JP3253873B2

JP3253873B2 - プリント配線板

Info

Publication number: JP3253873B2
Application number: JP30884696A
Authority: JP
Inventors: 彰彦後藤; 元雄浅井; 礼雄仁木
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2016-11-20
Also published as: JPH10150250A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板表面にソ
ルダーレジスト層が形成されてなるプリント配線板に関
し、特に、ヒートサイクル等によるソルダーレジスト層
の剥離を有効に防止できるプリント配線板について提案
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線板には、その最表
層部にソルダーレジスト層が形成されている。このソル
ダーレジスト層は、表層に露出した導体回路を保護する
機能と、電子部品を実装するパッド表面に供給されるは
んだ体（例えば、はんだバンプ）のはんだ流出やはんだ
ブリッジを防ぐダムとしての機能を持つものである。

【０００３】このようなソルダーレジスト層を形成する
ための樹脂組成物としては、例えば特開昭63−286841号
（USP4902726号）公報に開示されているような、エポキ
シアクリレートとイミダゾール硬化剤をセロソルブアセ
テートに溶解させ、その粘度を 0.1〜0.2 Pa・ｓに調整
したソルダーレジスト組成物などが用いられている。

【０００４】しかしながら、上記ソルダーレジスト組成
物として、ノボラック型エポキシアクリレートを基本成
分とするソルダーレジスト組成物を使用すると、このよ
うなソルダーレジスト層は、ヒートサイクルによって剥
離が生じやすいという問題があった。

【０００５】また一方で、上記以外のソルダーレジスト
組成物を使用しても、このようなソルダーレジスト層
は、高温、高湿度、高圧条件下に曝されると、配線基板
から剥離してしまうという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
抱える上述した問題を解消するためになされたものであ
り、その目的とするところは、ヒートサイクル等による
ソルダーレジスト層の剥離を有効に防止できるプリント
配線板を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的の
実現に向け鋭意研究を行った結果、以下に述べるような
知見を得た。即ち、前述の特開昭63−286841号公報に記
載の樹脂組成物は、剛直骨格を持つ樹脂であるために、
フレキシビリティーに欠ける。そのため、この樹脂組成
物をソルダーレジスト組成物として使用すると、このよ
うなソルダーレジスト層は、ヒートサイクルによって金
属（導体層）との熱膨張率差を吸収できず、剥離に及ぶ
と考えられる。

【０００８】また、ソルダーレジスト層は、プリント配
線板の最表層部に形成されているため、外部雰囲気の影
響を受けやすい。それ故に、かかるプリント配線板が高
温、高湿度、高圧条件下に曝されると、ソルダーレジス
ト層は、主成分樹脂が吸湿膨潤して膨らみ、配線基板か
ら剥離してしまうと考えられる。

【０００９】本発明は、このような知見に基づいて提案
されたものであり、その要旨構成は以下のとおりであ
る。 (1) 基板に形成された最も外側の導体回路の表面に導
電性の粗化層を設け、その粗化層を覆ってソルダーレジ
スト層を設けると共に、そのソルダーレジスト層に設け
た開口部から露出する前記導体回路の一部をパッドとし
て形成し、そのパッド上にはんだ体を供給保持してなる
プリント配線板において、前記パッドは、前記最も外側
の導体回路とその真下にある他の導体回路とを電気的接
続するバイアホールの導体層表面に形成され、前記はん
だ体は前記バイアホールの導体層表面に形成された粗化
層を介してバイアホール内に充填・保持されていること
を特徴とするプリント配線板である。 (2) 前記(1) に記載のプリント配線板において、粗化層
は、厚みが 0.5〜７μｍの範囲内であることが望まし
い。 (3) 前記(1) に記載のプリント配線板において、粗化層
は、銅−ニッケル−リンからなる合金層であることが望
ましい。 (4) 前記(1) に記載のプリント配線板において、ソルダ
ーレジスト層は、ノボラック型エポキシ樹脂もしくはノ
ボラック型エポキシ樹脂のアクリレートからなることが
望ましい。 (5) 前記(1) に記載のプリント配線板において、ソルダ
ーレジストの厚さは、５〜30μｍであることが望まし
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のプリント配線板は、導電
性の粗化層が形成された最も外側の導体回路を覆ってソ
ルダーレジスト層を設け、そのソルダーレジスト層に設
けた開口部から露出するパッドを、最も外側の導体回路
とその真下にある他の導体回路とを電気的接続するバイ
アホールの導体層表面に形成し、そのパッド上に形成さ
れるはんだ体は、バイアホールの導体層表面に形成され
た粗化層を介してバイアホール内に充填・保持されてい
る点に特徴がある。これにより、導体回路表面の粗化層
がアンカーとして作用するので、その導体回路とソルダ
ーレジスト層とが強固に密着する。それ故、ソルダーレ
ジスト層は、樹脂成分としてノボラック型エポキシ樹脂
のような剛直骨格を持つ樹脂を使用した場合でも層間剥
離が生じにくく、ノボラック型エポキシ樹脂に限らずど
のような樹脂でも使用することができる。

