JPH10102282A - 電気メッキ用非伝導性基材の製造方法 - Google Patents
電気メッキ用非伝導性基材の製造方法Info
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- JPH10102282A JPH10102282A JP9175464A JP17546497A JPH10102282A JP H10102282 A JPH10102282 A JP H10102282A JP 9175464 A JP9175464 A JP 9175464A JP 17546497 A JP17546497 A JP 17546497A JP H10102282 A JPH10102282 A JP H10102282A
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Abstract
性物質を直接電気メッキする方法が開示される。 【解決手段】 方法は、金属性表面上に電気防食用層を
選択的に形成できる化合物と非伝導性物質とを接触さ
せ、該電気防食層はアルカリ性又は中性の媒体に実質的
に不溶であるが酸性の媒体に可溶であることを含む。前
記の工程は、表面上への炭素の沈着、次に酸性溶液との
接触そして電気メッキを伴う。
Description
えば印刷配線板(PCB)の通し孔(through
hole)の電気メッキを増大させる方法に関する。本
発明の方法は、金属性の表面上でアルカリ性で不溶性で
あるが酸で可溶である化合物により金属性(伝導性)表
面及び非伝導性表面からなる表面を処理し、次に炭素
(例えば、黒鉛、カーボンブラック又は或る他の中間的
な炭素の構造)の層を表面上に沈着(deposit)
させ、次に酸性溶液中で表面を処理して金属表面から炭
素を除き、次いで表面をメッキすることを含む。本発明
の実施は、非伝導性表面の無電解(electrole
ss)メッキの必要性を排除し、一方また炭素の適用及
び電気メッキ方法の間の金属性表面のマイクロエッチン
グの必要性を排除することが分かった。
板又はフォイル又は他の伝導性金属層間に置かれる非伝
導性層、例えばエポキシ樹脂/ガラス繊維の混合物から
なる。また、複数のこれらの交互の層も存在する。通
常、孔は、PCBを通してドリルされて、板中の特定の
点で伝導性金属層間の接続を確立する。孔は、次に通常
メッキにより金属化されて、伝導性物質間の接続を形成
する。伝導性並びに電気メッキした金属(通常銅)と通
し孔との間の堅実且つ信頼できる結合を達成するため
に、通し孔に、通常、電気メッキが行われる前に、先ず
予備活性化、パラジウム/錫活性剤による活性化、促進
剤の適用、無電解銅沈着及び1回以上のすすぎを含む数
工程を要する方法で、無電解銅の層が設けられる。無電
解銅の適用の必要性は、電気メッキされるべき通し孔又
は他の非伝導性表面上の炭素の沈着により避けることが
できることが分かった。このやり方で、長い工程時間、
不断のモニタリングを要する複雑な作用並びに無電解浴
の敏感さを避けることができる。その上、無電解銅及び
パラジウム/錫活性剤が排除できる高価な廃棄物処理
が、しばしば、必要とされる。
二三の欠点を有するだろう。炭素の沈着後、メッキされ
る非伝導性表面が電気メッキされた金属により完全にカ
バーされる前には数分を要する。これは、メッキされる
表面が通し孔である場合には、特に顕著である。炭素に
よる処理後の電気メッキは、PCBの外側の伝導性表面
(即ち銅のフォイル)に隣接して始まり、そして孔の中
心に向かって内側に延在する。これは、通し孔の両側か
ら生じ、そしてメッキは中心で出会いそして接続を完了
する。さらに、特に小さい高い縦横比の孔において、完
全な適用並びに許容できるメッキを達成するのは、とき
には困難である。最後に、炭素の層の抵抗のために、プ
ラスチック上に一般的なメッキに要求されるような、非
伝導性表面の大きな面積をメッキすることは、困難であ
るか又は不可能である。 孔のこの「架橋」は、時間の
かかる方法であり、そして金属の板における欠陥例えば
空所の望ましくない機会をもたらす。さらに、炭素の沈
