マルチワイヤー配線板の製造方法
【目的】 めっきボイドのない優れた穴品質のマルチワイヤー配線板の製造方法を提供する。
【構成】 マルチワイヤー配線板の製造方法において、無電解めっきのめっき浴として、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきする。
【構成】 マルチワイヤー配線板の製造方法において、無電解めっきのめっき浴として、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁層で被覆された導電性ワイヤーにより、電気的に接合されたマルチワイヤー配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチワイヤー配線板は、特公昭４５−２１４３４号公報に示されているように、ポリイミド樹脂等の絶縁材料で被覆された銅線等の導電性ワイヤーにより、必要箇所がスルーホール等を介して電気的に接合された配線板である。このマルチワイヤー配線板は配線パターンがワイヤーにより形成されるため、設計変更の際フォトマスクを作り直す必要がなく、また斜め布線によるクロストークの低減、良好な電気特性その他多くの優れた点を持っている。そしてマルチワイヤー配線板では、スルーホール間の接続がφ０．１０ｍｍ程度の導電性ワイヤーのみで行われるために、スルーホールワイヤー部のめっきが接続信頼性上極めて重要である。従来は、スルーホールワイヤー部を形成するめっき浴として特公昭４５−２１４３４号公報に示されているように、硫酸銅のような第二銅イオンの供給源とホルムアルデヒドのような第二銅イオンの還元剤とテトラソジウムエチレンジアミン酢酸のような第二銅イオンの錯化剤と、ソジウムヒドロキシドを含有する無電解銅めっき浴が提案されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特公昭４５−２１４３４号公報に示されているめっき浴を用いて、マルチワイヤー配線板を製造した場合、図２で示したように、スルーホール穴あけ後の穴品質が悪い部分では、アルカリ過マンガン酸溶液によるホールクリーニングやその他のめっき前処理により、めっき析出を抑制する汚染物等がエッチバックされたスルーホールワイヤー被覆層等にトラップされ、めっきボイドが発生したり、部分的にめっき厚が薄くなるという問題点があった。本発明は、めっきボイドのない優れた穴品質のマルチワイヤー配線板の製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、内層回路板に布線用接着剤をプレスし、その上に絶縁層で被覆された導電性ワイヤーを布線し、その上にプリプレグ及び外層銅箔をプレスした後、得られた基板に穴あけしてスルーホールを形成し、前記ワイヤーのスルーホール部を無電解メッキして回路を電気的に接合するマルチワイヤー配線板の製造方法において、無電解めっきのめっき浴として、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきすることを特徴とするマルチワイヤー配線板の製造方法を提供するものである。
【０００５】本発明のマルチワイヤー配線板の製造方法において、スルーホール部を無電解銅めっきする工程以外は従来マルチワイヤー配線板の製造において用いられていた方法が用いられる。また、めっき工程に用いられるめっき浴中の銅イオン源、錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤は従来用いられていたものが用いられる。また、めっき浴中にはポリエチレングリコール、α，α′−ジピリジル等の添加剤が含まれていてもよい。
【０００６】本発明においてはめっき液中にバナジウム酸化物とバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いることを特徴とする。バナジウム酸化物としては五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）が好適に用いられる。バナジウムのオキソ酸塩としてはメタバナジン酸ナトリウム（ＮａＶＯ3・4Ｈ2Ｏ）が好適に用いられる。バナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩の添加量としては、０．０５×１０-5〜３０×１０-5ｍｏｌ／ｄｍ3が好ましい。
【０００７】
【作用】マルチワイヤー配線板の製造においては、スルーホールワイヤー露出部とスルーホールの無電解銅めっきとの接続信頼性を向上させるために、めっき前のホールクリーニング工程のアルカリ過マンガン酸処理液中でワイヤー被覆層をエッチバックしてめっきグリップを作製している。しかし、エッチバックされたワイヤー被覆層の部分や、穴あけ後のスルーホール部の粗さが大きい部分には、アルカリ過マンガン酸溶液や、その後のシーディングプロセス処理液がトラップされてしまい、容易には除去できない。これらのトラップされた液は、無電解銅めっき液中でめっき抑制汚染物として挙動するため、めっき液汚染物質に敏感なめっき浴では、めっき析出が阻害されめっき析出開始が遅れてめっきが薄くなったり、ひどい場合にはめっきボイドとなってしまう。