【００１１】ここで、上記粗化層は、導体回路表面をエ
ッチング処理、研磨処理、酸化処理あるいは酸化還元処
理により形成される銅の粗化面、もしくは導体回路表面
をめっき処理して形成されるめっき被膜の粗化面である
ことが望ましい。

【００１２】特に、銅−ニッケル−リンめっきからなる
合金層は、針状結晶層であり、ソルダーレジスト層との
密着性に優れる点で、上記粗化層として望ましい。この
合金層はまた、その層上にはんだ体を形成しても電気導
電率には大きな変化がなく、金属パッドの上にもはんだ
体を形成できるからである。この合金層の組成は、銅、
ニッケル、リンの割合で、それぞれ90〜96wt％、１〜５
wt％、 0.5〜２wt％であることが望ましい。これらの組
成割合のときに、針状の構造を有するからである。

【００１３】一方、導体回路表面の酸化処理は、亜塩素
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウムか
らなる酸化剤の溶液を用いて行うことが望ましい。ま
た、導体回路表面の酸化還元処理は、上記酸化処理の
後、水酸化ナトリウムと水素化ホウ素ナトリウムの溶液
に浸漬して行うことが望ましい。

【００１４】なお、上記粗化層は、その厚さが 0.5〜７
μｍであることが望ましい。厚すぎると粗化層自体が剥
離しやすくなり、一方、薄すぎると密着効果が不充分と
なり、いずれも場合もソルダーレジスト層との密着性が
低下するからである。

【００１５】このような本発明のプリント配線板におい
て、ソルダーレジスト層は、「ノボラック型エポキシ樹
脂もしくはノボラック型エポキシ樹脂のアクリレート」
を主成分樹脂とし、「イミダゾール硬化剤」を硬化剤と
して含むものが好ましい。

【００１６】この理由は、上記構成のソルダーレジスト
層は、鉛のマイグレーション（鉛イオンがソルダーレジ
スト層内を拡散する現象）が少ないという利点を持つか
らである。しかも、このソルダーレジスト層は、ノボラ
ック型エポキシ樹脂あるいはノボラック型エポキシ樹脂
のアクリレートをイミダゾール硬化剤で硬化した樹脂層
であるので、耐熱性と耐アルカリ性に優れ、はんだが溶
融する温度（200 ℃前後）でも劣化しないし、ニッケル
めっきや金めっきのようなめっき液で分解することもな
いからである。

【００１７】しかしながら、上記ソルダーレジスト層
は、剛直骨格を持つ樹脂で構成されるので剥離が生じや
すい。この点、本発明のプリント配線板は、導体回路の
表面に粗化層が形成されているので、このようなソルダ
ーレジスト層の剥離を防止することができる。

【００１８】ここで、上記ノボラック型エポキシ樹脂の
アクリレートとしては、フェノールノボラックやクレゾ
ールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸や
メタクリル酸などと反応させたエポキシ樹脂などを用い
ることができる。

【００１９】上記イミダゾール硬化剤は、25℃で液状で
あることが望ましい。液状であれば均一混合できるから
である。このような液状イミダゾール硬化剤としては、
1-ベンジル−2-メチルイミダゾール（品名：1B2MZ ）、
1-シアノエチル−2-エチル−4-メチルイミダゾール（品
名：2E4MZ-CN）、4-メチル−2-エチルイミダゾール（品
名：2E4MZ ）を用いることができる。このイミダゾール
硬化剤の添加量は、上記ソルダーレジスト組成物の総固
形分に対して１〜10重量％とすることが望ましい。この
理由は、添加量がこの範囲内にあれば均一混合がしやす
いからである。

【００２０】上記ソルダーレジスト層を構成する硬化前
の樹脂組成物は、溶剤としてグリコールエーテル系溶剤
を含有することが望ましい。このような溶剤を含むソル
ダーレジスト組成物を用いて形成したソルダーレジスト
層は、遊離酸素が発生せず、銅パッド表面を酸化させな
い。しかも、人体に対する有害性も少ないからである。
このようなグリコールエーテル系溶媒としては、下記構
造式のもの、特に望ましくは、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル（ＤＭＤＧ）およびトリエチレングリコ
ールジメチルエーテル（ＤＭＴＧ）から選ばれるいずれ
か少なくとも１種を用いる。これらの溶剤は、30〜50℃
程度の加温により反応開始剤であるベンゾフェノンやミ
ヒラーケトンを完全に溶解させることができるからであ
る。 CH₃Ｏ-(CH₂CH₂Ｏ) _n−CH₃（ｎ＝１〜５）このグリコールエーテル系の溶剤は、ソルダーレジスト
組成物の全重量に対して10〜40wt％がよい。

【００２１】このようなソルダーレジスト組成物には、
その他に、各種消泡剤やレベリング剤、耐熱性や耐塩基
性の改善と可撓性付与のために熱硬化性樹脂、解像度改
善のために感光性モノマーなどを添加することができ
る。さらに、ソルダーレジスト組成物には、色素や顔料
を添加してもよい。配線パターンを隠蔽できるからであ
る。この色素としてはフタロシアニングリーンを用いる
ことが望ましい。

