JPS61153285A - Conductive copper layer and its production - Google Patents

Conductive copper layer and its production

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JPS61153285A
JPS61153285A JP28271585A JP28271585A JPS61153285A JP S61153285 A JPS61153285 A JP S61153285A JP 28271585 A JP28271585 A JP 28271585A JP 28271585 A JP28271585 A JP 28271585A JP S61153285 A JPS61153285 A JP S61153285A
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JP
Japan
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black
layer
coating
copper
resist
Prior art date
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Application number
JP28271585A
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Japanese (ja)
Inventor
ヂルゲン フーペ
フランク ゾンネンシヤイン
ヘルベルト ブライデンバツハ
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BURASUBERUGU OOBERUFURETSUHENTEKUNIIKU GmbH
BLASBERG OBERFLAECHENTECH
Original Assignee
BURASUBERUGU OOBERUFURETSUHENTEKUNIIKU GmbH
BLASBERG OBERFLAECHENTECH
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆を有する導体板および電気部品の銅層並び
にその製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a copper layer for conductor plates and electrical components having a coating and a method for producing the same.

導体板および部品に電導銅層を製造する方法は公知であ
る。即ち、導体板はアヂチブー、セミーアヂチブーおよ
びスブトラクチブ法で製造されている。通しコンタクト
(through−contact)を有する高級導体
板における電導銅層は大部分はそのサブストラクチブ法
で製造されている。
Methods for producing conductive copper layers on conductor plates and components are known. That is, the conductive plate is manufactured by the additive method, semi-adjust method, and subtractive method. Conductive copper layers in high-grade conductor boards with through-contacts are mostly produced by the substractive method.

この場合、金属レジスト技術、即ちエツチングから守る
保護として、錫、鉛または鉛錫合金の様な金属を使用す
ることが極めて大切である。し力化乍ら、専門家に公知
の理由から、今日、所謂銅す−キュイソトが増々多量に
生産されている。しばしば好ましい銅す−キュイソトの
製造方法は、所謂金属レジスト−ストリップ−技術であ
る。銅での通しコンタクト及び導体イメージの構成は、
金属レジスト技術におけると同様である。導体イメージ
に属しない銅表面は、レジストで被覆されている。レン
スト属は、例えば光レジスト、またはスクリーンプリン
ティング法で作られた層であってよい。金属レジスト−
ストリップ技術では、最初の工程セ、レジストのない銅
表面に、錫、鉛または鉛錫合金がエツチング保護として
適用されている。第二の工程でそのレジストが、殊にア
ルカリ性の水または溶剤で洗い去られる。続いて銅を、
今やレジストを有さない範囲からエツチングによって除
去する。このためには、大抵、塩化銅のアンモニア性溶
液が使用されている。時には、塩化鉄(FeC13)も
なお使用されている。同様にして、時には硫酸及び過酸
化物が用いられる。
In this case, it is extremely important to use metal resist techniques, ie metals such as tin, lead or lead-tin alloys as a protection against etching. For reasons known to the expert, so-called copper tin is produced today in increasing quantities. An often preferred method of manufacturing copper strips is the so-called metal resist strip technique. The configuration of copper through-contacts and conductor images is
The same is true for metal resist technology. Copper surfaces that do not belong to the conductor image are coated with resist. The renst can be, for example, a photoresist or a layer produced by a screen printing method. metal resist
In the strip technique, in the first step, tin, lead or a lead-tin alloy is applied to the resist-free copper surface as an etch protection. In a second step, the resist is washed off, especially with alkaline water or a solvent. Next, copper
The areas that now have no resist are removed by etching. For this purpose, an ammoniacal solution of copper chloride is usually used. Sometimes iron chloride (FeC13) is still used. Similarly, sulfuric acid and peroxides are sometimes used.

錫、鉛または鉛錫合金層は、塩化銅のアンモニア溶液に
対しても、また、硫酸/過酸化物−処理に対しても安定
である。
Tin, lead or lead-tin alloy layers are stable both to copper chloride ammonia solutions and to sulfuric acid/peroxide treatments.

第四の工程では、錫、鉛または鉛錫合金からなる層を除
去しなければならない。このために例えば、過酸化物−
及び弗化物含有溶液、または他の添加物を有する塩酸が
使用される。金属性耐エッチ保護層(金属レジスト技術
)の残存は望ましくない。何故ならば、はんだ工程に於
いて、はんだ止め−ラッカー(solder−stop
ping varnisch層の下に、所謂オレンジピ
ールが熱負荷によって出来るからである。この効果は金
属性耐エッチ保護層の融点が比較的低いためである。
In the fourth step, the layer consisting of tin, lead or lead-tin alloy must be removed. For this purpose, for example, peroxide
and fluoride-containing solutions, or hydrochloric acid with other additives are used. Remaining metallic etch-resistant protective layers (metal resist technology) is undesirable. This is because solder-stop lacquer (solder-stop lacquer) is used in the soldering process.
This is because a so-called orange peel is formed under the ping varnisch layer due to heat load. This effect is due to the relatively low melting point of the metallic etch-resistant protective layer.

