(57)【要約】絶縁性基板（１０）上に抵抗体（１６）をめっきすることにより、この抵抗体をプリント回路基板（１０、１３）と一体的に製造出来るプロセスおよびこのプロセスによる生成物が明らかにされている。被めっき抵抗体のエッチングおよび酸化により絶縁性基板を均一化することが、被めっき抵抗体の均一性および整合性を改良するための技術として明らかにされている。１つの実施形態では、絶縁性基板が、抵抗性材料のめっきの前に化学エッチングにより処理される。
2004502304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約５×１０−６オーム・ｃｍ未満の体積抵抗率を有していて、約１×１０９オーム・ｃｍを超える体積抵抗率を有する絶縁性基板の上でかつそれによって分離される２個の金属回路トレースの間に抵抗体を形成する方法であって、該方法は、抵抗性材料が該回路トレースを接続するように該回路トレースの間の該絶縁性基板の領域上に、約５００〜１×１０−４オーム・ｃｍの体積抵抗率を有する該抵抗性材料をめっきする工程を含み、そして該回路トレースの間の該絶縁性基板の領域が、該絶縁性基板上に抵抗性材料をめっきする前に、化学エッチング、プラズマエッチング、レーザー焼準、蒸気噴射、サンダー仕上、ショットブラスティング、およびサンドブラストからなる群より選択されるプロセスにより処理される、方法。
【請求項２】
前記絶縁性基板が、前記抵抗性材料のめっきの前に化学エッチングにより処理される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記抵抗性材料がめっきされた後に酸化される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記抵抗性材料が、無電解ニッケル−リン、無電解パラジウム−リン、および無電解ルテニウム−リンからなる群より選択される材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記抵抗性材料がめっきされた後に酸化される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記抵抗性材料が、無電解ニッケル−リン、および無電解パラジウム−リンからなる群より選択される材料を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記抵抗性材料が約２〜３００マイクロインチの厚さにめっきされる、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記抵抗性材料が約２〜３００マイクロインチの厚さにめっきされる、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
一体型被めっき抵抗体を含むプリント回路基板の製造プロセスであって、該プロセスが、以下：
ａ）レジストが、ポジ型の方法で所望の回路網を、そしてネガ型の方法で該抵抗体用の配置部を含む該回路間の領域を規定し、それにより露出した金属表面およびレジスト被覆型金属表面を生成するように、上に金属が被覆されたポリマー系コアを含む金属合わせ板積層板の金属表面の部分の上にエッチングレジストを塗布する工程；
ｂ）露出した領域をエッチングで取り除きそれによりポリマー系コアの該露出した領域により分離される金属回路を得る工程；
ｃ）該レジストを剥離する工程；
ｄ）化学エッチング、プラズマエッチング、レーザー焼準、蒸気噴射、サンダー仕上、ショットブラスティング、およびサンドブラストからなる群より選択されるプロセスによりポリマー系コアの該露出した領域の少なくとも部分を処理する工程；
ｅ）該ポリマー系コアの露出した領域の少なくとも部分の上にめっきを受け入れるように、該部分を活性化する工程；
ｆ）該抵抗体の配置部を除いて、めっき用マスクが金属合わせ板積層板の全てのまたは実質的に全ての表面を覆うように該めっき用マスクを適用する工程；
ｇ）約５００〜１×１０−４オーム・ｃｍの体積抵抗率を有する抵抗性材料を用いて、該めっき用マスクで覆われない領域をめっきする工程；および
ｈ）該めっき用マスクを剥離する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項１０】
前記抵抗性材料が工程（ｇ）の後で酸化剤に曝露される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記プリント回路基板が工程（ｈ）の後で洗浄される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１２】
耐久性保護被膜が工程（ｈ）の後で前記プリント回路基板に被覆される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記抵抗性材料が約２〜３００マイクロインチの厚さにめっきされる、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記抵抗性材料が、無電解ニッケル−リンおよび無電解パラジウム−リンからなる群より選択される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記抵抗性材料が約２〜３００マイクロインチの厚さにめっきされる、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