【００２２】添加成分としての上記熱硬化性樹脂として
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができ
る。このビスフェノール型エポキシ樹脂には、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型のエポキ
シ樹脂があり、耐塩基性を重視する場合には前者が、低
粘度化が要求される場合（塗布性を重視する場合）には
後者がよい。

【００２３】添加成分としての上記感光性モノマーとし
ては、多価アクリル系モノマーを用いることができる。
多価アクリル系モノマーは、解像度を向上させることが
できるからである。例えば、下記(1)(2)に示すような構
造の多価アクリル系モノマーが望ましい。ここで、上記
(1) は日本化薬製のＤＰＥ−６Ａであり、上記(2) は共
栄社化学製のＲ−６０４である。

【００２４】

【化１】

【００２５】

【化２】

【００２６】以上説明したようなソルダーレジスト層
は、その厚さを５〜30μｍとすることが望ましい。薄す
ぎるとソルダーのダムとしての効果が低下し、厚すぎる
とソルダーレジストの現像処理がしにくいからである。

【００２７】本発明のプリント配線板では、ソルダーレ
ジスト層に設けた開口部から露出する導体回路の一部を
パッドとして形成し、そのパッド上にはんだ体を供給保
持する場合は、前記開口部から露出した前記パッド表面
に設けた導電性の粗化層上に、少なくとも表面に非酸化
性の金属を有する金属層を設け、この金属層を介して前
記はんだ体を強固に保持することが望ましい。

【００２８】はんだ体は、はんだの表面張力のため、フ
ラックスを塗布した配線基板表面にはんだパターンを形
成したキャリアフィルムを積載し加熱して転写する転写
法、あるいは配線基板表面にはんだクリームをパターン
状に印刷する印刷法により、パッド表面に設けた粗化層
上で密着性良く形成することは困難である。この点、上
述した構成によれば、はんだ体は、「ニッケル−金」、
「銅−ニッケル−金」などの少なくとも表層に非酸化性
の金属を有する金属層を介して粗化層に保持されるの
で、はんだ体の形成をはんだ転写法やはんだ印刷法など
の量産に適する方法にて実施しても、実装用パッドに密
着性良く保持されるのである。それ故に、フリップチッ
プ実装（ＩＣチップを直接搭載する実装形態）を行った
場合でも、はんだ体は、はんだ体が形成される配線基板
表層部とそのはんだ体を介して実装されるＩＣチップと
の熱膨張率差によって、パッドから剥離することはな
い。また、前記粗化層を、電気導電性にすることによ
り、はんだ体を形成しても除去する必要がない。それゆ
え工程が簡単である。

【００２９】ここで、上述した構成における非酸化性の
金属としては、貴金属、具体的には金、銀、白金、パラ
ジウムなどを用いることが望ましい。これらの金属は、
非酸化性であり、はんだ体との密着性に優れるからであ
る。また、少なくとも表層に非酸化性の金属を有する金
属層は、パッドに近い側から順に「ニッケル−金」ある
いは「銅−ニッケル−金」とした層であることが望まし
い。特に、ニッケル層と金層からなる金属層は、膜厚１
〜７μｍのニッケル層と膜厚0.01〜0.06μｍの金層から
なることが望ましい。

【００３０】なお、ニッケル層と金層からなる上記金属
層において、ニッケル層は、パッド側に設けた粗化層
（例えば、銅−ニッケル−リンからなる針状合金層）と
の密着性を改善し、一方、金層ははんだ体との密着性を
改善する。上記ニッケル層の膜厚は、パッド側に設けた
粗化層の針状構造の凹凸を緩和してはんだ体を形成しや
すくするために、１〜７μｍとすることが望ましい。ま
た一方では、金層の厚さを抑制して粗化層の針状構造を
緩和しすぎないようにしている。

【００３１】このような本発明にかかるプリント配線板
の上述した構成では、はんだ体を保持するパッドがソル
ダーレジスト層に設けた開口部から露出していることが
必要である。この露出の程度は、パッドの一部表面が
前記開口部から露出していてもよく、またパッドの全
表面が露出していてもよい。

【００３２】パッドの一部表面がソルダーレジスト層の
開口部から露出している上記の形態では、当該パッド
の残部表面はソルダーレジスト層にて被覆されている。
それ故、このパッドのソルダーレジスト層と接する面
は、前記開口部から露出したパッドの表面に金めっきを
施す際に、塩基性あるいは酸性のめっき液に浸食されや
すい。この点、上述した構成によれば、パッドとソルダ
ーレジスト層は粗化層を介して強固に密着しているの
で、このような液中でもソルダーレジスト層と金属パッ
ドとの密着性は低下しない。

【００３３】また、アディティブプリント配線板では、
パッドを含む導体回路は、めっきレジストの非形成部分
に形成される。そのため、めっきレジストと金属パッド
との熱膨張率差により、めっきレジストと金属パッドと
の境界部分の樹脂絶縁材層（無電解めっき用接着剤層）
にクラックが発生しやすい。この点、上記の形態によ
れば、ソルダーレジスト層がめっきレジストと金属パッ
ドとの界面を被覆し、しかも、金属パッドとソルダーレ
ジスト層は粗化層を介して強固に密着しているので、金
属パッドとめっきレジストの界面近傍でのクラックの発
生を防止できる。

