JPH0787264B2 - セラミツク配線基板の製法 - Google Patents
セラミツク配線基板の製法Info
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- JPH0787264B2 JPH0787264B2 JP61191888A JP19188886A JPH0787264B2 JP H0787264 B2 JPH0787264 B2 JP H0787264B2 JP 61191888 A JP61191888 A JP 61191888A JP 19188886 A JP19188886 A JP 19188886A JP H0787264 B2 JPH0787264 B2 JP H0787264B2
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/86—Regeneration of coating baths
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- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
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- H—ELECTRICITY
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、電子基材として使用されるセラミック配線
基板の製法に関する。
基板の製法に関する。
セラミックスへのメタライジングには、テレフンケン
法、活性金属法、厚膜法、薄膜法、めっき法等、従来よ
り種々の方法がその必要に応じてとられている。この中
でめっき法は、 金属単体をセラミックス基板に直結メタライジングで
きるため、得られる金属層は高伝導性を示す、 金属層の膜厚制御が広範囲にわたって容易に行える、 スルーホールのメタライジングも容易で信頼性が高
い、 微細パターン形成が可能である、 等のメリットがあるため、実用化の研究がなされてい
る。
法、活性金属法、厚膜法、薄膜法、めっき法等、従来よ
り種々の方法がその必要に応じてとられている。この中
でめっき法は、 金属単体をセラミックス基板に直結メタライジングで
きるため、得られる金属層は高伝導性を示す、 金属層の膜厚制御が広範囲にわたって容易に行える、 スルーホールのメタライジングも容易で信頼性が高
い、 微細パターン形成が可能である、 等のメリットがあるため、実用化の研究がなされてい
る。
従来、めっき法によるセラミック配線基板は、つぎのよ
うな(a)〜(e)の操作を順次行うバッチ式プロセス
により製造されていた。
うな(a)〜(e)の操作を順次行うバッチ式プロセス
により製造されていた。
(a)セラミック基板の準備 (b)基板の表面粗化処理 (c)基板の洗浄、乾燥処理 (d)基板表面の活性化処理 (e)無電解めっき処理 以上のような(a)〜(e)のプロセスを経て、セラミ
ック配線基板が得られるが、これらのプロセスによって
配線基板を製造するに当たっては、前述のようにバッチ
処理を行っていたため、ロットごとの特性のバラツキが
大きく、歩留まりの低下、ひいてはコストアップが避け
られず、これらの改善が望まれていた。
ック配線基板が得られるが、これらのプロセスによって
配線基板を製造するに当たっては、前述のようにバッチ
処理を行っていたため、ロットごとの特性のバラツキが
大きく、歩留まりの低下、ひいてはコストアップが避け
られず、これらの改善が望まれていた。
この発明は、このような現状に鑑みてなされたものであ
り、セラミック配線基板を製造するに当たり、特性のバ
ラツキが少なく、低コストで製造できるセラミック配線
基板の製法を提供することにある。
り、セラミック配線基板を製造するに当たり、特性のバ
ラツキが少なく、低コストで製造できるセラミック配線
基板の製法を提供することにある。
この発明は、焼結したセラミック基板をリン酸処理溶液
に浸漬しその表面を粗化する工程,この粗化処理後前記
処理溶液を洗浄する工程、および、この粗化基板上に無
電解めっきにより金属層を形成する工程を含み、金属層
形成までに至る全工程を連続して行うようになっている
セラミック配線基板の製法であって、前記粗化工程には
リン酸処理溶液連続再生工程には、前記粗化工程から送
られたリン酸処理溶液に水を添加してリン酸処理溶液中
の縮合リン酸を加水分解する工程と、加水分解で生じた
不要な反応生成物をリン酸処理溶液から除去する工程
と、不要な反応生成物が除去されたリン酸処理溶液に新
たなリン酸を追加してリン酸処理溶液のリン酸濃度を調
整する工程と、リン酸濃度が調整されたリン酸処理溶液
を前記粗化工程に送り返す工程とを含むことを特徴とす
るセラミック配線基板の製法を要旨とするものである。
に浸漬しその表面を粗化する工程,この粗化処理後前記
処理溶液を洗浄する工程、および、この粗化基板上に無
電解めっきにより金属層を形成する工程を含み、金属層
形成までに至る全工程を連続して行うようになっている
セラミック配線基板の製法であって、前記粗化工程には
リン酸処理溶液連続再生工程には、前記粗化工程から送
られたリン酸処理溶液に水を添加してリン酸処理溶液中
の縮合リン酸を加水分解する工程と、加水分解で生じた
不要な反応生成物をリン酸処理溶液から除去する工程
と、不要な反応生成物が除去されたリン酸処理溶液に新
たなリン酸を追加してリン酸処理溶液のリン酸濃度を調
整する工程と、リン酸濃度が調整されたリン酸処理溶液
を前記粗化工程に送り返す工程とを含むことを特徴とす
るセラミック配線基板の製法を要旨とするものである。
以下に、この発明を、その実施例をあらわす図面を参照
しつつ詳しく説明する。
しつつ詳しく説明する。
この発明にかかるセラミック配線基板の製造工程を第1
図に示す。
図に示す。
以下、第1図に従って製造工程を説明する。
焼結したセラミック基板を準備する。焼結基板の材
