JP2000196227A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
プリント配線板の製造方法Info
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- JP2000196227A JP2000196227A JP10373240A JP37324098A JP2000196227A JP 2000196227 A JP2000196227 A JP 2000196227A JP 10373240 A JP10373240 A JP 10373240A JP 37324098 A JP37324098 A JP 37324098A JP 2000196227 A JP2000196227 A JP 2000196227A
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Abstract
に、局部的な膨れを発生させず、接続性、信頼性に優れ
るプリント配線板を得る。 【解決手段】 絶縁樹脂層4と絶縁樹脂層4上に形成さ
れた無電解めっき膜とを備えているプリント配線板を得
る。このプリント配線板では、絶縁樹脂層4の表面に粗
化面を形成し、この絶縁樹脂層4をめっき液3に浸せき
し、めっき液3中に、1気圧に換算して、0.001〜
40L/分の流速の気泡5を発生させ、前記粗化面上に
めっき膜を形成し、前記めっき膜を加熱処理することに
よって前記無電解めっき膜を形成する。
Description
れのない、接続性、信頼性に優れるプリント配線板の製
造方法を提案する。
ば、特開平9−130050号明細書に開示される方法
にて製造されている。すなわち、ビルドアップ多層配線
板の導体回路の表面に無電解めっきやエッチングによ
り、粗化層を形成させて、ロールコーターや印刷にて層
間絶縁樹脂を塗布、露光、現像して、層間導通のための
バイアホール開口部を形成させて、UV硬化、本硬化を
経て層間樹脂絶縁層を形成する。更に、その層間絶縁層
に酸や酸化剤等により粗化処理を施し、その粗化面にパ
ラジウム等の触媒を付け、薄い無電解めっき膜を形成
し、そのめっき膜上にドライフィルムにてパターンを形
成し、電解めっきで厚付けした後、アルカリでドライフ
ィルムを剥離除去し、エッチングして導体回路を作り出
させる。これを繰り返すことにより、ビルドアップ多層
配線板が得られる。
るために、ソルダーレジスト層を設けて、導体との接続
のために、一部開口し露出させた上に、はんだペースト
を印刷して、はんだバンプを形成させる。
者は、層間絶縁層の粗化面に無電解銅めっき膜を形成し
た後、この無電解銅めっき膜が膨れることを見出した。
膨れる部分は、直径で1mmから5mmの範囲で、ひど
いものであると、直径10mm近くになっていた。
解銅めっき膜上には、ドライフィルムを貼ることができ
ず、導体回路が形成できなかったりするし、導体回路の
剥離が起きて、導体回路として役目を果たさないことが
あることを突き止めた。また、無電解銅めっき膜の膨れ
の発生部分はランダムであった。
続性、信頼性に優れるプリント配線板を提案する。
前記絶縁樹脂層上に形成された無電解めっき膜とを備え
ているプリント配線板を得るにあたり、前記絶縁樹脂層
の表面に粗化面を形成し、前記絶縁樹脂層をめっき液に
浸せきし、前記めっき液中に、1気圧に換算して、0.
001〜40L/分の流速の気泡を発生させ、前記粗化
面上にめっき膜を形成し、前記めっき膜を加熱処理する
ことによって前記無電解めっき膜を形成する、プリント
配線板の製造方法に係るものである。
な事実を知見した。層間絶縁樹脂層には、その表面を粗
化するため、酸や酸化剤に可溶な耐熱性樹脂粒子等が含
められるが、無電解銅めっき膜が膨れた部分は、かかる
耐熱性樹脂粒子等のフィラーが少し凝集しているため、
層間絶縁樹脂層の表面に形成される粗化面の凹部が、他
の部分に比べて局部的に1〜2μm程度深くなっている
ことが分かった。
を形成するには、層間絶縁樹脂層をめっき液に浸せき
し、めっき反応によって生じる水素等の副生成物を除去
するために、めっき液中にエアーを発生させる。しか
し、前述したように深くなった凹部には、めっき液中の
エアーが入り込み易く、抜け難いため、めっき膜形成後
に乾燥、アニール等の熱処理を施し、無電解銅めっき膜
を形成する際に、その残留したエアーが起点となって、
無電解銅めっき膜が膨れていることが分かった。
膜との密着部において起こる局部的なアンカー異常は、
層間絶縁樹脂材の混練や塗布を制御することによって、
フィラーを均一に分散しようとしても、あるいはまた、
粗化処理をどんなに制御しても抑えることができなかっ
た。
の粗化面に局部的に深い凹部が形成されていても、無電
解銅めっき膜を安定して形成することができ、無電解銅
めっき膜の局部的なアンカー異常を抑制することができ
る技術に注目して、更に研究した。
エアーの量を、1気圧に換算して、0.001〜40L
/分にすることにより、層間絶縁樹脂層の粗化面の凹部
にめっき液中のエアーが入り込むことがなくなり、めっ
き液が粗化面の凹部内に十分に浸入して、凹部とめっき
膜との間にエアーが残留しないことを解明し、本発明を
完成させた。
る絶縁樹脂層をめっき液に浸せきして、絶縁樹脂層の粗
化面上にめっき膜を形成するのに際し、めっき液中に、
1気圧に換算して0.001〜40L/分の流速の気泡
を発生させる。
層表面の粗化面の凹部が局部的に深く形成されていて
も、その凹部に気泡が入り込むことがなくなり、粗化面
と十分に密着しためっき膜が形成される。これによっ
て、めっき膜形成後に乾燥、アニール等の加熱処理を施
し、無電解めっき膜を形成しても、残留した気体が起点
