JPH083766A - 銅スルーホールプリント配線板の製造方法 - Google Patents

銅スルーホールプリント配線板の製造方法

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JPH083766A
JPH083766A JP35735091A JP35735091A JPH083766A JP H083766 A JPH083766 A JP H083766A JP 35735091 A JP35735091 A JP 35735091A JP 35735091 A JP35735091 A JP 35735091A JP H083766 A JPH083766 A JP H083766A
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copper
chemical formula
resist film
etching
acid
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Hideaki Yamaguchi
秀明 山口
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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可溶な陰画のレジスト膜をインク又はドライ
フイルム等で形成させ、ついで銅表面に（化１）〜（化
３）で表される化合物の銅鎖体からなるエッチングレジ
スト膜を形成して、アルカリ性エッチング液で処理する
ことを特徴とする銅スルーホール配線板の製造方法を提
供するものである。 【構成】 また、この発明の銅スルーホール配線板の製
造方法は、（化１）〜（化３）で表される化合物又はそ
の誘導体の塩を含有する溶液に浸漬して、エッチングレ
ジスト膜を形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】従来の銅スルーホールプリント配
線板の製造方法には数多くの問題点があった。本発明
は、それらの問題点を解決する新しい製造方法の提供を
目的とするものである。従って本発明はプリント配線板
製造業界に短い時間で安価にかつ信頼性の高い銅スルー
ホールプリント配線板を製造する方法を提供するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】銅スルーホールプリント配線板の製造方
法として穴埋法、テンティング法、半田剥離法に大別さ
れる。穴埋法は両面銅張積層板に必要な箇所に多数の穴
をあけ、この多数の穴を有する基板を化学銅メッキ、次
いで電気銅メッキが行なわれる。その後すべての穴にエ
ッチング液が入らないように目詰めインクを充填し、穴
の円部の銅メツキを保護した後、基板の両面に必要な回
路を印刷法もしくは写真法によって陽画形成しその後エ
ッチングを行なうことによって、エッチング及び目詰め
インクで保護されている部分を残して露出部分の銅を除
去することによって銅スルーホール配線板が形成され
る。テンティング法では、穴あけに続いて化学銅メッ
キ、電気銅メッキを行なった後ドライフィルムが貼り合
わされ、次いでパターン図の露光が行なわれ、次いで現
象後エッチングされる。穴の内部の銅メッキは貼り合わ
されたドライフィルムによって守られる半田剥離法で
は、電気銅メッキを行なうまでの工程は、上記の二つの
工法と同一であるが、必要な回路を印刷法もしくは、写
真法によって陰画形成で行なう点が異なっている。この
陰画回路はエッチングレジストではなく、その後行なう
電気半田メッキに対するメッキ用レジストである。勿論
この方法では、穴埋インクを使用する必要はない。陰画
で必要な回路をプリント配線配板に形成させ銅の露出部
以外がメッキ用レジスト膜で保護されていることにな
る。次いでこの露出部に電気半田メッキを行い、その後
メッキ用レジスト膜を除去する。次いで半田で保護され
ている部分を残して露出部分の銅を除去することによっ
