JPH0380592A - プリント配線板の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント配線板の製造方法に関し、特にその
プリント配線板を、いわゆるアディティブプロセスによ
り、導体パターンを比較的安価にかつ迅速に形成する方
法に関する。

〔従来技術と問題点〕

近年、電子工業技術の進歩に伴い、電子機器の小型化、
高速化が進んでいる。それに伴い、プリント配線板やＬ
ＳＩを実装する配線板においても、ファインパターンに
よる高密度化および高い信頼性が要求されるようになっ
てきた。

このような要求に応えられる方法として、最近、無電解
めっきにより導体パターンを形成する、いわゆるアディ
ティブプロセスが提唱されている。

ところで、アディティブプロセスは、無電解銅めっきを
行う方法であるため、コストと時間がかかる上、さらに
次のような問題点もあった。すなわち、使用するめっき
液が強塩基性であるため、このようなめっき液に長時間
耐えられるめっきレジストが必要であるにも拘わらず、
このようなものは少なく、その選択が困難で、コストも
高くなることである。

このような問題を解決する手段として、従来、導体パタ
ーンを電解めっきにて形成する方法として、例えば、（
１）まず、銅張り積層板にスルーホール用の貫通孔を設
けた後、全面に無電解めっきを施し、次いでめっきレジ
ストをコートしてから電解めっきして導体パターンを形
成し、その後前記めっきレジストを剥離除去してからエ
ツチングを行うことにより、パターン間の銅を除去する
方法、（２）無電解めっき用接着材層を形成した絶縁板
の表面に、無電解めっきを施し、ついでめっきレジスト
を形成してから電解めっきにて導体パターンを形成し、
その後めっきレジストを剥離除去してからエツチングを
行い、パターン間の銅を除去する方法、などが提案され
ている。

しかし、これらの方法は、工程数が多く複雑である上、
エツチング処理が必須となるため高密度化が難しく、さ
らにはパターン精度が悪くなるなどの問題点があり、結
局アディティブプロセスとしてのメリットが減殺される
方法であった。

以上説明したように、従来方法は、アディティブプロセ
スのメリットを阻害することなく、電解めっきにより導
体パターンを形成することが困難であった。

本発明の目的は、従来技術が抱える上述した問題点を克
服することができるプリント配線板の製造方法を完成す
るところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した目的を実現するために、本発明者らは、まず無
電解めっきを施すことにより、取り敢えず導体パターン
の一部と共に電解めっき用リードを薄く形成する。そし
て、その時形成した電解めっき用リードを介してこれに
電流を流すことによって、電解めっきを行い、それによ
って最終的な所定厚の導体パターンを形成するという方
法を開発したのである。

・すなわち本発明は、少なくとも以下に示す（ａ）〜（
ｃ）の工程、すなわち、 （ａ）　　基板上に、まず無電解めっき用接着材層を形
成し、ついでめっきレジストを形成し、その後、無電解
めっきを施すことにより、導体パターンの一部を形造る
と同時に、電解めっき用リードを形成する工程、 （ｂ）　　前記（ａ）工程での無電解めっきにより得ら
れたリードを介して電解めっきを行うことにより、既に
形成した薄肉の前記導体パターンを肥厚化させて所定厚
の導体パターンとする工程、（ｃ）　　前記電解めっき
用リードと（ｂ）工程で形成した導体パターンとを絶縁
する工程、 の各工程を経ることを特徴とするプリント配線板の製造
方法である。

前記工程において、無電解めっきにより形成される薄肉
の導体パターンの一部と電解めっき用リードとは、それ
ぞれ２μｍ以上の厚さにすることが好ましい。

前記電解めっき用リードは、基板の外周に沿って形成さ
れた金属層および／または基板内に形成されたバンドで
あることが好ましい。

前記無電解めっき用接着材層は、酸化剤に対して可溶性
である予め硬化処理された耐熱性微粉末を、硬化処理す
ることにより酸化剤に対して難溶性となる耐熱性樹脂中
に分散させたものを、硬化処理した後、酸化剤で処理す
ることにより形成されることが好ましい。

