JP2016157840A - Method for manufacturing printed-wiring board - Google Patents

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Yasuhiro Kawai
康裕 川合
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printed-wiring board with a low possibility of short-circuit occurrence between mutually adjacent pads and between a pad and a wiring.SOLUTION: A method for manufacturing a printed-wiring board comprising a base insulation layer 1 composed of an insulation material, a conductor layer 2 including a pad 2a and a wiring, and a solder resist layer 4, includes: a solder resist laminating step of covering the base insulation layer and the conductor layer by an uncured solder resist layer composed of a photocurable resin; an exposing step of curing a portion not covered by a mask of a solder resist layer by exposing the solder resist layer in a state in which the position of the solder resist layer corresponding to the position of the pad of the conductor layer is covered by a mask 5; a heat treatment step of temporarily curing the exposed solder resist layer by heating; a developing step of forming an opening 6 in the solder resist layer by developing the temporarily cured solder resist layer; and a heating step of fully curing the developed solder resist layer.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、絶縁材料からなる基部絶縁層と、前記基部絶縁層上に形成された、パッドと配線とを含む導体層と、前記基部絶縁層および前記導体層上に形成された、前記パッド上に開口を有するソルダーレジスト層と、を備えるプリント配線板の製造方法に関する。   The present invention includes a base insulating layer made of an insulating material, a conductor layer formed on the base insulating layer, including a pad and a wiring, and the base insulating layer and the pad formed on the conductor layer. And a solder resist layer having an opening in the printed wiring board.

従来、上述の如きプリント配線板の製造方法が、例えば特許文献1により知られている。図6は、特許文献1に記載された従来のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程の各工程を説明するためのフローチャートである。   Conventionally, a method for manufacturing a printed wiring board as described above is known from Patent Document 1, for example. FIG. 6 is a flowchart for explaining each step of the formation process of the solder resist layer in the conventional printed wiring board manufacturing method described in Patent Document 1.

図6に示すソルダーレジスト層の形成過程では、先ず、基部絶縁層およびその上の、パッドと配線とを含む導体層上に、ソルダーレジスト層形成用の光硬化性樹脂を塗布し、未硬化のソルダーレジスト(以下「SR」とも記載する)層を形成するSRラミネート工程S1を実施し、次に、導体層のパッドの位置と対応するソルダーレジスト層の位置をマスクで覆った状態でソルダーレジスト層を露光させて、ソルダーレジスト層のマスクで覆っていない部分を硬化させる露光工程S2を実施する。次に、露光後のソルダーレジスト層の未硬化部分を現像により除去して開口を形成する現像工程を実施し、最後に、現像後のソルダーレジスト層を加熱によりさらに硬化させる加熱工程S4を実施して、導体層のパッド上に所定の開口を有するソルダーレジスト層を形成している。   In the formation process of the solder resist layer shown in FIG. 6, first, a photocurable resin for forming a solder resist layer is applied on the base insulating layer and the conductor layer including the pads and wirings thereon, and the uncured resin is formed. An SR laminating step S1 for forming a solder resist (hereinafter also referred to as “SR”) layer is performed, and then the solder resist layer in a state where the position of the solder resist layer corresponding to the position of the pad of the conductor layer is covered with a mask Then, an exposure step S2 is performed in which the portion of the solder resist layer that is not covered with the mask is cured. Next, a development process is performed in which an uncured portion of the solder resist layer after exposure is removed by development to form an opening, and finally, a heating process S4 is performed in which the solder resist layer after development is further cured by heating. Thus, a solder resist layer having a predetermined opening is formed on the pad of the conductor layer.

特開平9−051156号公報JP-A-9-051156

上述した従来のプリント配線板の製造方法においては、導体層のパッド上に開口を有するソルダーレジスト層を形成する過程において、マスク周囲の漏れ光で露光する開口内壁の不完全露光部のうち特に光硬化度の低い深部が現像時に溶解し、ソルダーレジスト層の開口内壁にパッドの端縁を露出させるアンダーカットが生じやすい。このようなアンダーカットが生じると、互いに隣接するパッド同士およびパッドと配線との間にショートが発生する可能性がある。   In the conventional method for manufacturing a printed wiring board described above, in the process of forming a solder resist layer having an opening on the pad of the conductor layer, the light is exposed particularly among the incompletely exposed portions of the inner wall of the opening that is exposed with the leakage light around the mask. A deep portion having a low curing degree is dissolved during development, and an undercut that exposes the edge of the pad on the inner wall of the opening of the solder resist layer is likely to occur. When such an undercut occurs, a short circuit may occur between adjacent pads and between the pad and the wiring.

本発明の目的は、ソルダーレジスト層のアンダーカットの発生を抑制することで、互いに隣接するパッド同士およびパッドと配線との間へショートの発生の可能性が従来よりも低いプリント配線板を提供することである。   An object of the present invention is to provide a printed wiring board that is less likely to cause a short circuit between adjacent pads and between a pad and a wiring by suppressing the occurrence of an undercut of a solder resist layer. That is.

