[发明专利]在非导电体表面电镀的方法

说明书

本发明涉及在非导电体表面电镀的方法。本发明还进一步地涉及在印刷电路基板的通孔内壁电镀导电性金属的方法。

在称作双面板及多层板的印刷电路基板上，为了要使电路相互间予以电性连接起见，需要在基板穿设通孔，对该孔内壁电镀导电性金属。

对非导电体的通孔内壁进行电镀的方法，例如在Shortt等的美国专利第3163588号说明书中已有揭示，即，在通孔内壁附着银、铜、石墨等粒子并赋予导电性之后，进行电镀的方法。然而，在该说明书所揭示的方法中，当剥离电镀过剩部分时，由于通孔内壁的电镀层产生针孔等缺陷，需要对该内壁再行电镀，不仅工艺复杂，而且完全不能适合现在对印刷电路基板的高密度且高可靠性的制造要求。

又，Radovsky等在美国专利第3099608号说明书中指出，作为电镀用导电层而使用石墨时的缺点为所电镀的金属析出性低等。

因此，现在对通孔内壁的金属电镀是实行无电解铜电镀。然而，无电解铜电镀具有下述的缺点。

（1）需要较长的处理时间。

（2）需要经常监视众多的处理液（需要补充各处理液的成分。而且，由于处理液对污染非常敏感，需要充分注意避免在前一个工艺中用过的成分被带进下一个工艺中）。

（3）需要众多的洗涤液，而且需要大量的洗涤水。

（4）废水处理的费用高。

不使用具有上述问题的无电解铜电镀的方法，有如Randolph等在美国专利第5139642号中所揭示的，将含有平均粒径小于约3μm的碳黑及表面活性剂的分散液接触通孔内壁而形成碳黑层，再将含有平均粒径小于约1.5μm的石墨及表面活性剂的分散液接触其上面而形成石墨层之后，进行电镀的方法。然而，由于该方法需要形成碳黑层及石墨层两个层作为电镀底层，工艺复杂且成本高。

本发明者为了提供一种其可靠性比使用碳黑层及石墨层两个层作为电镀底层的前述方法更高，而成本较低的、在非导电体，尤其是印刷电路基板的通孔内壁电镀导电性金属的方法而锐意研究的结果，完成了本发明。

本发明系在非导电体表面上的电镀方法，其特征为，

（a）将含有平均粒径2μm以下的石墨粒子及平均粒径1μm以下的碳黑粒子中至少一种（以下简称为特定碳粒）的水分散液接触非导电体表面，使该粒子附着之后，

（b）使该非导电体浸渍于pH3以下的强酸性水溶液中，

（c）接着，以所形成的特定碳粒层作为导电层而进行电镀，以及在印刷电路基板的通孔内壁进行电镀的方法，其特征为，

（a）将导电性金属层与非导电体叠层的、形成有通孔的基板表面与前述含有特定碳粒的水分散液接触，使该粒子附着之后，

（b）将该基板浸渍于pH3以下的强酸性水溶液中，

（c）接着，将前述金属层浸蚀0.01-5.0μm，除去附着于该基板表面的特定碳粒中在导电性金属层表面的特定碳粒，

（d）然后，以导电性金属层及非导电体表面的特定碳粒层作为导电层而进行电镀。

兹将本发明详细说明如下：

本发明的方法为，首先将含有特定碳粒的水分散液接触所要电镀的非导电体表面，使特定的碳粒附着。

作为前述特定的碳粒中的石墨粒子，使用平均粒径2μm以下的粒子，以1μm以下为宜，而以0.7μm以下的超微粒子更佳。前述平均粒径超过2μm时导电性会降低，而且，非导电体与所电镀的导电性金属层间的附着性亦降低。另一方面，作为碳黑粒子，使用平均粒径1μm以下的粒子，以0.5μm以下为宜，而以0.3μm以下的超微粒子更佳，若前述平均粒径超过1μm时，发生电镀后的金属不附着的部分，即空隙的发生概率变高，电镀的可靠性降低。本发明中所使用的石墨粒子及碳黑粒子并无特定的下限，只要不超过前述上限即可使用。前述石墨粒子及碳黑粒子可分别单独使用，也可并用。

前述水分散液中特定的碳粒的含量为10%（重量%，以下相同）以下，以1-5%为宜。若前述含量超过10%时，有在非导电体与所电镀的导电性金属之间发生密接不良的倾向，而小于1%时，石墨粒子及碳黑粒子中的粒子密度小，难以得到充分的导电性。

前述含有特定的碳粒的水分散液中，除了特定的碳粒外，可根据需要掺入各种成分。可掺入的成分的例子可举出，例如，提高特定碳粒对非导电体表面的附着性的粘合剂，提高前述附着性及溶液稳定性的表面活性剂，提高溶液稳定性的水溶性高分子化合物等。