JPH04505829A - プリント回路の絶縁抵抗の改良法 - 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】 プ１ントロ　の　の ！豆立１１ 本発明はプリント回路の製造に関するものであり、更に詳しくはプリント回路基 板の絶縁抵抗を改良する方法に間するものである。

プリント回路の製造において、基本の出発材料は平らな絶縁基材物質、代表的に はエポキシ樹脂から成る平らな絶縁基材物質、更に代表的には片面または両面に 銅箔の薄層を接着結合させたガラス補強エポキシ樹脂から成る平らな絶縁基材物 質である。このプリント回路基板出発材料から、種々の異なった種類の処理を行 なってその表面上にプリント回路の伝導性回路を構成する区域および非伝導性区 域を選択的に形成させることができる。そしてこのような処理のすべての極め手 になるのは、えらばれた区域中のＩ４（もとの銅箔層を包含する）を最終的にエ ツチングして下地の絶縁基材を露出させることである。

代表的な方法において、たとえば両面プリント回路は両面に薄い銅箔層を接着積 層させた絶縁基材から成る基板から製造される。基板の回路の伝導性相互接続の ための貫通孔が基板を通して穴あけされ、そして基板は銅で無電解メッキされて 貫通孔表面が金属化されてｓｉｉの上に追加の鯛を付与する。有機メツキレシス ト（たとえばホトレジストの塗布、像形成および現像からの有機メツキレシスト ）が次いで基板表面に適用されて所望の回路模様のネガのメツキレシスト模様が 付与され、そして非レジスト区域には電気メッキにより追加の餌が蓄積する。そ の後に、メツキレシストに覆われていない露出銅区域上にエッチ・レジスト材料 （たとえばスズー鉛）が選択的に電気メッキされ、そしてその後にメツキレシス トが除去される。この基板は次いで鋼エツチング剤により処理されてメツキレシ ストで予め覆われていた銅区域がエツチング除去され、それによって基板両面に 伝導性回路区域と絶縁区域の選択的模様かえられる。その後の代表的な処理工程 にはスズ−鋼のりフローと融着右よびそれにつづくハンダ・マスクの選択的適用 が含まれる。

プリント回路基板の機能にとって重要なのは、平らな基板表面上で両者を分離す る絶縁材料の選択的区域によって与えられるような、選択的伝導性の通路と区域 の電気的一体性である。この目的のために、プリント回路の製造における出発材 料としての銅箔クラド基材の製造に使用する絶縁材料は、高い電気抵抗をもつよ うにえらばれる。プリント回路製造法の期間中の選択的エツチングの後に露出さ れる絶縁材料の表面は一般に、もとの絶縁材料自体よりもやや小さい抵抗を示し 、これは時として銅の不完全なエツチング除去の結合として、然しもっと普通に は絶縁基材への銅箔の接着法において基板製作者によって使用される化合物（た とえば亜鉛および／またはクロム化合物）からの金属が表面上に存在する結果と して起る。この金属は基板表面に見掛は上緊密に結合して銅エツチング法での完 全な除去に抵抗する。

これらの金属の存在によってもたらされる絶縁材料表面の抵抗減少は、比較的大 きな絶縁区域が伝導性区域を分離しているある種のプリント回路においては耐え ることができる。然しなから今日の傾向はこれよりずっと複雑で密な回路模様に 向けられており、その結果として絶縁表面区域および特にその上の残存金属から 生ずる潜在的な伝導性通路の貧弱な抵抗は、間隔の密につまった伝導区域間に望 ましくない漏電右よび短絡を生ぜしめやすい。

ｉ豆Ω里力 本発明の主要な目的は、絶縁基材の電気抵抗が十分に高水準に保持されてプリン ト回路の伝導性区域のあいだの問題となる漏電および／または短絡を回避するよ うになした。金−箔クラド絶縁基材からのプリント回路の製造法を提供すること にある。

本発明の別のより具体的な目的は、銅クラド絶縁基材からの銅のエチングで露出 した絶縁基材表面から、露出絶縁基材表面の抵抗を減少させる金属を除去する方 法を提供することにある。

これらの及びその他の目的は、鰐を選択的にエツチングして絶縁基材の表面区域 を露出させた後に、これらの露出区域を過マンガン酸アルカリ溶液と十分な時間 接触させて残存金属の少なくとも一部を露出区域から除去し、次いでマンガン残 分を中和することから成るプリント回路製造法によって達成される。