て銅スルーホール配線板が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の製造方法では、
エッチングレジスト膜の信頼性に劣り製造不良が発生し
易い、あるいは生産性が低い又製造コストが高い等の欠
点を有している。ことに最近では短納期で大量の製品を
安価に提供することが要求されるようになると対応しき
れない。また半田メッキ法では工程で使用する弗化水素
酸や鉛に基づく公害の発生が懸念され、公害予防対策に
も多額の費用を必要とする欠点もある。すなわち半田剥
離法と同程度又はそれ以上の高い信頼性を有する銅スル
ーホール配線板の製造法であって、工程が簡単で短時間
の処理で済み、かつ安価でありしかも公害防止上排水処
理の簡単な方法の開発が強く望まれてきた。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】問題点を解決する手段
として、本発明者は半田よりもっと安価安全、且つ除去
が安易な物質を探した。勿論その物質はエッチングに耐
え、銅メッキの部分をエッチング液から保護するもので
なければならない。またその物質は選択的に銅表面上に
のみ膜を形成することが望まれるので銅と反応する物質
に着目し、鋭意研究を重ねた結果、ついに（化１）〜
（化３）で表される化合物等がこれらの問題点を一挙に
解決するものであることを見出だした。本発明の方法
は、化学銅メッキ、電気銅メッキ、続いてアルカリ水溶
液に可溶のレジストインク又はアルカリ現象型液状レジ
スト、又はアルカリ現象型感光性フイルムを銅張積層板
上に陰画回路を形成し、次いで有効成分として（化１）
〜（化３）で表される化合物を１種類又は２種類以上を
混合した溶液に浸漬して、銅表面に前記の化合物からな
るエッチングレジスト膜を形成し、次いで銅イオンを含
む緩衝液に浸漬してかくして得られた銅張積層板を乾燥
したのち、アルカリ性水溶液と接触させて感光性フイル
ムもしくはレジスト膜を除き、アルカリ性エッチング液
で処理することにより、上記の目的が十分達成されるこ
とを見い出し本発明を完成することが出来た。本発明の
実施に適する化合物は（化１）〜（化３）、と有機酸や
無機酸より形成されるもので、それらの酸の代表的なも
のは、酢酸、ギ酸、カプリン酸、グリコール酸、パラニ
トロ安息香酸、パラトルエンスルホン酸、ピクリン酸、
蓚酸、コハク酸、亜リん酸、マレイン酸、アクリル酸、
フマール酸、酒石酸、アジピン酸、塩酸、硫酸、燐酸、
乳酸、オレイン酸、等である。又リチウム、ベリリウ
ム、カリウム、マグネシウム、酢酸銅、硫酸銅、塩化第
一銅、塩化第二銅、水酸化銅、酸化銅、酸化第一銅、酸
化第二銅、リン酸銅、炭酸銅、等の金属化合物を含む水
溶液又はメタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、ブタノール、アセトン等の水溶性溶媒、のいずれ
かの群れから選ばれた少なくとも一つの液と、有効成分
として（化１）〜（化３）で表される化合物を１種類又
は２種類以上を可溶化あるいは乳化させた溶液を任意の
割合で混合して使用することも可能である。又銅イオン
を含む緩衝液に関して鋭意検討を重ねた結果、代表的な
塩基は、アンモニア、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノ
エタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチ
ルエタノールアミン、イソプロピルエタノールアミン、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等である。又酢酸
銅、硫酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、水酸化銅、酸化
銅、酸化第一銅、酸化第二銅、リン酸銅、炭酸銅、等の
金属化合物、のいずれかの群れから選ばれた化合物を１
種類又は２種類以上を混合した溶液を使用する事が好ま
しい。本発明における処理の態様について述ベる。銅の