ポリマー系基板の上にあり、該ポリマー系基板により分離される金属回路を含むプリント回路基板であって、該金属回路が約５００〜１×１０−４オーム・ｃｍの体積抵抗率を有する抵抗性材料により特定の点で接続され、該抵抗性材料が該ポリマー系基板の上に選択的にめっきされ、そして該ポリマー系基板の少なくとも部分が、該抵抗性材料をめっきする前に、化学エッチング、プラズマエッチング、レーザー焼準、蒸気噴射、サンダー仕上、ショットブラスティングおよびサンドブラストからなる群より選択されるプロセスで処理される、プリント回路基板。
【請求項１７】
前記抵抗性材料が約２〜３００マイクロインチの厚さにめっきされる、請求項１６に記載のプリント回路基板。
【請求項１８】
前記抵抗性材料が、無電解ニッケル−リン、および無電解パラジウム−リンからなる群より選択される、請求項１７に記載のプリント回路基板。
【請求項１９】
約１０９〜１０２０オーム・ｃｍの体積抵抗率を有する絶縁性基板の上でかつそれにより分離される２個の金属領域の間に抵抗体を形成する方法であって、該方法は、抵抗性材料が該金属領域を接続しその後に被めっき抵抗性材料が酸化剤と接触されるように、該金属領域の間にある該絶縁性基板の一部分の上に約５００〜１×１０−４オーム・ｃｍの体積抵抗率を有する抵抗性材料をめっきする工程を包含する、方法。
【請求項２０】
導電性領域がプリント回路基板上の回路である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記抵抗性材料が、無電解ニッケル−リンおよび無電解パラジウム−リンからなる群より選択される材料を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
一体型被めっき抵抗体を含むプリント回路基板の製造プロセスであって、該プロセスが、以下：
ａ）レジストが、ポジ型の方法で所望の回路網を、およびネガ型の方法で該抵抗体用の配置部を含む回路網間の領域を規定し、それにより露出した金属表面およびレジスト被覆型金属表面を生成するように、金属被覆体を上に含むポリマー系コアを含む金属合わせ板積層板の金属表面の部分の上にエッチングレジストを塗布する工程；
ｂ）該露出した金属表面をエッチングで取り除きそれによりポリマー系コアの該露出した領域により分離される金属回路を得る工程；
ｃ）該レジストを剥離する工程；
ｄ）化学エッチング、プラズマエッチング、レーザー焼準、蒸気噴射、サンダー仕上、ショットブラスティング、およびサンドブラストからなる群より選択されるプロセスによりポリマー系コアの該露出した領域の少なくとも部分を処理する工程；
ｅ）該ポリマー系コアの露出した領域の少なくとも部分にめっきを受け入れるように、該部分を活性化する工程；
ｆ）該抵抗体の配置部を除いて、めっき用マスクが金属合わせ板積層板の全てまたは実質的に全てを覆うように、めっき用マスクを適用する工程；ならびに
ｇ）抵抗性材料で、該めっき用マスクで覆われない領域をめっきして抵抗体を形成する工程であって、形成される該抵抗体は約１０〜１０００オームの絶縁抵抗、約０．００５インチ〜０．２０インチの長さ、約０．００５インチ〜０．２０インチの幅および約５〜１００マイクロインチの厚さを有する工程、
を特徴とする、プロセス。
【請求項２３】
前記抵抗体が工程（ｇ）の後で酸化剤に曝露される、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記プリント回路基板が工程（ｇ）の後で洗浄される、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記抵抗性材料が、無電解ニッケル−リン、および無電解パラジウム−リンからなる群より選択される、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２６】
耐久性保護被膜が工程（ｇ）の後でプリント回路基板に被覆される、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記抵抗体が金属回路の上で重複する、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記抵抗体が、約０．００５〜０．０８０インチの長さ、約０．００５〜０．０８０インチの幅および約５〜２５マイクロインチの厚さを有する、請求項２２に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願は、１９９６年１０月１６日に出願されて、現在係属中の米国特許出願番号０８／７３２，６４９の一部継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、プリントされた被めっき抵抗体を含む両面または多層プリント回路基板の製造プロセスに関する。提案されているこの方法は、プリント回路基板の表面の所定の位置にプリントおよびめっきされる一体型抵抗体を含むプリント回路を作製する。このプロセスは、以前に可能であったよりも効率よくしかも経済的な方法で、抵抗体を含むプリント回路基板を作製する。