一般に、過マンガン酸アルカリ溶液との接触はプリント回路全体を必要な時間、 過マンガン酸アルカリ溶液中に浸漬することによって行なわれるが、他の方法（ たとえば噴霧）を全基板に対して、または可能であるならば処理すべき絶縁表面 に対して選択的に、使用することもできる。過マンガン酸カリウム溶液について は、水溶液中の過マンガン酸カリウムの温度は一般に約２０〜１００ｇ／ｌの範 囲にあるが、過マンガン酸ナトリウムの場合にはそれは一般に溶液中５０〜約１ ５０ｇ／ｌで存在させる。必要なアルカリ性は一般に少なくとも約８．０１代表 的には８．０〜１３．０の溶液ｐＨを達成するアルカリ性であり、好適な原料（ たとえば水酸化ナトリウム）によって付与することができる。

溶液は通常約７０〜約１２０°Ｆの温度で使用され、そして特定の溶液温度およ び調製、および所望の又は必要とする金属除去の程度に応じて、接触時間は数秒 から数分の程度たとえば約３０秒〜約１０分の程度でありうる。

理論によって拘束されるものではないけれども、過マンガン酸アルカリとの接触 は露出絶縁基材の薄い表面層を除去し、そしてこの処理がなければ表面層に埋め 込まれた又は表面層と結合している金属が過マンガン酸アルカリによって除去さ れるものと思われる。

！貝！」１１裟り五 本発明の方法は一般にすべての金属クラド絶縁基板材料に適用可能である、すな わち金属（たとえば鋼箔）クラドが基板の表面に付着しており、それによって絶 縁基材表面を露出させるためのエツチング後に残存金属が基材面の抵抗の減少を もたらし、そして絶縁表面によって相互に分離されている伝導区域間に漏電およ び／または短絡を与えることのある伝導性通路の生成の可能性をもたらす金属ク ラド絶縁基板材料に適用可能である。絶縁基材は一般に少なくとも約ｌＯ″オー ムの固有抵抗をもつようにえらばれ、そして本発明の目的は、プリント回路製作 の諸工程の後に、所望の伝導区域を分離する絶縁基材の表面区域が同様に高い抵 抗値をもつように調製することにある。この絶縁基材は熱硬化性右よび熱可塑性 のポリマーおよび樹脂を包含する好適な誘電材料のいづれかであることができ、 具体的にはエポキシ基材の誘電材料、代表的にはガラスまたはその他の補強用繊 維を分散させたエポキシ基材誘電材料である。

本発明の方法は絶縁基材上の銅箔クラドが究極的には選択的にエツチングされて プリント回路上に絶縁区域を与えるすべてのプリント回路の製作に利用可能であ る。ある場合にはもとの銅箔クライトは本発明の方法で選択的にエツチングされ た唯一の金属であるが、はとんどの場合には金属箔は当業技術に周知の無電解お よび／または電解法によってその上に付加金属厚さをもっていて、選択的にエツ チングして絶縁表面を露出させるにはこれらの区域に鋼箔クラドのみをもつ場合 よりも多くのエツチングを必要とする。

一般的にいって、絶縁基材の露出表面の接触はエツチングが完了した後の任意の 時間において行なうことができるが、はとんどの代表的な方法にとって、この接 触はスズ、鉛またはスズー鉛のエッチレジストをコンディショニングおよび溶融 するに使用する諸工程の後に、かつハンダ・マスクの適用前に行なわれる。然し ながら、いうまでもなく本発明を利用しつるプリント回路製作法には非零に多く の種類があり、その結果として、本発明の方法を行ないつる又は最もよく行ない つる均等に広い範囲の可能な及び論理点がこれらの方法にある。

過マンガン酸アルカリとの接触後に残存するマンガン残渣の中和は適当な化合物 たとえばヒドロキシアミン、砂糖、酸性硫酸塩のような還元剤を使用して、代表 的には浸漬または噴霧処理の可能な溶液状の（好ましくはやや酸性の溶液もの） 還元剤を使用して行なうことができる。

本発明を次の実施例を参照して更に具体的に説明する。

夾五五ニ ガラス補強エポキシ材料が約１０１０オームの抵抗をもつ両面が銅クラドのガラ ス補強エポキシ基材の両面を同等に処理して貫通孔をもつ基材を作り、この貫通 孔を鋼メッキして貫通孔表面を金属化し、そして箔表面に追加の銅を与えた。次 いでこれらの両面を乾燥フィルム・ホトレジストで被覆して像露光し、現像して 基板上にメッキ・レジストの選択的な模様を与えた。非レジスト区域に電気メッ キによって追加の１４（１，４ミル）を蓄積させ、その後に蓄積鋼区域に電気メ ッキによりスズー鉛のエッチ抵抗層（０，３ミル）を与えた。その後に、メッキ ・レジストを剥離し、その下にある無電解鋼および鋼箔をエツチングにより除去 して伝導区域（たとえば軌跡、パッドなど）の間の絶縁層を選択的に露出させて 所望回路の模様を製造した０次いでこの基板を処理してスズー鉛の電気メツキ層 を再流動化Ｃリフロー）シ５次に赤外溶融した。