となって、無電解めっき膜が膨れることなく安定する。
上に形成される無電解めっき膜に局部的な膨れが発生せ
ず、このような無電解めっき膜は、ドライフィルム等の
貼付を妨げることがない。また、このような無電解めっ
き膜上に電解銅めっき膜を設けることによって導体回路
を形成しても、無電解めっき膜の局部的な膨れが抑えら
れているので、形成される導体回路の剥離や断線が引き
起こされない。
説明する。図1は、本発明にかかる一例のめっき浴の縦
断面図である。図2は、本発明にかかる一例の配管の部
分的な斜視図である。
き浴1のめっき槽2内にめっき液3を満たし、めっき液
3中に、粗化面を有する絶縁樹脂層4を浸せきし、めっ
き液3中に、1気圧に換算して0.001〜40L/分
の流速の気泡5を発生させ、絶縁樹脂層4の粗化面上に
めっき膜を形成し、めっき膜を加熱処理して無電解めっ
き膜を形成することができる。
っき液3の下部に配置した配管6から気泡5を発生させ
ることができる。配管6は、図2に示すような筒状体7
からなり、筒状体7には、散気穴8が設けられており、
筒状体7の内側9に供給される気体は、散気穴8を通っ
て、気泡5として、めっき液3中に放出される。なお、
めっき液3は、図1に示すように、A方向及びB方向
に、めっき槽2の両側に付随するオーバーフロー10を
通して循環させることができる。
に換算して、5〜35L/分の流速の気泡を発生させる
のが望ましい。その理由としては、形成するめっき膜厚
みが1.0μm未満であるか、めっき時間が20分未満
のときは、0.001L/分以上でかつ5L/分未満の
流速範囲であっても、めっき膜の均一性や安定性に問題
がなく、めっき反応による水素等の副生成物を気泡によ
って十分に除去することやめっき液の溶存酸素を高める
ことができ、めっき液の安定性には問題ないが、1.0
μm以上の厚みのめっき膜を形成する場合や、20分以
上のめっき時間である場合には、5〜35L/分の流速
で行うのが、めっき膜の安定性や、めっき液の安定化の
ために有利だからである。
体は、空気、酸素、窒素や希ガス等の不活性ガスを用い
るのがよい。特に、不活性化ガスで形成される気体は、
粗化面の深い凹部内に滞留し難く、乾燥、アニーリング
処理の際、拡散し易いので、無電解めっき膜の膨れを低
減することができる。しかし、経済性を考慮すると、空
気、酸素を供給するのがよい。
塵、埃等を除去するフィルター等を介してから塵の汚染
度を500ppb以下に低くして供給するのがよい。
塵、埃が起点となって誘発される無電解めっき膜の膨れ
を防止できるからである。
て、めっき液中に配管を配置して、この配管の散気穴か
ら気泡を発生させることができる。この散気穴の直径
は、0.6〜3mmの範囲がよい。直径が0.6mm未
満のときは、気泡が小さくなり、めっき反応中に生じる
水素等の副生成物の追い出し効果が薄れ、めっき液の自
己分解が起こり易くなったりする。また、直径が3mm
を超えると、絶縁樹脂層の粗化面の深い凹部に対して、
気泡が残留し易くなり、無電解めっき膜が膨れ易くな
る。粗化面に気泡が当たり易くなるからである。
に2cm以上距離を空けて、かつ、配管10cm当たり
5〜30個の範囲である方が望ましい。互いの穴が2c
m未満で隣接していると、粗化面に気泡が当たり易くな
るため、粗化面の深い凹部に対して、気泡が残留し易く
なり、無電解めっき膜が膨れ易くなる。配管10cm当
たりの散気穴の数が5個未満のときは、気泡による副生
成物の追い出し効果が薄れるために、めっき液の自己分
解を起こし易い。31個以上であると、粗化面に気泡が
当たり易くなり、気泡が粗化面の深い凹部に残留し易く
なるため、無電解めっき膜が膨れ易くなる。
レン系樹脂、ポリフェノール系樹脂による配管を良好に
使用することができ、一般に使用される配管であれば、
すべてを用いることができる。配管の内径は、直径が1
〜5cmぐらいがよい。その範囲内であれば、上述の散
気穴が形成できるからである。
のいずれか一方又は双方から出すのが良く、配管をいく
つも用いて、できるだけ気泡を分散させるのも良い。
には、種々の無電解めっき水溶液を用いることができ
る。無電解銅めっき膜を形成するに、銅化合物、還元
剤、錯化剤、緩衝剤、添加剤等から主として構成される
めっき液を用いることができる。
銅、炭酸銅、スルファミン酸銅、ギ酸銅等が用いられ、
特に、硫酸銅、塩化銅を使用することが望ましいが、一
般的に使用される全ての銅化合物を用いることができ
る。
ジメチルアミンボラン(DMAB)、ホルムアルデヒ
ド、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、グリオキシル酸等
が用いられ、特に、次亜リン酸ナトリウムを使用するこ
とが望ましい。
乳酸、シュウ酸、シュウ酸塩、クエン酸、クエン酸塩、
酒石酸、酒石酸塩、コハク酸、コハク酸塩、グルタミン
酸、サリチル酸、マロン酸、リンゴ酸等のO−配位系の
化合物、チアグリコール酸等のN−配位系の化合物、ア
ンモニア、ヒドラジン、トリエタノールアミン、グリシ
ン、アラニン、アスラパラギン、イミノジ酢酸、ピリジ
ン、エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸、クア
ドロール、o−アミノフェノール等のN−配位系の化合
物、等の化合物群から少なくとも1種類以上用いる。特
に、クエン酸、アンモニア、ヒドラジン、エチレンジア
ミン四酢酸を使用するのが望ましい。
酸、酪酸、アクリル酸、トリメチル酢酸等のモノカルボ
ン酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、マレイン酸、イ
タコン酸等のジカルボン酸、グリコール酸、乳酸、サリ
チル酸、酒石酸、クエン酸等のオキシカルボン酸、ホウ
