JPH0455553B2 - - Google Patents

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JPH0455553B2
JPH0455553B2 JP62504477A JP50447787A JPH0455553B2 JP H0455553 B2 JPH0455553 B2 JP H0455553B2 JP 62504477 A JP62504477 A JP 62504477A JP 50447787 A JP50447787 A JP 50447787A JP H0455553 B2 JPH0455553 B2 JP H0455553B2
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JP
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resist
metal
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metallization
solution
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JP62504477A
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Piitaa Ii Kukansukisu
Harorudo Roodenizaa
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MacDermid Inc
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Publication date
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Publication of JPH0455553B2 publication Critical patent/JPH0455553B2/ja
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Description

本発明の背景 本発明は印刷回路板の製造に関するものであ
り、更に詳細には、金属化の必要なスルーホール
のある二重側面及び多層の印刷回路板の製造に関
するものである。 印刷回路の製造では、今や、各側面に回路構成
要素を印刷してある平らな板を準備するのは陳腐
である。 また、重要性が増してきているのは、絶縁性基
体及び伝導性金属（例えば銅）を統合してある平
らな積層品から成る、いわゆる多層回路板であつ
て、これでは絶縁性基体で隔離された伝導性金属
の平行な内部層、すなわち平面が１個以上構造体
の中に存在している。積層品の露出している外側
の側面には、二重側面板のときのように印刷回路
パターンがあり、かつ内部の伝導性平面自体は回
路パターンを包含している。 二重側面及び多層の印刷回路板では、中に伝導
性回路構成要素のある板の種々の層、または側面
の間で相互接続させることが必要である。これを
達成するには、板の中に、電気的相互接続を必要
とする、側面及び層と連絡している金属化された
伝導性スルーホールを設ける。伝導性スルーホー
ルを設けるために主として使用する方法は、板
に、きりまたは打ち抜きで開けたスルーホールの
非伝導性表面に金属を無電解析出させる方法であ
る。 金属化させたスルーホールのある二重側面、あ
るいは多層の印刷回路板を製造する代表的な過程
を、工程系統図、第１図並びにこれに付随して、
過程の個々の工程での板の対応する構造を、横断
面で、寸法を非常に拡大して示してある第２図で
説明する。図示してある過程では、まず、両側面
に薄い銅はく積層品１２適用してあるエポキシガ
ラス樹脂が代表的の、非伝導性基体１０から成る
銅クラツド基体を準備する。スルーホール１４の
積層板に、きりで開けて、非伝導性基体物質１０
のホールの表面を露出する。板を洗浄し、かつ、
きりで開けたホールのばりを取り、続いてスルー
ホールの表面を伝導性金属でめつきするのに必要
な種種の工程を行う。すなわち、一般には板を処
理装置上にのせし、きれいに掃除し、かつ調整
し、そしてマイクロエツチング法を行つて、銅の
表面を、次に適用する活性剤／触媒を密着させや
すくし、開けたスルーホールは一般に穴開け操作
で既に触媒を密着させるのに十分な粗さにしてあ
るが、時にはガラス充てん基体樹脂製の板では、
ガラス繊維のめつき適性を改良するために、ガラ
スエツチングを使用して露出しているガラス繊維
をとる。工程系統図では示してないが、個々の各
処理操作の後に通常冷水水洗を使用する。次に活
性剤（触媒）を、露出している表面に適用し、そ
の後、活性剤を、当業界では公知のように、促進
させる。次に無電解銅１６を活性化させた表面に
析出させ、スルーホール表面を金属化する。次に
板を水洗し、かつ乾燥した後に、めつきレジスト
１８をあらかじめ定めてあるパターンで施すこと
によつてホールの表面、及び伝導性回路構成要素
（パツド、写図等）の輪郭を明確に定める領域に
追加の金属増加を行い（一般には、フオトレジス
ト、所望のパターンでマスクを通す露光及び現像
を施すことによつて、あるいは別法としては、レ
ジストをパターンでスクリーン印刷することによ
つて）、次に、例えば、銅を電気めつきして、追
加の銅２０を供給する。次に金属化させた所望の
領域をエツチングレジストで保護し、めつきレジ
ストを取り除いてエツチングレジストで保護して
いない領域を基体の表面まで腐食する。 当業界で実施している上記の過程には、公知の
改良法が幾つかある。説明する過程は「重析出
〔heavy deposition〕法」と呼ぶのが代表的であ