【０００３】
（発明の背景）
プリント回路の製造では、その各面に回路網を有する平面板（例えば、両面プリント回路基板）を提供することが現在は普通に行なわれている。絶縁性基板および導電性金属の一体型平面積層板からなる基板を作製し、その基板には、絶縁性基板により分離された導電性金属の１個以上の平行な内層または平板が、プリント回路埋込物（ｐｏｔｔｅｒｓ）を含む積層板の内層と一緒に露出される外側面を含む構造体内部に存在することも普通に行なわれている（例えば、多層プリント回路基板）。
【０００４】
両面および多層回路基板では、導電性回路を含む基板のいろいろな層および／または面の間またはそれらの中に相互接続を提供することが必要である。これらは、電気的相互接続を必要とする面および層と連絡する金属化された導電性スルーホールを基板に取付けることにより達成される。導電性スルーホールを取付けるのに主として使用される方法は、基板に穿孔またはパンチングで通したスルーホールの非導電性表面上に金属の無電解析出をすることによる。一般的には、無電解析出の後には、導電性金属を所要の厚さに析出させるためにスルーホールの中に金属を電解析出させることが続く。最近、幾つかのプロセスでは、先行の無電解析出を必要とすることなく、スルーホールの中に直接無電解めっきをすることが可能になった。
【０００５】
プリント回路基板を作製する代表的な製造手順は、銅被覆積層板から始まる。紙フェノールおよびポリイミドのような別のタイプの絶縁性基板が使用されてきたが、銅被覆積層板は、基板の平坦な両面に接着された銅箔を含むガラス強化エポキシ絶縁性基板を含む。最初に、銅被覆積層板にスルーホールが穿孔またはパンチングされ、それにより絶縁性基板材料のスルーホール表面を露出させる。次いで、このホールは、スルーホールの中および銅表面に導電性金属を析出する化学めっきプロセスにかけられる。めっき用マスクは、所望される回路網のネガ型画像の外側面に取付けられる。次いで、銅は、めっき用マスクによって被覆されない全表面に予め定められた厚さまで電解めっきされのち、エッチングレジストとして作用するスズの薄い析出を行なう。次に、めっき用レジストを剥離し、露出した銅表面（すなわち、エッチングレジストでめっきされない表面）はエッチングで取り除かれる。最後に、エッチングレジストは取り除かれ、プリント回路基板は、はんだマスク、次いで熱風はんだレベリングのような多数の公知の仕上げ方法の１つを使って仕上げられる。前記の方法は、一般的に、パターンめっきプロセスと呼ばれ、両面プリント回路基板または多層基板の作製には適している。しかしながら、多層基板の場合には、出発材料は、内層と呼ばれる回路網の内側平面を含む銅被覆積層板である。
【０００６】
単純なプリント回路基板および多層プリント回路基板の内層は、プリント・アンド・エッチング（ｐｒｉｎｔａｎｄ ｅｔｃｈ）と呼ばれる技術によって作製される。この方法では、感光性高分子は銅被覆積層板の銅表面上で積層されるか、または乾燥される。次いで、この感光性高分子は、ネガを使って選択的に画像化され現像されると、銅被覆積層板の表面に所望の回路パターンのポジ画像が作製される。次いで、露出した銅はエッチングで取り除かれ、そして感光性高分子が剥離されると、所望の回路パターンが現われる。
【０００７】
半加法（ｓｅｍｉ−ａｄｄｉｔｉｖｅ）プロセスをプリント・アンド・エッチングプロセスと連携して使用すると、被めっきスルーホールを含む両面型または多層のプリント・アンド・エッチング基板を作製することが可能である。このプロセスでは、銅被覆積層板、または外側表面に銅箔を含む多層パッケージは、前述のプリント・アンド・エッチングプロセスにより加工される。次いで、基板にスルーホールが所望の配列で穿孔される。次に、スルーホールおよび回路を除いて、めっき用レジストは基板の実質的に全部の外側表面を覆うように塗布される。次いで、露出領域は無電解めっきされる。
【０００８】
前述に加えて、多くのその他のプロセスを使ってプリント回路基板が作製されている。これらのプロセスのなかには、米国特許第３，９８２，０４５号、同第４，８４７，１１４号および同第５，２４６，８１７号に詳細に記載されているのもあり、これらの各々の教示はその全体が本明細書中に参考として援用される。しかしながら、先行技術のプロセスでは、もし必要な場合には、抵抗体が回路基板自体の外部に取付ける必要があるように、回路が製造されている（例えば、付属品として回路基板の表面に取付けられる）。
【０００９】
本明細書の本発明者らは、抵抗体がプリント回路基板の回路網一体化要素としてプリントされ、かつ、めっきされることが出来るプロセスを発見した。このプロセスは、必要な抵抗体を提供する効率的でかつ経済的な方法を提供する。さらに、本プロセスは、先行技術の方法によって作製されるプリント回路基板と比較して、作製されるプリント回路基板の更なる小型化を提供する。これに関する代表的な先行技術は米国特許第３，８０８，５７６号および同第２，６６２，９５７号であり、この両方の教示はその全体が本明細書中に参考として援用される。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、本発明は、一体型抵抗体を含むプリント回路を作製し、その抵抗体は、最も必要としている用途によって要求されるような特定の一定の抵抗を有する。