質としては、アルミナ,フォルステライト,ステアタイ
ト,ジルコン,ムライト,コーディエライト,ジルコニ
ア,チタニア等の酸化物系セラミックを主として考え、
炭化物系、および、窒化物系セラミックも使用できる。
質としては、アルミナ,フォルステライト,ステアタイ
ト,ジルコン,ムライト,コーディエライト,ジルコニ
ア,チタニア等の酸化物系セラミックを主として考え、
炭化物系、および、窒化物系セラミックも使用できる。
準備したセラミック基板を脱脂する。脱脂は、後の
工程での処理液の濡れ性をよくするために行う。
工程での処理液の濡れ性をよくするために行う。
脱脂液などを水洗する。
粗化処理溶液に浸漬し基板表面を粗化する。粗化
は、金属層形成の際にアンカー効果を発揮させるために
行われ、粗化処理溶液としては、粗化処理溶液が残って
も密着力を低下させず、化学めっき金属に対して悪影響
を与えないオルトリン酸,メタリン酸、および、ピロリ
ン酸よりなる群から選ばれた少なくとも1種のリン酸溶
液が用いられる。処理温度は、250℃〜360℃にすること
が好ましい。これは、第3図を見ても分かるように、25
0℃以下の処理温度ではエッチング能力が低く、360℃以
上でも分解したり縮合が激しくなるため、やはりエッチ
ング能力が低いからである。粗化の程度は、浸漬時間に
よるが、浸漬時間は1〜30分、好ましくは、3〜10分で
ある。粗化処理液としては、ホウ砂,V2O5,HF,アルカリ
金属化合物なども考えられるが、基板表層を緻密に粗面
化でき、しかも、表面に形成される金属層との密着性に
影響を与えないと言う要件を満足するのは、リン酸溶液
である。
は、金属層形成の際にアンカー効果を発揮させるために
行われ、粗化処理溶液としては、粗化処理溶液が残って
も密着力を低下させず、化学めっき金属に対して悪影響
を与えないオルトリン酸,メタリン酸、および、ピロリ
ン酸よりなる群から選ばれた少なくとも1種のリン酸溶
液が用いられる。処理温度は、250℃〜360℃にすること
が好ましい。これは、第3図を見ても分かるように、25
0℃以下の処理温度ではエッチング能力が低く、360℃以
上でも分解したり縮合が激しくなるため、やはりエッチ
ング能力が低いからである。粗化の程度は、浸漬時間に
よるが、浸漬時間は1〜30分、好ましくは、3〜10分で
ある。粗化処理液としては、ホウ砂,V2O5,HF,アルカリ
金属化合物なども考えられるが、基板表層を緻密に粗面
化でき、しかも、表面に形成される金属層との密着性に
影響を与えないと言う要件を満足するのは、リン酸溶液
である。
ちなみに、一般に良く知られているHFを90℃にしてエッ
チングすると、セラミック表面層を粗化することは可能
であるが、HFが微量でも残った場合、じわじわとエッチ
ングが進行したり、セラミック基板が劣化したり、化学
めっき金属層を腐食したりする。また、微細で均一な粗
面化は不可能である。
チングすると、セラミック表面層を粗化することは可能
であるが、HFが微量でも残った場合、じわじわとエッチ
ングが進行したり、セラミック基板が劣化したり、化学
めっき金属層を腐食したりする。また、微細で均一な粗
面化は不可能である。
粗化した基板を洗浄する。リン酸処理液によって粗
化をおこなっているので、粗化後の基板表面には、リン
酸処理液との反応生成物が付着残留している。そこで、
粗化基板表面を温水や水で洗浄する。必要に応じてその
のち乾燥を行う。
化をおこなっているので、粗化後の基板表面には、リン
酸処理液との反応生成物が付着残留している。そこで、
粗化基板表面を温水や水で洗浄する。必要に応じてその
のち乾燥を行う。
粗化基板表面を活性化処理する。無電解めっきの受
容体となる触媒付与をおこなって基板表面を活性化する
工程である。この活性化工程には、一般に塩化第1錫溶
液を用いて基板表面に2価のすずイオンを吸着させるセ
ンシタイジング工程と、塩化パラジウム溶液を用い、前
記すずイオンの働きで金属パラジウムを基板表面に析出
させるアクチベーション工程からなるセンシタイジング
−アクチベーション法が採用されるが、エマルジョンタ
イプの活性剤を使用することも可能である。なお、活性
化工程にセンシタイジング−アクチベーション法を用い
る場合には、センシタイジング工程とアクチベーション
工程との間に水洗工程を加える必要がある。
容体となる触媒付与をおこなって基板表面を活性化する
工程である。この活性化工程には、一般に塩化第1錫溶
液を用いて基板表面に2価のすずイオンを吸着させるセ
ンシタイジング工程と、塩化パラジウム溶液を用い、前
記すずイオンの働きで金属パラジウムを基板表面に析出
させるアクチベーション工程からなるセンシタイジング
−アクチベーション法が採用されるが、エマルジョンタ
イプの活性剤を使用することも可能である。なお、活性
化工程にセンシタイジング−アクチベーション法を用い
る場合には、センシタイジング工程とアクチベーション
工程との間に水洗工程を加える必要がある。
無電解めっきを施し基板表面に金属層を形成する。
これは、普通、化学銅めっき、あるいは、化学ニッケル
めっきなどにより行う。金属層の厚みは0.8〜10μm程
度である。
これは、普通、化学銅めっき、あるいは、化学ニッケル
めっきなどにより行う。金属層の厚みは0.8〜10μm程
度である。
この発明にかかるセラミック配線基板製造装置は、ま
での工程を少なくとも連続的に実施するようになってい
る。
での工程を少なくとも連続的に実施するようになってい
る。
必要に応じ、電解めっきを行う。電解めっきは、必
要とする金属層の厚みが厚い場合、前記化学めっきを基
板上に施したのち、銅めっき、あるいやディジタル信号
回路などにこの配線基板を用いる場合には、の無電解
めっきで得られる金属層の厚みで充分であるが、大電力
用の配線基板としてもちいられる場合には、電解めっき
によって厚付けを行う。
要とする金属層の厚みが厚い場合、前記化学めっきを基
板上に施したのち、銅めっき、あるいやディジタル信号