つて、析出させた無電解銅の層は百万分の約80イ
ンチから百万分の100インチまでである。変化で
は、無電解銅をわずか百万分の約15インチから百
万分の20インチまで析出させ（「薄析出〔thin
deposition〕」）、かつ続いてレジストを所望のパ
ターンで施す前に、金属を増加するために、百万
分の約100インチから百万分の200インチまでの電
解銅ストライク層を析出させる。「パネルめつき
〔panel plating〕」と呼ぶ、もう一つの改良法で
は、銅を薄く析出させ、続いてレジストを付与す
る前に、電解銅めつきをして十分な、すなわち最
終の厚さ（例えば１ミル（2.5ミクロン）から1.5
ミル（51ミクロン）まで）にする。この変化で
は、パターンに従うレジストは、めつきレジスト
としてよりも、むしろエツチレジストとしての働
きをし、エツチレジストはホール、パツド、写図
等を十分増加させる領域に施す。次に、保護され
ていない銅の領域を基体表面まで腐食する。 使用する個々の改良法は関係なく、上記の過程
には共通に幾つかの処理工程について必要なこと
がある。しかしながら、実際の製造実施の経済性
に関しては、行つた特定の工程の全部の数よりは
異なるタイプの工程の数が多い方が問題となる。
すなわち、重または薄析出そのものによるスルー
ホールのめつきには、かなりの数の処理及び水洗
工程を含んではいるが、工程は全部、基本的には
製造中の簡単な過程で行うことのできる湿式処理
である。経済的な観点から、もつと重要なのは板
を湿式処理過程から取り出し、これを乾燥し、こ
れに光で画像を作り、あるいはスクリーン印刷を
施し、それからこれを湿式、めつき及びエツチン
グ過程に戻す必要があることである。パネルめつ
きについても全くその通りであつて、この場合に
は、金属を増大させるための無電解及び電解処理
はエツチレジストを施すために中断し、次に湿式
処理エツチング工程に戻す。プラント及び中間の
乾燥過程の異なる領域の間で板を物理的に運び、
かつ戻すことを必要とする処理過程中の中断で、
製造コストを著しく増すことがある。 本発明の概要 金属化の必要なスルーホールがある二重側面及
び多層の印刷回路板を製造する方法を提供するの
が本発明の目的である。 本発明のもう一つの目的は、説明したタイプの
製造方法を提供することであり、この方法では製
造過程の中断と関連のある、先に指摘した不利な
点を解消する。 本発明の更に独特な目的は、金属化の必要なス
ルーホールがある二重側面及び多層の印刷回路板
を製造する方法を提供することであり、この方法
ではスルーホールを金属化する前に、所望のあら
かじめ定めてあるパターンで、めつきレジストを
板の表面に適用する。 本発明の更に他の目的は、今記載したばかりの
製造方法を提供することであつて、この方法で
は、使用する物質は有機系よりもむしろ水性系を
使用して処理することができる。 本発明に従つてこれらの目的及び他の目的を達
成するのは、金属化の必要なスルーホールのあ
る、二重側面及び多層の印刷回路板を製造する方
法の提供によつてであり、この方法ではアルカリ
でストリツプすることのできる水性のめつきレジ
スト物質の、あらかじめ定めてある所望のパター
ンを、スルーホールを金属化する前に、板の表面
に付与して、金属化を望まない領域の輪郭を明確
に定め、次にスルーホールの表面及びレジストの
表面をもつ板の表面に、金属を受け入れるために
表面を活性化する処理を施し、次にレジストの完
全性を損なうこともなく、また金属化を望む表面
を不活性化することもなく、先に施したレジスト
の表面を、次の金属化に対して選択的に不活性に
するのに有効な条件下で、板にアルカリ性水性媒
質による処理を行い、かつ次に板を処理して、こ
のような金属化に対して活性で、スルーホール表
面をもつ板のこれらの表面に金属化層を付与す
る。 本発明の独特の実施態様に従つて、レジストの
付与全表面の活性化、及びレジスト表面の選択的
不活性化に続く金属化は、無電解、あるいは電解
で行うことができ、かつめつきの技法及び工程の
組み合わせを包含して、スルーホール表面、並び
にホールパツド及び写図のような板表面の他の部
分で、金属を所望の厚さにすることができる。そ
の後、ホール、パツド、写図などの領域に腐食抵
抗性コーテイングを施すには通常の方法を使用
し、続いて金属を基体の表面まで腐食し、次に他
の標準仕上げ処理を行う。 本発明の方法では、金属化処理を開始する前
に、めつきレジストを、あらかじめ定めてあるパ
ターンで付与するので、公知の技術では必要な中
断をすることなく、めつき、洗浄、エツチング等
の種々の湿式工程をまつすぐに経て、板を処理す
ることができることになる。結果として、製造の
時間及び費用でかなりの節約が実現できる。本発
明を使用して得られる、更に別の利点は、下記の
更に詳細な検討で明らかになるであろう。 先行技術 ドリー二世〔Dorey〕等の米国特許第
4537799号明細書では、選択的無電解金属化法を、
付加タイプの印刷回路板の製造に関連して記載し
ている。この方法によれば、絶縁基体に穴を開け
て、所望のスルーホールを作り、次に基体の表面
に負のレジストパターンを作つて、レジストでコ
ーテイングされていない領域で、所望の回路パタ
ーンの輪郭を描き、レジストは有機溶剤で除去す
ることのできる／可溶性のフオトレジストまたは
インキである。次に基体及びレジスト表面を腐食
して、次に適用する触媒層及び無電解金属層の密
着性を増すようにする。記載の一実施態様によれ
ば、次に板を弱酸（酢酸、ギ酸、プロピオン酸）
で処理し、基体上のレジスト表面を、実質的に腐
食することなく、おだやかな溶解または平滑化を
させて、処理してあるレジストに次に適用する触
媒を本質的に密着させなくする。その後、触媒を
適用し、かつ金属の無電解析出を行つて、レジス
トで覆われていない領域を金属化する。記載して
