JP3586803B2

JP3586803B2 - Manufacturing method of printed wiring board

Info

Publication number: JP3586803B2
Application number: JP20702496A
Authority: JP
Inventors: 和佳奈相澤; 建二兵頭
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: JPH1051105A

Description

【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、高解像性のエッチングレジスト層を容易に得ることができ、高品位のプリント配線板を得ることが可能なプリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気製品内部で使用されているプリント配線板は、絶縁性基板上に銅等の導電性材料で配線が形成されている。プリント配線板の製造方法では、絶縁性基板上に導電層を張り合わせた積層板の導電層上に耐食性のエッチングレジスト層を設け、露出している導電層をエッチング除去するサブトラクティブ法が一般的である。このエッチングレジスト層を設ける方法としては、フォトポリマー等の感光材料を用いた方法が一般的である。
【０００３】
フォトポリマーによって、エッチングレジスト層を形成する方法は、まず積層板の導電層上にフォトポリマー等の感光材料を塗布する。次いで、光を照射して感光材料に化学変化を生じさせて、現像液に対する溶解性を変化させる。感光材料は化学変化の種類によって二つに分類される。光が照射された部分が重合・硬化して、現像液に対して不溶性となるネガ型と、逆に光が照射された部分の官能基が変化して、現像液に対する溶解性を示すようになるポジ型である。何れの場合にも、現像液による処理後に積層板上に残存する、現像液に不溶の感光材料がエッチングレジスト層となる。
【０００４】
上記のような感光材料を用いてエッチングレジスト層を形成する場合、露光方法が解像性を決定する重要な因子となる。従来は、露光用フィルムを作製し、次いで紫外光または白色光を使用した密着露光法を行うのが主流であった。しかし、コンピュータの進歩に伴い、コンピュータ情報からのデジタル信号を露光装置へと送信（コンピュータ・ツゥ・プレート）し、レーザを用いて直接感光材料を露光するレーザ直接描画方法が行われるようになっている。レーザ直接描画方法は、コストが安い、高速度、多品種少ロット品での生産性が高い等の利点がある。
【０００５】
このレーザ直接描画方法に対応するためには、感光材料の光学感度を高くしなければならない。フォトポリマーの場合、数〜数百ｍＪ／ｃｍ^２と光学感度が低い。そのため、レーザ出力装置が高出力でなければならず、装置が大きくなったり、コストが高くなるなどの問題があった。
【０００６】
また、フォトポリマーの光化学反応は、室内光や太陽光下でも進行する。また、高温下でも反応性に変化が生じる。さらに、酸素が存在すると、反応の阻害剤となる。したがって、上記感光材料は露光工程を行う前までの保存や塗布工程を暗中もしくはセーフティライト下や、低酸素濃度下で行わなければならないという欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高解像性を有するエッチングレジスト層を得ることができ、かつレーザ直接描画法に対応することができるプリント配線板の製造方法を提供することである。また、明室下でも保存、取扱いが可能という、作業性が優れたプリント配線板の製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、以下の発明を見出すに至った。
【０００９】
（１）絶縁性基板の少なくとも片面に導電層を設けた積層板にスルーホールを開けた後、スルーホール内部を含む積層板表面にめっき導電層を形成し、次いで配線部に相当するエッチングレジスト層を設け、該エッチングレジスト層で被覆されていないめっき導電層および導電層をエッチング除去し、場合に応じて残存するエッチングレジスト層を除去するプリント配線板の製造方法において、スルーホール内部を穴埋めインキで充填した後、めっき導電層上にアルカリ可溶樹脂層と熱溶融性微粒子層をこの順に形成し、続いて配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層を溶融定着させた後、非配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶樹脂層を除去することによってエッチングレジスト層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【００１０】
（２）絶縁性基板の少なくとも片面に導電層を設けた積層板にスルーホールを開けた後、スルーホール内部を含む積層板表面にめっき導電層を形成し、次いで配線部に相当するエッチングレジスト層を設け、該エッチングレジスト層で被覆されていないめっき導電層および導電層をエッチング除去し、場合に応じて残存するエッチングレジスト層を除去するプリント配線板の製造方法において、アルカリ可溶性ドライフィルムでめっき導電層上を被覆した後、該アルカリ可溶性ドライフィルム上に熱溶融性微粒子層を形成し、続いて配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層を溶融定着させた後、非配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶性ドライフィルムを除去することによってエッチングレジスト層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【００１１】
（３）アルカリ可溶樹脂層および熱溶融性微粒子層から選ばれる少なくとも一つの層が光吸収剤を含有することを特徴とする上記（１）のプリント配線板の製造方法。
【００１２】
（４）アルカリ可溶性ドライフィルムおよび熱溶融性微粒子層から選ばれる少なくとも一つの層が光吸収剤を含有することを特徴とする上記（２）のプリント配線板の製造方法。
【００１３】
（５）アルカリ可溶樹脂層を電着法で形成することを特徴とする上記（１）または（３）のプリント配線板の製造方法。
【００１４】
（６）熱溶融性微粒子層をレーザで溶融定着させることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）または（５）のプリント配線板の製造方法。
【００１５】
（７）熱溶融性微粒子層を電着法で形成することを特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または（６）のプリント配線板の製造方法。
【００１６】
本発明のプリント配線板の製造方法（１）では、エッチングレジスト層を形成するために用いられる熱溶融性微粒子層、アルカリ可溶樹脂層の何れも、酸素や太陽光、室内光に対して非常に安定である。したがって、明室下や酸素存在下での保存が可能である。また、画像形成工程も明室下で行うことができる。本発明のプリント配線板の製造方法（２）におけるアルカリ可溶性ドライフィルムおよび熱溶融性微粒子層も同様の性質を有する。
【００１７】
本発明のプリント配線板の製造方法（３）において、熱溶融性微粒子層もしくはアルカリ可溶樹脂層が光吸収剤を含有する。また、本発明のプリント配線板の製造方法（４）において、熱溶融性微粒子層もしくはアルカリ可溶ドライフィルムが光吸収剤を含有する。このため、配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層を溶融定着させるための、熱、光等のエネルギーを効率良く吸収することが可能となる。したがって、このエネルギーを提供する装置のコスト、作業コスト等を低く抑えることが可能である。
【００１８】
本発明のプリント配線板の製造方法（６）において、配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層をレーザによって溶融定着することにより、非常に高い解像性を有するエッチングレジスト層を得ることができる。また、コンピュータ・ツゥ・プレートに対応したレーザ直接描画方法を行うことで、高い生産性を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明のプリント配線板の製造方法（５）において、アルカリ可溶樹脂層を形成する手段として電着法を用いる。電着法は、自動車の塗装をはじめ、一部のプリント配線板製造時のフォトポリマーの塗布方法として使用されている。電着法は、被塗布基材への追従性が良好で、被塗布基材の形状と無関係にアルカリ可溶樹脂層の膜厚を均一に形成させることができる。また、ピンホール等の欠陥が非常に少ない。本発明のプリント配線板の製造方法（５）では、特に、めっき導電層およびアルカリ可溶樹脂層の種類によっては、両層間に化学的な結合を生じる場合があり、非常に接着性に優れたアルカリ可溶樹脂層を得ることが可能となる。
【００２０】
本発明のプリント配線板の製造方法（７）においては、熱溶融性微粒子層を電着法を用いて形成するが、上記と同様に均一で欠陥の少ない薄膜を得ることが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を使用して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図３は、サブトラクティブ法によるスルーホールを有するプリント配線板の一般的な製造方法を表す概略図である。スルーホールを有するプリント配線板を製造する場合、まず絶縁性基板１１の少なくとも片面に導電層１２を設けた積層板１０（図３（ａ））にスルーホール２１を開けた後（図３（ｂ））、スルーホール２１内部を含む積層板１０表面にめっき導電層１４を形成する（図３（ｃ））。次いで配線部に相当するエッチングレジスト層１５を設け（図３（ｄ））、このエッチングレジスト層１５で被覆されていないめっき導電層１４と導電層１２をエッチング除去し（図３（ｅ））、さらに場合に応じて残存するエッチングレジスト層１５を除去して（図３（ｆ））、絶縁性基板上に導電層およびめっき導電層で配線が形成されたプリント配線板が製造される。
【００２３】