【００３４】一方、パッドの全表面がソルダーレジスト
層の開口部から露出している上記の形態では、前記開
口部が金属パッドよりも大きく、特にアディティブ配線
板の場合には、金属パッドだけでなくその周囲のめっき
レジストも開口部から露出する。この点で、上記の形
態によれば、めっきレジストとソルダーレジスト層がは
んだの流出を防止することができる。

【００３５】また、ソルダーレジスト層は、通常、感光
性樹脂を塗布、乾燥した後、フォトマスクフィルムを載
置して露光、現像処理して形成される。上記の形態に
よれば、金属パッドの径よりもソルダーレジスト層の開
口径の方が大きいため、フォトマスクフィルムの位置ず
れが生じてもソルダーレジスト層によって金属パッドが
被覆されにくくなる。

【００３６】さらに、上記の形態によれば、金属パッ
ドの径よりもソルダーレジスト層の開口径の方が大きい
ため、はんだ体をはんだバンプとした場合、そのはんだ
バンプは、ソルダーレジスト層に接触せずくびれが発生
しない。その結果、上記の形態によれば、はんだバン
プにくびれが存在する際にこのくびれが原因となって発
生するはんだバンプのクラックを防止することができ
る。

【００３７】本発明のプリント配線板において、配線基
板は、表面が粗化処理された樹脂絶縁材上にめっきレジ
ストが形成され、そのめっきレジストの非形成部分にパ
ッドを含む導体回路が形成された、いわゆるアディティ
ブプリント配線板、ビルドアッププリント配線板である
ことが望ましい。本発明は、これらの配線基板にソルダ
ーレジスト層を設けたプリント配線板に関し、ヒートサ
イクル等によって生じるソルダーレジスト層の剥離を有
効に防止できる構成を提案するものだからである。

【００３８】本発明では、上記配線基板を構成する樹脂
絶縁材層として無電解めっき用接着剤を用いることが望
ましい。この無電解めっき用接着剤は、硬化処理された
酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、酸ある
いは酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散され
てなるものが最適である。

【００３９】上記無電解めっき用接着剤において、特に
硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、平均粒
径が10μｍ以下の耐熱性樹脂粉末、平均粒径が２μｍ
以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、平均粒
径が10μｍ以下の耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が２μ
ｍ以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が２〜
10μｍの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が２μｍ以下
の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも
１種を付着させてなる疑似粒子、から選ばれるいずれか
少なくとも１種を用いることが望ましい。これらは、よ
り複雑なアンカーを形成できるからである。

【００４０】次に、本発明にかかるプリント配線板を製
造する一方法について説明する。 (1)まず、コア基板の表面に内層銅パターンを形成した
配線基板を作製する。このコア基板への銅パターンの形
成は、銅張積層板をエッチングして行うか、あるいは、
ガラスエポキシ基板やポリイミド基板、セラミック基
板、金属基板などの基板に無電解めっき用接着剤層を形
成し、この接着剤層表面を粗化して粗化面とし、ここに
無電解めっきを施して行う方法がある。さらに必要に応
じて、上記配線基板に無電解めっき用接着剤層を形成
し、この層にバイアホール用開口を設け、その層表面を
粗化し、ここに無電解めっきを施して銅パターンとバイ
アホールを形成する工程を繰り返して多層化した配線基
板とすることができる。なお、コア基板には、スルーホ
ールが形成され、このスルーホールを介して表面と裏面
の配線層を電気的に接続することができる。

【００４１】(2)次に、前記 (1)で作製した配線基板の
上に、層間樹脂絶縁材層を形成する。特に本発明では、
層間樹脂絶縁材として前述した無電解めっき用接着剤を
用いることが望ましい。

【００４２】(3)前記(2) で形成した無電解めっき用接
着剤層を乾燥した後、必要に応じてバイアホール形成用
開口を設ける。感光性樹脂の場合は、露光，現像してか
ら熱硬化することにより、また、熱硬化性樹脂の場合
は、熱硬化したのちレーザー加工することにより、前記
接着剤層にバイアホール形成用の開口部を設ける。

【００４３】(4)次に、硬化した前記接着剤層の表面に
存在するエポキシ樹脂粒子を酸あるいは酸化剤によって
溶解除去し、接着剤層表面を粗化処理する。ここで、上
記酸としては、リン酸、塩酸、硫酸、あるいは蟻酸や酢
酸などの有機酸があるが、特に有機酸を用いることが望
ましい。粗化処理した場合に、バイアホールから露出す
る金属導体層を腐食させにくいからである。一方、上記
酸化剤としては、クロム酸、過マンガン酸塩（過マンガ
ン酸カリウムなど）を用いることが望ましい。

【００４４】(5)次に、接着剤層表面を粗化した配線基
板に触媒核を付与する。触媒核の付与には、貴金属イオ
ンや貴金属コロイドなどを用いることが望ましく、一般
的には、塩化パラジウムやパラジウムコロイドを使用す
る。なお、触媒核を固定するために加熱処理を行うこと
が望ましい。このような触媒核としてはパラジウムがよ
い。

