(57)【要約】【課題】Ｔｇが高い基板１に対して、デスミア処理を行うことなく、基板の粗化の程度が小さく、しかも十分な付着強度を有する無電解めっき被膜３を形成する。【解決手段】光触媒粉末を含有する基板１に光を照射して活性表面10を形成した後に、無電解めっき処理を行う。  光触媒が活性化され、Ｔｇが高い基板であってもその表面が活性化されて極性基が多数生成するので、無電解めっき被膜３の付着性が向上する。【選択図】  図１
2005085900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子不導体よりなる基板と、該基板の表面に所定パターンで形成された無電解めっき被膜と、を含むプリント配線基板であって、
該基板には半導体光触媒粉末が含有されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
前記半導体光触媒粉末は、前記基板中に10〜80重量％含有されている請求項１に記載のプリント配線基板。
【請求項３】
前記基板のガラス転移温度（Ｔｇ）は 120〜300℃である請求項１又は請求項２に記載のプリント配線基板。
【請求項４】
高分子不導体よりなり半導体光触媒粉末を含有する基板に光を照射して活性表面を形成する照射工程と、該活性表面に対して無電解めっき処理を行う無電解めっき工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記半導体光触媒粉末は、前記基板中に10〜80重量％含有されている請求項４に記載のプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、情報機器、家電製品などに用いられるプリント配線基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板の高密度化と高信頼性とを両立させるためには、従来の汎用的な基板よりガラス転移温度（Ｔｇ）が高い基板を用いるのが有効である。そこで、エポキシ樹脂などのマトリックス中にガラスなどの無機フィラー成分を多く含有する基板が用いられている。そしてフォトレジストを用い、無電解めっき処理及び電解めっき処理により基板上に配線パターンが形成されている。
【０００３】
ところが、ただでさえ無電解めっき被膜の付着性が良くない基板であるのに、無機フィラーを含有するとさらに無電解めっき被膜の付着性が低下するという問題があった。
【０００４】
そこでＴｇが高い基板においては、エッチング法によって基材の表面に凹凸を形成し（デスミア処理）、アンカー効果によって無電解めっき被膜の付着性を向上させることが行われている。しかしながらデスミア処理では、過マンガン酸塩水溶液などの劇物を用いるために、廃液処理の問題が生じ、工程も多く多大な工数を要する。また基材に顕著な凹凸が形成されるために、以下に示すような種々の不具合が生じる。
【０００５】
例えば、無電解めっき処理時に凹部で微小な気泡が取り込まれるために、めっきの厚みによっては、めっきムラやめっき不析出が発生する場合がある。また凹部に入り込んだ処理液の洗浄が十分に行われず、イオン性の残渣が残ると、マイグレーションが促進される。
【０００６】
さらに多層基板におけるプリプレグの積層時に、凹凸部との間に空隙が生じる場合があり、その空隙に水分が浸入してマイグレーションが促進され、絶縁劣化するという不具合もあった。
【０００７】
そこで特開2000−212755号公報には、無機フィラーを含有する高分子成形品にレーザーを照射し、その後陰イオン性の貴金属水溶液に浸漬する無電解めっきの前処理方法が開示されている。この方法によれば、無機フィラーを含むことでレーザー照射時のデブリが飛散しにくくなり、レーザー照射表面が十分に帯電するため、貴金属触媒がレーザー照射表面のみに析出し、レーザー照射表面のみに無電解めっき被膜を形成することができる。
【０００８】
また特開2001−011644号公報には、樹脂基板の表面に光触媒の粒子を担持させ、紫外線を照射した後に、超音波振動を与えながら水中洗浄して光触媒粒子を除去し、その後に無電解めっき処理を行う方法が記載されている。紫外線の照射によって光触媒が活性化されて樹脂基板の表面が粗化されるため、無電解めっき被膜の付着性が向上する。
【０００９】
これらの方法によれば、デスミア処理に比べて樹脂基板の表面の凹凸を小さくすることができるので、上記した顕著な凹凸による不具合を防止することができる。また廃液処理の問題も回避でき、工数も低減される。
【特許文献１】特開2000−212755号
