JP5255545B2 - ソルダーレジストの形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ソルダーレジストに段差を形成することが可能なソルダーレジストの形成方法に関する。
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、電気絶縁および外部環境から保護する役割を果たしている。
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、それに伴い、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等の電子部品が普及している。ＢＧＡやＣＳＰははんだボールによって回路基板上の電極と接続されているが、温度サイクルや衝撃、折り曲げ等の応力が加わったとき、接続信頼性が保持できない場合がある。その防御策として、電子部品と回路基板との隙間にアンダーフィル剤を入れて、応力緩和、脱落防止の補強が行われている。
高密度化が進められている近年、電子部品を実装するダイエリアと、他の電子部品を実装するための電極パッドとの距離が短くなってきている。その一方で、電子部品の電極数が増えていく傾向にあり、その場合、アンダーフィル剤を電子部品と回路基板に均等に充填することが困難になってきている。そのため、アンダーフィル剤を充分に入り込みやすくするため、アンダーフィル剤を希釈したり、液温を高くしたりして、流動性を高める必要性が生じている。しかしながら、電子部品間の距離を短くし、かつ、アンダーフィル剤の流動性を高めると、アンダーフィル剤が隣接した電子部品用の電極パッドまで拡がってしまい、電極パッドが絶縁化されてしまったり、接続信頼性が低下するといった問題が生じる。
このような問題を解決するために、電子部品を実装するダイエリアの周辺部に、絶縁性樹脂によって突起部または凹み部等の段差部を形成し、アンダーフィル剤が隣接した電極パッドに拡がらないようにするソルダーレジストの形成方法が提案されている。該段差部を形成する方法としては、１回目のソルダーレジストの膜を塗工し、露光、現像、ポストキュアを実施してパターン状のソルダーレジストを形成したのち、追加で再度ソルダーレジストの膜を塗工、露光、現像、ポストキュアを実施することで段差部を形成する方法や、１回目のソルダーレジストを塗工し、露光、現像、ポストキュアを実施してパターン状のソルダーレジストを形成したのち、追加でスクリーン印刷でパターン状のソルダーレジストを印刷することによって段差部を形成する方法等が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
しかしながら、これらの方法においては、ソルダーレジストの印刷または塗工を２回行うため、手間がかかる問題や、例えば、０．１μｍ〜１０μｍの低い突起部または浅い凹み部といった段差部を形成することが困難という問題があった。
本発明の課題は、１回のソルダーレジスト塗工のみで段差部を形成することが可能で、段差部が低い（浅い）場合であっても、段差部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を課題とする。
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、
（１）回路基板の表面にソルダーレジストの膜を１回で形成する工程、少なくとも段差部に相当する領域を露光する工程、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジストの形成方法、
（２）回路基板の表面にソルダーレジストの膜を１回で形成する工程、段差部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を露光する工程、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジストの形成方法、
（３）アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程の後に、さらに、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を露光する工程、現像によって非露光部のソルダーレジストを除去する工程をこの順に含む上記（１）または（２）に記載の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いだした。
（１）回路基板の表面にソルダーレジストの膜を１回で形成する工程、少なくとも段差部に相当する領域を露光する工程、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジストの形成方法、
（２）回路基板の表面にソルダーレジストの膜を１回で形成する工程、段差部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を露光する工程、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジストの形成方法、
（３）アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程の後に、さらに、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を露光する工程、現像によって非露光部のソルダーレジストを除去する工程をこの順に含む上記（１）または（２）に記載の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いだした。
また、上記アルカリ水溶液が、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いだした。
本発明のソルダーレジストの形成方法（１）〜（３）によると、回路基板の表面にソルダーレジストの膜を形成する回数は１回であり、塗工工程の短縮化が達成できる。また、本発明のソルダーレジストの形成方法（３）で形成された段差部は、アルカリ水溶液処理の程度によって高さ（深さ）を自由設定でき、例えば、０．１μｍ〜１０μｍといった低い（浅い）段差部を形成することも容易である。
図面を用いて、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１〜４を用いて、本発明のソルダーレジストの形成方法（１）を説明する。この方法では、段差部として突起部が形成される。絶縁性基板１上にランド、ライン等からなる導体配線２が形成された回路基板を準備する（図１）。導体配線２の形成には、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、アディティブ法等を用いればよい。次に、回路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の膜３を形成する（図２）。次いで、突起部に相当する領域を活性光線５により露光する（図３）。図３ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。続いて、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を薄膜化することで、段差部として突起部６を有するソルダーレジストが形成できる（図４）。