ある、もう一つの実施態様では、触媒を、腐食し
てある基体及びレジストに、まず密着させ、その
後、板を弱酸で処理してレジストを少量溶解し
て、そこから触媒物質を除去し、かつ／またはレ
ジスト上の触媒種を不活性にする。次に、レジス
トで覆われていない領域に無電解析出を行う。ド
リー二世の方法の著しく不利な点は、溶剤除去
性／溶解性レジスト、及びそのための誘性処理物
質に依存していることである。 ソウヤー〔Sawyer〕の米国特許第4388351号明
細書もまた印刷回路板製造の付加的なタイプ、及
びこれの選択的金属化に関するものである。負の
レジストパターンを、溶剤ストリツプ性／溶解性
レジスト物質を使用して、絶縁基体上に作り、全
表面を腐食させ、全表面を感光させ、かつ無電解
銅析出のための触媒を作用させ、レジストをスト
リツプし、かつ残つている触媒画像上に無電解銅
を析出させる。別法としては、レジストをストリ
ツプする前に、無電解銅のフラツシユめつきを、
最初にレジスト表面を含む全表面に析出させ、レ
ジスト（及びその上の金属フラツシユコーテイン
グ）をストリツプした後に残つているフラツシユ
パターン上に無電解銅を更に増加させる。所望の
領域での金属化及び（または）完全な金属化は、
レジストをストリツプした後に行うので、ソウヤ
ー法の重大な不利な点は、前記のドリー二世等の
米国特許第4537799号明細書で検討したように、
金属化領域で所望の線の幅を精密に制御すること
が不可能なことである。 ドリー二世等の米国特許第4574031号明細書は、
ソウヤーの付加タイプ法と同様であり、この特許
明細書では、フオトレジストマスクを絶縁性基体
の表面上に所望のパターンで施し、全表面（すな
わち、基体の露出表面及びレジストの表面の両
方）に無電解金属析出のための触媒を作用させ
て、無電解金属の薄いフラツシユを全表面に析出
させ、続いてマスク（及びそれと共にその上のフ
ラツシユ）を除去する。次に追加の金属を、残つ
ているフラツシユの上に、無電解析出で増加させ
る。ソウヤーの教示を、水性アルカリ性溶解性及
びストリツプ性のフオトレジストにまで拡張して
はいるが、それでもやはり、ドリー二世のこの方
法には、ソウヤーと同じ不利な点がある、すなわ
ち、レジストマスクを存在させないで追加の金属
増加を行うという事実のために、金属化領域で所
望の幅の線を精密に制御することが不可能であ
る。その上、前記のドリー二世等の米国特許第
4537799号明細書で指摘したように、ソウヤータ
イプの方法はフラツシユの特定の厚さの達成に際
どく左右される。最も重要なのは、レジストに施
すフラツシユが厚過ぎれば、レジストのストリツ
プは極度に困難になることがあり、かつ板上に
は、金属があつてはならない領域で、必要がな
く、かつ好ましくない金属のうろこ傷が残ること
になるかも知れない。 ワジマ等の米国特許第4151313号明細書では、
印刷回路板の製造方法を記載しており、これでは
チタン、ニツケル及びアンチモンの酸化物の固溶
体を含有する熱硬化性樹脂から成るめつきレジス
トを、基体に負のパターンで施し、かつ次に基体
及びレジストの全表面に触媒を作用させて無電解
金属析出をさせる。次に触媒を過硫酸アンモニウ
ムの塩酸溶液と接触させて、レジスト物質自体、
あるいは基体表面に存在する触媒に作用させるこ
となく、レジストの表面から除去し、次に残つて
いる、触媒を作用させた基体表面で無電解めつき
が進行する。この特許明細書によれば、レジスト
中の金属酸化物は使用した触媒を転化させて、無
機酸溶液で、たやすく溶解することのできる化合
物にする。ワジマ等の方法の重大な欠点は、特殊
な組成の熱硬化性レジスト物質を使用するのが必
要条件であり、かつフオトレジストを使用する方
法を行うことができないことである。 シプリー ジユニアー〔Shipley，Jr〕等の米
国特許第3562038号明細書は、基体表面の選択的
無電解金属化に関するものであり、かつ印刷回路
板の製造に有効であると記載してある。この特許
明細書によれば、基体を選択的に処理して（例え
ば、機械的または化学的に、ざらざらにする）、
吸収するコロイド状の無電解析出触媒を、処理を
施さない領域よりも選択的に良く保持する領域を
生成する。次に、コロイド触媒を全領域に施し、
基体全体をストリツパー溶液と接触させて、選択
的保持力のある領域を除く、全領域から触媒を除
去し、かつ次に基体を無電解めつきする。スルー
ホールの金属化法が記載してあつて、基体にスル
ーホールを作り、基体をコロイド触媒と接触さ
せ、次にスルーホールを除く全領域から触媒を除
去するためにストリツパー溶液と接触させ、かつ
次に無電解金属をスルーホール上に選択的に析出
させる。記載してある、もう一つの実施態様で
は、回路板基体をざらざらにし、回路パターンの
裏返しのレジスト画像を基体に施し、基体をコロ
イド触媒溶液に浸せきし、次にストリツピング溶
液（塩化銅、塩酸（37％）、水）に浸せきし、次
に無電解銅めつき溶液に浸せきして、スルーホー
ルの中及びざらざらにしてある露出基体表面だけ
をめつきすることになり、そして次に電気めつき
を施して、無電解銅の領域一面に電解銅を析出さ
せる。先行技術では、上記の方法では実際問題と
して、やはりレジスト上に無電解金属を析出する
ことになることを報告した。
【図面の簡単な説明】
第１図はスルーホールのある印刷回路板を製造
する通常の方法の工程系統図であり、第２図で
は、第１図に示した処理過程の種々の段階での印
刷回路板のスルーホール領域の横断面を示し、第
３図及び第４図では、それぞれ本発明の一実施態
様について、過程の工程系統図及び対応する横断
面の構造を示し、かつ 第５図及び第６図では、それぞれ本発明の別の
実施態様について、過程の工程系統図及び対応す
る横断面の構造を示す。 構造を説明する各図面、すなわち、第２図、第