【特許文献２】特開2001−011644号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが上記公報に開示された方法でも、無機フィラー成分を多く含有しＴｇが高い基板を用いた場合には、十分な付着強度を有する無電解めっき被膜を形成することが困難であった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、Ｔｇが高い基板に対して、デスミア処理を行うことなく、基板の粗化の程度が小さく、しかも十分な付着強度を有する無電解めっき被膜を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明のプリント配線基板の製造方法の特徴は、高分子不導体よりなり半導体光触媒粉末を含有する基板に光を照射して活性表面を形成する照射工程と、活性表面に対して無電解めっき処理を行う無電解めっき工程と、を含むことにある。
【００１３】
そして本発明の製造方法により製造される本発明のプリント配線基板の特徴は、高分子不導体よりなる基板と、基板の表面に所定パターンで形成された無電解めっき被膜と、を含むプリント配線基板であって、基板には半導体光触媒粉末が含有されていることにある。
【００１４】
半導体光触媒粉末は、基板中に10〜80重量％含有されていることが望ましい。また基板のガラス転移温度（Ｔｇ）は 120〜300℃であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプリント配線基板の製造方法によれば、デスミア処理を不要として無電解めっき被膜の高い付着性が発現される。したがって基板表面の粗度が小さいので、めっきムラやめっき不析出などの不具合を防止でき、配線パターンの細線化が可能となる。さらに廃液処理の問題も回避できる。
【００１６】
また本発明のプリント配線基板によれば、基板と無電解めっき被膜との付着性が優れている。そしてプリプレグの付着強度が高いので、空隙が無く耐マイグレーション性に優れた多層基板を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の製造方法では、先ず照射工程において、高分子不導体よりなり半導体光触媒粉末を含有する基板に光を照射している。これにより半導体光触媒が活性化され、Ｔｇが高い基板であってもその表面が活性化されて極性基が多数生成し、無電解めっきに先だって行われる触媒吸着時にその極性基に触媒が吸着する。これにより、無電解めっき工程において基板上に形成される無電解めっき被膜の付着性が格段に向上する。
【００１８】
したがって本発明の製造方法によれば、デスミア処理が不要となるので、廃液処理の問題を回避でき、工数も低減される。また基板の表面の凹凸を小さくすることができるので、マイグレーション及び絶縁劣化などの不具合も抑制することができる。このため配線パターンの細線化が可能となり、高密度化と高信頼性を達成することができる。
【００１９】
さらに特開2001−011644号公報に記載の方法では、基板表面から光触媒粉末を除去する必要があるが、本発明によれば光触媒粉末を除去する必要はなく、工数を大きく低減することができる。そして光触媒粉末は、基板の無機フィラーの一部又は全部として用いることができるので、Ｔｇの増大に貢献する。
【００２０】
また本発明のプリント配線基板によれば、基板と無電解めっき被膜との付着性が優れているので、配線パターンの細線化が可能となる。そしてマイグレーションが抑制されるので、ショート、絶縁劣化などの不具合を回避することが可能となる。
【００２１】
高分子不導体よりなる基板としては、ポリプロピレン，ポリエチレン，エチレンプロピレンゴムあるいはこれらの共重合物または混合物、ポリエチレンテレフタレート，エチレンプロピレンゴム又はこれを含有する共重合物、ポリメチルペンテン，ポリアセタール，ポリカーボネート，アクリロニトリルブタジエンサルファイド，スチレンブタジエン共重合体，ポリイミド，ポリフェニレンサルフィド，液晶ポリマー（ＬＣＰ），ポリエーテルエーテルケトン，エポキシ，ナイロンなどの樹脂、ゴムを用いることができる。その形状は特に制約されない。
【００２２】
基板のＴｇは、 120〜 300℃とすることが望ましい。Ｔｇがこの範囲より低いと、プリント配線基板の高密度化と高信頼性とを両立させることが困難となり、この範囲より高くなると、柔軟性に不足するためプリント配線基板としての信頼性が低下する。
【００２３】
基板のＴｇを上記範囲とするには、ガラス粉末、ガラス繊維、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルクなどの無機フィラーを混合することで行うことができる。光触媒粉末を混合することによってもＴｇが上昇するので、光触媒粉末と無機フィラーとの両方あるいは光触媒粉末のみでＴｇを任意に調整することができる。
【００２４】
