JP5249890B2 - Method for forming solder resist - Google Patents
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Description
本発明は、ソルダーレジストの形成方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a solder resist.
各種電子機器内部の回路基板におけるソルダーレジストは、はんだ付けが不要な配線パターンにはんだが付着しないようにするために、はんだ付けする部分以外の全面に皮膜形成され、また、導体の酸化防止、電気絶縁及び外部環境から保護する役割を果たしている。 Solder resist on circuit boards inside various electronic devices is coated on the entire surface other than the part to be soldered to prevent solder from adhering to wiring patterns that do not require soldering. It plays the role of insulation and protection from the external environment.
近年の電子機器の小型化、多機能化に伴い、回路基板の高密度化や配線パターンの微細化が進められており、回路基板への電子部品の高密度実装化が広く行われている。従って、それに伴いソルダーレジストのパターンも微細化が要求されるようになっている。ソルダーレジストは、端子部等のはんだ付けする部分以外の回路基板の全面を被覆し、さらに、表面が平滑であることが要求されている。 With recent miniaturization and multifunctionalization of electronic devices, circuit boards are being densified and wiring patterns are being miniaturized, and high-density mounting of electronic components on circuit boards is widely performed. Accordingly, the solder resist pattern is required to be miniaturized accordingly. The solder resist is required to cover the entire surface of the circuit board other than the part to be soldered, such as the terminal portion, and to have a smooth surface.
図２は、ソルダーレジストの形成方法の工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、ランドやパッド等のはんだ付けする部分２０及びはんだ付けが不要な配線パターン２１からなる導体配線を絶縁性基板１上に形成する。次に、図２（ｂ）に示すように、基板全面を覆うようにして、ソルダーレジスト３の膜を形成する。次いで、図２（ｃ）に示すように、例えば、フォトマスク１１を介して、パターン露光を実施する。次に、現像を実施し、さらに、ポストキュアすることで、ソルダーレジストが形成できる（図２（ｄ））。
FIG. 2 is a process diagram of a method for forming a solder resist. First, as shown in FIG. 2A, a conductor wiring including a soldering
しかしながら、配線パターンが微細になると、導体配線の間隔が狭くなるため、その間隙にソルダーレジストが入りこまず、気泡５が残存してしまい（図２（ｂ））、ソルダーレジスト３のポストキュア時に熱によって気泡５が膨らむという問題が生じていた（図２（ｄ））。
However, when the wiring pattern becomes fine, the interval between the conductor wirings becomes narrow, so that the solder resist does not enter the gap and the
気泡が残らないようにするために、低粘度のソルダーレジストを使用する方法が考えられる。しかし、はんだ付けする部分２０及びはんだ付けが不要な配線パターン２１からなる導体配線を形成した絶縁性基板１（図３（ａ））の基板全面を覆うように、低粘度のソルダーレジスト３の膜を形成すると、はんだ付けが不要な配線パターン２１のエッジ部４をソルダーレジスト３で十分に覆うことができない場合がある（図３（ｂ））。その結果、フォトマスク１１を介して、パターン露光を実施し（図３（ｃ））、現像及びポストキュアした後、本来はんだが付着すべきではないエッジ部４が露出し（図３（ｄ））、はんだが付着してしまうという問題が生じる。このエッジ部４が露出する問題は、低粘度のソルダーレジストを使用して、導体配線の厚みが３５μｍ以上と厚くなった場合にも生じる。
In order to prevent bubbles from remaining, a method using a low-viscosity solder resist can be considered. However, the film of the low-
このような気泡及びエッジ部の露出の問題を解決するために、はんだ付けする部分２０及びはんだ付けが不要な配線パターン２１からなる導体配線を形成した絶縁性基板１（図４（ａ））の基板全面を覆うように、１回目のソルダーレジスト３の膜を導体配線の厚み以上に形成し（図４（ｂ））、次に、機械的研磨方法によってソルダーレジスト表面を平滑化し（図４（ｃ））、次いで、その上に２回目のソルダーレジスト６の膜を形成し（図４（ｄ））、フォトマスク１１を介して、パターン露光を実施し（図４（ｅ））、現像及びポストキュアすることで（図４（ｆ））、パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。しかしながら、この方法では、機械的研磨方法によって表面を平滑化する際の均一性が不十分になったり、ソルダーレジストの塗工工程を２回も行う必要があるといった問題があった。
