JPH05259612A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電食試験の前後とも絶縁抵抗が高く、微細な
配線パターンでも確保できる、フルアディティブ法によ
るプリント配線板の製造方法を提供すること。 【構成】 絶縁基板上にアルカリ水溶液で剥離可能な
パターン状レジストを形成する工程、無電解銅めっき
の核となる触媒を付与する工程、アルカリ水溶液でレ
ジストを剥離する工程、無電解銅めっき用のレジスト
を形成する工程及び無電解銅めっきにより配線パター
ンを形成する工程を含むことを特徴とするプリント配線
板の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁基板上に無電解銅
めっきにより配線パターンを形成するプリント配線板の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板の製造には、表面
に金属薄膜を有する絶縁基板、すなわち銅張り積層板が
用いられており、これは主としてエポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂などを含浸した紙又は布の所定量と接着剤を塗
布した銅箔とを重ね合わせ、熱圧積層して製造される。
プリント配線板は、銅張り積層板上の配線パターン部分
以外の銅箔をエッチング除去して絶縁物基板（積層板）
上に配線パターンを形成してなるものである。

【０００３】このため、この銅張り積層板による方法で
は、基板上の銅箔の大部分をエッチング除去するため無
駄が多く、しかも穴あけ加工により形成された穴（スル
ーホール）には金属被覆が行われておらず、穴あけ後、
さらにスルーホールめっきが必要となる。

【０００４】一方、この方法に対して、絶縁基板上及び
スルーホール中の穴壁に直接無電解銅めっきを行って配
線パターンを形成するフルアディティブ法が重要視され
ている。このフルアディティブ法は、主としてエポキシ
樹脂、フェノール樹脂などを含浸した紙又は布の所定量
を熱圧積層して製造された絶縁基板上に、特公昭４５−
９８４３号公報などに記載された無電解めっき用の下地
接着剤を形成する。その後、穴あけし、基板表面及び穴
内にＰd を主成分とする無電解めっき用触媒を付与し、
さらに、配線パターンを除く部分に無電解銅めっき用レ
ジストを形成した後、無電解銅めっきにより配線パター
ンを形成する。また、絶縁基板及び接着剤中にＰd を主
成分とする無電解めっき用触媒を混入しておき、その基
板上に無電解めっきレジストを形成して無電解銅めっき
により配線パターンを形成するフルアディティブ法もあ
る。

【０００５】いずれの方法でも、無電解銅めっきレジス
トの解像度を配線パターンに生じさせるため、高密度プ
リント配線板の製造が可能である。しかしながら、導電
性であるＰd が絶縁基板及び接着剤の表面又は内部に存
在するため、絶縁抵抗が低いことや、高温高湿下で電圧
を印加する電食試験で絶縁抵抗が劣るという問題があ
る。特に、近年のプリント配線板の高密度化に伴い、電
食性が大きな問題となってきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、フルア
ディティブ法によるプリント配線板の製造には、配線パ
ターンが微細になると、絶縁抵抗や電食試験での絶縁抵
抗が低下するという問題点があった。そこで、本発明
は、絶縁抵抗や電食試験での絶縁抵抗が高く、微細な配
線パターンでも確保できる、フルアディティブ法による
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上に
予めアルカリ水溶液で剥離可能なレジストを形成した後
に、無電解銅めっきの核となる触媒を付与してめっきす
べき部分のみに無電解銅めっき触媒を存在させることに
よって、上記目的を達成したものである。

【０００８】すなわち、本発明は、無電解銅めっきによ
り配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法に
おいて、絶縁基板上にアルカリ水溶液で剥離可能なパ
ターン状レジストを形成する工程、無電解銅めっきの
核となる触媒を付与する工程、アルカリ水溶液でレジ
ストを剥離する工程、無電解銅めっき用のレジストを
形成する工程及び無電解銅めっきにより配線パターン
を形成する工程を含むことを特徴とするプリント配線板
の製造方法に関する。

【０００９】次に、本発明のプリント配線板の製造方法
について詳細に説明する。本発明において絶縁基板とし
ては、特に制限はなく、各種のものを使用でき、例え
ば、フェノール樹脂を含浸した紙を積層した紙フェノー
ル板、エポキシ樹脂を含浸したガラス布を積層したガラ
スエポキシ板などが挙げられる。これらの基板のさらに
具体的なものとしては、無電解銅めっきの触媒を含有し
ないもので、例えば、日立化成工業株式会社製の商品名
ＬＰ−４６１Ｆ、ＬＥ−６７Ｎ等の製品として入手でき
るものがある。