ところがバナジウムの酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いると、スルーホールワイヤー近傍に汚染物質が存在してもホルマリンの酸化反応、銅イオンの還元反応共に抑制されずめっき被覆が迅速に行われるため、めっきボイドを抑制することが可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。無電解銅めっき反応の触媒になるパラジウム等の触媒を含有するエポキシ積層板（日立化成工業（株）製、商品名ＭＣＬ−Ｅ１６８）の両面にパラジウム等の触媒を含有するエポキシ系の布線用接着剤（日立化成工業（株）製、ＧＥＡ−０５Ｎ ＡＳ１５０）をプレスし、φ０．１０ｍｍ絶縁被覆層付銅ワイヤー（日立電線（株）製、ＨＢＨワイヤー）を両面に布線し、その上にプリプレグ（日立化成工業（株）製ＧＥＡ−１６８Ｎ）と銅箔をプレスし、得られた基板に穴あけした後、アルカリ過マンガン酸溶液でホールクリーニングし、パラジウム及びスズコロイド溶液（日立化成工業（株）製ＨＳ−２０１Ｂ）で触媒付与した基板を用いてめっき実験を行った。表１に本実験で用いた無電解銅めっき浴の組成を示した。めっきした基板のマイクロセクションにより、スルーホールワイヤー部のめっき被覆率の測定及びボイド発生の有無の観察を行った。スルーホールワイヤー部のめっき被覆率は次式により算出した。結果を表２に示す。めっき被覆率＝｛（ワイヤーの両側がめっきで被覆されている箇所×２＋片側が被覆されている箇所×１）／（各サンプル中のワイヤー接続部数×２）｝×１００
【０００９】
【表１】
【００１０】目標めっき厚は、銅箔析出速度モニター上にめっきされた厚みを基準とした。
【００１１】図１は本発明により得られたマルチワイヤー配線板のスルーホール部の断面図であり、１は導電性ワイヤー、２は導電性ワイヤーの絶縁層、３は布線用接着剤、４はプリプレグ、５は外層銅箔、６は無電解めっき銅である．図２は従来のマルチワイヤー配線板のスルホールワイヤー部の断面図である。７はめっきボイド、８はめっきの薄い部分である。図３は銅上への目標めっき厚とワイヤー部めっき被覆率との関係を示すグラフである。
【００１２】比較例五酸化バナジウムを含まないめっき液でサンプル基板をめっきした場合のスルーホールワイヤー部めっきボイドの有無及びスルーホールワイヤー部めっき被覆率について、それぞれ表２及び図３中に示す。図３は銅箔モニター上のめっき厚とスルーホールワイヤー部のめっき被覆率の関係を示すグラフである。
【００１３】図３に示したように、五酸化バナジウム１．０×１０-5ｍｏｌ／ｄｍ3を添加した浴でマルチワイヤー配線板をめっきした場合（実施例）、２．５μｍの銅箔モニター上めっき厚で、スルーホールワイヤー被覆層が無電解めっき銅で完全に被覆されているのに対して、五酸化バナジウム無添加の場合（比較例）には、銅箔モニター上のめっき厚が１５μｍでも一部めっきボイドが残っており、このグラフは本発明の効果を顕著に示している。また、表１に示した五酸化バナジウム添加濃度とスルーホールのめっきボイド発生の有無の結果より、バナジウム酸化物、あるいはバナジウムのオキソ酸塩の添加量は０．０５×１０-5〜３０×１０-5ｍｏｌ／ｄｍ3が望ましいことが分る。
【００１４】
【表２】
目標めっき厚＝３０μｍ
【００１５】
【発明の効果】本発明では、マルチワイヤー配線板の製造方法において、穴あけ後のスルーホールに露出した導電性ワイヤーを接続するためのスルーホールめっきに、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきすることにより、スルーホールワイヤー部に発生しやすいめっきボイドをなくし、優れたワイヤー接続部を有したマルチワイヤー配線板を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスルーホールワイヤー部の断面図である。
【図２】従来のマルチワイヤー配線板のスルーホールワイヤー部の断面図である。
【図３】銅箔モニター上のめっき厚とスルーホールワイヤー部のめっき被覆率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 導電性ワイヤー
２ 絶縁層
３ 布線用接着剤
４ プリプレグ
５ 外層銅箔
６ 無電解めっき銅
７ めっきボイド
８ めっきの薄い部分
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁層で被覆された導電性ワイヤーにより、電気的に接合されたマルチワイヤー配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチワイヤー配線板は、特公昭４５−２１４３４号公報に示されているように、ポリイミド樹脂等の絶縁材料で被覆された銅線等の導電性ワイヤーにより、必要箇所がスルーホール等を介して電気的に接合された配線板である。このマルチワイヤー配線板は配線パターンがワイヤーにより形成されるため、設計変更の際フォトマスクを作り直す必要がなく、また斜め布線によるクロストークの低減、良好な電気特性その他多くの優れた点を持っている。そしてマルチワイヤー配線板では、スルーホール間の接続がφ０．１０ｍｍ程度の導電性ワイヤーのみで行われるために、スルーホールワイヤー部のめっきが接続信頼性上極めて重要である。