In order to solve the problem of the bubbles and the exposure of the edge portion, the insulating substrate 1 (FIG. 4A) on which the conductor wiring composed of the
また、はんだ付けする部分２０及びはんだ付けが不要な配線パターン２１からなる導体配線を形成した絶縁性基板１（図５（ａ））の基板全面を覆うように、ソルダーレジスト３の膜を形成する際に、低粘度のソルダーレジストを用いるなどして、膜厚を大きくすることで、気泡やエッジ部の露出の問題が解決できる（図５（ｂ））。しかしながら、ソルダーレジスト３の膜厚が大きくなると、フォトマスク１１を介して、パターン露光する際の光の散乱が大きくなり（図５（ｃ））、高精細のソルダーレジストのパターンが形成できなくなる問題や、現像後のソルダーレジストの開口部と残存部の段差が大きくなり、はんだ印刷や部品実装の際に障害になるという問題が発生していた（図５（ｄ））。
Further, a film of the
本発明の課題は、気泡や導体配線のエッジ部の露出の問題が発生せず、高精細のソルダーレジストパターンを形成できるソルダーレジスト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 which can form a high-definition soldering resist pattern, without the problem of the exposure of the edge part of a bubble or a conductor wiring generate | occur | producing.
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、回路基板の表面にソルダーレジストの膜を形成し、次に、アルカリ水溶液処理によって、ソルダーレジストの膜全面を略均一に薄膜化し、次いで、パターン露光、現像を実施し、さらに、ポストキュアを実施することを特徴とするソルダーレジスト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 inventors of the present invention formed a solder resist film on the surface of the circuit board, and then thinned the entire surface of the solder resist film substantially uniformly by alkaline aqueous solution treatment. Then, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by a method for forming a solder resist characterized by performing pattern exposure and development, and further performing post-cure.
また、アルカリ水溶液が、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無機アルカリ性化合物のうち少なくともいずれか１種を含み、該無機アルカリ性化合物の含有量が５〜２０質量％であることが好ましいことを見出した。 Further, the alkaline aqueous solution contains at least one of inorganic alkaline compounds selected from alkali metal carbonates, alkali metal phosphates, alkali metal hydroxides, and alkali metal silicates, and the inclusion of the inorganic alkaline compounds It has been found that the amount is preferably 5 to 20% by mass.
本発明のソルダーレジストの形成方法によると、回路基板の表面にソルダーレジストを形成する際の厚みは、後に薄膜化するため、十分に厚くできる。そのため、低粘度のソルダーレジストを使用するなどして、導体配線間に気泡を残存しないようにできる。また、膜厚を十分に大きくできるため、導体配線のエッジ部をソルダーレジストで完全に被覆することができる。さらに、薄膜化した後に露光することで、露光時の光散乱が軽減され、高精細なパターンが形成できるし、ソルダーレジストの段差も大きくならないという効果も得られる。 According to the method for forming a solder resist of the present invention, the thickness when the solder resist is formed on the surface of the circuit board can be sufficiently increased because the thickness is reduced later. Therefore, bubbles can be prevented from remaining between the conductor wirings by using a low-viscosity solder resist. In addition, since the film thickness can be made sufficiently large, the edge portion of the conductor wiring can be completely covered with the solder resist. Furthermore, by exposing after thinning, light scattering during exposure can be reduced, a high-definition pattern can be formed, and an effect that the level difference of the solder resist does not increase can be obtained.