【００１０】また、基板表面に無電解銅のめっき用下地
接着剤層が形成されていてもよい。この接着剤層は、ゴ
ム、フェノール、エポキシ樹脂等からなる液状の接着剤
をディップコート法、カーテンコート法などにより塗
布、乾燥し、硬化したものや、その接着剤を予め支持体
フィルム上に塗布、乾燥し、フィルム化した接着剤フィ
ルムを基板にラミネート（熱圧接着）し、硬化したもの
である。ラミネートは、プリント配線板製造の分野で周
知のラミネータを用いて行うことができる。すなわち、
接着剤フィルムにポリエチレン等の保護フィルムが無い
場合はそのまま、保護フィルムがある場合は保護フィル
ムを剥離して又は剥離しながら接着剤面を基板側にし
て、基板の両面又は片面に加熱加圧ラミネートする。

【００１１】その後、接着剤層を有する場合には、クロ
ム酸・硫酸の混合液などの化学粗化液を用いて表面を粗
化する処理を行うこともできる。

【００１２】本発明の工程において、絶縁基板上にア
ルカリ水溶液で剥離可能なレジストを形成するには、プ
リント配線板用感光性フィルムとして市販されているフ
ィルムをラミネートして基板上に感光層を形成するか又
は液状の感光剤を基板上にディップ法等により塗布、乾
燥して感光層を形成する。感光層材料としては、アルカ
リ水溶液で剥離可能なレジストを形成しうるものであれ
ば、特に制限はない。前者のフィルムとしては、例えば
日立化成工業（株）製の商品名フォテック（登録商標）
ＨＦ２４０、Ｈ−Ｓ４３３等として入手できるものがあ
る。これらのフィルムの基板へのラミネートは、接着剤
フィルムのラミネートと同様にプリント配線板製造の分
野で周知のラミネータを用いて同様に行うことができ
る。

【００１３】上記のようにして基板上に感光層を形成し
た後、超高圧水銀灯、メタルハライドランプなどを光源
とする露光機を用いて像的に露光し（この場合、ネガフ
ィルムには、めっきレジストのパターンと同一パターン
を用いる）、ポリエステルフィルム等の支持体フィルム
を除去した後、アルカリ水溶液で現像することによっ
て、パターン状レジストを形成する。ここで、アルカリ
水溶液としては、特に制限はなく、様々なものを用いる
ことができ、例えば、アルカリ金属の水酸化物の水溶
液、アルカリ金属のリン酸塩の水溶液、炭酸ナトリウム
等のアルカリ金属の炭酸塩の水溶液などが挙げられる。
特に炭酸ナトリウムの水溶液が好ましい。

【００１４】本発明の方法における工程は、無電解銅
めっきの核となる触媒を付与する工程である。ここで、
触媒としては、無電解銅めっきに使用される任意の触媒
であってよく、例えば、塩化パラジウム等のパラジウム
化合物、塩化ロジウム等のロジウム化合物などを含有す
る触媒液、例えば、日立化成工業（株）製の商品名ＨＳ
１０１Ｂなどが挙げられる。触媒を付与する工程は、上
記のような触媒液に工程でレジストを形成した基板を
浸漬し、その後水洗することによって行うことができ
る。その後、さらに蓚酸等を用いて活性化処理を行うこ
とができる。

【００１５】次に行う工程は、アルカリ水溶液でレジ
ストを剥離する工程であり、プリント配線板製造の分野
で周知のレジスト剥離機を用いて行うことができる。ま
た、レジスト剥離に用いられるアルカリ水溶液は、水酸
化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化
物の水溶液、該水溶液にさらにアルコール等を含有させ
た溶液等である。

【００１６】次に、無電解銅めっき用のレジストを形成
する工程を行う。この工程は、前記のアルカリ水溶液
で剥離可能なレジストを形成する工程と同様に行うこと
ができる。すなわち、無電解銅めっき用のレジストとし
ては、特に制限はなく、液状レジスト又は感光性フィル
ムを用いることができる。液状レジストを用いる場合に
は、基板上にディップコート法、カーテンコート法など
各種な方法で液状レジストを塗布し、乾燥する。また、
感光性フィルムを用いる場合には、公知のラミネータを
用いてラミネートする。

【００１７】その後、超高圧水銀灯、メタルハライドラ
ンプ等を光源とする露光機を用いて像的に露光する。こ
の場合、アルカリ水溶液で剥離可能なレジストを露光す
るときに用いたネガフィルムを用いる。次に、感光性フ
ィルムを用いた場合には、ポリエステルフィルム等の支
持体フィルムを剥離した後、トリクロロエタン等の有機
溶剤又は１重量％炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ水
溶液で現像することによりレジストを形成する。さら
に、紫外線照射や１５０℃前後の熱により硬化を行って
もよい。

