JPH04286189A - 多層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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スルーホール等を有す
る多層プリント配線板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板は、片面乃至両面に
銅箔等で回路を形成した内層用回路板にプリプレグを介
して外層用回路板もしくは銅箔を重ね、これを加熱加圧
成形して内層用回路板と外層用回路板もしくは銅箔とを
積層することによって、製造されるのが一般的である。

【０００３】この多層プリント配線板にあっては、内層
用回路板に形成した銅の回路と外層用回路板もしくは銅
箔を積層させるプリプレグの樹脂との接着性を確保する
ことが必要である。特に内層用回路板の回路を電解銅箔
によって形成する場合、銅箔の片面は粗面に形成される
が他の片面は平滑面に形成されており、内層用回路板の
製造に際しては粗面で銅箔を接着させているために、内
層用回路板の銅回路の表面は銅箔の平滑面となり、銅回
路とプリプレグの樹脂との接着性は非常に低くなるもの
であって、接着性を高める工夫が必要となるのである。

【０００４】そこで、従来から種々の方法で銅の回路と
樹脂との接着性を高めることが検討されており、例えば
銅回路の表面に銅酸化物を形成して接着性を高めること
が一般になされている。銅を酸化処理して得られる銅酸
化物には表面に微細な突起が形成されることになり、こ
の突起によって銅の回路の表面を粗面化して接着性を高
めることができるのである。そしてこの銅回路の表面に
銅酸化物を形成する方法としては、過硫酸カリウムを含
むアルカリ水溶液、あるいは亜塩素酸ナトリウムを含む
アルカリ水溶液などを用いて処理することによっておこ
なうことが一般的である。しかしながら、銅酸化物、特
に酸化第二銅（ＣｕＯ）は酸に溶解し易いために、多層
プリント配線板にスルーホールをドリル加工した後にス
ルーホールメッキをする際に化学メッキ液や電気メッキ
液に浸漬すると、スルーホールの内周に露出する銅回路
の断面部分の銅酸化物層がメッキ液の酸（塩酸等）　に
溶解し、スルーホールの内周から銅回路と樹脂との界面
を酸が浸入する溶解侵食が発生するいわゆるハロー現象
が起こり易くなり、多層プリント配線板の信頼性が低下
するおそれがある。

【０００５】そこで、特開昭５６−１５３７９７号公報
等において、銅回路の銅酸化物を還元処理することによ
ってハロー現象の発生を防止する試みがなされている。 すなわち、酸化処理して内層用回路板の銅回路の表面に
銅酸化物を形成した後に、銅回路の表面に還元剤等を作
用させることによって表面の微細な凹凸を残したまま銅
酸化物を還元させ、銅酸化物を酸に溶解しにくい亜酸化
銅（Ｃｕ２　Ｏ：酸化第一銅）あるいは金属銅（Ｃｕ）
にするのである。そしてこのように還元処理した後、内
層用回路板を既述のようにして多層プリント配線板への
成形に用いることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように内層回路
板の銅回路の銅酸化物を還元処理することによって、耐
酸性を高めてハロー現象の発生を低減することができる
が、還元剤による処理は銅回路の全面に対しておこなわ
れることになるために、還元剤の消費量が多くなって生
産コストの面で問題がある。また銅酸化物の微細な突起
による粗面の程度は還元によって若干落ちることになる
が、このように銅回路の銅酸化物の全面が還元処理され
ると、銅回路とプリプレグ樹脂との接着性も銅酸化物の
ままの場合よりも低下することになるという問題もある
。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、還元剤の消費量を低減することができ、しかも銅
回路の接着性が低下することもない多層プリント配線板
の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、内層用回路板
に設けた銅の回路を酸化処理して回路の表面に銅酸化物
を形成し、この内層用回路板を用いて多層板を作成する
ことによって多層プリント配線板を製造するにあたって
、多層板を穴明け加工した後、メッキ処理する前に、穴
の内周に露出する上記銅回路の銅酸化物を還元処理する
ことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明にあって、還元処理は還元剤溶
液を用いておこなうことを特徴とするものである。さら
に本発明にあって、超音波振動を与えて、あるいは減圧
して、あるいは加圧しながら送って、還元剤溶液を穴に
流入させると共に還元によって生じるガスを穴から排出
させるようにすることができる。

【００１０】以下本発明を詳細に説明する。内層用回路
板としては、銅箔を張った銅張ガラスエポキシ樹脂積層
板、銅張ガラスポリイミド樹脂積層板などの銅箔をエッ
チング処理等することによって、片面もしくは両面に銅
の回路を設けて形成したものを使用することができるが
、その他、積層板に化学メッキや電気メッキで銅の回路
を片面もしくは両面に形成したものなどを使用すること
もできる。そしてまずこの内層用回路板の表面を粗面化
処理するのが好ましい。粗面化処理は、バフ研摩、ソフ
トエッチング等による化学薬品処理、電解処理、液体ホ
ーニング等によっておこなうことができる。銅箔として
両面が粗面に予め形成されたものを用いる場合には、こ
のような粗面化処理は省略することができる。

