JP5639465B2 - Method for producing metal pattern - Google Patents

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Description

本発明は、サブトラクティブ法を用いた微細な金属パターンの作製方法に関する。詳しくは、サブトラクティブ法において、光架橋性樹脂層を薄膜化処理した後、露光、現像、エッチング処理を行うことにより、微細な金属パターンを作製する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a fine metal pattern using a subtractive method. Specifically, the present invention relates to a method for producing a fine metal pattern by performing exposure, development, and etching treatment after thinning a photocrosslinkable resin layer in a subtractive method.

プリント配線板やリードフレームの製造方法として、表面に導電層を設けた絶縁性基板あるいは導電性基板の回路部にエッチングレジスト層を設け、露出している非回路部の導電層をエッチング除去して回路パターンを形成するサブトラクティブ法がある。この手法は、アディティブ法やセミアディティブ法に比べ、製造工程が少なくコストメリットがあるだけでなく、金属パターンと絶縁性基板あるいは導電性基板の接着強度が十分に大きいこと等、優位な点が多く、現在のプリント配線板及びリードフレームの製造方法の主流となっている。   As a method of manufacturing printed wiring boards and lead frames, an etching resist layer is provided on an insulating substrate having a conductive layer on the surface or a circuit portion of the conductive substrate, and the exposed conductive layer of the non-circuit portion is removed by etching. There is a subtractive method for forming a circuit pattern. Compared to additive and semi-additive methods, this method has many advantages such as not only fewer manufacturing processes and cost advantages, but also a sufficiently large adhesive strength between the metal pattern and the insulating or conductive substrate. The current method of manufacturing printed wiring boards and lead frames has become the mainstream.

サブトラクティブ法において、エッチングレジスト層を設ける方法としては、スクリーン印刷法、光架橋性樹脂を用いた露光現像工程を有するフォトファブリケーション法、インクジェット法等によって形成される。このなかでも、ネガ型のドライフィルムレジストと呼ばれるシート状の光架橋性樹脂層を用いた方法は、取り扱い性に優れ、テンティングによるスルーホールの保護が可能なことから一般に好適に用いられる。   In the subtractive method, the etching resist layer is formed by a screen printing method, a photofabrication method having an exposure development process using a photocrosslinkable resin, an ink jet method, or the like. Among these, a method using a sheet-like photocrosslinkable resin layer called a negative type dry film resist is generally preferably used since it is easy to handle and can protect through holes by tenting.

さて、近年の電子機器の小型、多機能化に伴い、機器内部に使用されるプリント配線板も高密度化や金属パターンの微細化が進められており、サブトラクティブ法により、現在では導体幅が50〜80μm、導体間隙が50〜80μmの金属パターンを有するプリント配線板が製造されている。また、さらなる高密度化、微細配線化が進み、導体幅あるいは導体間隙50μm以下の超微細な金属パターンが求められるようになってきている。それに伴って、回路パターンの精度やインピーダンスの要求も高くなっている。このような微細な金属パターンを形成するため、従来から、サブトラクティブ法に代わりセミアディティブ法が検討されているが、製造工程が大幅に増加するという問題や電解めっき銅の接着強度不足等の問題があった。   Now, along with the recent downsizing and multi-functionalization of electronic equipment, printed wiring boards used inside the equipment are also being densified and miniaturized metal patterns, and the conductor width is now reduced by the subtractive method. A printed wiring board having a metal pattern of 50 to 80 μm and a conductor gap of 50 to 80 μm is manufactured. In addition, with higher density and finer wiring, ultrafine metal patterns with a conductor width or a conductor gap of 50 μm or less have been demanded. Along with this, the requirements for circuit pattern accuracy and impedance are also increasing. In order to form such a fine metal pattern, the semi-additive method has been studied instead of the subtractive method. However, there are problems such as a significant increase in the manufacturing process and insufficient adhesive strength of the electrolytically plated copper. was there.

