JPH0632374B2 - 相互接続をもつ電子回路板を選択的に金属化するための改良した方法 - Google Patents

相互接続をもつ電子回路板を選択的に金属化するための改良した方法

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JPH0632374B2
JPH0632374B2 JP19086485A JP19086485A JPH0632374B2 JP H0632374 B2 JPH0632374 B2 JP H0632374B2 JP 19086485 A JP19086485 A JP 19086485A JP 19086485 A JP19086485 A JP 19086485A JP H0632374 B2 JPH0632374 B2 JP H0632374B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の利用分野 本発明は基質表面上に導体図形を形成すること、および
それからできる製品に関するものである。その上特に、
本発明は金属メツキ、たとえば無電解金属メツキによつ
て、プリント回路板を製造するのに適切な導体図形を絶
縁性基質上に形成させるための、また電線敷設型回路板
を製造するのに適切な金属製相互接続孔あるいは空腔を
形成させるための加工処理に関するものである。
従来技術 無電解金属メツキを受け容れるように基質を変えるため
に適切な貴金属活性剤あるいは触媒を析出させ、そして
次に基質を無電解金属メツキ溶液に露出することによつ
て、プラスチツクのような絶縁性基質に無電解金属メツ
キを適用することは衆知である。無電解金属メツキによ
つて絶縁性基材上の所要の回路形成部分に、貫通孔も含
めて回路図形を形成させるために種々の技法が使用され
てきた。先行技術でプリント回路板を形成するのに使用
される加工処理の中には全アデイテイブ法がある。全ア
デイテイブ法は被覆しない基材物質上に導電性物質を選
択的に析出させることによつて導体図形を得るための加
工処理をあつて、ここで電気的に絶縁された導電体の全
厚さを無電解金属析出によつて盛り上げる。
全アデイテイブメツキ法は、米国特許３，６４６，５７
２；３，６７４，９１４および４，０９７，８０４号に
公示されているように、電線部品を含めて貫通孔を有す
る電線敷設型回路板を製作するのに使用されてきた。
上記電線敷設型回路板は商品名Multiwire Rとして製造
され、たとえば予め触媒化したエポキシガラスラミネー
トからなる基質の表面に固定した繊細な絶縁電線の回路
網を含んでいる。上記電線と他の導電体との間の相互接
続は、電線と交差するような直径および位置に電線平面
に垂直な孔をドリル穿孔し、孔の円筒面と電線の交差端
とを金属化し、そして金属化した孔に素子あるいは他の
コネクターをハンダ付けすることによつて完成される。
ラミネート基質と電線を接着した層との両者は無電解析
出に対する触媒を含んでいる。メツキ用マスクは金属化
しようとする孔（ないしは空腔）を形成する前に適用す
る。次に基質を無電解金属浴中に浸漬して、露出した部
分上に金属を析出させる。最後に、マスクを剥離し、そ
して基質に後処理操作を施す。触媒性物質がラミネート
基質と接着層の部分、たとえば強化エポキシ−ガラス基
質の部分だけからなるためにその固有の触媒効果は弱
い。また、無電解析出金属コーティングはガラス繊維を
ゆつくりと被覆することになり、そしてガラス繊維の集
団が基質中の孔壁表面に存在する処でしばしば欠陥（空
所）を含むことになる。基質の表面上または基質中に伸
びるかあるいは貫通する孔の壁上の金属層に欠陥が開放
されておれば、その開放が表面上ないしは孔壁上に欠点
のある金属化を形成する原因となる。
メツキに際してのその上の困難な問題は、１６０〜６０
０μｍの直径を有する、表面から伸びた、単に部分的に
基質を貫通する空腔である「盲道（blind vias）」のメ
ツキである。盲道でメツキ厚さに差が生じ、盲道の下部
で不十分な金属メツキが生じる。電線敷設型回路板にお
ける盲道すなわち隠れた道を生成する方法は１９８１年
４月１４日付けで出願された米国特許出願第２５４，１
３２号に記述されている。
高品質製品の製作は、予め触媒化したラミネートの触媒
活性が低かつたという事実によつて根本的に困難であ
り、また注意深い品質管理が必要であつた。ラミネート
中の孔壁上の低い触媒活性を補うために、高活性のメツ
キ浴が使用された。高活性を有するメツキ浴は制御が困
難である。さらに、非常に活性な浴は不安定になる傾向
があつた。浴があまりにも活性であれば無関係な金属析
出物、すなわち銅粉末粒子が溶液中に沈殿し、そして浴
タンクの下部に落ちる。銅粉末粒子はまた、製品の上に
も析出するだろう。これらの粉末粒子は、析出物の粒子
構造を中断し、そして亀裂の核生成座席を形成する金属
析出物と関連がある。亀裂は基質の表面上あるいは基質
中に伸びるか貫通する孔の壁上の金属層を破壊ないしは
裂溝を生じ、倍率１００×で観察できる。破壊ないしは
裂溝は表面あるいは孔壁の金属化中、あるいはハンダ付
けないしは他の操作中に生じる。
高活性メツキ浴は作業者による周到な管理を必要とす
る。通常、上記浴は一回のメツキに使用され、そして次
に捨てられ、そして廃棄物として処理しなけれがならな
い。
浴が十分な活性をもつていなければ、孔壁上に析出する
銅層は欠陥および亀裂を含有する。
電線敷設型回路板を製造する工程の間、貫通孔は、選択
された点において上記回路板を通して機械的に開けら
れ、それゆえ、これらの点においては絶縁された電線が
隔てられている。引き続いて行われる段階では、このよ
うにして形成された孔は、化学的に浄化される。この浄
化段階の結果、電線絶縁体の幾つかが、取り除かれた
り、電線と貫通孔の壁とが交差する点で、電線の周囲か
らエッチバックされたりする。このような絶縁体除去
は、典型的には、電線と孔壁との交点から約０．００５
ｍｍないし約０．５ｍｍで起こる。絶縁材料が存在して
いない、この領域が、「ラップ−アラウンド面」と呼ば
れるものであり、この領域は、引き続き行われるメッキ
段階において、電線が孔壁と交差する処で電線の周囲を
取り巻く銅析出物で、完全に充填されなければならな
い。この領域において析出される銅層に欠陥がなく、亀
裂がないことは、確実な製品を製造するために不可欠で
ある。この「ラップ−アラウンド面」を形成する銅層に
おける欠陥や亀裂は、アディティブメッキ電線敷設型回
路板の品質管理問題である。
電線敷設型回路板を作成する一加工処理では、ドリル穿
孔工程によつて生じるスミアを除去するためだけではな
く、ポリイミド電線絶縁をある程度エツチング除去する
ために、アルカリ性過マンガン酸塩処理を使用してき
た。過マンガン酸塩処理に続いて、孔を「中和」し、そ
して洗浄する。SnCl２、ホルムアルデヒドあるいはヒド
ラジン水和物溶液のような中和剤を使用してきた。しか
しながら、中和工程、過マンガン酸塩処理の析出物が、
予め触媒化した基材物質の触媒活性を減少させることを
見出した。結果として、二つの異なる洋式で無電解銅メ
ツキ浴を操作することが必要であつた。
操作の第一の又は初期の様式では、触媒活性が非常に低
いので、初期銅フィルム層を形成させるために、銅メッ
キ浴の活性を充分に高くしなければならない。このよう
な初期層を形成させた後、操作の第二の、低い活性の様
式になるように、浴組成を変化させる。この操作の第二
の様式の間に、浴がより安定となり、銅析出が完了す
る。
