JP2990135B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造方法に関し、特に高密度の配線回路を有するプリン
ト配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型、軽量、多機能化
によりプリント配線板においても配線パターンのファイ
ン化、スルーホールの小径化、更には多層化等の高密度
化の要求がより一層強く求められている。その高密度化
のなかで、特に配線パターンの細線化および導通スルー
ホールランドの縮小化の要求がつよく、これに対応する
様々プリント配線板の製造方法が提案されている。

【０００３】プリント配線板の製造方法としては、テン
テイング工法が広く使用されている。図４はテンテイン
グ工法によるプリント配線板の製造工程順を説明するた
めの基板要部の断面図である。この方法によれば、まず
図４（ａ）の如く絶縁基板２上に銅めっき層を含む導体
層１とスルーホール１ａを形成した基板上に図４（ｂ）
の如く感光性ドライフィルム６（以下ドライフィルムと
称す）を貼り付け、この上から図４（ｃ）の如く所望の
配線パターンを有するマスクフィルム５を介して紫外線
を全面に照射し配線パターン部のみ露光する。

【０００４】次に現像液で未露光部分のドライフィルム
を溶解除去し、図４（ｄ）の如くエッチングレジスト６
ａ、６ｂを得る。更に図４（ｅ）の如く露出した導体層
１をエッチング除去した後、図４（ｆ）の如くエッチン
グレジスト６ａ，６ｂを剥離除去してプリント配線板を
得るものである。

【０００５】上記のテンテイング工法では、スルーホー
ル上にエッチングレジストがテンテイングされ、スルー
ホール内部をエッチング液浸入から保護する働きをする
が、スルーホール上のエッチングレジストとの密着のた
めとマスクフィルムと位置合わせ精度を考慮して、スル
ーホール周囲にスルーホール径＋０．３０ｍｍ以上のス
ルーホールランドを設けることが不可欠である。

【０００６】しかし、配線密度の高密度化が進むにつれ
てスルーホールランドを広く確保できなくなってきたこ
とと、テンテイング工法用途に実用化されているドライ
フィルムの膜厚は、スルーホールを現像液、エッチング
液の浸入から保護するために４０〜５０μｍの膜厚が必
要であり、この膜厚では配線パターンの解像性に限界が
あるためにテンテイング工法を回路幅／回路間隙＝１２
０μｍ／１５０μｍ以下の高密度配線回路形成に適用で
きない問題が生じていた。

【０００７】上記の従来のテンテイング工法の問題点を
解決する技術として孔埋め樹脂と液状感光性樹脂を用い
たプリント配線板の製造方法（以下、孔埋め法という）
が特開平６−３１８７７４号公報に開示されている。

【０００８】図５は、この孔埋め法によるプリント配線
板の製造工程順を説明するための基板要部の断面図であ
る。この技術によれば、まず図５（ａ）の如く絶縁基板
２に孔明けした後、基板全面に銅めっきを施し銅めっき
層を含む導体層１とスルーホール１ａを形成させる。

【０００９】次に図５（ｂ）の如く絶縁基板２のスルー
ホール表面の銅めっき層上に粘度０．５〜２ポイズ程度
の孔埋め樹脂３を塗布した後、銅めっき層が形成された
絶縁基板上の孔埋め樹脂３をゴム板等で除去しつつスル
ーホール内に孔埋め樹脂３を充填し、孔埋め樹脂３が紫
外線硬化型の場合は絶縁基板２の両面に１〜１０Ｊ／ｃ
ｍ² の紫外線を照射して硬化させ、熱硬化型の場合は、
温度８０〜１４０℃で１０〜３０分間乾燥し、硬化させ
る。

【００１０】次に図５（ｃ）の如く感光性液状樹脂をス
プレィコート法で塗布し、５０〜１５０℃で乾燥し、感
光性樹脂塗膜４を形成する。更に図５（ｄ）の如く、感
光性樹脂塗膜４の上に所望のマスクフィルム５を当接
し、紫外線で露光する。

【００１１】次に図５（ｅ）の如く、現像として未露光
部分の感光性樹脂塗膜を炭酸ソーダ等のアルカリ水溶液
で除去し、エッチングレジスト層６ａ，６ｂを形成す
る。更に図５（ｆ）の如く、エッチングレジスト６ａ，
６ｂをエッチングマスクとして露出した導体層１をエッ
チング除去する。

【００１２】最後に図５（ｇ）の如くエッチングレジス
ト６ａ，６ｂ及び孔埋め樹脂３を苛性ソーダ等の強アル
カリ水溶液で剥離除去して、プリント配線板を得るもの
である。