本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁材料からなる基部絶縁層と、前記基部絶縁層上に形成された、パッドと配線とを含む導体層と、前記基部絶縁層および前記導体層上に形成された、前記パッド上に開口を有するソルダーレジスト層と、を備えるプリント配線板の製造方法において、前記基部絶縁層および前記導体層を光硬化性樹脂からなる未硬化のソルダーレジスト層で覆うソルダーレジストラミネート工程と、前記導体層の前記パッドの位置と対応する前記ソルダーレジスト層の位置をマスクで覆った状態で前記ソルダーレジスト層を露光させてそのソルダーレジスト層の前記マスクで覆っていない部分を硬化させる露光工程と、前記露光後のソルダーレジスト層を加熱して仮硬化させる熱処理工程と、前記仮硬化後のソルダーレジスト層を現像して前記ソルダーレジスト層に前記開口を形成する現像工程と、前記現像後のソルダーレジスト層を本硬化させる加熱工程と、を備えることを特徴とする。   The printed wiring board manufacturing method of the present invention includes a base insulating layer made of an insulating material, a conductor layer including pads and wiring formed on the base insulating layer, the base insulating layer, and the conductor layer. A solder resist layer having an opening on the pad, wherein the base insulating layer and the conductor layer are covered with an uncured solder resist layer made of a photocurable resin. Resist laminating step, exposing the solder resist layer in a state where the position of the solder resist layer corresponding to the position of the pad of the conductor layer is covered with a mask, and a portion of the solder resist layer not covered with the mask An exposure step for curing, a heat treatment step for heating and temporarily curing the solder resist layer after the exposure, and a solder after the temporary curing. A developing step of forming the opening in the solder resist layer by developing the resist layer, characterized in that it comprises a heating step of curing the solder resist layer after the development.

本発明のプリント配線板の製造方法においては、熱処理工程における熱処理の条件が、80〜120℃の温度での10〜30分の加熱であることが好ましい。また、互いに隣接するパッド間のピッチが100〜150μmであり、互いに隣接するパッドと配線との間のピッチが10〜50μmであることが好ましい。さらに、ソルダーレジスト層が無機フィラーを15〜35mass%含有することが好ましい。さらに、露光工程においてI線、H線、G線の全てを含む紫外線をソルダーレジスト層に照射することが好ましい。   In the manufacturing method of the printed wiring board of this invention, it is preferable that the conditions of the heat processing in a heat processing process are the heating for 10 to 30 minutes at the temperature of 80-120 degreeC. The pitch between adjacent pads is preferably 100 to 150 μm, and the pitch between adjacent pads and wiring is preferably 10 to 50 μm. Furthermore, it is preferable that the solder resist layer contains 15 to 35 mass% of an inorganic filler. Furthermore, it is preferable to irradiate the solder resist layer with ultraviolet rays including all of I-line, H-line and G-line in the exposure step.

本発明によれば、絶縁材料からなる基部絶縁層と、前記基部絶縁層上に形成された、パッドと配線とを含む導体層と、前記基部絶縁層および前記導体層上に形成された、前記パッド上に開口を有するソルダーレジスト層と、を備えるプリント配線板の製造方法において、その開口を有するソルダーレジスト層を光硬化性樹脂から形成する際に、露光工程後、現像工程前に熱処理工程を実施することで、ソルダーレジスト層の不完全露光部分が半硬化し、未露光部分は未硬化のままとなる。そのため、熱処理工程後の現像工程で、半硬化した不完全露光部分は除去されず、未露光部分のみ除去され、ソルダーレジスト層の開口内壁へのアンダーカットの発生が抑制される。その結果、導体層の互いに隣接するパッド同士およびパッドと配線との間へのショートの発生の可能性が従来よりも低いプリント配線板を得ることができる。   According to the present invention, a base insulating layer made of an insulating material, a conductor layer including pads and wiring formed on the base insulating layer, and formed on the base insulating layer and the conductor layer, In a method of manufacturing a printed wiring board comprising a solder resist layer having an opening on a pad, a heat treatment step is performed after the exposure step and before the development step when the solder resist layer having the opening is formed from a photocurable resin. By carrying out, the incompletely exposed part of the solder resist layer is semi-cured and the unexposed part remains uncured. Therefore, in the development process after the heat treatment process, the semi-cured incompletely exposed part is not removed, but only the unexposed part is removed, and the occurrence of undercut on the inner wall of the opening of the solder resist layer is suppressed. As a result, it is possible to obtain a printed wiring board that is less likely to cause a short circuit between adjacent pads of the conductor layer and between the pads and the wiring than in the prior art.

(A),(B)は、それぞれ、従来のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程において発生する問題点を説明するための図である。(A), (B) is a figure for demonstrating the problem which generate | occur | produces in the formation process of the soldering resist layer in the manufacturing method of the conventional printed wiring board, respectively. 従来のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程での問題点に起因するプリント配線板の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem of the printed wiring board resulting from the problem in the formation process of the soldering resist layer in the manufacturing method of the conventional printed wiring board. 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程の各工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating each process of the formation process of the soldering resist layer in the manufacturing method of the printed wiring board of one Embodiment of this invention. (A)〜(E)は、上記実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程の各工程を説明するための断面図である。(A)-(E) are sectional drawings for demonstrating each process of the formation process of the soldering resist layer in the manufacturing method of the printed wiring board of the said embodiment. 上記実施形態のプリント配線板の製造方法で製造されるプリント配線板の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the printed wiring board manufactured with the manufacturing method of the printed wiring board of the said embodiment. 従来のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程の各工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating each process of the formation process of the soldering resist layer in the manufacturing method of the conventional printed wiring board.