しかしながら、初期銅層を形成させる時間は長くなる。
基質上の図形の上、および貫通孔の中に初期銅フィルム
を無電解析出させるのに２０分間ないし約３時間を要す
る。二つの様式の間の切変えは時には制御を困難にす
る。結果として、銅メツキ浴は連続基材には使用できな
い。
アデイテイブメツキ法はまた、非触媒性基質上にプリン
ト回路を製作するために使用されてきた。一加工処理で
は、絶縁性基質の表面上にマスク図形を載せる。マスク
と露出した基質部分との両方を含む全表面を増感剤と活
性剤とで処理しかつコーテイングし、そして次に全表面
を金属析出溶液で処理する。金属は露出した基質部分上
とマスクで被覆した部分上との両方に析出する。マスク
とマスク上に無電解析出した金属コーテイングとを溶媒
を用いて除去して、所要の金属導電体図形のみを残す。
本法では、マスク部分全体に形成される金属が比較的厚
いために、導電体のエツジが不完全になる傾向があり、
またそれゆえ解像度は精密な用途に要求される程には良
好でない。
他の無電解析出法は、マスク図形を適用する前にまず絶
縁性基質の全表面を増感かつ活性化することを含む。マ
スク図形を適用した後、全表面を無電解金属析出溶液で
処理する。本方法では、金属は増感および活性化を行な
つた露出した基質部分上に主として析出し、またマスク
で被覆した部分上には殆んど析出を認めなかつた。本方
法における解像度は良好であるが、しかし本方法は重大
な欠点、たとえば、(1) 基質の全表面の増感および活
性化がその上に析出する導電体間の抵抗性を比較的低く
する表面を作成し、また今日の用途の多くに要求される
程間隔が密であれば、電気的に短絡を生じるというこ
と、及び、(2) 活性化と最終的な無電解メツキとの間
の長い加工処理手順中に、触媒性表面が欠陥回路の原因
となる汚染、かすり傷、および類似の障害に対して非常
に敏感であるという製造操作の問題を抱えている。
非触媒性基質に対する他のアデイテイブメツキ法は米国
特許第４，３８８，３５１号に記述されている。この方
法によれば、非触媒性基質の表面上に除去可能な陰画マ
スク図形を適用することによつて表面の一部を陽画図形
に露出させ、基質表面の陽画図形部分に微孔を形成さ
せ、基質の陽画図形部分および陰画マスクを増感して、
無電解金属析出に対する触媒化可能な触媒性種をその上
に形成させ、０．０７５ないし０．５μｍの厚さを有す
る薄くて多孔性のきらめきのある金属析出物を回路図形
中に描写した触媒性種の上に任意に無電解析出させ、陰
画マスクおよびその上に析出した触媒性種ときらめきの
ある無電解金属を除去し、そして触媒化した陽画図形上
に金属を無電解析出させて、プリント回路板を作成す
る。
しかしながら、米国特許第４，３８８，３５１号に記述
された方法はマスク剥離操作のために導電体のエツジ鮮
明度の制御が不十分である。導電体エツジは接着性を促
進されない。厚い鍋の盛り上げ、たとえば約３５μｍを
必要とするとき、接触性を促進させる導電体の中心部上
に銅は強力に析出し、それは１２５μｍ程度小さな巾を
有し、そして導電体の各側面上にほぼ同一、すなわち約
１２５μｍ、外側および上部に成長する。それゆえ、１
９５μｍの導電体巾の７０μｍは接着されていず、本方
法は粗い導電体図形に限つて適当なものとなる。
非触媒性基質に対するさらに他のアデイテイブメツキ法
は米国特許第３，７９９，８１６号に記述されている。
本法によれば、プリント回路図形をその上に含むメツキ
した貫通孔プリント回路板は以下のように調製される。
すなわち絶縁性基質の予め選択した点に孔をあけ、回路
図形上に疎水性絶縁性マスクを適用し、露出した孔を残
し、マスクは本質的に活性剤−防水剤であつて、基質を
錫(I)イオンと貴金属イオンとの溶液からなる活性化溶
液と接触させて、無電解金属の受け容れに対して孔壁は
増感するが、しかし疎水性マスクの露出表面は増感せ
ず、基質を無電解金属析出溶液と接触させて、無電解金
属を孔壁を含めて気質の露出部分上には析出するが、し
かし疎水性マスクの露出表面上には析出させず、そして
基質をエツチング溶液で何回も処理して、マスク上の少
量の金属析出物を除去する一方、露出部分上の無電解金
属析出物は殆んど損傷されることなしに残し、そのエツ
チング溶液は無電解金属を溶解することが可能である
（米国特許第３，７９９，８１６号第３欄、３５〜５４
行参照）。
米国特許第３，４４３，９８８号は、マスク用樹脂上に
存在する表面欠陥を中和することが可能な物質を適用し
て、マスク上に無電解金属が析出することを防ぐための
方法を提供している。しかしながら、プリント回路は長
いメツキ時間を要するので、マスク上の金属析出はこの
方法によつては避けられない。
米国特許第４，２９３，５９２号および第４，１５１，
３１３号は、顔料あるいはアデイテイブを含有する疎水
性マスクを使用し、マスクから活性を洗浄するための有
機酸洗浄溶液と組合せて金属析出を妨げることにより、
マスク上に無電解金属が析出することを防ぐ方法を記述
している。
マスクはシルクスクリーンプリントを行なつたエポキシ
樹脂を基材とするレジストからなつている。レジスト中
に組み入れる阻止剤は、マスク上に貴金属触媒が析出す
ることを妨げ、その結果マスク上に析出する貴金属の量
は回路図形上よりも少くなる。米国特許第４，１５１，
３１３号によれば、マスク用物質はチタン、ニツケルお
よびアンチモンの酸化物の固溶液を含有しなければなら
ない。その上、マスク上の析出物となる貴金属は塩酸お
よびペルオキソ硫酸アンモニウムの溶液を用いて除去し
なければならない。米国特許第４，２９３，５９２号に
よれば、マスク用物質は２〜２０重量部の反応抑制剤、
たとえば硫黄、セレン、砒素、亜鉛、アンチモン、アル
ミニウム、鉄、マンガン、クロム、鉛燐、カドミウム、
バナジウム、あるいは上記の酸化物、塩化物塩類を含有
しなければならない。マスク上の析出物となる貴金属は
有機酸と塩酸あるいはまた硝酸との水溶液で除去され
る。次に絶縁性基質を無電解金属メツキ溶液中に浸漬し
て、回路の陽画図形上に無電解金属メツキを形成させ
る。これらの加工処理は、たとえ特別なアルカリ性加速
剤溶液の使用を公表したとしても、出願中の発明から離
れた教示であつて、加速剤溶液を気質と十分な時間接触
させておいて、マスクの表面から触媒性種を殆んど全部
除去し、そしてこれを行なうことによつて全ての他の複
雑な工程を回避することは言うまでもない。
加速剤溶液は多年無電解メツキ法に使用されできた。こ
れらの基本的な機能は活性剤から生じる塩化錫(I)と塩
化パラジウムとの間の反応を完結させ、そしてできた錫
(II)を溶解することである。これは回路板基質上に活性
貴金属（パラジウム金属）座席を生じる。一時は、いく
つかの加速剤溶液は錫を溶解するための錯化剤を含有す
るアルカリ性溶液からなつていた。しかしながら、弗化
水素、希薄なフルオロ硼酸、弗化水素アンモニウム、オ
クタフルオル酸および蓚酸のような酸を含有する酸性加
速剤が適当であつた。上記酸性加速剤溶液はマスク上の
活性剤汚染を含めて適当な位置に活性剤を残す。
発明の目的 本発明の目的は欠陥のない、また亀裂ないしは破損のな
い金属層、たとえば銅を孔壁上に、また肩部周辺部分に
析出させて、貫通孔あるいはまた盲道を有する電線敷設
型回路板を無電解メツキするための改良された加工処理
を提供することである。
本発明の目的はメツキ手順中作業者の介在に関係なく、
電線敷設型回路板をメツキするための「むらのない安定
した」無電解銅メツキ方式を提供することである。