４図及び第６図では、図示してあるホール及びパ
ツドは、図面にある写図以外の写図と関連してお
り、かつ図示してある写図は、図面にあるパツド
及びホール以外のパツド及びホールと関連があ
る。
【発明の詳細な説明】
本発明の方法では、スルーホール表面を金属化
する前に、レジストを、あらかじめ定めてある所
望のパターンで、スルーホールが１個以上ある、
適切な二重側面、あるいは多層の金属クラツド回
路板基体に施して、めつきさせたくない領域の輪
郭を明確に定める。選定するレジスト物質は現像
した状態なし硬化した状態で、アルカリ性水溶液
の作用を受けて、あらかじめ触媒を施してあるに
もかかわらず、次の無電解金属析出に対して、表
面を不活性化することができるものでなければな
らない。更に、レジスト物質は、次に施される電
気めつきの金属層析出をも阻まなければならない
ことはいうまでもなく、しかも最後には基体表面
から完全にストリツプできなければならない。 本明細書で使用する、レジスト表面の「不活性
化」は、金属クラツド印刷回路板基体の状態に関
係があり、基体上に所望のパターンでレジストを
施しておいて、次の析出金属の受け入れに対し
て、全表面が触媒作用、または「活性化」をする
ように非選択的に処理する。本発明に従つて、こ
のように処理した基体は、金属析出の前に、触媒
をレジスト表面から選択的に除去するか、または
除去できる条件下で、アルカリ性水溶液と接触さ
せて、このような表面を、金属析出を受け入れさ
せなくする意味で「不活性化」する。この不活性
化の機構は、本質的に、レジスト表面から、その
上の触媒層をストリツピングすることを包含して
いる。このストリツピングは、レジスト自体を少
しも溶解しないで、触媒層だけをレジスト表面か
らストリツピングすることを包含することがで
き、かつするのが普通であり、アルカリ性水溶液
はここで、レジスト表面の軟化を行つて、触媒層
を、その溶液によつて、あるいは次の洗浄で、ス
トリツプする。しかしながら、本発明では、下に
あつて触媒を担持している、レジストの表面の非
常に薄い部分を、アルカリ性水溶液で実際に溶解
するためからも、触媒層の「ストリツピング」を
本発明の範囲に含める。どちらの場合でも、金属
析出に対して、レジストの不活性化が行われるの
は、このアルカリ性水溶液による処理後に残つて
いるレジスト表面には、もはや必須触媒種が無い
からである。 レジストが維持しなければならない固有の特性
に関して、先に示した限度内で選定する特定のレ
ジストは、比較的多種多様のタイプのレジストか
ら選定することができる。特に好ましいのは感光
性レジスト物質（フオトレジスト）であり、かつ
この部類の中では、レジストはネガまたはポジの
どちらの作用をしてもよい。ネガの作用をするフ
オトレジストでは、現像することのできる感光性
物質を基体表面に均一に施してから、所望のアー
トワーク外形を示すマスクを通して露光させる。
露光させたレジストの領域は「不溶化」（橋かけ
結合）になるが、一方露光させなかつた領域（ホ
ール、パツド、写図等のパターンで）は適切な現
像剤で溶解及び除去のできる形態のままである。
ポジの作用をするレジストでは、露光領域（パツ
ド、ホール、写図等）は可溶化形態に転化され
て、溶解及び除去ができるが、一方露光させなか
つた領域はレジストのままである。フオトレジス
トは、作用がネガまたはポジのどちらでも、乾燥
フイルムであつても、液体タイプであつてもよ
い。 先に指摘した必要条件に支配されるレジスト物
質はまた非感光性タイプ、すなわち熱硬化性ある
いは硬化性樹脂であつてもよい。これらのタイプ
の樹脂を、周知のスクリーニング技法によつて、
所望のパターンで板の表面に施す。 第３図及び第４図を参考にして、本発明の特定
の一実施態様を、両側面を薄い金属はく１２０
（例えば銅）で覆つてある絶縁基体１００で始め
る。絶縁基体はガラス強化エポキシ基体、または
ポリイミドタイプの基体が代表的である。しかし
ながら、一般に絶縁性のどんな熱硬化性樹脂、熱
可塑性樹脂、またはこれらの配合物でも、使用す
ることができ、これらの繊維含浸形態、例えばフ
タル酸アリル、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポ
リアクリレート、ポリエチレン、ABS共重合体
などを包含する。板には穴を開けて作つた１個以
上のスルーホール１４０があり、これは板の各側
面に作ろうとする回路の間に伝導性の接続をさせ
るために金属化が必要である。 本発明の方法の次の工程では、レジスト物質１
８０を、所望の、あらかじめ定めてあるパターン
の形態で、板に施して、板表面の金属化を望まな
い領域の輪郭を明確に定める。指摘したように、
レジストは、先に触媒種を施してあつて、アルカ
リ性水溶液の作用を受けて金属化に対しレジスト
表面を不活性化することができなければならない
が、このような不活性を達成することができるの
は、レジストを腐食または破壊する不利な点がな
く、あるいはレジストを、そつくりそのまま板か
らストリツプすることもなく、あるいは金属化の
必要な板の露出領域に存在する触媒物質の除去
も、及び（または）不活性化もしない条件のとき
であり、これは前記したようにアルカリ性水溶液
でレジスト表面を軟化ないし溶解させることによ
つて行なわれる。つまりアルカリ性水溶液で長時
間処理すれば最後にはレジスト全体がストリツプ
してしまうが短時間処理や低濃度水溶液での処理
でそこに付着している触媒物質をストリツプ即ち
除去できる状態になつたら処理をとめればよい。
この点について特に好ましいのは、アルカリ性水
性媒質中でストリツプすることのできる、ネガの
作用をする感光性の乾燥したフイルムタイプのレ
ジスト（例えば、イー・アイ・ジユポン・ドヌム
ール社〔E.I dupont deNemours＆Co.〕販売の