酸、炭酸、亜硫酸等の無機酸、等の少なくとも1種を用
いることができる。特に、ギ酸、酢酸、ホウ酸を使用す
ることが望ましい。
る界面活性剤、触媒活性を低下させる硫黄化合物、窒素
化合物、鉛イオン等、めっき反応を促進させる硫化物や
フッ化物アンモニウム塩、硝酸塩、塩素酸塩、モリブデ
ン塩、タングステン塩等、めっきの分解を抑制する塩化
鉛、硫化鉛、硝酸鉛等、反応の水素ガスの発生を抑制す
るチオ尿素、ロダン酸カリウム、セレン酸等の少なくと
も1種を微量に使用することができ、めっき液やめっき
被膜を安定化させることができる。
速の気泡を発生させ、めっき液中の金属を絶縁樹脂層の
粗化面上に析出させ、めっき膜を形成する。かかるめっ
き膜は、その後、乾燥、アニール等によって加熱処理さ
れ、無電解めっき膜となる。
き膜上に所定のパターンで形成される電解めっき膜の下
地として働くことができる。この場合、電解めっき膜が
形成されていない部分の無電解めっき膜を除去し、無電
解めっき膜と電解めっき膜とからなる導体回路を絶縁樹
脂上に形成することができる。
て説明する。以下の方法は、セミアディティブ法による
ものであるが、フルアディティブ法に採用してもよい。
線基板を作成する。基板としては、ガラスエポキシ基
板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂
基板等の樹脂絶縁基板、銅張り積層板、セラミック基
板、金属基板等の基板に無電解めっき用接着剤層を形成
し、この接着剤層表面を粗化して粗化面とし、この粗化
面全体に薄付けの無電解めっきを施し、めっきレジスト
を形成し、めっきレジスト非形成部分に厚付けの電解め
っきを施した後、めっきレジストを除去し、エッチング
処理して、電解めっき膜と無電解めっき膜とからなる導
体回路を形成する方法により行う。導体回路は、いずれ
も銅で形成されるパタ−ンがよい。
あるいはスルーホール部分により、凹部が形成される。
このような凹部は、樹脂充填剤を塗布し、乾燥し、不要
な樹脂充填剤を研磨により研削して、導体回路を露出さ
せた後、樹脂充填剤を本硬化させ、埋められる。
る。形成される粗化面は、エッチング処理、研磨処理、
酸化処理、酸化還元処理により形成された銅の粗化面又
はめっき被膜により形成された粗化層の表面の粗化面が
望ましい。
かる絶縁樹脂層を設けることができる。絶縁樹脂層は、
無電解めっき用接着剤を用いて形成することができる。
無電解めっき用接着剤は、硬化処理された酸あるいは酸
化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、酸あるいは酸化剤に
難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなるものが
最適である。酸、酸化剤で処理することにより、耐熱性
樹脂粒子が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカー
からなる粗化面を形成できる。
硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、平均粒
径が10μm以下の耐熱性樹脂粉末、平均粒径が2μm
以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、平均粒
径が2〜10μmの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が2μ
m以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が2〜
10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が2μm以下
の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも
1種を付着させてなる疑似粒子、平均粒径が0.1〜
0.8μmの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が0.8μ
mを越え、2μm未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、
平均粒径が0.1〜1.0μmの耐熱性粉末樹脂粉末を
用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカー
を形成できるからである。
樹脂としては、「熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂からな
る樹脂複合体」又は「感光性樹脂及び熱可塑性樹脂から
なる樹脂複合体」からなることが望ましい。前者につい
ては耐熱性が高く、後者についてはバイアホール用の開
口をフォトリソグラフィーにより形成できるからであ
る。
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等を使用できる。
また、感光化する場合は、メタクリル酸やアクリル酸等
と熱硬化基をアクリル化反応させる。特にエポキシ樹脂
のアクリレートが最適である。
ック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポ
キシ樹脂、ジシクロペンタジエン変成した脂環式エポキ
シ樹脂等を使用することができる。
フォン(PES)、ポリスルホォン(PSF)、ポリフ
ェニレンスルフォン(PPS)、ポリフェニレンサルフ
ァイド(PPES)、ポリフェニルエーテル(PP
E)、ポリエーテルイミド(PI)等を使用できる。
脂の混合割合は、熱硬化性樹脂(感光性樹脂)/熱可塑
性樹脂=95/5〜50/50がよい。耐熱性を損なう
ことなく、高い物性値を確保できる。
