JPH0456390A - 内層用回路板の銅回路の処理方法 - 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、多層プリント配線板の製造に使用される内層
用回路板の銅回路の処理方法に閃するものである。

【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。 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
銅回路の表面ば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。 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、特開昭５６−１５３７９７
号公報や特開昭６１−１７６１９２号公報においても報
告されているように、銅酸化物、特に酸化第二銅は酸に
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ツキをする際に化
学メツキ液や電気メツキ液に浸漬すると、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ツ
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（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。 このために上記特開昭５６−１５３７９７号公報ではア
ルカリ性還元剤の水溶液を用い、上記特開昭６１−１７
６１９２号公報ではアミンボラン類の水溶液を用い、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こ
れを還元処理することによって、表面の微細な凹凸を残
したまま銅酸化物を酸に溶解しにくい酸化第一銅あるい
は金属銅に還元し、ハロー現象を抑制する試みがなされ
ている。しかしアルカリ性還元剤やアミンボラン類を用
いておこなう還元処理は、還元が不十分であったり、薬
剤の価格が高価であったりするために、実用性において
問題がある。 そこで本出願人は従前に特願平２−６９３６３号におい
て、発生期の水素による還元処理の方法を提案した。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、銅回路の表面に銅酸化物よりも
イオン化し易い亜鉛粉末などの金属をコーティングし、
次いで酸で処理して金属を溶解させると同時にこの際に
発生する発生期の水素によって、銅酸化物を強力に還元
させるようにするのである。そしてこのように還元処理
したのち、内層用回路板を水洗して酸を洗い流し、内層
用回路板を多層プリント配線板への成形に用いることが
できる。

【発明が解決しようとする課題］ しかし還元処理後に水洗して酸を洗い流す際に、銅酸化物を還元させて形成されている銅の凹凸が洗浄水中に溶解してしまい、銅回路の表面に凹凸粗面を形成するという目的が達成できないトラブルが多発するという問題があった。 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、還元処理後に酸を除去する際に銅の凹凸が溶解されることを防ぐことができる内層用回路板の銅回路の処理方法を提供することを目的とするものである。 【課題を解決するための手段】

