JP4528197B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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すなわち本発明は、絶縁層上に金属配線が形成された基板上に、(A)ポリアミド酸、(B)光重合可能な基を有する化合物および(C)光重合開始剤を含有する樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、形成したレジスト膜に光線を照射、現像してレジスト膜をパターニングする工程、及び現像してレジスト膜のうちの未露光部を除去し、露出した金属配線上にめっきを施した後、レジスト膜のうちの未露光部以外の部分を硬化する工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
前記樹脂組成物をフィルムの形状にして、金属配線が形成された基板上にレジスト膜を形成することは、液状組成物を塗布して形成する場合の非常に煩雑な工程を経ることなく、かつ、同時に両面形成が可能となる点で好ましい態様である。
(式中、R1及びR2は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表し、nは1から30の正数を表す。)
これらのうち、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス[3−(アミノフェノキシ)フェノキシ]ベンゼン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルが特に好ましい。
本発明に用いられるドライフィルムは、固形分30〜90重量%に調整された該感光性樹脂組成物を、一定厚みの無色透明なフィルムに一定厚みで塗布、乾燥することによって得ることができる。
ドライフィルムの膜厚は、5〜100μm、より好ましくは10〜50μmである。膜厚が5μm以上であると絶縁信頼性に問題が無く、100μm以下にすることで解像度を向上させることができる。
実施例、比較例においておこなった評価は以下の方法で実施した。
(1)密着性:JIS K 5404に準じたクロスカットピール試験で評価した。
(2)半田耐熱試験:260±5℃に保持された溶融はんだにカバーレイ面を上にして5秒フロートし、皮膜の膨れ等の有無を確認した(JPCA−BM02に準じた)。
(3)耐折性試験:JIS C6471に記載の方法に準拠して評価を実施した。ポリイミド27μm厚、銅厚18μmの2層材でL/S=50/50(μm)の評価用基材を用いて実施した。評価条件はR=0.38、荷重500g、速度175回/分で実施した。
(4)耐マイグレーション試験:L/S=100/100μmの櫛形銅回路付きポリイミド基板を使用し、85℃、85%RH下にて100VDCを1000hr通電させ絶縁劣化による短絡の有無を確認した。
3Lセパラブルフラスコに攪拌機、還流冷却器及び窒素導入菅を設置し、窒素雰囲気下、N,N−ジメチルアセトアミド(ダイセル化学工業社製) 163.2gに1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(三井化学社製) 49.2gを溶解し、内部温度を50℃まで昇温させた。この温度を維持してながらオキシジフタル酸二無水物 (マナック社製)50.9gを乾燥個体のまま少量づつ添加した。添加後撹拌を20時間窒素雰囲気下で継続し、固形分38重量%のポリアミド酸溶液を得た。
これにポリエチレングリコール変性ビスフェノールAジメタクリレート(FA321M:日立化成工業社製)を100gと、光開始剤として2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(ルシリンTPO:BASF社製)4.0gおよび難燃剤としてSANKO−BCA50gを室温にて添加し、撹拌を5時間実施し、粘度5Pa・sの褐色粘性液体を得た。
3Lセパラブルフラスコに攪拌機、還流冷却器及び窒素導入菅を設置し、窒素雰囲気下、N,N−ジメチルアセトアミド(ダイセル化学工業社製) 67.0gに1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(三井化学社製) 20.5gを溶解させ、オキシジフタル酸二無水物 (マナック社製)10.3gとビフェニルテトラカルボン酸二無水物(宇部興産社製)10.3gを乾燥個体のまま少量づつ添加した。添加後撹拌を20時間窒素雰囲気下で継続し、固形分38重量%のポリアミド酸溶液を得た。
