JPS5925400B2 - プリント配線板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリント基板表面に還元可能で無電解メッキ
に対して触媒となる酸化状態の金属、感光性還元剤、感
光剤層に湿分を保持するためのゾルピット、および界面
活性剤を含む感光性水溶液を塗布し、回路部分を露光し
て得られる触媒金属微粒子像をもとに無電解メッキを行
ないプリント配線板を製造する方法、詳しくは、無電解
メッキ液に浸漬する前に露光した基板を前処理する方法
に関する。

近年、銅張ク積層板、エッチングレジスト、メッキマス
ク、触媒入基板、パラジウム等の無電解メッキ用触媒な
どを使用することのない、基板平面およびスルホール内
壁に直接選択的に光化学反応によつて触媒活性な金属粒
子を還元析出せしめ、無電解メッキ液に浸漬して金属粒
子が析出された部分に回路導体を形成する新規なプリン
ト配線板製造技術が提案されている。

この方法の１としてフォトフォーミング法（米国特許第
３７７２０７８号）が提案されている。

フォトフォーミング法の概要は次の通わである。１）ス
ルホールを有する絶縁基板の平面およびスルホール壁面
に還元可能で無電解メッキに対して触媒となる酸化状態
の金属、例えば銅塩、感光性還元剤、感光剤層に湿分を
保持するためのゾルピット（ Ｃ６Ｈ１４０６）および
界面活性剤を含む感光性水溶液を塗布したのち乾燥させ
て感光剤層を形成する。

２）この基板に直接、ネガフィルムなどの選択的露光を
可能にするものを重ねる。

３）超高圧水銀ランプなどの紫外線を含む光源を用いて
露光する。

この結果、露光された平面回路部分とスルホール壁面で
は、感光性物質より生成する還元剤の作用によつて酸化
状態の金属が還元され、銅等の触媒金属微粒子が析出す
る。４）ネガフイルムを除去する。

５）基板表面に残存する未反応の感光剤成分などを除去
するために水洗を行う。

６）このものを無電解メツキ液に浸漬し銅の微粒子の上
のみに金属導体を析出させ、回路を得る。

工程５）に記したように、従来は露光した基板を数十秒
〜数分間水洗していたが次のような問題があつた。１）
水洗時間が１分以下の短い場合卦よび水洗を｝こなわず
無電解メツキ液に浸漬した場合には、回路の拡がり、回
路以外の絶縁基板表面にメツキ金属の析出が｝こり易い
。

また、この場合には無電解メツキ液の自己分解反応（基
板の回路部分でメツキ析出反応が卦こるだけでなく、液
中の不特定な無数の点で反応が卦こる。

）が起り易くなリメツキ液の寿命が短くなる。２）水洗
時間が１分を越える場合には、露光して得た触媒金属微
粒子像が消失し易く、回路の欠けや細りが訃こる。

３）さらに、２）と関連するが性質の少し異なる別の問
題として、水洗液訃よび無電解メツキ液に基板を垂直に
浸漬した場合には、スルホール内に空気（気泡）が残る
場合があり、この時浸漬後数分間以上気泡が残れば、そ
のスルホールはメツキ析出不良になる。

気泡を除去するために水洗液中あ・よび無電解メツキ液
中で基板を揺動あるいは液を流動させたりすると２）と
同じ問題が卦こる。本発明は、このような点に鑑みてな
されたもので、スルホールを有する絶縁基板の平面およ
びスルホール内壁に還元可能で無電解メツキに対して触
媒となる酸化状態の金属、感光性還元剤、ゾルピット卦
よび界面活性剤を含む感光性水溶液を塗布し、回路とな
る平而部分｝よびスルホール部分を露光し無電解メツキ
液に対して触媒活性な金属微粒子を還元析出させ、無電
解メツキ液に浸漬して触媒金属微粒子が析出された部分
に回路導体を形成させるプリント配線板の製造法に訃い
て、露光した基板をゾルピットの溶解速度が水に対する
場合よりも遅く、露光して得た触媒金属微粒子が溶解あ
るいは酸化物、水酸化物に変化しにくいＰＨで、表面張
力が４５ｄｙｎｅＸ糀（２５℃）以下である水一有機化
合物混合溶液中に浸漬して不用になつた感光剤成分を除
いた後無電解メツキを行なうことを特徴とするものであ
る。

