JPH06196858A - プリント回路板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファインパターン化が可能で、銅資源を節約
でき、安価に製造できるプリント回路板の製造方法を提
供する。 【構成】 両面銅張積層板１の所定個所にスルーホール
４を穿設し、前記両面銅張積層板の全表面に無電解めっ
きで化学銅５を析出させ、前記スルーホール４にマスク
材を充填したのち、前記両面銅張積層板の両面に研磨処
理を施し、前記研磨処理後の両面銅張積層板の表面のう
ち、導体回路部，スルーホールランド部および端子部を
形成すべき個所８ａ，８ｂ，８ｃにレジストマスクをパ
ターニングし、エッチング処理を施して表面に露出して
いる銅層部分をエッチング除去し、前記レジストマスク
および前記マスク材を除去し、露出したスルーホールラ
ンド部および端子部を除いた個所を被覆してソルダーレ
ジスト１０をパターニングし、最後に、スルーホールラ
ンド部８ｂおよび端子部８ｃに、無電解めっきまたは電
解めっきにより、銅めっき層６’，ニッケルめっき層１
１，および金めっき層１２を順次形成するプリント回路
板の製造方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント回路板の製造方
法に関し、更に詳しくは、回路網のファインパターン化
が可能で、かつ、省資源にも利するプリント回路板の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント回路板の製造方法の１つにサブ
トラクティブ法があるが、以下に、その変法の１つを、
両面実装用のプリント回路板の場合につき、図面に則し
て説明する。まず、図１で示したように、例えばガラス
繊維−エポキシ樹脂積層板のような絶縁基材２の両面
に、通常、厚み１８μｍの銅箔３，３が積層されている
両面銅張積層板１が用意される。

【０００３】ついで、この両面銅張積層板１の表裏を貫
いて、例えば直径0.３〜６mm程度のスルーホール４，４
が穿設され（図２）、その後、全体に公知の無電解銅め
っきが行なわれる。その結果、銅箔３，３の表面および
スルーホール４，４の壁面には化学銅が析出して化学銅
層５が形成され、そのことにより、スルーホール４の壁
面にも導電性が付与される（図３）。その後、全体に電
解めっき法を施すことにより、上記化学銅層５の全表面
を被覆して厚み１０〜２５μｍの銅めっき層６が形成さ
れる（図４）。

【０００４】ついで、スルーホール４の中に、例えば穴
埋めインクのようなマスク材７を充填してスルーホール
の穴埋めを行なったのち、両面を研磨して、マスク材７
の表面７ａと銅めっき層６の表面６ａが同一平面を構成
するように処置する（図５）。その後、導体回路を形成
すべき個所８ａ，スルーホールランド部を形成すべき個
所８ｂ，および回路板の端子部８ｃを形成すべき個所
に、例えば、熱硬化型インクのようなレジストマスク９
をパターニングする（図６）。

【０００５】ついで、全体を銅エッチャントに浸漬し、
個所８ａ，個所８ｂ，個所８ｃ以外の銅層部分をエッチ
ング除去することにより絶縁基材２の表面２ａを露出さ
せる（図７）。その後、レジストマスク９を除去し、更
に続けてスルーホール内に充填されているマスク材７を
除去する。その結果、両面銅張積層板１には、いずれも
銅層の３層の積層構造である導体回路部８ａ，スルーホ
ールランド部８ｂ，端子部８ｃがそれぞれ形成される
（図８）。

【０００６】ついで、スルーホールランド部８ｂ，端子
部８ｃを除いた個所にソルダーレジスト１０をパターニ
ングして、導体回路部８ａと絶縁基材２の表面２ａを埋
設する（図９）。最後に、全体に電解めっきを施すこと
により、スルーホールランド部８ｂと端子部８ｃにおい
て露出している銅めっき層６の表面に、ニッケルめっき
層１１，金めっき層１２を順次形成する（図１０）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した製
造方法には次のような問題がある。まず、第１の問題は
回路網のファインパターン化が困難なことである。すな
わち、図４で示したように、化学銅層５の全表面に電解
めっき法で銅めっき層６を形成したときに、両面銅張積
層板１は大面積であるため、両面銅張積層板１の面内に
おける銅めっき層６の厚みのばらつきがおおきくなり、
そのため、図７で示したようなエッチング処理を施した
ときに、銅層部分では、過度にエッチング除去されたり
またはエッチング不足で残留したりすることが起こり、
回路設計時に決めたパターンの形成に難点が生ずるから
である。