以下、図面を参照して本発明のプリント配線板の製造方法を説明するにあたり、先ず図1(A),(B)および図2を参照して、従来のプリント配線板の製造方法でのソルダーレジスト層の形成に係る問題点に起因するプリント配線板の問題を説明し、次いで図3、図4(A)〜(E)および図5を参照して、本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, a printed wiring board manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings. First, referring to FIGS. 1A, 1B, and 2, a solder in a conventional printed wiring board manufacturing method will be described. The problem of the printed wiring board resulting from the problem relating to the formation of the resist layer will be described, and then with reference to FIGS. 3, 4A to 5E, and FIG. 5, the printed wiring according to one embodiment of the present invention A method for manufacturing the plate will be described.

上述した特許文献1に記載された方法では、未硬化のソルダーレジスト層のマスクを使用した露光により、そのソルダーレジスト層に、紫外線が充分に強く照射された完全露光部(硬化部分)と、マスクで覆われ紫外線が照射されない未露光部(未硬化部分)とともに、マスク周辺の漏れ光(漏れ紫外線)で若干硬化した不完全露光部(半硬化部分)が生じる。ここで、図1(A)に示すように、マスク51とプリント配線板52のパッド53とのアライメントがずれた状態でソルダーレジスト層55が露光すると、漏れ光で半硬化した不完全露光部54が、パッド53上だけでなくパッド53外にも形成される。そして不完全露光部54のうち特に紫外線が届きにくいため光硬化度の低い深部が、現像時に現像液で溶解すると、図1(B)に示すように、ソルダーレジスト層55の開口56の内壁に、パッド53の端縁を露出させるアンダーカット57が形成されやすい。   In the method described in Patent Document 1 described above, a completely exposed portion (cured portion) in which ultraviolet rays are sufficiently irradiated to the solder resist layer by exposure using an uncured solder resist layer mask, and a mask As well as an unexposed portion (uncured portion) that is covered with UV rays and is not irradiated with ultraviolet rays, an incompletely exposed portion (semi-cured portion) slightly cured by leakage light (leaked ultraviolet light) around the mask is generated. Here, as shown in FIG. 1A, when the solder resist layer 55 is exposed in a state where the alignment between the mask 51 and the pad 53 of the printed wiring board 52 is shifted, the incompletely exposed portion 54 that is semi-cured by the leaked light. Is formed not only on the pad 53 but also outside the pad 53. And in the incompletely exposed portion 54, the deep portion having a low photocuring degree because it is difficult for ultraviolet rays to reach is dissolved in the developing solution at the time of development. As shown in FIG. 1B, the inner wall of the opening 56 of the solder resist layer 55 is formed. The undercut 57 that exposes the edge of the pad 53 is easily formed.

しかしながら従来のプリント配線板では、最近接のパッド53の端縁同士の間あるいはパッド53の端縁と配線58との間の距離が150μm以上と比較的広かった。そのため、パッド53に対応するソルダーレジスト層55の位置に開口56を開けた場合、たとえ開口56にアンダーカット57が発生しても、パッド53間あるいはパッド53と配線58との間の電気的な接続につながるソルダーレジスト層55の剥離は発生しなかった。その結果、従来のプリント配線板では、ソルダーレジスト層55のアンダーカット57に起因する、パッド間あるいはパッドと配線との間のショートの発生はなかった。   However, in the conventional printed wiring board, the distance between the edges of the nearest pads 53 or between the edge of the pads 53 and the wiring 58 is relatively wide, 150 μm or more. Therefore, when the opening 56 is opened at the position of the solder resist layer 55 corresponding to the pad 53, even if the undercut 57 occurs in the opening 56, the electrical connection between the pads 53 or between the pad 53 and the wiring 58 is performed. No peeling of the solder resist layer 55 leading to the connection occurred. As a result, in the conventional printed wiring board, there was no short circuit between the pads or between the pads and the wiring due to the undercut 57 of the solder resist layer 55.

その一方、近年のプリント配線板は、半導体製品の小型化に伴い、パッド間およびパッドと配線との間のピッチを狭くするいわゆる狭ピッチ化の要求が高くなってきた。そのため図2に示すように、従来のプリント配線板では問題にならなかったソルダーレジスト層55のアンダーカット57に、開口56へのメッキの際にメッキ液が染み込み、パッド53と配線58との間にショートが発生するという問題が生じた。また、同じショートの問題が、配線パターンによってはパッド53間でも発生した。このソルダーレジスト層のアンダーカットの問題を軽減もしくは解消させるのが、本発明のプリント配線板の製造方法である。   On the other hand, with recent miniaturization of semiconductor products, the demand for so-called narrow pitches for narrowing the pitch between pads and between pads and wiring has increased. Therefore, as shown in FIG. 2, the plating solution soaks into the undercut 57 of the solder resist layer 55, which has not been a problem with the conventional printed wiring board, when plating the opening 56, and between the pad 53 and the wiring 58. There was a problem that a short circuit occurred. Further, the same short-circuit problem occurred between the pads 53 depending on the wiring pattern. The method for manufacturing a printed wiring board of the present invention reduces or eliminates the problem of undercutting of the solder resist layer.