表面を研磨、脱脂、酸洗、水洗浄によって仕上げ、引き
続き（化１）〜（化３）あるいはその誘導体を０．０１
〜４０％望ましくは０．１〜５％にこれら誘導体を溶解
するために必要な上記の酸を含む溶液に浸漬する。浸漬
は０〜１００°Ｃの温度範囲が可能であるが望ましくは
３０〜５０°Ｃが適当である。浸漬時間は数秒から数十
分の範囲が可能で、４０〜５０°Ｃの温度では１〜３分
が適当である。（化１）〜（化３）溶液の適当なＰＨは
酸性であれば可能であるが望ましくは５．０以下が適当
である。付着量は処理温度の上昇及び処理時間の延長に
従って増加する。又銅イオンを含む緩衝液は銅イオン濃
度数ｐｐｍ以上、望ましくは５０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍ
が適当である。又ＰＨは６．５〜５．０の範囲が適当で
ある。浸漬温度は０〜１００℃の温度範囲が可能である
が望ましくは３０〜５０℃が適当である。浸漬時間は数
秒から数十分の範囲が可能であるが望ましくは１〜３分
が適当である。このような（化１）〜（化３）の高い膜
形成能力を化学的に安定な耐エッチングレジスト膜とし
て工業的に十分利用できることに注目した点に本発明の
特徴がある。尚、本発明方法は硬質プリント配線板及び
フレキシブルプリント配線板のいずれにおいても実施す
ることが出来る。
【０００５】
【作用】（化１）〜（化３）が銅箔上の銅と安定なキレ
ート単分子膜を形成し、その上に次々と安定なキレート
単分子膜が成長する。又アルキル基同志のファンデルワ
ールス力によって吸着し網目上の膜を成長させる。尚、
（化１）〜（化３）の膜形成後、銅イオンを含む緩衝液
で処理を行うことにより膜中への銅の移動が起こり非常
に安定なキレート単分子膜となり、その物理的強度が著
しく向上する。
【０００６】
【実施例】１．６ｍ／ｍ厚のＦＲ−４両面銅張積層板に
穴をあけ、化学銅メッキ、続いてパターンメッキを行い
次に、アクリル酸、スチレンコポリマーを主成分とする
レジストインクをスクリーン印刷により厚さ２０μ程度
の陰画のレジスト膜を形成し８０°Ｃの温度で１０分間
乾燥した。又、感光性フイルムをラミネート、露光、現
像して２５μの陰画のレジスト膜を形成した。更に、上
記の印刷法又写真法で陰画回路を形成した銅張積層板を
２０％過硫酸ソーダ水溶液に３０秒間浸漬して、銅表面
をソフトエッチしたのちに、（化１）〜（化３）を有効
成分とする各種類の０．５％溶液中に各銅張積層板を浸
漬し、ゆっくり動かしながら４０°Ｃの温度で２分間処
理した。その後、銅張層板を水洗し、１４０℃で１０分
間 乾燥してエッチングレジスト膜を形成させた。続い
て３％水酸化ナトリウム水溶液で、陰画のレジスト膜を
除去し、回路として残す必要のない部分の銅を露出させ
た。次いでアルカリ性エッチング剤を用いて、液温５０
°Ｃでスプレー中に上記銅張積層板を７０秒間通過させ
てエッチングを行なった。その後銅張積層板を５％塩酸
水溶液に浸漬し、エッチングレジスト膜を溶解除去して
銅スルーホール配線板を製造した。この試験結果は表１
に示した。又（化１）〜（化３）を有効成分とする各種
類の０．５％溶液中に各銅張積層板を浸漬し、ゆっくり
動かしながら４０°Ｃの温度で２分間処理した。その
後、銅張層板を水洗して銅イオンを含む５０℃の緩衝液
に２分間浸漬した。その後、銅張層板を水洗し、１４０
℃で１０分間乾燥してエッチングレジスト膜を形成させ
た。続いて３％水酸化ナトリウム水溶液で、陰画のレジ
スト膜を除去し、回路として残す必要のない部分の銅を
露出させた。次いでアルカリ性エッチング剤を用いて、
液温５０°Ｃでスプレー中に上記銅張積層板を７０秒間
通過させてエッチングを行なった。その後銅張積層板を
５％塩酸水溶液に浸漬し、エッチングレジスト膜を溶解
除去して銅スルーホール配線板を製造した。この試験結
果は表１に示した。
【０００７】
【発明の効果】本発明の製造方法により、生産性の向
上、生産性コストの減少、排水中の有害物質の減少、又
高い信頼性を有する銅スルーホールプリント配線板の製