着後架橋が生ずる時間のために、コンベヤーで運ぶよう
なやり方で方法を行うことは、工業上実際的ではなく、
しかも炭素処理直後コンベヤーで運ぶ電解銅フラッシュ
を加える能力を妨げる。通し孔をメッキする無電解方法
の開発前に、メッキ前に通し孔の壁を用意するために黒
鉛を使用することが示唆された。Radovskyら
は、米国特許第3099608号において、最初に通し
孔に少なくとも半コロイド状の形のパラジウム金属の薄
い非伝導性フィルムを沈着させることによって、印刷配
線板の通し孔の壁を製造する方法を教示している。電気
メッキのための伝導性基体層として既に使用されていた
ことが、Radovskyらにより指摘されている(1
欄、63−70行及び4欄、72行−5欄、11行参
照)。黒鉛の適用のコントロールの欠如、得られる電気
メッキされた金属の劣った沈着、不均一な通し孔の直径
及び黒鉛の低い電気抵抗を含む従来の黒鉛法に伴う二三
の欠点が存在することは、Radovskyらにより示
されている。黒鉛(又は黒鉛の同等物)が、電気配線板
の通し孔の壁をその上の後の電気メッキ金属のために伝
導性にするために使用できることは、Shorttらの
米国特許第3163588号によっても述べられてい
る。
の非伝導性物質を製造する多数の他のタイプの方法で使
用されている。例えば、Alois Blankの米国
特許第409096号は、アスベスト屋根用材料へ銅を
適用する方法を教示している。その方法は、揮発性液体
中の粉末状の黒鉛例えばニスをアスベストの表面に適用
し、次に揮発性液体を蒸発させて黒鉛の粒子によりアス
ベスト繊維を被覆することを含む。黒鉛で被覆されたア
スベストシートは、次に銅溶液に浸漬し、そして電流が
流されてシート上に銅の薄いフィルムを形成する。銅で
被覆されたシートは、次に溶融された金属例えば錫、鉛
又は亜鉛の浴中に浸漬され、そして溶融浴から取り出さ
れて固体化を行う。得られる金属で被覆されたアスベス
トシートは、比較的曲げやすく、熱の非伝導体であって
しかも実質的に防火性であると記述されている。Gol
dbergの米国特許第1037469号及びUnno
の米国特許第1352331号では、ワックス次に黒鉛
又は他の金属の粒子のスラリーにより物質を被覆し、次
いで銅又は他の金属による被覆された表面の電気メッキ
することを含む、非伝導性物質を電気メッキする方法が
記述されている。これらの方法の何れも、孔は通常直径
が極めて狭くそしてワックス中の浸漬が孔を塞ぎそして
電気メッキ用物質により通し孔の壁の被覆を防ぐため
に、配線板の孔の壁の被覆に使用するのに特に好適な方
法ではない。非伝導性表面上に薄い層を「黒鉛化」し、
次に電解的に銅層を適用しそして「最後に他の金属のさ
らなる電解沈着を行う」ことを含む方法は、Lauxに
より米国特許第2243429号に開示されている。
ーボンブラック沈着系の初めの実際的な教示は、Min
ten及びPismennayaにより米国特許第47
24005号であり、その開示は、その全体を参考とし
て本明細書に引用される。それらが開示しているカーボ
ンブラック法は有効であるが、生ずる長い「架橋」時間
(即ち、メッキされた金属による孔の両方の側面を十分
に接続するか又は実質的な適用を達成するのに必要な時
間)は、認められていず、又はいかなる解決策も提案さ
れていない。Randolphらの米国特許第5139
642号を含む、米国特許第4724005号に記載さ
れている方法における変化又は改良に関する多くの特許
が発表されており、これらの教示は、それらの全体を参
考として本明細書に引用されるが、それらの何れも本発
明を明らかにしていないか又は関係がない。現在の炭素
に基づくメッキ法は、次のメッキによる良好な銅対銅の
接着を確実に行うように、印刷配線板(例えば、回路及
び内層の接続)の銅の表面から炭素を除くために、炭素
の適用後ミクロエッチ工程を要する。しかし、ミクロエ
ッチングは、しばしば、特に銅−絶縁物の界面の領域の
メッキにおいて、問題を生じさせる。特に、銅をエッチ
ングすることは、しばしば、また銅に直接隣接する絶縁