本発明の他の目的は疎水性マスクおよび板表面上に析出
した活性剤がアルカリ性加速剤溶液で処理することによ
つてマスクカラ選択的に除去されるプリント電線板上に
選択的無電解析出を行なう加工処理を提供することであ
る。
本発明の目的はメツキした貫通孔あるいはまた盲道を有
する回路板を銅メツキするための改良された加工処理を
提供することである。
発明の構成及び作用効果 本発明はキレート剤を含有するアルカリ性溶液が、孔壁
を含む絶縁性基質の表面上に貴金属触媒性種を析出させ
るための加速剤としてだけではなく、基質上の疎水性マ
スクの上に析出した触媒性種の殆んど全てを選択的に除
去する手段としても使用できるという発見に基づいてい
る。加速剤は基質上に析出されたパラジウム−錫−活性
剤から錫を除去することによつて無電解析出を加速す
る。「加速」し、かつそれによつてパラジウム活性剤の
活性化を増進する同一の溶液がまた、パラジウム活性剤
を除去することは驚くべきことであり、また意外であ
る。
予定した時間で加速剤としてある種のアルカリ性溶液を
使用すれば、(1) 絶縁性マスク上に析出した触媒性種
の座席を殆んど全部、望まもくは０．００２mg／cm2の
表面濃度以下まで除去するのに十分であり、また(2)
基質表面上および孔あるいはまた盲道の壁上の触媒性種
の座席を殆んど減少せず、後続の金属メツキ中に欠陥の
形成を生じない。アルカリ性溶液はキレート剤を含有
し、また約１０ないし約１４のpHを有している。さら
に、上記時間は撹拌によつて短縮できる。マスク上に析
出した触媒性種の座席の殆んど全部を除去するのに要す
るアルカリ性加速剤溶液中での時間は、溶液の動きの度
合に比例する。
強力な撹拌では、アルカリ性加速剤溶液中に５ないし２
０分間浸漬すれば、マスクから触媒性座席を除去するの
に有効であるが、しかし初期無電解金属析出物の形成は
以下に議論するように減速される。たとえば、エポキシ
ガラスパネルが強力に撹拌されたアルカリ性加速剤溶液
中で１０分間の浸漬を受ければ５分間で、またパネルが
強力に撹拌された加速剤溶液中で２０分間の浸漬を受け
れば１０分間で、初期無電解銅析出物が出現するのを発
見した。しかしながら静止した、すなわち撹拌しないア
ルカリ性加速剤溶液中では、パネルの３０分間浸漬がマ
スクの表面から触媒を除去するのに適当で、またコーテ
イングした絶縁性基質を静止したアルカリ性加速剤溶液
中に２時間まで浸漬しても、初期無電解金属層の形成に
要する時間は僅かに増加するに過ぎなかつた。
アルカリ性加速剤溶液の動きは衆知の溶液移動技術によ
つて達成できる。上記技術の一つでは、溶液の動きは特
定直径の孔をもつ散布機によつて加速剤溶液が至る所に
分布される加圧空気を使用して達成される。散布機の孔
は一般に加速剤溶液の至る所で泡立つ空気の均一な分布
を保障するために、互いに等間隔離れている。
上記技術の他のものは、ポンプを用いる方式によつて加
速剤溶液を再循環することを含む。ポンプを用いる方式
は特定の時間内に、加速剤タンクの第一の位置から特定
量の加速剤溶液、たとえば４／分を除去し、そして次
に第一の位置から離れたメツキタンクの第二の位置へ戻
す。加速剤溶液はタンク中の開口部を経て、あるいは上
に記述したと類似の散布機方式を経てタンスに戻され、
そして加速剤はタンクの至る所に均一に分散される。
溶液を動かすさらに他の、またもつと一般的な技術は、
機械的混合装置の使用を含む。使用される特殊な混合装
置はタンス容量と構造とに依存する。一定の直性をもつ
混合プロペラと同時に、その翼上に特定のピツチを持
ち、また予め選択された回転数範囲で操作するとき、所
要の溶液の動きが提供されるように出力率を選定するこ
とは本技術の習熟者に認められている。
浄化剤／調整剤溶液は本発明に従つて有益に使用でき、
孔壁を含む基質表面を脱脂し、そして上記表面を触媒性
種の析出に対して受け容れ易くする。貴金属活性剤を使
用する前に浄化剤／調整剤を使用すると、孔壁上および
基質の表面上の無電解金属メツキに対する触媒の析出を
助ける。
浄化剤／調整剤溶液は、エポキシ、フエノール系および
エポキシガラス基質のような絶縁性基質の表面に対し、
パラジウムイオンのような触媒性種の接着性を改良す
る。浄化剤／調整剤溶液の調整機能は基質表面において
ガラス繊維あるいはプラスチツクに対する結合を形成
し、その次にパラジウムイオンと基質との間の架橋結合
として作用する。
詳細に述べれば、本発明は、基質の表面に固定された、
あるいは中に埋蔵された少くとも一個以上の絶縁された
電線を有し、また疎水性マスクで被覆された基質表面部
分を少くとも有し、そして基質中に少くとも一個以上の
孔あるいはまた盲道を有し、また孔あるいはまた盲道の
壁と交差した電線とを金属析出によつて金属化する電線
を交差させる電線敷設型回路板上に金属を析出させる加
工処理において改良法を提供するという一面を有する。
この改良法は以下の工程からなつている。
金属析出に対して露出表面を受け容れ易くするのに適切
な薬剤からなる触媒溶液と、上記壁を含む基質表面を接
触させ、 上記壁および上記疎水性マスクを含む全表面をキレート
剤のアルカリ性溶液からなる加速剤溶液と十分な時間接
触させて、疎水性マスクから貴金属の殆んど全部を選択
的に除去する一方、上記壁上の貴金属活性剤を加速し、
加速剤溶液は約１０ないし約１４のpHを有し、そして 上記壁の触媒化した表面上に金属層を析出させる。
他面、本発明は無電解金属メツキによつて絶縁性基質の
表面上にプリント回路を製作する改良された加工処理方
法を提供するものであり、この場合基質は任意に電気的
接続のための一個以上の孔を含み、以下の工程を含んで
いる。
表面の一部がマスクされずかつ露出するように、疎水性
かつ絶縁性マスクを基質表面に適用し、マスク物質の表
面を無電解金属析出に触媒化可能な触媒性種の析出にレ
ジストとなし、 金属析出を促進することが可能な薬剤からなる触媒とマ
スクおよび基質表面の全てのマスクしない部分を接触さ
せ、 基質およびマスクの全表面を加速剤溶液と接触させ、 マスクの表面から触媒性種を除去し、そして 基質表面を無電解金属メツキ溶液と接触させて、 基質表面のマスクしなかつた部分上および孔壁上に無電
解金属メツキを形成させるものであつて、 pH約１０ないし約１４を有するキレート剤のアルカリ性
溶液を加速剤溶液として使用し、そして基質表面を上記
アルカリ性加速剤と十分な時間接触させて、マスクの表
面から触媒性種の殆んど全部を除去し、そして基質表面
のマスクしなかつた部分上および孔壁上には触媒性種を
残すことを特徴とする。
本発明はメツキした貫通孔電線線描き板を例にとつて主
として記述されるであろうけれどもプリント回路板およ
び他の金属化製品は本文の教示に従つて有利に製作でき
る。
本発明に従つて製作される回路板は撥水性をもつ絶縁性
で疎水性のマスクを使用し、そしてプリント回路板を製
作するに当つて一般に使用される活性化あるいはまた増
感溶液によつて殆んど湿潤されない。その結果、上記マ
スクを上記溶液と接触させるとき、マスクしない板より
も無電解金属析出を受け容れ度合は僅かになる。本発明
に上記樹脂製マスクを使用すると、本文に記述した板の
製作経費を相当節約することができるなどの利点があ
る。
「活性剤」という語は無電解メツキ業界の当業者に認識
される意味で使用するもので、非導電性物質を金属の無
電解析出を受け容れるようにすることを意味している。
「シーダー」、「触媒」あるいは「増感剤」は同意語で
ある。最も頻繁には、パラジウム含有溶液が活性剤とし