サブトラクティブ法を用いて微細な金属パターンを作製する場合、生産ライン全ての技術レベルや管理レベルを向上させる必要があることはもちろんであるが、特にエッチング工程が重要となる。これは、サブトラクティブ法の特徴である導体の側面方向から進行するサイドエッチングが問題となるからである。サイドエッチングの量を抑えるために、液組成管理、基板への液吹き付け角度や強さ等、最適なエッチング条件を調整する必要がある。また、エッチング条件の調整だけではなく、エッチングレジストの膜厚によってもサイドエッチングは影響を受ける。つまり、エッチングレジストの膜厚が厚いほど、微細なレジストパターンの間隙部分で液の循環が悪くなり、その結果、サイドエッチングが大きくなる。現在主流となっているドライフィルムレジストの膜厚は25μm前後であるが、微細な金属パターンを作製するためには、できる限りレジストの膜厚を薄くする必要があり、近年では膜厚10μm以下の薄いドライフィルムレジストが開発されて商品化されている。しかし、このような薄いドライフィルムレジストは、ゴミを核とした気泡の混入及び凹凸追従性が不十分となり、レジスト剥がれや断線が発生するという問題があった。   When producing a fine metal pattern using the subtractive method, it is of course necessary to improve the technical level and the management level of the entire production line, but the etching process is particularly important. This is because side etching that proceeds from the side of the conductor, which is a feature of the subtractive method, becomes a problem. In order to suppress the amount of side etching, it is necessary to adjust optimum etching conditions such as liquid composition management and the angle and strength of spraying the liquid onto the substrate. In addition, the side etching is affected not only by adjusting the etching conditions but also by the film thickness of the etching resist. That is, the thicker the etching resist film, the worse the circulation of the liquid in the gap portion of the fine resist pattern, and as a result, the side etching becomes larger. The film thickness of the dry film resist which is currently mainstream is around 25 μm, but in order to produce a fine metal pattern, it is necessary to make the resist film thickness as thin as possible, and in recent years the film thickness is 10 μm or less. Thin dry film resists have been developed and commercialized. However, such a thin dry film resist has a problem in that the mixing of bubbles with dust as a core and the unevenness followability become insufficient, and the resist is peeled off or disconnected.

このような問題を解決すべく、基板上に膜厚25μm以上のドライフィルムレジストを貼り付け、次に、処理液を用いてドライフィルムレジストを10μm程度まで薄膜化した後、回路パターンの露光、現像を行ってレジストパターンを形成し、続いて、レジストパターン部以外の金属層をエッチングする金属パターンの作製方法が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。しかしながら、特許文献1に記載の処理液である1質量%炭酸ナトリウム水溶液を用いると、面内で樹脂層の溶解速度差が大きく、均一にドライフィルムレジストを薄膜制御することが難しく、エッチング後に面内で導体幅のばらつきが発生するので改善が必要であった。   In order to solve such problems, a dry film resist having a film thickness of 25 μm or more is pasted on the substrate, and then the dry film resist is thinned to about 10 μm using a processing solution, and then exposure and development of a circuit pattern are performed. Has been proposed to form a resist pattern and subsequently etch a metal layer other than the resist pattern portion (see, for example, Patent Documents 1 and 2). However, when the 1% by mass sodium carbonate aqueous solution, which is the treatment liquid described in Patent Document 1, is used, there is a large difference in the dissolution rate of the resin layer within the surface, and it is difficult to uniformly control the dry film resist as a thin film. Improvements were necessary because of variations in conductor width.

また、近年の電子機器の小型化、多機能化に伴い回路基板のさらなる高密度化や配線パターンの微細化が進められており、高密度配線におけるドライフィルムレジストのパターン形成では、光硬化したレジストの現像液に対する膨潤が原因となって発生する解像度低下が問題になる場合がある。こうした問題を回避することを目的として、光硬化したレジストが現像液に対して膨潤しにくい樹脂組成の設計が行われる場合が多い。しかしながら、このような樹脂を特許文献1及び2に示されている方法で、無機アルカリ処理液を使用して薄膜化しようとした場合には、処理に時間がかかって生産性が悪い場合があった。   In addition, with the recent miniaturization and multi-functionalization of electronic devices, circuit boards are being further densified and wiring patterns are being miniaturized. In dry film resist pattern formation for high-density wiring, photocured resists are used. In some cases, a decrease in resolution caused by swelling of the developer with respect to the developing solution becomes a problem. In order to avoid such a problem, a resin composition is often designed in which a photocured resist hardly swells with respect to a developer. However, when attempting to thin such a resin using the inorganic alkaline treatment liquid by the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2, the treatment may take time and productivity may be poor. It was.