本発明に係る内層用回路板の銅回路の処理方法は、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、次いで銅酸化物の表面に銅酸化物よ
りもイオン化し易い金属をコーティングした後、酸で金
属を溶解させると同時にこの際に発生する発生期の水素
で銅酸化物を還元させ、次に銅の回路の表面を中和処理
した後、水洗処理することを特徴とするものである。 また本発明にあって、中和処理は強アルカリと弱酸との
塩を用いておこなわれる。 以下本発明の詳細な説明する。 内層用回路板としては、銅箔を張った銅張〃ラスエポキ
シ樹脂積層板、銅張〃ラスポリイミド樹脂積層板などの
銅箔をエツ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
がで終るが、その他、積層板に化学メツキや電気メツキ
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
［摩、ソフトエツ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、この上うな粗面化処理は省略することができる
。 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（Ｃｕｂ）
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。 このようにして内層用回路板の銅回路の表面に銅酸化物
を形成させた後に、銅酸化物に発生期の水素を作用させ
、その強力な還元作用で銅酸化物をその表面の凹凸を残
したまま酸化第一銅あるいは金属銅に還元させるもので
ある。この上うに還元処理するにあたって、まず銅酸化
物（主としてＣｕｂ）よりもイオン化し易い金属、例え
ば亜鉛粉末などの金属粉末を銅回路の銅酸化物の表面に
付着させてコーティングする。このコーティングをおこ
なうためには、例えば水に金属粉末を分散させた液を用
い、この液に内層用回路板を浸漬したり、内層用回路板
にこの液をスプレーしたりしておこなうことができる。 上記のようにして銅回路の酸化物層の表面に金属粉末を
付着させてコーティングした後に、金属粉末を酸で銅酸
化物の表面から溶解させる。金属粉末を溶解させる酸は
特に限定されるものではないが、銅酸化物の溶解と還元
速度の点から、酸化力の低い硫酸や塩酸などの水溶液が
好ましい、また酸で金属粉末を溶解させるにあたっては
、酸の俗に内層用回路板を浸漬したり、内層用回路板に
酸をスプレーしたりすることによっておこなうことがで
きる。このように酸で金属粉末を溶解させると、この金
属は銅酸化物よりもイオン化し易いために銅酸化物より
優先的に陽イオンの状ａｒ溶解される。このように金属
粉末が酸に溶解される際に水素が発生し、この水素で銅
回路の銅酸化物に還元作用が働き、銅酸化物中の酸化第
二銅（ＣｕＯ）を酸化第一銅（Ｃｕ２０）や金属＠（Ｃ
ｕ）に還元させることができる。特に、金属が酸の水溶
液に溶解する際に生成される水素の発生直後の状態、す
なわち発生期の水素は極めて反応性に冨み、還元作用が
非常に高いものであり、しかもこの発生期の水素は銅酸
化物の表面に直接作用するために、銅酸化物を強力に還
元させることができる。このように銅回路の表面に形成
した銅酸化物を還元させることによって、既述の特開昭
５６−１５３７９７号公報や特開昭６１−１７６１９２
号公報においても報告されているように、銅酸化物を酸
に溶解しにくいものにすることができるものであり、酸
に溶解することによって発生するハロー現象を防ぐこと
が可能になるのである。ここで、上記のように酸を作用
させる際に銅回路の表面に形成した銅酸化物が酸に溶解
されると、銅の酸化で形成された凹凸粗面が消失されて
しまうおそれがあるが、銅酸化物の表面には銅酸化物よ
りも優先して酸に溶解される金属粉末がコーティングさ
れているために、この金属粉末で銅酸化物を酸から保護
しながら還元させることができ、銅の酸化で形成される
凹凸粗面を保持しつつ銅酸化物を酸に溶解しにくい状態
に還元することがで訃るものである。 また金属粉末が酸に溶解する際に発生する水素などの〃
スが銅酸化物の表面を包むために、このがスによっても
銅酸化物を酸から保護することができる。 このようにして酸で処理して還元処理をおこなった後に
、直ちに水洗して酸を洗い流すと、既述したように銅酸
化物を還元させて形成されている銅の凹凸が洗浄水中に
溶解してしまうおそれがある。 これは、水洗の際に還元処理面で硫酸等の酸と水の濃淡
電池のような現象が起こり、銅が洗浄水に溶解していく
ものと推定される。そこで本発明では、酸で処理して還
元した後に水で物理的に酸を洗い流すという遅い方法で
はなく、酸を中和処理するという化学的な方法で瞬時に
除去することによって、濃淡電池が生じて銅が溶解する
ことを防ぐようにするものである。この中和はアルカリ
溶液を用いておこなうことができ、酸で処理した内層用
回路板を直ちにアルカリ溶液に浸漬したり、内層用回路
板にアルカリ溶液をスプレーしたＴ）　しておこなうこ
とができる。しかし、水酸化ナトリウムなど水酸化アル
カリのような強アルカリを用いて中和処理をおこなうと
、銅と反応して水酸化銅が銅回路の表面に形成され、銅
回路の導電性能が低下する等のトラブルが発生するおそ
れがある。 このために本発明において中和反応に用いるアルカリと
しては、強アルカリと弱酸の塩、例えば炭酸ナトリウム
（Ｎ　１２ｃ　Ｏコ）や炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ１）な
どを使用するの好ましい。 上記のようにして中和処理して内層用回路板の銅回路の
表面の酸を中和除去したのちに、直ちに水洗や湯洗等し
て乾燥し、あとはこの内層用回路板を用いて、通常の工
程で多層プリント配線板を製造することができる。すな
わち、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＃！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
リプレグをポンディング層として多層に積層し、さらに
スルーホールをドリル加工して設けると共に化学メツキ
等によってスルーホールメツキを施し、さらにエツチン
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。