【００４５】(6)次に、触媒核を付与した配線基板にめ
っきレジストを形成する。めっきレジスト組成物として
は、特にクレゾールノボラックやフェノールノボラック
型エポキシ樹脂のアクリレートとイミダゾール硬化剤か
らなる組成物を用いることが望ましいが、他に市販品を
使用することもできる。

【００４６】(7)次に、めっきレジスト非形成部に無電
解めっきを施し、パッドを含む導体回路、ならびにバイ
アホールを形成してプリント配線板を製造する。ここ
で、上記無電解めっきとしては、銅めっきを用いること
が望ましい。

【００４７】(8)次に、導体回路の表面に導電性の粗化
層を形成する。この粗化層の形成方法としては、エッチ
ング処理、研磨処理、酸化還元処理およびめっき処理の
いずれかを用いることができる。特に、めっき処理で
は、無電解めっきにより、銅−ニッケル−リン合金層を
析出させて粗化層を形成することが望ましい。この合金
の無電解めっきとしては、硫酸銅１〜40ｇ／ｌ、硫酸ニ
ッケル 0.1〜6.0 ｇ／ｌ、クエン酸10〜20ｇ／ｌ、次亜
リン酸塩10〜100 ｇ／ｌ、ホウ酸10〜40ｇ／ｌ、界面活
性剤0.01〜10ｇ／ｌからなる液組成のめっき浴を用いる
ことが望ましい。また、酸化還元処理では、NaOH（10ｇ
／ｌ）、NaClO₂（40ｇ／ｌ）、Na₃PO₄（６ｇ／ｌ）を酸
化浴（黒化浴）、NaOH（10ｇ／ｌ）、NaBH₄（５ｇ／
ｌ）を還元浴として用いることが望ましい。

【００４８】(9)次に、前記(8) の処理を終えたプリン
ト配線板の両面に、ソルダーレジスト組成物を塗布す
る。特に本発明では、図２に示すように、プリント配線
板の両面にソルダーレジスト層を塗布する際に、前記プ
リント配線板を垂直に立てた状態でロールコータの一対
の塗布用ロールのロール間に挟み、下側から上側へ搬送
させて基板の両面にソルダーレジスト組成物を同時に塗
布することが望ましい。この理由は、現在のプリント配
線板の基本仕様は両面であり、カーテンコート法（樹脂
を滝のように上から下へ流し、この樹脂の”カーテン”
に基板をくぐらせて塗布する方法）では、片面しか塗布
できないからである。前述したソルダーレジスト組成物
は、両面同時に塗布する上記方法のために使用できる。
即ち、前述したソルダーレジスト組成物は、粘度が25℃
で１〜10Pa・ｓであるため、基板を垂直に立てて塗布し
ても流れず、また転写も良好である。

【００４９】図２に示すように、ここで用いられるロー
ルコータには、塗布面側で各ロールと接触するドクター
バーが設けられている。このドクターバーは、各ロール
との間でソルダーレジスト組成物を溜めておく受け部を
形造っている。ロールの表面は、ゴムあるいはウレタン
などの樹脂で構成され、この樹脂表面には回転方向に無
数の細かな溝が形成されている。このため、ロールが回
転すると、受け部に溜められたソルダーレジスト組成物
がロールの溝の中に入り込み、さらにこの組成物が基板
に接触すると基板側に転写されて基板へのソルダーレジ
スト組成物の塗布が行われる。

【００５０】(10)次に、ソルダーレジスト組成物の塗膜
を60〜80℃で５〜60分間乾燥し、この塗膜に、開口部を
描画したフォトマスクフィルムを載置して露光、現像処
理することにより、導体回路のうちパッド部分を露出さ
せた開口部を形成する。このようにして開口部を形成し
た塗膜を、さらに80℃〜150 ℃で１〜10時間の熱処理に
より硬化させる。これにより、開口部を有するソルダー
レジスト層は導体回路の表面に設けた粗化層と密着す
る。ここで、前記開口部の開口径は、パッドの径よりも
大きくすることができ、パッドを完全に露出させてもよ
い。この場合、フォトマスクがずれてもパッドがソルダ
ーレジストで被覆されることはなく、またソルダーレジ
ストがはんだ体に接触せず、はんだ体にくびれが生じな
いため、はんだ体にはクラックが発生しにくくなる。逆
に、前記開口部の開口径は、パッドの径よりも小さくす
ることができ、この場合、パッド表面の粗化層とソルダ
ーレジストが密着する。

【００５１】(11)次に、前記ソルダーレジスト層に設け
た開口部から露出するパッド上にはんだ体を供給保持す
る場合は、前記開口部から露出した前記パッド部上に
「ニッケル−金」の金属層あるいは「銅−ニッケル−
金」の金属層などの少なくとも表層に非酸化性の金属を
有する金属層を形成する。ここで、銅めっきとしては、
例えば、銅イオン、トリアルカノールアミン、還元剤、
ｐＨ調製剤からなる無電解めっき液が適しており、具体
的には、硫酸銅などをイオン源とする銅イオン濃度が
0.005〜0.015mol／ｌ、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムなどのｐＨ調整剤の濃度が0.25〜0.35 mol／ｌ、ア
ルデヒド、次亜リン酸塩、水素化ホウ素塩、ヒドラジン
などの還元剤の濃度が0.01〜0.04 mol／ｌ、トリエタノ
ールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノ
ールアミンおよびトリプロパノールアミンから選ばれる
いずれか少なくとも１種からなるトリアルカノールアミ
ンの濃度が 0.1〜0.8mol／ｌの無電解めっき液を用いる
ことが望ましい。