特開2004−214253号公報JP 2004-214253 A 国際公開第2009/096438号パンフレットInternational Publication No. 2009/096438 Pamphlet

本発明は、基板上の光架橋性樹脂層を形成した後、光架橋性樹脂層の薄膜化処理を行った後、回路パターンの露光、現像、エッチング処理を行う金属パターンの作製方法において、光架橋性樹脂が現像液に対して膨潤しにくい組成の樹脂であっても、光架橋性樹脂層をむらなく、略均一に、生産性良く薄膜化することができ、面内均一で微細な金属パターンの作製方法を提供するものである。   The present invention relates to a method for producing a metal pattern in which a photocrosslinkable resin layer is formed on a substrate, a photocrosslinkable resin layer is thinned, and then a circuit pattern is exposed, developed, and etched. Even if the crosslinkable resin is a resin that does not easily swell with respect to the developer, the photocrosslinkable resin layer can be evenly and thinly formed almost uniformly and with good productivity. A method for producing a pattern is provided.

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、基板上に光架橋性樹脂層を形成する工程、有機アルカリ性化合物を含有してなるアルカリ水溶液によって光架橋性樹脂層の薄膜化処理する工程、回路パターンの露光、現像、エッチング処理をこの順に含むことを特徴とする金属パターンの作製方法によって、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 have formed a photocrosslinkable resin layer on a substrate, a photocrosslinkable resin layer is thinned by an aqueous alkali solution containing an organic alkaline compound. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by a metal pattern manufacturing method characterized by including a processing step, circuit pattern exposure, development, and etching in this order.

また、上記有機アルカリ性化合物の濃度が5〜25質量%であり、アルカリ水溶液がテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキサイドから選ばれる少なくともいずれか1種を含む金属パターンの作製方法によって、上記課題を解決できることを見出した。 The concentration of the organic alkaline compound Ri 5-25% by mass, of manufacturing a patterned metal containing at least one kind of alkaline aqueous solution is selected tetramethylammonium hydroxide, from trimethyl-2-hydroxyethyl ammonium hydroxide the method was found to be able to solve the above Symbol challenges.

本発明の金属パターン作製方法では、有機アルカリ性化合物を含有してなるアルカリ水溶液によって光架橋性樹脂層の薄膜化処理を行うことで、光架橋性樹脂層をむらなく、略均一に、生産性良く薄膜化することができ、面内均一で微細な金属パターンの作製方法を提供することができる。   In the metal pattern preparation method of the present invention, the photocrosslinkable resin layer is thinned with an aqueous alkali solution containing an organic alkaline compound, so that the photocrosslinkable resin layer is not unevenly uniform and has good productivity. A thin film can be formed, and a method for producing a uniform and fine metal pattern can be provided.

以下、本発明の金属パターンの作製方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the method for producing a metal pattern of the present invention will be described in detail.