脂マトリックスの固形分に対して5〜50重量%、望ま
しくは10〜40重量%がよい。耐熱性粒子は、アミノ
樹脂(メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂)、エ
ポキシ樹脂等がよい。
成の異なる2層により構成してもよい。このような無電
解めっき用接着剤は硬化される一方で、その接着剤の層
にはバイアホール形成用の開口を設ける。
化処理は、無電解めっき用接着剤の樹脂マトリックスが
熱硬化樹脂である場合は、レーザー光や酸素プラズマ等
を用いて穿孔し、感光性樹脂である場合は露光現像処理
にて穿孔する。なお、露光現像処理は、バイアホール形
成のための円パターンが描画されたフォトマスク(ガラ
ス基板がよい)を、円パターン側を感光性の樹脂絶縁層
の上に密着させて載置した後、露光、現像処理する。
脂絶縁層(無電解めっき用接着剤層)の表面を粗化す
る。特に、本発明では、無電解めっき用接着剤層の表面
に存在する耐熱性樹脂粒子を酸又は酸化剤で溶解除去す
ることにより、接着剤層表面を粗化処理する。このと
き、絶縁樹脂層に粗化面が形成される。
酸、又は蟻酸や酢酸等の有機酸を用いることができる。
特に、有機酸を用いるのが望ましい。粗化処理した場合
に、バイアホールから露出する金属導体層を腐食させ難
いからである。前記酸化剤処理は、クロム酸、クロム酸
塩、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリウム等)を用い
ることが望ましい。
で、0.1〜20μmがよい。厚すぎると粗化面の凹凸
自体が損傷、剥離し易くなり、薄すぎると粗化面上に形
成される無電解めっき膜との密着性が低下するからであ
る。特に、セミアディティブ法では、0.1〜5μmの
最大粗度Rmaxがよい。粗化面と無電解めっき膜との
密着性を確保しつつ、不要な部分の無電解めっき膜を除
去できるからである。
上の全面に、薄付けの無電解めっき膜を形成する。この
無電解めっき膜は、無電解銅めっき膜がよく、その厚み
は、0.05〜5.0μm、より望ましくは、1.0〜
3.0μmとする。0.05μm未満の厚みでは、粗面
が施された基板全面に無電解めっき膜を形成することが
できないことがあり、5.0μmを超えると、加熱処理
後のめっき膜が、膨れやすくなるし、加熱処理のめっき
の内部にまで行き渡らないことがある。
れる液組成のものを使用でき、例えば、硫酸銅:29g/
L、炭酸ナトリウム:25g/L、EDTA:140 g/
L、水酸化ナトリウム:40g/L、37%ホルムアルデヒ
ド: 150mL、(PH=11.5)からなる液組成のものが
よい。
〜3mmの散気穴を有する配管から、エアー量0.00
1〜40L/分でエアーを出す。また、散気穴は複数個
設け、それらの配置は、各散気穴の距離を互いに2cm
以上空けて、配管10cm当たり5〜30個設けるのが
よい。このような配管から発生する気泡は、粗化面の局
部に形成された深い凹部に入り込むことなく、形成され
るめっき膜は、その後加熱処理が施されても、膨れ等の
悪影響を及ぼすことがない。
の後、加熱処理され、無電解めっき膜を形成する。この
加熱処理は、温度50〜250℃の間で行われて、時間
は少なくとも10分以上行うのがよい。また、めっき膜
の厚み、めっき液の組成、めっき中の気泡の流速、粗面
の平均粗度、層間絶縁層厚み等によっては、低い温度か
ら順次温度を上げていき、段階ごとに温度を10分以上
保持して行うと、めっき膜中の水分、吸蔵水素等の不純
物が、順次抜けていくためにめっき膜中に残らないし、
めっき膜と粗面との密着性が向上されて、かつ、異常ア
ンカー内に空気が入り込んだ場合でも、段階ごとの温度
により空気が抜けていくし、例え空気が残ったとして
も、膨れにくいからである。一例を挙げると、80℃/
30分+100℃/30分+150℃/60分である。
き膜上に感光性樹脂フィルム(ドライフィルム)をラミ
ネートし、この感光性樹脂フィルム上に、めっきレジス
トパターンが描画されたフォトマスク(ガラス基板がよ
い)を密着させて載置し、露光し、現像処理することに
より、めっきレジストパターンを配設した非導体部分を
形成する。形成されたパターンは、導体部分以外に両面
間のめっき面積の差を5.0dm2以下にするためにダ
ミーパターンを形成させた。形成されるダミーパターン
は、導体の延長線にあるもの、導体の周辺部、あるいは
外周部にあるもの、文字として形成されるものがある。
形成されるダミーパターンも面内に偏りがなく、めっき
エリアも均一である方がよい。
に電解めっき膜を形成し、導体回路とバイアホールとな
る導体部を設ける。電解めっきとしては、電解銅めっき
を用いることが望ましく、その厚みは、10〜20μmがよ
い。その結果形成されためっき厚みは、両面とも同じ厚
みにすることができる。
除去した後、更に、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸
ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第
二銅等のエッチング液にて無電解めっき膜を除去し、無
電解めっき膜と電解めっき膜の2層からなる独立した導
体回路とバイアホールを得る。なお、非導体部分に露出
した粗化面上のパラジウム触媒核は、クロム酸、硫酸過
水等により溶解除去する。形成された導体回路は、両面
とも同じ厚みになった。
る。形成される粗化面は、エッチング処理、研磨処理、
酸化処理、酸化還元処理により形成された銅の粗化面又
はめっき被膜により形成された粗化層表面の粗化面であ
ることが望ましい。
ト層を形成する。本発明におけるソルダーレジスト層の
厚さは、5〜40μmがよい。薄すぎるとソルダーダム