【００５２】ニッケルめっきや金めっきとしては、神戸
徳蔵著、槇書店発行、「ＮＰシリーズ無電解めっ
き」（1990年９月30日発行）の第13頁〜64頁および第84
頁〜87頁にかけて記載されている種々の無電解めっき液
を用いることができる。例えば、無電解ニッケルめっき
としては、塩化ニッケル20〜40ｇ／ｌ、次亜リン酸ナト
リウム５〜20ｇ／ｌ、ヒドロキシ酢酸ナトリム40〜60ｇ
／ｌ（もしくはクエン酸ナトリウム５〜20ｇ／ｌ）、温
度90℃、ｐＨ＝４〜６に調整した無電解ニッケルめっき
浴を用いることができる。また、無電解金めっきとして
は、シアン化金カリウム１〜３ｇ／ｌ、塩化アンモニウ
ム70〜80ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム40〜60ｇ／ｌ、次
亜リン酸ナトリウム５〜20ｇ／ｌ、温度92〜95℃、ｐＨ
＝７〜7.5 に調整した無電解金めっき浴を用いることが
できる。

【００５３】本発明では、厚みが0.5 〜７μｍである銅
−ニッケル−リンの合金粗化層にニッケルめっきを施す
場合には、ニッケル層の厚みを１〜７μｍにすると、前
記粗化層は、ほぼニッケル層で充填されてその表面がほ
ぼ平坦になる。そして、この平坦なニッケル層の表面に
金めっきを0.01〜0.06μｍの厚さでめっきすることが望
ましい。なお、厚みが0.5 〜７μｍである銅−ニッケル
−リンの合金粗化層に、銅めっき、ニッケルめっき、金
めっきを順に施して厚みが１〜７μｍの金属層を形成す
ることも可能である。

【００５４】(12)次に、前記開口部から露出した前記パ
ッド部上にはんだ体を供給する。はんだ体の供給方法と
しては、はんだ転写法や印刷法を用いることができる。
ここで、はんだ転写法は、プリプレグにはんだ箔を貼合
し、このはんだ箔を開口部分に相当する箇所のみを残し
てエッチングすることによりはんだパターンを形成して
はんだキャリアフィルムとし、このはんだキャリアフィ
ルムを、基板のソルダーレジスト開口部分にフラックス
を塗布した後、はんだパターンがパッドに接触するよう
に積層し、これを加熱して転写する方法である。一方、
印刷法は、パッドに相当する箇所に貫通孔を設けたメタ
ルマスクを基板に載置し、はんだペーストを印刷して加
熱処理する方法である。

【００５５】

【実施例】

（実施例１） (1) 厚さ0.6mm のガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビス
マレイミドトリアジン）樹脂からなる基板１の両面に18
μｍの銅箔２がラミネートされてなる銅張積層板を出発
材料とした（図１(a) 参照）。この銅張積層板の銅箔２
を常法に従いパターン状にエッチングすることにより、
基板１の両面に内層銅パターン３を形成した（図１(b)
参照）。

【００５６】(2) 前記(1) で内層銅パターン３を形成し
た基板を水洗いし、乾燥した後、その基板を酸性脱脂し
てソフトエッチングし、次いで、塩化パラジウムと有機
酸からなる触媒溶液で処理して、Ｐｄ触媒を付与し、こ
の触媒を活性化した後、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル
0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム
29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤 0.1ｇ／ｌ、ｐ
Ｈ＝９からなる無電解めっき浴にてめっきを施し、銅導
体回路３の全表面にCu−Ni−Ｐ合金の厚さ 2.5μｍの粗
化層（凹凸層）を形成した。そしてさらに、その基板を
水洗いし、0.1mol／ｌホウふっ化スズ−1.0mol／ｌチオ
尿素液からなる無電解スズ置換めっき浴に50℃で１時間
浸漬し、前記Cu−Ni−Ｐ合金粗化層の表面に厚さ 0.3μ
ｍのスズ置換めっき層を形成した。

【００５７】(3) ＤＭＤＧ（ジエチレングリコールジメ
チルエーテル）に溶解したクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（日本化薬製、分子量2500）の25％アクリル化
物を70重量部、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）30重
量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品名：2E4M
Z-CN）４重量部、感光性モノマーであるカプロラクトン
変成トリス（アクロキシエチル）イソシアヌレート（東
亜合成製、商品名：アロニックスＭ325 ）10重量部、光
開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）５重量
部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）0.
5 重量部、さらにこの混合物に対してエポキシ樹脂粒子
の平均粒径 5.5μｍのものを35重量部、平均粒径 0.5μ
ｍのものを５重量部を混合した後、ＮＭＰ（ノルマルメ
チルピロリドン）を添加しながら混合し、ホモディスパ
ー攪拌機で粘度12Pa・ｓに調整し、続いて３本ロールで
混練して感光性接着剤溶液（層間樹脂絶縁材）を得た。