【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７０μ厚の銅箔を張って形成した厚み１、Ｏ
ｍ＋＋＋の〃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、 Ｋ２Ｓ２０．　　　　　　・・・１５ｇ／１ＮａＯＨ−
５０ｇ／ｌ の組成の過硫酸カリウム浴を６０℃に調整し、この酸化
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
酸化処理した。 ■　次に、水１Ｎに平均粒子径が５μｍの亜鉛粉末を１
０ｇ分散させた裕を９０℃に加温し、この浴に内層用回
路板を３分間浸漬して銅回路の表面に亜鉛粉末を付着さ
せてコーティングした。 ■　このように亜鉛粉末でコーティングをおこなった後
に、２０％Ｈ，Ｓｏ、水溶液中に内層用回路板を１分間
浸漬して、銅回路表面の亜鉛を溶解除去した。この際に
銅回路の表面の銅酸化物は還元作用を受けた。 ■　次に、Ｎ　ａ　２　ＣＯｙを５重量％添加した水溶
液中に内層用回路板を１分間浸漬して中和処理をおこな
った。 ■　この後に、内層用回路板を流水で水洗して乾燥した
。 そしてこのように処理した内層用回路板の両面に、〃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−鶴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１８μの銅箔を重ね、６．７Ｘ１０’パ
スカルに減圧した雰囲気下で、１７０°Ｃ、４０ｋＨｆ
／　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。 ｍζ 実施例１において、■の工程の中和処理を、Ｎａ２ＣＱ
３を１重量％添加した水溶液を用いておこなうようにし
た他は、実施例１と同様にした。 実施例３ 実施例１において、■の工程の中和処理を、Ｋ２ＣＯ，
を５重量％添加した水溶液を用いておこなうようにした
他は、実施例１と同様にした。 Δ１汁り 実施例１において、■の工程の中和処理をおこなわない
ようにした他は、実施例１と同様にした。 塩息１」ユ 実施例１においで、■の工程の中和処理を、ＮａＯＨを
５重量％添加した水溶液を用いておこなうようにした他
は、実施例１と同様にした。 上記実施例１〜３及び比較例１，２において、■の工程
で内層用回路板を水洗乾燥した後の、銅回路の表面の外
観を観察した。観察結果を次表に画表の結果にみられる
ように、酸を用いて還元処理した後に中和処理するよう
にした各実施例のものでは、銅回路の表面は酸化処理に
よって得られた黒色を呈する凹凸が残っており、銅の溶
解を防止できているが、中和処理せずに水洗した比較例
１のものでは、銅の地色が一部露出すると共に凹凸が部
分的になくなっており、銅回路の表面の一部が溶けてい
ることが確認される。また中和処理に強アルカリを用い
た比較例２のものでは、各実施例のものと同様に銅の溶
解を防ぐことができるが、銅と反応して水酸化銅が生成
されることが確認される

【発明の効果】

上述のように本発明にあっては、銅回路の銅酸化物の表
面にコーティングした金属を酸で溶解させると同時にこ
の際に発生する発生期の水素で銅酸化物を還元させ、次
に銅の回路の表面を中和処理した後、水洗処理するよう
にしたので、酸を中和処理するという化学的な方法で銅
回路の表面から酸を瞬時に除去することができるもので
あり、水洗で酸を除去する場合のように濃淡電池が生じ
て銅回路の表面が溶解されることを防止でき、還元処理
後に酸を除去する際に銅の凹凸が溶解されることを防ぐ
ことができるものである。 また本発明にあって、中和処理は強アルカリと弱酸との
塩を用いておこなうようにしたので、中和処理の際に銅
と反応して水酸化銅が生成されるようなことがなく、水
酸化銅の生成による導電性能に問題が生じることを防ぐ
ことができるものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、次いで銅酸化物の表面に
   銅酸化物よりもイオン化し易い金属をコーティングした
   後、酸で金属を溶解させると同時にこの際に発生する発
   生期の水素で銅酸化物を還元させ、次に銅の回路の表面
   を中和処理した後、水洗処理することを特徴とする内層
   用回路板の銅回路の処理方法。
2. （２）中和処理を、強アルカリと弱酸との塩を用いてお
   こなうことを特徴とする請求項１に記載の内層用回路板
   の銅回路の処理方法。