JPH01243494A - プリント回路板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント回路板の製造方法に係り、特にテン
ティング法を用いた高密度回路形成に好適なプリント回
路板の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のテンティング法によるプリント回路板の製造方法
の代表例を第２図により説明する。絶縁基板１ｂの両面
に銅箔１ａを貼合せた銅張積層板１にスルーホール２を
設けた後、スルーホール内壁を含む銅張積層板１の全面
に銅めっき３を付ける。

次いで回路パターンを形成するためのエツチングレジス
トとして、通常紫外線に感光するレジストフィルム（Ｕ
Ｖ型ドライフィルムとも呼ぶ）をラミネートし、所定の
回路パターンの形成されたマスクを介して露光、現像し
、レジストパターン５を形成する。このとき、スルーホ
ール開口部はレジストフィルムパターン５で塞がれてい
る。このレジストフィルムパターン５をマスクとして、
銅箔を選択的にエツチングし、レジストフィルム５を除
去することにより、目的とする回路パターン８が形成さ
れる。その後ランド８ａを除き保護膜としてソルダーレ
ジスト７を回路板上に形成するというものである。上記
のように銅箔の回路パターン形成時にレジストパターン
５でスルーホール開口部を塞いで、エツチング液がスル
ーホール内に浸入するのを防止して銅箔を選択的にエツ
チングして回路パターンを形成する方法をテンティング
法を称している。また、スルーホール内壁を含めてあら
かじめ銅めっきしておき、その後回路パターンを形成す
る方法を通称サブトラクト法と呼んでいる。

回路パターン形成時のエツチングレジストとしては、上
記のドライフィルムをラミネートする方式の他に電着型
感光性レジストを形成する方法も、知られている。上記
第２図（ｇ）はその工程を示したもので、レジストとし
ては通常、紫外線に感光する電着型レジスト（通称電着
型ＵＶレジストと呼ばれている）が用いられている。こ
れによるレジストパターンの形成は、上記第２図（ｃ）
工程にて、あらかじめ銅めっき処理されたスルーホール
の設けられた銅張積層板を所定の電着型感光性レジスト
溶液に浸漬し、溶液と銅張積層板間に電圧を印加するこ
とにより静電塗装の原理でレジスト薄膜を形成するもの
である。この場合は、ドライフィルムと異なりスルーホ
ール内壁にもレジスト薄膜が形成される。このあと前記
ドライフィルムの場合と同様にして所定の回路パターン
マスクを介して、露光し、現像処理を経て第２図（ｇ）
に示すレジストパターン４が形成される６なお、この種
の製造方法に関連するものとして、例えば、実務表面技
術Ｖｏ１．３４．第１．１９８７年　第５１〜５６頁が
挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術によると、スルーホールに所定の銅めっ
きを行うためには、表面回路となる銅箔１ａ全面にも同
様の厚みの銅めっきが行われ表面回路部分の厚みは、銅
箔厚みと銅めっき厚みとを加算したものとなり９通常７
０〜８０−の厚みとなってしまう。これにホトレジスト
膜を形成し、露光、現像及びエツチングを行うと銅層の
厚みが厚いため、エツチングファクターが大きくなり細
線微細パターンの加工が難しく、特に高密度の回路パタ
ーンの形成、例えば配線幅の０．１４−の配線をスルー
ホール間に３本通すような場合には、スルーホール径も
０　、９ｍｍφから０．４ｍｍφ以下となるが、このよ
うな場合には非常に高い信頼性のエツチングが要求され
る。ドライフィルムの場合は銅張積層板（以下、単に基
板と略称）に単に熱圧着させるだけで容易に均一なレジ
スト被膜を形成することができるという点では優れてい
るが、物理的に銅箔表面に密着しているだけであるため
、密着性にやや問題があり、スルーホールを有する基板
では、テンティング強度を向上させるため膜厚が約５０
−程度と比較的厚いものが必要であった。特に高密度回
路パターンの形成においてはこの密着性を良好にするこ
とが重要で、銅箔のエツチング工程においては密着性不
良は許されない。また、使用するレジスト膜も必要最小
限の薄いレジストで、しかもピンホール等の欠陥が無い
ことである。しかし、上述のとおり、ドライフィルムは
銅箔に単に物理的に密着しているものであるため密着力
は必ずしも十分でなく、テンティングによる銅箔の選択
エツチング中に密着不十分は箇所からエツチング液がレ
ジスト鋼箔の界面に浸入しエツチング精度を著しく低下
させるという問題が発生する。ことに、エツチング液が
スルーホール内に浸入すると銅めっき膜を溶解するとい
う重大な問題が発生する。そのためレジスト膜がエツチ
ング液で強力に洗われても、それに耐える強度を成る程
度維持する必要があることから上記のとおり、従来のレ
ジストフィルムは膜厚を５０．程度の厚いものにせざる
を得なかった。