回路などにこの配線基板を用いる場合には、の無電解
めっきで得られる金属層の厚みで充分であるが、大電力
用の配線基板としてもちいられる場合には、電解めっき
によって厚付けを行う。
必要に応じ、整面処理を行う。整面処理は、電解め
っき後の金属面の表面を硫酸などの溶液で化学的に研磨
し、回路パターンを描くための準備の工程である。
っき後の金属面の表面を硫酸などの溶液で化学的に研磨
し、回路パターンを描くための準備の工程である。
必要に応じ、エッチングによる回路形成を行う。化学
めっきまたはその上への電解めっきによって直ちに、必
要な回路が形成される場合もあるが、基板表面に全面め
っき等して、エッチングによる回路形成を行うサブトラ
クティブ法によるものが、一般的である。
めっきまたはその上への電解めっきによって直ちに、必
要な回路が形成される場合もあるが、基板表面に全面め
っき等して、エッチングによる回路形成を行うサブトラ
クティブ法によるものが、一般的である。
なお、〜の工程は、別の装置としても構わない。
第11図は、この発明にかかるセラミック配線基板の製法
を用いた装置の1実施例を模式図的にあらわしている。
図にみるように、このセラミック配線基板製造装置は、
脱脂装置19,脱脂液洗浄装置20,リン酸処理装置21,セン
シタイジング処理装置22,センシタイジング処理液洗浄
装置23,アクチベーション処理装置24,アクチベーション
処理液洗浄装置25,無電解めっき装置26,電解めっき装置
27,整面処理装置28,整面処理液洗浄装置29、および、乾
燥装置30の12の小さな装置によって構成され、各装置が
上記に記載した順に配置されている。各装置には、それ
ぞれ、移送手段がもうけられていて、この移送手段によ
り前工程から送られてきた基板を処理槽内に導くいて処
理するとともに、次工程へ送るようになっている。
を用いた装置の1実施例を模式図的にあらわしている。
図にみるように、このセラミック配線基板製造装置は、
脱脂装置19,脱脂液洗浄装置20,リン酸処理装置21,セン
シタイジング処理装置22,センシタイジング処理液洗浄
装置23,アクチベーション処理装置24,アクチベーション
処理液洗浄装置25,無電解めっき装置26,電解めっき装置
27,整面処理装置28,整面処理液洗浄装置29、および、乾
燥装置30の12の小さな装置によって構成され、各装置が
上記に記載した順に配置されている。各装置には、それ
ぞれ、移送手段がもうけられていて、この移送手段によ
り前工程から送られてきた基板を処理槽内に導くいて処
理するとともに、次工程へ送るようになっている。
リン酸処理装置21および乾燥炉30を除く各装置は、第7
図にみるように、処理槽11,超音波洗浄槽12,乾燥機13、
および、移送手段としてのキャリングベルト14を備えて
いる。処理槽11には、各工程に応じた処理液が入れられ
る。たとえば、脱脂装置19では、処理液としてトリクレ
ンあるいはアセトン等が用いられ、各洗浄装置20,23,2
5,29では水が用いられる。超音波洗浄槽12は、処理槽11
の下方に配置され超音波洗浄装置などを具備している。
キャリングベルト14は、第8図(a)にみるように、多
数のベルト片14aが折れ曲がり可能に連結されエンドレ
スになっていて、処理槽11,超音波洗浄槽12および乾燥
機13を巡回するようになっていて、巡回速度を換えるこ
とにより、基板の処理槽11への浸漬時間を自由に換える
ことができるようになっている。各ベルト片14aの中央
底部がメッシュ15になっている。前工程から送られてき
た基板2は、第8図(b)にみるように、キャリングベ
ルト14上に載せられて、キャリングベルド14とともに処
理槽11内の処理液に浸漬される。処理槽11から出たキャ
リングベルト14は、処理後の基板2を次工程へ送り、そ
ののち、反転して超音波洗浄槽12に入る。超音波処理槽
12ではキャリングベルト片14aが洗浄される。洗浄が終
わったキャリングベルト片14aは、乾燥機13で乾燥さ
れ、前工程から送られてきた新しい基板2を受け取り、
ふたたび処理槽11に浸漬されるようになっている。キャ
リングベルト14の材質としては、一般にステンレス等の
金属で形成され、その表面が弗素樹脂,ポリプロピレン
等の耐酸性,耐アルカリ性を有する樹脂でコーティング
されている。メッシュ15は、処理液に浸漬された場合に
基板2の裏面にもよく処理できるようにするためと、処
理液からでた時に、液切れをよくするために設けられて
いる。電解めっきセクション27では、キャリングベルト
14が銅で形成されていて、処理槽11内で陰極となるとと
ともに、第9図にみるように、銅製の2つの陽極17,17
がキャリングベルト14と基板2を挟むように配置されて
いる。処理槽11および超音波洗浄槽12は処理液の種類に
よっても異なるが、耐酸性,耐アルカリ性を有するもの
であれば、特に限定されない。一般に塩化ビニル製のも
のが用いられる。
図にみるように、処理槽11,超音波洗浄槽12,乾燥機13、
および、移送手段としてのキャリングベルト14を備えて
いる。処理槽11には、各工程に応じた処理液が入れられ
る。たとえば、脱脂装置19では、処理液としてトリクレ
ンあるいはアセトン等が用いられ、各洗浄装置20,23,2
5,29では水が用いられる。超音波洗浄槽12は、処理槽11
の下方に配置され超音波洗浄装置などを具備している。
キャリングベルト14は、第8図(a)にみるように、多
数のベルト片14aが折れ曲がり可能に連結されエンドレ
スになっていて、処理槽11,超音波洗浄槽12および乾燥
機13を巡回するようになっていて、巡回速度を換えるこ
とにより、基板の処理槽11への浸漬時間を自由に換える
ことができるようになっている。各ベルト片14aの中央
底部がメッシュ15になっている。前工程から送られてき
た基板2は、第8図(b)にみるように、キャリングベ
ルト14上に載せられて、キャリングベルド14とともに処
理槽11内の処理液に浸漬される。処理槽11から出たキャ
