JPH02251964A - ホトレジスト被膜の形成方法 - 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） 本発明は基体表面にホトレジスト被膜を形成する方法に
関する。さらに詳しくいえば、本発明はスルーホールを
有するプリント基板等の凹凸のある基体表面に対して安
定した均一なホトレジスト被膜を形成する方法に関する
ものである。

（従来の技術） ホトレジストは被膜形成剤と感光性基を有する化合物と
から基本的に構成され、被膜形成剤はホトレジストを基
体上に被膜として形成するときの被膜形成性に寄与する
ものであり、ポリマーが慣用的に使用され、基体との密
着性、被膜に要求される特性を考慮して適宜選択採用さ
れている。

方、感光性基を有する化合物は、紫外線の照射を受けて
活性化し、現像液に対しホトレジスト被膜を可溶化なら
しめるポジ型のものと、これとは相反する性質の不溶化
ならしめるネガ型のものとがある。このような性質を有
するホトレジスト被膜に紫外線が原画フィルム等を介し
て選択的に照射されると現像液の作用で凹凸状のパター
ンが得られ、印刷における刷版用として、半導体素子形
成用とし人、またプリント基板の回路形成用としても使
用されていることはよく知られているところである。プ
リント基板上に回路を形成する場合は、プリント基板上
にホトレジスト被膜を設け、所望の原画フィルムを介し
て紫外線が選択的に照射され、現像処理を施して得られ
るパターンをマスクとして基板に対し、エツチング、メ
ツキ等の処理をして回路が形成されている。

さらに、このようにして回路が形成されたのち、ＩＣ，
ＬＳＩなどの部品をはんだ付けするときには、はんだ付
は部分以外をはんだ付着からの保護、機械的或いは電気
的原因による断線やショートなどから配線を永久的に保
護するために、ソルダーレジストが使用されている。こ
の場合にも上記同様にソルダーレジストとして耐熱性に
優れたホトレジスト被膜が回路が設けられたプリント基
板上に形成され、スルーホールラウンド部を除いた部分
にのみホトレジストパターンが残るように選択的に紫外
線が照射されて、現像処理を施しソルダーレジストパタ
ーンを得ている。このような工程を経るためのプリント
基板上にホトレジスト被膜を形成する方法としては、ロ
ールコータ−法、カーテンコーター法、バーコーター法
、スクリーン印刷法がある。

（発明が解決しようとする課題） プリント基板の表裏面を電気的に導通させるため、又は
ＩＣやＬＳＩを搭載するために、基板にはスルーホール
が設けられているので、ホトレジスト被膜をプリント基
板上に被着させるときには、このスルーホール内にホト
レジストが滞留しないようにしなければならないが、最
近では、プリント基板の回路も微細化傾向にあり、従来
のホトレジスト被膜形成方法では、スルーホールを塞い
でしまったり又はスルーホール内壁にホトレジストが付
着してしまい、ＩＣやＬＳＩのピンをスルーホールに差
し込むとき、又はソルダーを付けるときに不良品発生の
原因となって好ましくなかった。

本発明は、このような要望にこたえ、プリント基板等の
基体上に均一なホトレジスト被膜を短時間で効率よく形
成する方法の提供を目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、被膜形成剤と異種の性質を有する溶媒を混合配合
したホトレジストを使用することにより、その目的を達
成し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を
なすに至った。

すなわち、本発明は、平均分子量が３０，０００〜３０
０．０００の被膜形成剤１０〜３０重量％、比蒸発速度
１．０未満の溶媒１０〜３０重量％及び比蒸発速度１．
０以上の溶媒２０〜６５重量％を含有して成るホトレジ
ストを静電塗装法により基体表面に塗布することを特徴
とするホトレジスト被膜の形成方法を提供するものであ
る。

本発明方法に用いられる静電塗装法は、塗装ヘッドのピ
ンに負の高電圧を印加することでピンの周辺の空気を負
にイオン化し、これによりヘッドから噴出するホトレジ
スト噴霧も負に帯電せしめ、対極となる基体に効率よく
ホトレジストを塗布させる方法である。

本発明で使用する被膜形成剤は、平均分子量が３０．０
００〜３００．０００の範囲であればよい。この範囲を
逸脱して３０，０００未満の場合には、被膜を形成する
のが難しく、また３００，０００を超える場合には塗装
ヘッドのピンからホトレジストを噴霧したときにすぐに
糸状の固体となり易く、またスルーホールを塞ぐことと
なり、被膜を形成するには好ましくない。平均分子量が
上記範囲内にあるものであっても基板との密着性、感光
性基を有する化合物との相客性、感光性等を考慮すると
、アクリル系共重合体、ノボラック樹脂、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルアルキルエーテル、ポリヒドロキ
シスチレン、ポリビニルヒドロキシベンザール等が好ま
しく、これらは単独でも、また混合して使用してもよい
、そしてホトレジスト中に１０〜３０重量％配合使用す
ることが好ましい。