図１を用いて、本発明のソルダーレジストの形成方法を説明する。まず、図１（ａ）に示すように、ランドやパッド等のはんだ付けする部分２０及びはんだ付けが不要な配線パターン２１からなる導体配線を絶縁性基板１上に形成する。図１では、絶縁性基板１の片面に導体配線が形成されているが、両面に形成されていてもよい。そして、図１（ｂ）に示すように、基板全面を覆うようにして、アルカリ現像型のソルダーレジスト３の膜を十分に厚く形成する。次に、図１（ｃ）に示すように、アルカリ水溶液処理によって、ソルダーレジスト３の膜全面を略均一に薄膜化する。次いで、図１（ｄ）に示すように、パターンの露光を実施する。ここでは、フォトマスク１１を介して露光を実施した例を示している。その後、現像を実施し、さらに、ポストキュアすることで、ソルダーレジストが形成できる（図１（ｅ））。
A method for forming a solder resist of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, a conductor wiring including a
本発明のソルダーレジストの形成方法によれば、気泡や導体配線のエッジ部の露出の問題が発生せず、高精細のソルダーレジストパターンを形成できるという効果の他に、次のような効果が得られる。導体配線が形成された絶縁性基板１上に形成されたソルダーレジスト３の膜には、導体配線に従って、凹凸が発生する（図２（ｂ））。この凹凸は、ソルダーレジスト３の膜が厚ければ厚いほど、導体配線の影響が小さくなって、平滑となる（図１（ｂ））。表面が平滑な厚いソルダーレジスト３の膜を薄膜化処理した後のソルダーレジスト３の表面は、平滑性を維持する（図１（ｃ））。よって、薄膜化処理なしで、最初から薄いソルダーレジスト３の膜を形成した場合（図２（ｂ））よりも、本発明の薄膜化処理後のソルダーレジスト３の膜の表面は平滑性が高い（図１（ｃ））。
According to the method for forming a solder resist of the present invention, the following effects can be obtained in addition to the effect that a high-definition solder resist pattern can be formed without causing the problem of exposure of bubbles and edge portions of conductor wiring. It is done. The film of the solder resist 3 formed on the insulating
また、ソルダーレジストには無機フィラーが含まれているが、アルカリ水溶液処理によって薄膜化後には、無機フィラーが露出する場合があり、表面のタック性が低くなる。そのため、パターンの露光を密着露光で実施する場合、フォトマスクが貼り付いたり、汚れたりする問題が発生しにくい。 Moreover, although the inorganic filler is contained in the soldering resist, an inorganic filler may be exposed after thinning by alkaline aqueous solution process, and the tackiness of a surface becomes low. Therefore, when pattern exposure is performed by contact exposure, a problem that a photomask sticks or gets dirty is less likely to occur.
本発明に係わる回路基板とは、絶縁性基板上に銅等の金属からなる導体配線が形成された基板である。回路基板を作製する方法は、例えば、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、アディティブ法等が挙げられる。回路基板としては、フレキシブル基板、多層基板、半導体パッケージ等が挙げられる。導体配線の厚みは、１μｍ以上５００μｍ以下が一般的に用いられている。導体配線は、微細化を求めるのであれば薄いものが使用され、大電流を重視する場合は厚いものが使用される。これら回路基板の例は「プリント回路技術便覧」（社団法人日本プリント回路工業会編、１９８７年刊行、日刊工業新聞社刊）に記載されている。 The circuit board according to the present invention is a board in which a conductor wiring made of a metal such as copper is formed on an insulating board. Examples of the method for producing the circuit board include a subtractive method, a semi-additive method, and an additive method. Examples of circuit boards include flexible boards, multilayer boards, and semiconductor packages. The thickness of the conductor wiring is generally 1 μm or more and 500 μm or less. A thin conductor wiring is used if miniaturization is required, and a thick wiring is used when high current is important. Examples of these circuit boards are described in “Printed Circuit Technology Handbook” (edited by Japan Printed Circuit Industry Association, published in 1987, published by Nikkan Kogyo Shimbun).
