JP2017033989A - Method for forming solder resist - Google Patents

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中川 邦弘
Kunihiro Nakagawa
邦弘 中川
寛彦 後閑
Hirohiko Gokan
寛彦 後閑
豊田 裕二
Yuji Toyoda
裕二 豊田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a solder resist capable of stably exposing conductor wiring even when a height of a surface of a solder resist layer from a surface of an insulation substrate is nonuniform.SOLUTION: The method for forming a solder resist includes the steps of: (A) forming a photosensitive solder resist layer 3 on a surface of a circuit substrate 1; (B) weakly partially exposing the solder resist layer; and (C) making the solder resist layer thin with an alkaline aqueous solution.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

ソルダーレジスト層の形成方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a solder resist layer.

各種電気機器内部の回路基板におけるソルダーレジスト層は、半田付け不要な配線部に半田が付着しないようにするために、半田付けする部分以外の部分全面に被覆形成され、また、導体の酸化防止、電気絶縁及び外部環境からの保護という役割を果たしている。   The solder resist layer on the circuit boards inside various electrical devices is coated on the entire surface other than the part to be soldered to prevent solder from adhering to the wiring part that does not require soldering. It plays the role of electrical insulation and protection from the external environment.

回路基板上に半導体チップ等の電子部品を搭載した半導体パッケージにおいて、フリップチップ接続による搭載は、高速化、高密度化を実現する上で有効な手段である。フリップチップ接続では、回路基板の導体配線の一部をフリップチップ接続用の接続パッドとし、例えば、この接続パッド上に配設した半田バンプと半導体チップの電極端子とを接合する。   In a semiconductor package in which an electronic component such as a semiconductor chip is mounted on a circuit board, mounting by flip chip connection is an effective means for realizing high speed and high density. In flip chip connection, a part of the conductor wiring of the circuit board is used as a connection pad for flip chip connection, and, for example, solder bumps arranged on the connection pad and electrode terminals of the semiconductor chip are joined.

半田付け不要な配線部にソルダーレジスト層3を設け、接続パッド部分のみ開口する方法としては、図1のように、絶縁性基板1上に導体配線2が形成された回路基板上に感光性のソルダーレジスト層3を設け、開口する部分以外を活性光線で露光して硬化させ、現像により硬化していない部分を除去して、接続パッドとなる導体配線2を露出させる方法が一般的であり、この方法により図2の形状が得られる。この方法は、フォトリソグラフィー法と呼ばれる。しかし、図2の形状では、ソルダーレジスト層3が厚く、それが障害になって電子部品を正しく搭載できないという不具合が生じる。また、近年の電子機器の小型化、多機能化に伴い、接続パッド間が50μm未満になると、図2の構造をこの方法で作製することは、露光の位置ずれの点から、非常に困難であった。   As a method of providing a solder resist layer 3 in a wiring portion which does not require soldering and opening only a connection pad portion, a photosensitive substrate is formed on a circuit board in which a conductor wiring 2 is formed on an insulating substrate 1 as shown in FIG. Generally, a method is provided in which the solder resist layer 3 is provided, the portion other than the opening is exposed and cured with actinic rays, the uncured portion is removed by development, and the conductor wiring 2 serving as a connection pad is exposed. By this method, the shape of FIG. 2 is obtained. This method is called a photolithography method. However, in the shape of FIG. 2, the solder resist layer 3 is thick, which causes an inconvenience that electronic components cannot be correctly mounted. In addition, with the recent downsizing and multi-functionalization of electronic devices, when the distance between connection pads becomes less than 50 μm, it is very difficult to produce the structure of FIG. 2 by this method from the viewpoint of misalignment of exposure. there were.

特許文献1に記載の方法では、絶縁性基板1上に導体配線2が形成された回路基板上に感光性のソルダーレジスト層3を設け、開口する部分以外を活性光線で露光して硬化させ、開口する部分の、露光されていないソルダーレジスト層3を薄膜化して、接続パッドとなる導体配線2を露出させる。この方法によれば、接続パッド間が50μm未満でも、図3の構造を形成することが可能で、従来の方法における上記不具合や困難を解決できる。特許文献1に記載の方法に含まれる薄膜化は、均一にソルダーレジスト層3の厚みを減少させることが可能である。図1に記載されている均一な厚みのソルダーレジスト層3に対して、露光を行わずに、全面薄膜化を行った場合、図4のように、均一な厚みで薄膜化されたソルダーレジスト層3が得られる。   In the method described in Patent Document 1, a photosensitive solder resist layer 3 is provided on a circuit board on which a conductive wiring 2 is formed on an insulating substrate 1, and the portions other than the opening are exposed and cured with actinic rays, and cured. The unexposed solder resist layer 3 in the opening portion is thinned to expose the conductor wiring 2 serving as a connection pad. According to this method, the structure shown in FIG. 3 can be formed even when the distance between the connection pads is less than 50 μm, and the above-mentioned problems and difficulties in the conventional method can be solved. The thinning included in the method described in Patent Document 1 can uniformly reduce the thickness of the solder resist layer 3. When the entire surface of the solder resist layer 3 having a uniform thickness shown in FIG. 1 is thinned without being exposed, the solder resist layer having a uniform thickness as shown in FIG. 3 is obtained.

ソルダーレジスト層3の形成には、例えば、液状レジストであれば、スクリーン印刷法、ロールコート法、スプレー法、浸漬法、カーテンコート法、バーコート法、エアナイフ法、ホットメルト法、グラビアコート法、刷毛塗り法、オフセット印刷法が一般的に用いられる。また、ドライフィルム形状のレジストであれば、ラミネート法や真空ラミネート法が一般的に用いられる。図1のように、ソルダーレジスト層3を均一に平滑に形成するのが理想的であるが、これらの形成方法においては、例えば、図5のように、ソルダーレジスト層3の厚みが不均一になって、坂が形成される場合や、導体配線2の密度の差等の影響を受けて、図7のように、ソルダーレジスト層3表面が平滑にならず、凹凸が形成される場合がある。   For forming the solder resist layer 3, for example, if it is a liquid resist, a screen printing method, a roll coating method, a spray method, a dipping method, a curtain coating method, a bar coating method, an air knife method, a hot melt method, a gravure coating method, Brush coating and offset printing are generally used. For a dry film resist, a laminating method or a vacuum laminating method is generally used. It is ideal to form the solder resist layer 3 uniformly and smoothly as shown in FIG. 1, but in these forming methods, for example, as shown in FIG. 5, the thickness of the solder resist layer 3 is not uniform. As a result, the surface of the solder resist layer 3 may not be smooth and may be uneven as shown in FIG. .

例えば、液状レジストを用いてロールコート法によりソルダーレジスト層3を形成すると、図5のように、厚みが不均一になる場合がある。これを薄膜化すると、図6のように、接続パッドとなる導体配線2が露出する部分と露出しない部分ができるという課題が発生する。   For example, when the solder resist layer 3 is formed by a roll coating method using a liquid resist, the thickness may be nonuniform as shown in FIG. When this is thinned, the problem that the part which the conductor wiring 2 used as a connection pad exposes, and the part which is not exposed will arise like FIG.