一方、レジスト膜が電着型レジストの場合は、電気的に
銅箔表面に析出（電着）させるため、化学的結合力も有
し、１０−以下の薄い膜厚で強い密着性が得られるが、
外力により傷がつき易く、また、高密度回路板において
はスルーホール径が小さいため、その内壁に均一な膜が
形成され難く、膜厚のバラツキ、ピンホールの発生等の
問題が避けられない。

本発明の目的はこのような従来の技術的課題を解決する
ことにあり、ドライフィルムを用いてもレジストの銅箔
への密着性を向上させると共に、従来よりも薄いドライ
フィルムで高精度に高密度回路板の形成を可能とする改
良されたプリント回路板の製造方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、銅張積層板に所定のスルーホールを設ける
工程と、前記スルーホール内壁を含む鋼張積層板上に銅
めっきを施す工程と、前記鋼めっきの施された銅張積層
板を電着型感光性レジスト溶液に浸漬して前記スルーホ
ール内壁を含む銅張積層板上に電着型感光性レジスト薄
膜を形成する工程と、前記電着型感光性レジスト薄膜の
形成された銅張積層板上に感光性レジストドライフィル
ムをラミネートする工程と、所定の回路パターンマスク
を介して前記レジスト薄膜及びレジストフィルムを露光
し、現像、エツチング処理することによりレジストパタ
ーンを形成する工程と、前記レジストパターンの形成さ
れた銅張積層板を銅箔のエツチング液に浸漬し、不要部
分の銅箔を溶解除去し、次いで前記レジストパターンを
除去する工程とを有することを特徴とするプリント回路
板の製造方法によって達成される。

そして、上記電着型感光性レジストとしては、膜厚が１
０．以下、より好ましくは３〜１０−の紫外線感光型レ
ジスト薄膜から成り、感光性レジストドライフィルムと
しては膜厚３５−以下、より好ましくは２５〜３０−の
紫外線感光型レジストから成ることが望ましい。

これにより基板表面のレジスト膜の厚さを２８〜４５、
とすることができ、従来のドライフィルムの５０−の厚
さに比べ格段に薄くすることができる。

上記電着型感光性レジストとしては、周知のカチオン型
、アニオン型いずれのものでもよく、適宜選択すればよ
い、また、感光特性のタイプとしては一般にＵＶ型（紫
外線により感光する）が良く知られているが、紫外線に
限らずその地竜子線、Ｘ線等に感光するものであっても
よく、さらにまた照射部分が硬化するネガタイプもしく
はその逆のポジタイプのいずれでもよい。微細加工に優
れているものとしてはネガタイプよりもポジタイプであ
るが、感度の点からはネガタイプの方が優れている。

例えば、ネガタイプのものとして、関西ペイント社製の
商品名「ゾンネＥＤ−ＵＶ＃３７６やシュプレイ社製の
商品名ｒＥＡＧＬＥ　（イーグル）Ｅ／　Ｐ　２ＱＱＱ
Ｊなどがある。また、ドライフィルムとしては市販のポ
ジ型、ネガ型いずれのものでもよく、下地の電着型レジ
ストと同−型のものを使用すればよい。

また、電着条件として好ましくは、印加電圧５０〜１５
０ｖ（直流）、電流密度４０〜６０ｍＡ　／　１０ｃｍ
”である。

銅箔の選択的エツチング工程が終れば１回路パターンは
一応完成するが、実用的にはこのあと基板の表面を保護
するために、スルーホールの開口部のランド及びスルー
ホール内壁を除いて基板面にソルダーレジスト膜を形成
する工程を付加することが望ましい。