として機能せず、厚すぎると開口し難くなる上、はんだ
体と接触し、はんだ体に生じるクラックの原因となるか
らである。
を使用でき、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアクリレート、
ノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂
のアクリレートをアミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤
等で硬化させた樹脂を使用できる。
半田バンプを形成する場合には、「ノボラック型エポキ
シ樹脂もしくはノボラック型エポキシ樹脂のアクリレー
ト」からなり、「イミダゾール硬化剤」を硬化剤として
含むものが好ましい。
鉛のマイグレーション(鉛イオンがソルダーレジスト層
内を拡散する現象)が少ないという利点を持つ。しか
も、このソルダーレジスト層は、ノボラック型エポキシ
樹脂のアクリレートをイミダゾール硬化剤で硬化した樹
脂層であり、耐熱性、耐アルカリ性に優れ、はんだが溶
融する温度(200 ℃前後)でも劣化しないし、ニッケル
めっきや金めっきのような強塩基性のめっき液で分解す
ることもない。
ト層は、剛直骨格を持つ樹脂で構成されるので剥離が生
じ易い。最外層の導体回路の粗化面は、このような剥離
を防止できるため有利である。
アクリレートとしては、フェノールノボラックやクレゾ
ールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸や
メタクリル酸等と反応させたエポキシ樹脂等を用いるこ
とができる。
あることが望ましい。液状であれば均一混合できるから
である。このような液状イミダゾール硬化剤としては、
1-ベンジル−2-メチルイミダゾール(品名:1B2MZ )、
1-シアノエチル−2-エチル−4-メチルイミダゾール(品
名:2E4MZ-CN)、4-メチル−2-エチルイミダゾール(品
名:2E4MZ )を用いることができる。
ソルダーレジスト組成物の総固形分に対して1〜10重量
%とすることが望ましい。この理由は、添加量がこの範
囲内にあれば均一混合がし易いからである。
溶媒としてグリコールエーテル系の溶剤を使用すること
が望ましい。このような組成物を用いたソルダーレジス
ト層は、遊離酸素が発生せず、銅パッド表面を酸化させ
ない。また、人体に対する有害性も少ない。
ては、下記構造式のもの、特に望ましくは、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル(DMDG)及びトリエチ
レングリコールジメチルエーテル(DMTG)から選ば
れるいずれか少なくとも1種を用いる。これらの溶剤
は、30〜50℃程度の加温により反応開始剤であるベンゾ
フェノンやミヒラーケトンを完全に溶解させることがで
きるからである。 CH3O-(CH2CH2O) n −CH3 (n=1〜5) このグリコールエーテル系の溶媒は、ソルダーレジスト
組成物の全重量に対して10〜40wt%がよい。
物には、その他に、各種消泡剤やレベリング剤、耐熱性
や耐塩基性の改善と可撓性付与のために熱硬化性樹脂、
解像度改善のために感光性モノマー等を添加することが
できる。
酸エステルの重合体からなるものがよい。また、開始剤
としては、チバガイギー製のイルガキュアI907、光
増感剤としては日本化薬製のDETX−Sがよい。
や顔料を添加してもよい。配線パターンを隠蔽できるか
らである。この色素としては、フタロシアニングリーン
を用いることが望ましい。
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができ
る。このビスフェノール型エポキシ樹脂には、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ
樹脂があり、耐塩基性を重視する場合には前者が、低粘
度化が要求される場合(塗布性を重視する場合)には後
者がよい。
ては、多価アクリル系モノマーを用いることができる。
多価アクリル系モノマーは、解像度を向上させることが
できるからである。例えば、日本化薬製のDPE−6A
や、共栄社化学製のR−604等のような構造の多価ア
クリル系モノマーが望ましい。
は、25℃で0.5〜10Pa・s、より望ましくは1
〜10Pa・sの粘度がよい。ロールコータで塗布し易
いからである。
る。その開口は、露光、現像処理により形成する。その
後、ソルダーレジスト層の開口部に無電解めっきにてニ
ッケルめっき層を形成させる。ニッケルめっき液として
は、例えば、硫酸ニッケル4.5g/L、次亜リン酸ナ
トリウム25g/L、クエン酸ナトリウム40g/L、
ホウ酸12g/L、チオ尿素0.1g/L(PH=1
1)の組成のものがある。脱脂液により、ソルダーレジ
スト層開口部、表面を洗浄し、パラジウム等の触媒を開
口部に露出した導体部分に付与し、活性化させた後、め
っき液に浸漬し、ニッケルめっき層を形成させた。
μmで、特に3〜10μmの厚みが望ましい。厚みが
0.5μm未満では、はんだバンプとニッケルめっき層
の接続が取れ難く、20μmを超えると、形成したはん
だバンプが開口部に収まりきれず、剥がれたりする。
めっき層を形成させる。金めっき層の厚みは、0.03
μmである。
ペーストを印刷により開口部内に注入し、はんだパット
を形成させる。その後、温度を250℃に設定した窒素
リフローを通し、はんだバンプを開口部内に形成し固定
させる。
説明する。 A.無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物(上層用
接着剤) 〔樹脂組成物〕クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を80wt