また、図7のように、導体配線2に密度の差がある場合に、ドライフィルム形状のソルダーレジストを用いて真空ラミネート法によりソルダーレジスト層3を形成すると、導体配線2の密度が低い部分と高い部分とで、絶縁性基板1表面からソルダーレジスト層3表面の高さに差ができることがある。これを薄膜化すると、図8のように、接続パッドとなる導体配線2が露出する部分と露出しない部分ができ、部分的にはソルダーレジスト層3が無い部分ができる場合もあるという課題が発生する。   Further, as shown in FIG. 7, when there is a difference in density between the conductor wirings 2 and the solder resist layer 3 is formed by a vacuum laminating method using a dry film-shaped solder resist, There may be a difference in height between the surface of the insulating substrate 1 and the surface of the solder resist layer 3 in the high portion. When this is thinned, as shown in FIG. 8, there is a portion where the conductor wiring 2 serving as the connection pad is exposed and a portion where the conductor wiring 2 is not exposed, and there is a problem that a portion where the solder resist layer 3 is not formed may be partially formed. To do.

国際公開第2012/043201号パンフレットInternational Publication No. 2012/043201 Pamphlet

本発明の課題は、絶縁性基板表面からソルダーレジスト層表面の高さが不均一な場合でも、導体配線を安定して露出させることができるソルダーレジスト層の形成方法を提供することである。   The subject of this invention is providing the formation method of the soldering resist layer which can expose a conductor wiring stably, even when the height of the soldering resist layer surface from an insulating board | substrate surface is non-uniform | heterogenous.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、
(A)回路基板の表面に、感光性のソルダーレジスト層を形成する工程、
(B)ソルダーレジスト層を部分的に弱露光する工程、
(C)アルカリ水溶液によって、ソルダーレジスト層を薄膜化する工程、
をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジスト層の形成方法、によって上記課題を解決できることを見出した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have
(A) forming a photosensitive solder resist layer on the surface of the circuit board;
(B) a step of partially weakly exposing the solder resist layer,
(C) A step of thinning the solder resist layer with an alkaline aqueous solution,
It has been found that the above-mentioned problems can be solved by a method for forming a solder resist layer characterized by including the above in this order.

本発明におけるソルダーレジスト層の形成方法により、加工前の絶縁性基板表面からソルダーレジスト層表面の高さが不均一な場合でも、導体配線を安定して露出させることができる。   According to the method for forming a solder resist layer in the present invention, the conductor wiring can be stably exposed even when the height of the solder resist layer surface from the insulating substrate surface before processing is uneven.

ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer. ソルダーレジスト層の概略断面構造図である。It is a schematic sectional structure figure of a soldering resist layer.

以下、本発明のソルダーレジスト層の形成方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the formation method of the soldering resist layer of this invention is demonstrated in detail.

絶縁性基板1上に導体配線2が形成された回路基板を準備する。導体配線2の形成には、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、アディティブ法等を用いればよい。この回路基板全面を覆うようにしてソルダーレジスト層3を形成する。図1のように、ソルダーレジスト層3が均一に平滑に形成されている構造が好ましいが、図5のように、ソルダーレジスト層3の厚みが不均一になって、坂が形成される場合もある。また、図7のように、導体配線2に密度の差がある場合に、導体配線2の密度が低い部分と高い部分とで、絶縁性基板1表面からソルダーレジスト層3表面の高さに差ができることがある。アルカリ水溶液によって、図5や図7のようなソルダーレジスト層3を薄膜化すると、図6や図8のように、接続パッドとなる導体配線2が露出する部分と露出しない部分ができるが、本発明によれば、図4のように、すべての接続パッドとなる導体配線2が露出する構造を形成できる。   A circuit board having a conductor wiring 2 formed on an insulating substrate 1 is prepared. For the formation of the conductor wiring 2, a subtractive method, a semi-additive method, an additive method, or the like may be used. A solder resist layer 3 is formed so as to cover the entire surface of the circuit board. As shown in FIG. 1, a structure in which the solder resist layer 3 is uniformly and smoothly formed is preferable. However, as shown in FIG. 5, the thickness of the solder resist layer 3 becomes uneven and a slope is formed. is there. Further, as shown in FIG. 7, when there is a difference in the density of the conductor wiring 2, there is a difference in the height between the surface of the insulating substrate 1 and the surface of the solder resist layer 3 between the low density portion and the high density portion of the conductor wiring 2. May be able to. When the solder resist layer 3 as shown in FIGS. 5 and 7 is thinned with an alkaline aqueous solution, a portion where the conductor wiring 2 serving as a connection pad is exposed and a portion where it is not exposed are formed as shown in FIGS. According to the invention, as shown in FIG. 4, it is possible to form a structure in which the conductor wirings 2 serving as all connection pads are exposed.

本発明に係わるソルダーレジストとしては、感光性を有し、アルカリ水溶液によってソルダーレジスト層表面を溶解又は膨潤させ、ソルダーレジスト層3を除去することができるものであればいかなるものでも使用できる。また、1液性、2液性、どちらの液状レジストであってもよく、ドライフィルム形状のレジストであってもよい。   As the solder resist according to the present invention, any solder resist can be used as long as it has photosensitivity and can dissolve or swell the surface of the solder resist layer with an alkaline aqueous solution to remove the solder resist layer 3. Further, it may be either a one-component or two-component liquid resist, or may be a dry film resist.

ソルダーレジストは、例えば、アルカリ可溶性樹脂、多官能アクリルモノマー、エポキシ樹脂、無機フィラー等を含有する。加えて、本発明において、ソルダーレジストが感光性を有するために、光重合開始剤を含有する。アルカリ可溶性樹脂としては、光硬化性と熱硬化性の両方の特性を持つアルカリ可溶性樹脂が挙げられ、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加させてエポキシアクリレート化した樹脂の2級の水酸基に酸無水物を付加させた樹脂が挙げられる。多官能アクリルモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。光重合開始剤は、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。エポキシ樹脂は、硬化剤として用いられる。アルカリ可溶性樹脂のカルボン酸と反応させることで架橋させ、耐熱性や耐薬品性の特性の向上を図っているが、カルボン酸とエポキシは常温でも反応が進むために、保存安定性が悪く、アルカリ現像型ソルダーレジストは、一般的に使用前に混合する2液性の形態をとっている場合が多い。無機フィラーとしては、例えば、タルク、シリカ、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。   The solder resist contains, for example, an alkali-soluble resin, a polyfunctional acrylic monomer, an epoxy resin, an inorganic filler, and the like. In addition, in this invention, since a soldering resist has photosensitivity, a photoinitiator is contained. Examples of the alkali-soluble resin include alkali-soluble resins having both photo-curing properties and thermosetting properties. For example, a secondary hydroxyl group of a resin obtained by adding acrylic acid to a novolak-type epoxy resin to form an epoxy acrylate. A resin to which an acid anhydride has been added may be mentioned. Examples of the polyfunctional acrylic monomer include trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol triacrylate, and the like. Examples of the photopolymerization initiator include 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one. Epoxy resin is used as a curing agent. It is cross-linked by reacting with carboxylic acid of alkali-soluble resin to improve heat resistance and chemical resistance, but carboxylic acid and epoxy react at room temperature, so the storage stability is poor and alkaline In general, the development type solder resist often takes a two-component form that is mixed before use. Examples of the inorganic filler include talc, silica, barium sulfate, titanium oxide, and zinc oxide.