リングベルト14は、処理後の基板2を次工程へ送り、そ
ののち、反転して超音波洗浄槽12に入る。超音波処理槽
12ではキャリングベルト片14aが洗浄される。洗浄が終
わったキャリングベルト片14aは、乾燥機13で乾燥さ
れ、前工程から送られてきた新しい基板2を受け取り、
ふたたび処理槽11に浸漬されるようになっている。キャ
リングベルト14の材質としては、一般にステンレス等の
金属で形成され、その表面が弗素樹脂,ポリプロピレン
等の耐酸性,耐アルカリ性を有する樹脂でコーティング
されている。メッシュ15は、処理液に浸漬された場合に
基板2の裏面にもよく処理できるようにするためと、処
理液からでた時に、液切れをよくするために設けられて
いる。電解めっきセクション27では、キャリングベルト
14が銅で形成されていて、処理槽11内で陰極となるとと
ともに、第9図にみるように、銅製の2つの陽極17,17
がキャリングベルト14と基板2を挟むように配置されて
いる。処理槽11および超音波洗浄槽12は処理液の種類に
よっても異なるが、耐酸性,耐アルカリ性を有するもの
であれば、特に限定されない。一般に塩化ビニル製のも
のが用いられる。
リン酸処理装置21は、第6図にみるように、処理液槽5,
乾燥機10、および、第1槽7,第2槽8,第3槽9の3つの
槽を有する洗浄槽6を備えるとともに、各槽を巡回し、
前工程(脱脂液洗浄装置20)から送られて来た基板2を
各槽に順に浸漬させたのち、次工程(センシタイジング
装置22)へ搬送するエンドレスのベルト4を備えてい
る。処理液槽5には、リン酸処理液が入れられるように
なっている。処理液は、250℃ないし360℃の所望の温度
になるように温度制御されている。リン酸は、加熱によ
り脱水縮合し、加熱時間によっても時々刻々その縮合度
が変化し、リン酸処理液の活性度が低下して基板の粗化
の度合のに影響をおよぼすのである。しかしながら、こ
の処理液槽5には、縮合リン酸を加水分解し、必要なら
ば新たにリン酸を追加して処理液槽5内の処理液の活性
化度を常に一定に保つ連続再生手段を備えている。その
システムを第2図にしたがって詳しく説明する。
乾燥機10、および、第1槽7,第2槽8,第3槽9の3つの
槽を有する洗浄槽6を備えるとともに、各槽を巡回し、
前工程(脱脂液洗浄装置20)から送られて来た基板2を
各槽に順に浸漬させたのち、次工程(センシタイジング
装置22)へ搬送するエンドレスのベルト4を備えてい
る。処理液槽5には、リン酸処理液が入れられるように
なっている。処理液は、250℃ないし360℃の所望の温度
になるように温度制御されている。リン酸は、加熱によ
り脱水縮合し、加熱時間によっても時々刻々その縮合度
が変化し、リン酸処理液の活性度が低下して基板の粗化
の度合のに影響をおよぼすのである。しかしながら、こ
の処理液槽5には、縮合リン酸を加水分解し、必要なら
ば新たにリン酸を追加して処理液槽5内の処理液の活性
化度を常に一定に保つ連続再生手段を備えている。その
システムを第2図にしたがって詳しく説明する。
処理液槽5の底から処理液を抜き取り70〜100℃ま
で徐々に冷却をおこなったのち、加水分解槽(図示せ
ず)に送り込む。
で徐々に冷却をおこなったのち、加水分解槽(図示せ
ず)に送り込む。
加水分解槽に送り込まれた処理液に水を添加し、3
リン酸以上の高次の縮合リン酸をオルトリン酸、あるい
は、ピロリン酸まで分解する。
リン酸以上の高次の縮合リン酸をオルトリン酸、あるい
は、ピロリン酸まで分解する。
なお、加水分解槽において添加される水の量は、処理液
1に対して0.5l〜4lである。
1に対して0.5l〜4lである。
加水分解されたリン酸中に含まれる反応物をフィル
タ濾過により除去する。
タ濾過により除去する。
濾過されたリン酸をリン酸注入槽(図示せず)に送
り込む。
り込む。
送り込まれたリン酸濃度が処理液濃度となるよう
に、新しいリン酸を追加する。
に、新しいリン酸を追加する。
処理液濃度となったリン酸をケミカルポンプで予熱
槽に送り込み、処理液の温度に予熱したのち、処理液槽
5へリン酸を送り込むようになっている。
槽に送り込み、処理液の温度に予熱したのち、処理液槽
5へリン酸を送り込むようになっている。
なお、新リン酸の添加量などの制御は、処理液槽5にお
いて、処理液を自動的に常時サンプリングし、リン酸濃
度およびリン酸の縮合度を測定し、その測定結果によっ
て、自動制御されるようになっている。処理液槽5およ
び連続再生手段のリン酸が直接触れる部分は、高温リン
酸に対して耐腐蝕性に優れた石英で形成されている。
いて、処理液を自動的に常時サンプリングし、リン酸濃
度およびリン酸の縮合度を測定し、その測定結果によっ
て、自動制御されるようになっている。処理液槽5およ
び連続再生手段のリン酸が直接触れる部分は、高温リン
酸に対して耐腐蝕性に優れた石英で形成されている。
一方、洗浄槽6は、処理液槽5で処理された基板2に付
着したリン酸および反応生成物を除去するためのもので
あって、第1槽7,第2槽8には、80〜100℃に加熱され
た熱湯を入れ、第3槽10には水が入れられていて、各槽
ともに超音波洗浄装置(図示せず)が具備されている。
各槽7,8,9は、高温リン酸に触れないので、ステンレス
に弗素樹脂あるいはポリプロピレン樹脂をコーティング
したものが用いられる。
着したリン酸および反応生成物を除去するためのもので
あって、第1槽7,第2槽8には、80〜100℃に加熱され
た熱湯を入れ、第3槽10には水が入れられていて、各槽
ともに超音波洗浄装置(図示せず)が具備されている。
各槽7,8,9は、高温リン酸に触れないので、ステンレス
に弗素樹脂あるいはポリプロピレン樹脂をコーティング
したものが用いられる。
ベルト4には、第5図(a),(b)にみるように、ベ
ルト4の全周に渡って弗素樹脂製のフック3が等間隔に
取りつけられていて、このフック3にキャリアが吊り下
げられるようになっている。このキャリア1が、基板2