【００１８】最後に、工程として無電解銅めっきによ
り配線パターンを形成する工程を行う。この工程は、常
法により、硫酸銅、ホルムアルデヒド等を主成分とする
各種の無電解銅めっき液に基板を浸漬することによって
行うことができる。ここで、無電解銅めっき前に、めっ
き触媒の活性化処理を行ってもよい。

【００１９】無電解銅めっきの完了した基板には、液状
レジストやドライフィルムタイプのソルダレジストを形
成してもよい。

【００２０】本発明方法により製造されたフルアディテ
ィブ法のプリント配線板は、めっきレジストの下部にめ
っき触媒が存在しないため、絶縁抵抗や電食試験での絶
縁抵抗が向上し、微細な配線パターンのプリント配線板
を製造することができる。

【００２１】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれによって制限されるものではな
い。

【００２２】実施例１ 接着剤フィルム（日立化成工業株式会社製、商品名フォ
テック（登録商標）ＡＰ−１５３０）をガラスエポキシ
板（日立化成工業株式会社製、商品名ＬＥ６７Ｎ、厚さ
０．８mm、５００mm×３００mm）の両表面に、ホットロ
ールラミネータ（日立化成工業株式会社製、商品名ＨＬ
Ｍ−１５００型）を用いてホットロール温度１５０℃、
ホットロール圧４kgｆ／cm² 、ラミネートスピード1.０
ｍ／分の条件で、ポリエチレンフィルムを剥離しながら
ラミネートし、基板サイズに接着剤フィルムを切断し
た。

【００２３】次に、紫外線と赤外線が同時に放射される
平行光照射型反射板を有する８０Ｗ／cmの高圧水銀灯２
本を有する紫外線照射機（株式会社オーク製作所製、商
品名ＨＭＷ−５１４型）を用い、３６５ｎｍセンサーで
１．２Ｊ／cm² の紫外線を照射した。次に、ポリエステ
ルフィルムを剥離し、１５０℃の雰囲気温度を有する硬
化炉内で３０分間加熱した。次に、ネガフィルムの位置
合わせ用の穴をあけた。

【００２４】基板上の硬化した接着剤層を無水クロム酸
６５ｇ／ｌと濃硫酸２５０ml／ｌとからなる化学粗化液
で５０℃で７分間処理し、水洗後、５０℃の湯洗処理を
１０分間行った。次に、６ｇ／ｌの水酸化ナトリウム水
溶液で５０℃で約１０分間処理して、接着剤表面の粗化
残渣物を除去し、さらに水洗した。

【００２５】こうして粗化した基板にアルカリ水溶液で
剥離可能なレジストを形成するため、感光性フィルム
（日立化成工業株式会社製、商品名フォテック（登録商
標）ＰＨＴ−８８７ＡＦ−２５）を基板の両表面に、ポ
リエチレンフィルムを剥離しながらホットロールラミネ
ータで、ホットロール温度１００℃、ホットロール圧３
kgｆ／cm² 、ラミネートスピード１．５ｍ／分の条件で
ラミネートし、基板サイズに感光性フィルムを切断し
た。

【００２６】次に、ネガフィルムとして、幅１cm×長さ
１０cmの長方形パターンを遮光部として有する銅箔引き
剥がし（ピール）強度測定用パターンと、一辺が２．５
cmの正方形パターンを遮光部として有する２６０℃のは
んだ耐熱性測定用パターンと、電極部に幅１００μｍ×
長さ１０cmのくしの歯が、＋電極側と−電極側を組み合
わせたときに、１００μｍの間隔で並ぶように結合され
たくし形パターンを遮光部として有する電食試験の絶縁
抵抗測定用パターンを用いて、基準穴で位置合わせし、
超高圧水銀灯（株式会社オーク製作所製、商品名ＨＭＷ
−２０１Ｂ）で露光量６０ｍＪ／cm² で露光した。次
に、感光性フィルムの支持体のポリエステルフィルムを
剥離除去した後、１重量％炭酸ナトリウム水溶液で３８
秒間スプレー現像（液温３０℃）し、水洗後、８０℃で
１０分間乾燥してパターン状レジストを得た。

【００２７】次に、無電解銅めっきの触媒となるＰd を
含有する触媒液（日立化成工業株式会社製、商品名ＨＳ
１０１Ｂ）中にレジストを形成した基板を２分間浸漬し
て触媒を付与した。水洗後、蓚酸１ｇ／ｌと３６重量％
の塩酸１０ml／ｌとからなる活性化液に５分間浸漬し、
さらに水洗した。