まず、基板の少なくとも片面に光架橋性樹脂層を形成する。基板は、アルカリ脱脂、酸洗等の前処理が施されていてもよい。光架橋性樹脂層の形成には、例えば、100℃以上に加熱したゴムロールを加圧して押し当てる熱圧着方式のラミネータ装置を用いることができる。光架橋性樹脂層を形成した後、光架橋性樹脂層のキャリアフィルムを剥がし、有機アルカリ性化合物を含むアルカリ水溶液によって光架橋性樹脂層の薄膜化処理を行う。次に、回路パターンの露光、現像を行ってエッチングレジスト層を形成し、続いて、エッチングレジスト層以外の金属層をエッチングすることにより、微細な金属パターンを作製する。   First, a photocrosslinkable resin layer is formed on at least one surface of the substrate. The substrate may be subjected to pretreatment such as alkali degreasing and pickling. For the formation of the photocrosslinkable resin layer, for example, a thermocompression laminator device that presses and presses a rubber roll heated to 100 ° C. or higher can be used. After forming the photocrosslinkable resin layer, the carrier film of the photocrosslinkable resin layer is peeled off, and the photocrosslinkable resin layer is thinned with an aqueous alkali solution containing an organic alkaline compound. Next, the circuit pattern is exposed and developed to form an etching resist layer, and then a metal layer other than the etching resist layer is etched to produce a fine metal pattern.

本発明に係わる基板とは、プリント配線板またはリードフレーム用基板が挙げられる。プリント配線板としては、例えば、フレキシブル基板、リジッド基板が挙げられる。フレキシブル基板の絶縁層の厚さは5〜125μmで、その両面もしくは片面に1〜35μmの金属層が設けられており、可撓性が大きい。絶縁層の材料には、通常、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー等が用いられる。絶縁層上に金属層を有する材料は、接着剤で貼り合わせる接着法、金属箔上に樹脂液を塗布するキャスト法、スパッタリングや蒸着法で樹脂フィルム上に形成した厚さ数nmの薄い導電層(シード層)の上に電解メッキで金属層を形成するスパッタ/メッキ法、熱プレスで貼り付けるラミネート法等のいかなる方法で製造したものを用いてもよい。金属層の金属としては、銅、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム、あるいはそれらの合金等のいかなる金属を用いることができるが、銅が一般的である。   The substrate according to the present invention includes a printed wiring board or a lead frame substrate. Examples of the printed wiring board include a flexible substrate and a rigid substrate. The thickness of the insulating layer of the flexible substrate is 5 to 125 μm, and a metal layer of 1 to 35 μm is provided on both sides or one side, and the flexibility is large. As the material for the insulating layer, polyimide, polyamide, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, liquid crystal polymer, or the like is usually used. A material having a metal layer on an insulating layer is a thin conductive layer having a thickness of several nm formed on a resin film by an adhesion method in which an adhesive is bonded, a casting method in which a resin liquid is applied on a metal foil, or a sputtering or vapor deposition method. A material produced by any method such as a sputtering / plating method in which a metal layer is formed by electrolytic plating on the (seed layer), or a laminating method in which the metal layer is attached by hot pressing may be used. As the metal of the metal layer, any metal such as copper, aluminum, silver, nickel, chromium, or an alloy thereof can be used, but copper is generally used.

リジッド基板は、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浸漬させた絶縁性基板を重ねて絶縁層とし、その片面もしくは両面に金属箔を載置し、加熱及び加圧により積層し、金属層が設けられたものが挙げられる。また、内層配線パターン加工後、プリプレグ、金属箔等を積層して作製する多層用のシールド板、貫通孔や非貫通孔を有する多層板も挙げられる。厚みは60μm〜3.2mmであり、プリント基板としての最終使用形態により、その材質と厚みが選定される。金属層の材料としては、銅、アルミニウム、銀、金等が挙げられるが、銅が最も一般的である。これらプリント基板の例は、「プリント回路技術便覧−第二版−」((社)プリント回路学会編、1987年刊、日刊工業新聞社発刊)や「多層プリント回路ハンドブック」(J.A.スカーレット編、1992年刊、(株)近代化学社発刊)に記載されている。リードフレーム用基板としては、鉄ニッケル合金、銅系合金等の基板が挙げられる。   A rigid substrate is made by stacking an insulating substrate in which an epoxy resin or phenolic resin is immersed in a paper base or glass base to form an insulating layer, and a metal foil is placed on one or both sides, and laminated by heating and pressing. And those provided with a metal layer. Moreover, the multilayer board which has a through-hole and a non-through-hole, and the multilayer shield board produced by laminating | stacking a prepreg, metal foil, etc. after an inner layer wiring pattern process is also mentioned. The thickness is 60 μm to 3.2 mm, and the material and thickness thereof are selected according to the final use form as a printed circuit board. Examples of the material for the metal layer include copper, aluminum, silver, and gold, but copper is the most common. Examples of these printed circuit boards are “Printed Circuit Technology Handbook-Second Edition” (edited by the Japan Society of Printed Circuits, published in 1987, published by Nikkan Kogyo Shimbun) and “Multilayer Printed Circuit Handbook” (JA Scarlet). 1992, published by Modern Chemical Co., Ltd.). Examples of the lead frame substrate include iron nickel alloy and copper alloy substrates.