図１は、本発明のプリント配線板の製造方法（１）におけるエッチングレジスト層１５ａを形成する方法を表す一概念図である。めっき導電層１４を形成した後の積層板（図３（ｃ））のスルーホール２１内部を穴埋めインキ５で充填した後（図１（ａ））、めっき導電層１４上にアルカリ可溶樹脂層１と熱溶融性微粒子層２をこの順に形成する（図１（ｂ））。次いで、配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層２を溶融定着させて、溶融定着層３とする（図１（ｃ））。続いて、アルカリ液によって非配線部の熱溶融性微粒子層２とアルカリ可溶樹脂層１を除去する（図１（ｄ））。溶融定着されていない熱溶融性微粒子層２は、非常に疎な状態であり、アルカリ液が容易に浸透することができ、下層のアルカリ可溶樹脂層１と共に除去することが可能である。残存する溶融定着層３、アルカリ可溶樹脂層１、穴埋めインキ５をもってエッチングレジスト層１５ａとなす。
【００２４】
図２は、本発明のプリント配線板の製造方法（２）におけるエッチングレジスト層１５ｂを形成する方法を表す一概念図である。めっき導電層１４を形成した後の積層板（図３（ｃ））に、アルカリ可溶性ドライフィルム４を張り合わせる（図２（ａ））。次いで、このアルカリ可溶性ドライフィルム４上に熱溶融性微粒子層２を形成し（図２（ｂ））、配線部に相当する部分の熱溶融性微粒子層２を溶融定着させて、溶融定着層３とする（図２（ｃ））。続いて、アルカリ液によって非配線部の熱溶融性微粒子層２とアルカリ可溶性ドライフィルム４を除去する（図２（ｄ））。残存する溶融定着層３、アルカリ可溶ドライフィルム４をもってエッチングレジスト層１５ｂとなす。
【００２５】
本発明のプリント配線板の製造方法に係わるアルカリ可溶樹脂層に使用することができるアルカリ可溶樹脂としては、アルカリ可溶性を発現するために、カルボン酸基、カルボキシアミド基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基等のアニオン性基を有する単量体を少なくとも一つの単量体成分として含有する。その他に、アルカリ可溶性、膜強度等を制御するために種々の単量体を共重合させても良い。また、２種以上のアルカリ可溶樹脂を混合して用いても良い。
【００２６】
本発明のプリント配線板の製造方法に係わるアルカリ可溶樹脂層は、少なくともアルカリ可溶樹脂を適当な媒体に分散または溶解して、浸漬法、スピンコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、エアナイフコート法、ブレードコート法、電着法等の塗布方法を用いて形成することができる。特に、電着法は、被塗布基材への追従性、接着性が良好で、ピンホール等の欠陥が非常に少ない、良好な薄膜を得ることが可能であるので、優位に用いることができる。
【００２７】
本発明のプリント配線板の製造方法（２）に係わるアルカリ可溶性ドライフィルムの主成分は、アルカリ可溶樹脂である。該アルカリ可溶樹脂は、カルボン酸基、カルボキシアミド基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基等のアニオン性基を有する単量体を少なくとも一つの単量体成分として含有する。その他に、アルカリ可溶性、膜強度、密着性、軟化温度、ガラス転移点等を制御するために種々の単量体を共重合させても良い。また、２種以上のアルカリ可溶樹脂を混合して用いても良い。
【００２８】
本発明のプリント配線板の製造方法（２）に係わるアルカリ可溶性ドライフィルムは、一般的には上記のアルカリ可溶樹脂を媒体に溶解せしめて基材上に塗布して形成する。基材としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アラミド、カプトン、ポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のフィルムを使用することができる。
【００２９】
本発明のプリント配線板の製造方法に係わる熱溶融性微粒子層は、常温では微粒子状である熱溶融性微粒子を含有していて、溶融定着することによって密な膜構造となる性質を有している。このような熱溶融性微粒子層を形成する素材の例としては、（メタ）アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、塩化ビニル樹脂、ビニルアセタール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、ゼラチン、セルロース、ワックス蝋等を挙げることができる。
【００３０】
本発明のプリント配線板の熱溶融性微粒子層は、少なくとも熱溶融性微粒子を適当な媒体に分散せしめて、浸漬法、スピンコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、エアナイフコート法、ブレードコート法、電着法等の塗布方法を用いて形成することができる。電着法は、基材への追従性、接着性が良好で、ピンホール等の欠陥が非常に少ない、良好な薄膜を得ることが可能であるので、優位に用いることができる。
【００３１】
本発明のプリント配線板の製造方法（１）に係わる穴埋めインキとしては、例えば乾燥（風乾）型穴埋めインク、紫外光硬化型穴埋めインク、熱硬化型穴埋めインクを用いることができる。スルーホール内部に穴埋めインクを充填する方法としては、ロールコート法、スキージ法、多ピン注入法等を使用することができる。スルーホール外に付着した穴埋めインクは、そのままにしておいても、掻き取り、バフ研磨等で除去しても良い。
【００３２】
本発明のプリント配線板の製造方法において、熱溶融性微粒子層を溶融定着させる方法としては、熱定着、光定着、圧力定着、溶剤定着等の方法がある。生産性を上げるためにコンピュータ・ツゥ・プレートによるダイレクト製版を行うためには、レーザを用いて溶融定着させることが好ましい。レーザとしては、炭酸ガスレーザ、窒素レーザ、Ａｒレーザ、Ｈｅ／Ｎｅレーザ、Ｈｅ／Ｃｄレーザ、Ｋｒレーザ等の気体レーザ、液体（色素）レーザ、ルビーレーザ、Ｎｄ／ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓレーザ等の半導体レーザ、ＫｒＦレーザ、ＸｅＣｌレーザ、ＸｅＦレーザ、Ａｒ_２等のエキシマレーザ等を使用することができる。
【００３３】
本発明のプリント配線板の製造方法（１）において、熱溶融性微粒子層の溶融定着能を向上させるためには、アルカリ可溶樹脂層または熱溶融性微粒子層から選ばれる少なくともひとつの層が光吸収剤を含有していることが好ましい。これによって、より小さい熱または光エネルギーで熱溶融性微粒子層と溶融定着することが可能になる。光吸収剤としては、例えばカーボンブラック、シアニン、無金属または金属フタロシアニン、金属ジチオレン、アントラキノン等を使用することができる。本発明のプリント配線板の製造方法（２）においても、同様に、アルカリ可溶性ドライフィルムまたは熱溶融性微粒子層から選ばれる少なくともひとつの層が光吸収剤を含有していることが好ましい。
【００３４】
本発明のプリント配線板の製造方法において、非配線部のアルカリ可溶樹脂層、アルカリ可溶性ドライフィルム、熱溶融性微粒子層は、アルカリ液を用いて除去する。溶融定着されていない熱溶融性微粒子層は、非常に疎な状態であり、アルカリ液が容易に浸透することができ、下層のアルカリ可溶樹脂層またはアルカリ可溶性ドライフィルムと共に除去することが可能である。本発明に用いることができるアルカリ液としては、溶媒として有利に水を用いることができる。また、塩基性化合物として、ケイ酸アルカリ金属塩、アルカリ金属水酸化物、リン酸もしくは炭酸アルカリ金属およびアンモニウム塩、エタノールアミン、エチレンジアミン、プロパンジアミン、トリエチレンテトラミン、モルホリン等を使用することができる。
【００３５】
本発明のプリント配線板の製造方法に係わる絶縁性基板の少なくとも片面に導電層を設けた積層板としては、例えば「プリント回路技術便覧−第二版−」（（社）プリント回路学会編、日刊工業新聞社発刊）に記載されているものを使用することができる。絶縁性基板としては、紙基材またはガラス基材にエポキシ樹脂またはフェノール樹脂等を含浸させたもの、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられる。導電層の材料としては、例えば、銅、銀、アルミ等が挙げられる。
【００３６】
本発明のプリント配線板の製造方法に係わるめっき導電層の形成方法としては、例えば、めっき導電層が銅の場合には、「表面実装技術」（１９９３年６月号、日刊工業新聞社発刊）等記載の無電解めっき工程、無電解めっき−電解めっき工程、直接電解めっき工程等を使用することができる。
【００３７】
本発明のプリント配線板の製造方法において、エッチングレジスト層を形成した後に非配線部の導電層およびめっき導電層を除去する方法としては、「プリント回路技術便覧−第二版−」「プリント回路ハンドブック−原書第３版−」（１９９１年、Ｃ．Ｆ．クームズ，Ｊｒ．編、（社）プリント回路学会監訳、近代科学社発刊）記載のエッチング装置、エッチング液等を使用することができる。
【００３８】
本発明のプリント配線板の製造方法において、不要な導電層およびめっき導電層を除去した後のエッチングレジスト層は、そのまま残しておいても良いが、回路構成部品等の積載、接続時に不要となる場合には除去する。このエッチングレジスト層を除去するには、アルカリ液を有利に用いることができる。エッチングレジスト層のアルカリ液に対する溶解性が低い場合には、適宜有機溶媒を添加するか、もしくは有機溶媒のみを使用しても良い。
【００３９】
【実施例】
以下本発明を実施例により詳説するが、本発明はその主旨を超えない限り、下記実施例に限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
スルーホールの形成と穴埋めインクの充填
ガラス基材エポキシ樹脂板の両面に銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（三菱ガス化学（株）製、２００×３００×０．８ｍｍ、銅厚１８μｍ）に、０．４ｍｍφおよび０．６ｍｍφのスルーホールを１００個ずつ開けた後、銅めっき処理（奥野製薬（株）、ＯＰＣプロセスＭ）を施し、スルーホール内部を含む積層板表面に厚さ８μｍの銅めっき層を設けた。次いで、穴埋めインク（三栄化学（株）製、ＳＥＲ−４５０Ｗ）をロールコート法によってスルーホール内部に充填した後、熱硬化させた。スルーホール内部以外の銅めっき層上の穴埋めインクはバフ研磨および水洗処理により除去した。
【００４１】
アルカリ可溶樹脂層および熱溶融性微粒子層の形成
スルーホールへの穴埋めインクの充填を完了した後、表１の塗布液を用いて、カーテンコート法により塗布後、９０℃で１０分間乾燥させて、アルカリ可溶樹脂層（膜厚４．５μｍ）を得た。さらに、表２の塗布液を用いて、カーテンコート法により塗布後、４０℃で２分間風乾させて、熱溶融性微粒子層（膜厚１．５μｍ）を得た。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【表２】