【００１１】次に、この内層用回路板の銅回路の表面を
酸化処理する。酸化処理は、過硫酸カリウムを含むアル
カリ水溶液や、亜塩素酸ナトリウムを含むアルカリ水溶
液など、酸化剤を含むアルカリ水溶液を用いて処理する
ことによっておこなうことができる。このように酸化処
理することによって銅回路の表面に銅酸化物を形成する
ことができるものであり、銅酸化物は主として酸化第二
銅（ＣｕＯ）　によって形成される。そしてこの酸化処
理によって銅回路の表面には微細な突起が生成され、銅
回路の表面に凹凸を形成して粗面化することができるの
である。

【００１２】上記のようにして銅回路の表面を酸化処理
したのちに、この内層用回路板を用いて多層プリント配
線板を製造することができる。すなわち、まずこの内層
用回路板にプリプレグを介して外層用回路板（　あるい
は他の内層用回路板）　やもしくは銅箔等の金属箔を重
ね、これを加熱加圧して積層成形することによってプリ
プレグをボンディング層として多層に積層した多層板を
得る。このとき、内層用回路板の銅回路は表面が銅酸化
物となっており、しかもこの銅酸化物は還元処理を受け
ていないので、銅回路とプリプレグのボンディング層と
を接着性高く接着させることができるものである。

【００１３】このように内層回路板を用いて多層板を作
成した後に、多層板に内層回路板を貫通するスルーホー
ルやバイアホールなどの穴をドリル加工等で設ける。こ
のように多層板を穴加工することによって、内層回路板
の銅回路はその切断端面が穴の内周に露出することにな
ると共に銅回路の表面に設けた銅酸化物も穴の内周に露
出することになる。そこで本発明では、この穴の内周に
露出する部分において銅回路の銅酸化物を還元処理する
ようにしている。還元の方法としては、多層板は有機材
料を含む複合体であるために低温処理が望ましいので、
還元剤の溶液を用いてこの還元剤溶液に多層板を浸漬す
る方法などが好ましい。還元剤としては例えば、ジメチ
ルアミンボラン（（ＣＨ３　）２　・ＨＮ・ＢＨ３　）
やソデュウムボロハライド（ＮａＢＨ４　）などのボラ
ン類を用いることができるものであり、これらの還元剤
の溶液を穴の内周に露出する銅酸化物に作用させて、銅
酸化物を亜酸化銅（Ｃｕ２　Ｏ：酸化第一銅）もしくは
金属銅（Ｃｕ）、あるいは亜酸化銅と銅の混合物に還元
させるものである。。

【００１４】このように還元剤溶液に穴加工した多層板
を浸漬して銅酸化物の還元処理をおこなうにあたって、
最近では配線密度の高度化に伴ってスルーホールやバイ
アホールなどの穴の径が小さくなっており、穴内に還元
剤溶液を完全に流入させることが難しいと共に、また還
元反応で生じる水素ガスなどのガスを穴内から排出する
ことも難しい場合があり、銅酸化物の還元処理が十分に
なされないことがある。このために本発明では例えば、
超音波をかけて振動を与えることによって、還元剤溶液
を穴に良好に流入させると共に還元によって生じるガス
を穴から良好に排出させるようにしている。超音波は還
元剤溶液に加える他に、多層板に加えるようにしても、
両方に加えるようにしてもいずれでもよい。また、例え
ば密閉容器に還元剤溶液を入れて減圧しながら還元剤溶
液に多層板を浸漬することによって、この減圧で還元剤
溶液を穴に良好に流入させると共に還元によって生じる
ガスを穴から良好に排出させるようにすることもできる
。さらに、多層板の片側から還元剤溶液を加圧しながら
送って穴内を還元剤溶液が片側から他方の片側へと通過
されるようにすることによって、還元剤溶液を穴に良好
に流入させると共に還元によって生じるガスを穴から良
好に排出させるようにすることもできる。

【００１５】上記のようにして多層板に設けたスルーホ
ールやバイアホールなどの穴の内周に露出する銅回路の
銅酸化物を還元処理した後に、化学メッキや電気メッキ
をおこなって穴の内周にスルーホールメッキを施すと共
にさらにエッチング等の処理をして外層回路を形成する
ことによって、多層プリント配線板を製造することがで
きる。このようにメッキをおこなうにあたって、メッキ
液中の塩酸等の酸が多層板の穴の内周の銅回路に作用す
ることになるが、銅回路に設けた銅酸化物の穴の内周に
露出する部分は還元されて酸に溶解しにくい状態になっ
ているために、酸による溶解浸食を防止してハロー現象
の発生を低減することができるものである。