本発明に係わる光架橋性樹脂層としては、光照射部が架橋して現像液に不溶化するネガ型のドライフィルムレジストが挙げられる。ドライフィルムレジストは、少なくとも光架橋性樹脂からなり、ポリエステル等のキャリアフィルム上に光架橋性樹脂を塗設し、場合によってはポリエチレン等の保護フィルムで光架橋性樹脂層上を被覆した構成となっている。光架橋性樹脂層は、例えば、カルボキシル基を含むバインダーポリマー、分子内に少なくとも1個の重合可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤、その他添加剤からなる。それらの配合比率は、感度、解像度、架橋度、テンティング性等の要求される性質のバランスによって決定される。高解像度用の光架橋性樹脂の組成設計では光硬化された部分の光架橋性樹脂が現像液により膨潤するのを抑制することが有効であり、そのためには酸価の低いバインダーを使用することが最も有効である。光架橋性樹脂組成物の例は「フォトポリマーハンドブック」(フォトポリマー懇話会編、1989年刊行、(株)工業調査会刊)や「フォトポリマー・テクノロジー」(山本亜夫、永松元太郎編、1988年刊行、日刊工業新聞社刊)等に記載されており、所望の光架橋性樹脂組成物を使用することができる。光架橋性樹脂層の厚みは、15〜100μmであることが好ましく、20〜50μmであることがより好ましい。この厚みが15μm未満では、ゴミを核とした気泡の混入や凹凸追従性不良によって、レジスト剥がれや断線が発生する場合があり、100μmを超えると、薄膜化で溶解除去される量が多くなって薄膜化処理時間が長くなることがある。   Examples of the photocrosslinkable resin layer according to the present invention include a negative dry film resist in which the light irradiation part is crosslinked and insolubilized in the developer. The dry film resist is composed of at least a photocrosslinkable resin, and a photocrosslinkable resin is coated on a carrier film such as polyester, and in some cases, the photocrosslinkable resin layer is covered with a protective film such as polyethylene. ing. The photocrosslinkable resin layer is composed of, for example, a binder polymer containing a carboxyl group, a photopolymerizable compound having at least one polymerizable ethylenically unsaturated group in the molecule, a photopolymerization initiator, a solvent, and other additives. . Their blending ratio is determined by a balance of required properties such as sensitivity, resolution, degree of cross-linking and tenting property. In the composition design of the photocrosslinkable resin for high resolution, it is effective to suppress swelling of the photocured resin in the photocured part by the developer, and for that purpose, a binder with a low acid value should be used. Is the most effective. Examples of photocrosslinkable resin compositions are “Photopolymer Handbook” (edited by Photopolymer Social Society, published in 1989, published by Kogyo Kenkyukai) and “Photopolymer Technology” (edited by Akio Yamamoto and Mototaro Nagamatsu, 1988). Published by Nikkan Kogyo Shimbun, etc.), and a desired photocrosslinkable resin composition can be used. The thickness of the photocrosslinkable resin layer is preferably 15 to 100 μm, and more preferably 20 to 50 μm. If the thickness is less than 15 μm, resist peeling or disconnection may occur due to mixing of bubbles with dust as a nucleus or uneven followability, and if it exceeds 100 μm, the amount dissolved and removed by thinning increases. The thinning time may be long.