【００４４】
エッチングレジスト層の形成
半導体レーザ露光装置（７８０ｎｍ）で配線部に相当する熱溶融性微粒子層を溶融定着させて溶融定着層とし、次いで５．０％炭酸ナトリウム溶液（液温３５℃）をスプレー（２．０ｋｇ／ｃｍ^２）し、非配線部の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶層を除去して、アルカリ可溶樹脂層、溶融定着層、穴埋めインクとからなるエッチングレジスト層を得た。このエッチングレジスト層を顕微鏡で観察したところ、配線部の欠落、非画像部分の汚れ等のない高解像性の配線画像であった。
【００４５】
エッチング
エッチングレジスト層を形成した後、塩化第二鉄溶液（４５℃、スプレー圧：３．０ｋｇ／ｃｍ^２）で処理し、エッチングレジスト層で被覆されていない部分の銅めっき層および銅層を除去した。次いで、４０℃の３．０％水酸化ナトリウム溶液で処理し、残存するエッチングレジスト層を除去し、プリント配線板を得た。得られたプリント配線板を顕微鏡で観察したところ、断線等の欠陥は見られなかった。また、スルーホール内部にもピンホール等の欠陥は確認されなかった。
【００４６】
保存性試験
穴埋めインク充填、アルカリ可溶樹脂層形成、および熱溶融性微粒子層形成を行った積層板を３０℃の明室下で４ヶ月保存した後に、上記と同様の方法でエッチングレジスト層の形成を行ったところ、欠陥の無い配線画像を得ることができた。
【００４７】
実施例２
スルーホールの形成
ガラス基材エポキシ樹脂板の両面に銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（三菱ガス化学（株）製、２００×３００×０．８ｍｍ、銅厚１８μｍ）に、０．４ｍｍφおよび０．６ｍｍφのスルーホールを１００個ずつ開けた後、銅めっき処理（奥野製薬（株）、ＯＰＣプロセスＭ）を施し、スルーホール内部を含む積層板表面に厚さ８μｍの銅めっき層を設けた。
【００４８】
アルカリ可溶性ドライフィルムの被覆
表３の組成を有する塗布液をロールコート法によって厚さ１５μｍのポリエステルフィルムに塗布後、６０℃で２０分間乾燥して、アルカリ可溶ドライフィルム（厚さ１５μｍ）を得た。上記スルーホール形成後積層板の銅めっき層表面に、アルカリ可溶性ドライフィルムを熱圧着し、ポリエステルフィルムを除去してめっき導電層を該ドライフィルムで被覆した。
【００４９】
【表３】

【００５０】
熱溶融性微粒子層の形成
アルカリ可溶性ドライフィルムで銅めっき層を被覆した後、表２の組成を有する塗布液を用いて、ロールコート法で塗布後、４０℃で風乾して、アルカリ可溶性ドライフィルム上に熱溶融性微粒子層（膜厚２．１μｍ）を形成した。
【００５１】
エッチングレジスト層の形成
半導体レーザ露光装置（７８０ｎｍ）で配線部に相当する熱溶融性微粒子層を溶融定着させて溶融定着層とし、次いで５．０％炭酸ナトリウム溶液（液温３５℃）をスプレー（２．０ｋｇ／ｃｍ^２）し、非配線部の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶性ドライフィルムを除去して、アルカリ可溶性ドライフィルムと溶融定着層とからなるエッチングレジスト層を得た。このエッチングレジスト層を顕微鏡で観察したところ、配線部の欠落、非画像部分の汚れ等のない高解像性の配線画像であった。
【００５２】
エッチング
エッチングレジスト層を形成した後、塩化第二鉄溶液（４５℃、スプレー圧：３．０ｋｇ／ｃｍ^２）で処理し、エッチングレジスト層で被覆されていない部分の銅めっき層および銅層を除去した。次いで、４０℃の３．０％水酸化ナトリウム溶液で処理し、残存するエッチングレジスト層を除去し、プリント配線板を得た。得られたプリント配線板を顕微鏡で観察したところ、断線等の欠陥は見られなかった。また、スルーホール内部にもピンホール等の欠陥は確認されなかった。
【００５３】
保存性試験
アルカリ可溶性ドライフィルム被覆および熱溶融性微粒子層形成を行った積層板を３０℃の明室下で４ヶ月保存した後に、上記と同様の方法でエッチングレジスト層の形成を行ったところ、欠陥の無い配線画像を得ることができた。
【００５４】
実施例３
スルーホールの形成と穴埋めインクの充填
ガラス基材エポキシ樹脂板の両面に銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（三菱ガス化学（株）製、２００×３００×０．８ｍｍ、銅厚１８μｍ）に、０．４ｍｍφおよび０．６ｍｍφのスルーホールを１００個ずつ開けた後、銅めっき処理（奥野製薬（株）、ＯＰＣプロセスＭ）を施し、スルーホール内部を含む積層板表面に厚さ８μｍの銅めっき層を設けた。次いで、実施例１で使用した埋めインクをスキージ法によってスルーホール内部に充填した後、熱硬化させた。スルーホール内部以外の銅めっき層上の穴埋めインクはバフ研磨および水洗処理により除去した。
【００５５】
アルカリ可溶樹脂層および熱溶融性微粒子層の形成
スルーホールへの穴埋めインクの充填を完了した後、表４の塗布液を用いて、浸漬法により塗布後、９０℃で１０分間乾燥させて、アルカリ可溶樹脂層（膜厚３．２μｍ）を得た。さらに、表５の塗布液を用いて、電着法（印加電圧１５０Ｖ）により塗布後、４０℃で２分間風乾させて、熱溶融性微粒子層（膜厚２．０μｍ）を得た。
【００５６】
【表４】