この金属−レシストストリップ技術の本質的な欠点は、
付加的な操作工程において、その金属層を再び除去しな
ければならないという点にある。このことは原料経済的
理由及び技術的理由、並びにそのための費用の理由から
して望ましくない。その上、その金属ストリップ法は、
部分的に銅も犯されるという点で問題である。また、保
護金属層が不完全にしか除去されていないため、はんだ
止め−ラッカーを適用する工程で、困難が生起する。ボ
ア(bore)の中に残渣が残る場合は、その部の後で
の完全なはんだ連絡が確保されない。
The essential drawbacks of this metal-resist strip technology are:
The point is that in an additional operating step the metal layer has to be removed again. This is undesirable for raw material economic and technical reasons as well as for reasons of cost. Moreover, the metal strip method
The problem is that copper is also partially violated. Also, difficulties arise in the process of applying the solder-lacquer because the protective metal layer is only incompletely removed. If residue remains in the bore, complete solder contact after that part is not ensured.

はんだ止め−ラッカーの銅トラック上へのより良好な付
着を確保するために、トランクは、金属保護層の除去後
、しばしば酸化されて黒化している(黒色化酸化)。元
々この黒色化酸化は、銅フィルムと基礎材料とをプレス
する際、樹脂層と銅シートとの付着を改善するのに役立
ってきた。
Soldering - To ensure better adhesion of the lacquer onto the copper tracks, the trunks are often oxidized and blackened (blackening oxidation) after removal of the metal protective layer. Originally, this blackening oxidation served to improve the adhesion between the resin layer and the copper sheet when pressing the copper film and base material.

今日、この黒色化酸化は導体板の良好な光学的な性質の
理由からでも利用されている。
Today, this blackening oxidation is also used because of the good optical properties of conductor plates.

黒色化酸化法は、専らアルカリ媒体中で実施される。The blackening oxidation process is carried out exclusively in alkaline media.

この処理は50° C〜90° Cなる温度で強アルカ
リ性塩化物溶液(NaOH+ NaClO2)を用いて
実施される。得られた層は、なるほど温度に対して安定
であり、上記の「オレンジピール」を示す傾向を有しな
い。しかし乍らこの層の機械的安定性、及び層厚は充分
大きくないので、それらはエツチング保護層としては役
立てることができない。この酸化は、比較的高い温度で
実施されるので、基礎材料に対しての逆の作用が起こり
うる。
This treatment is carried out using a strongly alkaline chloride solution (NaOH+NaClO2) at a temperature of 50 DEG C. to 90 DEG C. The resulting layer is indeed temperature-stable and does not have the above-mentioned tendency to exhibit "orange peel". However, the mechanical stability and layer thickness of this layer are not large enough so that they cannot serve as etching protection layers. Since this oxidation is carried out at relatively high temperatures, adverse effects on the base material may occur.

上記の方法の別の欠点は、アルカリ性媒体中で操作しな
ければならないことである。その結果この黒色化酸化は
、そのアルカリ溶解性ホトレジスト層がその目的を充足
し、洗い去られ、その下にある銅がエツチングにより除
去されているときしか使用できない。
Another disadvantage of the above method is that it has to be operated in an alkaline medium. As a result, this blackening oxidation can only be used when the alkali-soluble photoresist layer has served its purpose and has been washed away and the underlying copper etched away.

黒色化酸化に続いて、そのはんだ止め−ラッカー(はん
だマスク)が、プリントによって施される。その工程で
、このはんだ部位はラッカ一層なしに残留している。
Following the blackening oxidation, the solder stop-lacquer (solder mask) is applied by printing. In the process, this solder area remains without a layer of lacquer.

更に詳しくは、これは「はんだ眼(soldereye
s) J及び「はんた穴」に適用している。ラッカーの
ない部位では、黒色酸化物層は再び除去されなければな
らない。そのことは、稀塩酸または過酸化水溶液を用い
て行われる。この方法もまた、その酸化物層の不完成な
除去の結果、はんだ付けの欠陥が起こり、問題がある。
More specifically, this is called "soldereye".
s) Applies to J and “solder holes”. In areas without lacquer, the black oxide layer must be removed again. This is done using dilute hydrochloric acid or aqueous peroxide solutions. This method is also problematic as incomplete removal of the oxide layer results in soldering defects.

これに続く工程において、酸化物のない部位を選択的に
錫化、または錫鉛化する。この操作ははんだ性を改良す
るのに役立つ。更に、この層は鋼上に腐蝕保護を形成す
る。
In the subsequent step, sites without oxide are selectively tinned or tin-leadized. This operation helps improve solderability. Furthermore, this layer forms a corrosion protection on the steel.

技術水準での銅技術における電導板の製造の別の可能性
は、レジストにより被覆されていない銅層をエツチング
することである。既に通しコンタクト(vlas)を有
する孔や、導体トラックは、その際、フォトレジスト(
テンチング)からなる保護層で被覆されている。この方
法の欠点は、極めて多くの銅、及びエツチング剤を浪費
する点にある。その上、良好な成果を達成するためには
、極めて均等な銅化が必要である。別の可能性は、セミ
ーアヂチブ技術と組み合わせた、所謂デファレンシャル
エンチング技術である。このデファレンシャルエツチン
グの欠点は、電気鍍金した銅の表面上並びに孔の中での
完全に均等な層厚分布という前提条件である。
Another possibility for the production of electrically conductive plates in state-of-the-art copper technology is to etch the copper layer not covered by the resist. The holes and conductor tracks that already have through contacts (vlas) are then coated with photoresist (
covered with a protective layer consisting of tenting). The disadvantage of this method is that it wastes a significant amount of copper and etchant. Moreover, very uniform copperization is necessary to achieve good results. Another possibility is the so-called differential enching technique in combination with semi-additive techniques. A disadvantage of this differential etching is the prerequisite of a completely uniform layer thickness distribution on the surface of the electroplated copper as well as in the holes.