これにポリエチレングリコールジメタクリレート(新中村化学工業社製)を20.5gと、グリセリンジメタクリレート(日本油脂工業社製)を20.5gと、光開始剤としてビイミダゾール(黒金化成工業社製)1.64gを室温にて添加し、撹拌を5時間実施し、粘度8Pa・sの褐色粘性液体を得た。
(無電解ニッケルめっき3μm条件、無電解金めっき0.03μmを施したプリント配線板の製造)
合成例1で得られた樹脂溶液を、幅30cm、厚さ19μmのキャリアフィルム(PETフィルム)上に100μmのギャップを持ったアプリケーターを用いて塗工後、熱風循環乾燥炉内で100℃×5分間乾燥し、厚さ25μmのカバーフィルム(PETフィルム)を張り合わせドライフィルムとした。作製したドライフィルムは、カバーフィルムを剥がした後、銅回路形成されたポリイミド基板上(三井化学社製ネオフレックス(登録商標))に重ね合わせ、位置合わせ後真空ラミネート装置(名機製作所製MVLP500真空ラミネーター)で90℃のプレス温度、0.90MPaの圧力にて120秒圧着して張り合わせた。その後直径100μmの円状ネガマスクを介して300mJ/cm2で露光し、30℃の1.0%Na2CO3水溶液を0.15Paの圧力で噴霧現像、水洗し、乾燥し、レジスト膜を作製した。
この後、40℃の酸性脱脂液(奥野製薬社製、ICPクリーンS−135溶液)に4分間浸漬した後、水洗し、次いで、14.4wt%過硫酸アンモン水溶液に室温で3分間浸漬した後、水洗し、更に10vol%硫酸水溶液に室温で試験基板を1分間浸漬した後水洗した。次に、この基板を25℃の4%塩酸水溶液に30秒浸漬し、次いで触媒液(奥野製薬社製、ICPアクセラ溶液)に1分間浸漬し、水洗し、80℃の無電解ニッケルめっき液(奥野製薬社製、ICPニコロンGM−SD溶液、pH4.6)に15分間浸漬し、ニッケルめっきを行った後、純水にて洗浄を実施した。次いで、80℃の無電解金めっき液(奥野製薬社製、フラッシュゴールド2000−M溶液、pH5.0)に2.5分間浸漬し、金めっきを行った後、純水にて洗浄し、乾燥した。得られたプリント配線板を顕微鏡で10倍倍率にて観察したところ、めっきの潜り、及び膜の剥がれ、膜の変色は全く認められなかった。
この後、230℃の熱風循環炉に20分間投入し加熱硬化させた。得られた硬化皮膜は密着性評価後、半田耐熱試験後、及び耐折性試験後の表面に異常は認められなかった。耐折性試験測定値は平均で250回を示した。耐マイグレーション試験において1000hr以内での不良は認められなかった。
(無電解ニッケルめっき5μm条件、無電解金めっき0.05μmを施したプリント配線板の製造)
合成例2で得られた樹脂溶液を用いて実施例1と全く同様にして、レジスト膜を形成したプリント配線板を作製した。
この後、50℃の酸性脱脂液(日鉱メタルプレーティング社製、KG−511溶液)に5分間浸漬した後、水洗し、次いで、14.4wt%過硫酸アンモン水溶液に室温で3分間浸漬した後、水洗し、更に10vol%硫酸水溶液に室温で試験基板を1分間浸漬した後水洗した。次に、この基板を触媒液(日鉱メタルプレーティング社製、KG−522)に5分間浸漬し、水洗し、85℃の無電解ニッケルめっき液(日鉱メタルプレーティング社製、ニコム7N−0溶液、pH4.5)に20分間浸漬し、ニッケルめっきを行った後、純水にて洗浄を実施した。次いで、80℃の無電解金めっき液(奥野製薬社製、フラッシュゴールド2000−M溶液、pH5.0)に5分間浸漬し、金めっきを行った後、純水にて洗浄し、乾燥した。得られたプリント配線板を顕微鏡で10倍倍率にて観察したところ、めっきの潜り、及び膜の剥がれ、膜の変色は全く認められなかった。
この後、230℃の熱風循環炉に20分間投入し加熱硬化させた。得られた硬化皮膜は密着性評価後、半田耐熱試験後、及び耐折性試験後の表面に異常は認められなかった。耐折性試験測定値は平均で551回を示した。耐マイグレーション試験において1000hr以内での不良は認められなかった。
(無電解錫めっき0.5μmを施したプリント配線板の製造)
実施例1と全く同様にしてレジスト膜を形成したプリント配線板を作製した。
この基板を70℃の無電解錫めっき液(シップレイ社製、ティンポジットLT−34溶液、pH<1.0)に3分間浸漬し、錫めっきを行った後、純水にて洗浄し、乾燥した。得られたプリント配線板を顕微鏡で10倍倍率にて観察したところ、めっきの潜り、及び膜の剥がれ、膜の変色は全く認められなかった。