<工程(A)>
工程(A)では、絶縁性基板1上に導体配線2が形成された回路基板の表面に、感光性のソルダーレジスト層3を形成する。ソルダーレジスト層3の形成には、例えば、液状レジストであれば、スクリーン印刷法、ロールコート法、スプレー法、浸漬法、カーテンコート法、バーコート法、エアナイフ法、ホットメルト法、グラビアコート法、刷毛塗り法、オフセット印刷法を用いることができる。また、ドライフィルム形状のレジストであれば、ラミネート法や真空ラミネート法が用いられる。
<Process (A)>
In the step (A), a photosensitive solder resist layer 3 is formed on the surface of the circuit board on which the conductor wiring 2 is formed on the insulating substrate 1. For forming the solder resist layer 3, for example, if it is a liquid resist, a screen printing method, a roll coating method, a spray method, a dipping method, a curtain coating method, a bar coating method, an air knife method, a hot melt method, a gravure coating method, A brush coating method or an offset printing method can be used. For a dry film resist, a laminating method or a vacuum laminating method is used.

<工程(B)>
工程(B)では、絶縁性基板1上に導体配線2が形成された回路基板の表面に形成されたソルダーレジスト層3を部分的に弱露光する。具体的には、ソルダーレジスト層3の理想的な高さよりも低い部分を弱露光することにより、薄膜化する工程における薄膜化量を少なくすることで、理想に近いソルダーレジスト層3の三次元的な構造を得ることができる。
<Process (B)>
In the step (B), the solder resist layer 3 formed on the surface of the circuit board on which the conductor wiring 2 is formed on the insulating substrate 1 is partially weakly exposed. Specifically, the portion of the solder resist layer 3 lower than the ideal height is weakly exposed to reduce the amount of thinning in the thinning process, thereby reducing the three-dimensional shape of the solder resist layer 3 that is close to ideal. Can be obtained.

工程(B)の弱露光は、本発明の課題の解決のために意図的に部分的に弱露光する工程である。部分的に弱露光された部分のソルダーレジストは、弱く硬化し、薄膜化が抑制される。薄膜化する前のソルダーレジスト層3の厚みが不均一な場合でも、ソルダーレジスト層3が比較的薄い部分を部分的に弱露光することで、薄膜化後のソルダーレジスト層3の厚みの均一性を改善することができる。逆に薄膜化する前のソルダーレジスト層3の厚みが均一な場合でも、部分的に弱露光する工程によって、局所的に薄膜化量の少ない部分を設けて、高さの異なる部分を作ることもできる。   The weak exposure in the step (B) is a step of intentionally performing partial weak exposure in order to solve the problem of the present invention. The part of the solder resist that has been partially exposed to light is hardened and the thinning is suppressed. Even when the thickness of the solder resist layer 3 before thinning is uneven, the thickness of the solder resist layer 3 after thinning is reduced by partially weakly exposing a relatively thin portion of the solder resist layer 3. Can be improved. On the other hand, even if the thickness of the solder resist layer 3 before thinning is uniform, a portion having a small amount of thinning can be provided locally by a partially weak exposure process to create portions having different heights. it can.

本発明における部分的に弱露光する工程は、当業者で知られるいわゆる通常の露光工程とは異なる。すなわち、通常の露光工程とは、パターン状に露光することで、露光された領域においては、ソルダーレジストを強く硬化させ、現像によりソルダーレジストが除去されない、又は工程(C)の薄膜化でソルダーレジストが薄膜化されないようにし、露光されていない領域においては、現像によりソルダーレジストが除去される、又は工程(C)の薄膜化でソルダーレジストが薄膜化されるようにする工程を意味する。一方、本発明に係わる弱露光工程は、薄膜化が抑制される程度にソルダーレジストを弱く硬化させるだけであり、弱露光工程後のソルダーレジストは現像することができ、また薄膜化することもできる。   The partially weak exposure process in the present invention is different from a so-called normal exposure process known to those skilled in the art. That is, the normal exposure process is a pattern exposure, and in the exposed area, the solder resist is strongly cured and the solder resist is not removed by development, or the solder resist is reduced by thinning in the step (C). Means that the solder resist is removed by development in the unexposed region, or the solder resist is made thin by thinning in step (C). On the other hand, the weak exposure process according to the present invention only hardens the solder resist to such an extent that thinning is suppressed, and the solder resist after the weak exposure process can be developed and can be thinned. .

部分的に露光する手段としては、キセノンランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、UV蛍光灯を光源とし、フォトマスクを用いた片面あるいは両面密着露光方式、プロキシミティ方式、プロジェクション方式で、光が透過する領域でのみ露光する方法や、レーザー、あるいは集光したビーム光を部分的に走査露光する方法が容易であるが、当業者で知られるあらゆる方法を用いることもできる。弱露光する手段としては、露光する時間を短くする、光源の発光強度を弱める、減光フィルターを通して露光する、走査速度を速める等の当業者で知られるあらゆる方法を用いることができる。上記の部分的に露光する方法と弱露光する方法を組み合わせることによって、本発明に係わる部分的に弱露光する方法は実現できる。ソルダーレジスト層3上に保護フィルム等が設けられている場合には、そのまま部分的に弱露光してもよいし、剥がしてから部分的に弱露光してもよい。   As a means for partial exposure, a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, or a UV fluorescent lamp is used as a light source. A method of exposing only in a region through which light is transmitted and a method of partially scanning and exposing a laser beam or condensed beam light are easy, but any method known to those skilled in the art can also be used. As a means for weak exposure, any method known to those skilled in the art such as shortening the exposure time, weakening the light emission intensity of the light source, exposing through a neutral density filter, and increasing the scanning speed can be used. By combining the partial exposure method and the weak exposure method, the partial weak exposure method according to the present invention can be realized. When a protective film or the like is provided on the solder resist layer 3, it may be partially weakly exposed as it is or may be partially weakly exposed after being peeled off.

本発明によれば、ソルダーレジスト層3の理想的な高さよりも低い部分を弱露光することにより、薄膜化する工程における薄膜化量を少なくすることで、理想に近いソルダーレジスト層3の三次元的な構造を得ることができる。例えば、液状レジストを用いて、ロールコート法によってソルダーレジスト層3を形成する場合、コーティング開始前半部分は、ソルダーレジスト層3の厚みが薄く、後半部分になるほど、ソルダーレジスト層3の厚みが厚くなる場合がある。この場合、前半部分だけ弱露光することにより、前半部分の薄膜化量を少なくし、薄膜化後のソルダーレジスト層3の厚みを全体でほぼ同じにする方法を用いることができる。一方、ドライフィルム形状のレジストを用いてラミネート法によってソルダーレジスト層3を形成する場合、導体配線2の密度が高い部分はソルダーレジスト層3の表面の高さが高くなり、導体配線2の密度の低い部分はソルダーレジスト層3の表面の高さが低くなる場合がある。この場合、ソルダーレジスト層3の表面の高さが低い部分のみを照射する方法を用いることにより、導体配線2の密度が低い部分の薄膜化量を少なくし、薄膜化後のソルダーレジスト層3の厚みを全体でほぼ同じにする方法を用いることができる。   According to the present invention, the portion of the solder resist layer 3 lower than the ideal height is weakly exposed to reduce the amount of thinning in the thinning process, thereby reducing the three-dimensional shape of the solder resist layer 3 that is close to ideal. A typical structure can be obtained. For example, when the solder resist layer 3 is formed by a roll coating method using a liquid resist, the solder resist layer 3 is thinner in the first half of the coating, and the solder resist layer 3 is thicker in the latter half. There is a case. In this case, it is possible to use a method in which only the first half portion is weakly exposed, thereby reducing the amount of thinning of the first half portion and making the thickness of the solder resist layer 3 after thinning substantially the same. On the other hand, when the solder resist layer 3 is formed by a laminating method using a dry film-shaped resist, the portion of the conductor wiring 2 having a high density has a higher surface height of the solder resist layer 3, and the density of the conductor wiring 2 is higher. In the lower portion, the surface height of the solder resist layer 3 may be lowered. In this case, by using the method of irradiating only the portion where the surface height of the solder resist layer 3 is low, the amount of thinning of the portion where the density of the conductor wiring 2 is low is reduced, and the solder resist layer 3 after thinning is reduced. A method can be used in which the thickness is substantially the same throughout.