物の領域から炭素の被覆を剥ぎ、それにより次の電気メ
ッキにおいて電気的な連続性について絶縁性バリヤーを
生ずる。このバリヤーは、次に、劣ったメッキ、及び欠
陥例えば空所、編み目及びメッキのしわを導く。炭素に
基づく方法における電気メッキ前のマイクロエッチング
のための従来技術の要件は、米国特許第4964959
号(10欄、5−60行)に詳細に述べられており、そ
の全部の教示は、参考として本明細書に引用される。米
国特許第4964959号は、銅の表面上の炭素を「剥
げさせる」ためのマイクロエッチの使用を記述してい
る。望まれていることは、従来要求されているマイクロ
エッチングに伴う欠陥を少なくしつつ非伝導性表面の電
気メッキを促進するのに有効である炭素処理法である。
供するのが本発明の目的である。印刷配線板の通し孔を
金属化する方法を提供するのが本発明の他の目的であ
る。電気メッキ操作の速度並びに達成される最終の適用
範囲を増大させつつ、非伝導性表面を電気メッキする方
法を提供するのが本発明のなお他の目的である。最後
に、マイクロエッチング工程並びにそれに伴う問題を排
除しつつ、炭素(この明細書における語「炭素」の使用
は、カーボンブラック、黒鉛又は炭素の任意の中間体構
造を意味するものと考えるべきである)の分散物の使用
により、無電解銅の沈着の必要性を排除することによっ
て、非伝導性表面を電気メッキする改良した方法を提供
するのが、本発明の目的である。これらの目的は、当業
者に明らかになるであろう他の目的とともに、本明細書
に開示されている非伝導性表面及び金属性(伝導性)表
面からなる表面の電気メッキを増大する本方法の実施に
より得られ、それは、非伝導性表面(即ち、非伝導性表
面上の電気防食用でない層)と実質的に反応しない又は
接着しない、金属性表面(即ち、金属性表面上に電気防
食用層を生ずる)と反応又は接着する化合物により表面
を処理し、その化合物はアルカリ性又は中性の溶液には
実質的に可溶ではないが酸性溶液には可溶である工程、
炭素粒子を含む液体の分散物により表面を処理する工
程、少なくとも約90%の液体の分散媒体を除いて実質
的に連続的なやり方で表面上に炭素粒子を沈着させる工
程、酸の溶液中で新たに炭素により被覆された表面を処
理しそれにより非伝導性表面上の炭素に実質的に影響す
ることなく、金属性表面から電気防食層及び炭素を除く
工程、並びに沈着された炭素及び非伝導性表面にわたっ
て実質的に連続的な伝導性金属層を電気メッキする工程
を含む。 上述のように、本発明の好ましい態様は、非
伝導性層によりサンドウィッチされた伝導性金属層間に
接続を形成するように、銅又は他の伝導性金属(例え
ば、ニッケル、金、銀など)の電気メッキした層の沈着
のためのPCB通し孔の製造に関する。この記述は、印
刷配線板の通し孔を電気メッキする(又は金属化する)
条件で書かれているが、これは記述の容易さのためだけ
のものであり、そして開示された方法は、プラスチック
の部品上の電気メッキした金属層の沈着のための種々の
非伝導性表面の製造に等しく適用可能であることは、理
解されるだろう。印刷配線板は、一般に、非伝導性物質
の層により互いに分離されているニッケル又は銅の2枚
以上のプレート又はフォイルからなる。非伝導性層は、
概して、ガラス繊維により補強された有機物質例えばエ
ポキシ樹脂からなる。別に、非伝導性層は、また、補強
用物質例えばファイバーグラス及び充填剤を有する又は
有しない熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及びこれらの混合
物からなることができる。
クリル樹脂例えばメチルアクリレート、セルローズ樹脂
例えばエチルセルローズ、セルローズアセテート、セル
ローズプロピオネート、セルローズアセテートプロピオ
ネート、セルローズアセテートブチレート、セルローズ
ナイトレートなど、塩素化ポリエーテル、ナイロン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレン
ブレンド例えばアクリロニトリルスチレン共重合体、ポ
リカーボネート、ポリクロロフルオロエチレン、並びに