【００２８】こうして無電解銅めっきの触媒付与をした
基板上の、アルカリ水溶液で剥離可能なレジストを３重
量％水酸化ナトリウム水溶液（液温４５℃）で３０秒間
スプレーし、剥離し、水洗し、１２０℃で１０分間乾燥
した。

【００２９】その後、剥離の完了した基板の表面に、無
電解銅めっき用のレジストを形成するため、感光性フィ
ルム（日立化成工業株式会社製、商品名フォテック（登
録商標）ＳＲ−３２００−３５）を基板の両表面に、ポ
リエチレンフィルムを剥離しながらホットラミネータで
ラミネート（ホートロール温度１００℃、ラミネート圧
３kgｆ／cm² 、ラミネートスピード１．２ｍ／分）し、
基板サイズに感光性フィルムを切断した。

【００３０】次いで、アルカリ水溶液で剥離可能なレジ
ストを形成する時に用いたネガフィルムを用い、基準穴
で位置合わせ（同じ位置に同じパターンが残るように）
し、超高圧水銀灯（株式会社オーク製作所製、商品名Ｈ
ＭＷ−５９０）で露光量２００ｍＪ／cm² で露光した。
次に、感光性フィルムの支持体のポリエステルフィルム
を剥離除去した後、１，１，１−トリクロロエタン（液
温１５℃）で５０秒間スプレー現像し、水洗後、８０℃
で１０分間乾燥した。

【００３１】こうして得られた基板を、硫酸銅・五水塩
１５ｇ／ｌ、エチレンジアミン四酢酸３０ｇ／ｌ、３７
％ＨＣＨＯ水溶液１０ml／ｌ及びシアン化ナトリウム２
５mg／ｌを含み、水酸化ナトリウムでpH１２．５に調整
した無電解銅めっき液に７０℃で１５時間浸漬し、各配
線パターン形成部に約３０μｍ厚の銅めっき膜を形成し
た。次に、水洗し、１５０℃で３０分間乾燥した。

【００３２】その後、電食試験用のくし型パターンで両
極以外の部分へ、熱硬化型ソルダーレジスト（太陽イン
キ製造株式会社製、商品名Ｓ−２２２ＭＪ６）をスクリ
ーン印刷し、１５０℃で３０分間熱硬化した。

【００３３】得られた配線パターンを有する基板につい
て、ＪＩＳ−Ｃ６４８１法に準拠してピール強度及びは
んだ耐熱性を測定した。また、電食試験用パターンにつ
いては、両極にリード線をはんだ付けし、直流電圧５０
０Ｖを１分間印加し、初期の絶縁抵抗を測定した後、直
流電圧１００Ｖを印加しながら８５℃、湿度８５％の恒
温恒湿槽に入れ、２４０時間後に取り出し、印加を停止
した。その後、直流電圧５００Ｖを１分間印加し、電食
試験後の絶縁抵抗を測定した。測定結果を表１に示し
た。

【００３４】比較例１ 実施例１でアルカリ水溶液で剥離可能なレジストを形成
する工程と、それを剥離する工程を行わない以外は、全
く同様に行って、無電解銅めっきの配線パターンを有す
る基板を作成した。また、実施例１と同様にピール強
度、はんだ耐熱性及び電食試験を行い、結果を表１に示
した。

【００３５】

【表１】

【００３４】上記の結果から明らかなとおり、本発明の
実施例で得られたプリント配線板は、ピール強度、はん
だ耐熱性ともに良好であり、さらに、めっきレジストの
下部にめっき触媒が存在しないため、初期の絶縁抵抗が
著しく高く、電食試験後の絶縁抵抗も１０¹²Ω以上と優
れた特性を示した。これに対し、比較例では、ピール強
度及びはんだ耐熱性は良好であったものの、電食試験後
の絶縁抵抗は１０¹⁰Ωと低い値であった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、フルアディティ
ブ法でピール強度及びはんだ耐熱性に優れるとともに、
電食試験後の絶縁抵抗などの絶縁抵抗に優れたプリント
配線板を得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無電解銅めっきにより配線パターンを形
   成するプリント配線板の製造方法において、絶縁基板
   上にアルカリ水溶液で剥離可能なパターン状レジストを
   形成する工程、無電解銅めっきの核となる触媒を付与
   する工程、アルカリ水溶液でレジストを剥離する工
   程、無電解銅めっき用のレジストを形成する工程及び
   無電解銅めっきにより配線パターンを形成する工程を
   含む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】 絶縁基板が、表面に接着剤層を有するも
   のである請求項１記載のプリント配線板の製造方法。