〔作　用〕

本発明では、基板（積層板）上に、まず無電解めっき用
接着材層を形成し、ついで電解めっきに際して用いるめ
っきレジストを配設し、その後導体パターンの一部を形
造る薄肉の導体パターンと共に、この導体パターンと電
気的に導通する電解めっき用リードとを、無電解めっき
をすることによって同時に形成する。

次に、前記電解めっき用リードへ電流を流して電解めっ
きを行うことにより、既に無電解めっきにより薄い膜（
＃２μｍ）状に生成している前記導体パターンの上に、
さらに所定の厚さ（１０μｍ〜３５μｍ程度）に肥厚化
させた導体パターンを形成する。その後、かかる電解め
っき用リードと前記導体パターンを絶縁する。

このような製造方法では、導体パターンの大半は電解め
っき処理により形成されるため、従来のように無電解め
っきのみを使用して導体パターンの全部を形成する場合
より、導体パターンを低コスト、短時間で形成すること
ができる。さらに、この方法では、めっきレジストの耐
塩基性をそれ程考慮する必要がないため、低価格のめっ
きレジストを用いることができる利点もある。

無電解めっきにより予め形成する薄い導体パターンと薄
い電解めっき用リードの厚さは、それぞれ２μｍ以上で
あることが望ましい。この理由は、無電解めっき膜の厚
さが２μｍ未満の場合、充分な電気的導通を果たすこと
ができず、良好な電解めっき処理を行うことができない
からである。

前記無電解めっき処理としては、無電解銅めっき法、無
電解ニッケルめっき法、無電解スズめっき法、無電解金
めっき法、無電解銀めっき法のいずれの処理でもよいが
、なかでも無電解銅めっき処理が最適である。

また、前記電解めっき処理は、電解銅めっき法、電解ニ
ッケルめっき法、電解スズめっき法、電解金めっき法、
電解銀めっき法のいずれの処理でもよく、なかでも電解
銅めっき処理は好ましい方法といえる。

なお、前記電解めっきを施した上に、さらに異なる種類
の電解めっきを行ったり、ハンダをコートする処理でも
よい。とりわけ電解銅めっき処理を行った後、電解ニッ
ケルめっき処理、電解金めっき処理をそれぞれ行うこと
により、ＣＯＢ　（チンプオンボード）基板などで使用
される金線との密着型のよい導体パターンを形成できる
。

この発明における電解めっき用リードは、例えば基板の
外周部に形成される金属層、あるいは基板内に形成され
るパッドなどである。電解めっき用リードをこのような
形状にする理由は、電解めっき用リードによる基板の有
効面積の損失を最小限にし、なおかつ電解めっき用リー
ドの除去を容易にするためである。前記金属層およびパ
ッドなどは、導体パターンとの電気的導通はリード線に
より得ており、電解めっきを行う際には、この電解めっ
き用リードに電流を流せばよい。なお、前記基板の外周
部に形成される金属層は、環状に形成されたものである
ことが好ましい。

次に、本発明における、電解めっき用リードと導体パタ
ーンを絶縁する方法としては、前記電解めっき用リード
と導体パターンとの間を結ぶリード線を切断するか、電
解めっき用リードを剥離する方法が望ましい。このリー
ド線の切断および電解めっき用リードの＃Ｊ離方法とし
ては、カンティングにより切り取るか、パンチングで打
ち抜くか、切削加工で削るか、エツチングにより溶解し
て剥離する方法が望ましい。

特に、電解めっき用リードのうち、基板外周部に沿って
形成されている金属層は、外形加工の際、カッティング
されることが望ましい。また、前記電解めっき用リード
としてのパッドは、パンチング、切削加工、エツチング
により除去するか、あるいは、導体パターンとつながる
リード線のうち、不必要な部分を除去して実装用パッド
とすることが望ましい。