図3は、本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程の各工程を説明するためのフローチャートである。この実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジストの形成過程は、通常のソルダーレジストの形成過程と同様に、基部絶縁層およびその上の、パッドと配線とを含む導体層上に、ソルダーレジスト層形成用の光硬化性樹脂を塗布し、あるいはソルダーレジスト層形成用の光硬化性樹脂フィルムを積層して未硬化のソルダーレジスト(以下「SR」とも記載する)層を形成するSRラミネート工程S1と、導体層のパッドの位置と対応するソルダーレジスト層の位置をマスクで覆った状態でソルダーレジスト層を露光させて、ソルダーレジスト層のマスクで覆っていない露光部を硬化させる露光工程S2と、露光後のソルダーレジスト層の未硬化部分を現像により除去して開口を形成する現像工程S3と、現像後のソルダーレジスト層を加熱によりさらに硬化させて、導体層のパッド上に所定の開口を有するソルダーレジスト層を形成する加熱工程S4とを備えるとともに、さらに、それらのうち露光工程S2と現像工程S3との間に、露光後のソルダーレジスト層を加熱して仮硬化させる熱処理工程S2−2を備えている。   FIG. 3 is a flowchart for explaining each step of a solder resist layer forming process in the method for manufacturing a printed wiring board according to the embodiment of the present invention. In the printed wiring board manufacturing method of this embodiment, the solder resist forming process is performed on the base insulating layer and the conductor layer including the pads and wirings on the base insulating layer in the same manner as the normal solder resist forming process. SR laminating step S1 of applying a photocurable resin for layer formation or laminating a photocurable resin film for forming a solder resist layer to form an uncured solder resist (hereinafter also referred to as “SR”) layer. And exposing the solder resist layer in a state where the position of the solder resist layer corresponding to the position of the pad of the conductor layer is covered with a mask, and curing the exposed portion not covered with the mask of the solder resist layer, A development step S3 that removes an uncured portion of the solder resist layer after exposure by development to form an opening, and a solder layer after development. A heating step S4 for further curing the strike layer by heating to form a solder resist layer having a predetermined opening on the pad of the conductor layer, and further, between the exposure step S2 and the development step S3. In addition, a heat treatment step S2-2 for heating and temporarily curing the exposed solder resist layer is provided.

図4(A)〜(E)は、上記実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程の各工程を説明するための断面図である。以下、図4(A)〜(E)に従って、この実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジストの形成過程の各工程を説明する。まず、図4(A)に示すように、絶縁材料からなる基部絶縁層1上に、パッドと配線とを含む導体層2を形成してなる中間基板3を準備し、その中間基板3上に例えばソルダーレジスト層形成用の光硬化性樹脂フィルムをラミネートして未硬化のソルダーレジスト層4を形成するSRラミネート工程S1を実施する。   4A to 4E are cross-sectional views for explaining each process of the solder resist layer forming process in the method for manufacturing a printed wiring board according to the embodiment. Hereinafter, each process of the formation process of the solder resist in the manufacturing method of the printed wiring board of this embodiment is demonstrated according to FIG. 4 (A)-(E). First, as shown in FIG. 4A, an intermediate substrate 3 is prepared by forming a conductor layer 2 including pads and wirings on a base insulating layer 1 made of an insulating material. For example, the SR laminating step S1 is performed in which a photocurable resin film for forming a solder resist layer is laminated to form an uncured solder resist layer 4.

図4(A)に示す例において、基部絶縁層1は、例えばエポキシ等の樹脂やセラミックで形成されている。導体層2は、例えばアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等によって形成される。導体層2は、例えば銅で形成されている。導体層2は、半導体素子などの電子部品を搭載するための複数のパッド2aと、信号線や電源等の図示されない配線とを含む。なお、後述する実施例から明らかなように、本実施形態の方法を適用するにあたっては、パッド2a間のピッチが100〜150μmであり、パッド2aの端縁同士の間およびパッド2aの端縁と配線との間の距離が10〜50μmであることが好ましい。   In the example shown in FIG. 4A, the base insulating layer 1 is formed of a resin such as epoxy or ceramic, for example. The conductor layer 2 is formed by, for example, an additive method, a semi-additive method, a subtractive method, or the like. The conductor layer 2 is made of, for example, copper. The conductor layer 2 includes a plurality of pads 2a for mounting electronic components such as semiconductor elements, and wirings (not shown) such as signal lines and power supplies. As will be apparent from the examples described later, in applying the method of the present embodiment, the pitch between the pads 2a is 100 to 150 μm, and between the edges of the pads 2a and the edges of the pads 2a The distance between the wiring is preferably 10 to 50 μm.

ソルダーレジスト層4を形成するための光硬化性樹脂フィルムとしては、市販のものを用いることができ、例えば、感光性でシート状のドライフィルム(デュポン社製、商品名「RISTON(厚さ38μm)」や、太陽インキ製造株式会社製、商品名「PFR−800 AUS 410(厚さ25μm)」や、ニチゴーモートン社製、商品名「NIT215(厚さ15μm)」)等を選択すること可能である。なお、後述する実施例から明らかなように、本実施形態の方法を適用するにあたっては、上述したソルダーレジスト層4が無機フィラーを15〜35mass%含有することが好ましい。   As a photocurable resin film for forming the solder resist layer 4, a commercially available film can be used. For example, a photosensitive and sheet-like dry film (manufactured by DuPont, trade name “RISTON (thickness: 38 μm)) ”, Trade name“ PFR-800 AUS 410 (thickness: 25 μm) ”manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name“ NIT215 (thickness: 15 μm) ”manufactured by Nichigo Morton, etc.) can be selected. . In addition, when the method of this embodiment is applied so that it may become clear from the Example mentioned later, it is preferable that the soldering resist layer 4 mentioned above contains 15-35 mass% of inorganic fillers.