【０００８】第２の問題は、銅資源が無駄に使用されて
いるという問題である。すなわち、図４で示したよう
に、化学銅層５の全面には電解めっき法によって一旦銅
めっき層６が形成されるが、次に、図７で示したような
エッチング処理時には、上記銅めっき層６のうち、導体
回路部８ａ，スルーホールランド部８ｂ，端子部８ｃに
相当する部分以外をエッチング除去してしまうので、そ
の部分のめっき銅は、結果として無駄になってしまう。

【０００９】第３の問題は、全体の工程の流れにおける
効率が悪いということである。すなわち、図１〜図１０
で示した工程においては、図４で示した銅めっき層６の
形成以後、つぎには、穴埋，研磨，レジストマスクのパ
ターニング，エッチング処理，レジストマスクとマスク
体の除去，そしてソルダーレジストの形成を経たのち、
再び、電解めっきのラインにのせている。このことは、
電解めっき工程が分断されていることであり、無電解銅
めっき工程後の処理を考慮すると、ラインの稼働効率を
悪くする要因になっている。

【００１０】本発明は、図１〜図１０で示した従来の製
造方法における上記した問題を解決し、回路網のファイ
ンパターン化を可能とし、銅の省資源も実現でき、かつ
生産ラインの高効率稼働を可能にするプリント回路板の
製造方法の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、両面銅張積層板の所定個所
にスルーホールを穿設する工程（以下、第１工程とい
う）；前記両面銅張積層板の全表面に無電解めっきで化
学銅を析出させる工程（以下、第２工程という）；前記
スルーホールにマスク材を充填したのち、前記両面銅張
積層板の両面に研磨処理を施す工程（以下、第３工程と
いう）；前記研磨処理後の両面銅張積層板の表面のう
ち、導体回路部，スルーホールランド部および端子部を
形成すべき個所にレジストマスクをパターニングする工
程（以下、第４工程という）；エッチング処理を施して
表面に露出している銅層部分をエッチング除去する工程
（以下、第５工程という）；前記レジストマスクおよび
前記マスク材を除去する工程（以下、第６工程とい
う）；露出したスルーホールランド部および端子部を除
いた個所を被覆してソルダーレジストをパターニングす
る工程（以下、第７工程という）；ならびに、スルーホ
ールランド部および端子部に、無電解めっきまたは電解
めっきにより、銅めっき，ニッケルめっき，および金め
っきを順次施す工程（以下、第８工程という）；を備え
ていることを特徴とするプリント回路板の製造方法が提
供される。

【００１２】以下に、図面に基づいて本発明における各
工程を説明する。まず、第１工程においては、図１１で
示したように、両面銅張積層板１１が用意され、この積
層板１の所定個所にスルーホール４が穿設される（図１
２）。用いる両面銅張積層板１１としては、銅箔３，３
の厚みが３５μｍであるものが好ましい。

【００１３】第２工程では、第１工程で得られたスルー
ホール付きの両面銅張積層板に公知の無電解銅めっきが
施され、図１３で示したように、銅箔３，３の表面およ
びスルーホール４の壁面に化学銅を析出させ、化学銅層
５を形成する。この化学銅層５は、電解めっきで形成さ
れるめっき銅層と異なり、その厚みは薄いが、しかし厚
みのばらつきは極めて小さい。すなわち、この化学銅層
５の厚みは、両面銅張積層板のいずれの場所においても
ほとんど同じである。