つぎに、本発明で使用される無電解めっき用接着材層は
、酸化剤に対して可溶性の予め硬化処理された耐熱性微
粉末が、硬化処理することにより酸化剤に対して難溶性
となる耐熱性樹脂中に分散されてなるものを硬化処理し
た後、酸化剤で処理することにより形成されることが望
ましい。例えば、酸化剤に対して難溶性を示す耐熱性樹
脂中に、平均粒径２〜１０μｍの耐熱性樹脂粒子と平均
粒径２μｍ以下の耐熱性樹脂微粉末との混合物、平均粒
径２〜１０μｍの耐熱性樹脂粒子の表面に平均粒径２μ
ｍ以下の耐熱性樹脂微粉末もしくは平均粒径２μｍ以下
の無機微粉末のいずれか少なくとも１種を付着させてな
る擬似粒子、または平均粒径２〜１０μｍの大きさとし
た凝集粒子、 の内から選ばれるいずれか少なくとも１種の粒子；すな
わち、酸化剤に対して可溶性の耐熱性粒子を含有させた
ものを、硬化処理した後、酸化剤で処理することにより
形成した接着材層であることが好ましい。この接着材層
は、酸化剤に対する溶解度の相違により、表面に多数の
アンカーを形造った表面を有しており、ビール強度、プ
ル強度などのめっき膜の密着強度を向上させることがで
きる。

上記接着材層形成に際して用いる前記酸化剤ととしは、
クロム酸、クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾンなどを
使用することができ、また、耐熱性粒子を構成する樹脂
としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレ
イミド−トリアジン樹脂の中から選ばれるいずれか少な
くとも１種を用いることができるが、なかでもエポキシ
樹脂は好適である。また、酸化剤に対して可溶性を示す
前記無機微粉末としては、例えば炭酸カルシウムを使用
する。

〔実施例〕

実施例１ （１）　　ヘンシヱルミキサー（三井三池化工機製、Ｆ
ＭＩＯＢ型）で攪拌中の、エポキシ樹脂粒子（東し製、
トレパールＥＰ−Ｂ、平均粒径３．９　ｐ　ｍ）２００
　ｇを５１のアセトン中に分散させたエポキシ樹脂粒子
懸濁液中に、アセトン１１に対してエポキシ樹脂（三井
石油化学製、商品名Ｔ　Ａ　−１８００）を３０ｇの割
合で溶解させたアセトン溶液中に、エポキシ樹脂粉末（
東し製、トレバールＥＰ−Ｂ。

平均粒径０．５μｍ）　３００ｇを分散させた懸濁液を
滴下することにより、上記エポキシ樹脂粒子表面にエポ
キシ樹脂粉末を付着せしめ、その後上記アセトンを除去
した後、１５０℃に加熱し、いわゆるエポキシ樹脂の擬
似粒子を作成した。このエポキシ樹脂擬似粒子は、平均
粒径が４．３μｍであり、約７５重量％が平均粒径を中
心として±２μｍの範囲内に存在していた。

（２）　前記（１）で調製したエポキシ樹脂擬似粒子５
０重量部、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（油化
シェル製、商品名　Ｅ−１５４）　６０重量部、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、商品名　Ｅ
−１００１）　４０重量部、イミダゾール硬化剤（四国
化成製、Ｐ４ＭＨ２）４重量部からなるものにブチルカ
ルピトールを加え、粘度が１２０　ｃｐとなるようにホ
モデイスパー分散機で調整し、接着剤溶液を得た。

（３）そこで、ガラスポリイミド基板ｌ（東芝ケミカル
製、商品名：東芝デュライト積層板−ＥＬ）に、前記工
程（２）で得られた接着材溶液を塗布した後、１００℃
で１時間、さらに１５０℃で５時間乾燥硬化させて厚さ
２０μｍの接着材層２を形成した。

（４）　前記工程（３）で得られた接着材層２を破戒し
た基板１を、クロム酸５００　ｇ　／　Ｉｔ水溶液から
なる酸化剤に７０℃で１５分間浸漬し、接着材層２の表
面を粗化してから、中和溶液（シブレイ社製、商品名：
　Ｐ　Ｎ−９５０）に浸漬し水洗した。

（５）　上記工程（４）で得られる接着材層２の表面を
粗化した基板１に、パラジウム触媒（シブレイ社製、商
品名：キャタボジソト４４）を付与して接着材層２の表
面を活性化させた。

（６）　上記基板１上に、感光製ドライフィルムをうξ
ネートし、所望の導体回路パターンと電解めっき用リー
ドが描画されたマスクフィルムを通して紫外線露光させ
、画像を焼き付けた。ついで、５％炭酸ナトリウム溶液
で現像し、めっき用レジスト３を形成した。