次に、図4(B)に示すように、開口させるべき未硬化のソルダーレジスト層4上に、そのソルダーレジスト層4の、中間基板3の導体層2のパッド2aの位置と対応する位置を覆うマスク5を配置し、そのマスク5の上方から紫外線を照射してソルダーレジスト層4の露光部を硬化させる露光工程S2を実施する。露光工程S2で用いるマスク5としては、例えば、市販の公知のマスク材料から、エッチング加工や、アディティブ加工、レーザ加工等の常法によって形成したものを用いることができる。そして、マスク材料としては、例えば、ニッケル合金や、ニッケル−コバルト合金等の金属からなるメタルマスクや、エポキシ樹脂や、ポリイミド樹脂等の樹脂からなるプラスチックマスクを用いることができる。なお、後述する実施例から明らかなように、本実施形態を適用するにあたっては、この露光工程S2において、I線、H線、G線の全てを含む紫外線をソルダーレジスト層4に照射することが好ましい。また、直描型露光機による露光でも可能である。   Next, as shown in FIG. 4B, on the uncured solder resist layer 4 to be opened, positions corresponding to the positions of the pads 2a of the conductor layer 2 of the intermediate substrate 3 of the solder resist layer 4 are formed. The mask 5 to cover is arrange | positioned, and the exposure process S2 which irradiates an ultraviolet-ray from the upper direction of the mask 5, and hardens the exposed part of the soldering resist layer 4 is implemented. As the mask 5 used in the exposure step S2, for example, a mask formed by a conventional method such as etching processing, additive processing, laser processing, or the like from a commercially available known mask material can be used. As the mask material, for example, a metal mask made of a metal such as a nickel alloy or a nickel-cobalt alloy, or a plastic mask made of a resin such as an epoxy resin or a polyimide resin can be used. As will be apparent from the examples described later, in applying this embodiment, the solder resist layer 4 may be irradiated with ultraviolet rays including all of the I-line, H-line, and G-line in this exposure step S2. preferable. Moreover, exposure by a direct drawing type exposure machine is also possible.

次に、図4(C)に示すように、露光後のソルダーレジスト層4を加熱して不完全露光部を半硬化の状態とする熱処理工程S2−2を実施する。ここでの熱処理は、不完全露光部を半硬化させる一方で未露光部は硬化させないようにできればどのような条件でもよい。そのため、熱処理の温度については、最終的にソルダーレジスト層4を本硬化させるための温度より低温であることが好ましい。なお、後述する実施例から明らかなように、本実施形態を適用するにあたっては、この熱処理工程S2−2における熱処理の条件を、80〜120℃の温度で10〜30分とすることが好ましい。   Next, as shown in FIG. 4C, a heat treatment step S2-2 is performed in which the exposed solder resist layer 4 is heated to bring the incompletely exposed portion into a semi-cured state. The heat treatment here may be under any conditions as long as the incompletely exposed portion is semi-cured while the unexposed portion is not cured. Therefore, the temperature of the heat treatment is preferably lower than the temperature for finally curing the solder resist layer 4. As will be apparent from the examples described later, in applying this embodiment, it is preferable that the heat treatment conditions in the heat treatment step S2-2 be 10 to 30 minutes at a temperature of 80 to 120 ° C.

次に、図4(D)に示すように、上記マスク5を介しての露光によってソルダーレジスト層4に生じた未露光の未硬化部分を現像液を使用して除去する現像工程S3を実施する。これにより、パッド2a上に開口6を形成することができる。ここで用いる現像液としては、従来から知られているように、低濃度のアルカリ性水溶液を使用することができ、具体的には、例えば、1mass%〜3mass%の炭酸ナトリウム(NaCO)水溶液、炭酸カリウム(KCO)水溶液、リン酸ナトリウム(NaPO)水溶液、リン酸カリウム(KPO)水溶液、酢酸ナトリウム(CHCOONa)水溶液、硝酸ナトリウム(NaNO)水溶液等を使用することができる。 Next, as shown in FIG. 4D, a developing step S3 is performed in which an unexposed uncured portion generated in the solder resist layer 4 by the exposure through the mask 5 is removed using a developer. . Thereby, the opening 6 can be formed on the pad 2a. As a developing solution used here, a low-concentration alkaline aqueous solution can be used as conventionally known. Specifically, for example, 1 mass% to 3 mass% of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). Aqueous solution, potassium carbonate (K 2 CO 3 ) aqueous solution, sodium phosphate (Na 2 PO 3 ) aqueous solution, potassium phosphate (K 3 PO 3 ) aqueous solution, sodium acetate (CH 2 COONa) aqueous solution, sodium nitrate (NaNO 3 ) aqueous solution Etc. can be used.

最後に、図4(E)に示すように、現像後のソルダーレジスト層4を加熱して本硬化させ、中間基板3上に所定の開口6を有するソルダーレジスト層4を形成する加熱工程S4を実施する。なお、この加熱工程のための加熱条件は、従来からソルダーレジスト層を本硬化させるために用いられているソルダーレジスト材料の種類等に応じた加熱条件を用いることができる。   Finally, as shown in FIG. 4 (E), a heating step S4 for heating the solder resist layer 4 after development to be fully cured to form a solder resist layer 4 having a predetermined opening 6 on the intermediate substrate 3 is performed. carry out. In addition, the heating conditions according to the kind etc. of the soldering resist material conventionally used in order to fully cure a soldering resist layer can be used for the heating conditions for this heating process.