て一般に使用される。
本文に使用する「疎水性」という語は本技術に使用され
る溶液によつて湿潤されない全ての樹脂製あるいはプラ
スチツク物質を総称的に指し、無電解金属の受け容れに
対して絶縁性基質を触媒性にし、形状あるいは厚さに関
係なく触媒性によるものでこれには薄いフイルムおよび
厚い基質と同様に小片も含まれる。
電線敷設型回路板は米国特許第３，６４６，５７２号：
第３，６７４，９１４号および第４，０９７，８６４号
に記述された製法で調整できる。上記製法では、銅被覆
プラスチツクラミネート、代表的には米国特許第３，６
００，３３０号に記述された種類の触媒性充填材を含有
する予め触媒化したエポキシガラスラミネート上に、銅
母線図形をエツチングすることによりアースおよび電力
母線を製作する。上に記述した触媒性充填材を含有する
Ｂ段階のエポキシ樹脂を含浸させたガラス布層の両面上
に、触媒性接着剤をコーテイングし、そしてエツチング
を行なつた母線全体にラミネートする。絶縁した電線回
路図形を接着剤表面上に敷設する。代表的には、電線は
０．０１mm厚さのポリイミド被覆で絶縁された０．０６
ないし０．１６mmの直径の銅線である。
配線工程の後、エポキシ樹脂、また代表的には触媒性充
填材を含有するエポキシ樹脂を含浸させたガラス布の他
の層を、電線敷設回路図形の上にラミネートする。次
に、電線敷設型回路板を疎水性マスク、代表的にはポリ
エチレンフイルムでコーテイングする。電気的接続を必
要とする個所に、マスクを貫通してパネルにドリルで孔
をあけ、敷設した電線あるいはまた母線に近道をつけ
る。
電線が孔壁と交差する処で電線上に生じたスミアを酸化
溶液で除去し、そして電線上の絶縁をエツチングで後退
させる。次に孔壁を浄化剤−調整剤溶液、活性化溶液お
よび加速剤溶液で順次処理する。
疎水性マスクは表面が無電解金属析出に対してマスクし
ない孔壁のように増感させることを実質的に予防する。
そこで活性剤は孔壁上に二倍以上、また望ましくは五倍
以上析出し、マスク上に析出する濃度は活性剤溶液によ
る受け容れ表面の湿潤性の差による。次に基質の表面お
よび孔壁を本発明のアルカリ性加速剤で処理して、孔壁
上に析出した活性剤を加速するだけではなく、マスク上
に析出した活性剤も除去する。洗浄工程の後、基質を無
電解金属析出溶液と接触させて、孔壁を金属化する。金
属析出物は無電解析出単独で必要な厚さまで盛り上げる
ことができ、また導体図形が適切なときには、初期無電
解メツキに電解メツキを施すことができる。
本発明の他の実施例では、活性化溶液で湿潤しない疎水
性マスクを使用して、プリント回路図形を絶縁性基質上
に形成する。マスクは活性剤溶液による湿潤に本質的に
耐え、そしてまたプリント回路板が加工処理の際に普通
に受ける酸およびアルカリによる侵食に対してレジスト
として働く。マスクは望ましくは平滑なガラス状表面を
持つている。孔は任意ではあるが、ドリル、突き刺しあ
るいはパンチ法のようなあらゆる方法で基質に提供され
る。基質を処理して基質のマスクしない部分の接着性を
増進し、あるいはまた孔壁から全てのスミアを除去する
ことができる。酸化溶液を用いる処理はマスクしない部
分の接着性を増進し、あるいはまた全てのスミアを除去
するのに適当な方法である。次に基質の表面および孔壁
を浄化剤−調整剤溶液で処理して、接着性を増進した孔
壁を含む表面を調整して、活性化溶液を受け容れさせ
る。基質を洗浄した後、活性剤溶液（たとえばパラジウ
ム−錫活性剤）と接触させて、導電体図形および孔壁を
無電解金属の受け容れに対して触媒化する。上に検討し
たように、疎水性マスクは、表面のマスクしない部分お
よび孔壁のように無電解金属析出に対して増感されるこ
とから表面のマスクした部分を実質的に予防する。本発
明のアルカリ性加速剤を用いる後続の処理は基質および
孔のマスクしない部分上に析出した活性剤を加速するだ
けではなく、マスク上に析出した活性剤もまた除去す
る。次に必要とする導電体を金属の無電解析出によつて
形成させる。
マスクは見当マークがあつてもなくてもよい。見当マー
クのあるものであれば、上文に記述したように、孔はマ
スクを適用する前後いずれかに形成できる。見当マーク
がなければ、通常孔を形成する前にマスクを適用する。
見当マークがないハンダマスクの実施例では、上に回路
図形をのせた基質をマスクでコーテイングし、その後マ
スクを貫通しそして基質の中へ伸びる孔あるいはまた盲
道を形成させる。本実施例では、既に記述した触媒化お
よび無電解金属析出工程を次に遂行する。
本文に記述した絶縁性基質に対する適切な有機性樹脂に
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および上記混合物が含
まれる。
適切な熱硬化性樹脂には、アセタール樹脂；メチルアク
リレートのようなアクリル系；酢酸セルロース、プロピ
オン酸セスルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロ
ースおよび類似物のようなセルロース系樹脂；ナイロ
ン；ポリエチレン；アクリロニトリル−スチレン共重合
体およびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体のようなスチレンブレンド物；および酢酸ビニル、
塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、および
塩化ビニリデンのようなビニル系重合体および共重合
体；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルイミ
ド；ポリスルホン類およびポリエーテルスルホン類が含
まれる。
適切な熱可塑性樹脂には、アリルフタレート；フラン；
メラミン−ホルムアルデヒド；フェノールホルムアルデ
ヒドおよびフエノール−フルフラール共重合体、単独あ
るいはブタジエンアクリロニトリル共重合体ないしはア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体との化
合物（それら自身による上記共重合体をも含む）；ポリ
アクリル酸エステル類；尿素ホルムアルデヒド類；エポ
キシ樹脂；アリル樹脂；フタル酸グリセリル；ポリエス
テル類；および類似物が含まれる。
絶縁性基質を無電解金属の受け容れに対して触媒性にす
るのに使用する活性化溶液は一般に水性であるから、マ
スクは疎水性、すなわち撥水性表面を形成するように選
択される。上記マスクを形成させるために適切な疎水性
樹脂は、米国特許第3,937,976号に記述されたようなシ
リコン樹脂：米国特許第３，２２４，０９４号に記述さ
れたようなポリエチレン樹脂；米国特許第３，２０３，
８２９号に記述されたようなフルオロカーボン樹脂（た
とえば、ポリテトラフルオロエチレン）；ポリウレタン
樹脂；アクリル系樹脂；および上記混合物が含まれる。
疎水性樹脂はそれ自身で使用できるが、しかし他の樹脂
状物質、たとえば絶縁性基質として使用するための上記
全ての樹脂類と、疏水性をもつ組成物を提供するのに十
分な量で組合せて使用することが望ましい。特に有効な
疎水性マスクはエポキシノボラツク樹脂を組合せること
によつて製作でき、熱処理後に平滑なガラス状表面が得
られる。
本発明の加工処理は接着力のある樹脂層からなる表面を
有する基質を使用しようとするもので、層は酸化可能で
かつ減成可能な合成ないしは天然ゴムからなる微細に粉
砕した粒子をその中に均一に分散されている。上記基質
は米国特許第３，６２５，７５８号の公示されており、