ビニル重合体及び共重合体例えばビニルアセテート、ビ
ニルアルコール、ビニルブチラル、塩化ビニル、塩化ビ
ニル−アセテート共重合体、塩化ビニリデン及びビニル
ホルマルを含む。好適な熱硬化性樹脂は、アルキルフタ
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及びフェノール−フルフラール共
重合体単独又はブタジエンアクリロニトリル共重合体と
混合したもの、ポリアクリルエステル、シリコーン、尿
素ホルムアルデヒド、エポキシ樹脂、ポリイミド、アル
キル樹脂、グリセロールフタレート、ポリエステルなど
を含む。通し孔は、板の或る点で金属のプレート間に接
続を確立して所望の電気的パターンを生成するために、
印刷配線板に形成される。これは、銅のプレート及び非
伝導性層を通して所望の位置に孔を開け、次に通し孔を
金属化する(即ち、伝導性金属により通し孔の内部表面
を被覆する)ことにより分かれた金属プレートを接続す
ることにより、通常達成される。PCBの孔の直径は、
一般に、約0.15mm−約10.0mm、さらに概し
て約0.3mm−約1.0mmに及ぶ。通し孔の壁を比
較的滑らかにするために、所望により、孔のまくれを除
くことが必要となる。多層の印刷配線板の場合には、通
し孔の内側の銅の界面を清浄にするために、板をよごれ
除去又はエッチバック操作にかけることも望ましい。本
発明は、任意のこれらの好適な予備操作を含む。
からなる表面を、表面の非伝導性部分(即ち、絶縁物)
と実質的に反応しない又は接着しないが、銅表面(即
ち、回路及び内部の層の接続)と反応又は接着する1種
以上の化合物と反応させる。化合物は、銅(金属性)表
面上に電気防食用層を形成しなければならず、その層
は、酸溶液に可溶であるが、アルカリ性溶液中には実質
的に可溶ではない。この関係で有用な化合物の例は、イ
ミダゾール、ベンズイミダゾール及びテトラゾールであ
るが、しかし、金属性表面(例えば、印刷配線板の場合
には銅の表面)上に実質的に選択的に電気防食性層を形
成する任意の化合物又は化合物の組合せは、本発明の方
法で許容可能に行われ、その電気防食用層は、酸に可溶
であるがアルカリ性媒体(例えば、代表的なクリーナー
/コンディショナー及び炭素分散物)には実質的に不溶
である。本発明者は、本発明でジアルキルイミダゾール
が特に有用であることを見いだした。好ましくは、化合
物は、溶液のpHを最適にするためにpH調節剤を含む
水溶液中にある。最も好ましくは、溶液のpHは2−5
の間である。本発明者は、イミダゾールが特に有用であ
り、そして本発明の方法で好ましいことを見いだした。
溶液中の化合物の濃度は、0.1g/Lから飽和に及ぶ
が、好ましくは1L当たり5−10gである。適用の時
間及び温度は、化合物、その濃度及び適用の方法に依存
して変化できる。電気防食用層は、概して、パーツを化
合物を含む溶液中に浸漬することにより又は該溶液をパ
ーツの上に噴霧することにより形成される。パーツは、
次に濯がれ、そして代表的なクリーナーコンディショナ
ーを経て進みそして炭素の分散物中に入る。有利には、
印刷配線板は、本発明の液体のカーボンブラック分散物
を受容する条件にそれを置くために、事前清浄化され
る。一つの好ましい事前清浄操作では、PCBは、孔の
壁の表面からグリース及び他の不純物を除くために、約
130゜Fの温度で数分間クリーナー/コンディショナ
ー浴中に入れる。一つの好ましいクリーナー/コンディ
ショナーであるBlackhole SP Condi
tionerは、Conneticut、Waterb
uryのMacDermid Incorporate
dにより販売されている。クリーナー/コンディショナ
ーの適用後、印刷配線板は、濯がれて板から全ての残存
クリーナー/コンディショナーを除く。有利には、クリ
ーナー/コンディショナーは、電気防食用層を除かない
ようにアルカリ性でなければならない。前記の孔開け又
は事前清浄化操作のいずれも本発明の必須の特徴ではな
いことを理解すべきである。これらの操作の全ての従来
の同等な操作も、その代わりに使用できる。