【００５７】
【表５】

【００５８】
エッチングレジスト層の形成
半導体レーザ露光装置（７８０ｎｍ）で配線部に相当する熱溶融性微粒子層を溶融定着させて溶融定着層とし、次いで５．０％炭酸ナトリウム溶液（液温３５℃）をスプレー（２．０ｋｇ／ｃｍ^２）し、非配線部の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶樹脂層を除去して、アルカリ可溶樹脂層、溶融定着層、穴埋めインクとからなるエッチングレジスト層を得た。このエッチングレジスト層を顕微鏡で観察したところ、配線部の欠落、非画像部分の汚れ等のない高解像性の配線画像であった。
【００５９】
エッチング
エッチングレジスト層を形成した後、塩化第二鉄溶液（４５℃、スプレー圧：３．０ｋｇ／ｃｍ^２）で処理し、エッチングレジスト層で被覆されていない部分の銅めっき層および銅層を除去した。次いで、４０℃の３．０％水酸化ナトリウム溶液で処理し、残存するエッチングレジスト層を除去し、プリント配線板を得た。得られたプリント配線板を顕微鏡で観察したところ、断線等の欠陥は見られなかった。また、スルーホール内部にもピンホール等の欠陥は確認されなかった。
【００６０】
保存性試験
穴埋めインク充填、アルカリ可溶樹脂層形成、および熱溶融性微粒子層形成を行った積層板を３０℃の明室下で４ヶ月保存した後に、上記と同様の方法でエッチングレジスト層の形成を行ったところ、欠陥の無い配線画像を得ることができた。
【００６１】
実施例４
スルーホールの形成
ガラス基材エポキシ樹脂板の両面に銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（三菱ガス化学（株）製、２００×３００×０．８ｍｍ、銅厚１８μｍ）に、０．４ｍｍφおよび０．６ｍｍφのスルーホールを１００個ずつ開けた後、銅めっき処理（奥野製薬（株）、ＯＰＣプロセスＭ）を施し、スルーホール内部を含む積層板表面に厚さ８μｍの銅めっき層を設けた。
【００６２】
アルカリ可溶性ドライフィルムの被覆
スルーホールを形成した後、実施例２と同様の方法でアルカリ可溶性ドライフィルムを、銅めっき層表面に被覆した。
【００６３】
熱溶融性微粒子層の形成
アルカリ可溶性ドライフィルムで銅めっき層を被覆した後、表５の組成を有する塗布液を用いて、電着法で塗布後、４０℃で風乾して、アルカリ可溶性フィルム上に熱溶融性微粒子層（膜厚２．６μｍ）を形成した。
【００６４】
エッチングレジスト層の形成
半導体レーザ露光装置（７８０ｎｍ）で配線部に相当する熱溶融性微粒子層を溶融定着させて溶融定着層とし、次いで５．０％炭酸ナトリウム溶液（液温３５℃）をスプレー（２．０ｋｇ／ｃｍ^２）し、非配線部の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶性ドライフィルムを除去して、アルカリ可溶性ドライフィルムと溶融定着層とからなるエッチングレジスト層を得た。このエッチングレジスト層を顕微鏡で観察したところ、配線部の欠落、非画像部分の汚れ等のない高解像性の配線画像であった。
【００６５】
エッチング
エッチングレジスト層を形成した後、塩化第二鉄溶液（４５℃、スプレー圧：３．０ｋｇ／ｃｍ^２）で処理し、エッチングレジスト層で被覆されていない部分の銅めっき層および銅層を除去した。次いで、４０℃の３．０％水酸化ナトリウム溶液で処理し、残存するエッチングレジスト層を除去し、プリント配線板を得た。得られたプリント配線板を顕微鏡で観察したところ、断線等の欠陥は見られなかった。また、スルーホール内部にもピンホール等の欠陥は確認されなかった。
【００６６】
保存性試験
アルカリ可溶性ドライフィルム被覆および熱溶融性微粒子層形成を行った積層板を３０℃の明室下で４ヶ月保存した後に、上記と同様の方法でエッチングレジスト層の形成を行ったところ、欠陥の無い配線画像を得ることができた。
【００６７】
実施例５
スルーホールの形成と穴埋めインクの充填
ガラス基材エポキシ樹脂板の両面に銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（三菱ガス化学（株）製、２００×３００×０．８ｍｍ、銅厚１８μｍ）に、０．４ｍｍφおよび０．６ｍｍφのスルーホールを１００個ずつ開けた後、銅めっき処理（奥野製薬（株）、ＯＰＣプロセスＭ）を施し、スルーホール内部を含む積層板表面に厚さ８μｍの銅めっき層を設けた。次いで、実施例１で使用した穴埋めインクをロールコート法によってスルーホール内部に充填した後、熱硬化させた。スルーホール内部以外の銅めっき層上の穴埋めインクはバフ研磨および水洗処理により除去した。
【００６８】
アルカリ可溶樹脂層および熱溶融性微粒子層の形成
スルーホールへの穴埋めインクの充填を完了した後、表６の塗布液を用いて、電着法（印加電流１００ｍＡ）により塗布後、９０℃で１０分間乾燥させて、アルカリ可溶樹脂層（膜厚３．２μｍ）を得た。さらに、表５の塗布液を用いて、電着法（印加電圧１８０Ｖ）により塗布後、４０℃で２分間風乾させて、熱溶融性微粒子層（膜厚２．０μｍ）を得た。
【００６９】
【表６】