工程(B)と工程(C)の間の時間は、ソルダーレジストの弱露光による硬化を進めるために、一定の時間をとるのが好ましい。ソルダーレジストの種類や弱露光する方法で異なるため一概に特定できないが、室温で、好ましくは5分〜72時間であり、より好ましくは10分〜48時間である。   The time between the step (B) and the step (C) preferably takes a certain time in order to advance the curing of the solder resist by weak exposure. Since it differs depending on the type of solder resist and the weak exposure method, it cannot be specified unconditionally, but at room temperature, it is preferably 5 minutes to 72 hours, more preferably 10 minutes to 48 hours.

上記の部分的に弱露光する露光量、すなわち弱露光の露光エネルギー量は、ソルダーレジストの種類や膜厚、工程によって異なるので一概には決められないが、理想的なソルダーレジスト層3の高さを持つ部分(正常部)と比較して低い部分(異常部)の薄膜化後のソルダーレジスト層3の高さを、同じ、あるいは許容範囲内において近い高さに仕上げること等を目的として、適宜弱露光の条件を決めればよい。具体的には、正常部と異常部のソルダーレジスト層3の高さの差が大きいほど、弱露光の露光エネルギー量は大きくなり、弱露光していない部分に対する薄膜化量の割合が大きくなる。より具体的には、弱露光の露光エネルギー量は、標準的な通常の露光エネルギー量の1%以上50%以下が好ましい。また、工程(C)の薄膜化の工程において、同一条件における薄膜化量が弱露光していない部分の10%以上95%以下、好ましくは50%以上90%以下となるように、弱露光の露光エネルギー量を設定するのが好ましい。   The amount of exposure that is partially weakly exposed, that is, the amount of exposure energy for weak exposure varies depending on the type, film thickness, and process of the solder resist, and cannot be determined unconditionally, but the ideal height of the solder resist layer 3 For the purpose of finishing the height of the solder resist layer 3 after the thinning of the lower part (abnormal part) in comparison with the part having normal (normal part) to the same or within a permissible range, etc. What is necessary is just to determine the conditions of weak exposure. Specifically, the greater the difference in height between the normal part and the abnormal part of the solder resist layer 3, the greater the exposure energy amount of the weak exposure, and the greater the ratio of the thinning amount to the unexposed portion. More specifically, the exposure energy amount for weak exposure is preferably 1% or more and 50% or less of the standard normal exposure energy amount. Further, in the thinning step of the step (C), the amount of thinning under the same conditions is 10% or more and 95% or less, preferably 50% or more and 90% or less of the portion that is not weakly exposed. It is preferable to set the exposure energy amount.

<工程(C)>
工程(C)では、アルカリ水溶液によって、ソルダーレジスト層3を薄膜化する。詳しくは、アルカリ水溶液によって、ソルダーレジスト層3表面を溶解又は膨潤させ、非露光部のソルダーレジスト層3表面を除去する。ドライフィルム形状のレジストの場合で、ソルダーレジスト層3上に支持層フィルムが設けられている場合には、剥がしてから薄膜化処理を実施する。本発明のソルダーレジスト層の形成方法では、0.01〜500μmの範囲で薄膜化量を適宜調整することができる。
<Process (C)>
In the step (C), the solder resist layer 3 is thinned with an alkaline aqueous solution. Specifically, the surface of the solder resist layer 3 is dissolved or swollen with an alkaline aqueous solution, and the surface of the solder resist layer 3 in the non-exposed portion is removed. In the case of a dry film-shaped resist, when a support layer film is provided on the solder resist layer 3, the thinning process is performed after peeling. In the method for forming a solder resist layer of the present invention, the amount of thinning can be appropriately adjusted within a range of 0.01 to 500 μm.

アルカリ水溶液による薄膜化処理において、前処理として水洗処理を実施してもよい。前処理水洗によって、ソルダーレジスト層3中のカルボキシル基等の親水基が再配向し、層表面の親水性が均一化される。さらに、ソルダーレジスト層3上に存在する汚染物や異物を取り除くことができる。前処理水洗に用いられる水としては、工業用水、水道水、イオン交換水、蒸留水等が挙げられる。前処理水洗の方法としては、浸漬処理、パドル処理、スプレー処理、ブラッシング、スクレーピング等があるが、ソルダーレジスト層3上の汚染物や異物の除去性を考慮するとスプレー処理が好ましい。スプレー条件(温度、スプレー圧、時間)は、適宜調整することが可能であるが、具体的には、温度は15〜30℃が好ましく、より好ましくは20〜25℃である。また、スプレー圧は0.02〜0.5MPaが好ましく、より好ましくは0.05〜0.3MPaである。   In the thinning treatment with an alkaline aqueous solution, a water washing treatment may be performed as a pretreatment. By the pretreatment water washing, hydrophilic groups such as carboxyl groups in the solder resist layer 3 are reoriented, and the hydrophilicity of the layer surface is made uniform. Further, contaminants and foreign matters existing on the solder resist layer 3 can be removed. Examples of water used for the pretreatment washing include industrial water, tap water, ion exchange water, and distilled water. Examples of the pretreatment water washing method include immersion treatment, paddle treatment, spray treatment, brushing, scraping, and the like, and spray treatment is preferable in consideration of the removal of contaminants and foreign matters on the solder resist layer 3. Although spray conditions (temperature, spray pressure, time) can be appropriately adjusted, specifically, the temperature is preferably 15 to 30 ° C, more preferably 20 to 25 ° C. The spray pressure is preferably 0.02 to 0.5 MPa, more preferably 0.05 to 0.3 MPa.

さらに、前処理水洗水に界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤の使用により、ソルダーレジスト層3表面をより迅速に安定して親水化させることができる。界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸塩等のアニオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(いわゆる、プルロニック系界面活性剤)、脂肪酸ペンタエリスリトールエステル、アセチレングリコール等のノニオン系界面活性剤;アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤;アルキルベタイン等の両性界面活性剤を用いることができる。前処理水洗処理は、ソルダーレジスト層3の品質を損なわないものであれば、どの種類の界面活性剤を用いても問題ないが、アニオン系、カチオン系及び両性界面活性剤は、ソルダーレジスト層3表面に特異的に吸着する場合や、種類によってはソルダーレジスト層3の表面を部分的に侵害する場合があるので、ノニオン系の界面活性剤を用いることが好ましい。ノニオン系界面活性剤のより好ましい具体的例としては、アセチレングリコールが挙げられ、日信化学工業(株)製のサーフィノール(登録商標)465、サーフィノール(登録商標)485、サーフィノール(登録商標)82等を用いることができる。   Further, a surfactant may be contained in the pretreated washing water. By using the surfactant, the surface of the solder resist layer 3 can be more quickly and stably hydrophilized. Surfactants include alkyl sulfate salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts, alkylbenzene sulfonate salts, fatty acid salts and other anionic surfactants; polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyalkylene derivatives, sorbitan fatty acid esters, Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene alkylamine, alkylalkanolamide, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxy Ethylene-polyoxypropylene block copolymer (so-called pluronic surfactant), fatty acid pentaerythritol ester It can be used amphoteric surfactants such as alkyl betaines, alkyl amine salts, cationic surfactants such as quaternary ammonium salts; nonionic surfactants such as acetylene glycol. As long as the pretreatment water washing treatment does not impair the quality of the solder resist layer 3, any type of surfactant can be used, but anionic, cationic and amphoteric surfactants are used in the solder resist layer 3. Nonionic surfactants are preferably used because they may be specifically adsorbed on the surface or may partially invade the surface of the solder resist layer 3 depending on the type. More preferred specific examples of the nonionic surfactant include acetylene glycol, Surfynol (registered trademark) 465, Surfynol (registered trademark) 485, Surfynol (registered trademark) manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. ) 82 or the like.

