形成後、絶縁抵抗を測定したが、何
ら異状はなかった。

実施例３ 力′ラスエポキシ銅張り積層板にドリルを用いて穴あけ
を行なった。デュポン社製リストン１２２０を用いて必
要な回路部及びスル−ホール部をマスクした。塩化第二
銅溶液を用いて余分な銅を溶解除去した。レジストを剥
膜後、６０°Ｃのシブレイ社製アルキレート溶液に前記
積層板を５分間浸漬して脱脂を行なった。次に３０℃の
同社製コンディショナー１１６０溶液に３分間浸漬して
整面を行なった。さらに、１．８ｍｏｌ／ｅの硫酸、２
ｍｏｌ／ｌ＝の過酸化水素から成る混合液に２分間浸漬
し銅表面をソフトエツチングした。１．３　ｍｏｌ／Ｉ
Ｉ　、常温の硫酸水溶液に１分間浸漬し銅表面のスカム
を溶解させた。金属イオン濃度が２５００ｐｐｍで、浴
の温度が５０″ＣのＰｔ３ＣＭ２−５ｎＣｅ２−ＮａＣ
１３を含む水溶液に６分間浸漬し、さらに各々０．５　
ｍｏｌ／＃の硫酸、シュウ酸から成る３０°Ｃの混合液
に８分間浸漬し、積層板表面に触媒を吸着させた。１１
０°Ｃ１１０分間乾燥後、東京に化社製のソルダーイン
クを用いてヌル−ホール部及びめっきの被析出部以外の
積層板表面にソルダーレジスト膜を形成させた。実施例
２と同様の無電解銅めっき浴に１５時間浸漬し、約３０
μｍのめっき膜を形成させた。めっき膜形成後、絶縁抵
抗を測定したが、何ら異状はなかった。

実施例４ ガラスエポキシ銅張り積層板にドＩＪ　）しを用いて穴
あけを行なった。デュポン社製リストン１２２０を用い
て必要な回路部及びスルーホール部をマスクした。塩化
第二銅溶液を用いて余分な銅を溶解除去した。レジスト
を剥膜後、４０°Ｃのシエーリング社製クリーナーセキ
ユリガント９０２ヲ用いて脱脂を行なった。次に１．８
ｍｏｌ／Ｉｔの硫酸、２ｍｏｌ／ｅの過酸化水素から成
る４５°Ｃの混合液に２分間浸漬し銅表面をソフトエツ
チングした。１．８ｍｏｌ／ｇ１常温の硫酸水溶液に１
分間浸漬し銅表面のスカムを溶解させた。金属イオン濃
度が２８００ｐｐｍ、浴の温度が４５°Ｃのパラジウム
有機錯塩化合物を含む水溶液に４分間浸漬し、０．６ｍ
ｏｌ／ｌのポウ水素化合物、０．１　ｍｏｌ／／の水酸
化ナトリウムから成る４０°Ｃの混合液Ｋ　４分間浸漬
し、積層板表面に触媒を吸着させた。１１０°Ｃ１１０
分間乾燥後、東京応化社製ソルダーインクを用いてスル
ーホール部及びめっきの被析出部以外の積層板表面にソ
ルダーレジスト膜を形成させた。実施例２と同様の無電
解銅めっき浴に１５時間浸漬し、約８０μｍのめっき膜
を形成させた。めっき膜形成後、絶縁抵抗を測定したが
、何ら異状はなかった。

以上述べた如く、本発明によるプリント回路板の製造方
法は、積層板表面上に吸着させた余分な触媒を除去する
工程を省くことができるので、製造工程が簡略化でき、
吸着させる触媒の量を調節することにより、回路間の絶
縁抵抗の低下を防ぐことができ、また従来法とくらべて
無電解めっきを施す面積が少ないため、製造費が安価と
なるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法において使用されるプリント
回路板用の基板の縦断面図、第２図〜第７図は本発明の
製造方法における工程順の製品構成部分の縦断面図であ
る。壕だ、第８図は絶縁抵抗測定用の回路図である。 上記の図面において １・・・・・・・・・絶縁板 ２・・−・・・・・・電解銅箔 ３・・・・・・・・−穴 ４・・・・・・・・・エツチング用レジスト５・・・・
・・・・・触媒層 ６・・・・・・・・・ソルダーレジスト膜７・・・−・
・・・・無電解銅めっき膜特許出願人の名称 イビデン株式会社 代表者　多賀潤一部 〆／ｌ 〆２ｇ グ３Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　＃１１張シ積層板上の所定の位置にスルーホー
   ルを形成した後、所望回路以外の銅箔をエツチングによ
   り溶解除去しスルーホー〃に合わせて回路を形成し、次
   いで触媒となりうる金属イオンを金属に還元することの
   できる還元液に順次１回ずつ前記積層板を浸漬しこのス
   ル−ホール部を含む積層板表面全体に触媒付与を施し、
   所望する部分のみ選択的に無電解めっきを施すことによ
   り回路を形成するプリント回路板の製造方法において、
   触媒付与を施す際、前記触媒となりうる金属イオンを含
   む水溶液の金属イオン濃度が２０００〜２５００　ｐｐ
   ｍの範囲内、前記積層板の浸液時間を、４〜６分間の範
   囲内に管理し、浴の温度を、４０〜５０°Ｃの範囲内と
   し、前記還元液の溶質濃度を、０．０１〜ｌ　ｍｏｌＡ
   の範囲内とし、浴の温度を、２０〜５０″Ｃの範囲内と
   し、前記積層板の浸漬時間を、２〜１０分間の範囲内に
   管理することにより前記積層板表面に吸着させる触媒と
   力りうる全量の量を０．１５　ｍｇ、Ｑｎｄ以下にする
   ことを特徴とするプリント回路板の製造方法。 ２、前記触媒となりうる金属イオンを含む水溶液は、Ｐ
   ｄ０ｇ２ＳｎＣｊ！２−　ＨＣＩ　（コロイドタイプ）
   、Ｐｄ（Ｊ２ＳｎＣ＃２ＮａＣ＃　（コロイドタイプ）
   、ノくラジウム有機錯塩化合物の中から選ばれるいずれ
   か１種であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３、前記還元液は、硝酸・シュウ酸・水酸化ナトリウム
   ・炭酸ナトリウム及びホウ水素化合物の中から選ばれる
   いずれか少なく、とも１種を含む水溶液であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。