【００５８】(4) 前記(3) で得た感光性接着剤溶液を、
前記(2) の処理を終えた基板の両面に、ロールコータを
用いて塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で
30分間の乾燥を行い、厚さ60μｍの接着剤層４を形成し
た。

【００５９】(5) 前記(4) で接着剤層４を形成した基板
の両面に、バイアホールが描画されたフォトマスクフィ
ルムを載置し、紫外線を照射して露光した。 (6) 露光した基板をＤＭＴＧ（トリエチレングリジメチ
ルエーテル）溶液でスプレー現像することにより、接着
剤層４に 100μｍφのバイアホールとなる開口を形成し
た。さらに、当該基板を超高圧水銀灯にて3000mJ／cm²
で露光し、 100℃で１時間、その後 150℃で５時間にて
加熱処理することにより、フォトマスクフィルムに相当
する寸法精度に優れた開口（バイアホール形成用開口
５）を有する厚さ50μｍの接着剤層４を形成した。な
お、バイアホールとなる開口５には、スズめっき層を部
分的に露出させる。

【００６０】(7) 前記(5) (6) でバイアホール形成用開
口５を形成した基板を、クロム酸に２分間浸漬し、接着
剤層４表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去し
て、当該接着剤層の表面を粗化し、その後、中和溶液
（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした（図１(c)
参照）。

【００６１】(8) 前記(7) で粗面化処理（粗化深さ20μ
ｍ）を行った基板に対し、パラジウム触媒（アトテック
製）を付与することにより、接着剤層４およびバイアホ
ール用開口５の表面に触媒核を付与した。

【００６２】(9) ＤＭＤＧに溶解させた60重量％のクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポ
キシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー
（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケトンに溶解
させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油
化シェル製、エピコート1001）15.0ｇ、イミダゾール硬
化剤（四国化成製、商品名：2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感光性
モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、商
品名：Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アクリルモノマー（共
栄社化学製、商品名：DPE6A ）1.5 ｇを混合し、混合液
Ａを調製した。一方で、光開始剤としてのベンゾフェノ
ン（関東化学製）２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケト
ン（関東化学製）0.2 ｇを40℃に加温した３ｇのＤＭＤ
Ｇに溶解させて混合液Ｂを調製した。上記混合液Ａと上
記混合液Ｂを混合攪拌して液状レジスト組成物を得た。

【００６３】(10)上記(8) で触媒核付与の処理を終えた
基板の両面に、上記液状レジスト組成物をロールコータ
ーを用いて塗布し、60℃で30分の乾燥を行い、厚さ30μ
ｍのレジスト層を形成した。

【００６４】(11)前記レジスト層にパターンが描画され
たマスクを積層し、紫外線を照射して露光した。 (12)前記(11)で露光した後、レジスト層をＤＭＴＧで溶
解現像し、基板上に導体回路パターン部の抜けためっき
レジスト６を形成し、さらに、これを超高圧水銀灯にて
6000mJ／cm²で露光した。そしてさらに、このめっきレ
ジスト６を、 100℃で１時間、その後、 150℃で３時間
にて加熱処理することにより、前記接着剤層４の上に形
成した永久レジスト６とする。

【００６５】(13)永久レジスト６を形成した基板に、予
め、めっき前処理（具体的には硫酸処理等および触媒核
の活性化）を施し、その後、硫酸銅 8.6ｍＭ、トリエタ
ノールアミン0.15Ｍ、ホルムアルデヒド0.02Ｍ、ビピル
ジル少量からなる無電解銅めっき浴による銅めっきを行
い、レジスト非形成部に厚さ15μｍ程度の無電解銅めっ
きを析出させて、外層銅パターン３、バイアホール７を
形成することにより、アディティブ法による導体層を形
成した（図１(d) 参照）。 (14)ついで、導体層を形成した基板を、硫酸銅８ｇ／
ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜
リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性
剤 0.1ｇ／ｌからなるｐＨ＝９の無電解めっき液に浸漬
し、該導体層の表面に銅−ニッケル−リンからなる粗化
層８を形成した（図１(e) 参照）。

【００６６】(15)一方、ＤＭＤＧに溶解させた60重量％
のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）
のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴ
マー（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケトンに
溶解させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（油化シェル製、エピコート1001）15.0ｇ、イミダゾー
ル硬化剤（四国化成製、商品名：2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感
光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬
製、商品名：Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アクリルモノマ
ー（共栄社化学製、商品名：DPE6A ） 1.5ｇ、分散系消
泡剤（サンノプコ社製、商品名：Ｓ−65）0.71ｇを混合
し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾ
フェノン（関東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒ
ラーケトン（関東化学製）を0.2 ｇ加えて、粘度を25℃
で 2.0Pa・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得
た。なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器、 DVL-B
型）で 60rpmの場合はローターNo.4、６rpm の場合はロ
ーターNo.3によった。