造に、特に顕著な効果を発揮しうるものである。
【化１】
【化２】
【化３】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 銅スルーホールプリント配線板の製造
方法
【特許請求の範囲】
【化１】
【化２】
【化３】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】従来の銅スルーホールプリント配
線板の製造方法には数多くの問題点があった。本発明
は、それらの問題点を解決する新しい製造方法の提供を
目的とするものである。従って本発明はプリント配線板
製造業界に短い時間で安価にかつ信頼性の高い銅スルー
ホールプリント配線板を製造する方法を提供するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】銅スルーホールプリント配線板の製造方
法として穴埋法、テンティング法、半田剥離法に大別さ
れる。穴埋法は両面銅張積層板に必要な箇所に多数の穴
をあけ、この多数の穴を有する基板を化学銅メッキ、次
いで電気銅メッキが行なわれる。その後すべての穴にエ
ッチング液が入らないように目詰めインクを充填し、穴
の円部の銅メツキを保護した後、基板の両面に必要な回
路を印刷法もしくは写真法によって陽画形成しその後エ
ッチングを行なうことによって、エッチング及び目詰め
インクで保護されている部分を残して露出部分の銅を除
去することによって銅スルーホール配線板が形成され
る。テンティング法では、穴あけに続いて化学銅メッ
キ、電気銅メッキを行なった後ドライフィルムが貼り合
わされ、次いでパターン図の露光が行なわれ、次いで現
象後エッチングされる。穴の内部の銅メッキは貼り合わ
されたドライフィルムによって守られる半田剥離法で
は、電気銅メッキを行なうまでの工程は、上記の二つの
工法と同一であるが、必要な回路を印刷法もしくは、写
真法によって陰画形成で行なう点が異なっている。この
陰画回路はエッチングレジストではなく、その後行なう
電気半田メッキに対するメッキ用レジストである。勿論
この方法では、穴埋インクを使用する必要はない。陰画
で必要な回路をプリント配線配板に形成させ銅の露出部
以外がメッキ用レジスト膜で保護されていることにな
る。次いでこの露出部に電気半田メッキを行い、その後
メッキ用レジスト膜を除去する。次いで半田で保護され
ている部分を残して露出部分の銅を除去することによっ
て銅スルーホール配線板が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の製造方法では、
エッチングレジスト膜の信頼性に劣り製造不良が発生し
易い、あるいは生産性が低い又製造コストが高い等の欠
点を有している。ことに最近では短納期で大量の製品を
安価に提供することが要求されるようになると対応しき
れない。また半田メッキ法では工程で使用する弗化水素
酸や鉛に基づく公害の発生が懸念され、公害予防対策に
も多額の費用を必要とする欠点もある。すなわち半田剥
離法と同程度又はそれ以上の高い信頼性を有する銅スル
ーホール配線板の製造法であって、工程が簡単で短時間
の処理で済み、かつ安価でありしかも公害防止上排水処
理の簡単な方法の開発が強く望まれてきた。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】問題点を解決する手段
として、本発明者は半田よりもっと安価安全、且つ除去
が安易な物質を探した。勿論その物質はエッチングに耐
え、銅メッキの部分をエッチング液から保護するもので
なければならない。またその物質は選択的に銅表面上に
のみ膜を形成することが望まれるので銅と反応する物質
に着目し、鋭意研究を重ねた結果、ついに（化１）〜
（化３）で表される化合物等がこれらの問題点を一挙に
解決するものであることを見出だした。本発明の方法
は、化学銅メッキ、電気銅メッキ、続いてアルカリ水溶
液に可溶のレジストインク又はアルカリ現象型液状レジ
スト、又はアルカリ現象型感光性フイルムを銅張積層板