刷配線板への液体の炭素分散物の適用を含む。この分散
物は、3種の主要な成分、即ち炭素、炭素を分散できる
1種以上の界面活性剤、及び液体の分散用媒体例えば水
を含む。PCBへ分散物を適用する好ましい方法は、浸
漬、噴霧又は印刷配線板の業界で使用される化学品を適
用する他の方法を含む。単一の作業浴は、このカーボン
ブラック分散物を適用するのに十分であるが、しかし、
1個より多い浴も再作業又は他の目的に使用できる。液
体の炭素分散物を製造するのに、3種の主要な成分、及
び任意の他の好ましい成分が、ともに混合されて安定な
分散物を形成する。これは、濃縮した形の分散物を、ボ
ールミル化、コロイドミル化、高度剪断ミル化、超音波
技術又は他の同様なやり方にかけて成分を十分に混合す
ることにより達成できる。分散物は、次に、後でさらな
る量の水により、作業用浴用の所望の濃度に希釈でき
る。混合の好ましい方法は、少なくとも約1時間、ガラ
スミネラル又はプラスッチクビーズをその中に有するコ
ンテナー中で濃縮した形の分散物をボールミル化するこ
とである。混合は、約24時間まで続けられる。この十
分な混合は、炭素粒子を界面活性剤により緊密に被覆又
は湿潤されるようにする。混合した濃縮物は、次に、水
又は或る他の液体の分散用媒体により混合されて所望の
濃度にされる。作業用浴は、好ましくは、分散物の安定
性を維持するのを助けるために、希釈及び適用の両者の
工程中に撹拌を保持される。炭素粒子の粒子の直径は、
分散物中にある間、平均約3ミクロン以下でなければな
らない。所望のメッキの特徴、例えば実質的に平らなメ
ッキそしてメッキのはがれの不存在を得るために、炭素
のこの平均粒子直径をできる限り小さくすることが望ま
しい。炭素粒子の平均粒子直径は、分散物中にあると
き、好ましくは、約0.05ミクロン−約3.0ミクロ
ン、さらに好ましくは、約0.08ミクロン−約1.0
ミクロンである。本明細書で使用されるとき、用語「平
均粒子直径」は、粒子の平均(average mea
n)直径を意味する(数による平均)。分散物中の平均
直径は、NiComp Model 370ミクロン以
下粒子整粒器(Version 3.0)又はHIAC
PA−720自動粒子サイズ分析器の何れかの使用に
より求めることができる(両者は、CA、Menlo
ParkのPacific ScientificのH
IACO/ROYCO Instrument Div
isionから入手できる)。炭素粒子のサイズの分布
を比較的狭い分布に維持することも重要である。
ーネスブラック、及び好適な小さい粒子の黒鉛を含む多
数のタイプの炭素が、本発明で使用できる。しかし、水
によりスラリー化されるとき、最初に酸性又は中性であ
るカーボンブラック、即ち約1−約7.5の間さらに好
ましくは約2−約4の間のpHを有するものを利用する
のが好ましい。好ましいカーボンブラック粒子は、ま
た、非常に多孔性であり、そして一般に、BET法(B
runauer−Emmert−Tellerの方法)
によって測定されるとき、それらの表面積として1g当
たり約45−約1100m2そして好ましくは約300
−約600m2を有する。本発明で使用するのに好適な
市販のカーボンブラックの中に、Cabot XC−7
2R Conductive、Cabot Monar
ch 800、Cabot Monarch 130
0があり、全てMA、BostonのCabot Co
rporationから入手できる。他の好適なカーボ
ンブラックは、Columbian T−10189、
Columbian Conductiex 975
Conductive、 Columbian CC−
40220及びColumbian Raven 35
00であり、全てNY、New YorkのColum
bian Carbon Companyから入手可能
である。Cabot Monarch 1300及びC
olumbian Raven 3500は、それらの
分散物の容易さ及び低いpHのために、2種の最も好ま
しいカーボンブラックである。好適な黒鉛は、105、
東京都港区芝大門1丁目13−9の昭和電工K.K.か
