JPH069319B2 - 内層用回路板の銅回路の処理方法 - Google Patents

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用いる内層用回
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
よって製造されるのが一般的である。 そして、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、銅回路の表面に酸化
物層を形成して接着性を高めることが一般になされてい
る。銅を酸化処理すると酸化物層には表面に微細な突起
が形成されることになり、この微細な突起によって表面
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酸化物層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
鉛素酸ナトリウム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一般的である。

【発明が解決しようとする課題】

上記のように銅回路の表面に酸化物層を形成させること
によって、銅回路と樹脂との接着性を十分に確保するこ
とができる。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、特にその主成分の酸化
第二銅(ＣuＯ)は酸に溶解し易いために、スルーホール
をドリル加工したあとスルーホールメッキをする際に化
学メッキ液に浸漬すると、スルーホールの内周に露出す
る銅回路の断面部分の酸化物層がメッキ液の塩(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
下することになるものであった。 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、銅回路
と樹脂との接着性を高める効果を保持しつつハロー現象
の発生を防止する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
銅酸化物層を形成し、亜鉛粉末を亜鉛粉末が凝集しない
有機系溶媒に分散させると共にこの亜鉛粉末分散液を銅
回路の銅酸化物層の表面にコーティングした後、酸又は
アルカリでこの金属を溶解させると同時に銅酸化物層を
還元させることを特徴とするものである。 以下本発明を詳細に説明する。 内層用回路板としては、銅箔を積層して形成される銅張
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ッ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きるが、その他、積層板に化学メッ
キや電気メッキで銅の回路を片面もしくは両面に形成し
たものを使用することもできる。そしてまずこの内層用
回路板の銅回路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、ソフトエッチング等による化
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、亜鉛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層を形成することがで
きるものであり、銅酸化物層は主として酸化第二銅(Ｃu
Ｏ)によって形成される。そしてこの酸化処理によって
銅回路の表面を粗面化することができるものである。 このようにして内層用回路板の銅回路の表面に酸化物層
を形成させた後に、金属亜鉛(Ｚn)の粉末を銅回路の酸
化物層の表面にコーティングする。コーティングをおこ
なうにあたっては、亜鉛粉末を有機系の溶媒に分散させ
た液をロールで銅回路の表面に塗布したり、あるいはこ
の液中に内層用回路板を浸漬したりしておこなうことが
できる。亜鉛粉末を分散させる有機系溶媒としては、エ
チレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン、アルコール類、低級脂肪酸など、銅酸化物は溶解さ
せず且つ、亜鉛粉末を凝集させることなく均一に分散さ
せることができるものを用いるものである。ここで、亜
鉛粉末をコーティングするにあたって、亜鉛粉末を水に
分散した液を用いることが本発明者等によって検討され
たが、亜鉛粉末は凝集して水に均一に分散させることが
困難であり、この場合には銅回路の表面に亜鉛粉末を均
一にコーティングすることができずムラが生じ易く、後
述の銅回路の銅酸化物層の還元にムラが生じるおそれが
ある。このために本発明では、水に亜鉛粉末を分散させ
るようにはせず、亜鉛粉末を凝集させることなく均一に
分散させることができる有機系の溶媒に亜鉛粉末を分散
させたものを用いているのである。銅回路の銅酸化物層
の表面への亜鉛粉末のコーティング量は特に限定されな
いが、５〜３００g／m²、好ましくは３０〜２００g／m²
程度である。このときの有機系溶媒への亜鉛粉末が分散
量は１当たり２００〜２０００g程度が適当である。
金属粉末の粒径も特に限定されるものがないが、０．１
〜１００μ程度が好ましい。 上記のようにして銅回路の酸化物層の表面に亜鉛粉末を
コーティングした後に、この亜鉛粉末を酸もしくはアル
カリで酸化物層の表面から溶解させる。亜鉛粉末を溶解
させる酸もしくはアルカリとしては、銅は溶解させない
ものであれば特に限定されることなく使用することがで
きる。このように酸もしくはアルカリで亜鉛粉末を溶解
させると、亜鉛は銅よりもイオン化傾向が大きく、亜鉛
は陽イオンの状態で溶解させるためにこの際に銅回路の
銅酸化物層には還元作用が働き、銅酸化物中のＣuＯを
Ｃu₂Ｏ(酸化第一銅)や金属Ｃuに還元させることができ
る。このように銅酸化物中のＣuＯ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、銅酸化層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、銅酸化物が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、銅酸化物を還元する方法としては、ジメチ
ルアミンボランなどのボラン類を陽いたり、ＮaＯＨ-Ｈ
ＣＨＯ溶液を用いたりする方法があるが、前者の方法で
は処理薬剤が高価であり、また後者の方法では高温長時
間処理が必要であるという問題があるのに対して、本発
明の方法では、処理薬剤の単価が前者のボラン類の約１
／５０と安価であり、また常温において１分以内の短時
間で十分に還元処理をおこなうことができるものであ
る。 上記のようにして銅回路の銅酸化物層を還元する処理を
おこなったのちに、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ってプリプレグをボン
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ッキ等によってスル
ーホールメッキを施し、さらにエッ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。