上に陰画回路を形成し、次いで有効成分として（化１）
〜（化３）で表される化合物を１種類又は２種類以上を
混合した溶液に浸漬して、銅表面に前記の化合物からな
るエッチングレジスト膜を形成し、次いで銅イオンを含
む緩衝液に浸漬してかくして得られた銅張積層板を乾燥
したのち、アルカリ性水溶液と接触させて感光性フイル
ムもしくはレジスト膜を除き、アルカリ性エッチング液
で処理することにより、上記の目的が十分達成されるこ
とを見い出し本発明を完成することが出来た。本発明の
実施に適する化合物は（化１）〜（化３）、と有機酸や
無機酸より形成されるもので、それらの酸の代表的なも
のは、酢酸、ギ酸、カプリン酸、グリコール酸、パラニ
トロ安息香酸、パラトルエンスルホン酸、ピクリン酸、
蓚酸、コハク酸、亜りん酸、マレイン酸、アクリル酸、
フマール酸、酒石酸、アジピン酸、塩酸、硫酸、燐酸、
乳酸、オレイン酸、等である。又リチウム、ベリリウ
ム、カリウム、マグネシウム、酢酸銅、硫酸銅、塩化第
一銅、塩化第二銅、水酸化銅、酸化銅、酸化第一銅、酸
化第二銅、リン酸銅、炭酸銅、等の金属化合物を含む溶
液、又はメタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、ブタノール、アセトン等の水溶性溶媒、のいずれ
かの群れから選ばれた少なくとも一つの液と、有効成分
として（化１）〜（化３）で表される化合物を１種類又
は２種類以上を可溶化あるいは乳化させた溶液を使用す
る事が好ましい。又銅イオンを含む緩衝液に関して鋭意
検討を重ねた結果、代表的な塩基は、アンモニア、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、イソ
プロピルエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等である。又酢酸銅、硫酸銅、塩化第一銅、塩
化第二銅、水酸化銅、酸化銅、酸化第一銅、酸化第二
銅、リン酸銅、炭酸銅、等の金属化合物、のいずれかの
群れから選ばれた化合物を１種類又は２種類以上を混合
した溶液を使用する事が好ましい。本発明における処理
の態様について述べる。銅の表面を研磨、脱脂、酸洗、
水洗浄によって仕上げ、引き続き（化１）〜（化３）あ
るいはその誘導体を０．０１〜４０％望ましくは０．１
〜５％にこれら誘導体を溶解するために必要な上記の酸
を含む溶液に浸漬する。浸漬は０〜１００°Ｃの温度範
囲が可能であるが望ましくは３０〜５０°Ｃが適当であ
る。浸漬時間は数秒から数十分の範囲が可能で、４０〜
５０°Ｃの温度では１〜３分が適当である。（化１）〜
（化３）溶液の適当なＰＨは酸性であれば可能であるが
望ましくは５．０以下が適当である。付着量は処理温度
の上昇及び処理時間の延長に従って増加する。又銅イオ
ンを含む緩衝液は銅イオン濃度数ｐｐｍ以上、望ましく
は５０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍが適当である。又ＰＨは
６．５〜５．０の範囲が適当である。浸漬温度は０〜１
００℃の温度範囲が可能であるが望ましくは３０〜５０
℃が適当である。浸漬時間は数秒から数十分の範囲が可
能であるが望ましくは１〜３分が適当である。このよう
な（化１）〜（化３）の高い膜形成能力を化学的に安定
な耐エッチングレジスト膜として工業的に十分利用でき
ることに注目した点に本発明の特徴がある。尚、本発明
方法は硬質プリント配線板及びフレキシブルプリント配
線板のいずれにおいても実施することが出来る。
【０００５】
【作用】（化１）〜（化３）が銅箔上の銅と安定なキレ
ート単分子膜を形成し、その上に次々と安定なキレート
単分子膜が成長する。又アルキル基同志のファンデルワ
ールス力によって吸着し網目上の膜を成長させる。尚、
（化１）〜（化３）の膜形成後、銅イオンを含む緩衝液
で処理を行なうことにより膜中への銅の移動が起こり非
常に安定なキレート単分子膜となり、その物理的強度が
著しく向上する。
【０００６】