リストン〔Riston〕3600系列、特にリストン
3615、同じくジユポン販売のリストン200系列フ
オトレジスター、ヘルクレス〔Hercules〕販売
のアカマール〔Aquamar〕フオトレジスト、ダ
イナケム エイチ・ジー〔Dynachem HG〕、及
び日本のニチゴ アルフオ〔Nichigo Alpho〕
販売のタイプ〔Type〕1038MWとして公知のフ
オトレジスト）、及び非感光性、スクリーン印刷
可能、アルカリ性ストリツプ可能のタイプのレジ
スト、特に、硬化して平滑な光沢のある表面にな
る、アクリル系がベースのタイプのものである。
場合場合に応じて、露光／現像、または硬化の後
に、レジストを施してある板は一般に水洗いし、
酸洗いし、水洗いし、調整剤と接触させ、そして
再び水洗いする。その後、板の表面をミクロエツ
チング剤（例えば、過酸化水素／硫酸の希薄溶
液）と接触させ、水洗いしてから、次の金属化の
触媒作用をする物質で活性化させる。 無電解金属化に関しては、表面の活性化は、当
業界では周知であるが、一般に、塩化第一スズ及
び塩化パラジウムの塩酸溶液のような、スズ−パ
ラジウムの一段階コロイド溶液と接触させて、表
面にパラジウム触媒層を作ることから成る。しか
しながら、活性化はスズ／パラジウムの二段階方
式で、あるいは銅化合物のような非貴金属で行う
こともできる。活性化の後、詳細には、スズ−パ
ラジウムコロイド溶液を活性化のために使用する
場合には、一般に促進剤溶液を使用して、触媒種
の活性度及び安定性を増大させる。 方法のこの段階では、活性の十分な触媒がレジ
スト物質の表面に存在して、スルーホール、パツ
ド、写図及びレジストで覆われていない他の領域
の所望の金属化をするばかりでなく、レジストの
所望しない金属化をも引き起こすことが分かる。
次に、本発明に従つて、レジスト表面の不活性化
をもたらす、すなわち、レジストから触媒層を除
去する条件下で、板をアルカリ性の希薄水溶液と
接触させる（例えば噴霧し、浸せきし）が、触媒
層の除去は、触媒層の除去ができるようなレジス
ト表面の十分な軟化、あるいは触媒を担持、また
は付着しているレジストの薄層の溶解のいずれか
による。しかしながら、同時に、レジストは、腐
食または破壊されないこと、あるいは板から完全
にストリツプされないことが保証されなければな
らない、そしてまた金属化の必要な領域に密着し
ている触媒種が除去されないこと、及び（また
は）実質的にどんな程度の不利な改変もされない
ことも保証されなければならない。 これらの目的を達成するためには、可溶性の炭
酸塩、水酸化物、ホウ酸塩などの比較的希薄なア
ルカリ性溶液、特に水溶性のナトリウムまたはカ
リウム形態の塩を使用する。レジスト物質はアル
カリ性水性媒質中で、最後には完全にストリツプ
できるように、慎重に選定してあるので、この工
程の操作条件、例えば、溶液の塩基度、並びに接
触の時間及び温度が厳格なあまり、レジスト上の
腐食を急速に、または積極的に促進し過ぎないよ
うに、あるいはレジストのない板の領域を不活性
化する危険を冒さないように保証することが必要
である。一般に、アルカリ性水溶液のPHは約８か
ら11.5まで、好ましくは約8.5から11までの範囲
にするべきである。板を溶液と接触させる温度は
一般に約70〓（21℃）から約130〓（54℃）まで
の範囲であり、約90〓（32℃）から約110〓（43
℃）までの範囲が好ましい。接触時間は、触媒層
をレジストから確実に除去するのに十分なよう
に、しかもレジストを大量に溶解しすぎる危険、
及び／または金属化をしたい領域に存在する触媒
を不活化する危険を冒すほど長くはなく選定す
る。 水洗の後には、板は、もうスルーホールの表
面、及びレジストで覆われていない他の表面の金
属化がいつでもできる。金属化法は金属、一般に
は銅、の無電解析出（例えば第４図、層１６０）
を包含するのが最も代表的であり、次にこの析出
に続いて、同様な金属、あるいは異種の金属を電
解で追加析出させることができる。例としては、
金属化は無電解銅、次いで電解銅を包含すること
ができる。どちらの場合でも、この金属化の次
に、適切なエツチングレジスト（例えば、スズ−
鉛）を上に適用し、めつきレジストをストリツピ
ングで除き、かつ保護されていない領域を、基体
表面までエツチングする。金属化は、電解銅によ
る金属化のような電解方法を完全に包含すること
ができる。 特定の金属化技法には関係なく、先に決めた触
媒を不活性化させるレジスト物質についての必要
条件は、また金属化法についての必要条件をも決
めることになる。詳細には、レジスト物質が、め
つき操作中に、確実に溶解しないようにするため
には、めつき溶液が強アルカリ性であつてはなら
ない。無電解めつきに関しては、この必要条件
で、強アルカリ性（PHが11から13まで）の公知
の、ホルムアルデヒドを基剤とする無電解浴を使
用することができない。しかしながら、次亜リン
酸塩還元剤を基剤とする無電解めつき浴が有効に
使用することができるのは、これの実施可能範囲
が、錯化剤を適切に選定すれば、低アルカリ性及
び低酸性の範囲まで広がるからである。例えば、
適切な無電解銅浴に関するクカンスキス
〔Kukanskis〕等の米国特許の第4209331号明細
書、及び第4279948号明細書を参照されたい。本
発明の目的を達成するために選定するレジスト
は、使用条件にあるこれらの浴中で溶解しない。
金属化の全部または一部を電解法で行う場合、適
切な酸性銅などの浴が公知である。 先に指摘したように、本発明の方法は、レジス
トが特定の条件下のアルカリ水溶液中で、触媒不
活性化に関する必要な特性を維持するならば、
種々のタイプのレジストを使用して行うことがで
きる。第５図及び第６図では、正の作用の感光性
レジストを使用する本発明の一実施態様を説明す