ら入手可能な昭和電工UFG、日本石山の日本グラファ
イト工業から入手可能な日本グラファイトAUP及びN
ew Jersey、AsburyのAsbury G
raphite Millsから入手可能なAsbur
y Micro 850を含む。水及び炭素に加えて、
液体の分散用媒体中に炭素を分散できる界面活性剤が分
散物中に使用される。1種以上の界面活性剤が分散物に
添加されて湿潤能力及び炭素の安定性を増大させそして
PCBの非伝導性層の孔及び繊維内への炭素による最大
の浸透を行わせる。好適な界面活性剤は、アニオン、非
イオン及びカチオン界面活性剤(又はそれらの組合せ例
えば両性界面活性剤)を含む。界面活性剤は、可溶性、
安定でなければならず、好ましくは液体の炭素の分散物
中で非発泡性でなければならない。一般に、水中のよう
な極性の連続的な相では、界面活性剤は、好ましくは高
いHLB数(8−18)を有しなければならない。
pHに主として依存するだろう。好ましくは、全分散物
は、電気防食用層を乱さないようにアルカリ性である
(即ち、塩基性の範囲に全体のpHを有する)。この場
合、アニオン又は非イオン界面活性剤を使用するのが好
ましい。許容できるアニオン界面活性剤は、ナフタレン
スルホン酸のナトリウム又はカリウム塩を含み、例えば
Eastern Color and Chemica
lから入手可能なDARVAN No.1、Petro
Chemical Co.Inc.から入手可能なP
ETRO AA及びPETRO ULF、並びにAme
rican Cyanamidから入手可能なAERO
SOL OTである。好ましいアニオン界面活性剤は、
MazerChemical Co.から入手可能なM
APHOS 55、56、8135、60A及びL6の
ような中性化燐酸エステルタイプ界面活性剤を含む。液
体のカーボンブラック分散物について最も好ましいアニ
オン界面活性剤は、MAPHOS 56である。好適な
非イオン界面活性剤は、Olin Corporati
onからのPOLY−TERGENT Bシリーズのよ
うなエトキシル化ノニルフェノール又は同様にOlin
CorporationからのPOLY−TERGE
NT SLシリーズのようなアルコジル化線状アルコー
ルを含む。有利には、炭素は、特に炭素の形がカーボン
ブラックであるとき、分散物の約15重量%より少な
い、好ましくは約5重量%より少ない、最も好ましくは
2重量%より少ない量で分散物中に存在する。より高い
濃度のカーボンブラックの使用は、望ましくないメッキ
特性をもたらすことが分かっている。同じ理由で、固体
の含量(即ち、液体の分散用媒体以外の成分の全て)
は、好ましくは分散物の約10重量%より少ない、さら
に好ましくは約6重量%より少ない。
れられ、そして印刷配線板は、液体の分散物中に浸漬、
それによる噴霧又はさもなければそれと接触される。浸
漬浴中の液体分散物の温度は、浸漬中、約15℃−約3
5℃の間、好ましくは約20℃−約30℃の間に維持す
べきである。浸漬の時間は、有利には、約15秒−約1
0分、さらに好ましくは約30秒−5分に及ぶ。浸漬さ
れた板は、次に、液体の炭素含有分散物の浴から取り出
され、そして好ましくは圧縮空気と接触して、分散物の
プラグをなお維持している任意の通し孔を塞がないよう
にする。さらに、過剰の塩基性の炭素含有分散物は、銅
プレートの面から除かれる。次に、適用される分散物中
の実質的に全ての(即ち、約90重量%を越える)水
(又は他の液体の分散媒体)は除かれ、そして炭素を含
む乾燥された沈着物は、非伝導性物質の表面上の残され
る。これは、二三の方法、例えば室温の蒸発、真空、又
は高温度の短時間の版の加熱により達成できる。高温度
の加熱が好ましい方法である。加熱は、一般に、約75
℃−約120℃、さらに好ましくは約80℃−98℃の
温度で約5−約45分で実施される。孔の壁の完全な適
用を確実にするために、液体の炭素分散物中へ板を浸漬
し次に乾燥するやり方は、1回以上繰り返すことができ
る。得られるPCBは、しばしば、炭素分散物により完
全に被覆される。分散物は、開けられた穴の表面上に被