段差部として突起部が形成される本発明のソルダーレジストの形成方法（３）では、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程（図４）において、導体配線２がむきだしにならないようにソルダーレジストの膜３を薄膜化する。その後に、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分の露光を実施する（図５）。図５ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。次に、現像によって非露光部のソルダーレジストの膜３を除去することで、段差部として突起部６を有するソルダーレジストが形成できる（図６）。
また、アルカリ水溶液処理による非露光部のソルダーレジストの膜３を薄膜化処理する工程を２回繰り返して行い、段差部の高さを２段階に形成してもよい。アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程（図４）において、導体配線２がむきだしにならないようにソルダーレジストの膜３を薄膜化した後、再度、突起部に相当する領域を活性光線５により露光する（図１２）。このときの露光領域は、図３の露光領域も広い。続いて、再度、導体配線２がむきだしにならないようにアルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を所望の厚さにまで薄膜化する（図１３）。その後、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分の露光を実施する（図１４）。次に、現像によって非露光部のソルダーレジストの膜３を除去することで、高さが２段階の突起部を有するソルダーレジストが形成できる（図１５）。なお、図１２および１４ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。
図１、２、７、１１を用いて、本発明のソルダーレジストの形成方法（２）を説明する。この方法では段差部として凹み部が形成される。絶縁性基板１上にランド、ライン等からなる導体配線２が形成された回路基板を準備する（図１）。次に、回路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の膜３を形成する（図２）。次いで、凹み部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を活性光線５により露光する（図７）。図７ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。続いて、導体配線２がむきだしになるまでアルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を薄膜化することで、段差部として凹み部７を有するソルダーレジストが形成できる（図１１）。
図１、２、７〜１０を用いて、段差部として凹み部が形成される本発明のソルダーレジストの形成方法（３）を説明する。絶縁性基板１上にランド、ライン等からなる導体配線２が形成された回路基板を準備する（図１）。次に、回路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の膜３を形成する（図２）。次いで、凹み部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を活性光線５により露光する（図７）。続いて、導体配線２がむきだしにならないようにアルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を所望の厚さにまで薄膜化する（図８）。その後、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分の露光を実施する（図９）。次に、現像によって非露光部のソルダーレジストの膜３を除去することで、段差部として凹み部７を有するソルダーレジストが形成できる（図１０）。なお、図７および９ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。
また、アルカリ水溶液処理による非露光部のソルダーレジストの膜３を薄膜化処理する工程を２回繰り返して行い、段差部の高さを２段階に形成してもよい。絶縁性基板１上にランド、ライン等からなる導体配線２が形成された回路基板を準備する（図１）。次に、回路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の膜３を形成する（図２）。次いで、凹み部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を活性光線５により露光する（図１６）。続いて、導体配線２がむきだしにならないようにアルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を所望の厚さにまで薄膜化する（図１７）。次に、再度、凹み部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を活性光線５により露光する（図１８）。
このときの露光領域は、図１６の露光領域も広い。続いて、導体配線２がむきだしになるまでアルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を薄膜化することで、段差部として凹み部７を有するソルダーレジストが形成できる（図１９）。なお、図１６および図１８ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。
このときの露光領域は、図１６の露光領域も広い。続いて、導体配線２がむきだしになるまでアルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜３を薄膜化することで、段差部として凹み部７を有するソルダーレジストが形成できる（図１９）。なお、図１６および図１８ではフォトマスク４を介しているが、直接描画方式でもかまわない。
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の膜を形成する回数が１回にできるという効果が達成できる。さらに、従来技術のように、２回ソルダーレジストの膜の塗工を行うと、１回目のソルダーレジストと２回目のソルダーレジストとの間に界面が発生するため、応力に対して弱い段差部が形成されるという問題が生じるが、本発明のソルダーレジストの形成方法ではこの界面が存在しないため、応力に対して強い段差部が得られるという効果も達成できる。
