JPH04320088A - 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の基板の
必要箇所に銅をメッキしてプリント配線板とするプリン
ト配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板の製造では基板に開設さ
れたスルーホール内に銅メッキ層を施すことにより基板
の両面に形成されるランド及びパターンへの導通を図る
ことが行われている。図４ないし図７はこのスルーホー
ルへの銅メッキ処理を行うための一般的な工程を示す。 図４に示すように、ガラスエポキシ，紙エポキシベーク
ライトあるいはポリイミド紙フェノールからなる基板２
の上下両面に銅箔３が積層された銅張積層板１（基板１
）の必要部位にスルーホール４を開設し、この銅張積層
板１を化学メッキ処理して厚さ０．２〜１μｍの膜厚の
銅膜５を形成する。この銅膜５は図５に示すように、基
板２の両面からスルーホール４の内面にわたって均一に
施される。そして、このよう処理された基板１を陰極と
して、メッキ槽内に配置して銅メッキ処理を行う。この
銅メッキ処理により、図６に示すような銅メッキ層６が
基板１の両面およびスルーホール４内に形成される。 この銅メッキ処理の後、基板１の両面の所定部位をエッ
チングして基板両面の銅メッキ層６を除去し、スルーホ
ール４内の銅メッキ層７を残すことにより、図７に示す
ように銅メッキ層７を介して基板１両面の銅箔３が導通
する。

【０００３】図８は上記銅メッキを行う従来の方法を示
す。メッキ槽１０内にメッキ液１１となる硫酸銅溶液が
充填され、このメッキ液１１に図５に示す基板１が浸漬
されている。基板１は直流電源１２の負極に接続される
ことにより陰極となっており、この基板１は両側に陽極
１３が配設されている。陽極１３はチタンバスケット１
４内に多数のボール状の含燐銅１５が緊密に充填される
ことにより構成され、この状態でアノードバッグ１６内
に収納されている。そして、このような状態でメッキ液
１１を電解させることにより、メッキ液内の銅イオンが
金属銅となって基板１に析出して基板１のメッキが行わ
れる。この電解時には含燐銅１５の溶解によって銅イオ
ンがメッキ液１１に供給され、メッキ液１１内の銅イオ
ンが所定濃度に維持されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
銅メッキ処理では、含燐銅をチタンバスケット内に均一
に充填するのが難しいと共に、電解溶解によって変形を
生じるため、陽極の電流密度を一定に保つことができず
、これによりメッキ皮膜の厚さが不均一となっていた。 また、含燐銅の含有成分の分解，溶解によりメッキ液中
の不純物濃度が増大し、メッキ液から汚れると共に、陽
極表面にブラックフィルムが生成する。このため頻繁な
メッキ液の交換を必要とすると共に、メッキ皮膜の物性
を保持するためのメッキ液の厳重な管理を行う必要があ
った。

【０００５】そこで本発明は、含燐銅を用いることに起
因した上述の問題点を解決して基板への銅メッキを良好
に行うことができる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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明者が鋭意検討を重ねた結果、銅張積層板から回路
パターンやランド等を形成する一般的なプリント配線板
の製造工程に着目し、この製造のエッチング工程で使用
されたエッチング廃液に所定の処理を行って銅を回収し
、回収した銅を基板へのメッキ時の銅イオン供給源とし
て再利用することにより良好な銅メッキ皮膜を簡単な管
理で安定して形成することができることを見出して本発
明を完成したものである。

【０００７】すなわち、本発明のプリント配線板の製造
方法は、プリント配線板を製造するエッチング工程で使
用されたエッチング廃液を中和して銅化合物を回収し、
この銅化合物を溶解して銅イオン溶液とし、この銅イオ
ン溶液をプリント配線板の銅メッキ工程に銅イオン供給
源として供給することを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成では、一般的なプリント配線板のエッ
チング工程で使用されたエッチング廃液中の銅をメッキ
液へのイオン供給源として再利用するため、資源の再利
用ができ、銅イオン供給源としての含燐銅の使用が不用
となる。また、メッキ液への溶液の形態で供給するため
、メッキ液内の銅イオン濃度の均一化、安定化ができ、
安定した銅メッキ皮膜の生成が可能となる。