【作用】

内層用回路板の銅回路の表面を酸化処理して酸化物層を
形成することによって、銅回路の表面に微細な突起を形
成させることができるものであり、表面を粗面化して銅
回路と樹脂との接着性を高めることができる。また亜鉛
粉末分散液を銅回路の銅酸化物層の表面にコーティング
した後、酸又はアルカリでこの亜鉛粉末を溶解させると
同時に銅酸化物層を還元させるようにしたために、銅酸
化物層を酸に溶解し難い状態にすることができ、銅回路
の酸化物層がメッキ処理の際などに酸に溶解してハロー
現象が生じることを防止することができる。しかも亜鉛
粉末を亜鉛粉末が凝集しない有機系溶媒に分散させて銅
回路の銅酸化物層の表面にコーティングするようにして
いるために、亜鉛粉末は凝集することなく銅酸化物層の
表面にコーティングすることができ、銅酸化物層をムラ
なく還元処理することができる。

【実施例】

次に本発明を実施例によって説明する。 実施例 両面に７０μ厚の銅箔を張って形成した厚み１．０
mmのガラス布基材エポキシ樹脂積層板(松下電工株式会
社製品番１７６６)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 …１３g／ ＮaＯＨ …５５g／ 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、エチレングリコールに平均粒径が３μの金属
Ｚn粉末を１当たり１０００gの配合量で分散し、この
Ｚn粉末分散液に内層用回路板を浸漬することによっ
て、銅回路の表面にＺn粉末をコーティングした。 このようにＺn粉末でコーティングをおこなった後
に、水:ＨＣlが１:１の容積比の塩酸水溶液中に内層用
回路板を３０秒間浸漬して、Ｚnを溶解除去した。この
際に銅回路の表面の銅酸化物層は還元作用を受けた。 このようにして塩酸水溶液でＺnの溶解処理をした
後、直ち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１の両面に、第
１図に示すよう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(松下電工株
式会社製１６６１ＪＭ)２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３を重ねてビルドアッ
プし、５０Ｔorrに減圧した雰囲気下で、１７０℃、２
０kgf／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。 比較例 実施例において及びのＺn粉末のコーティングと塩
酸水溶液によるＺn粉末の溶解処理とをおこなわないよ
うにした他は、実施例と同様にして多層板を得た。 上記実施例及び比較例で得た多層板に、０．４mmφのド
リルビットを用いて８万rpmの回転速度及び１．６m／mi
nの送り速度の条件でスルーホール加工をおこなった。
これを水:ＨＣlが１:１の容積比の酸溶液に３０分間浸
漬して、ハローの発生状態を顕微鏡で観察した。ハロー
の大きさ(スルーホールの内周からの酸溶液の浸入幅寸
法で測定)を次表に示す。 前表にみられるように、銅回路を酸化処理したのちに、
その表面にＺn粉末をコーティングすると共にこのＺn粉
末を溶解除去する処理をおこなうことによって、銅回路
の銅酸化物層を還元するようにした実施例のものは、こ
のような処理をおこなわない比較例のものに比べて、ハ
ローの発生を大幅に低減でき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、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層を形成す
るようにしたので、銅回路の表面を酸化処理して酸化物
層を形成することで銅回路の表面に微細な突起を形成さ
せ、粗面化によって銅回路と樹脂との接着性を高めるこ
とができるものである。また亜鉛粉末分散液を銅回路の
銅酸化物層の表面にコーティングした後、酸又はアルカ
リでこの亜鉛粉末を溶解させると同時に銅酸化物層を還
元させるようにしたので、還元によって銅酸化物層を酸
に溶解し難い状態にすることができ、多層プリント配線
板に加工するにあたって銅回路の酸化物層がメッキ処理
の際などに酸に溶解してハロー現象が生じるようなこと
を防止することができるものであり、しかも亜鉛粉末を
亜鉛粉末が凝集しない有機系溶媒を分散させてコーティ
ングをおこなうようにしたので、亜鉛粉末は凝集するこ
となく銅酸化物層の表面にコーティングすることができ
るものであり、銅酸化物層をムラなく還元処理すること
ができ、ハロー現象の発生を確実に防止することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は多層板を成形する際の積層構成を示す概略分解
図であり、１は内層用回路板、２はプリプレグ、３は銅
箔である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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層を形成し、亜鉛粉末を亜鉛
   粉末が凝集しない有機系溶媒に分散させると共にこの亜
   鉛粉末分散液を銅回路の銅酸化物層の表面にコーティン
   グした後、酸又はアルカリでこの亜鉛粉末を溶解させる
   と同時に銅酸化物層を還元させることを特徴とする内層
   用回路板の銅回路の処理方法。