【００７０】
エッチングレジスト層の形成
半導体レーザ露光装置（７８０ｎｍ）で配線部に相当する熱溶融性微粒子層を溶融定着させて溶融定着層とし、次いで５．０％炭酸ナトリウム溶液（液温３５℃）をスプレー（２．０ｋｇ／ｃｍ^２）し、非配線部の熱溶融性微粒子層とアルカリ可溶樹脂層を除去して、アルカリ可溶樹脂層、溶融定着層、穴埋めインクとからなるエッチングレジスト層を得た。このエッチングレジスト層を顕微鏡で観察したところ、配線部の欠落、非画像部分の汚れ等のない高解像性の配線画像であった。
【００７１】
エッチング
エッチングレジスト層を形成した後、塩化第二鉄溶液（４５℃、スプレー圧：３．０ｋｇ／ｃｍ^２）で処理し、エッチングレジスト層で被覆されていない部分の銅めっき層および銅層を除去した。次いで、４０℃の３．０％水酸化ナトリウム溶液で処理し、残存するエッチングレジスト層を除去し、プリント配線板を得た。得られたプリント配線板を顕微鏡で観察したところ、断線等の欠陥は見られなかった。また、スルーホール内部にもピンホール等の欠陥は確認されなかった。
【００７２】
保存性試験
穴埋めインク充填、アルカリ可溶樹脂層形成、および熱溶融性微粒子層形成を行った積層板を３０℃の明室下で４ヶ月保存した後に、上記と同様の方法でエッチングレジスト層の形成を行ったところ、欠陥の無い配線画像を得ることができた。
【００７３】
比較例１
ガラス基材エポキシ樹脂板の両面に銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（三菱ガス化学（株）製、２００×３００×０．８ｍｍ、銅厚１８μｍ）に、０．４ｍｍφおよび１．６ｍｍφのスルーホールを１００個ずつ開けた後、銅めっき処理（奥野製薬（株）、ＯＰＣプロセスＭ）を施し、スルーホール内部を含む積層板表面に厚さ８μｍの銅めっき層を設けた。この銅めっき層上にフォトポリマーであるドライフィルムフォトレジスト（日本合成化学（株）製）を熱圧着した。このフォトポリマーに、上記実施例１〜５と同様の半導体レーザ露光装置で、露光を行ったが、光重合反応を起こすことができなかった。また、ドライフィルムフォトレジストを熱圧着した後、３０℃の明室下で３ヶ月保存したところ、重合性が失活していた。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明のプリント配線板の製造方法では、低出力のレーザ直接描画法に対応でき、高解像性のエッチングレジスト層を得ることが可能である。また、フォトポリマーを用いた場合よりも保存性に優れているという秀逸な効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント配線板の製造方法に係わるエッチングレジスト層を形成する方法を表す一概念図
【図２】本発明のプリント配線板の製造方法に係わるエッチングレジスト層を形成する方法を表す一概念図
【図３】サブトラクティブ法によるスルーホールを有するプリント配線板の製造方法の概略図
【符号の説明】
１アルカリ可溶樹脂層
２熱溶融性微粒子層
３溶融定着層
４アルカリ可溶性ドライフィルム
５穴埋めインキ
１０積層板
１１絶縁性基板
１２導電層
１４めっき導電層
１５、１５ａ、１５ｂエッチングレジスト層
２１スルーホール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board, and more particularly, to a method for manufacturing a printed wiring board capable of easily obtaining a high-resolution etching resist layer and obtaining a high-quality printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a printed wiring board used inside an electric product, wiring is formed of a conductive material such as copper on an insulating substrate. In a method of manufacturing a printed wiring board, a subtractive method is generally used in which a corrosion-resistant etching resist layer is provided on a conductive layer of a laminate obtained by laminating a conductive layer on an insulating substrate, and the exposed conductive layer is etched away. is there. As a method for providing this etching resist layer, a method using a photosensitive material such as a photopolymer is generally used.
[0003]
In a method of forming an etching resist layer using a photopolymer, first, a photosensitive material such as a photopolymer is applied on a conductive layer of a laminate. Next, the photosensitive material is irradiated with light to cause a chemical change, thereby changing the solubility in a developing solution. Photosensitive materials are classified into two types according to the type of chemical change. The light-irradiated part polymerizes and cures, making it insoluble in the developer.On the contrary, the functional group of the light-irradiated part changes to show solubility in the developer. It is a positive type. In any case, the photosensitive material remaining on the laminate after treatment with the developer and insoluble in the developer becomes an etching resist layer.
[0004]
When an etching resist layer is formed using the above-described photosensitive material, the exposure method is an important factor for determining the resolution. Conventionally, the mainstream has been to prepare a film for exposure and then perform a contact exposure method using ultraviolet light or white light. However, with the advancement of computers, a laser direct drawing method of transmitting a digital signal from computer information to an exposure apparatus (computer-to-plate) and directly exposing a photosensitive material using a laser has been performed. I have. The laser direct writing method has advantages such as low cost, high speed, and high productivity in many kinds and small lots.
[0005]
In order to cope with this laser direct writing method, it is necessary to increase the optical sensitivity of the photosensitive material. In the case of a photopolymer, several to several hundred mJ / cm²And low optical sensitivity. Therefore, the laser output device must have a high output, and there are problems such as an increase in size of the device and an increase in cost.
[0006]
Further, the photochemical reaction of the photopolymer proceeds even under room light or sunlight. Also, the reactivity changes even at high temperatures. In addition, the presence of oxygen becomes an inhibitor of the reaction. Therefore, the above-mentioned photosensitive material has a drawback that the preservation and coating steps before the exposure step must be performed in the dark or under a safety light or under a low oxygen concentration.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a printed wiring board that can obtain an etching resist layer having high resolution and can cope with a laser direct writing method. Further, the present invention provides a method of manufacturing a printed wiring board which is excellent in workability and can be stored and handled even in a bright room.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found the following invention.
[0009]
(1) After forming a through hole in a laminate having a conductive layer provided on at least one surface of an insulating substrate, a plated conductive layer is formed on the surface of the laminate including the inside of the through hole, and then an etching resist layer corresponding to a wiring portion In a method for manufacturing a printed wiring board, a plating conductive layer and a conductive layer that are not covered with the etching resist layer are removed by etching, and a remaining etching resist layer is removed as occasion demands. After filling, an alkali-soluble resin layer and a heat-meltable fine particle layer are formed in this order on the plating conductive layer, and then the heat-meltable fine particle layer in the portion corresponding to the wiring portion is melted and fixed, and then the non-wiring portion is formed. Forming an etching resist layer by removing the portion of the heat-fusible fine particle layer and the alkali-soluble resin layer corresponding to A method for manufacturing a wiring board.
[0010]
(2) After forming a through hole in a laminated plate having a conductive layer provided on at least one surface of an insulating substrate, a plated conductive layer is formed on the surface of the laminated plate including the inside of the through hole, and then an etching resist layer corresponding to a wiring portion A method for manufacturing a printed wiring board in which a plating conductive layer and a conductive layer that are not covered with the etching resist layer are removed by etching, and a remaining etching resist layer is removed as the case may be. After coating the layer, a hot-melt fine particle layer is formed on the alkali-soluble dry film, and then the hot-melt fine particle layer in the portion corresponding to the wiring portion is melt-fixed, and then corresponds to the non-wiring portion. The formation of an etching resist layer by removing a portion of the hot-melt fine particle layer and the alkali-soluble dry film Method for manufacturing a printed wiring board to.
[0011]
(3) The method for producing a printed wiring board according to the above (1), wherein at least one layer selected from an alkali-soluble resin layer and a heat-meltable fine particle layer contains a light absorber.
[0012]
(4) The method for producing a printed wiring board according to the above (2), wherein at least one layer selected from an alkali-soluble dry film and a heat-meltable fine particle layer contains a light absorbing agent.
[0013]
(5) The method for producing a printed wiring board according to the above (1) or (3), wherein the alkali-soluble resin layer is formed by an electrodeposition method.
[0014]
(6) The method for producing a printed wiring board according to the above (1), (2), (3), (4) or (5), wherein the heat-meltable fine particle layer is fused and fixed by a laser.
[0015]
(7) The production of the printed wiring board according to the above (1), (2), (3), (4), (5) or (6), wherein the heat-meltable fine particle layer is formed by an electrodeposition method. Method.
[0016]
In the method (1) for producing a printed wiring board of the present invention, both the heat-meltable fine particle layer and the alkali-soluble resin layer used for forming the etching resist layer are extremely resistant to oxygen, sunlight, and room light. Stable. Therefore, storage in a bright room or in the presence of oxygen is possible. Further, the image forming step can be performed in a bright room. The alkali-soluble dry film and the thermofusible fine particle layer in the method (2) for producing a printed wiring board of the present invention also have the same properties.
[0017]
In the method (3) for producing a printed wiring board of the present invention, the heat-meltable fine particle layer or the alkali-soluble resin layer contains a light absorber. In the method (4) for producing a printed wiring board of the present invention, the heat-meltable fine particle layer or the alkali-soluble dry film contains a light absorber. For this reason, it becomes possible to efficiently absorb energy such as heat and light for fusing and fixing the heat-meltable fine particle layer in a portion corresponding to the wiring portion. Therefore, it is possible to reduce the cost and work cost of the device for providing this energy.
[0018]
In the method (6) for manufacturing a printed wiring board of the present invention, an etching resist layer having extremely high resolution can be obtained by fusing and fixing a heat-meltable fine particle layer in a portion corresponding to a wiring portion with a laser. it can. In addition, by performing a laser direct writing method corresponding to a computer-to-plate, high productivity can be obtained.
[0019]
In the method (5) for producing a printed wiring board of the present invention, an electrodeposition method is used as a means for forming an alkali-soluble resin layer. The electrodeposition method is used as a coating method of a photopolymer at the time of manufacturing a part of a printed wiring board including coating of an automobile. The electrodeposition method has good followability to the substrate to be coated, and can uniformly form the alkali-soluble resin layer regardless of the shape of the substrate to be coated. Also, there are very few defects such as pinholes. In the method (5) for producing a printed wiring board of the present invention, in particular, depending on the types of the plating conductive layer and the alkali-soluble resin layer, a chemical bond may be generated between both layers, and the adhesiveness is extremely excellent. An alkali-soluble resin layer can be obtained.
[0020]
In the method (7) for producing a printed wiring board according to the present invention, the heat-meltable fine particle layer is formed by using the electrodeposition method, but a uniform thin film with few defects can be obtained as described above.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 3 is a schematic view illustrating a general method for manufacturing a printed wiring board having through holes by a subtractive method. In the case of manufacturing a printed wiring board having a through hole, first, a through hole 21 is formed in a laminated board 10 (FIG. 3 (a)) provided with a conductive layer 12 on at least one surface of an insulating substrate 11 (FIG. 3 (b)). 3), a plated conductive layer 14 is formed on the surface of the laminate 10 including the inside of the through hole 21 (FIG. 3C). Next, an etching resist layer 15 corresponding to the wiring portion is provided (FIG. 3D), and the plating conductive layer 14 and the conductive layer 12 not covered with the etching resist layer 15 are removed by etching (FIG. 3E). Further, if necessary, the remaining etching resist layer 15 is removed (FIG. 3 (f)), and a printed wiring board having a wiring formed of a conductive layer and a plated conductive layer on an insulating substrate is manufactured.