【０００９】

【実施例１】以下、本発明を実施例により、さらに具体
的に説明する。本発明は、プリント配線板を製造するエ
ッチング工程で使用されたエッチング廃液から銅を回収
し、この回収した銅をプリント配線板の銅メッキ工程に
再利用するものである。図１はプリント配線板の一般的
な製造工程を示す。ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性の基
板に銅箔が積層された銅張積層板にフォトエッチングレ
ジストを塗布し、このフォトエッチングレジストをネガ
フィルムを介してパターン露光する。この露光で、露光
部分のフォトエッチングレジストが硬化するため、現像
によって未露光部分のフォトエッチングレジストを除去
する。またはエッチングレジストをパターン抑制した後
、乾燥し、塩酸、過酸化水素などのエッチング液により
エッチングすることにより、フォトエッチングレジスト
が除去された部分の銅箔を溶かし、露光部分の銅箔だけ
を残す。このエッチングに使用したエッチング廃液は後
述するように、銅イオン供給用として再利用するもので
ある。なお、エッチング工程終了の後は、ソルダーレジ
スト印刷、シールド層形成時の各種処理が行われて、プ
リント配線板が製造される。

【００１０】本発明はこのような一般的なプリント配線
板の製造におけるエッチング工程のエッチング廃液から
銅を回収するものである。図２はこの銅回収のための処
理工程を示す。エッチング廃液は塩化第２銅（ＣｕＣｌ
２　），過酸化水素，塩酸を含有しており、この廃液を
ろ過して固定物を除去すると共に、そのろ液を加熱濃縮
する。そして、このエッチング廃液を中和処理する。中
和はエッチング廃液内に炭酸ナトリウムを投入すること
によって行うことができる。この場合の中和反応式は化
１のとおりであり、エッチング廃液内の銅は不溶性の緑
色の塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ３　・Ｃｕ（ＯＨ）２　・
ｎＨ２　Ｏ）として回収される。

【００１１】

【化１】

【００１２】この中和後、ろ過または遠心分離等の固液
分離を行って塩基性炭酸銅を分別する。そして、分別し
た塩基性炭酸銅を数回、水洗することにより副生成物で
ある塩化ナトリウムを除去し、乾燥の後、粉体状の塩基
性炭酸銅とする。

【００１３】以上のようにしてエッチング廃液から得ら
れた塩基性炭酸銅を次に、規定量の硫酸によって溶解し
、この硫酸銅溶液を銅イオン供給源として基板のメッキ
槽に供給する。

【００１４】図３はかかるメッキ処理の構成を示す、塩
基性炭酸銅粉体は粉体フィーダ２１に貯溜され、ポンプ
２２の駆動によって溶解槽２３に投入される。溶解槽２
３には硫酸が貯溜されており、投入された塩基性炭酸銅
は硫酸銅となって溶解する。この溶解槽２３内の銅イオ
ン濃度は銅濃度分析器２４によって逐次、自動検出され
ており、ポンプ２２は溶解槽２３内の銅イオン濃度が所
定値を維持するように銅濃度分析器２４と連動している
。このように銅イオン濃度が所定値となった硫酸銅溶液
はポンプ２５によりメッキ槽２６に供給される。

【００１５】メッキ槽２６はメッキ液２７としての硫酸
銅溶液が充填されていると共に、基板１および陽極２８
が浸漬されている。基板１は直流電源２９の負極と接続
されることにより陰極となっており、メッキ液２７の電
解によって金属銅が析出する。この場合、基板１として
は図５に示すように、通電用の銅膜５が施された基板が
使用されるものである。なお、陽極２８は透液性の隔膜
３０を介して基板１と隔離されるが、この隔膜３０はメ
ッキ液２７内に混入されている光沢剤が陽極表面に付着
するのを防止するものであり、例えば、カネカロン，サ
ラン，パイレン，テフロンイオン交換中性膜などを使用
することができる。このようなメッキ槽２６には、メッ
キ液２７内の銅イオン濃度を自動検出する銅濃度検出器
３１が継続されている。溶解槽２３内の硫酸銅溶液をメ
ッキ槽２６に供給するポンプ２５は、この検出器３１の
検出値によって作動し、これによりメッキ槽２６内の銅
イオン濃度が所定値を維持するように、その供給が行わ
れる。以下に、メッキ槽２６によるメッキ条件の一例を
示す。なお、このメッキ条件は基板１に２５μｍの厚さ
の銅メッキを行う場合である。

【００１６】 塩基性炭酸銅　　　　　　　　　　　　　　　　４０ｇ
／１硫酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１８０ｇ／１光沢剤　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　適　　量陰極電流密度　　　　　　
　　　　　　　　５Ａ／ｄｍ２　温度　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０℃時間　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
０分