覆されるのみならず、銅のプレート又はフォイルの表面
を被覆し、それは有利である。従って、任意のさらなる
処理前に、炭素は、銅のプレート又はフォイルの表面か
ら除かれなければならない。
後、パーツは、金属性(銅)の表面から望まない炭素を
除くために、弱酸性の溶液中に浸される。概して、酸溶
液は、0−6、好ましくは1−5の間のpHを有する。
塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、酒石酸などを含む種々の
酸が使用できる。酸の濃度は、0.5−50重量%、好
ましくは1−10重量%に及び、水が本質的の残りを占
める。適用の時間及び温度は、特定の酸、pH及び適用
の方法に依存して変化できる。酸溶液の適用は、例えば
浸漬又は噴霧によるような任意の従来の手段によること
ができる。金属性表面からの望ましくない炭素の除去
後、パーツは、以下に指示されるような標準の電気メッ
キ法に用意されることになる。任意に、概して電気メッ
キ法に使用されるような標準の浸漬クリーナーも、電気
メッキ前にこの点で使用できる。上記にように処理され
た印刷配線板は、次に、非伝導性層の孔の壁上に銅の被
覆を適用するために、好適な電気メッキ浴中に浸漬され
る。本発明は、PCBの通し孔の壁へ金属層を適用する
のに従来使用されている全ての電気メッキ操作の使用を
包含する。それ故、本発明は、任意の特別な電気メッキ
浴パラメーターに制限されない。代表的な銅電気メッキ
浴は、水溶液中の銅、硫酸銅、H2SO4及び塩素イオ
ンからなる。電気メッキ浴は、通常、撹拌されそして好
ましくは約20℃−約25℃の間の温度に維持される。
電気メッキ浴には、一般に銅から構成される陽極を設け
られ、そしてメッキされる印刷配線板は、電気メッキ回
路に陰極として接続される。電流は、次に、銅の2枚の
プレート間に位置する非伝導性層の孔の壁上に銅のメッ
キを行うために、約60−約90分の間、電気メッキ回
路に流される。孔の壁のこの銅のメッキは、印刷配線板
の銅層間に電流の路をもたらす。他の好適な電気メッキ
の条件は、もし所望ならば、使用できる。他の銅の塩又
は他の金属塩例えばニッケル、金、銀などの塩を含む他
の電気メッキ浴組成物も、もし所望ならば、使用でき
る。印刷配線板は、銅電気メッキ浴から取り出され、次
に洗浄され、そして乾燥されて、印刷配線板の製造の当
業者に知られているような、光レジスト化合物などを適
用することによりさらに処理される板をもたらす。本発
明は、本発明を制限するものと考えてはならない以下の
実施例に関連してさらに説明される。
て処理される。 1.95゜Fで1分間酢酸により調節された4.4のp
H並びに6g/Lの2.5−ノニルイミダゾールの水溶
液中の浸漬。 2.濯ぎ。 3.MacDermid Blackhole(商標)
SP Conditioner、5分、130゜F。 4.濯ぎ。 5.MacDermid Blackhole(商標)
SP Conditioner、90秒、90゜F。 6.強制的風乾。 7.加熱乾燥、85℃、1分。 8.1分間100゜Fで塩酸の水溶液中の浸漬。 9.濯ぎ。 10.1.0ミルの厚さへの銅電気メッキ。 上記の工程8では、Blackhole(商標)SP溶
液からの炭素が銅の表面から除かれるが絶縁物の表面上
にそのまま残ることに注意すべきである。処理後、板及
び孔及びその中の相互接続は、標準の断面及び顕微鏡の
分析により、そして10秒間550゜Fで溶融はんだ中
の浸漬による標準のはんだ衝撃テストにより、肉眼で検
査される。肉眼による検査は、きずを明らかにせず、そ
して銅のプレートが滑らかでありしかも下層の銅の金属
への良好な接着を有することを示す。断面及び顕微鏡の
分析は、相互接続がそのままでありそして孔は滑らかな
且つ均一の厚さの銅の層によりメッキされていることを
明らかにする。はんだ衝撃テストは、ふくれ、はがれ又
は相互接続の欠陥を示さない。
て処理される。 1.MacDermid Blackhole(商標)
SP Conditioner、60秒、130゜F。 2.濯ぎ。 3.MacDermid Blackhole(商標)