【００１３】この方法によれは銅めっき後図 ５（ ｂ
）のようにスルーホール内部に孔埋め樹脂３を充填す
るため、孔埋め樹脂３が現像液やエッチング済のスルー
ホール内への浸入を妨げることによりスルーホールラン
ドを縮小できる利点がある。

【００１４】しかしながら、量産性において下記の問題
点があった。 （１）基板表面に塗布した液状感光性樹脂を乾燥硬化さ
せる際にスルーホール内部の孔埋め樹脂の熱硬化が促進
され、スルーホール内の孔埋め樹脂を剥離除去するとき
に非常に時間を要し生産性を悪化させる。 （２）液状感光性樹脂を熱乾燥させる際にスルーホール
内部の孔埋め樹脂の体積変化（膨張と収縮）によりスル
ーホールコーナー部で亀裂が入いりやすい。 （３）プリント配線板の製造板厚範囲が限定され、特に
板厚２．５ｍｍを越える厚さのプリント配線板に対して
は、スルーホール内部へ孔埋め樹脂を均一に充填するこ
とが難しい。 （４）感光性液体レジストが全面に塗布されるため、基
板端面より硬化したレジストが剥がれ絶縁基板に付着
し、露光時の異物となって、歩留まりを悪化させる。 （５）感光層が露出しているたためハンドリングが非常
に困難で生産性を悪化させる。

【００１５】特開平７−１５１１９号公報には、アルカ
リ可溶性を有し、加熱による流動性が小さく活性エネル
ギー線硬化性を有する樹脂層を保護フィルム上に設け、
該層の上にアルカリ可溶性で加熱による流動性が大きく
活性エネルギー線で硬化性を有する感光性樹脂層を設け
てなるドライフィルム型ソルダーレジストが開示されて
いる。このドライフィルム型ソルダーレジストのプリン
ト配線板への形成方法を図６を参照して説明する。ま
ず、ポリエステルフィルム１１上に第１樹脂組成物をバ
ーコーターで塗布して乾燥し、第１樹脂層１３を形成す
る。引き続き第１樹脂層１３の上に第２の樹脂組成物を
バーコーターで塗布して乾燥し、第２樹脂層１４を形成
して、ロール状のドライフィルムが形成される（図６
（ａ））。

【００１６】このドライフィルムをプリント配線板１２
の両面にラミネートし、不要のドライフィルムを切断し
た後、ポリエステルフィルム１１を剥離する（図６
（ｂ））。

【００１７】次いで、プリント配線板の表面に所望のマ
スクフィルム１５を介して紫外線を照射後（図６
（ｃ））現像し、図６（ｄ）のごとく第１樹脂層１３と
第２樹脂層１４からなるソルダーレジストが形成された
プリント配線板が得られる。このドライフィルムを上記
の従来のテンテイング工法や孔埋め法の改善技術として
適用することが考えられる。

【００１８】しかし、本法によれは、加熱による流動性
が異なる層の樹脂層を有するドライフィルム型ソルダー
レジストは、基板に貼り付けられる以前にすでにロール
状となっており、本ロールを使用する前の保存時に加熱
による流動性が大きい樹脂層はロール両端より流れ出だ
すなどの不具合が発生しやすく実用上安定性に問題があ
る。

【００１９】また、当該ドライフィルムは、半田付け時
の半田付着防止、導体回路の保護を目的として用いられ
るもので、エッチングレジストとして用いた場合、現像
後の硬化したソルダーレジストを除去するのは非常に困
難である問題が生じる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来の感光性樹脂を用いた配線パターンの製造方法には下
記に列挙する課題がある。 （１）スルーホール内を現像液、エッチング液の浸入か
ら保護するため、スルーホール上を完全に被覆する必要
があり、スルーホールランドの縮小化が困難であり、配
線パターンの高密度化の妨げとなっている。 （２）従来のドライフィルムは、ラミネート後の安定性
が必要であるため流動性に限界があり、銅張り積層板の
表面の凹部に対する追従性に劣る。 （３）テンテイング工法を用いたい場合、スルーホール
をテンテイング状態で保護するため、スルーホール径
０．４ｍｍ以上を有するスルーホール基板を製造する場
合は、膜厚４０μｍ以上必要であり、高密度配線パター
ンの製造が困難である。