更にドイツ公開公報29 30 88Bから、電導板構
成の際に電気鍍金された鋼上の抗エツチングレジストと
して、エツチング剤に対して安定な銅化合物を持つ電導
板が公知である。エツチングレジストとしては、殊に電
気鍍金鋼の表面の形状変化により生成する酸化銅(n)
層が使用されている。即ち、そのレジストは、化学的方
法で製造されている。この導体板は、その場合、−L述
の様にアルカリ性塩化物溶液で処理され、その銅層の0
゜5−5μ膳が、酸化鋼(II)に変えられている。
In addition, German Published Application 29 30 88B discloses conductor plates with copper compounds which are stable to etching agents as anti-etching resists on electroplated steel during the construction of the conductor plates. Etching resists include copper oxide (n), which is produced by changes in the surface shape of electroplated steel.
layers are used. That is, the resist is manufactured by a chemical method. This conductor plate is then treated with an alkaline chloride solution as described in -L, and the copper layer is
゜5-5μ set has been changed to oxidized steel (II).

しかし乍ら、その様な酸化銅(II)層では均等層をつ
ることは不可能である。殊に層厚を大きくすると、増々
不定形の構造になる。その上、この2e  ao  e
ee号の方法は、その上、実際上実施不能であるること
か判った。
However, it is impossible to form a uniform layer with such a copper(II) oxide layer. In particular, when the layer thickness is increased, the structure becomes increasingly irregular. Besides, this 2e ao e
The method of No. ee, moreover, proved to be practically impracticable.

本発明は、導体板及び構成部品の電気的伝導銅層に改良
された被覆を施すことを課題としている。更にこの発明
の課題は、電導板に被覆を持つ電気伝導性銅層を製造す
るWII昌、且つ改良された方法を開発することである
The object of the invention is to provide an improved coating for electrically conductive copper layers of conductor plates and components. A further object of the invention is to develop a new and improved method for producing electrically conductive copper layers with coatings on electrically conductive plates.

この課題は本発明により、被覆が酸性媒体中で被覆でき
る酸溶解性黒色金属被覆であることにより解決されてい
る。その製造の優れた一方法は、レジストを有し、露出
銅面を持ち、場合により通しコンタクトを持つ導体板に
a)酸性媒体中で電気的に黒色金属被覆を施し、b)レ
ジストを除去し、次いで露出している銅面をエツチング
により除去し、 C)導体板に付着性のはんだマスクを施し、d)はんだ
マスクにより被覆されていない部位において、黒色金属
被覆を除去し、そして所望により、そうして露出した銅
面に、良くはんだ付け出来る金属層を施すことを特徴と
している。
This problem is solved according to the invention in that the coating is an acid-soluble black metal coating that can be coated in acidic media. One good method of its manufacture is to a) electrically apply a black metal coating in an acidic medium to a conductor plate with a resist, exposed copper surface, and optionally through contacts, and b) to remove the resist. , then etching away the exposed copper surfaces, C) applying an adhesive solder mask to the conductor plate, d) removing the black metal coating in areas not covered by the solder mask, and optionally: The feature is that a metal layer that can be easily soldered is applied to the exposed copper surface.

本発明の方法は、銅で被覆され、且つ場合により通しコ
ンタクトされた孔を有する、完成した導体板を原料とし
ている。この銅層は、例えば電気鍍金されていることが
できる。その池、銅表面の一部は、なおレジストで覆わ
れている。この場合フォトレジスト層、またはスクリー
ン法で作られたレジスト層であることもできる。
The method of the invention starts from a finished conductor plate which is coated with copper and optionally has through-contacted holes. This copper layer can be electroplated, for example. The pond and part of the copper surface are still covered with resist. In this case, it can also be a photoresist layer or a resist layer produced by a screen method.

驚くべきことには、本発明によって黒色金属被覆が電導
銅層のエツチングレジスト、及び付着改善被覆層として
も使用できるということが判った。この層は機械的及び
熱的に安定である。この点につき、R,ブルガー(DE
−ブック出版「電気工ソケル鍍金」オノゲン G、ロイ
ツェ出版社、ザウルガウ 1967)は全く逆のことを
教えている。即ち、それによると、黒色二ソケル層は、
極めて脆い。またその腐蝕安定性は極めて限られたもの
であり、僅かな外力に耐えるたけであるという。それ故
、それらの層はラッカー掛けするか、またはワセリン、
油または脂肪をすり込まなければならなかった。その上
、黒色ニッケル沈澱の耐摩耗性は、極めて僅かであり、
その沈澱は、180° Cでは分解するという。しかし
乍ら、本発明により、その反対の事実が観察された。短
時間ではあるが、本発明の黒色クローム層は300℃1
そしてそれ以」ユでもそのままであり、それらは装備や
はんだ付けの目的には完全に充分である。
Surprisingly, it has been found in accordance with the present invention that the black metal coating can also be used as an etch resist for conductive copper layers and as an adhesion improving coating layer. This layer is mechanically and thermally stable. Regarding this point, R. Bulger (DE
- Book Publishing ``Electrician Sokel Plating'' Onnogen G, Leutze Verlag, Saulgau 1967) teaches quite the opposite. That is, according to it, the black two Sokel layers are:
Extremely fragile. Furthermore, its corrosion stability is extremely limited, and it is said that it can withstand only a small amount of external force. Therefore, those layers are lacquered or petroleum jelly,
Had to rub in oil or fat. Moreover, the wear resistance of black nickel precipitates is extremely low;
The precipitate is said to decompose at 180°C. However, according to the present invention, the opposite fact was observed. Although it is for a short time, the black chrome layer of the present invention is heated to 300℃1
And beyond that, they remain perfectly adequate for equipment and soldering purposes.

