(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラインドバイアホールを有する配線基板を触媒付与し、銅化合物を０．０４〜０．２ｍｏｌ／ｌ含有する水溶液からなる前処理液中に該ブラインドバイアホールを有する配線基板を浸漬してブラインドバイアホールに該前処理液を充填した後、ブラインドバイアホールに該前処理液が残存する状態で、該配線基板を無電解銅めっき液に浸漬して無電解銅めっきを行うことを特徴とするブラインドバイアホールを有する配線基板への無電解銅めっき方法。
【請求項２】
前処理液が、更に、還元剤を０．０４〜１ｍｏｌ／ｌ含有するｐＨ１１以下の水溶液である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
配線基板を前処理液に浸漬した後、水洗を行うことなく、無電解銅めっき液に浸漬する請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラインドバイアホールを有する配線基板への無電解銅めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板の高密度化技術として近年製造技術が確立されたビルドアップ工法と称される多層プリント配線板の製造方法によれば、得られるプリント配線板は、スルーホール（貫通孔）のみならず、ブラインドバイアホール（以下、「ＢＶＨ」と記載する場合がある）と称される未貫通孔を有するものとなる。
【０００３】
この様なＢＶＨを有する配線基板にめっき皮膜を形成する場合には、一般的には、通常の貫通孔（スルーホール）のみを有する配線基板に対するめっき方法と同様の方法が採用されている。代表的な方法としては、まず、界面活性剤等を含むアルカリ水溶液で被めっき物の洗浄、表面調整を行った後、過硫酸ナトリウムや硫酸・過酸化水素などを含むエッチング剤を用いて銅箔をソフトエッチングし、その後、センシタイザー・アクチベーター法、キャタリスト法等の方法で触媒付与を行った後、無電解銅めっき液に浸漬して無電解銅めっき皮膜を形成する方法がある。この様な処理方法は、スルーホール（貫通孔）のみを含む従来の多層プリント配線板に対する無電解銅めっき皮膜の形成方法としては、信頼性の高い方法として広く採用されている。しかしながら、ビルドアップ工法によって得られる配線基板（ビルドアップ配線基板）中に存在する未貫通のブラインドバイアホール（ＢＶＨ）では、孔内におけるめっき液の流動性が低く、基板表面と比べて無電解銅めっきの析出性が劣るために、ＢＶＨの内部まで均一で十分な膜厚の無電解銅めっき皮膜を形成することが困難である。
【０００４】
通常、スルーホールを含む配線基板では、孔内におけるめっき液の流動性を高めるために、配線基板の揺動撹拌などを行って、スルーホール内に均一な膜厚の無電解銅めっき層を形成させている。しかしながら、ビルドアップ配線板における未貫通孔であるＢＶＨでは、孔内におけるめっき液の流動性が低く、配線基板を揺動するだけではＢＶＨ内部に充分に無電解銅めっき液を供給することができない。更に、めっき液の流動性が低いために、無電解銅めっき皮膜を形成する反応が主として基板表面に近いところで生じ、ＢＶＨ内には、めっき反応後の副生成物を多く含むめっき液が存在することになり、これが原因となってＢＶＨ内に均一な無電解銅めっき層が形成できない場合がある。
【０００５】
現在、プリント配線板の高密度化に伴い、ＢＶＨの小径化は免れず、アスペクト比（絶縁層厚／孔径）が高くなる傾向にあり、ＢＶＨ内へ均一な無電解銅めっき層を形成することは一段と困難となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は、ブラインドバイアホールを有する配線基板のブラインドバイアホールの内部にも十分な膜厚を有する均一な無電解銅めっき層を形成することが可能な無電解銅めっき方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、無電解銅めっきの前処理液として、銅化合物を含有する水溶液を用い、この前処理液中にブラインドバイアホール（ＢＶＨ）を有する配線基板を浸漬して、ＢＶＨ内に該前処理液を充填した後、ＢＶＨ内に該前処理液が残存する状態で無電解銅めっき液中に浸漬して無電解銅めっきを行う方法によれば、ＢＶＨの内部にも均一な無電解銅めっき層を形成することが可能となることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、以下のブラインドバイアホールを有する配線基板への無電解銅めっき方法を提供するものである。
１．  銅化合物を０．０４〜０．２ｍｏｌ／ｌ含有する水溶液からなる前処理液中にブラインドバイアホールを有する配線基板を浸漬してブラインドバイアホールに該前処理液を充填した後、ブラインドバイアホールに該前処理液が残存する状態で、該配線基板を無電解銅めっき液に浸漬して無電解銅めっきを行うことを特徴とするブラインドバイアホールを有する配線基板への無電解銅めっき方法。