【００２１】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
を解決した高密度のプリント配線板の製造方法を提供す
ることにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
の製造方法は、絶縁基板に貫通孔を形成した後、前記絶
縁基板全面と前記貫通孔に銅めっきし、前記絶縁基板に
導体層とスルーホールを形成する工程と、前記絶縁基板
に感光性ドライフィルムを熱圧着する前に前記感光性ド
ライフィルムの前記絶縁基板圧着面側のカバーフィルム
を剥離して前記感光性ドライフィルムの露出した感光性
樹脂表面に熱流動性を有するアルカリ可溶型液状感光性
樹脂を塗布する工程と、該アルカリ可溶型液状感光性樹
脂塗布面を前記絶縁基板に熱圧着すると同時に前記絶縁
基板のスルーホールに埋没させる工程と、前記絶縁基板
上の前記感光性ドライフィルムと前記アルカリ可溶型液
状感光性樹脂を所望の配線パターンを有するマスクフィ
ルムを介して露光する工程と、前記感光性ドライフィル
ムと前記アルカリ可溶型液状感光性樹脂の未露光部分を
現像除去した後露出した前記絶縁基板上の前記導体層を
エッチング除去し所望の配線パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とする。

【００２３】前記熱流動性を有するアルカリ可溶型液状
感光性樹脂として、温度４０〜７０℃で３００〜７００
ｃｐｓの粘度を有するアクリル酸および／またはメタク
リル酸、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル
酸エステル、並びにスチレンからなる重合体を主成分と
する感光性樹脂を使用することができ、この感光性樹脂
を絶縁基板の導体層の窪みやスルーホール内に埋没する
ことができ、信頼性に優れた高密度プリント配線板の製
造が可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態のプリ
ント配線板の製造方法について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の第１の実施の形態のプリント配線
板の製造方法におけるアルカリ可溶型液状感光性樹脂を
感光柱ドライフィルムに塗布する工程の概略断面図であ
る。図３は、本発明の第１の実施の形態のプリント配線
板の製造方法を説明するためのプリント配線板の製造工
程における基板要部の断面図である。

【００２５】まず、図１の如く厚さ２５〜４０μｍのド
ライフィルム６を絶縁基板２にラミネートする前にドラ
イフィルムの感光性樹脂層を露出させるためにドライフ
ィルムのカバーフィルム６ｃをカバーフィルム剥しガイ
ド６ｄを使用して剥離する。続いて、ドライフィルムの
感光性樹脂層が露出した面に温度４０〜７０℃で、粘度
３００〜７００ｃｐｓを有するアルカリ可溶型液状感光
性樹脂７をロールコーター９で厚さ約５〜２０μｍ塗工
する。この時、アルカリ可溶型液状感光性樹脂７の粘度
は、スルーホール内への樹脂埋没性に影響し、３００ｃ
ｐｓ以下では、埋没時の流動性が大きくスルーホール上
のドライフィルムを保持できなくなる。一方、粘度７０
０ｃｐｓでは、ドライフィルムを絶縁基板上にラミネー
トする時に充分流動性が低くなり、スルーホール内に所
定の樹脂量を埋没することが困難となる。

【００２６】この時、塗布されるアルカリ可溶型液状感
光性樹脂は、絶縁基板が有する最大スルーホール径によ
って、塗布厚が調整される。例えば、最大スルーホール
径（直径）が０．１〜３ｍｍの場合には塗布厚さは約５
μｍ、最大スルーホール径（直径）が３ｍｍを越える場
合には塗布厚さは１０〜２０μｍに調整される。

【００２７】また、フルカリ可溶型液状感光性樹脂は、
スルーホール内へ埋没させるためにドライフィルムを絶
縁基板に貼りつける際のゴムロールの熱圧着時の熱によ
り加熱され、温度４０〜７０℃で流動する性質を有し、
且つ３０℃以下の室温においてスルーホール上のテンテ
イング状態のドライフィルムを充分保持できる物理的強
度、すなわち鉛筆硬度１Ｈ以上を有する必要がある。

【００２８】アルカリ可溶型液状感光性樹脂の組成とし
ては、アクリル酸または／及びメタクリル酸、アクリル
酸エステルまたは／及びメタクリル酸エステル並びにス
チレンからなる重合体を主成分とし、これにトリエチレ
ングリコールジ酢酸エステル等の熱可塑性成分を約２〜
５重量％、アントラキノン等の光重合開始剤を約１〜３
重量％の割合で配合してなるもので、ほぼベースとなる
感光性ドライフィルムと同等の組成のものを用いること
ができる。