を保持しベルト4とともに各槽を巡回して、基板2とと
もにその下側部分が各槽内の処理液に浸漬されるように
なっている。なお、キャリア1も、処理液槽5と同様に
石英で形成されている。脱脂液洗浄槽20から出た基板2
は、リン酸処理装置21に移され、自動的にキャリア1に
載り、ベルト4の移動により処理液槽5,洗浄槽6の第1
槽7,第2槽,第3槽の順に各槽に浸漬処理されるように
なっている。
ルト4の全周に渡って弗素樹脂製のフック3が等間隔に
取りつけられていて、このフック3にキャリアが吊り下
げられるようになっている。このキャリア1が、基板2
を保持しベルト4とともに各槽を巡回して、基板2とと
もにその下側部分が各槽内の処理液に浸漬されるように
なっている。なお、キャリア1も、処理液槽5と同様に
石英で形成されている。脱脂液洗浄槽20から出た基板2
は、リン酸処理装置21に移され、自動的にキャリア1に
載り、ベルト4の移動により処理液槽5,洗浄槽6の第1
槽7,第2槽,第3槽の順に各槽に浸漬処理されるように
なっている。
もちろん、この装置21も、ベルト4の速度を調整して基
板が処理液に浸漬される時間を自由に換えることができ
るようになっている。
板が処理液に浸漬される時間を自由に換えることができ
るようになっている。
乾燥装置30も、キャリングベルト14を備えていて、前工
程(整面処理液洗浄装置29)から送られてきためっき基
板を乾燥機で乾燥できるようになっている。もちろん、
このキャリングベルト14も自由に速度を換えることがで
きるようになっている。
程(整面処理液洗浄装置29)から送られてきためっき基
板を乾燥機で乾燥できるようになっている。もちろん、
このキャリングベルト14も自由に速度を換えることがで
きるようになっている。
上記実施例では、各洗浄装置20,23,25,29の処理液槽11
には、水が入れられ、キャリングベルト4によって送ら
れてきた基板が浸漬されて洗浄されるようになっている
が、ベルト4の上下方向からスプレーまたはシャワーに
よって水を吹きつけて洗浄するようにしても構わない。
各めっき装置後の洗浄装置25,29の洗浄水は、回収装置
に送り、濃縮して各めっき装置の処理槽11に戻すように
しておくと、めっき液のロスを無くすことができるので
好ましい。乾燥機30は単に乾燥がてきる機能さえ備わっ
ていればよい。必須でない工程を実施する装置は、なく
ても構わない。
には、水が入れられ、キャリングベルト4によって送ら
れてきた基板が浸漬されて洗浄されるようになっている
が、ベルト4の上下方向からスプレーまたはシャワーに
よって水を吹きつけて洗浄するようにしても構わない。
各めっき装置後の洗浄装置25,29の洗浄水は、回収装置
に送り、濃縮して各めっき装置の処理槽11に戻すように
しておくと、めっき液のロスを無くすことができるので
好ましい。乾燥機30は単に乾燥がてきる機能さえ備わっ
ていればよい。必須でない工程を実施する装置は、なく
ても構わない。
つぎに、実施例を説明する。
(実施例1) 製造装置としては、上記実施例で説明したセラミック配
線基板製造装置の無電解めっき装置26までのものを用い
た。脱脂装置19の処理槽にはトリクレンを入れ、基板の
浸漬時間が3〜5分となるようにキャリングベルト14の
速度を調整した。脱脂液洗浄装置20の処理槽には水を入
れ、基板の浸漬時間が3〜5分となるようにキャリング
ベルト14の速度を調整した。リン酸処理装置21のリン酸
処理液槽5のリン酸温度を330℃に保持するとともに、
連続再生手段によってオルトリン酸の濃度が25〜35%を
保持するうにし、基板の浸漬時間が5分になるようにベ
ルト4の速度を調整した。洗浄槽6の第1槽7,第2槽8
には、80〜100℃の熱湯を入れ、第3槽9には、水をい
れた。なお、洗浄槽6の各槽での基板の浸漬時間は3〜
5分であった。センシタイジング装置22の処理液槽には
通常使用されている塩化第1錫溶液を入れ、基板の浸漬
時間が2分となるようにキャリングベルト14の速度を調
整した。アクチベーション装置24の処理槽には通常使用
されている塩化パラジウム溶液を入れ、基板の浸漬時間
が1分となるようにキャリングベルト14の速度を調整し
た。センシタイジング装置22およびアクチベーション装
置24の後に配置された洗浄槽23,25の処理槽には、水を
入れ、基板の浸漬時間が1分となるようにそれぞれキャ
リングベルト14の速度を調整した。無電解めっき装置26
の処理槽には高速厚付けタイプの市販の無電解銅めっき
液を入れ、温度を55℃に保持するようにし、基板の浸漬
時間が3時間となるようにキャリングベルト14の速度を
5cm/分に調整した。セラミック基板としてアルミナコン
テントが92,96,99%の3種類のアルミナ基板を用意し、
上記のように準備されたセラミック配線基板製造装置を
用いて、両面に10μmの銅めっき層が形成されたセラミ
ック配線基板を得た。なお、リン酸処理後の基板表面粗
さRmaxは、それぞれ2.5μm(92%),4μm(96%),10
μm(99%)で、±1μm以内のバラツキであった。こ
のようにして得た配線基板に、さらに、電解めっきによ
り厚めっきを施し、銅めっき層の厚みを35μmとしたの
ち、ピール強度を測定し、基板と銅めっき層との密着力
を測定したところ、それぞれ1.9kg/cm(92%),1.4kg/c
m(96%),1kg/cm(99%)で、±5%以内のバラツキに
抑えることができた。さらに、96%アルミナ基板を用い
て、長時間この装置を使用した場合の、リン酸処理によ
って得られる基板表面粗さRmaxの経時変化を調べたとこ
ろ、第4図の●であらわされるように、ほとんど変化な
く、常に安定した表面粗さの基板を次工程に供給するこ
とができた。実施例で用いがピール強度とは、第10図に
みるように、幅1cmの銅層18を垂直方向に引き上げた場
合の剥離強度のことである。
線基板製造装置の無電解めっき装置26までのものを用い
た。脱脂装置19の処理槽にはトリクレンを入れ、基板の