【００１６】

【実施例】次に本発明を実施例によって説明する。 実施例１ ■　　両面に３５μ厚の銅箔を張って形成した厚み１．
　０ｍｍのガラス布基材エポキシ樹脂積層板を用いて内
層用回路板を作成し、内層用回路板の銅回路の表面をバ
フ研摩して粗面化処理した。■　　次にＮａＣｌＯ２　
を主成分とする酸化処理浴に内層用回路板を３分間浸漬
して銅回路の表面を酸化処理し、水洗した後に乾燥した
。■　　次に、この内層用回路板の両面に、ガラス布基
材にエポキシ樹脂を含浸乾燥して調製した厚み０．　１
ｍｍのプリプレグを三枚ずつ重ねると共に、さらにその
外側に厚み１８μｍの銅箔を重ね、６．７×１０３　パ
スカルに減圧した雰囲気下で、１７０℃、４０ｋｇｆ／
ｃｍ２　、１２０分間の条件で二次積層成形することに
よって多層板を得た。■　　このようにして得た多層板
にドリル加工を施して０．４ｍｍφの貫通穴を４００個
設けた。■　　次に、ジメチルアミンボラン５ｇ／リッ
トル、ＮａＯＨ５ｇ／リットルの組成のアルカリ性還元
剤水溶液を５０℃に調製し、これに穴加工した多層板を
５分間浸漬して還元処理し、水洗した。■　　このよう
に還元処理した後、多層板を３．５％ＨＣｌ溶液に１０
分間浸漬し、穴内に酸を作用させた。

【００１７】実施例２ ■の還元処理を、超音波を多層板と還元剤溶液とにかけ
ながらおこなった。他は実施例１と同様にした。 実施例３ ■の還元処理を、密閉容器に還元剤溶液を入れて減圧し
ながらおこなった。他は実施例１と同様にした。

【００１８】実施例４ ■の還元処理を、多層板の片側から還元剤溶液を加圧し
ながら送って穴内を還元剤溶液が片側から他方の片側へ
と通過させるようにしながらおこなった。他は実施例１
と同様にした。 実施例５ ■の還元処理を、ソデュウムボロハライド２ｇ／リット
ル、ＮａＯＨ５ｇ／リットルの組成のアルカリ性還元剤
水溶液を４０℃に調製してこれに多層板を３分間浸漬す
ると共に、この後に６０℃に調製したＨＣＨＯ１０ミリ
リットル／リットル、ＮａＯＨ５ｇ／リットルの組成の
ホルマリン水溶液に５分間浸漬しておこなうようにした
。他は実施例１と同様にした。

【００１９】比較例１ 実施例１において■の還元処理をおこなわず、他は実施
例１と同様にした。 比較例２ 実施例１において■の酸化処理をおこなった後、■の二
次積層成形する前に、■と同じ条件で内層回路板を還元
処理した。そして■の穴加工をおこなった後の■の還元
処理はおこなわなかった。他は実施例１と同様にした。

【００２０】上記各実施例及び各比較例で得られた多層
板についてハロー現象の発生の有無を試験した。試験は
、多層板のプリプレグを引き剥がして穴の周囲の部分を
１００倍の光学顕微鏡で観察して、変色（ハロー）の大
きさを計測することによっておこなった。また各実施例
及び各比較例について還元剤の消費量を測定した。これ
らの結果を表１に示す。尚、表１において還元剤の消費
量は比較例２のものを「１」としたときの相対重量比で
示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】上記のように本発明にあっては、内層用
回路板に設けた銅の回路を酸化処理して回路の表面に銅
酸化物を形成し、この内層用回路板を用いて多層板を作
成することによって多層プリント配線板を製造するにあ
たって、多層板を穴明け加工した後、メッキ処理する前
に、穴の内周に露出する上記銅回路の銅酸化物を還元処
理するようにしたので、銅回路の表面の銅酸化物の還元
は穴の内周に露出する部分だけで済んで銅酸化物の全面
を還元するような必要がなく、還元剤の消費量を少なく
することができると共に、銅回路は表面の還元されてい
ない銅酸化物によってプリプレグの樹脂と接着されるこ
とになって、銅回路の接着性が低下することを防ぐこと
ができるものである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内層用回路板に設けた銅の回路を酸化
   処理して回路の表面に銅酸化物を形成し、この内層用回
   路板を用いて多層板を作成することによって多層プリン
   ト配線板を製造するにあたって、多層板に穴明け加工し
   た後、メッキ処理する前に、穴の内周に露出する上記銅
   回路の銅酸化物を還元処理することを特徴とする多層プ
   リント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】　　還元処理を還元剤溶液を用いておこな
   うことを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線
   板の製造方法。
3. 【請求項３】　　超音波振動を与えて還元剤溶液を穴に
   流入させると共に還元によって生じるガスを穴から排出
   させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の多
   層プリント配線板の製造方法。
4. 【請求項４】　　減圧して還元剤溶液を穴に流入させる
   と共に還元によって生じるガスを穴から排出させるよう
   にしたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の
   多層プリント配線板の製造方法。
5. 【請求項５】　　還元剤溶液を加圧しながら送って穴に
   流入させると共に還元によって生じるガスを穴から排出
   させるようにしたことを特徴とする請求項２乃至請求項
   ４のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。