【実施例】１．６ｍ／ｍ厚のＦＲ−４両面銅張積層板に
穴をあけ、化学銅メッキ、続いてパターンメッキを行い
次に、アクリル酸、スチレンコポリマーを主成分とする
レジストインクをスクリーン印刷により厚さ２０μ程度
の陰画のレジスト膜を形成し８０°Ｃの温度で１０分間
乾燥した。又、感光性フイルムをラミネート、露光、現
像して２５μの陰画のレジスト膜を形成した。更に、上
記の印刷法又写真法で陰画回路を形成した銅張積層板を
２０％過硫酸ソーダ水溶液に３０秒間浸漬して、銅表面
をソフトエッチしたのちに、（化１）〜（化３）を０．
５％、蟻酸、アンモニア、塩化第二銅を主成分とする各
種類の溶液中に各銅張積層板を浸漬し、ゆっくり動かし
ながら４０°Ｃの温度で２分間処理した。その後、銅張
層板を水洗し、１４０℃で１０分間乾燥してエッチング
レジスト膜を形成させた。続いて３％水酸化ナトリウム
水溶液で、陰画のレジスト膜を除去し、回路として残す
必要のない部分の銅を露出させた。次いでアルカリ性エ
ッチング剤を用いて、液温５０°Ｃでスプレー中に上記
銅張積層板を７０秒間通過させてエッチングを行なっ
た。その後銅張積層板を５％塩酸水溶液に浸漬し、エッ
チングレジスト膜を溶解除去して銅スルーホール配線板
を製造した。この試験結果は表１に示した。
【表１】 又（化１）〜（化３）を有効成分とする各種類の０．５
％溶液中に各銅張積層板を浸漬し、ゆっくり動かしなが
ら４０°Ｃの温度で２分間処理した。その後、銅張層板
を水洗して銅イオンを含む５０℃の緩衝液に２分間浸漬
した。その後、銅張層板を水洗し、１４０℃で１０分間
乾燥してエッチングレジスト膜を形成させた。続いて３
％水酸化ナトリウム水溶液で、陰画のレジスト膜を除去
し、回路として残す必要のない部分の銅を露出させた。
次いでアルカリ性エッチング剤を用いて、液温５０°Ｃ
でスプレー中に上記銅張積層板を７０秒間通過させてエ
ッチングを行なった。その後銅張積層板を５％塩酸水溶
液に浸漬し、エッチングレジスト膜を溶解除去して銅ス
ルーホール配線板を製造した。この試験結果は表１に示
した。
【０００７】
【発明の効果】本発明の製造方法により、生産性の向
上、生産性コストの減少、排水中の有害物質の減少、又
高い信頼性を有する銅スルーホールプリント配線板の製
造に、特に顕著な効果を発揮しうるものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルカリ性水溶性液に可溶な陰画のレジ
    スト膜を印刷法もしくは写真法によって形成し、ついで
    有効成分として（化１）〜（化３）で表わされる化合物
    又はその誘導体の塩を１種類又は２種類以上を混合した
    溶液に浸漬して、銅表面に（化１）〜（化３）で表され
    る化合物の銅鎖体からなるエッチングレジスト膜を形成
    し、かくして得られた銅張積層板を乾燥したのち、アル
    カリ性水溶液と接触させて陰画のレジスト膜を除き、ア
    ルカリ性エッチング液で処理することを特徴とする銅ス
    ルーホール配線板の製造方法。
  2. 【請求項２】 アルカリ性水溶性液に可溶な陰画のレジ
    スト膜を印刷法もしくは写真法によって形成し、ついで
    有効成分として（化１）〜（化３）で表わされる化合物
    又はその誘導体の塩を１種類又は２種類以上を混合した
    溶液に浸漬して、銅表面に（化１）〜（化３）で表され
    る化合物の銅鎖体からなるエッチングレジスト膜を形成
    し、次いで銅イオンを含む緩衝液に浸漬して得られた銅
    張積層板を乾燥したのち、アルカリ性水溶液と接触させ
    て陰画のレジスト膜を除き、アルカリ性エッチング液で
    処理することを特徴とする銅スルーホール配線板の製造
    方法。
JP35735091A 1991-12-02 1991-12-02 銅スルーホールプリント配線板の製造方法 Pending JPH083766A (ja)

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