る。先の実施態様のときのように、スルーホール
１４０のある金属はく−クラツド基体１００，１
２０に、この場合は、正の作用をするフオトレジ
スト感光性物質１８０を適用し、これをあらかじ
め定めてあるパターンの光マスクを通して露光
し、次に現像して、露光した領域を溶解で除け
ば、板の表面に、金属化する必要のない領域の、
露光されていないレジストが残る。板には、次に
前記と同様に、種々の洗浄、調整、エツチング及
び活性化／促進処理を施す。レジスト表面は、も
う十分活性な触媒種を含有していて、めつき中に
（好ましくないが）金属化することになることが
分かる。以前と同様に、レジストの性質はアルカ
リ性希薄溶液を使用してこれから触媒種を除去す
ることができる。正のレジストを包含しているの
で、レジストの外側表面を分解し、かつ可溶化す
るのにちようど足りる時間の間、板全体を単に紫
外光線に露光させることによつて不活性化を行う
こともできる。次に、この工程に続いて洗浄工程
を行つて、影響を及ぼす薄い部分を除去すること
ができる。第５図に示すように、両技法を組み合
わせること、すなわち、最初に板を単に紫外光線
に暴露し、次に板をアルカリ正水溶液と接触させ
ることが一般に好ましい。この処理の後に、先に
検討したように、金属化を行う。 上記の実施態様で二重側面印刷回路板のスルー
ホールの金属化を説明しているけれども、全く同
じ方法を多層板に使用することができることは明
白であろう。当業界では公知であるが、多層板に
穴を開けて作つたスルーホールをめつきする方法
では、一般に穴開け処理で汚した樹脂を残らず露
出している金属の内部層表面から除去する汚れ落
とし工程が必要である。汚れ落としの代表的な技
法では、化学的な方法（例えば、クロム酸、濃硫
酸）、機械的な方法（例えば、水蒸気ホーニング、
第二次穴開け）、または他の方法（例えば、プラ
ズマエツチング）を包含し、これに続いて他の特
殊な処理を行つて、その後に活性化種及び金属化
をできるようにするためのスルーホール表面の調
整をすることができる。例えば、クカンスキス、
「汚れ除去の改良〔Improved Smear
Removal〕」、サーキツツマスフアクチヤリング
〔CIRCUITS MANUFACTURING〕、３月、
1983年、第573ページ〜第574ページ、及び一般出
願の米国特許第4597988号明細書を参照されたい。
本発明に関しては、このような汚れ落とし処理は
レジストを基体の表面に施す前または後のどちら
でも行うことができる。 本発明の方法で特に有益なのはクカンスキス等
の「酸化促進剤〔Oxidizing Accelerator〕」
（1986年４月22日、刊行手数料支払い済み）と題
する、一般出願の係属中の米国特許出願第712981
号明細書に記載してある活性化／促進であり、本
明細書では併せて参考資料とするが、この明細書
では、パラジウム／スズゾルを使用する一段階触
媒活性化法に続いて、酸化剤を含有するアルカリ
性溶液で促進を行い、このような促進は、本明細
書で使用するような次亜リン酸還元、ホルムアル
デヒド不含めつき浴の中で行う次の無電解めつき
と共に特に有効である。これらの好ましい促進溶
液の性質、すなわちこれらのアルカリ度及び水性
性質のために、本発明の方法の状況では、レジス
ト表面を不活性化し、しかも同時に、レジストの
ない板の表面への触媒の吸収を促進する手段のよ
うな溶液を使用することができる。しかしなが
ら、アルカリ度及び操作温度の必要条件が異なる
ために、無電解析出によつて金属化をしようとす
る場合には、レジスト表面の促進及び不活性化を
別々の工程（順序はどちらでも）を行うのが一般
であり、かつ好ましい。 記載した実施態様では、銅による金属化を代表
的に使用しているけれども、特別に選定したレジ
ストを溶解しない条件下で析出させることができ
さえすれば、他のどんな金属でも使用することが
できる。 本発明を、印刷回路板の製造に関して詳細に説
明するのは、本発明の方法の利点が最も容易に明
白になり、かつ重要なのが、この分野であるから
である。どの、めつき方法も開始しないうちに、
パターンに従つてレジストを適用することのでき
る本発明の方法で、通常の方法に多大の改良がで
きるのは、金属化工程、エツチング等を、必要な
レジスト適用を行うための中断をする必要がな
く、行うことができるからである。同じ目的に対
して適用することのできる他の方法と比較して、
本発明の方法では繊細な線で輪郭を明確に定め、
感光性レジスト物質を使用し、レジスト物質を溶
解するための有機溶剤の使用と関連する危険、及
び廃棄問題を避けることができる。スルーホール
の金属化が必要な二重側面、または多層タイプの
印刷回路板の製造に関して非常に有利であるが、
本発明はまた特に繊細な細部、または経済性の改
良が必要な、あらかじめ定めてあるパターンで、
基体表面を金属化する必要のある、どの方法にで
も適用することができる。 本発明の方法を下記の実施例で更に説明する。 実施例 １ 銅はくを積層してあるガラス強化エポキシ基体
は、穴を開けてスルーホールを設け、これを洗浄
し、ばりを取り除いてある。次に、板を感光性の
ネガの乾燥フイルムレジストのリストン
〔Riston〕3615でコーテイングする。マスクを通
して、所望のパターンで露光してから、レジスト
を炭酸ナトリウムが10g／ｌの溶液中で現像し、
水洗し、かつ下記の処理サイクル（適切な場合に
水洗を交えて）を施す、 １ 110〓で２分間、酸性洗剤（マツクデルミド
〔MacDermid〕9268）と接触させ、 ２ 室温で２分間、調整剤（マツクデルミド
9420）の1.5％（容量）水溶液と接触させ、 ３ 室温で１分間、ミクロエツチング溶液（マツ
クデルミドG4）｛ミツクデルミド60g／５容量
％硫酸1l｝と接触させ、 ４ 90〓で３分間、活性剤溶液−マツクデルミド