なお、このソルダーレジスト被膜は通常のプリント印刷
工程で形成してもよいし１例えばＵＶソルダーレジスト
のごとき感光性ソルダーレジストを用い周知のホトリソ
グラフィにより、ランドとスルーホール内とを遮へいす
るマスクパターンを用い露光、現像処理することにより
形成してもよい。このホトリソグラフィによる方が微細
パターン化には適している。このソルダーレジスト被膜
は、実際にこのプリント回路板に電子部品を実装する時
に作業性及び信頼性の点で優れているが、上述のとおり
場合によっては省略してもよい。

〔作用〕

上述のとおり、本発明においては、電着型感光レジスト
薄膜とフィルム型感光レジスト（ドライフィルム）との
適切な併用により、基板上においては２層レジストを構
成するため銅箔とレジストの密着性が向上し、なおかつ
レジストの物理的強度、均一塗膜性が保持される。つま
り、基板上においては、下地の電着型レジストが直接銅
箔と化学的に強固に結合し、その上に形成したドライフ
ィルムはレジスト同士の接合でなじみが良く密着性が非
常に向上する。

また、スルーホール内は電着型レジストにて覆われてい
るが、たとえこの薄膜にピンホールが発生したとしても
、基板上のドライフィルムが二重の保護作用をすること
から高精度の回路パターンのエツチングが実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図（ａ）〜（ｈ）の工程
図に従って説明する。

第１図（ａ）は絶縁基材１ｂの両面に銅箔１ａを形成し
た銅張積層板１に、所定のスルーホール２をドリルで穴
あけした工程図を示す。第１図（ｂ）は、スルーホール
２内壁及び基板１の全面に化学銅めっきの前処理工程と
して触媒処理を施したのち化学銅めっき３を形成した工
程図を示す。なお。

上記触媒処理は、触媒液（ＰｄＣＱ２１ｇ／　Ｑ　、　
５ｎＣｎ。

５〜Ｌｏｇ／　Ｑ、１規定ＨＣ立）に基板１を浸漬して
Ｐｄ−８ｎから成る触媒層を形成した。

また、化学銅めっき処理としては、液温７０℃で以下の
めっき液を用いて、約１２時間めっきし、ランド及び貫
通孔内壁に３０．の化学銅めっき膜を形成した。

化学銅めっき液の組成： 硫酸銅Ｃｕ２Ｓ　Ｏ４Ｌｏｇ／　Ｑ 苛性ソーダＮａＯＨＬｏｇ／　ｎ ホルマリンＨＣＨ０３ｇ／Ｑ 錯化剤ＥＤＴＡ２Ｎａ　　　　４０ｇ／Ｑその他添加剤
（界面活性剤など） なお、工程は複雑になるが、めっき時間を短縮したい場
合には、上記の化学銅めっきを数−の極めて薄い層とし
、その後電気めっきにより必要な膜厚を積上げればよい
。

第１図（Ｑ）は電着型ＵＶレジスト薄膜４をスルーホー
ル２内を含む基板１全面に形成した工程図を示す、ｆ！
１着型ＵＶレジストとしては関西ペイント社製の商品名
「ゾンネＥＤ−ＵＶ＃３７６Ｊ（ネガタイプのカチオン
型、酸性溶液）を用い、この溶液中にスルーホールの設
けられた基板を負極として浸漬し、電着塗布を行った。

なお、電着条件としては、常温で電流密度４０〜６０＋
＊Ａ　７１０ｃｍ”とし膜厚５Ｉ１ｍとなるまで電着し
た。なお、このレジストはカチオン型であるため、電着
時には基板１を負極とするが、アニオン型レジストを用
いる場合には正極とすればよい。

第１図（ｄ）は上記電着型ＵＶレジスト４の形成された
基板上にドライフィルム（フィルム型ＵＶレジスト）５
を形成した工程図である。ドライフィルムとしては膜厚
３０．のネガ型ＵＶレジスト（日立化成工業■、製の商
品名フオテツク＃　８８３）を使用し、これを基板上に
均一にラミネートし熱圧着した。