【００１４】第３工程においては、図１４で示したよう
に、スルーホール４に従来と同じようなマスク材７が充
填されてスルーホール４の穴埋めが行なわれたのち、マ
スク材７の表面７ａと化学銅層５の表面５ａが同一平面
を構成するように積層板１の表面を研磨する。第４工程
においては、第３工程で形成された平滑な両面のうち、
導体回路部を形成すべき個所８ａ，スルーホールランド
部を形成すべき個所８ｂ，端子部を形成すべき個所８ｃ
のそれぞれに、レジストマスク９をパターニングする
（図１５）。

【００１５】第５工程では、第４工程で得られた積層板
を銅エッチャントに浸漬し、レジストマスク９がパター
ニングされている個所以外の個所で露出している銅層部
分３，５をエッチング除去する。その結果、図１６で示
したように、絶縁基材２の表面２ａが露出し、また、そ
れぞれ、上面にレジストマスク９が添着した状態で、導
体回路部８ａ，スルーホールランド部８ｂ，端子部８ｃ
が形成される。

【００１６】この第５工程においては、銅箔３，３の厚
みのばらつきは所定の規格内にあり、また、銅箔３，３
の表面に形成されている化学銅層５の厚みは、前記した
ように、薄くかつ厚みのばらつきがほとんどないので、
エッチング処理は、従来のようにエッチングの過不足を
引き起こすことなく、回路設計時の設計基準を実現する
ことができる。すなわち、導体回路部８ａ，スルーホー
ルランド部８ｂ，端子部８ｃの寸法精度を高めることが
でき、これらのファイン化が可能になる。

【００１７】第６工程では、導体回路部８ａ，スルーホ
ールランド部８ｂ，端子部８ｃの各化学銅層の表面に添
着しているレジストマスク９をエッチング除去し、更に
続けて、スルーホール内に充填されていたマスク材７を
エッチング除去する。その結果、図１７で示したよう
に、絶縁基材２の両面には、導体回路部８ａ，スルーホ
ールランド部８ｂ，端子部８ｃがそれぞれ、所定のパタ
ーンで露出する。

【００１８】ついで第７工程においては、スルーホール
ランド部８ｂ，端子部８ｃを除いた他の個所、すなわ
ち、導体回路部８ａと絶縁基材２の露出表面２ａを被覆
してソルダーレジスト１０をパターニングする。その結
果、図１８で示したように、スルーホールランド部８
ｂ，端子部８ｃ，および、スルーホール４の内壁のみが
化学銅層５で被覆されている回路板が得られる。

【００１９】そして最後に、第８工程として、図１８で
示した回路板に、銅，ニッケル，金を用いた無電解めっ
きまたは電解めっきが上記した順序で施される。通常、
電解めっきであることが好ましい。その結果、スルーホ
ールランド部の化学銅層５の上、および端子部の化学銅
層５の上には、所定厚みの銅めっき層６’，ニッケルめ
っき層１１，金めっき層１２がこの順序で形成され、目
的とするプリント回路板が得られる（図１９）。

【００２０】この第８工程において、銅めっき層６’
は、第７工程でソルダーレジスト１０のパターニングに
よって形成された必要個所にのみ形成されるので、それ
に要する銅量は、図４で示した従来の銅めっき層６の形
成に要する銅量に比べて大幅に節約される。回路網の密
度にもよるが、概ね、１／１０程度にまで銅資源を節約
することができる。

【００２１】また、第８工程は、銅めっき，ニッケルめ
っき，金めっきをこの順序で進めているので、これらを
めっきラインとして連続化することができる。その結
果、全体の生産ラインにおける効率は向上し、製造コス
トを従来に比べて大幅に低減することができる。

【００２２】

【実施例】ガラス繊維−エポキシ樹脂の絶縁基材２の両
面に厚み３５μｍの銅箔３，３が積層されている両面銅
張積層板１を用意し、両面を貫通する孔径0.８mmのスル
ーホール４，４を電気ドリルで穿設した（図１１，図１
２）。ついで、所定の酸洗，前処理を施したのち、キャ
タリスト（商品名、ＨＳ−２０２Ｂ、日立化成（株）
製）に温度３０±５℃で５〜１０分間浸漬し、更にアク
セレータ（商品名、ＡＤＰ−５０１、日立化成（株）
製）に温度２５±５℃で５〜１０分間浸漬する無電解銅
めっきを施し、厚みが0.２〜0.３μｍの化学銅層５を形
成しスルーホールにおける絶縁基材２の壁面にも導電性
を付与した（図１３）。