前処理水洗水に添加する界面活性剤量は、各種の界面活性剤の特性により変わるが、ソルダーレジスト層3表面の親水化に加え、前処理水洗中に発泡が少ないこと、さらに、界面活性剤によるソルダーレジスト層3上に付着した汚染物や異物の除去効率を考慮すると、0.001〜0.1質量%の範囲が好ましく、0.001〜0.05質量%の範囲がより好ましく、0.01〜0.05質量%の範囲がさらに好ましい。   The amount of surfactant to be added to the pretreatment rinse water varies depending on the properties of various surfactants. In addition to the hydrophilicity of the surface of the solder resist layer 3, there is little foaming during the pretreatment rinse. In view of the removal efficiency of contaminants and foreign matters adhering to the solder resist layer 3 due to, a range of 0.001 to 0.1% by mass is preferable, a range of 0.001 to 0.05% by mass is more preferable, and 0 The range of 0.01 to 0.05% by mass is more preferable.

本発明に係わるアルカリ水溶液に含まれるアルカリ性化合物としては、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウムリン酸塩、アンモニウム炭酸塩等の無機アルカリ性化合物;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキサイド(コリン)等の有機アルカリ性化合物が挙げられる。アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。上記無機アルカリ性化合物及び有機アルカリ性化合物は、単独で用いてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。無機アルカリ性化合物と有機アルカリ性化合物を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the alkaline compound contained in the alkaline aqueous solution according to the present invention include alkali metal silicate, alkali metal hydroxide, alkali metal phosphate, alkali metal carbonate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, and other inorganic alkaline compounds. Monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, cyclohexylamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide, trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide ( And an organic alkaline compound such as choline). Examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium. The inorganic alkaline compound and organic alkaline compound may be used alone or in combination. Inorganic alkaline compounds and organic alkaline compounds may be used in combination.

また、ソルダーレジスト層3表面をより均一に薄膜化するために、アルカリ水溶液に、硫酸塩、亜硫酸塩を添加することもできる。硫酸塩又は亜硫酸塩としては、リチウム、ナトリウム又はカリウム等のアルカリ金属硫酸塩又は亜硫酸塩、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属硫酸塩又は亜硫酸塩が挙げられる。   In order to make the surface of the solder resist layer 3 more uniform, sulfates and sulfites can be added to the alkaline aqueous solution. Examples of the sulfate or sulfite include alkali metal sulfates or sulfites such as lithium, sodium or potassium, and alkaline earth metal sulfates or sulfites such as magnesium and calcium.

アルカリ水溶液が無機アルカリ性化合物を含有してなる水溶液である場合、無機アルカリ性化合物が、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属ケイ酸塩から選ばれる少なくともいずれか1種であることが好ましい。また、無機アルカリ性化合物の含有量は、3〜20質量%が好ましい。無機アルカリ性化合物の含有量が3質量%未満のアルカリ水溶液は、従来のフォトリソグラフィー方式による露光後の現像に使用される液であり、露光されていないソルダーレジスト層3を完全に除去する場合には有効であるが、ソルダーレジスト層3を完全に除去せずに、面内均一な厚みで薄膜化する処理では、厚みのムラが発生しやすくなる場合がある。また、20質量%を超えると、無機アルカリ性化合物の析出が起こりやすく、液の経時安定性、作業性に劣る場合がある。無機アルカリ性化合物の含有量は、5〜15質量%がより好ましく、7〜15質量%がさらに好ましい。また、界面活性剤、消泡剤、溶剤等を適宜添加することもできる。   When the aqueous alkaline solution is an aqueous solution containing an inorganic alkaline compound, the inorganic alkaline compound is at least one selected from alkali metal carbonates, alkali metal phosphates, alkali metal hydroxides, and alkali metal silicates. Preferably it is a seed. The content of the inorganic alkaline compound is preferably 3 to 20% by mass. An alkaline aqueous solution having an inorganic alkaline compound content of less than 3% by mass is a liquid used for development after exposure by a conventional photolithography method, and when the unexposed solder resist layer 3 is completely removed. Although effective, in the process of reducing the thickness of the solder resist layer 3 to a uniform thickness in-plane without completely removing the solder resist layer 3, unevenness in thickness may easily occur. Moreover, when it exceeds 20 mass%, precipitation of an inorganic alkaline compound will occur easily and it may be inferior to the temporal stability of a liquid, and workability | operativity. As for content of an inorganic alkaline compound, 5-15 mass% is more preferable, and 7-15 mass% is further more preferable. Further, a surfactant, an antifoaming agent, a solvent and the like can be added as appropriate.

ソルダーレジスト層3の薄膜化処理においては、ソルダーレジスト層3中に含まれるアルカリ水溶液に不溶な無機フィラーの存在が無視できない。無機フィラーのサイズはその種類にもよるが、ナノフィラーと呼ばれるサブミクロンオーダーのものから大きいものでは数十ミクロンのものまで、ある程度の粒度分布をもって、層中に20〜70質量%の含有量で存在している。薄膜化処理はアルカリ性化合物がソルダーレジスト層3中に浸透した後、溶解拡散することによって進行するが、不溶性の無機フィラーの存在により、アルカリ性化合物の浸透が抑制され、薄膜化速度が遅くなることがある。   In the thinning process of the solder resist layer 3, the presence of an inorganic filler that is insoluble in the alkaline aqueous solution contained in the solder resist layer 3 cannot be ignored. Although the size of the inorganic filler depends on the type, it has a particle size distribution ranging from submicron order called nanofiller to several tens of microns and a content of 20 to 70% by mass in the layer. Existing. The thinning process proceeds by dissolving and diffusing the alkaline compound into the solder resist layer 3, but the presence of the insoluble inorganic filler suppresses the penetration of the alkaline compound and slows the thinning rate. is there.

このような無機フィラーによる浸透抑制に対し、アルカリ水溶液のpHは12.5以上とするのがよく、13.0以上とするのがさらに好ましい。アルカリ水溶液のpHが高いほど、アルカリ性化合物が浸透した際のソルダーレジスト層3の膨潤が大きくなり、無機フィラーによる浸透抑制の影響を受けにくくなる。   The pH of the alkaline aqueous solution is preferably 12.5 or more, and more preferably 13.0 or more, for such permeation suppression by the inorganic filler. The higher the pH of the alkaline aqueous solution, the greater the swelling of the solder resist layer 3 when the alkaline compound penetrates, and the less the influence of the penetration inhibition by the inorganic filler.