【００２９】次に図３（ａ）の如く厚さが０．４〜３．
０ｍｍの絶縁基板２に孔明けを施し後、絶縁基板全面に
厚み１５〜３０μｍの銅めっきを施し、導体層１及びス
ルーホール１ａを形成せしめた後、図３（ｂ）の如く、
絶縁基板２の表面にアルカリ可溶型液状感光性樹脂７を
有する感光性ドライフィルム６を温度１００〜１２０℃
に加熱されたゴムロール８で圧力３〜５ｋｇ／ｃｍ² で
加圧しながら、送り速度０．５〜１．０ｍ／分で絶縁基
板２の表面にアルカリ可溶型液状感光性樹脂７面を圧着
面として熱圧着する。なお、絶縁基板２としては銅箔の
張ってないエポキシガラス基材、ポリイミド樹脂材や高
分子フッ素樹脂材が使用できるが、これらの樹脂材に予
め銅箔を接着した材料も使用できる。

【００３０】絶縁基板２の表面に熱圧着される際に、ア
ルカリ可溶型液状感光性樹脂７は、ラミネーターの熱圧
着用のゴムロール８から伝わる熱で流動化し、絶縁基板
２表面の凹部や深さ５〜２０μｍでスルーホール１ａ内
に埋め込まれる。

【００３１】次に図３（ｃ）のごとく所望のマスクフィ
ルム５を介して紫外線を照射して露光後、図３（ｄ）よ
うに、１〜２重量％炭酸ソーダ水溶液等のアルカリ水溶
液を液温２０〜３０℃で、約２０〜６０秒スプレイ噴射
し、未露光部分の感光性ドライフィルム及びアルカリ可
溶型液状感光性樹脂を溶解除去し、エッチングレジスト
６ａ，６ｂを得る。次いで、図３（ｅ）のごとく、アル
カリ水溶液の現像工程により露出しためっき銅からなる
厚み２０〜５０μｍの導体層１を液温４０〜５０℃の塩
化第二銅水溶液で約３０〜９０秒スプレイ噴射し、現像
により露出した導体層１をエッチング除去して、所望の
配線パターンを得た後、図３（ｆ）の如く、配線パター
ン１ｂ及びスルーホール内に埋没したエッチングレジス
ト６ａ，６ｂを液温４０〜６０℃の２〜３重量％の苛性
ソーダ水溶液等の強アルカリ水溶液で剥離除去し、高密
度の配線パターン１ｂを有するプリント配線板を得る。

【００３２】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施
の形態のプリント配線板の製造方法におけるアルカリ可
溶型液状感光性樹脂を感光柱ドライフィルムに塗布する
工程の概略断面図である。

【００３３】本発明の第２実施の形態では、上記第１の
実施の形態におけるアルカリ可溶型液状感光性樹脂のロ
ールーコーターによる塗工の代わりに、スプレイコータ
ー１０を使用して塗工する。

【００３４】図２に示すように、厚み２５〜４０μｍの
感光性ドライフィルム６を絶縁基板にラミネートする前
に該ドライフィルムの絶縁基板への圧着面側のカバーフ
ィルムを剥離し、感光性樹脂層を露出させる。

【００３５】続いて、前記感光性ドライフィルムドライ
フィルムの感光性樹脂層が露出した面に温度４０〜７０
℃で、粘度３００〜７００ｃｐｓを有する上記の第１の
実施の形態で使用した同じアルカリ可溶型液状感光性樹
脂７をスプレイコーター１０で厚さ約５〜２０μｍ塗工
する。アルカリ可溶型液状感光性樹脂７のスプレイコー
ターによる塗布厚さはスプレイコーター１０の塗布圧力
の調整でコントロールできる。例えば、スプレイコータ
ー１０の塗布圧力が１．０ｋｇ／ｃｍ² の場合は、アル
カリ可溶型液状感光性樹脂３の塗布厚さは約１０μｍと
なり、塗布圧力を２．０ｋｇ／ｃｍ² とした場合には、
その樹脂の塗布厚さとしては約１５μｍが得られた。
尚、塗布厚の調整方法として、他にスプレイノズルのオ
リフェス径、アルカリ可溶型液状感光性樹脂の粘度によ
り調整可能である。