【００１１】
図面は、本発明の基本プロセスの各工程を一まとめにして視覚的に示している。
【００１２】
（発明の要旨）
本発明は、プリント回路基板の一体型要素として抵抗体をプリントおよびめっきするプロセスを提案する。前述のプロセスを、次の順序の加工工程による基本的な形で説明する：
ａ）金属合わせ板積層板（または多層パッケージ）の表面上に所望のパターンでエッチングレジストを塗布する。所望のパターンは、好ましくはポジ型で所望される導電性回路を規定すべきであり、およびネガ型で抵抗体のための回路間の領域および配置を規定すべきである；
ｂ）露出された銅をエッチングで取り除き、好ましくはエッチングレジストを取り除く；
ｃ）表面上にめっきを受け入れるように、この表面を活性化する；
ｄ）抵抗体がめっきされる予定の領域を除いて、実質的に全ての表面を覆うめっき用マスクを適用する；
ｅ）抵抗性材料で露出領域をめっきする；そして
ｆ）めっき用マスクを剥離する。
【００１３】
前記のプロセスの等価物として、前記の工程ａおよびｂは次の工程を含む加法（ａｄｄｉｔｉｖｅ）プロセスによって置き換えることが出来る：
ａ．１）未処理の誘電性基板の表面上にめっきを受け入れるように、この表面を活性化する；
ａ．２）所望の回路がネガ型で規定され、一方、この回路と抵抗体の配置との間の領域がポジ型で規定されるように、めっき用マスクを誘電性基板に適用する；
ａ．３）所望の回路網をめっきする；
ａ．４）めっき用レジストを剥離する；そして
引き続いて前述の次の工程（ｃ）〜（ｆ）に従う。
【００１４】
１つの好ましい実施形態では、誘電性表面を均一化するために、工程ｂの後ではあるが工程ｃの前に基板には誘電性エッチング液がかけられる。本発明者らは、誘電性表面を均一化するためにこの時点でエッチングすると、より一定で、予測可能な抵抗を有する被めっき抵抗体が得られることを見出した。
【００１５】
別の好ましい実施形態では、被めっきレジスト材料を、工程（ｅ）と（ｆ）との間、または工程（ｆ）の後で酸化剤と接触させる。本発明者らは、必要ならば、被めっきレジスト材料を酸化剤と接触させ、それにより制御された方法で被めっきレジスト材料を酸化すると、さらに一定の予測可能な抵抗を持つ、そして必要に応じてさらに高い抵抗を持つ被めっき抵抗体が得られることを見出した。制御された酸化によって固有抵抗は増加する。
【００１６】
第３の好ましい実施形態では、工程（ｃ）からの僅かな残留活性剤種も取り除くために、そして、さもなければ、一般的に、基板の表面絶縁抵抗を改良するために、このプリント回路基板は工程（ｆ）の後の洗浄工程にかけられる。本発明者らは、この工程を取り入れると、この点に関して、より高い信頼性のあるプリント回路基板が作製されることを見出した。
【００１７】
（発明の詳細な説明）
本明細書に記載されているプロセスは、絶縁性基材の上にあり、かつ分離されている２個の導電性領域の間に抵抗体を形成する方法を提供する。記載されている方法は、抵抗性材料が導電性領域を接続するように、導電性領域の間にある絶縁性基材の上の抵抗性材料をめっきする方法を提供する。記載されているプロセスは、回路と一体化している被めっき抵抗体を含むプリント回路基板を作製する際に特に有用である。最も基本的な加工順序は、次のように説明される：
ａ）レジストがポジ型の方法で所望の回路網を規定し、一方、抵抗体用の配置を含めて、回路間の領域がネガ型の方法で規定されるように、金属合わせ板積層板の表面上にエッチングレジストを塗布する；
ｂ）被露出銅表面をエッチングで取り除き、レジストをストリッピングする；
ｃ）必要に応じて、化学エッチング、プラズマエッチング、レーザー焼準（ｌａｓｅｒ　ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ）、蒸気噴射、サンダー仕上、ショットブラスティングおよびサンドブラストからなる群より選択されるプロセスにより露出された誘電性表面を処理する；
ｄ）被露出誘電性表面のめっきを受け入れるように、この表面を活性化する；
ｅ）抵抗体がめっきされる予定の領域を除いて、めっき用レジストが全てまたは実質的に全ての表面を覆うようにめっき用マスクを適用する（即ち、抵抗体領域がネガ型の方法で規定されるように；
ｆ）被露出領域をめっきする；
ｇ）必要に応じて、被めっき領域を酸化剤と接触させる；
ｈ）めっき用マスクをストリッピングする；
ｉ）必要に応じてプリント回路基板の表面を洗浄する；そして
ｊ）必要に応じて、抵抗体を保護用被膜で被覆する。
【００１８】