本発明に係わるソルダーレジストは、アルカリ現像型のものが使用できる。アルカリ現像型ソルダーレジストは、１液性、２液性、どちらの液状レジストであってもよく、ドライフィルム状レジストであってもよい。アルカリ現像型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、光重合開始剤、エポキシ樹脂、無機フィラー等を含有してなる。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も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などが挙げられる。光重合開始剤としては、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、耐熱性や耐薬品性等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、硫酸バリウム、シリカ等が挙げられる。 As the solder resist according to the present invention, an alkali developing type can be used. The alkali developing type solder resist may be either a one-part or two-part liquid resist, or a dry film resist. The alkali development type solder resist contains, for example, an alkali-soluble resin, a polyfunctional acrylic monomer, a photopolymerization initiator, an epoxy resin, an inorganic filler, and the like. 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 an acrylic acid to a novolac-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. Crosslinking is carried out by reacting with the carboxylic acid of the alkali-soluble resin to improve the properties such as heat resistance and chemical resistance, but the carboxylic acid and epoxy react at room temperature, so the storage stability is poor. In general, the alkali developing type solder resist generally takes a two-component form to be mixed before use. Examples of the inorganic filler include barium sulfate and silica.
回路基板の表面にソルダーレジストの膜を形成する方法は、いかなる方法でもよいが、例えば、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挙げられる。ドライフィルム形状のソルダーレジストの場合は、ラミネート法が挙げられる。ソルダーレジストの膜は、気泡の混入や導体配線のエッジ部の露出が発生せず、回路基板の凹凸の影響が少なくなるように厚く形成する。具体的には、使用する導体回路の厚みに対して１．１倍以上５倍以下の範囲内に形成することが好ましい。１．１倍未満であると、薄膜化したときに、導体配線のエッジ部の露出が発生する場合がある。５倍を超えても、表面の平滑性や気泡混入等の点で、１．１倍以上５倍以下の場合よりも効果が高くなるわけではなく、ソルダーレジストの薄膜化する量が増えるだけである。 Any method may be used to form a solder resist film on the surface of the circuit board. For example, 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. Method, gravure coating method, brush coating method, and offset printing method. In the case of a dry film-shaped solder resist, a laminating method may be mentioned. The solder resist film is formed thick so that bubbles are not mixed and the edge of the conductor wiring is not exposed and the influence of the unevenness of the circuit board is reduced. Specifically, it is preferably formed within a range of 1.1 to 5 times the thickness of the conductor circuit to be used. If it is less than 1.1 times, exposure of the edge portion of the conductor wiring may occur when the film is thinned. Even if it exceeds 5 times, in terms of smoothness of the surface, mixing of bubbles, etc., the effect is not higher than the case of 1.1 times or more and 5 times or less, only the amount of solder resist thinning increases. is there.
本発明に係わるアルカリ水溶液処理とは、アルカリ水溶液によって、ソルダーレジストの膜表面を溶解もしくは膨潤させ、ソルダーレジストの膜全面を略均一に薄膜化する処理である。さらに、除去しきれなかったソルダーレジストの膜表面や残存付着したアルカリ水溶液を水洗によって洗い流す処理を実施してもよい。アルカリ水溶液としては、例えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウムなどの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の水溶液が挙げられる。また、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、モルホリン等の有機アルカリ性化合物の水溶液が挙げられる。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、混合物としても使用できる。 The alkaline aqueous solution treatment according to the present invention is a treatment in which the solder resist film surface is dissolved or swollen with an alkaline aqueous solution, and the entire surface of the solder resist film is thinned substantially uniformly. Further, the solder resist film surface that could not be removed or the remaining alkaline aqueous solution may be washed away with water. Examples of the alkaline aqueous solution include inorganic alkali compounds such as alkali metal silicates such as lithium, sodium or potassium, alkali metal hydroxides, alkali metal phosphates, alkali metal carbonates, ammonium phosphates and ammonium carbonates. An aqueous solution of Moreover, the aqueous solution of organic alkaline compounds, such as ethanolamine, ethylenediamine, propanediamine, triethylenetetramine, and morpholine, is mentioned. The inorganic alkaline compound and organic alkaline compound can also be used as a mixture.