従来は、スルーホールワイヤー部を形成するめっき浴として特公昭４５−２１４３４号公報に示されているように、硫酸銅のような第二銅イオンの供給源とホルムアルデヒドのような第二銅イオンの還元剤とテトラソジウムエチレンジアミン酢酸のような第二銅イオンの錯化剤と、ソジウムヒドロキシドを含有する無電解銅めっき浴が提案されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特公昭４５−２１４３４号公報に示されているめっき浴を用いて、マルチワイヤー配線板を製造した場合、図２で示したように、スルーホール穴あけ後の穴品質が悪い部分では、アルカリ過マンガン酸溶液によるホールクリーニングやその他のめっき前処理により、めっき析出を抑制する汚染物等がエッチバックされたスルーホールワイヤー被覆層等にトラップされ、めっきボイドが発生したり、部分的にめっき厚が薄くなるという問題点があった。本発明は、めっきボイドのない優れた穴品質のマルチワイヤー配線板の製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、内層回路板に布線用接着剤をプレスし、その上に絶縁層で被覆された導電性ワイヤーを布線し、その上にプリプレグ及び外層銅箔をプレスした後、得られた基板に穴あけしてスルーホールを形成し、前記ワイヤーのスルーホール部を無電解メッキして回路を電気的に接合するマルチワイヤー配線板の製造方法において、無電解めっきのめっき浴として、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきすることを特徴とするマルチワイヤー配線板の製造方法を提供するものである。
【０００５】本発明のマルチワイヤー配線板の製造方法において、スルーホール部を無電解銅めっきする工程以外は従来マルチワイヤー配線板の製造において用いられていた方法が用いられる。また、めっき工程に用いられるめっき浴中の銅イオン源、錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤は従来用いられていたものが用いられる。また、めっき浴中にはポリエチレングリコール、α，α′−ジピリジル等の添加剤が含まれていてもよい。
【０００６】本発明においてはめっき液中にバナジウム酸化物とバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いることを特徴とする。バナジウム酸化物としては五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）が好適に用いられる。バナジウムのオキソ酸塩としてはメタバナジン酸ナトリウム（ＮａＶＯ3・4Ｈ2Ｏ）が好適に用いられる。バナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩の添加量としては、０．０５×１０-5〜３０×１０-5ｍｏｌ／ｄｍ3が好ましい。
【０００７】
【作用】マルチワイヤー配線板の製造においては、スルーホールワイヤー露出部とスルーホールの無電解銅めっきとの接続信頼性を向上させるために、めっき前のホールクリーニング工程のアルカリ過マンガン酸処理液中でワイヤー被覆層をエッチバックしてめっきグリップを作製している。しかし、エッチバックされたワイヤー被覆層の部分や、穴あけ後のスルーホール部の粗さが大きい部分には、アルカリ過マンガン酸溶液や、その後のシーディングプロセス処理液がトラップされてしまい、容易には除去できない。これらのトラップされた液は、無電解銅めっき液中でめっき抑制汚染物として挙動するため、めっき液汚染物質に敏感なめっき浴では、めっき析出が阻害されめっき析出開始が遅れてめっきが薄くなったり、ひどい場合にはめっきボイドとなってしまう。ところがバナジウムの酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いると、スルーホールワイヤー近傍に汚染物質が存在してもホルマリンの酸化反応、銅イオンの還元反応共に抑制されずめっき被覆が迅速に行われるため、めっきボイドを抑制することが可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。無電解銅めっき反応の触媒になるパラジウム等の触媒を含有するエポキシ積層板（日立化成工業（株）製、商品名ＭＣＬ−Ｅ１６８）の両面にパラジウム等の触媒を含有するエポキシ系の布線用接着剤（日立化成工業（株）製、ＧＥＡ−０５Ｎ ＡＳ１５０）をプレスし、φ０．１０ｍｍ絶縁被覆層付銅ワイヤー（日立電線（株）製、ＨＢＨワイヤー）を両面に布線し、その上にプリプレグ（日立化成工業（株）製ＧＥＡ−１６８Ｎ）と銅箔をプレスし、得られた基板に穴あけした後、アルカリ過マンガン酸溶液でホールクリーニングし、パラジウム及びスズコロイド溶液（日立化成工業（株）製ＨＳ−２０１Ｂ）で触媒付与した基板を用いてめっき実験を行った。表１に本実験で用いた無電解銅めっき浴の組成を示した。めっきした基板のマイクロセクションにより、スルーホールワイヤー部のめっき被覆率の測定及びボイド発生の有無の観察を行った。スルーホールワイヤー部のめっき被覆率は次式により算出した。結果を表２に示す。めっき被覆率＝｛（ワイヤーの両側がめっきで被覆されている箇所×２＋片側が被覆されている箇所×１）／（各サンプル中のワイヤー接続部数×２）｝×１００
【０００９】
【表１】
【００１０】目標めっき厚は、銅箔析出速度モニター上にめっきされた厚みを基準とした。