[0023]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a method for forming an etching resist layer 15a in the method (1) for manufacturing a printed wiring board of the present invention. After the inside of the through hole 21 of the laminate (FIG. 3C) after the formation of the plated conductive layer 14 is filled with the filling ink 5 (FIG. 1A), an alkali-soluble resin layer is formed on the plated conductive layer 14. 1 and the heat-fusible fine particle layer 2 are formed in this order (FIG. 1B). Next, the portion of the heat-meltable fine particle layer 2 corresponding to the wiring portion is melt-fixed to form a melt-fixed layer 3 (FIG. 1C). Subsequently, the heat-fusible fine particle layer 2 and the alkali-soluble resin layer 1 in the non-wiring portion are removed with an alkaline liquid (FIG. 1D). The heat-fusible fine particle layer 2 that has not been melt-fixed is in a very sparse state, the alkali liquid can easily penetrate, and can be removed together with the underlying alkali-soluble resin layer 1. The remaining melt-fixing layer 3, alkali-soluble resin layer 1, and filling ink 5 form an etching resist layer 15a.
[0024]
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of forming the etching resist layer 15b in the method (2) for manufacturing a printed wiring board of the present invention. The alkali-soluble dry film 4 is bonded to the laminate (FIG. 3C) after the formation of the plating conductive layer 14 (FIG. 2A). Next, a heat-meltable fine particle layer 2 is formed on the alkali-soluble dry film 4 (FIG. 2B), and the heat-meltable fine particle layer 2 at a portion corresponding to the wiring portion is melt-fixed. (FIG. 2C). Subsequently, the hot-melt fine particle layer 2 and the alkali-soluble dry film 4 in the non-wiring portion are removed with an alkaline solution (FIG. 2D). The remaining melt-fixing layer 3 and alkali-soluble dry film 4 form an etching resist layer 15b.
[0025]
As the alkali-soluble resin that can be used in the alkali-soluble resin layer according to the method for producing a printed wiring board of the present invention, a carboxylic acid group, a carboxamide group, a sulfonic acid group, A monomer having an anionic group such as an amide group, a sulfonimide group and a phosphonic acid group is contained as at least one monomer component. In addition, various monomers may be copolymerized to control alkali solubility, film strength and the like. Further, two or more kinds of alkali-soluble resins may be mixed and used.
[0026]
The alkali-soluble resin layer according to the method for producing a printed wiring board of the present invention is formed by dispersing or dissolving at least an alkali-soluble resin in an appropriate medium, and dipping, spin coating, bar coating, roll coating, spraying. It can be formed using a coating method such as a coating method, a curtain coating method, an air knife coating method, a blade coating method, and an electrodeposition method. In particular, the electrodeposition method can be used advantageously because it has good follow-up properties to the substrate to be coated, good adhesion, very few defects such as pinholes, and it is possible to obtain a good thin film. .
[0027]
The main component of the alkali-soluble dry film according to the method (2) for manufacturing a printed wiring board of the present invention is an alkali-soluble resin. The alkali-soluble resin contains a monomer having an anionic group such as a carboxylic acid group, a carboxyamide group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonimide group, and a phosphonic acid group as at least one monomer component. I do. In addition, various monomers may be copolymerized in order to control alkali solubility, film strength, adhesion, softening temperature, glass transition point, and the like. Further, two or more kinds of alkali-soluble resins may be mixed and used.
[0028]
The alkali-soluble dry film according to the method (2) for producing a printed wiring board of the present invention is generally formed by dissolving the above-mentioned alkali-soluble resin in a medium and applying the resulting solution to a substrate. As the substrate, a film of polytetrafluoroethylene, polyethylene terephthalate, aramid, Kapton, polymethylpentene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, or the like can be used.
[0029]
The heat-fusible fine particle layer according to the method for producing a printed wiring board of the present invention contains heat-fusible fine particles that are fine particles at normal temperature, and has a property of forming a dense film structure by fusing and fixing. I have. Examples of the material forming such a heat-meltable fine particle layer include (meth) acrylic resin, vinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polybutadiene resin, vinyl chloride resin, vinyl acetal resin, vinylidene chloride resin, and styrene resin. , Polyester resin, polyamide resin, phenol resin, xylene resin, alkyd resin, gelatin, cellulose, wax wax and the like.
[0030]
The heat-meltable fine particle layer of the printed wiring board of the present invention is obtained by dispersing at least the heat-meltable fine particles in an appropriate medium, and dipping, spin coating, bar coating, roll coating, spray coating, curtain coating, and the like. And a coating method such as an air knife coating method, a blade coating method, and an electrodeposition method. The electrodeposition method can be advantageously used because it has good follow-up properties and adhesion to the base material and can obtain a good thin film with very few defects such as pinholes.
[0031]
As the filling ink according to the printed wiring board manufacturing method (1) of the present invention, for example, a dry (air-drying) filling ink, an ultraviolet light curing filling ink, and a thermosetting filling ink can be used. A roll coating method, a squeegee method, a multi-pin injection method, or the like can be used as a method of filling the through hole with the filling ink. The filling ink that has adhered to the outside of the through hole may be left as it is, or may be removed by scraping, buffing, or the like.
[0032]
In the method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention, as a method for fusing and fixing the heat-fusible fine particle layer, there are methods such as heat fixing, light fixing, pressure fixing, and solvent fixing. In order to perform direct plate making using a computer-to-plate in order to increase productivity, it is preferable to perform melting and fixing using a laser. Examples of the laser include a gas laser such as a carbon dioxide laser, a nitrogen laser, an Ar laser, a He / Ne laser, a He / Cd laser, a Kr laser, a solid laser such as a liquid (dye) laser, a ruby laser, and a Nd / YAG laser; Semiconductor lasers such as GaAlAs and InGaAs lasers, KrF lasers, XeCl lasers, XeF lasers, Ar₂An excimer laser or the like can be used.
[0033]
In the method (1) for producing a printed wiring board of the present invention, in order to improve the melting and fixing ability of the heat-fusible fine particle layer, at least one layer selected from the group consisting of an alkali-soluble resin layer and a heat-fusible fine particle layer is coated with light. It preferably contains an absorbent. This makes it possible to fuse and fix with the heat-meltable fine particle layer with smaller heat or light energy. As the light absorber, for example, carbon black, cyanine, metal-free or metal phthalocyanine, metal dithiolene, anthraquinone and the like can be used. Similarly, in the method (2) for producing a printed wiring board of the present invention, it is preferable that at least one layer selected from an alkali-soluble dry film and a heat-meltable fine particle layer contains a light absorber.
[0034]
In the method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention, the alkali-soluble resin layer, the alkali-soluble dry film, and the heat-meltable fine particle layer in the non-wiring portion are removed using an alkali solution. The heat-fusible fine particle layer that is not melt-fixed is in a very sparse state, and the alkali liquid can easily penetrate and can be removed together with the lower alkali-soluble resin layer or the alkali-soluble dry film. is there. As the alkaline liquid that can be used in the present invention, water can be advantageously used as a solvent. Further, as the basic compound, alkali metal silicate, alkali metal hydroxide, phosphoric acid or alkali metal carbonate and ammonium salt, ethanolamine, ethylenediamine, propanediamine, triethylenetetramine, morpholine and the like can be used.
[0035]
Examples of the laminated board provided with a conductive layer on at least one surface of an insulating substrate according to the method of manufacturing a printed wiring board of the present invention include, for example, “Printed Circuit Technology Handbook-Second Edition-” (edited by The Printed Circuit Society, Nikkan) (Published by Kogyo Shimbun) can be used. Examples of the insulating substrate include a paper substrate or a glass substrate impregnated with an epoxy resin or a phenol resin, a polyester film, a polyimide film, and the like. Examples of the material of the conductive layer include copper, silver, aluminum, and the like.
[0036]
As a method of forming a plated conductive layer according to the method of manufacturing a printed wiring board of the present invention, for example, when the plated conductive layer is copper, “Surface mounting technology” (June 1993, published by Nikkan Kogyo Shimbun) And the like, an electroless plating-electrolytic plating step, a direct electrolytic plating step, and the like.
[0037]
In the method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention, as a method for removing the conductive layer and the plated conductive layer in the non-wiring portion after forming the etching resist layer, there are described “Printed Circuit Technology Handbook-Second Edition-” “Printed Circuit Handbook” An etching apparatus, an etching solution and the like described in "Original Third Edition" (1991, edited by CF Coombs, Jr., edited by The Printed Circuit Society, published by Modern Science Co., Ltd.) can be used.
[0038]
In the method for manufacturing a printed wiring board of the present invention, the etching resist layer after removing the unnecessary conductive layer and the plating conductive layer may be left as it is, but becomes unnecessary at the time of loading and connecting circuit components and the like. Remove if necessary. To remove the etching resist layer, an alkali solution can be advantageously used. When the solubility of the etching resist layer in an alkali solution is low, an organic solvent may be appropriately added, or only the organic solvent may be used.
[0039]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention.
[0040]
Example 1
Formation of through holes and filling of filling ink
A copper-clad laminate (200 × 300 × 0.8 mm, copper thickness 18 μm, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) in which copper foil is bonded to both sides of a glass base epoxy resin plate, with 0.4 mmφ and 0.6 mmφ After opening 100 through holes, a copper plating treatment (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC process M) was performed, and an 8 μm thick copper plating layer was provided on the surface of the laminate including the inside of the through holes. Next, after filling the inside of the through-holes with a hole filling ink (SER-450W, manufactured by San-ei Chemical Co., Ltd.) by a roll coating method, it was thermally cured. Filling ink on the copper plating layer other than inside the through holes was removed by buffing and washing.
[0041]
Formation of alkali-soluble resin layer and hot-melt fine particle layer
After the filling of the filling ink into the through-holes was completed, the coating solution was applied by the curtain coating method using the coating solution shown in Table 1, and then dried at 90 ° C. for 10 minutes to obtain an alkali-soluble resin layer (4.5 μm in thickness). Got. Furthermore, after applying the coating solution of Table 2 by the curtain coating method, it was air-dried at 40 ° C. for 2 minutes to obtain a heat-meltable fine particle layer (film thickness: 1.5 μm).
[0042]
[Table 1]