工程(C)において、薄膜化処理によって、導体配線2を露出させる場合がある。露出した導体配線2は接続パッドと呼ばれることがある。接続パッド表面の絶縁性基板1表面からの高さは、導体配線2表面の絶縁性基板1表面からの高さと異なる場合がある。通常、導体配線2を有する回路基板にソルダーレジスト層3を形成させる場合、導体配線2とソルダーレジスト層3の密着性を考慮し、導体配線2と同じく接続パッド表面も各種研磨処理によって粗面化される。粗面化によるアンカー効果によって導体配線2とソルダーレジスト層3の密着性が向上し、長時間に渡って高い絶縁信頼性が維持される。従来、ソルダーレジスト層3を除去して接続パッド表面を露出する際、分散能力に優れた低濃度の炭酸ナトリウム水溶液を現像液として用いるのが一般的であり、接続パッド表面にはソルダーレジストの残渣残りはほとんど発生しない。しかし、低濃度の炭酸ナトリウム水溶液を用いて薄膜化処理を行うと、ソルダーレジスト層3表面を均一に処理することができず、面内ムラが発生する。   In the step (C), the conductor wiring 2 may be exposed by a thinning process. The exposed conductor wiring 2 may be called a connection pad. The height of the connection pad surface from the surface of the insulating substrate 1 may be different from the height of the surface of the conductor wiring 2 from the surface of the insulating substrate 1. Normally, when the solder resist layer 3 is formed on the circuit board having the conductor wiring 2, the surface of the connection pad is roughened by various polishing processes in consideration of the adhesion between the conductor wiring 2 and the solder resist layer 3. Is done. The anchor effect due to the roughening improves the adhesion between the conductor wiring 2 and the solder resist layer 3, and maintains high insulation reliability over a long period of time. Conventionally, when removing the solder resist layer 3 to expose the connection pad surface, it is common to use a low concentration sodium carbonate aqueous solution excellent in dispersion ability as a developer, and the solder pad residue on the connection pad surface The rest hardly occurs. However, when a thinning process is performed using a low-concentration sodium carbonate aqueous solution, the surface of the solder resist layer 3 cannot be uniformly processed, and in-plane unevenness occurs.

そこで、面内均一に薄膜化しつつ、粗面化された接続パッド表面にソルダーレジスト残渣を残さないアルカリ水溶液として、アルカリ金属ケイ酸塩を含むアルカリ水溶液が挙げられる。アルカリ金属ケイ酸塩は他の無機アルカリ性化合物に比べ、ソルダーレジスト層3の溶解拡散能力に優れており、接続パッド表面に残渣残りが発生しにくい。アルカリ金属ケイ酸塩の一般式を式(i)に示す。アルカリ金属ケイ酸塩は3種の成分が種々の比率で連続的に変化して成り立つ化学薬品の総称であり、モル比から算出される質量比(ナトリウム塩の場合の質量比=モル比×1.032、カリウム塩の場合の質量比=モル比×1.568)によって名称が変わる。例えば、ナトリウム塩の場合、質量比が0.5のものをオルソケイ酸ナトリウム、質量比が1.0のものをメタケイ酸ナトリウム、質量比が1.3〜4のものを一般的にケイ酸ナトリウムと呼ぶ。ナトリウム塩の場合、水溶液の安定性、作業性の点から、メタケイ酸ナトリウムが好適に用いられる。また、カリウム塩は、ナトリウム塩に比べ、水に対する溶解性が高いため、水溶液が容易に凝固、分離することはなく、各種のものが使用できる。   Therefore, an alkaline aqueous solution containing an alkali metal silicate can be cited as an alkaline aqueous solution that does not leave a solder resist residue on the surface of the roughened connection pad while making the film uniformly in-plane. Alkali metal silicates are superior to other inorganic alkaline compounds in the ability to dissolve and diffuse the solder resist layer 3, and residue residues are unlikely to occur on the connection pad surface. The general formula of alkali metal silicate is shown in formula (i). Alkali metal silicate is a general term for chemicals that are formed by continuously changing the three components at various ratios. The mass ratio calculated from the molar ratio (mass ratio in the case of sodium salt = molar ratio × 1) 0.03, mass ratio in case of potassium salt = molar ratio × 1.568), the name changes. For example, in the case of a sodium salt, one having a mass ratio of 0.5 is sodium orthosilicate, one having a mass ratio of 1.0 is sodium metasilicate, and one having a mass ratio of 1.3 to 4 is generally sodium silicate. Call it. In the case of a sodium salt, sodium metasilicate is preferably used from the viewpoint of the stability of the aqueous solution and workability. In addition, since potassium salts are more soluble in water than sodium salts, various solutions can be used without the aqueous solution easily coagulating and separating.

O・nSiO・xHO (i)
[M:ナトリウム又はカリウム、n:モル比(SiO/MO)]
M 2 O.nSiO 2 .xH 2 O (i)
[M: sodium or potassium, n: molar ratio (SiO 2 / M 2 O)]

アルカリ金属ケイ酸塩に次ぐソルダーレジスト層3の溶解拡散能力を有する無機アルカリ性化合物として、アルカリ金属リン酸塩を含むアルカリ水溶液が挙げられる。アルカリ金属リン酸塩としては、アルカリ金属が3原子配位したアルカリ性の強いリン酸三ナトリウム又はリン酸三カリウムが好適に用いられる。アルカリ金属リン酸塩の濃度は、5〜15質量%がより好ましく、7〜15質量%がさらに好ましい。   Examples of the inorganic alkaline compound having the ability to dissolve and diffuse the solder resist layer 3 after the alkali metal silicate include an aqueous alkali solution containing an alkali metal phosphate. As the alkali metal phosphate, strongly alkaline trisodium phosphate or tripotassium phosphate in which three atoms of alkali metal are coordinated is preferably used. The concentration of the alkali metal phosphate is more preferably 5 to 15% by mass, and further preferably 7 to 15% by mass.

また、無機アルカリ性化合物として、炭酸カリウムを含む水溶液もソルダーレジスト層3をほどよく溶解拡散させる。炭酸塩はケイ酸塩やリン酸塩に比べると水和力が大きいが、アルカリ金属として、カリウムはナトリウムに比べ水溶液中におけるイオン化傾向が大きく、ソルダーレジスト層3の溶解拡散に有利に作用する。炭酸カリウムの濃度は、3〜10質量%がより好ましく、5〜10質量%がさらに好ましい。   Further, an aqueous solution containing potassium carbonate as an inorganic alkaline compound also dissolves and diffuses the solder resist layer 3 reasonably. Carbonate has a higher hydration power than silicates and phosphates, but as an alkali metal, potassium has a higher ionization tendency in an aqueous solution than sodium and has an advantageous effect on dissolution and diffusion of the solder resist layer 3. As for the density | concentration of potassium carbonate, 3-10 mass% is more preferable, and 5-10 mass% is further more preferable.

アルカリ水溶液に含まれる有機アルカリ性化合物としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキサイド(コリン)から選ばれる少なくともいずれか1種を含み、該有機アルカリ性化合物の含有量が5〜25質量%のものが好適に使用できる。5質量%未満では、薄膜化処理で面内ムラが発生しやすくなる場合がある。また、25質量%を超えると、薄膜化速度が遅くなる場合がある。有機アルカリ性化合物の含有量は、7〜20質量%がより好ましく、10〜20質量%がさらに好ましい。また、界面活性剤、消泡剤、溶剤等を適宜添加することもできる。アルカリ金属塩を含有してなるアルカリ水溶液を用いた場合、使用するソルダーレジストの組成によっては、ソルダーレジスト層3中にアルカリ金属イオンが取り込まれ、絶縁信頼性が低下する場合があるが、有機アルカリ性化合物を含有してなるアルカリ水溶液を用いた場合、絶縁信頼性低下が抑制されるという効果が得られる。   The organic alkaline compound contained in the alkaline aqueous solution contains at least one selected from tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (choline), and the content of the organic alkaline compound 5 to 25% by mass can be suitably used. If it is less than 5% by mass, in-plane unevenness may easily occur in the thinning process. On the other hand, if it exceeds 25 mass%, the thinning rate may be slow. As for content of an organic alkaline compound, 7-20 mass% is more preferable, and 10-20 mass% is further more preferable. Further, a surfactant, an antifoaming agent, a solvent and the like can be added as appropriate. When an alkaline aqueous solution containing an alkali metal salt is used, depending on the composition of the solder resist used, alkali metal ions may be taken into the solder resist layer 3 to reduce insulation reliability. When an alkaline aqueous solution containing a compound is used, an effect of suppressing a decrease in insulation reliability can be obtained.