（７）　第１表に示す組成の無電解銅めっき液に３０分
間浸漬して、無電解めっき処理を施してフラッシュめっ
き（薄付けめっき）することにより、厚さ２μｍの導体
パターンを構成するその一部４と、基板の外周部に形成
した電解めっき用リード６と、およびパターン４とリー
ド６とを結ぶリード線５とを形成した。

（８）電解めっきり−ド６に入力端子７を接続したのち
電流を流し、第２表に示される条件で電解めっきを７０
分間行い、厚さ３０μｍの導体パターンを形成した。

第２表 電解めっきの条件 （９）　基板の外周部をカッティングして、電解めっき
リード６部分を切り取り、プリント配線板を得た。

実施例２ （１）　エポキシ樹脂粒子（東し製、トレパールＥＰ−
Ｂ、平均粒径０．５μｍ）を熱風乾燥機内に装入し、１
８０℃で３時間加熱処理して凝集結合させた。この凝集
結合させたエポキシ樹脂粒子を、アセトン中に分散させ
、ボールミルにて５時間解砕した後、風力分級機を用い
て分級しエポキシ樹脂凝集粒子を作成した。このエポキ
シ樹脂凝集粒子は、平均粒径が約３．５μｍであり、約
６８重量％が平均粒径を中心として±２μ川の範囲に存
在していた。

（２）　前記工程（１）で調製したエポキシ樹脂擬似粒
子５０重量部、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（
油化シェル製、商品名Ｅ−１５４）６０重量部、ビスフ
ェノールＡ型樹脂（油化シェル製、Ｅ　−１００１）　
４０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、２Ｐ４
ＭＨ２）４重量部からなるものにブチルカルピトールを
加え、接着剤溶液とした。

（３〉　前記工程（２〉で調製した接着剤溶液を用いて
、前記実施例１の工程（３）〜（６）に示される処理を
施し、厚さ３μｍの無電解めっき処理を行って、導体パ
ターンの一部４と、基板１の中心に無電解めっき用リー
ドであるバンド９とを形成した。

（４）　ついで、電解めっき用の前記パッド９に電流を
流し、第２表に示される条件で電解銅めっき処理を行い
、厚さ３５μｍの導体パターン８を形成した。

（５）　パフ研磨を行い、基板表面を平滑化した後、前
記電解めっき用パッド９をドリルを用いて切削加工によ
り除去し、プリント配線板を得た。

実施例３ （１）　　フェノールノボラック型エポキシ樹脂（油化
シェル製、Ｅ−１５４）６０重量部、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（油化シェル製Ｅ　−１００１）４０重
量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、２Ｐ４ＭＨ２
）４重量部、アンカー形成用の粗粒子及び、微粉末とし
てエポキシ樹脂粉末（東し製、トレパールＥＰ−Ｂ、平
均粒径３．９μｍ）１０重量部およびエポキシ樹脂（東
し製、トレバールＥＰ−Ｂ、平均粒径０．５μｍ　）　
２５重量部からなるものにブチルカルピトールを加え、
接着剤溶液を調製した。

（２）　実施例１の工程（３）と同様の方法により、接
着材層を基板１の両面に形成した後、実施例工の工程（
４）に示される方法により、接着材層２の粗化を行い、
粗化面２′を形成した。

（３）　スルーホール形成用の貫通孔１０をドリルで形
成した。

（４〉　基板１上にパラジウム触媒（シブレイ社製、商
品名：キャタボジソト４４）を付与して接着材層２の粗
化面２′を活性化させた。

（５）　実施例１の工程（６）の方法により、めっきレ
ジスト３を基板１の両面に形威し、次いで実施例１の工
程（７〉の方法により、厚さ３μｍの無電解銅めっき処
理を行って、導体パターン４と、リード線５と、および
電解めっき用リードとしてのパッド９を形成した。

（６）　前記リード用パッド９へ電流を流し、第２表に
示す条件にて電解銅めっきを施し、厚さ３０μｍの導体
パターン８とスルーホール１１を形威した。

（７）前記パッド９をパンチングで打抜き除去してプリ
ント配線板を得た。

実施例４ 本実施例は基本的には実施例２と同様であるが、電解め
っき用リードとしてのパッドを除去するために、感光製
ドライフィルム（デュポン社製、商品名：リストン１０
５１）をラミレートして、露光現像することにより、前
記パッド９以外の部分にエツチングレジスト１２を形威
し、塩化第二銅エツチング溶液で電解めっきリード用パ
ッド９を溶解除去した。ついでエツチングレジストを塩
化メチレンで剥離してプリント配線板を得た。