工程（ａ）および（ｂ）は、共に、金属合わせ板誘電性積層板の表面に規定される回路網の生成を必要とする（または多層パッケージ−即ち、単一平面パッケージの中に積層されている１層以上の内層を含む数層の回路網。内層は、本発明の被めっき抵抗体を含んでも含まなくてもよい。もしそうならば、内層は本明細書に記載されているプロセスによって作製され得る）。金属合わせ板積層板は、必要に応じて、所望の配列でその中にスルーホールを含むことが可能である。スルーホールは、この時点でめっきされていても、あるいはされていなくてもよい。この場合に重要なことは、抵抗体がめっきされる回路網の中の特定開路（“抵抗体領域”）の規定および生成と並んで金属合わせ板積層板の表面上の回路パターンの規定および生成である。特定の抵抗体領域の長さおよび幅は、明らかに、めっき後に得られる抵抗に直接影響を及ぼす。
【００１９】
回路網および抵抗体領域の規定および生成は、多くの方法で達成することが出来る。最もありふれた方法は、本工程（ａ）および（ｂ）に記載されている減法（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）プロセスによる方法である。減法プロセスでは、金属（通常は銅）合わせ板積層板が使用される。金属合わせ板積層板は、金属箔が両方の外側表面に接着している誘電性平面基板を含む。考察しているように、誘電性基板は、一般的に、ガラス強化エポキシであるが、当業界で周知のいろいろなその他の絶縁性材料でも可能である。いずれの場合でも、レジストがポジ型の方法で回路を規定し、一方、ネガ型の方法で回路と抵抗体領域との間の領域を規定するように、レジストパターンは金属表面に適用される。これを達成する最も代表的方法は、フォトレジストを使用することである。この場合、フォトレジストは液体または乾燥した状態のいずれかで金属表面に適用される。次に、フォトレジストは、ネガ型によって化学線照射に選択的に露光される。レジストの非露光領域が現像されると所望のパターンが現われる。それとは別に、レジストは、直接、所望のパターンで金属表面にスクリーン印刷（ｓｃｒｅｅｎ）されることが可能である。回路がレジストにより規定されたのち、被露光銅領域がエッチングで取り除かれ、レジストがストリッピングされると回路が現われる。従って、回路と抵抗体領域の間の領域は、今は、むき出しの誘電体となる。
【００２０】
工程（ｃ）は任意であるが、推奨される。抵抗体が使用可能であり、信頼されるためには、抵抗は、予想可能で比較的一定であり、信頼されなければならない。本発明者らは、予測可能な、比較的一定で、信頼される抵抗を持つ被めっき抵抗体を得るためには、抵抗体と共にめっきされる誘電性表面を均一化しなければならないことを見出した。この点に関して、本発明者らは、抵抗体がめっきされる予定の抵抗体表面を均一化することにより、被めっき抵抗体の誘電性表面の均一性、並びに予測可能な比較的一定であり信頼性のある抵抗を得た。均一化は、蒸気噴射、化学エッチング、プラズマエッチング、レーザー焼準または機械的均一化のような数種の方法で達成することが出来る。機械的均一化は、サンダー仕上、サンドブラスト、またはショットブラスティングにより達成することが出来る。本発明者らは、化学エッチングによる表面均一化が最も信頼性があり、しかも効率的な手段であることを見出した。この点で使用される特定のエッチング液は、使用される誘電体に適合しなければならない。しかしながら、ガラス強化エポキシが使用される場合、本発明者らは、アルカリ性過マンガン酸塩、濃硫酸、クロム酸またはプラズマが、誘電体の表面をエッチングして均一化するのに特に有用であることを見出した。１４０°Ｆより高い温度で、２〜２０分間、１０重量％の苛性溶液中の５０グラム／リットル超の濃度の過マンガン酸ナトリウムまたはカリウム溶液はこの点で特に好ましい。この点に関して、過マンガン酸塩が使用される場合、これらの塩は、誘電体をさらに過マンガン酸塩エッチングに敏感にさせる膨潤剤または増感剤によって優れたものにさせることが可能である。エポキシに対する一般的膨潤剤は、９０〜１２０°Ｆで１〜５分間で充分に適用されるｍ−ピロールである。さらに、過マンガン酸塩エッチングに続いて、一般的に、過マンガン酸塩の残渣を取り除く酸性還元溶液が適用される。
【００２１】
工程（ｄ）には、めっきされる表面を活性化することが含まれる。表面の活性化は、貴金属活性化剤（または当該分野で公知の非貴金属もしくはその他の活性化剤）の中での一回の浸漬から、多段階を含む完全めっきサイクルまで複雑に多岐にわたることが出来る。一般的に、活性化プロセスは、コンディショナー（界面活性剤またはその他のタイプ）から始まり、活性化剤（ＰｄＣｌ２／ＳｎＣｌ２コロイド）および促進剤が続く。各化学処理の間にクリーンな水によるすすぎが挿入される。選ばれる活性化サイクルに関係なく、その主な目的は、表面がめっきを開始して受けるように表面を処理することである。これを実行するのには多種多様な方法が当該分野で公知であり、そのうちのいずれもが本発明で有利に利用可能である。米国特許第５，０３２，４２７号（Ｋｕｋａｎｓｋｉｓら）、第４，９７６，９９０号（Ｂａｃｈら）および第４，８６３，７５８号（Ｒｈｏｄｅｎｉｚｅｒ）を参照のこと（これらの教示は、その全体が、本明細書に参考として援用される）。
【００２２】