【００６７】(16)(14)までの工程で得た基板を、垂直に
立てた状態で図２に示すロールコーター９の一対の塗布
用ロール10間に挟み、該基板の表面に前記(15)で得たソ
ルダーレジスト組成物を２回塗布し、厚さ20μｍの樹脂
層を形成した。ここで、１回目の塗布では75℃，20分間
の乾燥を行い、２回目の塗布では75℃，30分間の乾燥を
行った。 (17)次いで、前記基板の表面に樹脂層を形成した後、該
樹脂層を1000mJ／cm²の紫外線で露光し、DMTG現像処理
した。さらに、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃
で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処理し、パッド
部分が開口した（開口径 200μｍ）ソルダーレジスト層
（厚み20μｍ）12を形成した（図１(f) 参照）。

【００６８】(18)次に、ソルダーレジスト層12を形成し
た基板を、塩化ニッケル30ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウ
ム10ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム10ｇ／ｌからなるｐＨ
＝５の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口
部に厚さ５μｍのニッケルめっき層13を形成した。さら
に、その基板を、シアン化金カリウム２ｇ／ｌ、塩化ア
ンモニウム75ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム50ｇ／ｌ、次
亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌからなる無電解金めっき液
に93℃の条件で23秒間浸漬して、ニッケルめっき層13上
に厚さ0.03μｍの金めっき層14を形成した（図１(g) 参
照）。 (19)そして、ソルダーレジスト層12の開口部に、はんだ
ペーストを印刷して 200℃でリフローすることによりは
んだバンプSLを形成し、はんだバンプSLを有するプリン
ト配線板15を製造した（図１(h) 参照）。

【００６９】（実施例２）前記実施例１(14)において、
酸化還元処理（黒化還元処理）にて粗化層を形成したこ
と以外は、実施例１と同様にして、はんだバンプを有す
るプリント配線板を製造した。このときの酸化還元処理
では、NaOH（10ｇ／ｌ）、NaClO₂（40ｇ／ｌ）、Na₃PO₄
（６ｇ／ｌ）を酸化浴（黒化浴）、NaOH（10ｇ／ｌ）、
NaBH₄（５ｇ／ｌ）を還元浴とした。

【００７０】（比較例１）前記実施例１(14)の工程（粗
化層の形成）を実施しないこと以外は、実施例１と同様
にして、はんだバンプを有するプリント配線板を製造し
た。

【００７１】実施例１、２ならびに比較例１で製造した
プリント配線板に関し、−55〜125℃で1000回のヒート
サイクル試験を実施し、光学顕微鏡によりソルダーレジ
スト層の剥離の有無を確認した。また、温度 121℃、湿
度 100％、２気圧の条件下で200時間放置するＰＣＴ（P
ressure Cooker Test）試験を実施し、目視でソルダー
レジスト層の剥離の有無を確認した。その結果を表１に
示す。この表に示す結果から明らかなように、本発明に
かかるプリント配線板の構成によれば、ヒートサイクル
試験あるいはＰＣＴ試験における、ソルダーレジスト層
の剥離を防止することができることが確認できた。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプリント配
線板によれば、ヒートサイクル時、高温多湿高圧下にお
けるソルダーレジスト層の剥離を有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプリント配線板の一製造工程を
示す図である。

【図２】(a) は本発明にかかるソルダーレジストの塗布
工程を示す図であり、(b) はその塗布工程に用いる塗布
用ローラーの表面構造を示す図である。

【図３】本発明のプリント配線板にはんだ体を設けた状
態を示す部分断面図であり、(a) はパッドの全表面がソ
ルダーレジスト層の開口部内に露出している形態、(b)
はパッドの一部表面がソルダーレジスト層の開口部内に
露出している形態を示す。

【符号の説明】

１基板２銅箔３導体回路（内層銅パターン，外層銅パターン）４接着剤層５バイアホール形成用開口６めっきレジスト（永久レジスト）７バイアホール８粗化層９ロールコーター 10 塗布用ローラー 11 ドクターバー 12 ソルダーレジスト層 13 ニッケルめっき層 14 金めっき層 15 プリント配線板 SL はんだ体（はんだバンプ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−242064（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 1/02 H05K 3/28 H05K 3/34 501 H05K 3/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に形成された最も外側の導体回路の
表面に導電性の粗化層を設け、その粗化層を覆ってソル
ダーレジスト層を設けると共に、そのソルダーレジスト
層に設けた開口部から露出する前記導体回路の一部をパ
ッドとして形成し、そのパッド上にはんだ体を供給保持
してなるプリント配線板において、前記パッドは、前記
最も外側の導体回路とその真下にある他の導体回路とを
電気的接続するバイアホールの導体層表面に形成され、
前記はんだ体は、前記バイアホールの導体層表面に形成
された粗化層を介してバイアホール内に充填・保持され
ていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】前記粗化層は、厚みが0.5〜7μｍの範囲
である請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】前記粗化層は、銅−ニッケル−リンから
なる合金層である請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項４】前記ソルダーレジスト層は、ノボラック
型エポキシ樹脂もしくはノボラック型エポキシ樹脂のア
クリレートからなる請求項１〜３のいずれか1項に記載
のプリント配線板。
【請求項５】前記ソルダーレジストの厚さは、5〜30
μｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリン
ト配線板。