本発明に係わるアルカリ水溶液によって光架橋性樹脂層を薄膜化する工程とは、アルカリ水溶液によって光架橋性樹脂を溶解もしくは膨潤させ、樹脂層表面を除去し、薄膜化する工程である。さらに、除去しきれなかった光架橋性樹脂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。本発明に係わる有機アルカリ性化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキサイド(コリン)等の有機アルカリ性化合物が挙げられる。上記有機アルカリ性化合物は、単独で用いてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい   The step of thinning the photocrosslinkable resin layer with an aqueous alkali solution according to the present invention is a step of dissolving or swelling the photocrosslinkable resin with an aqueous alkali solution to remove the surface of the resin layer, thereby reducing the thickness. Further, it includes a process of washing away the photocrosslinkable resin that has not been removed or the remaining alkaline aqueous solution by washing with water. Examples of the organic alkaline compound according to the present invention include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, cyclohexylamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and tetraethylammonium hydroxide. And organic alkaline compounds such as trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (choline). The above organic alkaline compounds may be used alone or in combination.

有機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、樹脂層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。   The content of the organic alkaline compound can be used in the range of 0.1% by mass to 50% by mass. In addition, in order to make the surface of the resin layer more uniform, sulfates and sulfites can be added to the alkaline aqueous solution. Examples of the sulfate or sulfite include alkali metal sulfates or sulfites such as lithium, sodium or potassium, and alkaline earth metal sulfates or sulfites such as magnesium and calcium.

アルカリ水溶液としては、これらのなかでも特に、該有機アルカリ性化合物の含有量が5〜25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るため、好適に使用できる。また、TMAH、コリンから選ばれる有機アルカリ性化合物のうち少なくともいずれか1種を含むことが、同じ理由から好ましい。有機アルカリ性化合物の含有量が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、25質量%を超えると、薄膜化速度が遅くなる場合がある。有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。アルカリ水溶液の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, an alkaline aqueous solution having a content of the organic alkaline compound of 5 to 25% by mass can be preferably used because the surface of the alkaline aqueous solution can be made more uniform. Moreover, it is preferable for the same reason that at least any one of the organic alkaline compounds selected from TMAH and choline is included. If the content of the organic alkaline compound is less than 5% by mass, unevenness may easily occur in the thinning process. On the other hand, if it exceeds 25 mass%, the thinning rate may be slow. The content of the organic alkaline compound is more preferably 7 to 17% by mass, and further preferably 8 to 13% by mass. The pH of the alkaline aqueous 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、パドル方式、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、スプレー方式が光架橋性樹脂層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、使用する光架橋性樹脂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 dipping method, a paddle 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 photocrosslinkable resin layer. In the case of the spray method, the treatment conditions (temperature, time, spray pressure) are appropriately adjusted according to the dissolution rate of the photocrosslinkable resin layer to be used. The treatment temperature is preferably 15 to 35 ° C. The spray pressure is preferably 0.02 to 0.3 MPa.

本発明に係わる薄膜化処理では、アルカリ水溶液で処理したのち、水によって十分に洗浄する必要がある。水洗処理の方法として、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式等があり、溶解速度と均一性の点からスプレー方式が最も適している。   In the thinning treatment according to the present invention, it is necessary to sufficiently wash with water after treating with an alkaline aqueous solution. There are a dip method, a battle method, a spray method, etc. as a method of washing with water, and the spray method is most suitable from the viewpoint of dissolution rate and uniformity.

本発明に係わる回路パターンの露光方法としては、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、フォトツールを用いた片面、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ー走査露光が挙げられる。走査露光を行う場合には、He−Neレーザー、He−Cdレーザー、アルゴンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ルビーレーザー、YAGレーザー、窒素レーザー、色素レーザー、エキシマレーザー等のレーザー光源を発光波長に応じてSHG波長変換して走査露光する、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。   The circuit pattern exposure method according to the present invention includes reflection image exposure using a xenon lamp, high-pressure mercury lamp, low-pressure mercury lamp, ultra-high pressure mercury lamp, and UV fluorescent lamp as a light source, single-sided, double-sided contact exposure using a photo tool, and proximity. Examples include a method, a projection method, and laser scanning exposure. When performing scanning exposure, a laser light source such as a He—Ne laser, He—Cd laser, argon laser, krypton ion laser, ruby laser, YAG laser, nitrogen laser, dye laser, or excimer laser is used according to the emission wavelength. The exposure can be performed by wavelength conversion and scanning exposure, or by scanning exposure using a liquid crystal shutter and a micromirror array shutter.