7一 本発明の優れた変法によると、その黒色金属被覆はレジ
ストが除去された銅表面上に酸性媒体中で電気的に施さ
れる。その際、好ましい黒色金属被覆は黒色クロームお
よび黒色ニッケル被覆である。
71 According to an advantageous variant of the invention, the black metal coating is applied electrically in an acidic medium onto the copper surface from which the resist has been removed. Preferred black metal coatings are black chrome and black nickel coatings.

更に、例えばクローム、銀またはそれら金属の合金のよ
うな他の電気的に義金できる黒色金属も使用できる。同
様にしてクロームの3価または6価の化合物もクローム
を析出させるのに使用できる。
Additionally, other electrically depositable black metals can be used, such as chrome, silver, or alloys of these metals. Similarly, trivalent or hexavalent chromium compounds can also be used to precipitate chromium.

原則的には化学的または電気的に酸性媒体中で塗布でき
、付着性が良好で、アルカリ性のエツチングに安定で酸
性媒体中で再び完全に除去出来、光学的に良く認識出来
るような被覆を形成する黒色金属被覆は全て使用できる
In principle, it can be applied chemically or electrically in an acidic medium, forming a coating that has good adhesion, is stable to alkaline etching, can be completely removed again in an acidic medium, and is well recognized optically. All black metal coatings can be used.

その際、色は基板に対し充分光学的対照が生起しさえす
れば黒から灰色または褐色まで変動できる。この黒色金
属被覆は従来、殊に黒色クロームまたは黒色ニッケル被
覆として装飾目的に使用された。即ち、[ガルバノ、技
術ハンドブック」第2巻、カールハンサー出版、ミュン
ヘン1966により、黒色クローム被覆は良好な付着強
度と光学的黒色体性質を以って析出されつることが公知
であった。しかし、その記述によると、そのような黒色
クローム被覆は機械的にそれほど安定でなく、摩擦負荷
を受けると簡単に光沢を帯び、次いで上記目的には使用
できなくなる。更に、ロバート ヴ1イナー「クローム
電波」オイゲンG ロイツエ出版、サウルガウ1974
)は黒く鈍い色を持ち、極めて良好な放射性質を持つク
ロ一ム被覆の製造を説明している。そのような被覆は光
学的および熱的装置、及びレントゲン装置に使用されて
いる。しかし、それら被覆はそれ程たいした重要性を持
たなかった。何故ならば、極めて鈍いその被覆は機械的
な負荷および摩擦外力を受けると、急速に光沢を帯びて
所望の効力を失うからである。
In this case, the color can vary from black to gray or brown, provided that sufficient optical contrast to the substrate occurs. This black metal coating has hitherto been used for decorative purposes, especially as a black chrome or black nickel coating. It was known from Galvano, Technical Handbook, Volume 2, Karl Hanser Publishing, Munich 1966 that black chrome coatings can be deposited with good adhesion strength and optical black body properties. However, according to the description, such black chrome coatings are not very stable mechanically and easily become shiny when subjected to frictional loads, which then makes them unusable for the above purpose. Furthermore, Robert Vienna, “Chrome Radio”, Eugen G. Leutze Publishing, Saulgau 1974.
) describes the production of a chromium coating with a black, dull color and very good radiometric properties. Such coatings are used in optical and thermal equipment and in x-ray equipment. However, these coatings were not of great importance. This is because the extremely dull coating quickly becomes shiny and loses its desired effectiveness when subjected to mechanical loads and external frictional forces.

上記便用1的の他に、黒色クローム鍍金は他の工業的応
用分野、例えば測定装置および制御装置、電気工学工業
In addition to the above-mentioned convenience, black chrome plating has other industrial applications, such as measuring equipment and control equipment, electrical engineering industry.

医療装置の製作および自動車工業においても使用されて
いる(C,シュホス+81ゲオルグ、E、グリ C,ハ
ルヘリ−、ガルバノ技術75 (1984)、702参
照)驚(べきことに、本発明によると、黒色クロームお
よび黒色ニッケル被覆は電気導体銅層のエツチングレジ
スト及び付着改良被覆層として使用するためにも極めて
適当している。これらの層は少なくとも300° Cま
では機械的且つ熱的に安定であり、導体板上に残留して
いるはんだマスクに優れた耐付着性を付与する。2.3
の場合に、黒色金属被覆の品質は銅の上に直接ではなく
て、0゜5−3μmの厚さを持つ光沢金属薄層上に塗布
することにより改造せられている。それら光沢金属層は
薄いので、同様に良く且つ完全に除去できる。
Surprisingly, according to the invention, black Chrome and black nickel coatings are also highly suitable for use as etch resist and adhesion improving coating layers for electrically conductive copper layers.These layers are mechanically and thermally stable up to at least 300°C; Provides excellent adhesion resistance to the solder mask remaining on the conductor plate.2.3
In this case, the quality of the black metal coating is modified by applying it not directly on the copper, but on a thin layer of bright metal with a thickness of 0.5-3 μm. Since these bright metal layers are thin, they can be removed equally well and completely.