従来の問題について種々検討した結果、感光剤成分中、
最も量の多い（約７０％以上）湿分保持剤であるゾルピ
ット（Ｃ６Ｈｌ４Ｏ６）の水洗液への溶解速度が大き過
ぎるので、水洗時間が１分を越えると、露光して得た触
媒金属徽粒子像も一緒に除去されて像が消失し回路の欠
けや細りがおこることが判明した。

逆に水洗時間が１分以下では、水洗中に像消失はあ一こ
らないが、無電解メツキ液中でメツキ析出反応が進行し
ながら残存ゾルピットが溶解するため、触媒金属微粒子
像が流動したり、１部分はメツキ液中にもたらされるた
めに回路の拡がり、回路外の絶縁基板表面へのメッキ金
属の析出、｝よびメツキ液の自已分解反応が訃こること
が判明した。また、スルホール内に気泡が残わメツキ析
出不良になる原因は、基板厚さ（標準：１．６ｍｍ）よ
りもスルホール径が小さい（１．２〜０．４ｍｍ）ので
水や界面活性剤を添加した程度の無電解メツキ液では濡
れ性が不足するすなわち、表面張力が高すぎることがわ
かつた。

このような問題点の解明をもとに種々検討した結果、露
光基板の処理液は次のような条件を満たすものであれば
良いことが判明し、本発明はこれらの知見に基づいてな
されたものである。

１）感光剤の最多成分であるゾルピットの処理液に対す
る溶解速度を抑制すると、露光して得た触媒金属微粒子
を絶縁基板表面に残して、ゾルピットなど不用になつた
感光剤成分だけを静かに溶解除去できる。

適当なゾルピット溶解速度は、２分間の溶解時間で未溶
解量が５〜８５重量％、好ましくは１５〜５０重量％で
ある。ゾルピットの溶解速度の測定方法は粒径１．６〜
１．０ｍｍのゾルピット（和光純薬工業試薬１級）１Ｖ
を１００ｍ１ビーカ一にとり、１００ｍ１の処理液を注
ぎ２分間静置する。２分後処理液を除き、１０５゜Ｃの
熱風乾燥器中で２時間乾燥する。

ゾルピット未溶解量は次式で算出する。ゾルピット 。

一燥後のゾルピット重量〜ＸｌＯＯ未溶解量（有）−
１０００ｍ９ゾルピット未溶解量が５％未満になる
と水処理液の場合と同様の問題が於こるようになる。

また８５（ｆ）を越えると、処理の効果がなくなる。２
）処理液のＰＨは１．０〜１１．５が適当である。

ＰＨが１．０未満の酸性域では触媒金属微粒子が溶解し
易くなり、１１．５以上では酸化物や水酸化物に変わり
、無電解メツキ液に対する触媒活性が低下する。ＰＨは
有機酸、無機酸、アルカリにより調整することができる
。例えば、ＨＣＯＯＨ，ＣＨ３ＣＯＯＨ，ＨＣＩ，Ｈ２
ＳＯ４，ＮａＯＨ，ＫＯＨ，ＣＨ３ＣＯ−Ｎａ等が使用
出来る。

３）処理液の表面張力は４５ｄｙｎｅ／ＣｒｆＬ（２５
゜Ｃ）以下が良い。

この値を越えると、スルホールに気泡が残リメツキ析出
不良になる。処理液の表面張力が４５ｄｙｎｅ／？以下
であればスルホール内への処理液の濡れが十分であり、
無電解メツキ液の表面張力が高く、基板への濡れが多少
不足していてもスルホール内へ無電解メツキ液が充分侵
入する。