【００２３】その後、スルーホール４，４にマスク材７
（商品名、ＳＥＲ−４９２ＹＭ、山栄化学社製）を充填
して穴埋めを行なったのち、を用いて表面研磨を行な
い、マスク材７の表面７ａと化学銅層２の表面５ａを同
一平面にした（図１４）。ついで、導体回路部８ａ，ス
ルーホールランド層８ｂ，端子部８ｃを形成すべき個所
を除いた化学銅層５の表面に、レジストマスク９（商品
名、ＭＴ−ＵＶ−５１０７Ｔ６、三井東圧化学（株）
製）を厚み１５〜２０μｍでパターニングしたのち、濃
度１３５ｇ／ｌの塩化第二銅水溶液をエッチャントにし
てエッチング処理を行ない、露出している化学銅層５、
その下の銅箔３をエッチング除去し、所定パターンの銅
体回路部８ａ，スルーホールランド８ｂ，端子部８ｃを
形成した（図１５，図１６）。

【００２４】その後、全体を3.０％苛性ソーダ溶液に浸
漬して、残留しているレジストマスク９をエッチング除
去した（図１７）。ついで、導体回路部８ａ，絶縁基材
２の露出表面２ａにのみソルダーレジスト（商品名、Ｕ
ＶＲ１５０ＧＲ−６０、太陽インキ社製）を厚み１５〜
１７μｍでパターニングした（図１８）。

【００２５】最後に、全体を電解めっきラインに移送し
て、電解銅めっき，電解ニッケルめっき，電解金めっき
をこの順序で行なった。電解銅めっきは、組成、Ｃｕ：
７０〜９５ｇ／ｌ，Ｈ₂ ＳＯ₄ ：１９０±１０ｇ／ｌ，
Ｃｌ^- ：３０〜６０mg／ｌのめっき浴を用い、浴温２５
±５℃，電流密度２〜３Ａ／dm² で４０分間行なった。

【００２６】電解ニッケルめっきは、組成、硫酸ニッケ
ル：３００〜３５０ｇ／ｌ，塩化ニッケル：４５±１５
ｇ／ｌ，ホウ酸：４５±１５ｇ／ｌのめっき浴を用い、
浴温５５±５℃，電流密度２〜３Ａ／dm² で６分間行な
った。更に電解金めっきは、組成、Ａｕとして3.０〜4.
０ｇ／ｌ，ｐＨ3.８〜4.５，比重１２〜１５ポーメのめ
っき浴を用い、浴温４０±２℃，電流密度0.３５Ａ／dm
² で２分間行なった。

【００２７】その結果、スルーホールランド部８ｂ，端
子部８ｃにおいて露出している化学銅層５の上には、厚
み１０〜２５μｍの銅めっき層６’，厚み２〜３μｍの
ニッケルめっき層１１，厚み0.０５〜0.２μｍの金めっ
き層１２が形成された（図１９）。なお、比較のため
に、同じ両面銅張積層板を用いて図１〜図１０に示した
従来方法によって、プリント回路板を製造した。

【００２８】そして、図４における銅めっき層６の形成
に要する銅量と、図１９における銅めっき層６’の形成
に要する銅量を比較したところ、前者１０に対し、後者
の場合は１であった。すなわち、本発明方法では、使用
する銅資源を大幅に節約することができた。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法においては、図４で示した従来の方法における銅めっ
き層６に相当する銅めっき層６’は、スルーホールラン
ド部８ｂと端子部８ｃが所定のパターンとして形成され
たのち、その表面にのみ形成される。

【００３０】したがって、めっきに要する銅量は、図４
の場合に比べて大幅に減少、銅資源の節約に資する。ま
た、従来の銅めっき層６はその厚みのばらつきが大きい
ため、導体回路部等をエッチングによって形成するとき
にエッチングの過不足が起こりやすく、ファインパター
ンの回路網の形成は困難であるが、本発明方法において
は、規格内ばらつきの銅箔と極めて薄くかつ厚みばらつ
きのない化学銅層に対してエッチング処理を施すことに
より回路パターンを形成するので、エッチングの過不足
は起こりにくく、その結果、回路網のファイン化が可能
になる。