工程（ｅ）では、抵抗体領域がネガ型の方法で規定されるように、めっき用マスクが適用される。一般的に、これを達成するには、抵抗体領域を除いてめっき用マスクは、全てのまたは実質的に全ての表面を覆う。本発明者らは、めっき用マスクを使って全ての回路を覆い抵抗性めっきを単に導電性回路と接触させることとは対照的に、もし、めっき用マスクによって抵抗性めっきが導電性回路に適合するいくつかのめっきの重複を可能にするならば、被めっき抵抗体はさらに信頼出来ることを見出した。いずれの場合でも、めっき用マスクが次のめっき浴で完全さを維持する限り、このめっき用マスクは、当該分野で公知の一般的ないずれのめっき用マスクでもよい。めっき用マスクは、所望のパターンで表面上にスクリーンされ、あるいはブランケットコーティングされ、光画像化され、そして現像されてもよい。
【００２３】
工程（ｆ）は、抵抗体をめっきすることを含む。この段階では、めっきは、めっき用マスクで覆われない領域の上だけで起こる（即ち、好ましくは抵抗体が回路に接続する回路上のある重なり部を含む抵抗体領域）。種々のめっき浴が有利に利用され得る。本発明者らは、ニッケル−リン（ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ）無電解めっき浴、パラジウム−リンまたはルテニウム−リン無電解めっき浴を含めて、無電解および貴金属めっき浴がこの点で特に有用であることを見出した。めっきの前に表面を洗浄および／または促進することが必要に応じて望ましいことがある。
【００２４】
明らかに、被めっき金属の厚さは、得られる抵抗体の抵抗率に直接の影響を及ぼす。本発明者らは、一般的に、金属の厚さを、０．０５〜２．５ミクロン、好ましくは０．１０〜１．０ミクロンそして最も好ましくは０．１０〜０．５０ミクロンの範囲にめっきすることが有利であることを見出した。使用されるめっき浴および所望の最終抵抗によるが、めっきをするには、好ましくは２〜３分間、さらに好ましくは５〜１０分間を要する。
【００２５】
所望の最終抵抗によって決まるが、次の因子を調整することにより、得られる抵抗体の抵抗率を変動させることが可能である：即ち、被めっき金属のタイプ、被めっき金属の厚さ、抵抗体の長さおよび抵抗体の幅。被めっき金属のタイプに関しては、ニッケル−リンまたはルテニウム−リンのリン含量が、最終析出物の抵抗率に影響を及ぼす。前記の因子の全てを変化させることにより、所望の最終抵抗を達成し得る。本発明者らは、めっきされるニッケルまたはパラジウムの固有抵抗は、金属のリン含量と共に増加することを見出した。本発明者らは、また、１０〜１３重量％のリン含量を有するニッケルおよび２〜８重量％のリン含量のパラジウムを含む抵抗体をめっきすることが最も有用であることを見出した。本発明者らは、高リン含量の金属、特にニッケルまたはパラジウムが、比較的高い固有抵抗を有する被めっき被膜を生成することを見出した。従って、抵抗体のあらゆる所定の所望の最終抵抗に対しては、より厚い材料（長さおよび幅を一定に保って）をめっきすることにより、さらに信頼性のある被めっき抵抗体を得ることが出来る。このことはまた、２〜３分間の範囲の工業的に許容可能なめっき時間を可能にする。２〜３分間より短いめっき時間は、短か過ぎて信頼性を持って工業的プロセスで容易に制御することが出来ず、それにより比較的信頼性のない被めっき抵抗体となる。いろいろな抵抗の抵抗体が、同じ回路基板で必要ならば、工程（ｅ）および（ｆ）または（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）を繰り返すと、異なる厚さの抵抗性材料または異なる抵抗性材料を含むいろいろな抵抗体をめっきすることが出来る。それとは別に、勿論、抵抗体の長さおよび幅のようなその他の変数は、どの段階も繰り返すことなく変更出来る。
【００２６】
工程（ｇ）は、必要に応じて、好ましくは制御された化学酸化によって被めっき抵抗体金属の酸化の制御を行なう。本発明者らは、制御された酸化が、被めっき抵抗体の抵抗率を増加する方法、さらに重要なことは一貫した基準でさらに予測可能な抵抗を提供する方法であることを見出した。この点では、好ましいヨウ素酸カリウムを含めて、種々の酸化物を使用し得る。ヨウ素酸カリウムを使用する場合、９０℃の温度で５分間、１０〜７５ｇｒ／ｌのヨウ素酸カリウムを含む水溶液が有効であることが判った。また、より高い固有抵抗の材料では、より厚い被めっき材料（その他の変数は一定）、より信頼性のある被めっき抵抗体、および工業的に許容出来るめっき時間が得られる。本発明者らは、同じ非酸化金属の固有抵抗を基準として被めっき金属の固有抵抗を２０〜４００パーセント増大させることが出来ることを見出した。
【００２７】
工程（ｈ）には、めっき用マスクをストリッピングすることが含まれる。ストリッピング溶液は、使用されためっき用マスクに適合するように選ばれなければならない。一般的に、めっき用マスクはアルカリ性溶液の中でストリッピングされ得るが、しかしながら、なかには有機溶剤を必要とするのもある。
【００２８】