半導体光触媒としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、リン化ガリウム、炭化ケイ素、酸化インジウム、酸化バナジウムなどから選択して用いることができる。二酸化チタンが特に好ましい。この光触媒粉末は、基板中に10〜80重量％含有されていることが好ましく、40〜70重量％含有されていることが特に望ましい。光触媒粉末が10重量％未満では、基板に生成する極性基の量が少なく、無電解めっき被膜の付着性が低下する。また光触媒粉末が80重量％を超えてもその効果が飽和し、コストアップとなる。
【００２５】
また光触媒粉末の粒径は、 0.1〜1000μｍの範囲が好ましい。粒径が 0.1μｍより小さいと取り扱いが困難となり、1000μｍより大きくなると光照射時の活性化の程度が小さくなって実用的でない。
【００２６】
照射工程では、光触媒粉末を含む基板の少なくとも一部表面に光が照射される。この光には可視光を用いることもできるが、光触媒の活性化に有効であり、また基板表面を直接活性化することもできる紫外線を用いることが望ましい。この紫外線としては、 310nm以下の波長のものが好ましく、 260nm以下、さらには 150〜 200nm程度のものが望ましい。また紫外線照射量は、50mJ／cm2 以上とすることが望ましい。このような紫外線を照射できる光源としては、低圧水銀ランプ，高圧水銀ランプ，エキシマレーザー，バリア放電ランプ，マイクロ波無電極放電ランプなどを用いることができる。
【００２７】
紫外線の照射時間は、基板の樹脂種によって異なるが４〜15分とするのが好ましい。４分未満では光触媒の活性化による効果の発現が困難となり、15分を超えると基板の劣化が生じるようになる。
【００２８】
無電解めっき工程では、照射工程で光が照射された活性表面を無電解めっき処理し、無電解めっき被膜を析出させる。この工程では、先ず活性表面に触媒が吸着される。この触媒としては、Pd2+など、従来の無電解めっき処理に用いられる触媒を用いることができる。触媒を吸着させるには、触媒イオンが溶解している溶液を活性表面に接触させればよい。また接触時間、温度などの条件も、従来と同様でよい。
【００２９】
その後、従来と同様に無電解めっき処理が行われる。無電解めっき処理の条件、析出させる金属種などもNi、Cu、Au、Agなど特に制限されず、従来の無電解めっき処理と同様に行うことができる。
【００３０】
無電解めっき被膜は、基板の活性表面全面に形成してシード層としてもよいし、フォトレジストを利用して活性表面上に所定のパターンで形成することもできる。フォトレジストを利用する場合には、従来用いられているサブトラクティブ法、アディティブ法、セミアディティブ法などを用いて形成することができる。
【００３１】
サブトラクティブ法では、先ず基板表面全面に無電解めっきを行い、次いで所定の厚みの電解めっきを行う。その後、表面にフォトレジストフィルムを積層し、フォトレジストフィルムの表面にマスクを配置して露光・現像することでフォトレジストフィルムに所定のパターンフィルムを形成する。次に余分なめっきをエッチングにて除去した後、パターンフィルムを除去し、所定のパターンを形成する。
【００３２】
またアディティブ法では、高分子不導体よりなる基板の表面に、上記と同様に所定パターンが抜かれたパターンフィルムを形成し、次いで無電解めっき処理により基板上に無電解銅めっきパターンを形成する。そして必要に応じて電解めっきにより所定厚さの配線パターンとする。
【００３３】
所定厚さの配線パターンを形成した後は、必要に応じて全体に樹脂を塗布してソルダーレジストを形成する。なおアディティブ法の場合には、パターンフィルムを除去せずに残してソルダーレジストとすることも可能である。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００３５】
（実施例１）
平均粒径 0.1μｍの二酸化チタンを40重量％と、ガラス短繊維を40重量％含有するエポキシ樹脂からなる基板を用意した。この基板のＴｇは 200℃である。この基板１を用い、図１に示すように、紫外線ランプ２を用いて基板１の表面と垂直方向から照射強度 700μＷ／cm2 の紫外光を10分間照射した。これにより紫外光が照射された基板１の表面では、光触媒が活性化することで基板表面に極性基が多数生成し、活性表面10が形成された。
【００３６】
照射後にアルカリ脱脂処理を行い、次いで  水洗・乾燥後、３Ｎ塩酸水溶液に塩化パラジウムを 0.1重量％溶解し塩化錫を５重量％溶解して30℃に加熱された触媒溶液中に３分間浸漬し、次いでパラジウムを活性化するために、1.5N塩酸水溶液に３分間浸漬した。これにより触媒を吸着させた。その後、40℃に保温された硫酸銅めっき浴中に浸漬し、活性表面10に無電解銅めっき被膜３を１μｍ析出させた。
【００３７】