%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を35重量部、感
光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315 )3.15
重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)0.5 重量部、
NMP 3.6重量部を攪拌混合して得た。
(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、
ポリマーポール)の平均粒径 1.0μmのものを 7.2重量
部、平均粒径 0.5μmのものを3.09重量部、を混合した
後、更にNMP30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混
合して得た。
(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガ
イギー製、イルガキュア I−907 )2重量部、光増感
剤(日本化薬製、DETX-S)0.2 重量部、NMP 1.5重量
部を攪拌混合して得た。
(下層用接着剤) 〔樹脂組成物〕クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を80wt
%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を35重量部、感
光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315 )4重
量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)0.5 重量部、N
MP 3.6重量部を攪拌混合して得た。
(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、
ポリマーポール)の平均粒径 0.5μmのものを 14.49重
量部、を混合した後、更にNMP30重量部を添加し、ビ
ーズミルで攪拌混合して得た。
(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガ
イギー製、イルガキュア I−907 )2重量部、光増感
剤(日本化薬製、DETX-S)0.2 重量部、NMP1.5 重量
部を攪拌混合して得た。
(油化シェル製、分子量310 、YL983U)100重量部、表
面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒
径 1.6μmのSiO2 球状粒子(アドマテック製、CRS
1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅
パターンの厚み(15μm)以下とする) 170重量部、レ
ベリング剤(サンノプコ製、ペレノールS4)1.5 重量
部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±
1℃で45,000〜49,000cps に調整して得た。
(四国化成製、2E4MZ-CN)6.5 重量部。
イミドトリアジン)樹脂からなる基板の両面に18μmの
銅箔がラミネートされている銅張積層板を出発材料とし
た。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっ
き処理を施し、パターン状にエッチングすることによ
り、基板の両面に内層銅パターンとスルーホールを形成
した。
成した基板を水洗いし、乾燥した後、酸化浴(黒化浴)
として、NaOH(10g/L)、NaClO2(40g/L)、Na
3PO4(6g/L)、還元浴として、NaOH(10g/
L)、NaBH4(6g/L)を用いた酸化−還元処理によ
り、内層銅パターン及びスルーホールの表面に粗化面を
設けた。
混合混練して樹脂充填剤を得た。 (4) 前記(3) で得た樹脂充填剤を、調製後24時間以内に
導体回路間あるいはスルーホール内に塗布、充填した。
塗布方法として、スキージを用いた印刷法で行った。1
回目の印刷塗布は、主にスルーホール内を充填して、乾
燥炉内の温度100℃、20分間乾燥させた。また、2回
目の印刷塗布は、主に導体回路の形成で生じた凹部を充
填して、導体回路間及びスル−ホ−ル内を充填させたあ
と、前述の乾燥条件で乾燥させた。
を、#600 のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベ
ルトサンダー研磨により、内層銅パターンの表面やスル
ーホールのランド表面に樹脂充填剤が残らないように研
磨し、次いで、前記ベルトサンダー研磨による傷を取り
除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を
基板の他方の面についても同様に行った。
間、の加熱処理を行って樹脂充填剤を硬化した。
れた樹脂充填剤の表層部及び内層導体回路上面の粗化層
を除去して基板両面を平滑化し、樹脂充填剤と内層導体
回路の側面とが粗化層を介して強固に密着し、またスル
ーホールの内壁面と樹脂充填剤とが粗化層を介して強固
に密着した配線基板を得た。即ち、この工程により、樹
脂充填剤の表面と内層銅パターンの表面が同一平面とな
る。
アルカリ脱脂してソフトエッチングして、次いで、塩化
パラジウウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、P
d触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅3.