この時点、即ち工程（ｉ）で、必要に応じて、僅かの残留活性化剤も取り除き、基板の表面絶縁抵抗を高めるためにプリント回路基板の表面を洗浄することが有利である。米国特許第５，２２１，４１８号；第５，２０７，８６７号；および第４，９７８，４２２号の各々の教示は、その全体が、本明細書に参考として援用され、これらの全ては、本明細書の工程（ｉ）によって示唆されるように、基板の洗浄および基板の表面絶縁抵抗の増大のいろいろな手段を教示している。被めっき抵抗体の抵抗が先行の洗浄により悪影響を受けないように注意しなければならない。持続性にしろ非持続性にしろ、同じタイプの被膜を使用することにより前述の回路を洗浄する前に、被めっき抵抗体を保護することは有利であり得る。
【００２９】
最後に、はんだマスクのような保護被膜を用いて、被めっき抵抗体を含めて基板の表面を覆うことは、通常、望ましい。はんだマスクは、後続の加工の際に基板の保護には望ましく、しかも得られる製品の耐久性を高めるのに望ましい。代表的なはんだマスク加工は米国特許第５，２９６，３３４号に記載されていて、この教示は、その全体が、本明細書に参考として援用される。
【００３０】
抵抗率は電気伝導度の逆数値である。それは、ＡＳＴＭ　Ｄ２５７で規定されているように、体積抵抗率、表面抵抗率および／または絶縁抵抗によって表されるのが普通である。体積抵抗率は、単位立方体の表面の間の抵抗であり、Ｖ＝ＡＲ／Ｘに等しく、式中、Ｖはオーム・ｃｍで表される体積抵抗率であり、Ａは電気経路の断面積（ｃｍ２）であり、Ｒは測定した抵抗（オーム）であり、そしてＸは電気経路の長さである。本発明に記載されている被めっき抵抗体の体積抵抗率値は、約５００〜１×１０−４オーム・ｃｍ、そして好ましくは約５〜５×１０−４オーム・ｃｍの範囲、最も好ましくは約１×１０−２〜１×１０−３オーム・ｃｍの範囲が可能である。表面抵抗率は絶縁体の表面で電流の流れを妨げる絶縁体の能力であり、Ｓ＝ＰＲ／ｄに等しく、式中、Ｓはオーム／面積（ｓｑｕａｒｅ）で表される表面抵抗率であり、ＰはＡＳＴＭ　Ｄ２５７に示されているガード付き電極のパラメーター（ｃｍ）であり、Ｒは測定した抵抗であり、そしてＤは電極間の距離（ｃｍ）である。絶縁抵抗は特定の装置または配置に基づいて測定し、体積および表面抵抗率の総合的な効果である。絶縁抵抗は、オームで表されるのが普通であり、特定の装置または配置が関連する。本発明に記載されている被めっき抵抗体は、約１〜１０，０００オーム、好ましくは約１０〜１，０００オームの範囲の絶縁抵抗を有する。
【００３１】
前記の原理を、特別に所望される設計の抵抗（即ち、絶縁抵抗）を有する特定の被めっき抵抗体に適用するに当たって、次の方程式が有用である：
【００３２】
【数１】
2004502304.tif 000003
ここで、式中、Ｒ＝特定の被めっき抵抗体の所望される全抵抗（即ち、その絶縁抵抗）。
【００３３】
Ｖ＝被めっき析出物の体積抵抗率であり、特定のめっき溶液に対して概ねほぼ一定である。
【００３４】
Ｘ＝被めっき抵抗体の長さ
Ａ＝被めっき抵抗体の断面積（幅×厚さ）。
【００３５】
代表的な例では、幅０．００５インチ、長さ０．００５インチおよび２７５オーム±１５オームの所望される全抵抗の被めっき抵抗体が必要とされ得る。約７×１０−３オーム・ｃｍの体積抵抗率を有する改良型無電解ニッケル−リン析出物を析出するめっき溶液を使用し、厚さ１０マイクロインチの前記の無電解ニッケルを析出させると、次のような所望の全抵抗の抵抗体を得ることが可能である：
【００３６】
【数２】
2004502304.tif 000004
抵抗をさらに上げる必要があるならば、そのような被めっき析出物を本明細書で説明したように酸化し得る。この点で、再現性のある結果を得るのに重要なことは、本明細書で説明しているように前記の表面をめっきする前に表面を標準化することであることに留意すべきである。析出物の後酸化も抵抗の増大および再現性の改良をすることが出来る。
【００３７】
比較目的のために、プリント回路基板上の被めっき銅回路網または銅めっきスルーホールの体積抵抗率は、一般的に約５×１０−５オーム・ｃｍ未満であり、好ましくは約１×１０−６〜１×１０−８オーム・ｃｍの範囲であり得る。ＦＲ−４エポキシガラスプリント回路基板の絶縁性基材の体積抵抗率は、一般的に約１０９オーム・ｃｍ超であり、好ましくは約１０９〜１０２０オーム・ｃｍの範囲が可能であるのが好ましい。
【００３８】
電子デバイスの小型化の足並みに合わせて、プリント回路基板の表面積はさらにコンパクトで、さらに高価になっている。結果として、本発明による被めっき抵抗体の全体的なサイズは、縮小を続けるプリント回路基板のサイズの要求を満さなければならない。本発明に従って調製された５００〜１×１０−４オーム・ｃｍの範囲の体積抵抗率を有する被めっき抵抗体は、約０．００２インチ〜１．０インチ、好ましくは約０．００５〜０．２０インチ、最も好ましくは約０．００５〜０．０８０インチの範囲の長さで、約０．００２〜１．０インチ、好ましくは約０．００５〜０．２０インチ、最も好ましくは約０．００５〜０．０８０インチの範囲の幅で、そして約２〜３００マイクロインチ、好ましくは約５〜１００マイクロインチそして最も好ましくは約５〜２５マイクロインチの範囲の厚さで形成され得る。一般的に、前記長さおよび幅の寸法は、画像化された寸法である（即ち、抵抗性材料でめっきされる範囲の画像化されためっき用マスクの寸法）。被めっき抵抗体の実際の寸法は多少変動することがある。