次に無電解銅めっき被膜３の表面にフォトレジストフィルムをラミネートし、マスクを配置して露光、現像した。その後、硫酸銅系の電解銅めっきを行い、フォトレジストフィルムの剥離、エッチングを行って、セミアディティブ法により配線パターン４を形成した。配線パターンは、ライン＆スペース＝20μｍ／20μｍ、厚さ15μｍである。
【００３８】
配線パターン４の形成後、最表面にソルダーレジスト（「PSR-4000」太陽インキ製造（株）製）を膜厚40μｍとなるように塗布・乾燥した。
【００３９】
得られたプリント配線基板について、ライン間の絶縁抵抗値を測定した。測定は、初期と、プリント配線基板を85℃−85％の恒温恒湿槽内に3000時間放置した後の両方で測定し、ソルダレジスト膜にDC100Vを印加して測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
また、フォトレジスト法を用いず、厚さ１μｍの無電解銅めっき被膜３の表面に硫酸銅系の電解銅めっきを行い、厚さ20μｍ以上の銅めっき膜を形成した。その後、得られた銅めっき膜に基板１に達する切り込みを１cm幅で入れ、引張り試験機にてめっき被膜の付着強度を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
（比較例１）
無機フィラーとしてE-ガラス布を80重量％含有するエポキシ樹脂からなる基板（Ｔｇ＝ 200℃）を用い、過マンガン酸カリウム水溶液により表面の粗化を行った。この表面粗化基板を用い、実施例１と同様にして配線パターンを形成し、次いでソルダーレジスト膜を形成した。そして実施例１と同様にして絶縁抵抗値を測定しようとしたが、配線パターン外で基板の凹部に無電解銅めっき被膜が残存していたので、測定困難であった。
【００４２】
またフォトレジスト法を用いず、厚さ１μｍの無電解銅めっき被膜の表面に硫酸銅系の電解銅めっきを行い、厚さ20μｍ以上の銅めっき膜を形成した。その後、得られた銅めっき膜に基板に達する切り込みを１cm幅で入れ、引張り試験機にてめっき被膜の付着強度を測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
（比較例２）
比較例１と同様の基板を用い、スピニングステージに載置した。そして二酸化チタン粉末をメタノールに混合した懸濁液を、ポンプを介してスプレーノズルから基板の表面に0.08〜0.2MPaの圧力で噴霧した。同時にスピニングステージとともに基板を50〜1000 rpmで回転駆動して懸濁液を塗布し、その後溶媒を乾燥させ基板表面に二酸化チタン粉末を担持した。二酸化チタンの膜厚は蛍光Ｘ線による測定の結果、約５μｍであった。
【００４４】
続いて、二酸化チタン粉末が担持された基板表面に対し、紫外線ランプ３から照射強度 700μＷ／cm2 の紫外光を10分間照射した。
【００４５】
その後、発振周波数40 kHzの超音波振動を与えながら水中洗浄を６分間行い、基板表面から二酸化チタン粉末を除去した。そして二酸化チタン粉末が除去された基板を用い、フォトレジスト法を用いず、厚さ１μｍの無電解銅めっき被膜の表面に硫酸銅系の電解銅めっきを行い、厚さ20μｍ以上の銅めっき膜を形成した。その後、得られた銅めっき膜に基板に達する切り込みを１cm幅で入れ、引張り試験機にてめっき被膜の付着強度を測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
＜評価＞
【００４７】
【表１】
2005085900.tif 000003
【００４８】
実施例１の方法で形成されたプリント基板は高い絶縁抵抗を示している。また付着強度は従来のデスミア処理によるものと大差なく、0.5kgf／cm以上であれば実用上何ら不具合が生じない。
【００４９】
しかし比較例１では、デスミア処理によって基板の凹凸が大きいために、実施例１と同様のエッチング処理だけでは凹部に無電解銅めっき被膜が残ってしまう。また比較例２では、付着強度が低すぎて実用的でないため、絶縁抵抗値の測定は行っていない。これから、光触媒粉末を担持した基板に紫外線を照射するだけでは無電解めっき被膜の付着性が低いが、光触媒粉末を含む基板に紫外線を照射することで無電解めっき被膜の付着性が格段に向上することが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例のプリント配線基板の製造方法の工程説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：基板            ２：紫外線ランプ      ３：無電解銅被膜
４：配線パターン    10：活性表面
【図１】
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