9×10−2モル/L、硫酸ニッケル3.8×10−3
モル/L、クエン酸ナトリウム7.8×10−3モル/
L、次亜りん酸ナトリウム2.3×10−1モル/L、
界面活性剤(日信化学工業製、サーフィール465)
1.1×10−4モル/L、PH=9からなる無電解め
っき液に浸積し、浸漬1分後に、4秒当たり1回に割合
で縦及び横振動させて、導体回路及びスルーホールのラ
ンドの表面にCu−Ni−Pからなる針状合金の被覆層
と粗化面を設けた。
オ尿素1.0モル/L、温度35℃、PH=1.2の条
件でCu−Sn置換反応させ、粗化面の表面に厚さ0.
3μmSn層を設けた。
物を攪拌混合し、粘度1.5 Pa・sに調整して層間樹脂絶
縁剤(下層用)を得た。次いで、Aの無電解めっき用接
着剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度7Pa・sに
調整して無電解めっき用接着剤溶液(上層用)を得た。
得られた粘度 1.5Pa・sの層間樹脂絶縁剤(下層用)を
調製後24時間以内にロールコータで塗布し、水平状態で
20分間放置してから、60℃で30分の乾燥(プリベーク)
を行い、次いで、前記(7) で得られた粘度7Pa・sの感
光性の接着剤溶液(上層用)を調製後24時間以内に塗布
し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥
(プリベーク)を行い、厚さ35μmの接着剤層を形成し
た。
両面に、85μmφの黒円が印刷されたフォトマスクフィ
ルムを密着させ、超高圧水銀灯により 500mJ/cm2で露
光した。これをDMTG溶液でスプレー現像し、更に、
当該基板を超高圧水銀灯により3000mJ/cm2で露光し、
100 ℃で1時間、120 ℃で1時間、その後 150℃で3時
間の加熱処理(ポストベーク)をすることにより、フォ
トマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた85μmφ
の開口(バイアホール形成用開口)を有する厚さ35μm
の層間樹脂絶縁層(2層構造)を形成した。なお、バイ
アホールとなる開口には、スズめっき層を部分的に露出
させた。
19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層の表面に存在するエポキ
シ樹脂粒子を溶解除去することにより、層間樹脂絶縁層
の表面を粗化し、その後、中和溶液(シプレイ社製)に
浸漬してから水洗いした。
この基板の表面に、パラジウム触媒(アトテック製)を
付与することにより、層間樹脂絶縁層の表面及びバイア
ホール用開口の内壁面に触媒核を付けた。
液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6 〜1.2 μm
の無電解銅めっき膜を形成した。 〔無電解めっき水溶液〕 EDTA 0.08 モル/L 硫酸銅 0.03 モル/L HCHO 0.05 モル/L NaOH 0.05 モル/L α、α'−ビピリジル 80 mg/L PEG 0.10 g/L 〔無電解めっき条件〕 65℃の液温度で20分 エアー量:20L/分(大気圧下) エアー径:2mm、配管10cm当たり12個で排出 ただし、めっき浴は、基板が入っていない時、エアー量
100L/分で気泡を排出させて、活性水素を低減さ
せ、溶存酸素を供給させる。
0℃/30分+150℃/2時間加熱処理し、無電解銅
めっき膜を形成した。
上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを
載置して、100 mJ/cm2で露光、0.8 %炭酸ナトリウム
で現像処理し、厚さ15μmのめっきレジストを設けた。
条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき
膜を形成した。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸 2.24 モル/L 硫酸銅 0.26 モル/L 添加剤(アトテックジャパン製、カパラシドHL) 19.5 mL/L 〔電解めっき条件〕 電流密度 1 A/dm2 時間 65 分 温度 22±2 ℃
去した後、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜を硫
酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去
し、無電解銅めっき膜と電解銅めっき膜からなる厚さ18
μmの導体回路(バイアホールを含む)を形成した。
と有機酸とを含有するエッチング液(によって、粗化層
を形成し、更にその表面にSn置換を行った。
により、更に上層の導体回路を形成し、多層配線基板を
得た。上層でも両面のめっき面積の差は5.0dm2以
内とした。但し、表層の粗化面には、Sn置換は行わなか
った。
のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製)
のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴ
マー(分子量4000)を 46.67g、メチルエチルケトンに
溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂
(油化シェル製、エピコート1001)15.0g、イミダゾー
ル硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)1.6 g、感光性モノ
マーである多価アクリルモノマー(日本化薬製、R604
)3g、同じく多価アクリルモノマー(共栄社化学
製、DPE6A ) 1.5g、分散系消泡剤(サンノプコ社製、
S−65)0.71gを混合し、更にこの混合物に対して光開
始剤としてのベンゾフェノン(関東化学製)を2g、光
増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学製)を 0.2g
加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・sに調整したソルダーレ
ジスト組成物を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計
(東京計器、 DVL-B型)で、 60rpmの場合はローターN
o.4、6rpmの場合はローターNo.3によった。
基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μmの
厚さで塗布した。次いで、70℃で20分間、70℃で30分間
の乾燥処理を行った後、円パターン(マスクパターン)
が描画された厚さ5mmのフォトマスクフィルムを密着さ
せて載置し、1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DMTG現
像処理した。そして更に、80℃で1時間、 100℃で1時