本発明に係わる現像方法としては、使用する光架橋性樹脂層に見合った現像液を用い、基板の上下方向から基板表面に向かってスプレーして、レジストパターンとして不要な部分を除去し、回路パターンに相当するエッチングレジスト層を形成する。一般的には、1質量%の炭酸ナトリウム水溶液が使用される。   As a developing method according to the present invention, a developer corresponding to the photocrosslinkable resin layer to be used is used and sprayed from the vertical direction of the substrate toward the substrate surface to remove an unnecessary portion as a resist pattern, and a circuit pattern An etching resist layer corresponding to is formed. In general, a 1% by weight aqueous sodium carbonate solution is used.

本発明に係わるエッチングは、現像で形成されたエッチングレジスト層以外の露出した金属層を除去する方法である。エッチング工程では、「プリント回路技術便覧」((社)日本プリント回路工業会編、1987年刊行、日刊工業新聞社発行)記載の方法等を使用することができる。エッチング液は金属層を溶解除去できるもので、また少なくともエッチングレジスト層が耐性を有しているものであればよい。一般に金属層に銅を使用する場合には、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液等を使用することができる。   The etching according to the present invention is a method for removing an exposed metal layer other than an etching resist layer formed by development. In the etching process, a method described in “Handbook of Printed Circuit Technology” (edited by Japan Printed Circuit Industry Association, published in 1987, published by Nikkan Kogyo Shimbun) can be used. The etching solution may be one that can dissolve and remove the metal layer, and at least the etching resist layer has resistance. In general, when copper is used for the metal layer, a ferric chloride aqueous solution, a cupric chloride aqueous solution, or the like can be used.

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。なお、実施例1、2、8及び9は参考例である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this Example. Examples 1, 2, 8, and 9 are reference examples.

(実施例1〜16)
ガラス基材エポキシ樹脂基板(面積170mm×255mm、銅箔厚み12μm、基材厚み0.1mm、三菱ガス化学(株)製、商品名:CCL−E170)にドライフィルムレジスト用ラミネータを用いて、高解像度用ドライフィルムレジスト(日立化成(株)製、商品名:RY3625、厚み25μm)を熱圧着し、光架橋性樹脂層を形成した。
(Examples 1 to 16)
Using a laminator for dry film resist on a glass substrate epoxy resin substrate (area 170 mm × 255 mm, copper foil thickness 12 μm, substrate thickness 0.1 mm, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name: CCL-E170) A dry film resist for resolution (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: RY3625, thickness 25 μm) was thermocompression bonded to form a photocrosslinkable resin layer.

次に、キャリアフィルムを剥離した後、表1に示すアルカリ水溶液(液温度25℃)を用い薄膜化処理を行った。薄膜化処理はアルカリ水溶液をスプレー圧0.05MPaで噴射する方法で行い、十分な水洗処理、冷風乾燥により薄膜化ドライフィルムを得た。アルカリ水溶液へのソルダーレジストの溶解性が各実施例で異なるため、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。   Next, after peeling off the carrier film, a thinning treatment was performed using an alkaline aqueous solution (liquid temperature 25 ° C.) shown in Table 1. The thinning treatment was performed by spraying an alkaline aqueous solution at a spray pressure of 0.05 MPa, and a thinned dry film was obtained by sufficient water washing treatment and cold air drying. Since the solubility of the solder resist in the aqueous alkali solution differs in each example, the treatment time was changed as shown in Table 1 for each solution.