２．  前処理液が、更に、還元剤を０．０４〜１ｍｏｌ／ｌ含有するｐＨ１１以下の水溶液である上記項１に記載の方法。
３．  配線基板を前処理液に浸漬した後、水洗を行うことなく、無電解銅めっき液に浸漬する上記項１又は２に記載の方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の無電解銅めっき方法は、銅化合物を含有する水溶液からなる前処理液中にＢＶＨを有する配線基板を浸漬してＢＶＨの内部に該前処理液を充填した後、ＢＶＨに該前処理液が残存する状態で、無電解銅めっきを行う方法である。
【００１０】
以下、本発明の無電解銅めっき方法について詳細に説明する。
【００１１】
本発明の無電解銅めっき方法では、被めっき物としては、ビルドアップ工法で製造された、ブラインドバイアホール（ＢＶＨ）を含む配線基板を用いる。
【００１２】
本発明のめっき方法では、まず、常法に従って、被めっき物である配線基板をを脱脂処理、ソフトエッチング処理、触媒付与処理等の各種処理に供する。
【００１３】
脱脂方法については特に限定はないが、例えば、溶剤への浸漬処理、界面活性剤を含むアルカリ性水溶液への浸漬処理等を例示できる。
【００１４】
ソフトエッチング処理については、例えば、過硫酸ナトリウム溶液や硫酸・過酸化水素水混合溶液に浸漬する方法を例示できる。触媒付与処理としては、センシタイザー・アクチベーター法、キャタリスト法等の公知の触媒付与方法を適用できる。
【００１５】
本発明の無電解銅めっき方法では、無電解銅めっき処理に先立って、銅化合物を０．０４〜０．２ｍｏｌ／ｌ含有する水溶液からなる前処理液中に被めっき物であるＢＶＨを含む配線基板を浸漬して、ＢＶＨの内部に該前処理液を充填することが必要である。
【００１６】
該前処理液で用いる銅化合物は、水溶性の銅化合物であればよく、例えば、硫酸銅、塩化銅等を用いることができる。銅化合物は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。前処理液中の銅化合物の含有量は、０．０４〜０．２ｍｏｌ／ｌ程度とすることが必要であり、０．０４〜０．１５ｍｏｌ／ｌ程度とすることが好ましい。銅化合物の濃度が０．０４ｍｏｌ／ｌを下回るとＢＶＨ内部への無電解銅めっき液の析出性を充分には改善することができない。また、銅化合物の濃度が０．２ｍｏｌ／ｌを上回る場合には、無電解銅めっきを行う際にＢＶＨ内に充填された銅化合物を無電解銅めっき液中のキレート剤によって充分にキレート化できず、水酸化銅が形成されて無電解銅めっきの析出性が阻害されるので好ましくない。
【００１７】
上記前処理液には、更に、必要に応じて、通常の無電解銅めっき液中に配合されている還元剤、キレート剤、その他の添加剤等を配合してもよい。
【００１８】
還元剤としては、例えば、ホルムアルデヒド、グリオキシル酸等の通常の無電解銅めっき液の配合されている成分を用いることができる。還元剤は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。還元剤を配合する場合には、１．５ｍｏｌ／ｌ程度以下の濃度とすればよい。特に、前処理液中に還元剤を０．０４〜１ｍｏｌ／ｌ程度配合する場合には、無電解銅めっきの析出性が向上して、ＢＶＨの内部にまで特に均一な無電解銅めっき皮膜を形成することができる。
【００１９】
キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸・２ナトリウム塩（ＥＤＴＡ・２Ｎａ）、ロッシェル塩等の通常の無電解銅めっき液の配合されている成分を用いることができる。キレート剤は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。キレート剤を配合する場合には、０．０３ｍｏｌ／ｌ程度以下の濃度とすることが好ましい。キレート剤の濃度が高すぎると、無電解銅めっきの際に析出性が低下し易くなるので好ましくない。
【００２０】
その他の添加剤としては、例えば、チオジグリコール酸、チオリンゴ酸、チオシアンカリなどの通常の無電解銅めっき液中に配合されている安定剤を用いることができる。前処理液中にこれらの安定剤を配合することによって、無電解銅めっき液がＢＶＨ内分の浸透した場合に、無電解銅めっき液の安定性を向上させることができる。これらの安定剤の配合量については、特に限定的ではないが、通常、０．１〜１０ｍｇ／ｌ程度とすればよい。
【００２１】
上記前処理液のｐＨについては特に限定はないが、銅化合物に加えて、還元剤、を含有する前処理液を用いる場合には、該前処理液をＢＶＨ中に充填する工程において、めっき析出反応が生じないように、該前処理液のｐＨをめっき析出反応が生じ難い１１程度以下とすることが好ましい。
【００２２】