一方の基板をその後に常法どおりリンス、乾燥およびハンダ・マスク適用によっ て連続的に処理した。基板上に５００ボルト直流のバイアスを加え、２４時間毎 に測定を行なって、プリント回路を９５％Ｒ）ｆ（相対湿度）で９５°Ｆにおい て９６時間試験した。絶縁基材の露出区域の抵抗の読みは１０６〜１０１オーム の範囲にあった。

他の基板を本発明により処理した。すなわち、ハンダの溶融後に基板を６０ｇ／ ｌの過マンガン酸カリウムおよび４０ｇ／ｌのＩＮ・水酸化ナトリウムを含む過 マンガン酸アルカリ溶液（９０°Ｆ）中に２分間浸漬した。その後に基板を水で リンスし、ヒドロキシルアミンの酸性溶液中に浸漬してマンガン残渣を中和し、 その後に乾燥してハンダ・マスクを適用した。絶縁材料の表面区域の抵抗測定値 はＩＱ１１〜１０Ｉ！オームの範囲にあった。

上記の実施例は本発明を特にその好ましい態様について具体的に説明し記述する ためのものであって、請求の範囲に述べたこと以外に本発明を限定するものと解 すべきではない。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１つの平らな表面に薄い金属箔の層を接着させた絶縁基材から成 るブリント回路基板を選択的にエッチングして伝導性区域の予め定めた模様と絶 縁基材から成る絶縁区域とをもつブリント回路を製造するブリント回路の製作方 法において；エッチング後の絶縁区域を過マンガン酸水溶液に十分な時間有効な 条件で接触させて絶縁区域から十分な量の付着金属を除去し、それによってブリ ント回路中の絶縁区域により付与される電気抵抗を改良し、そしてその後にブリ ント回路上に残る残存マンガンを中和することを特徴とする改良を加えて成る方 法。
2. ２．薄い金属箔層が銅から構威される請求項１の方法。
3. ３．絶縁基材がエポキシ樹脂から構成される請求項２の方法。
4. ４．絶縁基材がガラス補強エポキシ樹脂から構成される請求項３の方法。
5. ５．過マンガン酸アルカリ水溶液が約２０〜約１５０ｇ／１の過マンガン酸塩を 含み且つ結８〜約１３のｐＨをもつ請求項１〜４のいづれか１項の方法。
6. ６．残存マンガンの中和が過マンガン酸アルカリ水溶液に接触させたブリント回 路の区域を選元剤と接触させることを含む請求項１〜４のいづれか１項の方法。
7. ７．絶縁区域と過マンガン酸アルカリ水溶液との接触が過マンガン酸アルカリ水 溶液中へのブリント回路の浸漬を含む請求項１〜４のいづれか１項の方法。
8. ８．選択的エッチングが金属箔およびブリント回路製作中に該箔上に蓄積する無 電解メッキ金属を回路基板から除去する請求項１〜４のいづれか１項の方法。
9. ９．ブリント回路の伝導区域がスズー鉛の外面層を含み、そしてエッチング後の 非伝導区域と過マンガン酸アルカリ水溶液との接触が該スズー鉛の層のリフロー および溶融後に行なわれる請求項１〜４のいづれか１項の方法。
10. １０．少なくとも１つの平らな表面に薄い銅箔の層を接着させたエポキシ樹脂絶 縁基材から成る平らなブリント回路基板を選択的にエッチングしてブリント回路 の絶縁区域として働くようにエポキシ樹脂絶縁基材を選択的に露出させるブリン ト回路の製作方法において、エッチング後のエポキシ樹脂絶縁基材の露出表面区 域を少なくとも結８のｐＨをもつ結２０〜結１５０ｇ／１の過マンガン酸塩を含 む過マンガン酸アルカリ水溶液に十分な時間および有効な条件で接触させてエポ キシ樹脂絶縁材料の露出表面から十分な量の付着金属を除去し、それによってブ リント回路中の絶縁区域により付与される電気抵抗を改良し、そしてその後にブ リント回路上に残る残存マンガンを中和することを特徴とする改良を加えて成る 方法。