SP溶液、90秒、90゜F。 4.強制的風乾。 5.加熱乾燥、85℃、1分。 6.Peroxide/Sulfuric Micro
etch(5重量%の過酸化水素、100g/Lの硫
酸)、110゜F、90秒。 7.濯ぎ。 8.1.0ミルの厚さへの銅電気メッキ。 処理後、板及び孔及びその中の相互接続は、標準の断面
及び顕微鏡の分析により、そして10秒間550゜Fで
溶融はんだ中の浸漬による標準のはんだ衝撃テストによ
り、肉眼で検査される。肉眼による検査は、きずを明ら
かにせず、そして銅のプレートが表面の回路で滑らかで
ありしかも下層の銅の金属への良好な接着を有すること
を示す。しかし、断面及び顕微鏡の分析は、孔のプレー
トの厚さが実質的に不均一であり、孔の表面の近くで実
質的にさらに厚いプレートがあり、そして孔の中心に向
かってさらに薄いプレートあることを明らかにしてい
る。さらに、孔の断面の顕微鏡による分析は、それぞれ
の内部の層の上縁及び下縁の回りの編み目を明らかにす
る。はんだ衝撃テストは、ふくらみ、はがれ又は相互接
続の欠陥(上記以外)を示さない。
Claims (16)
- 【請求項1】 非伝導性物質の表面上に伝導性金属層を
電気メッキする方法において、該非伝導性物質は、非伝
導性表面及び金属性表面からなり、該方法は、(a)非
伝導性表面上に電気防食用層を実質的に形成することな
く金属性表面上に電気防食用層を形成できる化合物を含
む溶液と該非伝導性物質とを接触させ、該電気防食用層
が、中性又はアルカリ性の媒体に実質的に不溶であるが
酸媒体に実質的に可溶であり、(b)該非伝導性物質と
液体の炭素分散物とを接触させ、それにより炭素の層を
該非伝導性物質の全ての表面上に沈着させ、次に(c)
該非伝導性物質と酸性溶液とを接触させ、そして次に
(d)少なくとも非伝導性表面にわたって伝導性金属層
をメッキすることからなることを特徴とする電気メッキ
用非伝導性基材の製造方法。 - 【請求項2】 非伝導性物質が、孔を有する銅ラミネー
トであることを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項3】 化合物が、イミダゾール、ベンズイミダ
ゾール及びトリアゾールからなる群から選ばれることを
特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項4】 非伝導性物質が、印刷配線板であること
を特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項5】 液体の炭素分散物が、カーボンブラック
を含むことを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項6】 金属性表面が、銅を含むことを特徴とす
る請求項1の方法。 - 【請求項7】 酸性溶液が、塩酸を含むことを特徴とす
る請求項1の方法。 - 【請求項8】 化合物が、ジアルキルイミダゾールを含
むことを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項9】 化合物が、ジアルキルイミダゾールを含
むことを特徴とする請求項2の方法。 - 【請求項10】 化合物が、イミダゾール、ベンズイミ
ダゾール及びトリアゾールからなる群から選ばれること
を特徴とする請求項2の方法。 - 【請求項11】 化合物が、ジアルキルイミダゾールを
含むことを特徴とする請求項3の方法。 - 【請求項12】 化合物が、イミダゾール、ベンズイミ
ダゾール及びトリアゾールからなる群から選ばれること
を特徴とする請求項4の方法。 - 【請求項13】 液体の炭素分散物が、カーボンブラッ
クを含むことを特徴とする請求項11の方法。 - 【請求項14】 液体の炭素分散物が、カーボンブラッ
クを含むことを特徴とする請求項12の方法。 - 【請求項15】 酸性溶液が塩酸を含むことを特徴とす
る請求項13の方法。 - 【請求項16】 酸性溶液が塩酸を含むことを特徴とす
る請求項14の方法。
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