該前処理液中にＢＶＨを有する配線基板を浸漬する工程は、ＢＶＨ内部に該前処理液を充填することを目的とするものであり、浸漬時間は、ＢＶＨ内部に該前処理液が充分に充填されるまでの時間とすれば良く、通常は、１〜１０分間程度、好ましくは３〜５分間程度とすればよい。前処理液の液温については特に限定はなく、例えば、５０℃程度まで加熱して用いても良いが、銅化合物として塩化銅を用いる場合には、前処理液の液温が高いと、無電解銅めっき用触媒が脱落し易くなるので、２５℃程度以下の液温で用いることが好ましい。
【００２３】
次いで、ＢＶＨ内部に前処理液が残存する状態で、無電解銅めっきを行う。
【００２４】
前処理液は、ＢＶＨの内部にできるだけ多く残存することが好ましく、例えば、該前処理液はＢＶＨの容積の５０％以上残存することが好ましく、７０％以上残存することがより好ましく、９０％以上残存することが更に好ましい。
【００２５】
ＢＶＨの内部に該前処理液を残存させるためには、通常、該前処理液に被めっき物である配線基板を浸漬した後、水洗を行うことなく、直接、無電解銅めっき液に配線基板を浸漬することが好ましい。無電解銅めっきの前に水洗を行う場合には、ＢＶＨの内部に前処理液ができるだけ多く残存するように、水洗時間をできるだけ短時間とする。また、配線基板のＢＶＨの形状に応じて、前処理液の流出を防止できるようにラックの形状を工夫することが好ましい。
【００２６】
本発明で用いる無電解銅めっき液については、特に限定はなく、従来から用いられている公知の無電解銅めっき液を用いることができる。
【００２７】
前処理液中に還元剤を配合する場合には、無電解銅めっき液としては、前処理液の持ち込みによる悪影響を避けるために、前処理液に配合した還元剤と同種の還元剤を用いた無電解銅めっき液を用いることが好ましい。
【００２８】
無電解銅めっきの条件については、使用する無電解銅めっき液の種類に応じて、従来のめっき条件と同様とすればよく、目的とする膜厚の銅めっき皮膜が形成されるまで、該めっき液中に配線基板を浸漬すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の無電解銅めっき方法によれば、配線基板におけるＢＶＨの内部まで均一な無電解銅めっき皮膜を形成することが可能となる。特に、直径１０〜１００μｍ程度、アスペクト比１以上という、従来の方法では均一な無電解銅めっき皮膜を形成することが難しいＢＶＨであっても、内部まで均一な無電解銅めっき比較を形成することができ、信頼性の高い高品質の配線基板を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例１〜１０及び比較例１〜５
被めっき物として、絶縁層厚５０μｍ、ボトム径１５μｍのＢＶＨを有するビルドアップ配線板を用いて、下記表１に示す処理工程で無電解銅めっきを行った。
【００３１】
【表１】
0004670065.tif 000002
【００３２】
前処理液の組成及び処理条件を下記表２に示す。
【００３３】
【表２】
0004670065.tif 000003
【００３４】
無電解銅めっき液の組成とめっき条件は下記の通りである。
＊無電解銅めっき液Ａ
硫酸銅５水和物          ０．０４ｍｏｌ／ｌ
ホルムアルデヒド        ０．３３ｍｏｌ／ｌ
ロッシェル塩            ０．０６ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ                    １２．８
温度                       ２５℃
時間                       ２０分
＊無電解銅めっき液Ｂ
硫酸銅５水和物          ０．０４ｍｏｌ／ｌ
ホルムアルデヒド        ０．１３ｍｏｌ／ｌ
ＥＤＴＡ・２Ｎａ        ０．０８ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ                    １２．４
温度                     ５０℃
時間                     １５分
＊無電解銅めっき液Ｃ
塩化第２銅２水和物      ０．０４ｍｏｌ／ｌ
グリオキシル酸          ０．１５ｍｏｌ／ｌ
ＥＤＴＡ・２Ｎａ        ０．０６５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ                  １２．８
温度                   ３０℃
時間                   ２０分
各実施例及び比較例における前処理液と無電解銅めっき液の組み合わせを下記表３及び表４に示す。
【００３５】
無電解銅めっき処理終了後、各被めっき物について、ＢＶＨの部分を切断して、ＢＶＨの内部に銅めっき皮膜が形成されている面積割合を求め、めっき析出性を評価した。結果を下記表３及び表４に記載する。
【００３６】
【表３】
0004670065.tif 000004
【００３７】
【表４】
0004670065.tif 000005
【００３８】
以上の結果から明らかなように、本発明の無電解銅めっき方法によれば、ＢＶＨの内部にも十分な無電解銅めっき皮膜を形成できることが判る。