黒色クローム層の厚さは大抵は0.1〜10μm、殊に
0.5〜4μmである。ニッケルについては、その層厚
は0.1〜2μmであり、好ましくは0.5〜2μmで
ある。特に優れた範囲は、0.5〜1.5μ■である。
The thickness of the black chrome layer is usually from 0.1 to 10 μm, in particular from 0.5 to 4 μm. For nickel, the layer thickness is between 0.1 and 2 μm, preferably between 0.5 and 2 μm. A particularly good range is from 0.5 to 1.5 μι.

驚くべきことに、この黒色クローム層は、約3〜IOA
/d−2の電流密度で被覆される。技術水準は、これに
反して、2OA/dm2以上の電流密度の使用を教えて
いる。
Surprisingly, this black chrome layer is about 3 to IOA
/d-2 current density. The state of the art, on the contrary, teaches the use of current densities of 2 OA/dm2 and above.

本発明により使用された黒色金属層の特別の利点は、公
知の黒色酸化物層に比べ良好な機械的、且つ化学的安定
性の点にある。
A particular advantage of the black metal layer used according to the invention is its better mechanical and chemical stability compared to known black oxide layers.

類似の良好な安定性は、幾つかの個々の場合、技術水準
により使用されている、にぶい−ニッケル層も有してい
る。それらの層の欠点は、若しその除去が必要な場合、
極めて不完全にしか除去出来ないか、極めて除去し難い
ということである。
A similar good stability is also achieved in some individual cases with a thick nickel layer, which is used according to the state of the art. The disadvantage of these layers is that if their removal is necessary,
This means that it can only be removed very incompletely or is extremely difficult to remove.

次の]−程において、普通の方法ではそのホトレジスト
層は、水性アルカリ性剤または有機溶剤を用いて除去さ
れている。次いでレジストを除去した銅面の銅エツチン
グが行われる。そのためには、大抵はアルカリ性薬剤、
例えばアンモニアアルカj」性の塩化銅溶液(CuC1
2)が使用される。次いで、エツチング止めラッカーが
はんだマスクとして塗布される。そのラッカーは本発明
による黒色金属層上に特に良好に付着する。
In the next step, the photoresist layer is conventionally removed using an aqueous alkaline agent or an organic solvent. Next, copper etching is performed on the copper surface from which the resist has been removed. For this purpose, alkaline chemicals,
For example, ammonia-alkaline copper chloride solution (CuC1
2) is used. An anti-etch lacquer is then applied as a solder mask. The lacquer adheres particularly well to the black metal layer according to the invention.

別の工程においてその黒色金属層は、はんだ止めラッカ
ー(はんだマスク)により被覆されていない箇所におい
て、再び除去される。この選択的なエツチング工程で、
殊に孔及びエツチング眼は被覆から開放され、再び霧出
される。このエツチングは、鉱酸または酸性過酸化物溶
液を使用して酸性媒体中で行われる。所望により、最後
の工程において、銅の黒色金属が除去された銅の個所を
、錫化するか、またはその他の良好に、はんだ付けでき
る金属層を施す。この錫化には問題がない。何故ならば
黒色金属からなるエツチング保護は、容易且つ完全に除
去できるからである。更に本発明による黒色金属層は、
極めて良好であり、その上、銅トラックは、大部分良好
に付着するはんだマスクの下に残留しているからである
In a further step, the black metal layer is removed again in the areas not covered by the solder lacquer (solder mask). This selective etching process
In particular, the holes and etched eyes are freed from the coating and evacuated again. This etching is carried out in an acidic medium using mineral acids or acidic peroxide solutions. Optionally, in a final step, the areas of the copper from which the copper black metal has been removed are tinned or otherwise provided with a good solderable metal layer. There is no problem with this tinization. This is because the etching protection made of black metal can be easily and completely removed. Furthermore, the black metal layer according to the invention comprises:
Very good, moreover, since the copper tracks mostly remain under the solder mask, which adheres well.

機械的な強度と付着性とは、従来公知の酸化銅層のはん
だマスクのそれらより良好である。即ち、殊に、余り厚
い酸化銅層の場合は、そのはんだマスクの付着性は満足
なものでない。
The mechanical strength and adhesion properties are better than those of previously known copper oxide layer solder masks. That is, the adhesion of the solder mask is not satisfactory, especially if the copper oxide layer is too thick.

電導性層を製造する方法を、更に研究したところ、酸性
媒体中で電気的に塗布された黒色金属被覆は、はんだマ
スクにより被覆されていない部位において、それが長時
間の熱の作用によって人工的に老化させられていないと
きは、常に完全に酸性媒体中で除去されることが判った
。しかし乍ら、はんだ止めマスクが約100〜150℃
なる温度で完全に硬化している場合は、黒色金属層に附
加的に変化が起こる。その変化は、殊に黒色クロームの
場合は、塩酸中でのエツチングの後に、次の選択的な熱
風による錫化の場合に、不良の導体板に導く様な、残留
物を残すという結果を来す。老化によって生成する残渣
は極めて除去し難い。各種の添加物を有する、酸を基体
とした各種の溶液は、満足な成果を全くもたらすことが
なかった。
Further research into the method of manufacturing the conductive layer revealed that the black metal coating electrically applied in an acidic medium is susceptible to artifacts in areas not covered by the solder mask due to the action of prolonged heat. It has been found that when not aged, it is always completely removed in acidic media. However, the temperature of the soldering mask is about 100~150℃.
Additional changes occur in the black metal layer when it is fully cured at a temperature of . The change, especially in the case of black chrome, results in leaving a residue after etching in hydrochloric acid, which leads to defective conductor plates in the case of subsequent selective hot air tinning. vinegar. Residues produced by aging are extremely difficult to remove. Various acid-based solutions with various additives have not given any satisfactory results.