マクテイベート〔Mactivate〕10、1.5容量
％、マツクデルミド9008、50容量％及び５容量
％塩酸が残部−と接触させ、 ５ 100〓で５分間、炭酸ナトリウム10g／ｌ、
ジメチルアミンボラン（還元剤）0.5g／ｌ、PH
＝11.5の水溶液と接触させ、レジスト表面から
触媒層を除去して、不活性化を行い（レジスト
の溶解／除去がはつきりなくたつたことは、接
触溶液中に青色（レジストの色）が出ないこと
で分かる）、 ６ 130〓〜140〓で、２分〜５分の間、酸化促進
剤（炭酸水素ナトリウムでPH8.5〜PH9.0にして
ある次亜塩素酸ナトリウム水溶液）と接触さ
せ、 ７ 次亜リン酸で還元してある、ホルムアルデヒ
ドを全く含有しない無電解銅浴、マツクデルミ
ド249−Ｔ、PH＝９の中で、130〓で２分間、無
電解銅めつきを行い、 ８ ５容量％硫酸に酸浸せきし、 ９ 酸性銅めつき浴中で電気めつきする。 この処理中の種々の段階で板を検査して、金属
めつきがレジスト表面で全く起つていないこと、
及びレジストの腐食が全く認められないことを示
した（これは、詳細には、写図またはパツドの輪
郭を明確に定めるパターンの端ぞいのレジストの
しわ寄り、または縮みで証明されたものである）。
スルーホール上の銅の被覆率はすばらしく良かつ
た。 上記の過程の特定の変化では、工程５及び工程
６を交換することができ、かつ工程５の溶液中の
還元剤は省くことができる。 実施例 ２ 実施例１の方法を４枚の板で、最初の４工程を
通じて繰り返した（試料Ａから試料Ｄまで）。そ
の後、試料を次の工程で処理した、 ５ 炭酸ナトリウム10g／ｌ及びジメチルアミン
ボラン0.5g／ｌ、PH＝11.5の水溶液と接触さ
せ、接触の時間及び温度は下記の通り、 試料Ａ ５分、88〓 試料Ｂ ５分、100〓 試料Ｃ ５分、120〓 試料Ｄ ２分、120〓 ６ 室温で、５％硫酸で酸浸せきし、かつ ７ 酸性銅電気めつき浴、マクスペク
〔MaCuspec〕9239（マツクデルミド社）で電気
めつきする。 板の試料すべてで、スルーホールの中の銅被覆
率が良好であつて、どの処理でも、レジストのな
い表面から触媒の除去（よしあるにしても）を著
しく行つていないことを示した。試料Ａでは、レ
ジストの腐食がないことを示したが、レジスト表
面でめつきが多少起こり、これらの表面の不活性
化が十分でないことを示した。試料Ｃでは、レジ
ストの腐食を明らかに示した。試料Ｂ及び試料Ｄ
では、レジストの腐食はなく、かつレジスト表面
に金属めつきがないことを示し、レジストの密着
に及ぼす悪影響はなく、所望の不活性化ができる
こと、及び輪郭を精細に写図する能力があること
などを示した。 実施例 ３ 実施例２の手順を３枚の板で繰り返した（試料
Ａ、試料Ｂ、試料Ｃ）。実施例２で示した工程５
の代りに、試料を、ホウ砂10g／ｌ及びジメチル
アミンボラン0.5g／ｌ、PH＝9.5の水溶液と下記
のように接触させた、 試料Ｅ ５分、100〓 試料Ｆ ２分、120〓 試料Ｇ ５分、120〓 全試料のスルーホールの銅被覆率は良好であつ
た。どの試料にも、レジスト表面に金属めつきは
なかつた。試料Ｅ及び試料Ｆでは、レジストの腐
食のないことが明らかであつたが、試料Ｇではレ
ジストに極わずかの腐食があつた。 実施例 ４ 実施例２の手順を３枚の板で繰り返した（試料
Ｈ、試料Ｉ、試料Ｊ）が、工程５ではPH8.3を使
用し、かつ下記の接触の時間及び温度を使用し
た、 試料Ｈ ５分、100〓 試料Ｉ ２分、120〓 試料Ｊ ５分、120〓 全部の試料でスルーホール中の銅被覆率は良好
であつたが、試料Ｈ及び試料Ｉではレジスト表面
に金属めつきを示した。試料Ｊではレジストの腐
食、及びレジスト表面のめつきは示さなかつた。 示したように、上記の記載で本発明を説明し、
実施できることを示し、かつ実施について公知の
最良の方法を示したが、特に示す場合を除いて、
記載したどの特定の説明の過程も、物質または条
件も、本発明を制限するものと考えるべきではな
い。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 金属化を必要とする１個以上のスルーホー
    ル、及び金属化を望まない表面領域がある印刷回
    路板の製造において、 ａ 金属クラツド絶縁基体からなり、かつスルー
    ホールが１個以上ある平らな回路板物質を準備
    し、 ｂ アルカリ性水性媒質中でストリツプすること
    のできるレジストを、該板物質の表面に、あら
    かじめ定めてあるパターンで施して、金属化を
    望まない表面領域の輪郭を明確に定め、 ｃ 該板物質の残つている露出領域、スルーホー
    ル表面、及びレジスト表面に、該領域及び表面
    上に金属化を促進することのできる触媒種を付
    与し、 ｄ 該レジスト表面を軟化ないし部分的に溶解さ
    せるのに有効な条件下で、少なくとも該レジス
    ト表面をアルカリ性水溶液と接触させて該表面
    を金属化に対して不活性化し、 ｅ 該板物質を、これらの領域、及びレジストで
    保護されていない該スルーホール表面を包含す
    る板の表面を金属化するのに有効な条件下で、
    金属含有溶液中に浸せきし、かつ ｆ その後、該金属化領域、及びレジストで保護
    されていない表面に追加の金属コーテイングを
    形成させる、 工程を特徴とする、印刷回路板の製造方法。 ２ 金属化領域、及びレジストで保護されていな
    い表面に追加の金属のなお一層の形成が、該領域
    及び表面に、電解析出金属を付与することによつ
    て行なわれる、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ アルカリでストリツプできるレジストが感光
    性レジストである、請求の範囲第２項に記載の方