アルカリ性化合物の含有量は、０．１質量％以上５０質量％以下で使用できる。また、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。硫酸塩または亜硫酸塩としては、リチウム、ナトリウムまたはカリウムなどのアルカリ金属硫酸塩または亜硫酸塩、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属硫酸塩または亜硫酸塩が挙げられる。 The content of the alkaline compound can be 0.1% by mass or more and 50% by mass or less. In order to make the surface more uniform, sulfates and sulfites can be added to the alkaline aqueous solution. Examples of the sulfates or sulfites include alkali metal sulfates or sulfites such as lithium, sodium or potassium, and alkaline earth metal sulfates or sulfites such as magnesium and calcium.
これらのなかでも、特に、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無機アルカリ性化合物のうち少なくともいずれか１種を含み、該無機アルカリ性化合物の含有量が５〜２０質量％であるアルカリ水溶液が、表面をより均一に薄膜化でき、好適に使用できる。５質量％未満では、薄膜化する処理で面内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７〜１７質量％がより好ましく、８〜１３質量％がさらに好ましい。溶液のｐＨは９〜１２の範囲とすることが好ましい。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。 Among these, in particular, at least one of inorganic alkali compounds selected from alkali metal carbonates, alkali metal phosphates, alkali metal hydroxides, and alkali metal silicates, An aqueous alkali solution having a content of 5 to 20% by mass can make the surface more uniform and can be suitably used. If it is less than 5% by mass, in-plane unevenness may easily occur in the thinning process. 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, 7-17 mass% is more preferable, and 8-13 mass% is further more preferable. The pH of the solution is preferably in the range of 9-12. Further, a surfactant, an antifoaming agent, a solvent and the like can be added as appropriate.
アルカリ水溶液処理は、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、ブラッシング、スクレーピング等を用いることができ、スプレー方式がソルダーレジストの溶解速度の点からは最も適している。スプレー方式の場合、処理条件（温度、時間、スプレー圧）は、使用するソルダーレジスト層の溶解速度に合わせて適宜調整される。処理温度は１５〜３５℃が好ましい。また、スプレー圧は０．０２〜０．３ＭＰａが好ましい。 For the alkaline aqueous solution treatment, a dip method, a battle method, a spray method, brushing, scraping or the like can be used, and the spray method is most suitable from the viewpoint of the dissolution rate of the solder resist. In the case of the spray method, the processing conditions (temperature, time, spray pressure) are appropriately adjusted according to the dissolution rate of the solder resist layer to be used. The treatment temperature is preferably 15 to 35 ° C. The spray pressure is preferably 0.02 to 0.3 MPa.
ソルダーレジストの膜全面を略均一に薄膜化する量は、導体配線表面及びエッジ部が露出しないところまでであり、後に印刷するはんだボリューム、ソルダーレジストの絶縁抵抗性、透過性などから適宜調整する。具体的には、導体配線のトップ面から１μｍ以上５０μｍ以下の膜厚を残すところまで薄膜化処理をすることが好ましい。 The amount of thinning of the entire surface of the solder resist film is substantially uniform until the surface of the conductor wiring and the edge portion are not exposed, and are adjusted as appropriate from the solder volume to be printed later, the insulation resistance and permeability of the solder resist. Specifically, it is preferable to perform the thinning process until a film thickness of 1 μm or more and 50 μm or less remains from the top surface of the conductor wiring.