浸漬時間が3〜5分となるようにキャリングベルト14の
速度を調整した。脱脂液洗浄装置20の処理槽には水を入
れ、基板の浸漬時間が3〜5分となるようにキャリング
ベルト14の速度を調整した。リン酸処理装置21のリン酸
処理液槽5のリン酸温度を330℃に保持するとともに、
連続再生手段によってオルトリン酸の濃度が25〜35%を
保持するうにし、基板の浸漬時間が5分になるようにベ
ルト4の速度を調整した。洗浄槽6の第1槽7,第2槽8
には、80〜100℃の熱湯を入れ、第3槽9には、水をい
れた。なお、洗浄槽6の各槽での基板の浸漬時間は3〜
5分であった。センシタイジング装置22の処理液槽には
通常使用されている塩化第1錫溶液を入れ、基板の浸漬
時間が2分となるようにキャリングベルト14の速度を調
整した。アクチベーション装置24の処理槽には通常使用
されている塩化パラジウム溶液を入れ、基板の浸漬時間
が1分となるようにキャリングベルト14の速度を調整し
た。センシタイジング装置22およびアクチベーション装
置24の後に配置された洗浄槽23,25の処理槽には、水を
入れ、基板の浸漬時間が1分となるようにそれぞれキャ
リングベルト14の速度を調整した。無電解めっき装置26
の処理槽には高速厚付けタイプの市販の無電解銅めっき
液を入れ、温度を55℃に保持するようにし、基板の浸漬
時間が3時間となるようにキャリングベルト14の速度を
5cm/分に調整した。セラミック基板としてアルミナコン
テントが92,96,99%の3種類のアルミナ基板を用意し、
上記のように準備されたセラミック配線基板製造装置を
用いて、両面に10μmの銅めっき層が形成されたセラミ
ック配線基板を得た。なお、リン酸処理後の基板表面粗
さRmaxは、それぞれ2.5μm(92%),4μm(96%),10
μm(99%)で、±1μm以内のバラツキであった。こ
のようにして得た配線基板に、さらに、電解めっきによ
り厚めっきを施し、銅めっき層の厚みを35μmとしたの
ち、ピール強度を測定し、基板と銅めっき層との密着力
を測定したところ、それぞれ1.9kg/cm(92%),1.4kg/c
m(96%),1kg/cm(99%)で、±5%以内のバラツキに
抑えることができた。さらに、96%アルミナ基板を用い
て、長時間この装置を使用した場合の、リン酸処理によ
って得られる基板表面粗さRmaxの経時変化を調べたとこ
ろ、第4図の●であらわされるように、ほとんど変化な
く、常に安定した表面粗さの基板を次工程に供給するこ
とができた。実施例で用いがピール強度とは、第10図に
みるように、幅1cmの銅層18を垂直方向に引き上げた場
合の剥離強度のことである。
(比較例1) 実施例1のリン酸処理装置を連続再生手段のないバッチ
式のものとした以外は、実施例1と同様にして長時間こ
の装置を使用した場合の、リン酸処理によって得られる
基板表面粗さRmaxの経時変化をを調べたところ、第4図
の○であらわされるように、浸漬処理開始当初に処理し
た基板との1時間後に処理した基板とでは、表面粗さRm
axが大きく異なった。この表面粗さRmaxが基板と銅層と
の密着力に大きく影響するため、得られた配線基板のピ
ール強度のバラツキは最大40%にも及んだ。
式のものとした以外は、実施例1と同様にして長時間こ
の装置を使用した場合の、リン酸処理によって得られる
基板表面粗さRmaxの経時変化をを調べたところ、第4図
の○であらわされるように、浸漬処理開始当初に処理し
た基板との1時間後に処理した基板とでは、表面粗さRm
axが大きく異なった。この表面粗さRmaxが基板と銅層と
の密着力に大きく影響するため、得られた配線基板のピ
ール強度のバラツキは最大40%にも及んだ。
(実施例2) 無電解めっき装置26の後に、無電解めっき液洗浄装置,
めっき表面活性化装置、および、電解めっき装置27を実
施例1の装置に追加した。この装置の無電解めっき装置
26の処理槽の処理液を25℃に維持された常温タイプの化
学銅めっき液とし、基板の浸漬時間が20分となるように
キャリングベルト14の速度を調整して基板表面に0.8μ
mの銅めっき層を形成するようにした。無電解めっき液
洗浄装置およびめっき表面活性化装置は、他の洗浄装置
などと同様の構造になっていて、無電解めっき液洗浄装
置の処理槽には水を入れ、キャリングベルト14の速度を
調整して浸漬時間が1分となるようにした。一方、めっ
き表面活性化装置の処理槽には10%硫酸を入れ、基板を
1〜2分間浸漬して化学銅めっき表面を活性化するよう
にした。電解めっき装置27の処理槽には硫酸めっき液を
25℃に保持して入れ、基板の浸漬時間が80分となるよう
にキャリングベルト14の速度を調整して、2A/dm2の電流
密度で35μmの厚みの銅めっき層を基板両面に形成し
た。なお、上記以外の工程は、実施例1と同様の条件で
行った。
めっき表面活性化装置、および、電解めっき装置27を実
施例1の装置に追加した。この装置の無電解めっき装置
26の処理槽の処理液を25℃に維持された常温タイプの化
学銅めっき液とし、基板の浸漬時間が20分となるように
キャリングベルト14の速度を調整して基板表面に0.8μ
mの銅めっき層を形成するようにした。無電解めっき液
洗浄装置およびめっき表面活性化装置は、他の洗浄装置
などと同様の構造になっていて、無電解めっき液洗浄装
置の処理槽には水を入れ、キャリングベルト14の速度を
調整して浸漬時間が1分となるようにした。一方、めっ
き表面活性化装置の処理槽には10%硫酸を入れ、基板を
1〜2分間浸漬して化学銅めっき表面を活性化するよう
にした。電解めっき装置27の処理槽には硫酸めっき液を
25℃に保持して入れ、基板の浸漬時間が80分となるよう
にキャリングベルト14の速度を調整して、2A/dm2の電流
密度で35μmの厚みの銅めっき層を基板両面に形成し
た。なお、上記以外の工程は、実施例1と同様の条件で
行った。
(実施例3) 洗浄装置での水洗を浸漬に代えて、キャリングベルトの
上下からスプレーで水を吹きつけるようにした以外は、