本発明方法において使用する溶媒は、被膜形成剤と感光
性基を有する化合物を溶解し、ホトレジストを調製して
静電塗装法により均一なホトレジスト被膜を形成させる
ために重要な成分となる。

そのためには異種の溶媒を混合使用する必要がある。す
なわち、比蒸発速度が１．０未満の溶媒と比蒸発速度が
１．０以上の溶媒をそれぞれホトレジスト中１０〜３０
重量％、２０〜６５重量量％の割合で混合使用すること
が必要である。ここで比蒸発速度とは２５℃における酢
酸ブチルを１．０とした場合の重量法による相対値で示
したものである。

具体的には次に示すようなものがある。まず比蒸発速度
１．０未満の溶媒としては、エチレングリコール、エチ
レングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリ
コール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコール千ツメチルエーテルアセテート、ジ
メチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジ
ブチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、ブタンジオール、ヘキシレン
グリコール、ベンジルアルコールなどがある。また比蒸
発速度が１．０以上の溶媒（カッコ内は比蒸発速度）と
しては、エチレングリコールモノメチルエーテル（４７
）、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート
（３１）、エチレングリコールモノメチルエーテル（３
２）、エチレングリコールジエチルエーテル（１２７）
　、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
（２１）、エチレングリコールモノイソプロピルエーテ
ル（３０）、エチレングリコールモツプチルエーテル（
１０）、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ート（６）、エチレングリコールジアセテート（２）、
ジエチレングリコールジエチルエーテル（４）、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル（７１）、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテル（４９）、プロピレン
グリコールモノブチルエーテル（ａ）　、Ｏ−ジクロロ
ベンゼン（１０）、トルエン（１９５）　、キシレン（
６８）、メタノール（３７０）　、エタノール（２０３
）　、イソプロパツール（２０５）　、イソブタノール
（８３）、ｎ−ブタノール（４５）、シクロヘキサノー
ル（９）、フルフリルアルコール（３）、テトラヒドロ
フルフリルアルコール（６）、ジクロロエチルエーテル
（１３）、メチルエチルケトン（４６５）　、メチルイ
ソブチルケトン（１４５）、ジエチルケトン（２００）
　、ジプロピルケトン（４９）、ジイソブチルケトン（
６）、ジアセトンアルコール（１５）、シクロヘキサノ
ン（２５）、メチルシクロヘキサノン（１５）、プロピ
オン酸エチル（４２５）　、プロピオン酸ｎ−ブチル（
６１）、酪酸ブチル（３７）、酪酸イソブチル（７４）
、乳酸メチル（２９）、乳酸エチル（２２）、乳酸ブチ
ル（６）、乳酸イソブチル（１２）などを挙げることが
できる。

本発明に使用するホトレジストは、ポジ型とネガ型に大
別することができる。ポジ型ホトレジストの被膜形成剤
としてはアルカリ可溶性のノボラック樹脂、ポリヒドロ
キシスチレン、ポリビニルヒドロキシベンザール、ポリ
ビニルヒドロキシベンゾエート等がり、ノボラック樹脂
が主として使用されているが、被膜の改質のために、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアルキルエーテル等が
添加使用されることがある。また感光性基含有化合物と
してはナフトキノンジアジド基を有する化合物、具体的
にはナフトキノン−１，２−ジアジド−４−スルホン酸
エステル又は、ナフトキノン−１’−，２−ジアジド−
５−スルホン酸エステルがあり、これらについては例え
ば、米国特許第３，０４６゜１１８号明細書、同第３，
１４８，９８３号明細書に開示されている０通常被膜形
成剤１００重量部に対し１０重量部前後の割合で配合し
、これを溶媒に溶解して使用されている。一方、ネガ型
のホトレジストとしは、さらに光橋架型と光重合型に分
類することができ、光橋架型ホトレジストは、ポリビニ
ルシンナメートが代表例として挙げられベンズアントラ
キノン等の増感剤を少量添加して実用に供されている。