[0043]
[Table 2]

[0044]
Formation of etching resist layer
Using a semiconductor laser exposure apparatus (780 nm), the heat-meltable fine particle layer corresponding to the wiring portion is melt-fixed to form a melt-fixed layer, and then a 5.0% sodium carbonate solution (liquid temperature 35 ° C.) is sprayed (2.0 kg / cm).²Then, the hot-melt fine particle layer and the alkali-soluble layer in the non-wiring portion were removed to obtain an etching resist layer comprising an alkali-soluble resin layer, a fusion fixing layer, and a filling ink. Observation of this etching resist layer with a microscope revealed a high-resolution wiring image without any missing wiring portions and no stain on non-image portions.
[0045]
etching
After forming an etching resist layer, a ferric chloride solution (45 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm)²) To remove portions of the copper plating layer and the copper layer not covered with the etching resist layer. Next, treatment with a 3.0% sodium hydroxide solution at 40 ° C. was performed to remove the remaining etching resist layer, thereby obtaining a printed wiring board. Observation of the obtained printed wiring board with a microscope showed no defects such as disconnection. No defects such as pinholes were found inside the through holes.
[0046]
Storage test
After storing the laminated board on which the filling of the filling ink, the formation of the alkali-soluble resin layer, and the formation of the heat-meltable fine particle layer were performed in a bright room at 30 ° C. for 4 months, an etching resist layer was formed in the same manner as described above. As a result, a wiring image having no defect could be obtained.
[0047]
Example 2
Formation of through hole
0.4 mmφ and 0.6 mmφ are applied to a double-sided copper-clad laminate (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., 200 × 300 × 0.8 mm, copper thickness 18 μm) in which copper foil is bonded to both sides of a glass base epoxy resin plate. After opening 100 through holes, a copper plating treatment (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC process M) was performed to provide a copper plating layer having a thickness of 8 μm on the surface of the laminate including the inside of the through holes.
[0048]
Alkali-soluble dry film coating
A coating solution having the composition shown in Table 3 was applied to a 15 μm-thick polyester film by a roll coating method, and then dried at 60 ° C. for 20 minutes to obtain an alkali-soluble dry film (15 μm in thickness). After the formation of the through holes, an alkali-soluble dry film was thermocompression-bonded to the surface of the copper plating layer of the laminate, the polyester film was removed, and the plating conductive layer was covered with the dry film.
[0049]
[Table 3]

[0050]
Formation of hot-melt fine particle layer
After coating the copper plating layer with an alkali-soluble dry film, using a coating solution having the composition shown in Table 2, apply by a roll coating method, and then air-dry at 40 ° C. to form a heat-meltable fine particle layer on the alkali-soluble dry film. (Thickness: 2.1 μm).
[0051]
Formation of etching resist layer
Using a semiconductor laser exposure device (780 nm), the heat-meltable fine particle layer corresponding to the wiring portion is melt-fixed to form a fusion-fixed layer, and then a 5.0% sodium carbonate solution (liquid temperature 35 ° C.) is sprayed (2.0 kg / cm).²Then, the hot-melt fine particle layer and the alkali-soluble dry film in the non-wiring portion were removed to obtain an etching resist layer composed of the alkali-soluble dry film and the fusion-fixing layer. Observation of this etching resist layer with a microscope revealed a high-resolution wiring image without any missing wiring portions and no stain on non-image portions.
[0052]
etching
After forming an etching resist layer, a ferric chloride solution (45 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm)²) To remove portions of the copper plating layer and the copper layer not covered with the etching resist layer. Next, treatment with a 3.0% sodium hydroxide solution at 40 ° C. was performed to remove the remaining etching resist layer, thereby obtaining a printed wiring board. Observation of the obtained printed wiring board with a microscope showed no defects such as disconnection. No defects such as pinholes were found inside the through holes.
[0053]
Storage test
After storing the laminate on which the alkali-soluble dry film was coated and the heat-meltable fine particle layer was formed for 4 months in a light room at 30 ° C., an etching resist layer was formed in the same manner as described above. A wiring image could be obtained.
[0054]
Example 3
Formation of through holes and filling of filling ink
A copper-clad laminate (200 × 300 × 0.8 mm, copper thickness 18 μm, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) in which copper foil is bonded to both sides of a glass base epoxy resin plate, with 0.4 mmφ and 0.6 mmφ After opening 100 through holes, a copper plating treatment (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC process M) was performed, and an 8 μm thick copper plating layer was provided on the surface of the laminate including the inside of the through holes. Next, the filling ink used in Example 1 was filled in the through hole by a squeegee method, and then thermally cured. Filling ink on the copper plating layer other than inside the through holes was removed by buffing and washing.
[0055]
Formation of alkali-soluble resin layer and hot-melt fine particle layer
After the filling of the through-hole with the filling ink was completed, the coating solution was applied by a dipping method using the coating solution shown in Table 4 and then dried at 90 ° C. for 10 minutes to form an alkali-soluble resin layer (thickness 3.2 μm). Obtained. Further, using the coating solution shown in Table 5, coating was performed by an electrodeposition method (applied voltage: 150 V), followed by air-drying at 40 ° C. for 2 minutes to obtain a heat-fusible fine particle layer (film thickness: 2.0 μm).
[0056]
[Table 4]

[0057]
[Table 5]