その内容を引用して本文と関連づける。
無電解金属析出技術の習熟者は、本発明の加工処理を使
用して、非触媒性基質の選択した部分、すなわちマスク
しない部分を無電解金属析出に対して触媒化することが
できることを理解するだろう。また、本発明の加工処理
を使用して、基質のマスクしない部分に付加的な触媒性
種を添加することによつて予め触媒化した基質の触媒性
活性度を増進させることができる。それゆえに、上述の
ように予め触媒化した基材物質上に電線敷設型回路板を
調製する方法は予め触媒化しない基材物上に複製するこ
とができる。また、プリント回路板の調製は予め触媒化
したラミネート上に遂行することができる。予め触媒化
したラミネートの使用および本発明の活性化溶液とアル
カリ性加速剤の同時使用は適当である。
表面を触媒性にするには多くの衆知の手段がある。中で
も基質を浄化剤／調整剤溶液中に、また錫(I)イオン溶
液中に浸漬した後、上記処理を行なつた基質を貴金属、
たとえばパラジウムないしはパラジウムイオンの酸性溶
液中に浸漬する連続加工処理がある。米国特許第３，０
１１，９２０号に記述されたコロイド状パラジウムおよ
び錫イオンの分散系、また望ましくは米国特許第３，６
７２，９３８号に記述された貴金属、錫(I)イオンおよ
び陰イオンの可溶性錯化物のような、単一浴もまた上記
加工処理に使用できる。
本技術において衆知の浄化剤／調整剤溶液を使用して、
軽油、指紋および他の表面汚染物質を除去し、そして孔
を活性化しかつ無電解メツキするために調整することが
できる。代表的な浄化剤／調整剤溶液には、米国特許第
３，５６３，７８４号、米国特許第３，６８４，５７２
号に記述されたもの、また同様にマクダーミツド社から
「Metex PTHクリーナー９０７６TM」として、シツプレ
イ社から「クリーナー／コンデイシヨナー１１７５
ＡTM」として、ラスターオン・プロダクツ社から「Sir-
Cuit ４３１８ ＢＳTM」として、およびコルモーゲン
・コーポレイションから「GC-120TM クリーナー／コン
デイシヨナー」として市販されているものが含まれる。
多くの浄化剤；調整剤はジエチレングリコールモノブチ
ルエーテルのような溶媒の少量を含有して処方される。
処方に溶媒のない浄化剤／調整剤は電線敷設型回路板を
金属化するのに適当である。上記浄化剤／調整剤の中に
はSir-Cuit ４３１８ ＢＳおよびGC-120がある。
適切なアルカリ性加速剤溶液には一種以上のキレート剤
のアルカリ性溶液が含まれる。溶液のpHは約１０ないし
１４にしなければならない。pHは約１０以下では、溶液
中で錯金属イオンに対するキレート剤の能力が消失す
る。キレート剤を含有し、そして約１０ないし約１４の
pHを有するアルカリ性溶液は、水溶液にキレート剤とナ
トリウムあるいはカリウムの水酸化物の十分量を加え
て、所要のpHに作製するような衆知の技術によつて調整
される。適切なキレート剤はアミノ酸、アルカノールア
ミンおよび多官能カルボキシレートの中から選択でき
る。
適切なアミノ酸にはグリシンおよびニトロトリ酢酸が含
まれる。
適切なアルカノールアミンにはヒドロキシエチレンジア
ミントリ酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ＨＥＤＴＡの塩およびエ
チレンジアミンテトラプロパノールが含まれる。
適切な多官能カルボキシレートにはくえん酸塩類および
酒石酸塩類が含まれる。
キレート剤はアルカリ性溶液の約０．０１重量％以上、
望ましくは約０．１重量％以上、そしてより望ましくは
約０．４重量％以上の量でアルカリ性溶液中に存在す
る。キレート剤はまたアルカリ性溶液の約１０重量％以
下、望ましくは約５重量％以下、そしてより望ましくは
約２重量％以下の量でアルカリ性溶液中に存在する。
本発明によるアルカリ性加速剤溶液を用いる処理に引続
き、本技術では既知のように、無電解析出、たとえば慣
用の次亜燐酸ニツケル浴からニツケル層を析出させるこ
とによつて、樹脂製基質を金属化できる。無電解ニツケ
ルの代りに、銅(II)イオンに対する還元剤に加えて、錯
化剤、および他の慣用の成分を含有する慣用の銅析出浴
から無電解銅を適用することができる。適切な無電解銅
浴は以下の成分を混合することによつて調整できる。す
なわち、CuSO4・5H2Ｏ、１０ｇ／；エチレンジアミン
テトライソプロパノール、１７ml／；ホルムアルデヒ
ド（３７％溶液）、１５ml／；NaCN、３０mg／；５
０％ポリオキシエチレンを５０％ポリオキシプロピレン
と組合せて含有し、４５００程度の分子量を有するブロ
ツク共重合体湿潤剤（ＢＡＳＦ−Wyandotte Co.から市
販されている商業的に有効なPluronic P-85 ）１mg／
；水およびNaOH（既定容量とpH１２．８まで）であ
る。他の適切な無電解金属浴は米国特許第３，４３３，
８２９号；第３，４８５，６４３号；第３，６０７，３
１７号，および第３，６２５，７５８号に記述されてお
り、これらがいずれも使用できる。また、金、銀、コバ
ルトおよび他の無電解浴は当業者には既知である。
以下の実施例は本発明による加工処理を説明する。
実施例１ 電線敷設型回路板を米国特許第３，６４６，５７２号；
第３，６７４，９１４号および第４，０９７，８６４号
の製法によつて調製した。米国特許第３，６００，３３
０号に記述された種類の触媒性充填材を含有するＢ−段
階のエポキシで含浸したガラス布の層を両面とも触媒性
接着剤０．１mm厚さでコーテイングした。これを触媒性
エポキシガラスラミネート１．６mm厚さのシートに対し
てラミネートした。電線回路図形を０．０１mm厚さポリ
イミド絶縁でコーテイングした０．１６mm直径の銅線を
使用して接着剤表面上に線描きした。配線工程の後、触
媒性充填材を含有するエポキシ樹脂を含浸したガラス布
の層を加熱によつてラミネートし、そして電線敷設回路
図形の上に加圧する。次にパネルの両表面上をポリエチ
レンフイルムを用いて加圧増感接着剤によりコーテイン
グする。直径１．１７mmの孔を、電気的接続を行なおう
とする個所に敷設電線と交差し、そして近道をつけるよ
うにパネルを貫通してドリルで穿孔した。次に、電線端
が孔壁を形成する電線上に形成されたスミアを、６０ｇ
／のKMnO4と０．２ｇ／の弗素化したアルキルカル
ボキシレートとを含有する過マンガン酸塩酸化溶液中
に、１２．５のpHで、５０℃１時間浸漬することによつ
て除去した。このとき各周期が５０．８mm（２インチ）
の動程で往復運動する標準的なラツク撹拌機を使用し
て、１分間当り３５サイクルで操作した。
スミアを除去した後、塩化錫(I)３０ｇ／と塩酸３３
０ml／との水溶液中に３分間浸漬し、その後塩化錫
(I)３ｇ／と塩酸３３０ml／との水溶液中にもう３
分間浸漬することによつて、過マンガン酸塩の中和を達
成した。中和溶液を除去するための水洗後、次の上述の
条件で同一のラツク撹拌機を使用して、１５０ｇ／の
NaOH と１ｇ／のパラノニルフエノキシ−ポリグリシ
ドール界面活性剤（Olin Corp. により商品名Olin 10Ｇ
として市販）とからなる熱アルカリ性溶液中に６０℃で
２０分間、板を浸漬し、その後強力に水洗した。
このように処理した板を４０ｇ／のアルカリ性浄化剤
−調製剤（ラスターオン・プロダクツ社製のＳＩＲ−Ｃ
ＵＩＴ４３１８ＢＳTM）中に６０℃で５分間浸漬し、そ
して上述のように撹拌した。水洗後、板を過硫酸ナトリ
ウム（６０ｇ／±５ｇ／）中にpH２．０ないし２．