薄膜化後、薄膜化した部分の厚みを10点測定し、最大値及び最小値を求め、表1に示した。最大値と最小値から分かるように、TMAH及びコリンの5〜25質量%のものとTMAHに硫酸ナトリウム及び亜硫酸ナトリウムを添加したもので、ドライフィルムレジストの膜厚均一性が良かった。   After thinning, the thickness of the thinned portion was measured at 10 points, and the maximum value and the minimum value were determined. As can be seen from the maximum and minimum values, 5 to 25% by mass of TMAH and choline and TMAH to which sodium sulfate and sodium sulfite were added had good film thickness uniformity of the dry film resist.

次に、ライン&スペースが最小で20μmである露光原稿用フォトマスクを用いて密着露光を行った。続いて、1質量%の炭酸ナトリウム水溶液(液温度30℃、スプレー圧0.15MPa)を用いて現像処理を行い、エッチングレジスト層を形成した。次に、エッチングレジスト層を形成した基板を塩化第二鉄溶液(液温度40℃、スプレー圧0.20MPa)で処理し、エッチングレジスト層以外の銅箔を除去することでエッチングを実施した。次に、40℃の3質量%水酸化ナトリウム溶液で残存するエッチングレジスト層を除去し、金属パターンを得た。得られた金属パターンを光学顕微鏡で観察した結果、面内まばらに存在するライン&スペース20μmの部分において、ショート及び断線は発生しておらず、良好な金属パターンを得ることができた。   Next, contact exposure was performed using an exposure original photomask having a minimum line & space of 20 μm. Subsequently, development processing was performed using a 1% by mass sodium carbonate aqueous solution (liquid temperature 30 ° C., spray pressure 0.15 MPa) to form an etching resist layer. Next, the substrate on which the etching resist layer was formed was treated with a ferric chloride solution (liquid temperature 40 ° C., spray pressure 0.20 MPa), and etching was performed by removing the copper foil other than the etching resist layer. Next, the remaining etching resist layer was removed with a 3% by mass sodium hydroxide solution at 40 ° C. to obtain a metal pattern. As a result of observing the obtained metal pattern with an optical microscope, no short-circuiting or disconnection occurred in the line and space 20 μm portions sparsely present in the surface, and a good metal pattern could be obtained.

Figure 0005639465
Figure 0005639465

(比較例1〜20)
表2に示すアルカリ水溶液(液温度25℃)を用いた以外は、実施例1〜16に記載と同じ方法で金属パターンを作製した。いずれのアルカリ水溶液においても、必要処理時間は大幅に長くなった。
(Comparative Examples 1-20)
A metal pattern was prepared in the same manner as described in Examples 1 to 16 except that the alkaline aqueous solution (liquid temperature 25 ° C.) shown in Table 2 was used. In any alkaline aqueous solution, the required treatment time was significantly increased.

Figure 0005639465
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本発明は、サブトラクティブ法を用いた微細な金属パターンの作製に広く利用される。例えば、プリント配線板やリードフレームの製造方法として利用することができる。   The present invention is widely used for producing a fine metal pattern using a subtractive method. For example, it can be used as a method for manufacturing a printed wiring board or a lead frame.

Claims (1)

基板上に光架橋性樹脂層を形成する工程、有機アルカリ性化合物を含有してなるアルカリ水溶液によって光架橋性樹脂層の薄膜化処理する工程、回路パターンの露光、現像、エッチング処理をこの順に含み、アルカリ水溶液の有機アルカリ性化合物の濃度が5〜25質量%であり、アルカリ水溶液がテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキサイドから選ばれる少なくともいずれか1種を含むことを特徴とする金属パターンの作製方法。 Forming a photo-crosslinkable resin layer on a substrate, treating the thin film of the photo-crosslinkable resin layer with an alkaline aqueous solution comprising an organic alkaline compound, exposure of the circuit pattern, development, viewed including the etching processing in this order , the concentration of the organic alkali compound of the aqueous alkali solution is from 5 to 25 wt%, wherein the free Mukoto at least one kind of alkaline aqueous solution is selected tetramethylammonium hydroxide, from trimethyl-2-hydroxyethyl ammonium hydroxide A method for producing a metal pattern.
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