上述した実施形態のプリント配線板の製造方法におけるソルダーレジスト層の形成過程によれば、露光工程S2の後、現像工程S3の前に熱処理工程S2−2を実施することで、ソルダーレジスト層4の不完全露光部が半硬化し、未露光部は未硬化のままとなる。そのため、熱処理工程S2−2の後の現像工程S3で、不完全露光部は除去されずに、未露光部のみ除去され、ソルダーレジスト層4へのアンダーカットの発生が抑制される。これにより、導体層2の互いに隣接するパッド2a同士およびパッド2aと配線との間へのショートの発生の可能性が従来よりも低いプリント配線板を得ることができる。   According to the formation process of the solder resist layer in the manufacturing method of the printed wiring board of the embodiment described above, the heat treatment step S2-2 is performed after the exposure step S2 and before the development step S3. The incompletely exposed part is semi-cured and the unexposed part remains uncured. Therefore, in the development step S3 after the heat treatment step S2-2, the incompletely exposed portion is not removed, but only the unexposed portion is removed, and the occurrence of undercut on the solder resist layer 4 is suppressed. As a result, a printed wiring board having a lower possibility of occurrence of a short circuit between adjacent pads 2a of the conductor layer 2 and between the pads 2a and the wiring can be obtained.

図5は、上記実施形態のプリント配線板の製造方法で製造されるプリント配線板の一例を説明するための図であり、この図ではバンプ付きプリント配線板を例示している。実施形態のバンプ付きプリント配線板は、絶縁材料からなる基部絶縁層11と、基部絶縁層11上に形成された、複数のパッド12aを含む導体層12と、基部絶縁層11上に形成され、各々パッド12aを露出する複数の開口13aを有するソルダーレジスト層13と、各開口13aから露出したパッド12a上に形成されたバンプ14とを具えるものであり、各バンプ14は、各開口13aから露出した導体パッド12a上に形成されためっき金属層15と、めっき金属層15上に粘着層を介して付着したはんだ粒からリフロー形成されてソルダーレジスト層13の上面から突出したはんだ層16と、そのリフローによりめっき金属層15とはんだ層16との間に生成されるめっき金属層15およびはんだ層16の金属の合金層17とを有している。なお、基部絶縁層1は、図示されているような単層のものでもよいが、複数層の積層構造を有し、それらの絶縁層間に導体層2が形成されているものでもよい。   FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a printed wiring board manufactured by the method for manufacturing a printed wiring board according to the above-described embodiment. In this figure, a printed wiring board with bumps is illustrated. The printed wiring board with bumps of the embodiment is formed on a base insulating layer 11 made of an insulating material, a conductor layer 12 including a plurality of pads 12a formed on the base insulating layer 11, and the base insulating layer 11. Each of the bumps 14 includes a solder resist layer 13 having a plurality of openings 13a for exposing the pads 12a and bumps 14 formed on the pads 12a exposed from the openings 13a. A plated metal layer 15 formed on the exposed conductor pad 12a, a solder layer 16 reflow-formed from the solder particles attached to the plated metal layer 15 via an adhesive layer and protruding from the upper surface of the solder resist layer 13, The plated metal layer 15 and the metal alloy layer 17 of the solder layer 16 generated between the plated metal layer 15 and the solder layer 16 by the reflow It is. The base insulating layer 1 may be a single layer as shown in the figure, but may have a laminated structure of a plurality of layers and a conductor layer 2 formed between these insulating layers.

<第1実施例>
先ず、SRラミネート工程S1を実施して、絶縁性の基板の片面上に銅配線および銅パッドを形成し、銅パッドと銅配線とのピッチを20μm、銅パッド間のピッチを100μmとした中間基板を準備し、この中間基板の銅配線および銅パッド上に、無機フィラーを50mass%含有する光硬化性ソルダーレジストフィルム(太陽インキ製造株式会社製、商品名「PFR−800 AUS 410」、厚さ25μm)を貼付して未硬化のソルダーレジスト層を形成した。次に、露光工程S2を実施して、そのソルダーレジスト層の、銅パッドに対応する開口を形成すべき位置をマスクで覆い、そのソルダーレジスト層に対し、I線およびH線およびG線のすべてを有する紫外線(130mJ)を照射した。次に、熱処理工程S2−2を実施して、露光後のソルダーレジスト層に対し、100℃で20分の熱処理を行った。次に、現像工程S3を実施して、熱処理後のソルダーレジスト層に対し、1mass%の炭酸ナトリウム水溶液を使用して未硬化部分の現像による除去を行った。最後に、加熱工程S4を実施して、開口を有するソルダーレジスト層を180℃で40分加熱して本硬化させた。
<First embodiment>
First, an SR substrate process S1 is performed to form a copper wiring and a copper pad on one surface of an insulating substrate, and the pitch between the copper pad and the copper wiring is 20 μm, and the pitch between the copper pads is 100 μm. A photo-curable solder resist film containing 50 mass% of inorganic filler on the copper wiring and copper pad of the intermediate substrate (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name “PFR-800 AUS 410”, thickness 25 μm) ) Was applied to form an uncured solder resist layer. Next, an exposure step S2 is performed to cover the position of the solder resist layer where the opening corresponding to the copper pad is to be formed with a mask, and all of the I, H, and G lines are applied to the solder resist layer. Irradiation with ultraviolet rays (130 mJ). Next, heat treatment step S2-2 was performed, and the exposed solder resist layer was heat treated at 100 ° C. for 20 minutes. Next, development process S3 was implemented and the uncured part was removed by development using a 1 mass% sodium carbonate aqueous solution for the solder resist layer after the heat treatment. Finally, the heating step S4 was performed, and the solder resist layer having openings was heated at 180 ° C. for 40 minutes to be fully cured.