５、４０℃で２1/2ないし３分間、上述と同一のラツク
撹拌条件下で浸漬して、水洗し、その後１００ml／の
硫酸溶液中に浸漬し、そして再び約３分間水洗した。
板を５ｇ／の塩化錫(I)と２００ｇ／の塩化ナトリ
ウムとを含有し、また０．５以下のpHを有する前浸漬溶
液中に、前述のラツク撹拌条件下で２分間浸漬した。本
製法はその後、米国特許第３，９６１，１０９号の実施
例１に従つて調製された溶液の３２ml／を２００ｇ／
塩化ナトリウム塩水９７０mlに加えて０．５以下のpH
に調製したPd-0.15ｇ／、Sn-11ｇ／、Cl−１４５ｇ
／、の溶液中で、２２℃ないし２５℃の温度で５分
間、前述と同一のラツク撹拌条件下で、活性化した。
水洗後、板を３．０ｇ／のNaOH 、１１．２５ml／
のヒドロキシエチレンジアミントリアセテート（ＨＥＤ
ＴＡ）（チバガイギー社製のChel ＤＭ−４１）、およ
び有機燐酸塩湿潤剤、ノニルフエノキシポリ燐酸グリシ
ジル（ＧＡＦ社製のGafac ＲＥ−６１０）を含有するア
ルカリ性加速剤溶液中に、５分間加速剤溶液を強力に撹
拌しながら、そして上述と同一のラツク撹拌条件下で浸
漬した。１．５ピツチ比を有する７６．２mm（３イン
チ）３枚刃プロペラをもつ２連混合機を使用し、そして
１２００ないし１６００rpmで操作して、加速剤溶液を
１６０タンク中で強力に撹拌した（ミキシング・エク
イツプメント社製のSuper PitchRpropeller）。できた
板を水洗し、そして以下に記述するように無電解メツキ
を行なつた。
板を８ｇ／のCuSO4・5H2O、３．５〜４．０ml／のHC
HO、３５ｇ／のNa4EDTAおよび０．１４ml／のノニ
ルフエノキシポリ燐酸グリシジル（Gafac RE-610）およ
び０．０５ミリモル／のシアン化物（Orion Cyanide
Ioh Specific E-lectrode によつて測定されるように）
を含有すむ無電解浴中に浸漬した。浴湿度は７０〜７２
℃、pHは１２．０ないし１２．１（２５℃で測定）であ
つた。無電解析出の間、各サイクルが５０．８mm（２イ
ンチ）の動程をもつ往復運動を行なうラツク撹拌機を１
分間当り３０サイクルで操作して、板を一定に撹拌させ
た。
約２０時間後、板を銅浴から除去し、そして水洗した。
得られた電線敷設型回路板は孔壁上に均一かつ平滑な銅
析出物を有していた。銅は欠陥および小瘤がなかつた。
要するのに、検出できる銅粉末素子あるいは斑点はポリ
エチレンマスク上に析出されなかつた。
ポリエチレンマスクを剥離し、そして板に機械的処理、
熱処理、裁断およびドリル穿孔のような慣用の後メツキ
操作を施して、本発明による電線敷設型回路板を製作し
た。
実施例２ 以下のことを除いて実施例１を６回繰返した。
１ スミアおよび中和処理の後、各板を水性浄化剤／調
製剤中に、６分間６０℃で、各サイクルが５０．８mm
（２インチ）の動程で往復運動するラツク撹拌機を使用
して、１分間当り３５サイクルで操作し、浸漬した。本
浄化剤／調製剤はトリエタノールアミン５ｇ／、第四
アンモニウム界面活性剤３ｇ／およびノニルフエノキ
シポリグリシドール界面活性剤４ｇ／を含有し、１
０．８のpHである。
2. 各板を５分間流水環境中で洗浄する。
3. 各板をペルオキソ硫酸ナトリウム６０ｇ／、pH
2.5になるまでの硫酸からなる緩やかな銅エツチング溶
液中に環境温度で１分間、また上記工程１に記述したラ
ツク撹拌条件を使用して浸漬する。
4. 各板を流水中で５分間洗浄する。
5. を各板を水９００ml／、硫酸１００ml／からな
る脱酸溶液中で１分間、また上記工程１に記述したラツ
ク撹拌条件を使用して浸漬する。
6. 各板を流水中で５分間洗浄する。
Ａと命令する一枚の板を実施例１の無電解銅溶液中で直
接加工処理を行なつた。Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦと命令
した他の５枚の板は以下の製法に従つて処理した。
7. 各板を５／の塩化錫を２００ｇ／の塩化ナトリ
ウム塩水中に溶解させた酸性溶液中に、３分間環境温度
で浸漬する。
8. 各板を実施例１のパラジウム−錫−塩化物活性剤溶
液中に４０℃で１０分間、また上記工程１に記述したラ
ツクか撹拌条件を使用して浸漬する。そして 9. 各板を流水中で５分間洗浄する。
板Ｂを以下のような慣用の酸性加速剤水溶液で処理し
た。すなわち、緩やかに撹拌しながら希薄なフルオロ硼
酸水溶液剤中に２分間、また上記工程１に記述したラツ
ク撹拌条件を使用して浸漬した。活性剤溶液は実施例１
に上述した２速混合機を使用し、６００ないし１０００
rpmで操作して緩やかに撹拌した。次に板Ｂを流水中で
５分間洗浄し、そして無電解銅浴中に浸漬した。
板Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを実施例１のアルカリ性加速剤溶
液で処理した。本加速剤溶液は実施例１に上述した２速
混合機を使用し、１２００ないし１６００rpmで操作し
て強力に撹拌させた。パネルを上記工程１に記述したラ
ツク撹拌条件を使用して撹拌した。板Ｃは本アルカリ性
加速剤中に１分半浸漬させた。板Ｄは３分間浸漬させ
た。板Ｅは５分間浸漬させた。板Ｆは１０分間浸漬させ
た。アルカリ性加速剤処理後、板Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを
流水中で５分間洗浄し、そして次に実施例１に公示した
無電解銅浴中に入れた。
無電解銅浴中に入れて５分後に、全ての板を検査した。
板Ａを銅メツキを生じなかつた。板Ｂは孔全体に銅フイ
ルムを生じたが、しかしポリエチレンマスクのほぼ３０
％ないし４０％もまた無電解銅でコーテイングされた。
板Ｃ、ＤおよびＥはそれぞれ孔をメツキする銅フイルム
を生じた。板Ｆは銅メツキが見られなかつた。アルカリ
性加速剤中に１分半浸漬されていた板Ｃはポリエチレン
マスク上にいくらか銅メツキを生じた。アルカリ性加速
剤中に３分間浸漬されていた板Ｄはマスク上に僅かのメ
ツキを生じた。アルカリ性加速剤中に５分間浸漬されて
いた板Ｅは清浄なマスク表面を有していた。５時間後板
をメツキ浴から取り出し、また再び検査した。板Ａで
は、孔の中でエポキシ上に銅が生長していたが、しかし
ガラス繊維集団全体および接着剤層全体を接合するまで
には至らず、すなわちまだ銅析出物中に多数の欠陥が存
在した。板Ｆでは、まだ繊維集団全体にいくらかの欠陥
が存在するけれども、銅は既に貫通孔の壁のエポキシ部
分および接着剤層を完全に被覆していた。板Ｂ、Ｃ、Ｄ
およびＥは全て、孔全体にほぼ８μｍの銅を均一に有し
ていた。板Ｂはまたポリエチレンマスクの表面上に８μ
ｍの銅を有していたが、一方板ＣおよびＤのパネルはポ
リエチレンマスク上に僅かな銅析出物があつた。板Ｅは
ポリエチレンマスク上の全部に全く析出物がなかつた。
上記の結果を下表に総括する。
この結果、銅析出は活性化した板上に速く生じることが
分つた。また、活性化した板は良好にメツキされた孔を
生じ、そして加速剤としてアルカリ性キレート溶液を使
用することを組合せると、最適浸漬時間を減じ、またマ
スク上に銅が析出することを防ぐ。
実施例３ 以下の溶液を用いて６０℃で６０分間処理することによ
り、スミア除去を達成することを除いて実施例２の製法
を繰返した。KMnO4１５ｇ／、１２．６のpH、弗素化
したアルキルカルボキシレート０．２ｇ／の溶液。次
に中和し、洗浄し、そして５０％NaOHを用いて９５℃で
２０分間処理する。要するに、本実施例の板Ｂ、Ｃ、Ｄ