アルカリ水溶液の温度は、15〜35℃が好ましく、さらに好ましくは20〜30℃である。温度が低すぎると、ソルダーレジスト層3へのアルカリ性化合物の浸透速度が遅くなる場合があり、所望の厚みを薄膜化するのに長時間を要する。一方、温度が高すぎると、ソルダーレジスト層3へのアルカリ性化合物の浸透と同時に溶解拡散が進行することにより、面内で膜厚ムラが発生しやすくなる場合があるため好ましくない。   The temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 15 to 35 ° C, more preferably 20 to 30 ° C. If the temperature is too low, the penetration rate of the alkaline compound into the solder resist layer 3 may be slow, and it takes a long time to reduce the desired thickness. On the other hand, if the temperature is too high, the dispersion of the alkaline compound proceeds simultaneously with the permeation of the alkaline compound into the solder resist layer 3, which may cause uneven film thickness in the surface, which is not preferable.

アルカリ水溶液による薄膜化処理は、浸漬処理、パドル処理、スプレー処理、ブラッシング、スクレーピング等の方法を用いることができるが、浸漬処理が好ましい。浸漬処理以外の処理方法は、アルカリ水溶液中に気泡が発生しやすく、その発生した気泡が薄膜化処理中にソルダーレジスト層3表面に付着して、膜厚が不均一となる場合がある。スプレー処理等を使用する場合には、気泡が発生しないように、スプレー圧をできるだけ小さくすることが好ましい。   The thinning treatment with an aqueous alkali solution can be performed by a method such as immersion treatment, paddle treatment, spray treatment, brushing, scraping, etc., but immersion treatment is preferred. In the treatment methods other than the immersion treatment, bubbles are likely to be generated in the alkaline aqueous solution, and the generated bubbles may adhere to the surface of the solder resist layer 3 during the thinning treatment, resulting in non-uniform film thickness. When spraying or the like is used, it is preferable to make the spray pressure as small as possible so that bubbles are not generated.

工程(A)と工程(B)の間、又は工程(B)と工程(C)の間に、薄膜化される領域以外の部分のソルダーレジスト層3に選択的に活性光線を照射し硬化させる工程、つまり先述の通常の露光工程を含むことにより、図3のような、ソルダーレジスト層3が段差を有する構造を形成することができる。「薄膜化される領域」とは、例えば、導体配線2の一部である接続パッド上や接続パッド間を含む接続パッド周囲の領域である。「薄膜化される領域以外の領域」とは、例えば、接続パッド以外の導体配線2上や接続パッド以外の導体配線2間を含む導体配線周囲の領域である。通常の露光工程において、露光方式としては、キセノンランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、UV蛍光灯を光源とした反射画像露光方式、フォトマスクを用いた片面あるいは両面密着露光方式、プロキシミティ方式、プロジェクション方式やレーザー走査露光方式等を用いることができる。   Between the step (A) and the step (B), or between the step (B) and the step (C), the portion of the solder resist layer 3 other than the region to be thinned is selectively irradiated with an actinic ray to be cured. By including the process, that is, the above-described normal exposure process, a structure in which the solder resist layer 3 has a step as shown in FIG. 3 can be formed. The “region to be thinned” is, for example, a region around the connection pad including the connection pad that is a part of the conductor wiring 2 and between the connection pads. The “region other than the region to be thinned” is, for example, a region around the conductor wiring including the conductor wiring 2 other than the connection pad and between the conductor wirings 2 other than the connection pad. In the normal exposure process, exposure methods include xenon lamps, high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, reflection image exposure systems using UV fluorescent lamps as light sources, single-sided or double-sided contact exposure systems using photomasks, and proximity. A method, a projection method, a laser scanning exposure method, or the like can be used.

工程(C)の後には、水によって十分に回路基板を洗浄するのがよい。この水による回路基板洗浄により、除去すべきソルダーレジスト層3を完全に溶解除去させる。水洗処理の方法として、浸漬処理、パドル処理、スプレー処理等があり、ソルダーレジスト層3の溶解拡散速度と液供給の均一性の点から、スプレー処理が最も適している。また、水洗水の温度は、25〜45℃がより好ましく、27〜40℃がさらに好ましい。   After the step (C), the circuit board is sufficiently washed with water. By this circuit board cleaning with water, the solder resist layer 3 to be removed is completely dissolved and removed. There are immersion treatment, paddle treatment, spray treatment and the like as the washing treatment method, and the spray treatment is most suitable from the viewpoint of the dissolution diffusion rate of the solder resist layer 3 and the uniformity of liquid supply. Moreover, the temperature of the washing water is more preferably 25 to 45 ° C, further preferably 27 to 40 ° C.

本発明において、弱露光や通常の露光工程とは別に、工程(C)の後で、残存するソルダーレジスト全面を露光される方法、熱硬化(キュア)する方法等によって、ソルダーレジストを硬化させることもできる。   In the present invention, the solder resist is cured by a method of exposing the entire surface of the remaining solder resist after the step (C), a method of thermosetting (curing), etc., apart from the weak exposure and the normal exposure step. You can also.

以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this Example.

(実施例)
<工程(A)>
銅張積層板(面積170mm×200mm、銅箔厚18μm、基材厚み0.4mm)にサブトラクティブ法を用いて、導体配線幅50μm、導体配線幅間隔50μmの導体配線2を有する回路基板を作製した。導体配線2の一部は接続パッドとして使用する。次に、ロールコート法を用いて、液状ソルダーレジスト(太陽インキ製造(株)製、商品名:PSR−4000 AUS320)を上記回路基板上に塗布後、乾燥させ(乾燥温度70℃、乾燥時間30分)、ソルダーレジスト層3を得た。絶縁性基板1表面からソルダーレジスト3層表面までの高さ(初期膜厚)を測定したところ、コーティング開始前半部分の平均膜厚は25μm、後半部分の平均膜厚は30μmだった。膜厚は、各試料内で10カ所測定して、その平均値を算出して、「初期膜厚」とした。
(Example)
<Process (A)>
Using a subtractive method on a copper clad laminate (area 170 mm × 200 mm, copper foil thickness 18 μm, base material thickness 0.4 mm), a circuit board having a conductor wiring 2 with a conductor wiring width of 50 μm and a conductor wiring width interval of 50 μm is manufactured. did. A part of the conductor wiring 2 is used as a connection pad. Next, using a roll coat method, a liquid solder resist (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name: PSR-4000 AUS320) is applied on the circuit board and then dried (drying temperature 70 ° C., drying time 30). Min), a solder resist layer 3 was obtained. When the height (initial film thickness) from the surface of the insulating substrate 1 to the surface of the solder resist 3 layer was measured, the average film thickness in the first half of the coating was 25 μm, and the average film thickness in the second half was 30 μm. The film thickness was measured at 10 locations in each sample, and the average value was calculated as the “initial film thickness”.