[0058]
Formation of etching resist layer
Using a semiconductor laser exposure apparatus (780 nm), the heat-meltable fine particle layer corresponding to the wiring portion is melt-fixed to form a melt-fixed layer, and then a 5.0% sodium carbonate solution (liquid temperature 35 ° C.) is sprayed (2.0 kg / cm).²Then, the hot-melt fine particle layer and the alkali-soluble resin layer in the non-wiring portion were removed to obtain an etching resist layer composed of the alkali-soluble resin layer, the fusion-fixing layer, and the filling ink. Observation of this etching resist layer with a microscope revealed a high-resolution wiring image without any missing wiring portions and no stain on non-image portions.
[0059]
etching
After forming an etching resist layer, a ferric chloride solution (45 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm)²) To remove portions of the copper plating layer and the copper layer not covered with the etching resist layer. Next, treatment with a 3.0% sodium hydroxide solution at 40 ° C. was performed to remove the remaining etching resist layer, thereby obtaining a printed wiring board. Observation of the obtained printed wiring board with a microscope showed no defects such as disconnection. No defects such as pinholes were found inside the through holes.
[0060]
Storage test
After storing the laminated board on which the filling of the filling ink, the formation of the alkali-soluble resin layer, and the formation of the heat-meltable fine particle layer were performed in a bright room at 30 ° C. for 4 months, an etching resist layer was formed in the same manner as described above. As a result, a wiring image having no defect could be obtained.
[0061]
Example 4
Formation of through hole
A copper-clad laminate (200 × 300 × 0.8 mm, copper thickness 18 μm, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) in which copper foil is bonded to both sides of a glass base epoxy resin plate, with 0.4 mmφ and 0.6 mmφ After opening 100 through holes, a copper plating treatment (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC process M) was performed, and an 8 μm thick copper plating layer was provided on the surface of the laminate including the inside of the through holes.
[0062]
Alkali-soluble dry film coating
After forming the through holes, the surface of the copper plating layer was coated with an alkali-soluble dry film in the same manner as in Example 2.
[0063]
Formation of hot-melt fine particle layer
After coating the copper plating layer with an alkali-soluble dry film, using a coating solution having the composition shown in Table 5, apply by an electrodeposition method, and then air-dry at 40 ° C. to form a heat-meltable fine particle layer on the alkali-soluble film. (A film thickness of 2.6 μm).
[0064]
Formation of etching resist layer
Using a semiconductor laser exposure apparatus (780 nm), the heat-meltable fine particle layer corresponding to the wiring portion is melt-fixed to form a melt-fixed layer, and then a 5.0% sodium carbonate solution (liquid temperature 35 ° C.) is sprayed (2.0 kg / cm).²Then, the hot-melt fine particle layer and the alkali-soluble dry film in the non-wiring portion were removed to obtain an etching resist layer composed of the alkali-soluble dry film and the fusion-fixing layer. Observation of this etching resist layer with a microscope revealed a high-resolution wiring image without any missing wiring portions and no stain on non-image portions.
[0065]
etching
After forming an etching resist layer, a ferric chloride solution (45 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm)²) To remove portions of the copper plating layer and the copper layer not covered with the etching resist layer. Next, treatment with a 3.0% sodium hydroxide solution at 40 ° C. was performed to remove the remaining etching resist layer, thereby obtaining a printed wiring board. Observation of the obtained printed wiring board with a microscope showed no defects such as disconnection. No defects such as pinholes were found inside the through holes.
[0066]
Storage test
After storing the laminate on which the alkali-soluble dry film was coated and the heat-meltable fine particle layer was formed for 4 months in a light room at 30 ° C., an etching resist layer was formed in the same manner as described above. A wiring image could be obtained.
[0067]
Example 5
Formation of through holes and filling of filling ink
A copper-clad laminate (200 × 300 × 0.8 mm, copper thickness 18 μm, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) in which copper foil is bonded to both sides of a glass base epoxy resin plate, with 0.4 mmφ and 0.6 mmφ After opening 100 through holes, a copper plating treatment (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC process M) was performed, and an 8 μm thick copper plating layer was provided on the surface of the laminate including the inside of the through holes. Next, the filling ink used in Example 1 was filled in the through holes by a roll coating method, and then thermally cured. Filling ink on the copper plating layer other than inside the through holes was removed by buffing and washing.
[0068]
Formation of alkali-soluble resin layer and hot-melt fine particle layer
After the filling of the filling ink into the through holes is completed, the coating solution is applied by an electrodeposition method (applied current: 100 mA) using the coating solution shown in Table 6, and then dried at 90 ° C. for 10 minutes to form an alkali-soluble resin layer (film). (Thickness: 3.2 μm). Further, using the coating solution shown in Table 5, it was applied by an electrodeposition method (applied voltage: 180 V), and then air-dried at 40 ° C. for 2 minutes to obtain a heat-meltable fine particle layer (film thickness: 2.0 μm).
[0069]
[Table 6]

[0070]
Formation of etching resist layer
Using a semiconductor laser exposure apparatus (780 nm), the heat-meltable fine particle layer corresponding to the wiring portion is melt-fixed to form a melt-fixed layer, and then a 5.0% sodium carbonate solution (liquid temperature 35 ° C.) is sprayed (2.0 kg / cm).²Then, the hot-melt fine particle layer and the alkali-soluble resin layer in the non-wiring portion were removed to obtain an etching resist layer composed of the alkali-soluble resin layer, the fusion-fixing layer, and the filling ink. Observation of this etching resist layer with a microscope revealed a high-resolution wiring image without any missing wiring portions and no stain on non-image portions.
[0071]
etching
After forming an etching resist layer, a ferric chloride solution (45 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm)²) To remove portions of the copper plating layer and the copper layer not covered with the etching resist layer. Next, treatment with a 3.0% sodium hydroxide solution at 40 ° C. was performed to remove the remaining etching resist layer, thereby obtaining a printed wiring board. Observation of the obtained printed wiring board with a microscope showed no defects such as disconnection. No defects such as pinholes were found inside the through holes.
[0072]
Storage test
After storing the laminated board on which the filling of the filling ink, the formation of the alkali-soluble resin layer, and the formation of the heat-meltable fine particle layer were performed in a bright room at 30 ° C. for 4 months, an etching resist layer was formed in the same manner as described above. As a result, a wiring image having no defect could be obtained.
[0073]
Comparative Example 1
0.4 mmφ and 1.6 mmφ were added to a double-sided copper-clad laminate (200 × 300 × 0.8 mm, copper thickness 18 μm, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) in which copper foil was bonded to both sides of a glass base epoxy resin plate. After opening 100 through-holes at a time, a copper plating treatment (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC process M) was performed to provide a copper plating layer having a thickness of 8 μm on the surface of the laminate including the inside of the through-holes. A dry film photoresist (produced by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) as a photopolymer was thermocompression-bonded on the copper plating layer. The photopolymer was exposed by the same semiconductor laser exposure apparatus as in Examples 1 to 5, but no photopolymerization reaction could be caused. After the dry film photoresist was thermocompressed and stored for 3 months in a light room at 30 ° C., the polymerizability was deactivated.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, the method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention can cope with a low-output laser direct writing method and can obtain a high-resolution etching resist layer. Also, an excellent effect that the storage stability is superior to the case where a photopolymer is used is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a method of forming an etching resist layer according to a method of manufacturing a printed wiring board of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method of forming an etching resist layer according to the method of manufacturing a printed wiring board of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a method for manufacturing a printed wiring board having through holes by a subtractive method.
[Explanation of symbols]
1 Alkali-soluble resin layer
2 Thermally fusible fine particle layer
3 Fusing layer
4 Alkali-soluble dry film
5 Filling ink
10 Laminated board
11 Insulating substrate
12 conductive layer
14 Plating conductive layer
15, 15a, 15b etching resist layer
21 Through hole

Claims

After opening a through-hole in the laminate provided with a conductive layer on at least one surface of the insulating substrate, a plated conductive layer is formed on the surface of the laminate including the inside of the through-hole, and then an etching resist layer corresponding to a wiring portion is provided, In the method for manufacturing a printed wiring board, in which the plated conductive layer and the conductive layer not covered with the etching resist layer are removed by etching and the remaining etching resist layer is removed as the case may be, the inside of the through hole is filled with a filling ink. After forming an alkali-soluble resin layer and a heat-fusible fine particle layer on the plating conductive layer in this order, and then fusing and fixing the heat-fusible fine particle layer in a portion corresponding to the wiring portion, the non-wiring portion corresponds to the non-wiring portion. Printed wiring, characterized in that an etching resist layer is formed by removing a portion of the heat-meltable fine particle layer and the alkali-soluble resin layer. The method of production.

After opening a through-hole in the laminate provided with a conductive layer on at least one surface of the insulating substrate, a plated conductive layer is formed on the surface of the laminate including the inside of the through-hole, and then an etching resist layer corresponding to a wiring portion is provided, In a method for manufacturing a printed wiring board, the plating conductive layer and the conductive layer that are not covered with the etching resist layer are removed by etching, and the remaining etching resist layer is removed if necessary. After coating, a heat-fusible fine particle layer is formed on the alkali-soluble dry film, and then the heat-fusible fine particle layer in a portion corresponding to the wiring portion is melted and fixed, and then heat in a portion corresponding to the non-wiring portion is obtained. The etching resist layer is formed by removing the fusible fine particle layer and the alkali-soluble dry film. Method for manufacturing a printed wiring board.

The method for producing a printed wiring board according to claim 1, wherein at least one layer selected from an alkali-soluble resin layer and a heat-meltable fine particle layer contains a light absorbing agent.

3. The method for producing a printed wiring board according to claim 2, wherein at least one layer selected from an alkali-soluble dry film and a heat-fusible fine particle layer contains a light absorbing agent.

4. The method according to claim 1, wherein the alkali-soluble resin layer is formed by an electrodeposition method.

6. The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 1, wherein the heat-fusible fine particle layer is fused and fixed by a laser.

7. The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 1, wherein the heat-fusible fine particle layer is formed by an electrodeposition method.