第１図（ｅ）は、レジストパターンを形成するための回
路パターンが描かれたマスク６を基板１上に位置合せ密
着した状態で紫外線露光した工程図を示す。

第１図（ｆ）は露光後の現像工程によりレジストパター
ン５ａを形成した工程図を示す。レジストの現像は、炭
酸ソーダのアルカリ液を用い、必要回路部以外の未硬化
レジストを除去した。

第１図（ｇ）は、レジストパターン５ａをマスクとして
、銅めっき３及び銅箔１ａの不必要部分をエツチング液
で溶解除去することにより回路パターンを形成した選択
エツチング工程図を示す。

上記鋼めっき３及び銅箔１ａの選択エツチングは、上記
第１図（ｆ）の工程を経た基板をエツチング液（ＮＨ４
ＣａとＮＨ，０Ｈ（７）混液でｐＨ１０以下のアルカリ
液）に浸漬し、レジストパターン５ａの形成されていな
い銅めっき３及び銅箔１ａを溶解除去した。このように
してスルーホール２をレジストパターン５ａで覆った状
態で銅箔の選択エツチングを施す方法を通称テンティン
グ法と呼んでいる。

第１図（ｈ）は、回路パターン形成の最終工程で、レジ
ストパターン５ａの剥離工程図を示す。

剥離液としては、２％苛性ソーダ溶液を用い、これに上
記第１図（ｇ）の工程を経た基板を浸漬することにより
レジストパターン５ａを剥離除去し、目的とする回路パ
ターン８を形成した。

なお、上記第１図（ｈ）の工程のあとに１回路板の保護
のために必要に応じ、第２図（ｆ）の工程で示したソル
ダーレジスト７をスルーホール及びランドを除いて基板
上に形成することができる。

高密度回路パターンの場合には、実装時の高信頼性を維
持する上からむしろソルダーレジスト膜の形成は望まし
い、なお、ソルダーレジストとしては、エポキシ系のレ
ジストをプリント印刷により形成してもよいし、その他
周知の感光性ソルダーレジスト膜、例えばＵＶ型ソルダ
ーレジストを形成し、所定のマスクを介して露光、現像
して同様のソルダーレジスト膜を形成してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レジストと銅箔との密着性、選択エツ
チング時のスルーホール内の信頼性が格段に向上する。

また、従来のドライフィルム単独のレジストでエツチン
グする場合の膜厚は５０ｐも要したが、本発明の場合ド
ライフィルムは３５ｔ！ｍ以下にすることができ、電着
型レジストの膜厚を加算しても２８〜４５−でありかな
り膜厚を薄くすることができる。このようにレジスト膜
を薄くすることができるため、銅箔のエツチング精度（
解像度）を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプリント回路板の製造
工程図を、そして第２図は従来のプリント回路板の製造
工程図をそれぞれ示したものである。 図において、 １・・・銅張積層板　　　　２・・・スルーホール３・
・・銅めっき　　　　　４・・・電着型ＵＶレジスト５
・・・フィルム型ＵＶレジスト ６・・・マスク　　　　　　　７・・・ソルダーレジス
ト８・・・銅箔回路パターン 代理人弁理士　　中　村　純之助 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．銅張積層板に所定のスルーホールを設ける工程と、
   前記スルーホール内壁を含む銅張積層板上に銅めっきを
   施す工程と、前記銅めっきの施された銅張積層板を電着
   型感光性レジスト溶液に浸漬して前記スルーホール内壁
   を含む銅張積層板上に電着型感光性レジスト薄膜を形成
   する工程と、前記電着型感光性レジスト薄膜の形成され
   た銅張積層板上に感光性レジストドライフィルムをラミ
   ネートする工程と、所定の回路パターンマスクを介して
   前記レジスト薄膜及びレジストフィルムを露光し、現像
   、エッチング処理することによりレジストパターンを形
   成する工程と、前記レジストパターンの形成された銅張
   積層板を銅箔のエッチング液に浸漬し、不要部分の銅箔
   を溶解除去し、次いで前記レジストパターンを除去する
   工程とを有することを特徴とするプリント回路板の製造
   方法。
2. ２．上記電着型感光性レジストが膜厚１０μｍ以下の紫
   外線感光型レジストから成り、感光性レジストドライフ
   ィルムが膜厚３５μｍ以下の紫外線感光型レジストから
   成ることを特徴とする請求項１記載のプリント回路板の
   製造方法。