実施例1と同様にして配線基板を得た。
上下からスプレーで水を吹きつけるようにした以外は、
実施例1と同様にして配線基板を得た。
実施例2および実施例3の装置でも実施例1と同様に特
性にバラツキのない配線基板が連続して得られた。
性にバラツキのない配線基板が連続して得られた。
この発明にかかるセラミック配線基板の製法を用いた製
造装置は、上記実施例に限定されない。たとえば、実施
例では金属層として銅層を形成したが、ニッケルなど他
の導体であっても構わない。実施例ではセンシタイジン
グおよびアクチベーションによって活性点となるパラジ
ウムを基板表面に析出させていたが、エマルジョンタイ
プの活性剤をしようするようにしても構わない。回路形
成は一般にサブトラクティブ法を用いるが、もちろんア
ディティブ法やセミアディティブ法を適用することもで
きる。これらの方法で回路形成を行う場合には、めっき
レジストを所望のパターンとおりに施し、不要の導体の
部分をエッチング等により除去すると言う工程を加える
ようにすればよい。実施例では、フォト法によるサブト
ラクティブ回路形成法を用いたが、スクリーン印刷によ
る回路形成を行ってもよい。実施例では、各洗浄装置に
超音波洗浄装置が用いられているが、なくても構わな
い。しかしながら、超音波洗浄を併用した方が効率的で
ある。
造装置は、上記実施例に限定されない。たとえば、実施
例では金属層として銅層を形成したが、ニッケルなど他
の導体であっても構わない。実施例ではセンシタイジン
グおよびアクチベーションによって活性点となるパラジ
ウムを基板表面に析出させていたが、エマルジョンタイ
プの活性剤をしようするようにしても構わない。回路形
成は一般にサブトラクティブ法を用いるが、もちろんア
ディティブ法やセミアディティブ法を適用することもで
きる。これらの方法で回路形成を行う場合には、めっき
レジストを所望のパターンとおりに施し、不要の導体の
部分をエッチング等により除去すると言う工程を加える
ようにすればよい。実施例では、フォト法によるサブト
ラクティブ回路形成法を用いたが、スクリーン印刷によ
る回路形成を行ってもよい。実施例では、各洗浄装置に
超音波洗浄装置が用いられているが、なくても構わな
い。しかしながら、超音波洗浄を併用した方が効率的で
ある。
この発明のセラミック配線基板の製法は、以上のよう
に、無電解めっき工程までの工程が連続して行われるよ
うになっていて、しかも、リン酸処理液が連続再生工程
によって常に安定した活性化状態を保つことができるよ
うになっているので、基板と金属めっき層との密着力な
どの特性のバラツキが少なく、低コストでセラミック配
線基板を製造できる。
に、無電解めっき工程までの工程が連続して行われるよ
うになっていて、しかも、リン酸処理液が連続再生工程
によって常に安定した活性化状態を保つことができるよ
うになっているので、基板と金属めっき層との密着力な
どの特性のバラツキが少なく、低コストでセラミック配
線基板を製造できる。
特に、リン酸処理液連続再生工程では、リン酸処理溶液
の活性化度を低下させる縮合リン酸を、リン酸処理溶液
に水を加えて加水分解するという極めて簡単な操作で容
易かつ効率的に除去できる。粗化工程でセラミック配線
基板の粗化処理を連続的に実施しながら、活性化度が低
下したリン酸処理溶液をリン酸処理液連続再生工程で連
続的に再生処理できるので、粗化工程で使用されるリン
酸処理溶液の活性化度を常に一定に保つことができる。
その結果、前記したようにセラミック配線基板の粗化工
程を含む各工程を連続的に行う製造ラインに、リン酸処
理液連続再生工程をも組み込み、常に一定の処理品質で
粗化工程を実施することが可能になる。
の活性化度を低下させる縮合リン酸を、リン酸処理溶液
に水を加えて加水分解するという極めて簡単な操作で容
易かつ効率的に除去できる。粗化工程でセラミック配線
基板の粗化処理を連続的に実施しながら、活性化度が低
下したリン酸処理溶液をリン酸処理液連続再生工程で連
続的に再生処理できるので、粗化工程で使用されるリン
酸処理溶液の活性化度を常に一定に保つことができる。
その結果、前記したようにセラミック配線基板の粗化工
程を含む各工程を連続的に行う製造ラインに、リン酸処
理液連続再生工程をも組み込み、常に一定の処理品質で
粗化工程を実施することが可能になる。
第1図はこの発明にかかるセラミック配線基板の製法の
工程の1実施例をあらわすブロック図、第2図はリン酸
の連続再生手段の工程の1実施例をあらわすブロック
図、第3図は連続再生手段を用いた場合のリン酸処理液
温度と、基板表面粗さの関係をあらわすグラフ、第4図
は連続再生手段を用いた場合と、バッチ式のものを用い
た場合の処理液の処理能力(基板表面粗さRmaxへの影響
力)の経時変化をあらわすグラフ、第5図(a)はリン
酸処理装置に用いられるキャリアの1実施例をあらわす
側面図、第5図(b)はそのセラミック基板を載せた状
態をあらわす側面図、第6図はリン酸処理装置の1実施
例を説明する模式図、第7図はリン酸処理装置以外の処
理装置の1実施例を説明する模式図、第8図(a)はそ
のキャリングベルトの1実施例をあらわす部分斜視図、
第8図(b)はそのセラミック基板を載せた状態をあら
わす部分斜視図、第9図は電解めっき装置の処理槽を説
明する側断面図、第10図はピール強度の測定方法を説明
する側面図、第11図はこの発明にかかるセラミック配線
基板の製法を応用したセラミック配線基板製造装置の1
実施例を説明する模式図である。 2…セラミック基板、18…銅層(金属層)、21…リン酸
処理装置、26…無電解めっき装置
工程の1実施例をあらわすブロック図、第2図はリン酸
の連続再生手段の工程の1実施例をあらわすブロック
図、第3図は連続再生手段を用いた場合のリン酸処理液
温度と、基板表面粗さの関係をあらわすグラフ、第4図
は連続再生手段を用いた場合と、バッチ式のものを用い
た場合の処理液の処理能力(基板表面粗さRmaxへの影響