<工程(B)>
ソルダーレジスト層3を形成した回路基板の後半部分を遮光フィルムでカバーし、前半部分のみ超高圧水銀灯密着露光機で露光量20mJ/cmで弱露光した。弱露光した部分を以後「弱露光部」、残りを「非弱露光部」と称する。
<Process (B)>
The second half of the circuit board on which the solder resist layer 3 was formed was covered with a light-shielding film, and only the first half was weakly exposed at an exposure amount of 20 mJ / cm 2 with an ultrahigh pressure mercury lamp contact exposure machine. The weakly exposed part is hereinafter referred to as “weakly exposed part” and the rest is referred to as “non-weakly exposed part”.

<工程(C)>
工程(B)まで終了した回路基板を室温で24時間放置し、液温20℃のソルダーレジスト薄膜化処理剤(三菱製紙(株)製、商品名:SRP−100)を入れたソルダーレジスト薄膜化処理装置(三菱製紙(株)製、商品名:SRFM−01)に、非弱露光部で16μm薄膜化する条件で投入して薄膜化した後、ソルダーレジスト層3を硬化させるために、超高圧水銀灯密着露光機で露光量500mJ/cmで全面露光し、続いて150℃で60分間熱硬化処理を実施して、試料1を得た。
<Process (C)>
The circuit board that has been completed up to the step (B) is allowed to stand at room temperature for 24 hours, and a solder resist thin film containing a solder resist thin film treating agent (trade name: SRP-100, manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) at a liquid temperature of 20 ° C. In order to harden the solder resist layer 3 after the film is made into a processing apparatus (Mitsubishi Paper Co., Ltd., trade name: SRFM-01) under the condition that the film thickness is reduced to 16 μm in the non-weakly exposed part, Sample 1 was obtained by exposing the entire surface with an exposure dose of 500 mJ / cm 2 with a mercury lamp contact exposure machine, followed by thermosetting at 150 ° C. for 60 minutes.

試料1について、絶縁性基板1表面からソルダーレジスト3層表面までの高さ(処理後膜厚)を測定したところ、コーティング開始前半部分の平均膜厚は15μm、後半部分の平均膜厚は14μmだった(処理後膜厚差1μm)。   For sample 1, the height (film thickness after treatment) from the surface of the insulating substrate 1 to the surface of the solder resist 3 layer was measured. The average film thickness in the first half of the coating was 15 μm and the average film thickness in the second half was 14 μm. (Thickness difference after treatment 1 μm).

ソルダーレジスト層3の初期膜厚が薄い部分に対して、工程(B)において部分的に弱露光することによって、薄膜化量が少なくなり、薄膜化処理後のソルダーレジスト層3の高さを均一に近づけることができた。   The portion of the solder resist layer 3 having a small initial film thickness is partially weakly exposed in the step (B), so that the amount of thinning is reduced and the height of the solder resist layer 3 after the thinning treatment is uniform. I was able to approach.

(比較例)
<工程(A)>
実施例1と同じ方法で、液状ソルダーレジスト(太陽インキ製造(株)製、商品名:PSR−4000 AUS320)を回路基板上に塗布後、乾燥させ(乾燥温度70℃、乾燥時間30分)、ソルダーレジスト層3を得た。絶縁性基板1表面からソルダーレジスト3層表面までの高さ(初期膜厚)を測定したところ、コーティング開始前半部分の平均膜厚は25μm、後半部分の平均膜厚は30μmだった。膜厚は、各試料内で10カ所測定して、その平均値を算出して、「初期膜厚」とした。
(Comparative example)
<Process (A)>
In the same manner as in Example 1, a liquid solder resist (manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., trade name: PSR-4000 AUS320) was applied on a circuit board and dried (drying temperature 70 ° C., drying time 30 minutes), A solder resist layer 3 was obtained. When the height (initial film thickness) from the surface of the insulating substrate 1 to the surface of the solder resist 3 layer was measured, the average film thickness in the first half of the coating was 25 μm, and the average film thickness in the second half was 30 μm. The film thickness was measured at 10 locations in each sample, and the average value was calculated as the “initial film thickness”.

<工程(C)>
工程(B)による部分弱露光処理を行わずに、液温20℃のソルダーレジスト薄膜化処理剤(三菱製紙(株)製、商品名:SRP−100)を入れたソルダーレジスト薄膜化処理装置(三菱製紙(株)製、商品名:SRFM−01)に、12μm薄膜化する条件で投入して薄膜化した後、ソルダーレジスト層3を硬化させるために、露光量500mJ/cmで全面露光し、続いて150℃で60分間熱硬化処理を実施して、試料2を得た。
<Process (C)>
Solder resist thinning apparatus (trade name: SRP-100, manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) having a liquid temperature of 20 ° C. without partial weak exposure treatment in the step (B) ( In order to cure the solder resist layer 3, the entire surface was exposed at an exposure amount of 500 mJ / cm 2 after being put into a 12 μm thin film on Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd. (trade name: SRFM-01). Subsequently, a heat curing treatment was performed at 150 ° C. for 60 minutes to obtain Sample 2.

試料2について、絶縁性基板1表面からソルダーレジスト3層表面までの高さ(処理後膜厚)を測定したところ、コーティング開始前半部分の平均膜厚は13μm、後半部分の平均膜厚は18μmだった(処理後膜厚差5μm)。   For sample 2, when the height (film thickness after treatment) from the surface of insulating substrate 1 to the surface of the solder resist 3 layer was measured, the average film thickness in the first half of the coating was 13 μm, and the average film thickness in the second half was 18 μm. (Film thickness difference after treatment 5 μm).

部分弱露光を行わない場合、全面でほぼ同じ薄膜化量で薄膜化されるため、コーティング前半部分と後半部分の初期膜厚差がそのまま処理後膜厚差となった。そのため、後半部分では、接続パッドとして使用する導体配線2上に、ソルダーレジスト層3が部分的に残っているものがあった。   When partial weak exposure was not performed, the entire surface was thinned with the same thinning amount, so that the initial film thickness difference between the first half of the coating and the latter half was the film thickness difference after processing. For this reason, in the latter half, there is a case where the solder resist layer 3 remains partially on the conductor wiring 2 used as the connection pad.

本発明のソルダーレジスト層の形成方法は、例えば、半導体チップ接続用の接続パッドを有する配線基板において、半導体チップをフリップチップ実装により搭載するのに好適な配線基板を製造する用途に適用できる。   The method for forming a solder resist layer of the present invention can be applied to, for example, the use of manufacturing a wiring board suitable for mounting a semiconductor chip by flip chip mounting on a wiring board having a connection pad for connecting a semiconductor chip.

1 絶縁性基板
2 導体配線
3 ソルダーレジスト層
1 Insulating substrate 2 Conductor wiring 3 Solder resist layer

Claims (1)

(A)回路基板の表面に、感光性のソルダーレジスト層を形成する工程、
(B)ソルダーレジスト層を部分的に弱露光する工程、
(C)アルカリ水溶液によって、ソルダーレジスト層を薄膜化する工程、
をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジスト層の形成方法。
(A) forming a photosensitive solder resist layer on the surface of the circuit board;
(B) a step of partially weakly exposing the solder resist layer,
(C) A step of thinning the solder resist layer with an alkaline aqueous solution,
A solder resist layer forming method, comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021051263A (en) * 2019-09-26 2021-04-01 太陽インキ製造株式会社 Curable resin composition, dry film, cured product, and electronic component

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