この第1実施例では、以上の工程を実施することで本実施形態の製造方法に基づき製造した実施例のプリント配線板を、カット前の集合基板として2枚(1200ピース/枚)準備した。また本実施形態の製造方法で実施した各工程のうち、SRラミネート工程S1、露光工程S2、現像工程S3および加熱工程S4を同様に実施し、熱処理工程S2−2を実施せずに製造した比較例のプリント配線板を、カット前の集合基板として2枚(1200ピース/枚)準備した。   In the first example, two printed circuit boards (1200 pieces / sheet) of the printed wiring board of the example manufactured based on the manufacturing method of the present embodiment by performing the above steps were prepared as a collective substrate before cutting. Moreover, among each process implemented with the manufacturing method of this embodiment, SR lamination process S1, exposure process S2, development process S3, and heating process S4 were implemented similarly, and the comparison manufactured without implementing heat treatment process S2-2 Two printed wiring boards of the example (1200 pieces / sheet) were prepared as a collective substrate before cutting.

準備した実施例および比較例のプリント配線板に対し、銅配線および銅パッドに通電する通電試験を実施して、銅配線および銅パッド間にショートが発生したか発生しなかったかを評価した。その結果、実施例のプリント配線板では、配線およびパッドの間にショートが全く発生しなかった。一方、比較例のプリント配線板では、カット前の集合基板1枚あたり156ピースのプリント配線板にショートが発生した。これから、露光後に熱処理工程S2−2を実施する本実施形態の製造方法の有用性を確認することができた。   An energization test for energizing the copper wiring and the copper pad was performed on the prepared printed wiring boards of Examples and Comparative Examples to evaluate whether or not a short circuit occurred between the copper wiring and the copper pad. As a result, in the printed wiring board of the example, no short circuit occurred between the wiring and the pad. On the other hand, in the printed wiring board of the comparative example, a short circuit occurred in the printed wiring board of 156 pieces per collective board before cutting. From this, the usefulness of the manufacturing method of this embodiment which implements heat processing process S2-2 after exposure was able to be confirmed.

<第2実施例>
第1実施例での実施例のプリント配線板に関して熱処理工程S2−2での熱処理条件の好適例を求めるため、以下の表1に示すように熱処理の温度および時間を変化させて熱処理工程S2−2を実施し、その他の工程は第1実施例における同様に実施して、実施例1〜6および参考例1〜4のプリント配線板を各々、カット前の集合基板として1枚(1200ピース/枚)準備した。準備したプリント配線板に対し、第1実施例におけると同様に通電試験を行った。結果を以下の表1に示す。
<Second embodiment>
In order to obtain a suitable example of the heat treatment conditions in the heat treatment step S2-2 for the printed wiring board of the embodiment in the first embodiment, the heat treatment temperature S2 is changed by changing the temperature and time of the heat treatment as shown in Table 1 below. 2 and the other steps are carried out in the same manner as in the first example, and each of the printed wiring boards of Examples 1 to 6 and Reference Examples 1 to 4 is used as a collective substrate before cutting (1200 pieces / Prepared). An energization test was performed on the prepared printed wiring board in the same manner as in the first example. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2016157840
Figure 2016157840

表1の結果から、熱処理工程S2−2における熱処理条件として、80〜120℃の温度で10〜30分の熱処理が好ましいことがわかった。   From the results in Table 1, it was found that the heat treatment conditions in the heat treatment step S2-2 are preferably heat treatment at a temperature of 80 to 120 ° C. for 10 to 30 minutes.

<第3実施例>
第1実施例での実施例のプリント配線板に関して最近接のパッドの端縁と配線との間およびパッドの端縁同士の間の距離の好適例を求めるため、以下の表2に示すようにパッド端縁/配線間の距離を変化させて第1実施例におけると同様の工程を実施して、実施例11〜16および参考例11、12のプリント配線板を各々、カット前の集合基板として1枚(1200ピース/枚)準備した。準備したプリント配線板に対し、第1実施例におけると同様に通電試験を行った。パッド/配線間の距離を変化させた結果を以下の表2に示す。
<Third embodiment>
In order to obtain preferred examples of the distance between the edge of the nearest pad and the wiring and between the edges of the pad with respect to the printed wiring board of the embodiment in the first embodiment, as shown in Table 2 below. The same process as in the first example is performed by changing the distance between the pad edge / wiring, and each of the printed wiring boards of Examples 11 to 16 and Reference Examples 11 and 12 is used as a collective substrate before cutting. One sheet (1200 pieces / sheet) was prepared. An energization test was performed on the prepared printed wiring board in the same manner as in the first example. The results of changing the pad / wiring distance are shown in Table 2 below.

Figure 2016157840
Figure 2016157840

表2の結果から、最近接のパッド端縁/配線間の距離は10μm以上であると好ましいことがわかった。一方、この距離が50μmを超えると狭ピッチ化を達成できない場合があるため、最近接のパッド端縁/配線間の距離は10〜50μmであることが好ましいことがわかった。また同様の理由から、最近接のパッドの端縁同士の間の距離も10〜50μmであることが好ましいことがわかった。   From the results in Table 2, it was found that the nearest pad edge / wiring distance is preferably 10 μm or more. On the other hand, if this distance exceeds 50 μm, it may be impossible to achieve a narrow pitch. Therefore, it has been found that the distance between the nearest pad edge / wiring is preferably 10 to 50 μm. For the same reason, it has been found that the distance between the edges of the nearest pad is preferably 10 to 50 μm.