【００３９】
次の実施例は、説明だけを目的として示すのであって、限定するものであると決して考えてならない：
（実施例Ｉ）
銅被覆ガラス強化エポキシ積層板を次の順序で加工した：
１．乾燥したフィルムレジスト（ＭａｃＤｅｒｍｉｄ、Ｉｎｃ．から購入可能なＡｑｕａｍｅｒ　ＣＦ−１．５）を積層板の両方の銅表面に積層した。次に、レジストを、ネガを通る露光により選択的に紫外線に露光した。紫外線が回路領域にだけ当たるようにネガを設計した（即ち、回路はポジ型で規定され、一方、回路と抵抗体領域との間の領域はネガ型で規定される）。レジストの非露光部分は１重量％の炭酸カリウム溶液を使って９０°Ｆで３０秒間の現像により取り除いた。
【００４０】
２．露光された銅がエッチングによりきれいに取り除かれるまで、露光された銅表面はアンモニア性塩化銅エッチング液を１１０°Ｆで噴霧することによるエッチングで取り除いた。次に、レジストを、１０重量％の苛性溶液によりストリッピングした。
【００４１】
３．この表面を活性化して次の加工順序により表面上でめっきを受け入れた：
ａ）ＭａｃＤｅｒｍｉｄ　Ｍ−コンディショナー、１１０°Ｆ、２分間
ｂ）ＭａｃＤｅｒｍｉｄ　Ｍ−予備活性化剤、７５°Ｆ、２分間
ｃ）ＭａｃＤｅｒｍｉｄ　Ｍ−活性化剤、１００°Ｆ、５分間
クリーンな水によるすすぎは、各々の前記工程の間に挿入した。
【００４２】
４．次いで、ＭａｃＤｅｒｍｉｄ　Ｖｉａｔｅｋ　ＰＭ＃４めっき用マスクは、抵抗体がめっきされる予定の領域（“抵抗体領域”）を除いて、全表面を覆うように表面の上にスクリーンした（即ち、抵抗体領域がネガ型で規定されるように）。次いで、めっき用マスクを焼き付けて２５０°Ｆで５分間硬化させた。抵抗体領域の幅および長さ、無電解パラジウム−リンの抵抗率、およびパラジウム−リンめっきの厚さを使って、被めっき抵抗体の最終抵抗を設計して予測した。
【００４３】
５．次に、提供されたデータシートによって調製したＭａｃＤｅｒｍｉｄ　Ｐａｌｌａｓ　５２無電解パラジウム−リンめっき浴に１５０°Ｆで５分間浸漬することにより抵抗体領域をめっきした。約０．１〜０．２ミクロンの無電解パラジウム−リンがめっきされた。
【００４４】
６．次いで、１０重量％の苛性溶液を使って、１５０°Ｆで２分間めっき用マスクをストリッピングしたのち、完全にすすいだ。
【００４５】
次に、基板を電気的に試験して、被めっき抵抗体の実際の抵抗を測定したのち、この実際の抵抗を設計抵抗と比較した。２５〜３０％の分散を記録した。
【００４６】
（実施例ＩＩ）
工程２の後で工程３の前に次の追加プロセスを挿入したことを除いて、銅被覆ガラス強化エポキシ積層板を実施ＩＩと同じ順序で加工した：
ａ）Ｍ−ピロール、１００重量％、９０°Ｆ、２分間
ｂ）過マンガン酸カリウム、６０ｇｒ／ｌ、１０重量％の苛性ソーダ、１６０°Ｆ、１０分間
ｃ）１０重量％の塩酸、５ｇｒ／ｌの硫酸ヒドロキシルアミン、１１０°Ｆ、５分間。
【００４７】
次に、基板を電気的に試験して、被めっき抵抗体の実際の抵抗を測定したのち、この実際の抵抗を設計抵抗と比較した。８〜１０％の分散を記録した。
【００４８】
（実施例ＩＩＩ）
実施例ＩＩＩで示しているように、加工の終わりに、次の手順を行なったことを除いて、実施例ＩＩＩと同じ手順により銅被覆ガラス強化エポキシ積層板を加工した：
９０℃で５分間、４０ｇｒ／ｌのヨウ素酸カリウムの水溶液の中に基板を浸漬することにより抵抗体を酸化した。
【００４９】
次に、基板を電気的に試験して被めっき抵抗体の実際の抵抗を測定した。実際の抵抗は、実施ＩＩの非酸化抵抗体と比較して３００％増大した。５〜１０％の分散を記録した。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】図１Ａは、絶縁性で誘電性の基板１０、および付着した銅箔１１を含む銅被覆積層板の片面（最もありそうには、両面とも同じ方法で加工されるが）を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、銅箔１１上に画像化されたレジスト１２の存在を示す。レジスト１２は、既に画像化され現像されており、従って銅箔１１の所望の部分だけを覆っている。
【図１Ｃ】図１Ｃは、露出された銅が今はエッチングで取り除かれ、基板１０上の、不連続レジストで覆われている銅のトレース１３および１４が残されていることを示している。
【図１Ｄ】図１Ｄは、レジストが、今は完全に剥離されて基板１０上に所望の銅のトレース１３および１４だけが残されていることを示している。
【図１Ｅ】図１Ｅは、抵抗体がめっきされる部分を除いて基板の全領域を覆うめっき用レジスト１５の塗布を示している。
【図１Ｆ】図１Ｆは、以前には不連続であった銅のトレース１３および１４を接続する被めっき抵抗体１６を示している。
【図１Ｇ】図１Ｇは、めっき用レジストが剥離された後の回路を示している。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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