【００１７】以上の構成では、エッチング廃液から
回収した銅をメッキ時の銅イオン供給源としてメッキ槽
２６に供給するため、メッキ液２７の銅イオン濃度を常
に一定に保つことができる。このため陽極２８として銅
イオンを供給する可溶性のボール状の含燐銅を使用する
必要がなく、不溶性の板状の電極、例えば白金／チタン
，酸化イリジウム／メタン，酸化ルテニウム／チタンを
使用することができる。従って陽極２８の表面積が一定
となるため、陽極の電流密度を一定値に保持することが
でき、安定した電流密度となる。これによりメッキ皮膜
の厚さを均一にすることができると共に、メッキ液に不
純物が混入することがなく、ブラックフィルムの生成お
よび煩雑なメッキ液の交換もなくなる。また、電流密度
が安定するため、電流密度を２倍にしたメッキも可能で
あり、これにより、メッキ時間を半減させることもでき
る。さらにメッキ液内の銅イオン濃度が均一化および安
定化するため、メッキ条件の管理、調整も容易となる。 さらに、また、銅イオン供給源としてエッチング廃液内
の銅を使用するため、そのサイクル使用により銅の節減
が可能となる。

【００１８】次に本実施例を具体的数値により、その有
効性を示す。（１）厚さ２ｍｍ，縦横の長さが各２００
ｍｍのステンレス板に厚さ５０μｍの銅メッキを行い、
この銅メッキ皮膜を剥離して、その引張試験を行った。 この銅メッキ皮膜の伸び率は１６．２〜２６．４％であ
り、含燐銅を使用した従来のメッキ方法の伸び率１０〜
１８％よりも優れていた。また、銅メッキ皮膜の拡張力
は３３〜３８ｋｇｆ／ｍｍであり、従来方法の３０〜３
０ｋｇｆ／ｍｍに比べて、安定した皮膜となっていた。

【００１９】（２）板厚３５ｍｍの基板に径０．３５ｍ
ｍのスルーホールを開孔し、メッキを行って、スルーホ
ール内のメッキ皮膜のつきまわり性を検査した。従来方
法では６０％のつきまわり性であるのに対し、８０％の
つきまわり性を示し、高いつきまわり性となっていた。

【００２０】（３）厚さ１８μｍの銅箔を板厚１．６ｍ
ｍの絶縁基板の両面に積層した銅張積層板に径０．６ｍ
ｍおよび０．８ｍｍのスルーホールを形成し、この銅張
積層板に膜厚２５μｍの銅メッキを行った。そして、熱
サイクル試験、半田ディップ試験、実装試験を行ったと
ころ、いずれも問題のない信頼性のある結果となった。

【００２１】なお、以上の説明ではエッチング廃液内の
銅を塩基性炭酸塩として回収したが、本発明では酸化銅
、その他の銅化合物の形態で回収しても良い。また、本
発明はスルーホール以外の部位へのメッキにも、適用さ
せることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明はプリント配線板の一般的な製造
工程のエッチング廃液から銅を回収し、この銅を銅イオ
ン溶液の形態でプリント配線板の銅メッキ工程に銅イオ
ン供給源として供給するため、不溶性の陽極を使用する
ことができ、厚さが均一で安定したメッキ皮膜を形成す
ることができると共に、メッキ時の管理，操作が容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリント配線板製造の一般的な工程を示す工程
図。

【図２】エッチング廃液から銅を回収するための工程図
。

【図３】メッキ工程を示す構成図。

【図４】銅張積層板の一例の断面図。

【図５】スルーホールのメッキを行う第１工程の断面図
。

【図６】スルーホールのメッキを行う第２工程の断面図
。

【図７】スルーホールのメッキを行う第３工程の断面図
。

【図８】従来のメッキ方法を示す構成図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プリント配線板を製造するエッチング
   工程で使用されたエッチング廃液を中和して銅化合物を
   回収し、この銅化合物を溶解して銅イオン溶液とし、こ
   の銅イオン溶液をプリント配線板の銅メッキ工程に銅イ
   オン供給源として供給することを特徴とするプリント配
   線板の製造方法。
2. 【請求項２】　　前記銅イオン溶液をプリント配線板の
   スルーホールのメッキ工程に供給することを特徴とする
   請求項１記載のプリント配線板の製造方法。