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。サブトラクティブ法は、例えば、ガラス基材エポキシ樹脂に銅箔を貼り合わせた銅張積層板にエッチングレジストを形成し、露光、現像、エッチング、レジスト剥離を実施して回路基板が作製される。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。導体配線の厚みは、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。
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。アルカリ水溶液によって現像できるものであればいかなるものでも使用できる。アルカリ現像型ソルダーレジストの組成は、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等が挙げられる。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。
本発明に係わる、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、いかなる方法でも良いが、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。
本発明に係わる露光では、ソルダーレジストの膜に対して活性光線を照射する。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、フォトマスクを用いた片面、両面密着露光や、プロキシミティ方式、プロジェクション方式やレーザ走査露光等を使用することができる。走査露光を行う場合には、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によって露光することができる。
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、非露光部のソルダーレジストの膜表面を除去する処理である。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も含む。アルカリ水溶液とは、例えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウム等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。上記無機塩基性化合物および有機塩基性化合物は、混合物としても使用できる。
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、膜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等のアルカリ金属硫酸塩または亜硫酸塩、マグネシウム、カルシウム等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。
アルカリ水溶液としては、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。
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。
本発明のソルダーレジストの形成方法では、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストの膜が薄膜化された量で段差部の高さ（深さ）が決定される。本発明のソルダーレジスト形成方法では、０．０１〜５００μｍの範囲で薄膜化の量を調整することができる。本発明のソルダーレジストの形成方法（１）および（２）では、ソルダーレジストの膜形成後の厚みおよび導体配線の厚みによって段差部の高さ（深さ）が決定される。本発明のソルダーレジストの形成方法（３）では、段差部の高さ（深さ）は自由に設定することができ、段差部の利用目的を考慮して、０．１μｍ〜１０μｍといった低い（浅い）段差部を形成することも容易である。例えば、段差部（突起部または凹み部）は、アンダーフィル剤の液流れ防止、はんだの液流れ防止、シンボルマークとしての代替、接触基板もしくは接触部品との追従性付与、導電性接着剤の流れ込み防止等、段差部を利用するいかなる用途においても使用できるが、シンボルマーク用途であれば、組立および補修に便利なように部品位置等が認識できればよく、薄膜化の量を０．１〜１０μｍの範囲で調整すればよい。また、アンダーフィリング剤の流れ込み防止の目的であれば、薄膜化の量を３〜５０μｍの範囲で調整すればよい。
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、２０〜４０℃、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、スプレー方式により現像される。なお、最終的にソルダーレジストが除去される領域とは、はんだ、導電性接着剤等が充填・塗工される領域である。
本発明において、現像後にポストキュアを実施しても良い。ポストキュアとは、現像後、特性を上げるために、加熱および／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。
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。
（実施例１〜１９）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚３５μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚３５μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
次に、段差部である突起部に相当する領域に活性光線が照射されるようなパターンを有するフォトマスクを用いて、密着ＵＶ露光機にて、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。
次いで、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、非露光部のソルダーレジストの厚みが平均２８μｍになるまで薄膜化した。アルカリ水溶液の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。薄膜化後、薄膜化した部分の厚みを１０点測定し、最大値および最小値を求め表１に示した。最大値と最小値から分かるように、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％のもので、ソルダーレジストの膜厚均一性が良かった。