今、老化した黒色金属層も、湿潤化剤含有のアルカリ性
へキサシアノ、フェラート(DI)溶液により残渣を残
すことなしに、除去する可能性があることが見い出され
た。この溶液は、少なくとも0.2モル/1カリウムヘ
キサンアノフェラート(DI)を含有しなければならな
い。
It has now been found that aged black metal layers may also be removed without leaving any residue by an alkaline hexacyanoferrate (DI) solution containing a wetting agent. This solution must contain at least 0.2 mol/1 potassium hexaneanoferrate (DI).

しかし、飽和されていてもよい。苛性カリの含有は、少
な(とも0.1モル/lでなくてはならず、5モル/l
に高められてもよい。湿潤剤の含有は、0.001〜1
g/lでなくてはならない。湿潤剤としては、原則的に
はすべてのアルカリ及び酸化剤と感受性のない薬剤はす
べて使用できる。
However, it may also be saturated. The content of caustic potash must be low (both 0.1 mol/l and 5 mol/l).
may be increased to The content of the wetting agent is 0.001 to 1
Must be g/l. As wetting agents it is possible in principle to use all alkalis and all agents which are not sensitive to oxidizing agents.

老化した、或は老化しない黒色金属被覆の除去方法は、
室温と70℃との間の温度で実施できる。この条件下で
は、導体のはんだ止めマスク、またはその他の部分に障
害のある腐蝕は起こらない。蒸出した銅面は、その溶液
により腐蝕されることがない。本発明により開放された
はんだ個所は、次いで完全にそれぞれ選択的に錫化、若
しくは鉛錫化できる。
How to remove aged or non-aged black metal coatings:
It can be carried out at temperatures between room temperature and 70°C. Under this condition, no damaging corrosion of the solder mask or other parts of the conductor occurs. The evaporated copper surface will not be corroded by the solution. The solder spots opened according to the invention can then be completely tinned or lead-tined, respectively, selectively.

以下の実施例により、この発明を更に詳細に説明する。The following examples illustrate the invention in more detail.

実施層し」− レジストをプリントした導体板の導体トラック及びボア
ホール(bore holes)  の壁に、市場で入
手できる銅電解質、即ちコブロスターLPI(ブラスベ
ルグ表面技術G■bnの製品)中で、25μmの厚さに
銅を施した。この導板を洗浄した後、それに酸化ニッケ
ルを含む厚さ約1μmの灰黒層を施した。この析出は市
販で入手できる黒色ニッケル電解質、即ち「ブラックパ
ールJ  (OMIの製品)を用いて行われた。析出パ
ラメーターは、下記のとおりであった。
- The walls of the conductor tracks and bore holes of the resist-printed conductor plate are coated with a 25 μm layer in a commercially available copper electrolyte, namely Cobrostar LPI (a product of Blasberg Surface Technology Gbn). Copper was applied to the thickness. After cleaning this conductive plate, a gray-black layer containing nickel oxide and having a thickness of about 1 μm was applied to it. The deposition was carried out using a commercially available black nickel electrolyte, namely Black Pearl J (a product of OMI). The deposition parameters were as follows.

pH値 :5.8 温度  二 30〜32℃ 電流密度:  0.8−IA/dw+2析出時間: 約
5分 そのレジストを洗い乾燥した後、アルカリ水の条件で除
去し、且つ露出した銅面を塩化銅のアンモニア溶液中で
除去した。黒色ニッケル層はエツチングに対して充分な
保護の役目を果した。
pH value: 5.8 Temperature 2 30~32℃ Current density: 0.8-IA/dw+2 Deposition time: Approximately 5 minutes After washing and drying the resist, remove it under alkaline water conditions and remove the exposed copper surface. Removed in an ammonia solution of copper chloride. The black nickel layer served as sufficient protection against etching.

銅層と黒色ニッケル層との間に、約3μmの薄い光沢の
あるニッケル層が施されるときは、一層良好な結果が得
られた。
Even better results were obtained when a thin bright nickel layer of about 3 μm was applied between the copper layer and the black nickel layer.

実施例−2 銅鍍金された導体板を例1に説明した様に洗浄し、市販
で入手できる黒色クローム浴、即ち、ネロスターCR(
ブラスベルグ表面技術GmbHの製品)で処理した。
Example-2 A copper-plated conductor plate was cleaned as described in Example 1 and washed with a commercially available black chrome bath, namely Nerostar CR (
(a product of Blasberg Surface Technology GmbH).

約15A/dm2の電流密度で、約15分以内に約4μ
mの厚さを持つ黒色クローム層が析出した。操作温度は
約20℃〜25° Cで、そのpHは強酸性(約1)で
あった。
At a current density of about 15A/dm2, about 4μ within about 15 minutes
A black chrome layer with a thickness of m was deposited. The operating temperature was approximately 20°C to 25°C, and the pH was strongly acidic (approximately 1).

この黒色クローム層は塩化銅のアンモニア性溶液中でエ
ツチングすると、エツチングに対し完全に保護した。
This black chrome layer was completely protected against etching when etched in an ammoniacal solution of copper chloride.