およびＥの中の繊維集団全体に盛り上られた銅が、実施
例２の対応する板Ｂ、Ｃ、およびＤよりも厚かつた点を
除いて、同一の結果を得た。
実施例４ 加速剤溶液が静止、すなわち撹拌されず、また加速剤中
の浸漬時間がそれぞれ１５、３０、６０および９０分で
あることを除いて、実施例２Ｅの製法をＡ、Ｂ、Ｃおよ
びＤと命名した板に対して繰返した。無電解銅浴中に入
れて６０分後に、板Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを検査した。板
Ａは孔全体に連続した銅メツキを有したが、しかしポリ
エチレンマスクのほぼ５０％が無電解銅で被覆されてい
た。板Ｂもまた孔全体に連続した銅メツキを有し、同時
にポリエチレンマスク上には無電解銅メツキはなかつ
た。板Ｃでは孔壁上の銅メツキに小さな欠陥が存在し、
またマスク上には銅はなかつた。板Ｄでは、孔全体に銅
メツキは実質的になく、またポリエチレンマスク上にも
なかつた。
実施例５ 実施例５は本発明の製法によつて製造されるアデイテイ
ブプリント回路板を記述する。各々が１．５mm厚さの２
枚の触媒性ガラス布強化難燃性エポキシ基質を、米国特
許第３，６００，３３０号の実施例Ｘの製法によつて調
製した。米国特許第３，７７９，７５８号の実施例IXに
記述された触媒性接着剤を用いて触媒性基質の両表面上
にコーテイングした。この接着剤は２５μｍのフイルム
厚さを有していた。メツキされたプリント回路板の孔図
形に合せて接着剤コーテイング基質をドリル穿孔した。
所要の導電体図形を下書きするエポキシレジスト像ない
しはマスクを、接着剤コーテイング基質の各両表面上に
プリントした。クロム酸溶液中で基質の接着性を増進さ
せた。接着性を増進させた後、クロム酸を中和し、そし
て各基質表面から洗浄した。上記のように処理した接着
剤コーテイング基質の一枚を、比較例として、以下に記
述して無電解銅浴中に直接入れた。他の接着剤コーテイ
ング基質はアルカリ性浄化剤／調整剤、洗浄、予備浸
漬、活性剤、洗浄、そしてアルカリ性加速剤中に５分間
浸漬、また洗浄と、実施例２と同様の全ての工程で処理
した。両基質を次の処方の無電解銅メツキ溶液中に浸漬
した。
硫酸銅 ０．０２５モル／ ホルムアルデヒド ０．４ モル／ エチレンジアミンテトラ酢酸 ０．０７ モル／ シアン化物イオン活性剤 ０．０２５ミリモル／ アルキルフエノキシポリ燐酸 グリシジル ０．０５ ミリモル／ 温度 ６０℃ メツキして１５分後、比較例の基質はその上に全く銅を
析出しなかつたが、一方活性剤および加速剤で処理した
基質は孔壁の７５％がメツキされ、また表面導電体図形
の９５％がメツキされた。マスク部分はメツキされなか
つた。メツキして９０分後、比較例の基質は孔壁のほぼ
５％と表面導電体図形の約６０％がメツキされたが、一
方本発明による活性剤および加速剤で処理した基質は孔
壁にも１００％の被覆、また表面導電体上にも１００％
の被覆が行なわれた。レジストマスク上はメツキされな
かつた。活性剤および加速剤で処理したパネルのメツキ
２４時間後、導電体図形は３５μｍの銅で完全に被覆さ
れ、そしてレジストマスク上には銅の析出物はなかつ
た。
実施例６Ａ 以下の実施例は触媒性充填材を含有しない基質に対する
本発明の適用を説明する。
電線敷設型回路板を米国特許第３，６７４，９１４号の
製法によつて調整した。非触媒性プリプレツグ（エポキ
シ樹脂を含浸したガラス布のシート）の両面を非触媒性
接着剤でコーテイングした。これを１．６mm厚さの非触
媒性エポキシガラスラミネートのシートにラミネートし
た。全体に亘つて０．１８６mmの直径をもつ絶縁電線を
使用して、電線回路図形を接着剤表面上に敷設した。配
線工程の後、非触媒性プリプレツグの層を電線敷設回路
図形の上に加熱および加圧によつてラミネートした。次
に板の両表面上に疎水性ポリエチレンフイルムを加圧増
感接着剤の手段でコーテイングした。電気的接続を行な
おうとする点に、敷設した配線図形と交差し、かつ切断
するように、直径１．１７mmの孔を板を貫通してドリル
穿孔した。上記実施例１に記述したように孔壁に化学的
に浄化し、そして洗浄後、以下の製法によつて無電解銅
メツキのために調整した。
1. 板をアルカリ性浄化剤／調整剤溶液（ラスターオン
・プロダクツ社製のSIR-CUIT 4318 BSTM）中に、５分間
５５℃で、実施例２の工程１に記述したラツク撹拌を行
ないながら浸漬する。
2. 板を３分間流水中で洗浄する。
3. 板を６０ｇ／のペルオキシ硫酸ナトリウム溶液中
に浸漬する。
4. 板を３分間流水中で洗浄する。
5. 板を１００ml／硫酸を含有する溶液中に浸漬す
る。
6. 板を３分間流水中で洗浄する。
7. ５ｇ／の塩化錫を２００ｇ／の塩化ナトリウム
塩水中に溶解させた酸性予備浸漬溶液中に板を浸漬す
る。
8. 実施例１の濃縮溶液３２mlを、米国特許第３，９６
１，１０９号の酸性予備浸漬溶液の１中に溶解させて
調製した、パラジウム１５０mg／を含む活性化溶液中
に、４０℃で５分間、板を浸漬する。
9. 板を３分間流水中で洗浄する。
10. 板を５分間以下の組成のアルカリ性加速剤溶液中
に浸漬する。組成はヒドロキシエチレンエチレンアミン
トリ酢酸１１．２５ml／、水酸化ナトリウム３ｇ／
、アルキルフエノキシポリ燐酸グリシジル０．０２ｇ
／、余りは水である。実施例２の工程１に記述したラ
ツク撹拌条件を使用し、また実施例１に記述した２速混
合機で使用した強力に撹拌し、１２００ないし１６００
rpmで操作する。
11. 板を３分間流水中で洗浄する。
12. 板を実施例１の無電解銅メツキ溶液中に浸漬す
る。
銅メツキ溶液中で３時間後、板を検査した。欠陥のな
い、また亀裂および破損のない８μｍ厚さの銅層が孔壁
上に均一にメツキされていた。表面上のポリエチレンマ
スクには銅析出物は完全になかつた。
実施例６Ｂ アルカリ性浄化剤／調整剤として、実施例２の浄化剤／
調整剤を使用することを除いて、実施例６Ａを繰返す。
実施例７Ａ 実施例７はアルカリ性加速剤の重要性を説明する。
Ａ、ＢおよびＣと命名した電線敷設型回路板を、米国特
許第３，６７４，９１４号の製法によつて調整した。無
電解金属析出に対する触媒を全体に分散させたエポキシ
−ガラスプリプレツグシートの両表面を、無電解金属析
出に対する触媒をやはり含有する接着剤でコーテイング
した。これを１．６mm厚さの触媒性エポキシ−ガラスラ
ミネートのシートに接着した。全体に亘つて０．１８６
mmの直径をもつ絶縁電線を使用して電線回路図形を接着
剤表面上に線描きした。触媒性プリプレツグの層を電線
敷設回路図形の上に加熱および加圧によつてラミネート
した。次に板の両表面上にポリエチレンフイルムを加圧
増感接着剤の手段でコーテイングした。必要とする個処
に直径１．１７mmの孔を各板を貫通してドリル穿孔し
た。上記孔はラミネート中および接着剤中に含有する触
媒のいくらかを露出させた。上記実施例１に記述したよ
うに孔壁を化学的に浄化し、そして洗浄後、以下の製法
によつて無電解銅メツキのために調整した。
1. 実施例６Ａの工程１〜９で説明した製法に従つて各
板を処理する。
2. 板Ａを実施例６Ａに記述したアルカリ性加速剤溶液
中に５分間、実施例２の工程１に記述したラツク撹拌条
件を使用して浸漬し、また１２００ないし１６００rpm
で操作する実施例１に記述した２連混合機を使用して強
力に撹拌する。
3. 板Ａを３分間流水中で洗浄する。
4. 板Ａを実施例１の無電解銅メツキ溶液中に浸漬す
る。
5. 板Ｂを５分間１００ml／のフルロ硼酸と１０ml／