続いて、密着ＵＶ露光機にて、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分に活性光線が照射されるようなパターン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、非露光部のソルダーレジストの膜を除去し、１５０℃、６０分の条件でポストキュアを実施した。形成されたソルダーレジストを顕微鏡で観察した結果、７μｍの突起部を有するソルダーレジストが形成されていた。
（実施例２０）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚３５μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚３５μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
次に、段差部である凹み部に相当する領域と最終的にソルダーレジストが除去される領域に光が照射しないパターンを有するフォトマスクを用いて、密着ＵＶ露光機にて、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。
次いで、１２質量％の炭酸ナトリウム水溶液をスプレー処理し、続いて水洗を実施し、非露光部のソルダーレジストの厚みを平均２８μｍまで薄くした。薄膜化後、薄膜化した部分の厚みを１０点測定したところ、最大値は２９μｍであり、最小値は２７μｍであった。
続いて、密着ＵＶ露光機にて、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分に活性光線が照射されるようなパターン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、非露光部のソルダーレジストの膜を除去し、１５０℃、６０分の条件でポストキュアを実施した。形成されたソルダーレジストを顕微鏡で観察した結果、７μｍの凹み部を有するソルダーレジストが形成されていた。
（実施例２１）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚３５μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚３５μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
次に、段差部である凹み部に相当する領域と最終的にソルダーレジストが除去される領域に光が照射しないパターンを有するフォトマスクを用いて、密着ＵＶ露光機にて、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。
次いで、５質量％の炭酸ナトリウム水溶液をスプレー処理し、続いて水洗を実施し、非露光部のソルダーレジストの厚みを、最終的にソルダーレジストが除去される領域のソルダーレジストが除去されるまで除去した。次に、１５０℃、６０分の条件でポストキュアを実施した。形成されたソルダーレジストを顕微鏡で観察した結果、１８μｍの凹み部を有するソルダーレジストが形成されていた。
（比較例）
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚２８μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
銅張積層板（面積１７０ｍｍ×２５５ｍｍ、銅箔厚１８μｍ、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。これによりドライ膜厚２８μｍのソルダーレジストの膜を形成した。
次に、密着ＵＶ露光機にて、最終的にソルダーレジストが除去される領域に光が照射しないパターンを有する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、非露光部のソルダーレジストの膜を除去し、次に、１５０℃、６０分の条件でポストキュアを行った。
続いて、段差部を形成するため、再度、ソルダーレジスト（タムラ化研株式会社製、商品名：ＤＳＲ−３３０Ｓ３２−２１）を、上記ソルダーレジスト形成済み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。これによりドライ膜厚平均７μｍのソルダーレジストの膜を形成した。しかしながら、表面の凹凸が大きいため、均一な膜形成ができず、１〜１３μｍの膜厚のばらつきがあった。
次に、段差部である突起部に相当する領域に光が照射するようなパターンを有するフォトマスクを用いて、密着ＵＶ露光機にて、３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を実施した。次いで、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、非露光部のソルダーレジストの膜を除去し、次に、１５０℃、６０分の条件でポストキュアを行った。このようにしてソルダーレジストに段差部を形成したが、塗工工程が２回必要であり、手間がかかった。
本発明のソルダーレジストの形成方法によって形成されたソルダーレジスト表面の段差部（突起部または凹み部）は、例えば、アンダーフィル剤の液流れ防止、はんだの液流れ防止、シンボルマークとしての代替、接触基板もしくは接触部品との追従性付与、導電性接着剤の流れ込み防止等、段差部を利用するいかなる用途においても使用できる。
１ 絶縁性基板
２ 導体配線
３ ソルダーレジストの膜
４ フォトマスク
５ 活性光線
６ 突起部
７ 凹み部
２ 導体配線
３ ソルダーレジストの膜
４ フォトマスク
５ 活性光線
６ 突起部
７ 凹み部
Claims (4)
- 回路基板の表面にソルダーレジストの膜を１回で形成する工程、少なくとも段差部に相当する領域を露光する工程、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジストの形成方法。
- 回路基板の表面にソルダーレジストの膜を１回で形成する工程、段差部に相当する領域および最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を露光する工程、アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程をこの順に含むことを特徴とするソルダーレジストの形成方法。
- アルカリ水溶液処理によって非露光部のソルダーレジストを薄膜化する工程の後に、さらに、最終的にソルダーレジストが除去される領域以外の部分を露光する工程、現像によって非露光部のソルダーレジストを除去する工程をこの順に含む請求項１または２に記載のソルダーレジストの形成方法。
- 上記アルカリ水溶液が、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％である請求項１または２に記載のソルダーレジストの形成方法。
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