本発明に係わるパターン露光としては、フォトマスクを用いた片面、両面密着露光が挙げられる。また、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、プロキシミティ方式、プロジェクション方式や走査露光が挙げられる。走査露光としては、ＵＶレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ｈｅ−Ｃｄレーザ、アルゴンレーザ、クリプトンイオンレーザ、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、窒素レーザ、色素レーザ、エキシマレーザ等のレーザ光源を発光波長に応じてＳＨＧ波長変換した走査露光、あるいは、液晶シャッター、マイクロミラーアレイシャッターを利用した走査露光等が挙げられる。 Examples of pattern exposure according to the present invention include single-sided and double-sided contact exposure using a photomask. Further, reflection image exposure, proximity method, projection method, and scanning exposure using a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a UV fluorescent lamp as a light source can be mentioned. For scanning exposure, a laser light source such as a UV laser, a He—Ne laser, a He—Cd laser, an argon laser, a krypton ion laser, a ruby laser, a YAG laser, a nitrogen laser, a dye laser, or an excimer laser is used according to the emission wavelength. Examples include scanning exposure after wavelength conversion, or scanning exposure using a liquid crystal shutter and a micromirror array shutter.
本発明に係わる現像とは、露光されなかった非硬化の部分を、使用するソルダーレジストに見合った現像液によって除去する工程である。アルカリ現像型ソルダーレジストの場合は、一般的に、２５〜３５℃の０．２〜３質量％の炭酸ナトリウム水溶液等の弱アルカリ水溶液が使用される。 The development according to the present invention is a step of removing the uncured portion that has not been exposed with a developer corresponding to the solder resist to be used. In the case of an alkali development type solder resist, a weak alkaline aqueous solution such as a 0.2 to 3 mass% sodium carbonate aqueous solution at 25 to 35 ° C. is generally used.
本発明に係わるポストキュアとは、現像後、特性を上げるために、加熱及び／または活性光線照射によって、追加でソルダーレジストを架橋、硬化するためになされるものである。一般的な方法としては、急激な硬化収縮を抑制するために、はじめは低温で、その後、約１００〜２００℃、約３０〜６０分間の加熱を行う。遠赤外線を用いてもよい。また、活性光線として紫外線を用いた全面露光によって硬化することもできる。 The post-cure according to the present invention is used to additionally crosslink and cure the solder resist by heating and / or actinic ray irradiation to improve the properties after development. As a general method, in order to suppress rapid curing shrinkage, heating is initially performed at a low temperature, and then is performed at about 100 to 200 ° C. for about 30 to 60 minutes. Far infrared rays may be used. Moreover, it can also harden | cure by the whole surface exposure using an ultraviolet-ray as actinic light.
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１〜１９）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚３５μｍ、基材厚み０．６ｍｍ）にエッチングレジストを使用したサブトラクティブ法にて、８０μｍのラインアンドスペースを有する回路基板を作製した。次に、ソルダーレジスト（タムラ化研株式会社製、商品名：ＤＳＲ−３３０Ｓ３２−２１）の主剤と硬化剤を混合したのち、主剤と硬化剤の総量１００質量部に対して、専用シンナー（タムラ化研株式会社製、商品名：＃３１３）を２０質量部加えて混合することで、粘度を低下させた。次に、上記回路基板上に、アプリケーターを用いて塗工し、７０℃、３０分の乾燥を実施した。これにより乾燥膜厚９０μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
(Examples 1 to 19)
A circuit board having a line and space of 80 μm was produced by a subtractive method using an etching resist on a copper-clad laminate (area 170 mm × 255 mm, copper foil thickness 35 μm, base material thickness 0.6 mm). Next, after mixing the main agent and the curing agent of the solder resist (Tamura Kaken Co., Ltd., trade name: DSR-330S32-21), the total amount of the main agent and the curing agent is 100 parts by mass. The viscosity was lowered by adding 20 parts by mass of Kenken Co., Ltd., trade name: # 313) and mixing. Next, it coated using the applicator on the said circuit board, and implemented drying at 70 degreeC for 30 minutes. Thus, a solder resist film having a dry film thickness of 90 μm was formed.