例1〜2で処理した導体板を、次いでそれぞれ、はんだ
止めレジスト(はんだマスク)でプリントン、はんだ眼
及びボアは被覆しなかった。次いでそれらの場所で、エ
ツチング保護層を選択的に取り除いた。最後に熱風を用
いるスズ鍍金を行った。本発明により処理した板は、そ
れら最後の諸工程で何等の不都合なしに合格した。こう
して、はんだマスクは優れた付着を示し、その下の銅層
は薄黒色で、光学上基板に対比して好対照を示した。
The printed circuit boards treated in Examples 1-2 were then each coated with a solder resist (solder mask) without coating the printons, solder eyes and bores. The etching protection layer was then selectively removed at those locations. Finally, tin plating was performed using hot air. The plates treated according to the invention passed these last steps without any disadvantages. Thus, the solder mask showed excellent adhesion and the underlying copper layer was pale black and optically contrasted well with the substrate.

、黒色金属のエツチング保護層を有しない銅表面は、ス
ズをよく受は入れ、安定で完全なはんだ結合を与えた。
The copper surface, without the black metal etch protection layer, accepted the tin well and gave a stable and perfect solder bond.

実施例−1 通し孔コンタクト(througf−hole con
tact)  とレジストプリントを有する導体板を、
市販で入手できる銅電解質(即ちコツロスターLP1)
で25μmの厚みに銅鍍金して、次いで厚さ約2〜3μ
mの黒色クローム層で被覆した(操作条件は5A/d@
2なる電流密度、20分の析出時間)。
Example-1 Through-hole contact
tact) and a conductor plate with resist print,
Commercially available copper electrolyte (i.e. Kotsurostar LP1)
Copper plated to a thickness of 25μm, and then plated to a thickness of about 2~3μm.
coated with a black chrome layer of m (operating conditions were 5A/d@
current density of 2, deposition time of 20 minutes).

レジストを取り除き、余分の銅部位を除去(エツチング
)した後、板をはんだ止めマスクで被覆し、はんだ眼及
びボアを被覆しないままにした。はんだ止めマスクの硬
化は、そのタイプに応じて100° C〜150° C
の温度で行った。次いで黒色クローム層を、ヘキサシア
ノ鉄(■)酸塩の260g/l、水酸化カリの35g/
l及び湿潤剤(トリトン BGlo)の0.035g/
lの溶液を用いて、はんだ眼及びボアから選択的に除去
した。操作温度は40℃で、析出の時間は2分であった
。対応して熟成した黒色クローム層の酸性条件での除去
に対比して、この黒色の層は残渣を全く残すことなしに
除去された。
After stripping the resist and removing (etching) the excess copper, the board was covered with a solder mask, leaving the solder eyes and bores uncovered. Curing of the solder mask is between 100° C and 150° C depending on its type.
It was carried out at a temperature of The black chrome layer was then coated with 260 g/l of hexacyanoferrate (■) and 35 g/l of potassium hydroxide.
l and 0.035 g of wetting agent (Triton BGlo)/
The solder was selectively removed from the eyes and bores using a solution of 1 ml of solder. The operating temperature was 40° C. and the precipitation time was 2 minutes. In contrast to the removal of the correspondingly aged black chrome layer in acidic conditions, this black layer was removed without leaving any residue.

その後、その位置を選択的にスズまたは鉛−スズメッキ
することが可能であった。
It was then possible to selectively plate the locations with tin or lead-tin.

ヘキサシアノ鉄(III)酸のカリウム塩、苛性カリ、
そして湿潤剤の濃度、そして、場合により操作温度及び
析出時間を変更する時、何れの場合も確実に良い条件が
得られた。
Potassium salt of hexacyanoferrate(III) acid, caustic potash,
And when changing the concentration of the wetting agent and, if necessary, the operating temperature and precipitation time, good conditions were reliably obtained in each case.

実施例−1 焼き戻し後の黒色ニッケルの付着強度。Example-1 Adhesion strength of black nickel after tempering.

黒色ニッケル板の作成は、3.5Vで6分間行われた。The preparation of the black nickel plate was carried out at 3.5V for 6 minutes.

続いて180’Cで8分間焼き戻しが行われた。その黒
色ニッケルには変化は全く観察できなかった。また基礎
材料からの離脱は全くなかった。その後の焼き戻しテス
トは、130’ Cで30分間、そして130℃で12
0分間行われた。ここでも変化や離脱は全く観察されな
かった。
This was followed by tempering at 180'C for 8 minutes. No change was observed in the black nickel. Furthermore, there was no deviation from basic materials. Subsequent tempering tests were conducted at 130'C for 30 minutes and at 130'C for 12 minutes.
It lasted 0 minutes. Again, no changes or withdrawals were observed.

それら試験から黒色ニッケルは、本発明の目的のため使
用できることが明らかになる。物理的変化は焼き戻しの
間に全く起こらなかった。
These tests reveal that black nickel can be used for the purposes of the present invention. No physical changes occurred during tempering.

電導性銅層と、本発明により用いられる黒色金属被覆と
からなる典型的な導体板の構造を、添付図面により更に
説明する。
The structure of a typical conductor plate consisting of a conductive copper layer and a black metal coating used in accordance with the invention is further illustrated by the accompanying drawings.