間、 120℃で1時間、 150℃で3時間の条件で加熱処理
し、はんだパッド部分(バイアホールとそのランド部分
を含む)を開口した(開口径 200μm)ソルダーレジス
ト層(厚み20μm)を形成した。
ル/L、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10−1モル/L、
クエン酸ナトリウム1.6 ×10−1モル/L、からなるp
H=4.5の無電解ニッケルめっき液に、20分間浸漬し
て、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき層15を形成し
た。更に、その基板を、シアン化金カリウム7.6 ×10−
3モル/L、塩化アンモニウム1.9 ×10−1モル/L、
クエン酸ナトリウム1.2×10−1モル/L、次亜リン酸
ナトリウム1.7 ×10−1モル/Lからなる無電解金めっ
き液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっ
き層上に厚さ0.03μmの金めっき層を形成した。
に、はんだペーストを印刷して 200℃でリフローするこ
とにより、はんだバンプ(はんだ体)を形成した。
が、異なる点は、3mmの直径の散気穴を、配管10c
m当たり40個有する配管から、エアーを50L/分の
流速で供給した。
ント配線板について、めっき膜の膨れの発生の有無、め
っき膜の剥がれの有無、信頼性試験後の断線・短絡の導
通確認の計4項目について評価した。表1に実施例と比
較例の評価結果を示した。
リント配線板は、無電解めっき膜の膨れ、剥がれがな
く、信頼性試験後も問題がなかった。
面上に形成される無電解めっき膜に局部的な膨れが発生
せず、このような無電解めっき膜は、ドライフィルムの
貼付を妨げることがない。また、このような無電解めっ
き膜上に電解銅めっき膜を設けることによって導体回路
を形成しても、無電解めっき膜の局部的な膨れが抑えら
れているので、無電解めっき膜上に電解めっき膜等を設
けて形成する導体回路の剥離や断線が引き起こされな
い。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 絶縁樹脂層と前記絶縁樹脂層上に形成さ
れた無電解めっき膜とを備えているプリント配線板を得
るにあたり、 前記絶縁樹脂層の表面に粗化面を形成し、前記絶縁樹脂
層をめっき液に浸せきし、前記めっき液中に、1気圧に
換算して、0.001〜40L/分の流速の気泡を発生
させ、前記粗化面上にめっき膜を形成し、前記めっき膜
を加熱処理することによって前記無電解めっき膜を形成
することを特徴とする、プリント配線板の製造方法。 - 【請求項2】 前記無電解めっき膜を、0.05〜3.
0μmの厚さで形成することを特徴とする、請求項1記
載のプリント配線板の製造方法。 - 【請求項3】 前記めっき液中に複数の散気穴を有する
配管が設けられており、前記散気穴が0.6〜3mmの
直径の口径を有しており、前記各散気穴がそれぞれ2c
m以上離れて設けられており、前記散気穴が前記配管1
0cm当たり5〜30個形成されており、前記気泡を前
記散気穴から発生させることを特徴とする、請求項1又
は2記載のプリント配線板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10373240A JP2000196227A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | プリント配線板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10373240A JP2000196227A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | プリント配線板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000196227A true JP2000196227A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18501828
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10373240A Pending JP2000196227A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | プリント配線板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000196227A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007177257A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-12 | Seiko Epson Corp | メッキ方法及びメッキ装置並びにシリコンデバイスの製造方法 |
WO2008056603A1 (fr) * | 2006-11-06 | 2008-05-15 | Alps Electric Co., Ltd. | Procédé simple de placage non électrolytique de cuivre |
JP2010084168A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | 湿式処理方法,無電解銅めっき方法およびプリント配線板 |
JP2011122177A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Tosoh Corp | 複合体微粒子、その製造方法、並びにそれを用いた導電膜形成用組成物、及び導電膜の形成方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP10373240A patent/JP2000196227A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5149805B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2013-02-20 | アルプス電気株式会社 | 無電解銅めっき方法 |
JP2010084168A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | 湿式処理方法,無電解銅めっき方法およびプリント配線板 |
JP2011122177A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Tosoh Corp | 複合体微粒子、その製造方法、並びにそれを用いた導電膜形成用組成物、及び導電膜の形成方法 |
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