次に、表１に示すアルカリ水溶液をスプレー処理し、続いて水洗を実施し、ソルダーレジスト層の厚みを平均４０μｍまで薄くした。アルカリ水溶液に対するソルダーレジストの溶解性が異なるため、処理時間はそれぞれの液において表１に示すように変更した。また、薄膜化処理後の厚みを１０点測定し、最大値及び最小値を求めて、表１に示した。アルカリ水溶液が、炭酸ナトリウム、第３リン酸ナトリウム１２水和物、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムの５〜２０質量％である実施例３〜７、９〜１１、１３〜１５、１７〜１９において、膜厚最大値と膜厚最小値の差が小さく、ソルダーレジスト層の表面平滑性がよかった。 Next, the alkaline aqueous solution shown in Table 1 was sprayed, followed by washing with water, and the thickness of the solder resist layer was reduced to an average of 40 μm. Since the solubility of the solder resist in the alkaline aqueous solution is different, the treatment time was changed as shown in Table 1 for each solution. Further, the thickness after the thinning treatment was measured at 10 points, and the maximum value and the minimum value were determined and shown in Table 1. In Examples 3 to 7, 9 to 11, 13 to 15, and 17 to 19 in which the alkaline aqueous solution is 5 to 20% by mass of sodium carbonate, tribasic sodium phosphate dodecahydrate, sodium hydroxide, and sodium silicate The difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness was small, and the surface smoothness of the solder resist layer was good.
次に、密着ＵＶ露光機にて、所定のフォトマスクを使用して、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。次に、１質量％の炭酸ナトリウム水溶液（液温３０℃）にて、現像を行うことによって、露光部以外のソルダーレジストの膜を除去し、次に、１５０℃、６０分でポストキュアを行った。形成されたソルダーレジストを顕微鏡で観察した結果、気泡はなく、導体配線のエッジ部はすべて被覆されていた。 Next, exposure was performed with an energy of 300 mJ / cm 2 using a predetermined photomask in a contact UV exposure machine. Next, by developing with a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution (liquid temperature 30 ° C.), the solder resist film other than the exposed portion is removed, and then post-curing is performed at 150 ° C. for 60 minutes. It was. As a result of observing the formed solder resist with a microscope, there were no bubbles and all the edge portions of the conductor wiring were covered.
（比較例１）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚３５μｍ、基材厚み０．６ｍｍ）にエッチングレジストを使用してサブトラクティブ法にて、８０μｍのラインアンドスペースを有する回路基板を作製した。次に、ソルダーレジスト（タムラ化研株式会社製、商品名：ＤＳＲ−３３０Ｓ３２−２１）の主剤と硬化剤を混合したのち、上記回路基板上に、アプリケーターを用いて塗工し、７０℃、３０分の乾燥を実施した。これにより乾燥膜厚４０μｍのソルダーレジストの膜を形成した。ソルダーレジストの最大膜厚と最小膜厚を測定した結果、最大膜厚４６μｍ、最小膜厚３４μｍであった。
(Comparative Example 1)
A circuit board having a line and space of 80 μm was prepared by a subtractive method using an etching resist on a copper-clad laminate (area 170 mm × 255 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.6 mm). Next, after mixing the main agent and the curing agent of solder resist (manufactured by Tamura Kaken Co., Ltd., trade name: DSR-330S32-21), the mixture was applied onto the circuit board using an applicator, and 70 ° C, 30 Minutes of drying. As a result, a solder resist film having a dry film thickness of 40 μm was formed. As a result of measuring the maximum film thickness and the minimum film thickness of the solder resist, the maximum film thickness was 46 μm and the minimum film thickness was 34 μm.