図中1)は基板を示し、2)は導体トラックの導体鋼層
と示し、3)は黒色金属被覆を示し、4)は通しコンタ
クトホールの銅層を示す。はんだマスクは示されていな
い。更に詳しくはそのマスクはなお、はんだ付けされる
べき個所を被覆しないで残しており、そしてもし望むな
らば、そして存在するなら、導体トラック、及び導体板
の裏側のはんだ個所を被覆しないで残すものである。
In the figure, 1) shows the substrate, 2) shows the conductor steel layer of the conductor tracks, 3) shows the black metal coating, and 4) shows the copper layer of the through contact hole. Solder mask not shown. More particularly, the mask still leaves the points to be soldered uncovered and, if desired, the conductor tracks, if present, and the solder points on the back side of the conductor plate. It is.

本発明による黒色金属層は、プレペグ(prepreg
)と銅シートの間に改良された付着を起こさせるために
、多重層をラミネートするのに有利に利用できる。
The black metal layer according to the invention is made of prepreg (prepreg).
) and the copper sheet can be advantageously used to laminate multiple layers to create improved adhesion between the copper sheet and the copper sheet.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付図面は、本発明の導体板の断面図である。 1、基板       2.銅層 3、黒色金属被覆   40通しコンタクトホールの銅
層 代理人 弁理士(8334)砂川 五部電話 (402
)8088
The accompanying drawings are cross-sectional views of the conductor plate of the present invention. 1. Substrate 2. Copper layer 3, black metal coating 40 through contact hole copper layer agent Patent attorney (8334) Sunagawa Gobe Telephone (402
)8088

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)被覆が酸溶解性で、酸性媒体中で施すことの出来る
黒色金属であることを特徴とする被覆を持つ導体板およ
び電気部品における電導性銅層 2)被覆が少なくとも0.1μmの厚さの黒色クローム
層であることを特徴とする特許請求の範囲1の銅層3)
その厚さが0.5−4μmであることを特徴とする特許
請求の範囲2の銅層 4)被覆が少なくとも0.1μmの厚さの黒色ニッケル
層であることを特徴とする特許請求の範囲1の銅層5)
その厚さが0.5−1.5μmであることを特徴とする
特許請求の範囲4の銅層 6)通しコンタクトを持ち、そうして場合により、レジ
ストを有し、露出銅面を持つ導体板に a)酸性媒体中で電気的に黒色金属被覆を施し、b)レ
ジストを除去し、次いで露出している銅層をエッチング
により除去し、 c)導体板に付着性はんだマスクを施し、 d)はんだマスクにより被覆されていない部位において
、黒色金属被覆を除去し、そして所望により、そうして
露出した銅面に、良くはんだ付け出来る金属層を施すこ
とを特徴とする、被覆を持つ導体板における電導性銅層
の製造方法 7)黒色金属被覆として黒色クローム被覆または黒色ニ
ッケル被覆が使用されることを特徴とする特許請求の範
囲6の方法 8)黒色金属被覆を酸性媒体中で除去することを特徴と
する特許請求の範囲6または7の方法 9)工程d)において、はんだマスクにより被覆されて
いない箇所において、湿潤剤を含むアルカリ性のカリウ
ムヘキサシアノフェラート(III)溶液により、黒色金
属被覆を除去することを特徴とする特許請求の範囲6な
いし8の一つの方法 10)その除去を室温から70℃の温度で行うことを特
徴とする特許請求の範囲9の方法 11)湿潤剤を含むアルカリ性のカリウムヘキサシアノ
フェラート(III)溶液が0.2Mol/lのカリウム
ヘキサシアノフェラート(III)、0.1ないし5Mo
l/)の苛性カリウムおよび0.001ないし1g/l
の湿潤剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲9また
は10の方法12)電導性銅層のエッチレジストおよび
付着改善性被覆層としての酸性媒体中で塗布出来る黒色
金属被覆の利用方法
[Scope of Claims] 1) Conductive copper layers in conductor plates and electrical components having a coating characterized in that the coating is a black metal that is acid-soluble and can be applied in an acidic medium; Copper layer 3) according to claim 1, characterized in that it is a black chrome layer with a thickness of 0.1 μm.
4) Copper layer according to claim 2, characterized in that its thickness is 0.5-4 μm; 4) Claim characterized in that the coating is a black nickel layer with a thickness of at least 0.1 μm. 1 copper layer 5)
6) A conductor with an exposed copper surface, with through-contacts, and optionally with a resist. The board is a) electrically coated with a black metal coating in an acidic medium, b) the resist is removed and the exposed copper layer is then etched away, c) the conductor board is provided with an adhesive solder mask, and d ) A coated conductor plate, characterized in that the black metal coating is removed in the areas not covered by the solder mask and, if desired, the exposed copper surface is coated with a metal layer that is easily solderable. 7) Process according to claim 6, characterized in that a black chrome coating or a black nickel coating is used as the black metal coating 8) Removal of the black metal coating in an acidic medium In the method 9) step d) of claim 6 or 7, the black metal coating is applied with an alkaline potassium hexacyanoferrate (III) solution containing a wetting agent in the areas not covered by the solder mask. 10) The method according to claim 9, characterized in that the removal is carried out at a temperature from room temperature to 70° C. 11) Alkaline containing wetting agent Potassium hexacyanoferrate (III) solution is 0.2Mol/l of potassium hexacyanoferrate (III), 0.1 to 5Mo
l/) of caustic potassium and 0.001 to 1 g/l
12) Use of a black metal coating that can be applied in an acidic medium as an etch resist and adhesion improving coating layer of a conductive copper layer.
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