【００３１】更には、めっき工程を最後に集中して連続
化しているので、生産ラインとしては極めて高効率とな
る。以上のことから、本発明方法は、ファインパターン
のプリント回路板を高い生産性の下で、したがって安価
に製造する方法としてその工業的価値は極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】両面銅張積層板を示す断面図である。

【図２】両面銅張積層板にスルーホールを穿設した状態
を示す断面図である。

【図３】両面銅張積層板の両面とスルーホール壁面に化
学銅層を形成した状態を示す断面図である。

【図４】図３の化学銅層の表面全体に銅めっき層を形成
した状態を示す断面図である。

【図５】図４のスルーホールにマスク材を充填して穴埋
めを行なった状態を示す断面図である。

【図６】導体回路部，スルーホールランド部，端子部に
相当する個所にレジストマスクをパターニングした状態
を示す断面図である。

【図７】露出銅層部分をエッチング除去した状態を示す
断面図である。

【図８】レジストマスクとマスク材を除去した状態を示
す断面図である。

【図９】スルーホールランド部と端子部以外の個所にソ
ルダーレジストをパターニングした状態を示す断面図で
ある。

【図１０】スルーホールランド部と端子部にニッケルめ
っき層と金めっき層を順次形成した状態を示す断面図で
ある。

【図１１】両面銅張積層板を示す断面図である。

【図１２】両面銅張積層板にスルーホールを穿設した状
態を示す断面図である。

【図１３】両面銅張積層板の両面とスルーホール壁面に
化学銅層を形成した状態を示す断面図である。

【図１４】図１３のスルーホールにマスク材を充填して
穴埋めを行なった状態を示す断面図である。

【図１５】導体回路部，スルーホールランド部，端子部
に相当する個所にレジストマスクをパターニングした状
態を示す断面図である。

【図１６】露出銅層部分をエッチング除去した状態を示
す断面図である。

【図１７】レジストマスクとマスク材を除去した状態を
示す断面図である。

【図１８】スルーホールランド部と端子部以外の個所に
ソルダーレジストをパターニングした状態を示す断面図
である。

【図１９】スルーホールランド部と端子部に銅めっき
層，ニッケルめっき層と金めっき層を順次形成した状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 両面銅張積層板 ２ 絶縁基材 ２ａ 絶縁基材２の露出表面 ３ 銅箔 ４ スルーホール ５ 化学銅層 ６ 銅めっき層 ６ａ 銅めっき層６の表面 ６’ 銅めっき層 ７ マスク材 ７ａ マスク材７の表面 ８ａ 導体回路部を形成すべき個所 ８ｂ スルーホールランド部を形成すべき個所 ８ｃ 端子部を形成すべき個所 ９ レジストマスク １０ ソルダーレジスト １１ ニッケルめっき層 １２ 金めっき層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面銅張積層板の所定個所にスルーホー
   ルを穿設する工程；前記両面銅張積層板の全表面に無電
   解めっきで化学銅を析出させる工程；前記スルーホール
   にマスク材を充填したのち、前記両面銅張積層板の両面
   に研磨処理を施す工程；前記研磨処理後の両面銅張積層
   板の表面のうち、導体回路部，スルーホールランド部お
   よび端子部を形成すべき個所にレジストマスクをパター
   ニングする工程；エッチング処理を施して表面に露出し
   ている銅層部分をエッチング除去する工程；前記レジス
   トマスクおよび前記マスク材を除去する工程；露出した
   スルーホールランド部および端子部を除いた個所を被覆
   してソルダーレジストをパターニングする工程；ならび
   に、スルーホールランド部および端子部に、無電解めっ
   きまたは電解めっきにより、銅めっき，ニッケルめっ
   き，および金めっきを順次施す工程；を備えていること
   を特徴とするプリント回路板の製造方法。