【００１１】図１は本発明により得られたマルチワイヤー配線板のスルーホール部の断面図であり、１は導電性ワイヤー、２は導電性ワイヤーの絶縁層、３は布線用接着剤、４はプリプレグ、５は外層銅箔、６は無電解めっき銅である．図２は従来のマルチワイヤー配線板のスルホールワイヤー部の断面図である。７はめっきボイド、８はめっきの薄い部分である。図３は銅上への目標めっき厚とワイヤー部めっき被覆率との関係を示すグラフである。
【００１２】比較例五酸化バナジウムを含まないめっき液でサンプル基板をめっきした場合のスルーホールワイヤー部めっきボイドの有無及びスルーホールワイヤー部めっき被覆率について、それぞれ表２及び図３中に示す。図３は銅箔モニター上のめっき厚とスルーホールワイヤー部のめっき被覆率の関係を示すグラフである。
【００１３】図３に示したように、五酸化バナジウム１．０×１０-5ｍｏｌ／ｄｍ3を添加した浴でマルチワイヤー配線板をめっきした場合（実施例）、２．５μｍの銅箔モニター上めっき厚で、スルーホールワイヤー被覆層が無電解めっき銅で完全に被覆されているのに対して、五酸化バナジウム無添加の場合（比較例）には、銅箔モニター上のめっき厚が１５μｍでも一部めっきボイドが残っており、このグラフは本発明の効果を顕著に示している。また、表１に示した五酸化バナジウム添加濃度とスルーホールのめっきボイド発生の有無の結果より、バナジウム酸化物、あるいはバナジウムのオキソ酸塩の添加量は０．０５×１０-5〜３０×１０-5ｍｏｌ／ｄｍ3が望ましいことが分る。
【００１４】
【表２】
目標めっき厚＝３０μｍ
【００１５】
【発明の効果】本発明では、マルチワイヤー配線板の製造方法において、穴あけ後のスルーホールに露出した導電性ワイヤーを接続するためのスルーホールめっきに、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきすることにより、スルーホールワイヤー部に発生しやすいめっきボイドをなくし、優れたワイヤー接続部を有したマルチワイヤー配線板を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスルーホールワイヤー部の断面図である。
【図２】従来のマルチワイヤー配線板のスルーホールワイヤー部の断面図である。
【図３】銅箔モニター上のめっき厚とスルーホールワイヤー部のめっき被覆率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 導電性ワイヤー
２ 絶縁層
３ 布線用接着剤
４ プリプレグ
５ 外層銅箔
６ 無電解めっき銅
７ めっきボイド
８ めっきの薄い部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内層回路板に布線用接着剤をプレスし、その上に絶縁層で被覆された導電性ワイヤーを布線し、その上にプリプレグ及び外層銅箔をプレスした後、得られた基板に穴あけしてスルーホールを形成し、前記ワイヤーのスルーホール部を無電解メッキして回路を電気的に接合するマルチワイヤー配線板の製造方法において、無電解めっきのめっき浴として、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきすることを特徴とするマルチワイヤー配線板の製造方法。
【請求項２】 前記バナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩の添加濃度が、５．０×１０-7〜３．０×１０-4ｍｏｌ／ｄｍ3の範囲であることを特徴とする請求項１記載のマルチワイヤー配線板の製造方法。
【請求項１】 内層回路板に布線用接着剤をプレスし、その上に絶縁層で被覆された導電性ワイヤーを布線し、その上にプリプレグ及び外層銅箔をプレスした後、得られた基板に穴あけしてスルーホールを形成し、前記ワイヤーのスルーホール部を無電解メッキして回路を電気的に接合するマルチワイヤー配線板の製造方法において、無電解めっきのめっき浴として、少なくとも銅イオンとその錯化剤、還元剤及びｐＨ調整剤を含有する無電解銅めっき液にバナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩を添加しためっき浴を用いてめっきすることを特徴とするマルチワイヤー配線板の製造方法。
【請求項２】 前記バナジウム酸化物又はバナジウムのオキソ酸塩の添加濃度が、５．０×１０-7〜３．０×１０-4ｍｏｌ／ｄｍ3の範囲であることを特徴とする請求項１記載のマルチワイヤー配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開平５−７５２６７
【公開日】平成５年（１９９３）３月２６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−２３１９４３
【出願日】平成３年（１９９１）９月１１日
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【公開日】平成５年（１９９３）３月２６日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）９月１１日
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
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