【００３６】このスプレイコーターによりアルカリ可溶
型液状感光性樹脂３を塗布した感光性ドライフィルムを
使用したプリント配線板は上記第１の実施の形態と同様
に図３に示したプリント配線板の製造工程に従って製造
される。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、エッチン
グレジストに感光性ドライフィルムにアルカリ可溶型液
状感光性樹脂を塗布したレジストを使用し、該アルカリ
可溶型液状感光性樹脂をスルーホール内及び銅張積層板
表面の凹部に埋没することによって、下記の効果が得ら
れる。 （１）スルーホール内部及び銅張り積層板表面の凹部に
埋没したアルカリ可溶型液状感光性樹脂により銅張り積
層板表面の凹部やスルーホールを現像液やエッチング液
の浸入から保護できるために、信頼性に優れたプリント
配線板の製造が可能となる。 （２） スルーホール内部に埋没したアルカリ可溶型液
状感光性樹脂がスルーホール内部を保護するためスルー
ホールランドの縮小化が可能となり、配線パターンを高
密度化できる。 （３） スルーホール内部に埋没したアルカリ可溶型液
状感光性樹脂がスルーホール内部を保護するためドライ
フィルムの厚みを薄くすることができ、現像性を向上で
きる。

【００３８】以上の効果より、高密度で品質に優れたプ
リント配線板の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の
製造方法におけるアルカリ可溶型液状感光性樹脂を感光
柱ドライフィルムに塗布する工程の概略断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態のプリント配線板の
製造方法におけるアルカリ可溶型液状感光性樹脂を感光
柱ドライフィルムに塗布する工程の概略断面図である。

【図３】本発明の第１及び第２の実施の形態のプリント
配線板の製造方法を説明するためのプリント配線板の製
造工程における基板要部の断面図である。

【図４】従来のテンテイング工法によるプリント配線板
の製造工程を説明するための基板要部の断面図である。

【図５】従来の孔埋め法によるプリント配線板の製造工
程を説明するための基板要部の断面図である。

【図６】従来のドライフィルム型ソルダーレジストのプ
リント配線板への形成工程を説明するための基板要部の
断面図である。

【符号の説明】

１ 導体層 １ａ スルーホール １ｂ 配線パターン ２ 絶縁基板 ３ 孔埋め樹脂 ４ 感光性樹脂塗膜 ５，１５ マスクフィルム ６ 感光性ドライフィルム ６ａ，６ｂ エッチングレジスト ６ｃ カバーフィルム ６ｄ カバーフィルム剥しガイド ７ アルカリ可溶型液状感光性樹脂 ８ ゴムロール ９ ロールコーター １０ スプレイコーター １１ ポリエステルフィルム １２ プリント配線板 １３ 第１樹脂層 １４ 第２樹脂層

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板に貫通孔を形成した後、前記絶
   縁基板全面と前記貫通孔に銅めっきし、前記絶縁基板に
   導体層とスルーホールを形成する工程と、前記絶縁基板
   に感光性ドライフィルムを熱圧着する前に前記感光性ド
   ライフィルムの前記絶縁基板圧着面側のカバーフィルム
   を剥離して前記感光性ドライフィルムの露出した感光性
   樹脂表面に熱流動性を有するアルカリ可溶型液状感光性
   樹脂を塗布する工程と、該アルカリ可溶型液状感光性樹
   脂塗布面を前記絶縁基板に熱圧着すると同時に前記絶縁
   基板のスルーホールに埋没させる工程と、前記絶縁基板
   上の前記感光性ドライフィルムと前記アルカリ可溶型液
   状感光性樹脂を所望の配線パターンを有するマスクフィ
   ルムを介して露光する工程と、前記感光性ドライフィル
   ムおよび前記アルカリ可溶型液状感光性樹脂の未露光部
   分を現像除去した後露出した前記絶縁基板上の前記導体
   層をエッチング除去し所望の配線パターンを形成する工
   程とを含むことを特徴とするプリント配線板の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記熱流動性を有するアルカリ可溶型液
   状感光性樹脂として、温度４０〜７０℃で３００〜７０
   ０ｃｐｓの粘度を有する感光性樹脂を使用した請求項１
   記載のプリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記アルカリ可溶型液状感光性樹脂とし
   て、アクリル酸および／またはメタクリル酸、アクリル
   酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル、並び
   にスチレンからなる重合体を主成分とする感光性樹脂を
   使用した請求項１または２記載のプリント配線板の製造
   方法。
4. 【請求項４】 前記感光性ドライフィルムの露出した感
   光性樹脂表面に熱流動性を有するアルカリ可溶型液状感
   光性樹脂を塗布する方法としてロールコート法またはス
   プレイコート法を使用した請求項１記載のプリント配線
   板の製造方法。