    法。 ４ アルカリでストリツプできるレジストがネガ
    型のフオトレジストである、請求の範囲第３項に
    記載の方法。 ５ アルカリでストリツプできるレジストがネガ
    型の乾燥フイルムフオトレジストである、請求の
    範囲第４項に記載の方法。 ６ アルカリでストリツプできるレジストがスク
    リーン印刷の非感光性レジストである、請求の範
    囲第２項に記載の方法。 ７ 平らな回路板物質が、上方及び下方の表面上
    に銅はくをもつ絶縁基体クラツドから成る、請求
    の範囲第２項に記載の方法。 ８ 平らな回路板物質が、絶縁基体及び伝導性金
    属層から成る、請求の範囲第２項に記載の方法。 ９ 工程(e)の金属含有溶液がPHが約10よりも低い
    金属析出溶液である、請求の範囲第２項に記載の
    方法。 １０ 工程(e)の金属含有溶液が無電解金属析出溶
    液である、請求の範囲第９項に記載の方法。 １１ 工程(e)の金属含有溶液が電解金属析出溶液
    である請求の範囲第９項に記載の方法。 １２ 板物質の残存露出領域、スルーホール、及
    びレジスト表面への触媒種の付与が、該表面及び
    領域に触媒物質を付与し、かつその後、該表面及
    び領域を、該触媒物質に対する促進剤と接触させ
    ることによつて行なわれる、請求の範囲第２項に
    記載の方法。 １３ 促進剤が酸化剤を含有するアルカリ性水溶
    液からなる、請求の範囲第１２項に記載の方法。 １４ アルカリ性水溶液が約8.0から約11.5まで
    の範囲のPHをもつ、請求の範囲第２項に記載の方
    法。 １５ アルカリ性水溶液が水酸化物、炭酸塩、及
    びホウ酸塩からなる群から選定するアルカリ性物
    質の水溶液である請求の範囲第１４項に記載の方
    法。 １６ アルカリでストリツプできるレジストがポ
    ジ型のフオトレジストであり、かつ工程(d)の接触
    の前に、板物質を簡単に紫外光線に露光して、ポ
    ジ型のフオトレジストの表面領域の小部分を溶解
    する、請求の範囲第２項に記載の方法。 １７ 金属化を必要とするスルーホール１個以
    上、及び金属化を望まない表面領域がある印刷回
    路板の製造において、 ａ スルーホールが１個以上ある銅はくクラツド
    絶縁基体から成る平らな回路板物質を準備し、 ｂ アルカリ性水性媒質の中でストリツプするこ
    とのでき且つレジストの領域間の表面領域に金
    属化しようとする板の表面領域の幅を定めるに
    少なくとも十分な垂直な厚さをもつレジスト
    を、該板物質の表面に、あらかじめ定めてある
    パターンで施して、金属化を望まない表面領域
    の輪郭を明確に定め、 ｃ 該板物質の残つている露出領域、スルーホー
    ル表面、及びレジスト表面に、該領域及び表面
    の上に、銅の析出を促進することのできる触媒
    種を付与し、 ｄ 該レジスト表面を軟化ないし部分的に溶解さ
    せて、これに密着させてある触媒種を、これか
    ら除去するよう、少なくとも該レジスト表面を
    アルカリ性水溶液と接触させ、その間金属化し
    ようとする領域の輪郭を定めるようにレジスト
    の完全性を維持し、そして、該表面及びレジス
    トで覆われていない領域では銅の析出を促進す
    るのに十分な活性のある触媒種を維持し、 ｅ 板物質を、レジストで保護されていないスル
    ーホール表面を包含する板の領域を、銅で金属
    化するのに有効な条件下で、銅析出溶液中に浸
    せきし、その間レジストの品質を実質的に低下
    させることなく、かつ ｆ その後、追加の電解で加える金属コーテイン
    グを、該金属化領域、及び保護されていない表
    面上に形成させる、 工程からなることを特徴とする印刷回路板の製
    造方法。 １８ アルカリ性の不活性化水溶液のPHが約8.0
    から約11.5までの範囲にある、請求の範囲第１７
    項に記載の方法。 １９ 板物質とアルカリ性の不活性水溶液との接
    触を約70〓（21℃）から約130〓（54℃）までの
    溶液温度で行う、請求の範囲第１８項に記載の方
    法。 ２０ アルカリ性水溶液が、アルカリ金属の水酸
    化物、炭酸塩、及びホウ酸塩から成る群から選定
    する水溶性塩の水溶液である、請求の範囲第１９
    項に記載の方法。 ２１ 回路板物質が、絶縁物質の面で隔離された
    銅内部層平面１枚以上、及び外側の仕上げ側面に
    銅はくのあるクラツドから成る多層板である、請
    求の範囲第１７項に記載の方法。 ２２ スルーホールに、金属化の前に、汚れ落と
    しを行う、請求の範囲第２１項に記載の方法。 ２３ パターンを金属はくクラツド絶縁基体表面
    に付与する方法において、該パターンが、金属化
    領域及び非金属化領域から成り、該基体に、アル
    カリ水溶液でストリツピングできるレジストを、
    あらかじめ定めてあるパターンで施して、金属化
    する必要のない表面領域の輪郭を明確に定め、そ
    の後、基体全体を、金属化の触媒作用をする触媒
    物質と接触させ、その後、基体をアルカリ性水溶
    液と接触させてレジストの表面を軟化ないし溶解
    させて金属めつきに対してレジストの表面領域を
    不活性にし、かつ、その後、基体を金属含有溶液
    と接触させて、レジストで覆われていない基体の
    領域を全部金属化することを特徴とする、金属は
    くクラツド絶縁表面にパターンを付与する方法。
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