力)の経時変化をあらわすグラフ、第5図(a)はリン
酸処理装置に用いられるキャリアの1実施例をあらわす
側面図、第5図(b)はそのセラミック基板を載せた状
態をあらわす側面図、第6図はリン酸処理装置の1実施
例を説明する模式図、第7図はリン酸処理装置以外の処
理装置の1実施例を説明する模式図、第8図(a)はそ
のキャリングベルトの1実施例をあらわす部分斜視図、
第8図(b)はそのセラミック基板を載せた状態をあら
わす部分斜視図、第9図は電解めっき装置の処理槽を説
明する側断面図、第10図はピール強度の測定方法を説明
する側面図、第11図はこの発明にかかるセラミック配線
基板の製法を応用したセラミック配線基板製造装置の1
実施例を説明する模式図である。 2…セラミック基板、18…銅層(金属層)、21…リン酸
処理装置、26…無電解めっき装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 悟 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−140195(JP,A) 特開 昭61−151081(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】焼結したセラミック基板を加熱されたリン
酸処理溶液に浸漬しその表面を粗化する工程、この粗化
処理後前記セラミック基板を洗浄して前記処理溶液を除
去する工程、および、この粗化基板上に無電解めっきに
より金属層を形成する工程を含み、金属層形成までに至
る全工程を連続して行うようになっているセラミック配
線基板の製法であって、前記粗化工程にはリン酸処理溶
液連続再生工程が付随していて、このリン酸処理溶液連
続再生工程には、 前記粗化工程から送られたリン酸処理溶液に水を添加し
てリン酸処理溶液中の縮合リン酸を加水分解する工程
と、 加水分解で生じた不要な反応生成物をリン酸処理溶液か
ら除去する工程と、 不要な反応生成物が除去されたリン酸処理溶液に新たな
リン酸を追加してリン酸処理溶液のリン酸濃度を調整す
る工程と、 リン酸濃度が調整されたリン酸処理溶液を前記粗化工程
に送り返す工程と を含むことを特徴とするセラミック配線基板の製法。 - 【請求項2】リン酸処理溶液が、オルトリン酸、メタリ
ン酸、および、ピロリン酸からなる群から選ばれた少な
くとも1種である特許請求の範囲第1項記載のセラミッ
ク配線基板の製法。 - 【請求項3】粗化工程が、250〜360℃に加熱されたリン
酸処理溶液を用い、 リン酸処理溶液連続再生工程のうち前記加水分解工程
が、前記粗化工程から送られたリン酸処理溶液を70〜10
0℃まで冷却してから水を添加し、前記リン酸処理溶液
を粗化工程に送り返す工程が、リン酸処理溶液を粗化工
程の処理溶液温度まで加熱してから粗化工程に送り返す
特許請求の範囲第1項または第2項の何れかに記載のセ
ラミック配線基板の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61191888A JPH0787264B2 (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | セラミツク配線基板の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61191888A JPH0787264B2 (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | セラミツク配線基板の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347376A JPS6347376A (ja) | 1988-02-29 |
| JPH0787264B2 true JPH0787264B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=16282120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61191888A Expired - Lifetime JPH0787264B2 (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | セラミツク配線基板の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787264B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0332787A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Ibiden Co Ltd | 微小粒子の清浄除去装置 |
| JP2009189724A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Kimiyoshi Yamamoto | 焼肉用石焼プレート |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140195A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | 松下電工株式会社 | セラミツク配線基板の製法 |
| JPS61151081A (ja) * | 1984-12-22 | 1986-07-09 | 松下電工株式会社 | セラミツク配線基板の製法 |
-
1986
- 1986-08-15 JP JP61191888A patent/JPH0787264B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6347376A (ja) | 1988-02-29 |
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