JPH0568117B2

JPH0568117B2 -

Info

Publication number: JPH0568117B2
Application number: JP16785790A
Authority: JP
Inventors: Tomio Tanno; Takashi Sagara; Yasuhiro Oki; Juichi Fujisawa
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1993-09-28
Also published as: JPH0456390A

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関するも
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つて、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つては、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つて形成する場合、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
銅回路の表面は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
であつて、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、この突起によつて銅の回路の
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つ
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
易くなり、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−
176192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つて、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、還元が不十分であつたり、薬剤
の価格が高価であつたりするために、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イングし、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
生期の水素によつて、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つた。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
コーテイングした後、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。また本発明にあつて、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。以下本発明を詳細に説明する。内層用回路板としては、銅箔を張つた銅張ガラ
スエポキシ樹脂積層板、銅張ガラスポリイミド樹
脂積層板などの銅箔をエツチング処理等すること
によつて、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きるが、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、バフ研摩、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つてお
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、このような
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つ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つて銅回路
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（CuO）に
よつて形成される。そしてこの酸化処理によつて
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。このように還
元処理するにあたつて、まず銅酸化物（主として
CuO）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
着させてコーテイングする。このコーテイングを
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イングした後に、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つては、酸の
浴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つておこなうこ
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態で溶
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（Cu₂O）や金属銅（Cu）
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富
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つて、既述の特開昭59−
153797号公報や特願昭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
溶解することによつ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イングされているた
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
る凹凸粗面も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きるものである。ま
た金属粉末が酸に溶解する際に発生する水素など
のガスが銅酸化物の表面を包むために、このガス
によつ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
つた後に、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
とによつて、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
り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（Na₂CO₃）や炭酸カリウム
（K₂CO₃）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）やもしくは銅箔を重ね、こ
れを加熱加圧して積層成形することによつてプリ
プレグをボンデイ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
化学メツキ等によつ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
形成することによつて、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つて説明する。実施例１両面に70μ厚の銅箔を張つて形成した厚み1.0
mmのガ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、 K₂S₂O₈ …15ｇ／ NaOH …50ｇ／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１に平均粒子径が5μｍの亜鉛粉
末を10ｇ分散させた浴を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イングした。このように亜鉛粉末でコーテイングをおこな
つた後に、20％H₂SO₄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、Na₂CO₃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
こなつた。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、ガ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0.1mm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、6.7×10³パスカルに減圧した雰囲気下で、
170℃、40Kgｆ／cm²、120分間の条件で二次積層成
形することによつて多層板を得た。実施例２実施例１において、の工程の中和処理を、
Na₂CO₃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、
K₂CO₃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。比較例１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。比較例２実施例１において、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
示す。

【表】前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つて得ら
れた黒色を呈する凹凸が残つており、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つており、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つては、銅回路の銅酸
化物の表面にコーテイ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。また本発明にあつて、中和処理は強アルカリと
強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

【特許請求の範囲】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
コーテイングした後、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。