<第4実施例>
第1実施例での実施例のプリント配線板に関してソルダーレジスト層への無機フィラーの添加量の好適例を求めるため、以下の表4に示すように無機フィラーの添加量を変化させて第1実施例におけると同様の工程を実施して、実施例21〜25および参考例21、22のプリント配線板をそれぞれ、カット前の集合基板として1枚(1200ピース/枚)準備した。準備したプリント配線板に対し、第1実施例におけると同様に通電試験を行った。結果を以下の表3に示す。
<Fourth embodiment>
In order to obtain a suitable example of the amount of the inorganic filler added to the solder resist layer with respect to the printed wiring board of the example in the first example, the amount of the inorganic filler added is changed as shown in Table 4 below. The same steps as in the example were performed, and one printed wiring board (1200 pieces / sheet) of each of the printed wiring boards of Examples 21 to 25 and Reference Examples 21 and 22 was prepared as a collective substrate before cutting. An energization test was performed on the prepared printed wiring board in the same manner as in the first example. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2016157840
Figure 2016157840

表3の結果から、ソルダーレジストへの無機フィラーの添加量は、15〜35mass%であると好ましいことがわかった。   From the results of Table 3, it was found that the addition amount of the inorganic filler to the solder resist is preferably 15 to 35 mass%.

本発明のプリント配線板の製造方法によれば、互いに隣接するパッド間およびパッドと配線との間のショートの発生の可能性が従来よりも低いプリント配線板を得ることができ、ソルダーレジスト層の形成に起因して互いに隣接するパッド間およびパッドと配線との間にショートの発生の問題がある種々のプリント配線板に好適に用いることができる。   According to the method for manufacturing a printed wiring board of the present invention, it is possible to obtain a printed wiring board having a lower possibility of occurrence of a short circuit between pads adjacent to each other and between the pad and the wiring. Due to the formation, it can be suitably used for various printed wiring boards having a problem of short-circuit between adjacent pads and between pads and wiring.

1 基部絶縁層
2 導体層
2a パッド
3 中間基板
4 ソルダーレジスト層
5 マスク
6 開口
11 基部絶縁層
12 導体層
12a 導体パッド
13 ソルダーレジスト層
13a 開口
14 バンプ
15 めっき金属層
16 はんだ層
17 合金層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base insulation layer 2 Conductor layer 2a Pad 3 Intermediate board 4 Solder resist layer 5 Mask 6 Opening 11 Base insulation layer 12 Conductor layer 12a Conductor pad 13 Solder resist layer 13a Opening 14 Bump 15 Plating metal layer 16 Solder layer 17 Alloy layer

Claims (5)

絶縁材料からなる基部絶縁層と、
前記基部絶縁層上に形成された、パッドと配線とを含む導体層と、
前記基部絶縁層および前記導体層上に形成された、前記パッド上に開口を有するソルダーレジスト層と、
を備えるプリント配線板の製造方法において、
前記基部絶縁層および前記導体層を光硬化性樹脂からなる未硬化のソルダーレジスト層で覆うソルダーレジストラミネート工程と、
前記導体層の前記パッドの位置と対応する前記ソルダーレジスト層の位置をマスクで覆った状態で前記ソルダーレジスト層を露光させてそのソルダーレジスト層の前記マスクで覆っていない部分を硬化させる露光工程と、
前記露光後のソルダーレジスト層を加熱して仮硬化させる熱処理工程と、
前記仮硬化後のソルダーレジスト層を現像して前記ソルダーレジスト層に前記開口を形成する現像工程と、
前記現像後のソルダーレジスト層を本硬化させる加熱工程と、
を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
A base insulating layer made of an insulating material;
A conductor layer formed on the base insulating layer and including pads and wiring;
A solder resist layer formed on the base insulating layer and the conductor layer and having an opening on the pad;
In a method for producing a printed wiring board comprising:
A solder resist laminating step of covering the base insulating layer and the conductor layer with an uncured solder resist layer made of a photocurable resin;
An exposure step of exposing the solder resist layer in a state where the position of the solder resist layer corresponding to the position of the pad of the conductor layer is covered with a mask and curing a portion of the solder resist layer not covered with the mask; ,
A heat treatment step of heating and temporarily curing the solder resist layer after the exposure; and
A development step of developing the pre-cured solder resist layer to form the opening in the solder resist layer;
A heating step of fully curing the solder resist layer after the development;
A method for manufacturing a printed wiring board, comprising:
前記熱処理工程における熱処理の条件が80〜120℃の温度での10〜30分の加熱であることを特徴とする、請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。   The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 1, wherein the heat treatment condition in the heat treatment step is heating for 10 to 30 minutes at a temperature of 80 to 120C. 前記プリント配線板において、パッドの端縁から最近接の配線もしくは他のパッドの端縁までの距離が10〜50μmであることを特徴とする、請求項1または2に記載のプリント配線板の製造方法。   The printed wiring board according to claim 1 or 2, wherein a distance from an edge of the pad to the nearest wiring or an edge of another pad is 10 to 50 µm in the printed wiring board. Method. 前記ソルダーレジスト層が無機フィラーを15〜35mass%含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。   The said soldering resist layer contains 15-35 mass% of inorganic fillers, The manufacturing method of the printed wiring board of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記露光工程において、I線、H線、G線の全てを含む紫外線を前記ソルダーレジスト層に照射することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。   5. The printed wiring board according to claim 1, wherein in the exposure step, the solder resist layer is irradiated with ultraviolet rays including all of I-line, H-line, and G-line. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018186262A (en) * 2017-04-27 2018-11-22 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. Printed circuit board

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