のヒドロキシエチレンジアミントリ酢酸（ＨＥＤＴ
Ａ）との慣用酸性加速剤溶液中に、また実施例２の工程
１に記述したラツク撹拌条件を使用して浸漬する。
6. 板Ｂに対して上記工程３および４を繰返す。
7. 板Ｃを５分間２００ｇ／の塩化ナトリウムと１０
ml／の塩酸との酸性加速剤中に、また実施例２の工程
１に記述したラツク撹拌条件を使用して浸漬する。
8. 板Ｃに対して上記工程３および４を繰返す。無電解
銅メツキの５分後に、板Ａは孔に銅の均一なフイルムを
生じたが、しかし表面上には銅析出物はなかつた。無電
解銅メツキの５分後に、板ＢおよびＣは孔に銅の均一な
フイルムを生じた。しかしながら、板ＢおよびＣではポ
リエチレンマスクの表面の７５％もまた銅の均一なフイ
ルムで被覆された。
メツキ３時間後、板Ａは孔に８μｍの銅メツキを生じ、
そしてポリエチレンレジストの表面上に銅は析出しなか
つた。
実施例７Ｂ アルカリ性浄化剤／調整剤として、実施例２の浄化剤／
調整剤を使用することを除いて実施例７Ａを繰返す。
実施例８Ａ 疏水性レジスト表面から除去されるパラジウムの量は測
るために、以下の試験を実行した。
両表面にポリエチレンレジストフイルムを接着した４枚
のエポキシ−ガラス基質を調製した。基質には孔をドリ
ル穿孔しなかつた。３枚の基質を実施例６Ａの工程１〜
９で説明した製法に従つて処理した。次に第１の基質を
実施例６Ａのアルカリ性加速剤溶液中で、実施例６Ａに
記述したように処理した。
次に第二の基質を実施例７Ａの工程５の酸性加速剤溶液
を用いて、前述したように処理した。
第三の基質は他の処理を受けなかつた。第四の基質は比
較例として全ての処理を受けなかつた。
全表面をパラジウム活性剤に露出させるために全て４種
の基質のエツヂは整えられ、ポリエチレン表面のみを残
した。
基質を分取した王水（acqua regia）中に浸漬して、ポ
リエチレンレジストからパラジウムを剥離させた。
王水分取を原子吸光分光器で分析して、次の結果を得
た。
比較例のパラジウム分析（０．００１０mg／cm2）は本
方法の下限を示し、すなわち本方法は、０．００１μｇ
／cm2ないし０μｇ／cm2で全く差を検出できなかつた。
これは疏水性表面上に吸着されるパラジウムを、パラジ
ウムで処理しなかつた対称標準に接近する水準まで減少
させるのに、アルカリ性加速剤処理が有効であることを
示している。酸性加速剤は疎水性表面からパラジウムを
除去するのに有効でない。
実施例８Ｂ アルカリ性浄化剤／調整剤として、実施例２の浄化剤／
調整剤を使用することを除いて実施例８Ａを繰返す。
実施例８Ｃ 各条件に対して調整する２枚の基質を用いて実施例８Ａ
を繰返した。基質の１枚は実施例５の無電解銅浴を使用
して銅で無電解メツキを行ない、そして他の基質はその
表面上のパラジウムを分析した。またアルカリ性加速剤
中の浸漬を２分間継続することを除いて、上述のように
２枚の基質を用いて実施例８Ａを繰返した。
その結果を下の表に示す。
上の表に示すように、加速度、レジスト表面上に無電解
金属が引続き析出することを妨げるには、レジストcm2
当りの残留したパラジウム量は０．００２mg／cm2以下
でなければならない。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁性基質を選択的に金属化するための方
    法であって、上記の方法が、 上記基質に疎水性マスク層を設け、上記マスク層が、金
    属化されない部分を全て覆い、金属析出される露出部を
    残している段階、 上記マスク層が設けられた基質を、金属析出を促進可能
    な種を含む薬剤と接触させる段階、及び 上記基質を、上記基質のマスクされていない部分に無電
    解的に金属析出を形成させることが可能な溶液と接触さ
    せる段階 とからなるものにおいて、 触媒化段階の後、および金属析出の前に、上記表面を、
    上記マスク層の表面から触媒性の種を除去するための溶
    液で処理し、上記溶液が、触媒性の種に対するキレート
    剤、湿潤剤を含み、１０〜１４のｐＨを有すること、及
    び 上記マスク層から触媒性の種を殆ど全部を除去し、しか
    も上記基質のマスクされていない部分に触媒性の種を残
    しておくのに充分な時間の間、上記表面を上記溶液に曝
    すことを特徴とする、絶縁性基質を選択的に金属化する
    ための方法。
  2. 【請求項２】上記基質と接触させる際、上記キレート剤
    を含む上記溶液を撹拌することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】上記キレート剤がアミノ酸、アルカノール
    アミンおよび多官能カルボキシレートからなる群から選
    択されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
    ２項記載の方法。
  4. 【請求項４】金属析出を促進可能な種を含む上記薬剤
    が、パラジウム、錫および塩化物を含む溶液であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
  5. 【請求項５】上記キレート剤を含む上記溶液で処理した
    後に、上記マスク層上に残ったパラジウム濃度が、０．
    ００２mg／cm２以下であることを特徴とする特許請求の
    範囲第４項記載の方法。
  6. 【請求項６】金属析出を促進可能な種を含む上記薬剤に
    曝す前に、上記基質とマスク層を、浄化−調整剤溶液に
    曝すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
  7. 【請求項７】上記マスク層が、エポキシノボラック樹
    脂、シリコン樹脂、ポリエチレン樹脂、フルオロカーボ
    ン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びこれらの
    混合物からなる群から選択された樹脂を含むことを特徴
    とする、特許請求の範囲第１〜６項いずれか１項記載の
    方法。
  8. 【請求項８】上記基質に、少なくとも１個の孔及び／又
    は盲道が設けられており、上記孔又は盲道の壁が、上記
    マスク層によって覆われていないことをことを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１〜７項いずれか１項記載の方
    法。
  9. 【請求項９】上記基質及び／又は孔パターン壁の、マス
    クされていない部分が、プリント回路パターン又はこの
    ようなパターンの一部を構成していることを特徴とする
    特許請求の範囲第８項記載の方法。
  10. 【請求項１０】上記基質に、上記基質の表面に張りつけ
    られるか、基質内に埋蔵された少なくとも一個の絶縁電
    線と、上記絶縁電線を横断するか、上記絶縁電線を露出
    させている少なくとも一個の孔とが設けられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。
JP19086485A 1984-09-04 1985-08-28 相互接続をもつ電子回路板を選択的に金属化するための改良した方法 Expired - Lifetime JPH0632374B2 (ja)

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