この後、230℃の熱風循環炉に20分間投入し加熱硬化させた。得られた硬化皮膜は密着性評価後、半田耐熱試験後、及び耐折性試験後の表面に異常は認められなかった。耐折性試験測定値は平均で186回を示した。耐マイグレーション試験において1000hr以内での不良は認められなかった。
(エポキシ樹脂を組成物とするソルダーレジスト材料でレジスト膜を形成し、無電解錫めっきを施したプリント配線板の製造)
500ml四つ口フラスコ内に、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のエピクロンN−695(大日本インキ化学工業社製)100gと、カルビトールアセテート(アルドリッチ社製)95gを加え撹拌して100℃に加熱したのち、トリフェニルホスフィン(関東化学社製)0.5gとハイドロキノン(関東化学社製)0.1gを加えた。その後、アクリル酸(東京化成工業社製)35gを2時間掛けて滴下したのち、100℃の温度を維持したまま20時間撹拌を継続した。この後、80℃以下まで冷却し、テトラヒドロフタル酸無水物(アルドリッチ社製)53gを添加し、10時間撹拌を継続した。得られた溶液に光開始剤のイルガキュア907(チバスペシャリティー社製)18g、トリメチロールプロパントリアクリレート(AKCROS社製、Actilane431)36g、硫酸バリウム(堺化学社製、B−30)500g、フェニルイミダゾール(四国化成社製、2PZ−PW)4g、カルビトールアセテート(アルドリッチ社製)100gを加え、3本ロールにて混合した溶液を得た。
得られた樹脂溶液を、幅30cm、厚さ19μmのキャリアフィルム(PETフィルム)上に150μmのギャップを持ったアプリケーターを用いて塗工後、熱風循環乾燥炉内で90℃×10分間乾燥し、厚さ25μmのカバーフィルム(PETフィルム)を張り合わせドライフィルムとした。作製したドライフィルムは、カバーフィルムを剥がした後、銅回路形成されたポリイミド基板上(三井化学社製ネオフレックス(登録商標))に重ね合わせ、位置合わせ後真空ラミネート装置(名機製作所製MVLP500真空ラミネーター)で60℃のプレス温度、0.50MPaの圧力にて60秒圧着して張り合わせた。その後直径100μmの円状ネガマスク通して600mJ/cm2で露光し、30℃の1.0%Na2CO3水溶液を0.20MPaの圧力で噴霧現像、水洗し、乾燥し、レジスト膜を作製した。このレジスト膜を150℃60分で硬化させ、評価用のプリント配線板を得た。
この基板を、実施例3と同様に、70℃の無電解錫めっき液(シップレイ社製、ティンポジットLT−34溶液、pH<1.0)に3分間浸漬し、錫めっきを行った後、純水にて洗浄し、乾燥した。得られたプリント配線板を顕微鏡で10倍倍率にて観察したところ、めっきの潜りが発生しているのが確認された。
得られた基板は、耐マイグレーション性試験においては、1000時間を超える結果を得たが、密着性評価後及び半田耐熱試験後の密着評価においては、剥がれが起きる結果が得られ、密着能が低下していることが確認された。また、耐折性試験測定値は平均で150回を示したが、100回を超えた時点で膜に亀裂が生じる結果であった。
Claims (3)
- 絶縁層上に金属配線が形成された基板上に、(A)ポリアミド酸、(B)光重合可能な基を有する化合物および(C)光重合開始剤を含有する樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、
形成した前記レジスト膜に光線を照射、現像して前記レジスト膜をパターニングする工程、及び
現像して前記レジスト膜のうちの未露光部を除去し、露出した前記金属配線上にめっきを施した後、前記レジスト膜のうちの前記未露光部以外の部分を硬化する工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 前記(B)光重合可能な基を有する化合物が、(メタ)アクリレート化合物であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記樹脂組成物をフィルムの形状にして、金属配線が形成された基板上にレジスト膜を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のプリント配線板の製造方法。
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