４） １），２），３）の条件を満足するものに水一有
機化合物混合溶液系があり、適当な有機化合物はハンド
ブツク等のデーターブツクから選ぶことができる。

有機化合物としては、例えばアセトン、イソプロピルア
ルコール、酢酸、エタノール、メタノールがある。実施
例 １ 厚さ１４５ｍｍのガラスエポキシ積層板の両面にゴム−
エポキシ系の接着剤を塗布し直径０．７ｍｍのスルホー
ルをあけ蝕刻粗化する。

この基板に酢酸銅、アントラキノン誘導体、ゾルピット
、界面活性剤からなる感光性水溶液を塗布した後、６『
Ｃ１分間乾燥し、空冷する。この基板にネガフイルムを
密着させて紫外線（強度３０ｎＴｗ／ＣＴ！！・秒）を
６０秒間露光する。この露光した基板をアセトン５０％
水溶液（ＰＨ＝６．２、表面張力；３０．４ｄｙｎυＧ
（２５゜Ｃ））に５分間浸漬して、不用の感光剤を洗浄
した後、次の条件の無電解銅メツキ液に３５時間浸漬し
てプリント配線板を得た。メツキ液条件 硫酸銅；０．０３モル／ｌ 苛性ソーダ；０．１２５モル／ｌ ホルマリン゛：０．０８モル／ｌ シアン化ナトリウム；０．０００４モル／ｌ液温；６７
±１ウＣ実施例 ２ 実施例１のアセトン５００１）水溶液の代わりにイソプ
ロピルアルコール５０％水溶液（ＰＨ約５．０、表面張
力約３５ｄｙｎｅ／ＣＴｆＬ（２５℃））を使用し実施
例１と同様にしてプリント配線板を得た。

実施例 ３実施例１のアセトン５００１）水溶液の代わ
りに酢酸５０％水溶液（ＰＨ約１．５、表面張力３８．
４ｄｙｎｅ／？（２５℃））を使用し実施例１と同様に
してプリント配線板を得た。

比較例 １ 実施例１のアセトン５０％水溶液の代わりに水道水を使
用し３０秒間浸漬して洗浄して、プリント配線板を得た
。

比較例 ２ 比較例１に訃いて水洗を５分間訃こなつて、プリント配
線板を得た。

比較例 ３ 実施例１のアセトン５０（！）水溶液の代わりにギ酸５
００ｔ）水溶液（ＰＨ約０．５、表面張力約５０ｄｙｎ
ｅ／ＣＴＩＬ）を使用してプリント配線板を得た。

実施例、比較例で得られたプリント配線板のメツキ状態
の結果を次表に示す。（スルホール１０００穴のプリン
ト配線板について顕微鏡（１５０倍）でメツキ状態を調
べた。より、回路の欠け、細ヤ、回路の拡カリ、回路外
析出金属、スルホール内メツキ欠けのないプリント配線
板を製造することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スルホールを有する絶縁基板の平面およびスルホー
   ル内壁に還元可能で無電解メッキに対して触媒となる酸
   化状態の金属、感光性還元剤、ソルビットおよび界面活
   性剤を含む感光性水溶液を塗布し、回路となる平面部分
   およびスルホール部分を露光し無電解メッキ液に対して
   触媒活性な金属微粒子を還元析出させ、無電解メッキ液
   に浸漬して触媒金属微粒子が析出された部分に回路導体
   を形成させるプリント配線板の製造法において、露光し
   た基板をソルビットの溶解速度が水に対するよりも遅く
   、露光して得た触媒金属微粒子が溶解あるいは酸化物、
   水酸化物に変化しにくいＰＨで、表面張力が４５ｄｙｎ
   ｅ／ｃｍ（２５℃）以下である水−有機化合物混合溶液
   中に浸漬して、不用になつた感光剤成分を除いた後無電
   解メッキを行なうことを特徴とするプリント配線板の製
   造法。 ２ 水−有機化合物混合溶液のソルビット溶解速度が２
   分間の溶解時間で未溶解量が５−８５重量％、ＰＨが１
   ．０〜１１．５であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のプリント配線板の製造法。