次に、密着ＵＶ露光機にて、所定のフォトマスクを使用して、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。次に、１質量％の炭酸ナトリウム水溶液（液温３０℃）にて、現像を行うことによって、露光部以外のソルダーレジストの膜を除去し、次に、１５０℃、６０分でポストキュアを行った。形成されたソルダーレジストを顕微鏡で観察した結果、気泡の発生が確認され、良好なソルダーレジスト形成ができていなかった。 Next, exposure was performed with an energy of 300 mJ / cm 2 using a predetermined photomask in a contact UV exposure machine. Next, by developing with a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution (liquid temperature 30 ° C.), the solder resist film other than the exposed portion is removed, and then post-curing is performed at 150 ° C. for 60 minutes. It was. As a result of observing the formed solder resist with a microscope, generation of bubbles was confirmed, and satisfactory solder resist formation was not achieved.
（比較例２）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚３５μｍ、基材厚み０．６ｍｍ）にエッチングレジストを使用してサブトラクティブ法にて、８０μｍのラインアンドスペースを有する回路基板を作製した。次に、ソルダーレジスト（タムラ化研株式会社製、商品名：ＤＳＲ−３３０Ｓ３２−２１）の主剤と硬化剤を混合したのち、主剤と硬化剤の総量１００質量部に対して、専用シンナー（タムラ化研株式会社製、商品名：＃３１３）を２０質量部を加えて混合することで、粘度を低下させた。次に、上記回路基板上に、アプリケーターを用いて塗工し、７０℃、３０分の乾燥を実施した。これにより乾燥膜厚４０μｍのソルダーレジストの膜を形成した。ソルダーレジストの最大膜厚と最小膜厚を測定した結果、最大膜厚４８μｍ、最小膜厚３２μｍであった。
(Comparative Example 2)
A circuit board having a line and space of 80 μm was prepared by a subtractive method using an etching resist on a copper-clad laminate (area 170 mm × 255 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.6 mm). Next, after mixing the main agent and the curing agent of the solder resist (Tamura Kaken Co., Ltd., trade name: DSR-330S32-21), the total amount of the main agent and the curing agent is 100 parts by mass. The viscosity was lowered by adding 20 parts by mass of Kenken Co., Ltd., trade name: # 313) and mixing. Next, it coated using the applicator on the said circuit board, and implemented drying at 70 degreeC for 30 minutes. As a result, a solder resist film having a dry film thickness of 40 μm was formed. As a result of measuring the maximum film thickness and the minimum film thickness of the solder resist, the maximum film thickness was 48 μm and the minimum film thickness was 32 μm.
次に、密着ＵＶ露光機にて、所定のフォトマスクを使用して、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。次に、１質量％の炭酸ナトリウム水溶液（液温３０℃）にて、現像を行うことによって、露光部以外のソルダーレジストの膜を除去し、次に、１５０℃、６０分でポストキュアを行った。形成されたソルダーレジストを顕微鏡で観察した結果、導体配線のエッジ部の露出が確認され、良好なソルダーレジスト形成ができていなかった。 Next, exposure was performed with an energy of 300 mJ / cm 2 using a predetermined photomask in a contact UV exposure machine. Next, by developing with a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution (liquid temperature 30 ° C.), the solder resist film other than the exposed portion is removed, and then post-curing is performed at 150 ° C. for 60 minutes. It was. As a result of observing the formed solder resist with a microscope, exposure of the edge portion of the conductor wiring was confirmed, and satisfactory solder resist formation was not achieved.
本発明のソルダーレジストの形成方法は、電子機器に使用するプリント配線板のソルダーレジストの形成を行う用途に適用できる。 The method for forming a solder resist of the present invention can be applied to an application for forming a solder resist of a printed wiring board used in an electronic device.
１ 絶縁性基板
３ （１回目の）ソルダーレジスト
４ エッジ部
５ 気泡
６ ２回目のソルダーレジスト
２０ はんだ付けする部分
２１ はんだ付けが不要な配線パターン
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