実施例５ 本実施例では、実施例１の工程（１）〜（８）までの処
理を施した後、ニッケルめっき１３を施し、ついで金め
っき１４を施した。この後、電解めっき用リード６をカ
ッティングして、めっきレジストを塩化メチレンを用い
て剥離して、プリント配線板を作成した。

Ｎｉ／Ａｕめっきを施した基板は、金線などを用いてワ
イヤボンディングを行う際、導体パターンと金線との密
着性が改善されるため、ＣＯＢ　（チップオンボード）
用基板として、好適に用いることができる。

実施結果について； 以上実施例１〜５に説明した方法により製造したプリン
ト配線板について、導体パターンの形成に要した時間を
第３表に示した。比較のため、同等のプリント配線板を
、従来のアディティブ法で製造した場合を同時に示す。

また、実施例１〜５で得られたプリント配線板のパター
ン精度（パターン幅の設計値からのずれ）は、±３μｍ
程度であり、アディティブ法と同等のパターン精度が得
られた。ちなみにサブトラクティブ法のパターン精度は
、±（２０〜４０）μｍ、従来技術（１〉あるいは（２
）に示される方法では、±（１０〜２０）μｍであり、
上記各実施例の工程で得られるプリント配線板は、従来
技術に比べると、パターン精度に優れていることが判っ
た。　なお、各実施例とも、プリント配線板１ｍ２あた
りの製造コストを、従来のアディティブ法に比べると、
１０〜１５％程度低減させることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、高密度の配線板を高い信
頼性の下に簡易に製造することができ、かつ高いパター
ン精度のものを低コストで製造するのに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は゛、実施例１における製造工程
の説明図、 第２図（ａ）〜（ｆ）は、実施例２における製造工程の
説明図、 第３図（ａ）〜（ｆ）は、実施例３における製造工程の
説明図、 第４図（ａ）〜（ｇ）は、実施例４における製造工程の
説明図、 第５図（ａ）〜（ｈ）は、実施例５における製造工程の
説明図である。 １・・・基板、　２・・・接着材層、　２′・・・粗化
面、３・・・めっきレジスト、 ４・・・無電解めっき導体パターン、 ５・・・リード線、 ６・・・電解めっき用リード、 ７・・・電流入力用端子、 ８・・・導体パターン、 ９・・・電解めっき用パッド、 ０・・・スルーホール用貫通孔 １・・・スルーホール、 ２・・・エツチングレジスト、 ３・・・ニッケルめっき膜、 ４・・・金めつき膜。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．プリント配線板の製造に当り、 （ａ）基板上に、まず無電解めっき用接着材層を形成し
   、ついでめっきレジストを形成し、その後、無電解めっ
   きを施すことにより、導体パターンの一部を形造ると同
   時に、電解めっき用リードを形成する工程、 （ｂ）前記（ａ）工程での無電解めっきにより得られた
   リードを介して電解めっきを行うことにより、既に形成
   した薄肉の前記導体パターンを肥厚化させて所定厚の導
   体パターンとする工程、（ｃ）前記電解めっき用リード
   と（ｂ）工程で形成した導体パターンとを絶縁する工程
   、 の各工程を経ることを特徴とするプリント配線板の製造
   方法。
2. ２．前記工程（ａ）において、無電解めっきにより形成
   される薄肉の導体パターンの一部と電解めっき用リード
   とは、それぞれ２μｍ以上の厚さにすることを特徴とす
   る請求項１に記載の製造方法。
3. ３．前記電解めっき用リードは、基板の外周に沿って形
   成された金属層および／または基板内に形成されたパッ
   ドである請求項１あるいは２に記載の製造方法。
4. ４．前記無電解めっき用接着材層は、酸化剤に対して可
   溶性である予め硬化処理された耐熱性樹脂微粉末を、硬
   化処理することにより酸化剤に対して難溶性となる耐熱
   性樹脂中に分散させたものを硬化処理した後、酸化剤で
   処理することにより形成される請求項１〜３のいずれか
   １つに記載の製造方法。