他方の光重合型ホトレジストは被膜形成剤膜、エチレン
性不飽和二重結合を有する光重合性単量体、光重合開始
剤を基本構成とし、被膜形成剤としてはポリアミド、ポ
リエステル、ポリウレタン、アクリル系共重合体等が使
用され、光重合性単量体としては、エチレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールブロバンジアクリレー
ト、トリメチロ、−ルプロパントリメタクリレート、エ
ポキシ化ノボラックのアクリル酸或いはメタクリ酸エス
テル等を挙げることができ、光重合開始剤としては、ベ
ンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、ベンゾイン
エチルエーテル、ジエチルチオキサントン等を挙げるこ
とができる。またこれらのホトレジストには相客性のあ
る添加物、例えば不可的樹脂、可視剤、安定剤或いは現
像して得られるパターンをより一層可視的にするための
着色剤等、一般に慣用されているものを添加含有させる
ことができる。このようなものとして、例えば、プリン
ト基板の回路作成のためのソルダーレジストには酸化ケ
イ素微粉末（商品名アエロジル）、マイカ、タルク、酸
化アルミニウム、粒状ペンシアニジン、粒状ポリイミド
等のフィラーが添加され強度向上に寄与している。

本発明の好適な使用方法について、図面に基づいて一例
を説明する。

図面は、本発明に係るホトレジスト被膜を得るための静
電塗装装置であり、この装置はスプレーブース１の上流
側にブレーキ機構を備えた巻き出しローラ３をドライヤ
ー２の下流側にモータにより回転せしめられる巻き取り
ローラ４を設け、巻き出しローラ３から引き出したペー
パーベルト５を巻き取りローラ４に巻き取るようにして
いる。

なお、巻き出しローラ３が空になるか、その直前に新た
なローラと交換する。

また、前記スプレーブース１内にはスプレーガン６が臨
み、このスプレーガン６はブース天井部に取り付けたシ
リンダユニット７にて昇降動をなす、さらにスプレーガ
ン６の下方にはアースされた金属板８が配置され、この
金属板８上を前記ベーパーベルト５が通過する。さらに
スプレーブース１内及びスプレーブース１とドライヤー
２との間にはファン９，９を設け、スプレーガン６から
噴出されたホトレジスト１０からの溶媒蒸気をブース外
へ排出するようにしている。

一方、ドライヤー２内には上下方向に走行する搬送ベル
ト１１，１１°と、これら搬送ベルト１１．１１’の上
端及び下端近傍にスライドシリンダ１２，１２°を配置
し、搬送ベルト１１に支持されるパレット１３がドライ
ヤー２内を矢印で示すように循環するようにし、さらに
ドライヤー２の入口部及び出口部には基体１４の搬入装
置１５及び搬出装置１６を設けている。なお、基体とし
てはアルミニウム、スチール等の金属板、ポリエステル
、ポリエチレン等のプラスチックフィルム、ガラス−エ
ポキシ基板や紙−フェノール基板表面に銅箔を積層した
プリント基板、又はこれらをエツチングやめつきなどの
表面加工したものを使用することができ、基体が不導体
のときには、これらの下にアースされた金属板８等の導
体シートを置いてホトレジストが基体表面に被着するよ
うにする。

特に回路を形成したプリント基板や、スルーホールを形
成したプリント基板に対しては、他の塗布方法に比べ、
バブルの発生がないこと、スルーホール内壁にホトレジ
ストが被着しないか若しくは、被着しても現像液の作用
で容易に溶解除去できることから、本発明方法は有利で
ある。

（作用） 本発明のホトレジスト被膜形成方法は、被膜形成剤を、
異種性質の溶媒を混合したホトレジストを用いた静電塗
装法により基体表面に塗布することにより、凹凸を有す
る基体に対しても、スルホールを有する基体に対しても
、均一なホトレジスト被膜を短時間で効率よく得ること
ができる。

また当然のことながら、フラットな基板に塗布してめり
き用、エツチング用として供することもできる。したが
って、本発明方法はプリント基板の実装回路形成に好適
に使用することができる。

（実施例） 次に実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。

〔ホトレジスト１の調製〕 メタクリル酸メチル／スチレン／メタクリル酸／Ｎ−１
ｓｏ−ブトキシメチルアクリルアミド（４０／２０／２
０／２０の重量比）の共重合体（平均分子量４９．００
０）　　　　　　　　　　　　　７０重量部アクリル酸
とタレゾールノボラック型エボキシ樹脂のエステル化物
（平均分子量１０，０００）４０重量部 トリメチロールプロパントリアクリレート３０重量部 ジエチルチオキサントン　　　　　３重量部２．２−ジ
メトキシ−２−フェニルアセトフェノン４重量部 アエロジルＮ２００　（日本アエロジル社製）６重量部 ２−フェニル−４゜５−シイドロキシメチルイミダゾー
ル　　　　　　　　　　　　　３重量部シリコール系消
泡剤　　　　　　　２重量部ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル６０！！量部 ジエチレングリコールモノエチルエーテル２０重量部 プロピレングリコールモノメチルエーテル１８０重量部 をよく混合し粘度５００ｃｐのホトレジスト１を調製し
た。

〔ホトレジスト２の調製〕 イソブチルメタクリレート／メチルメタクリレート／メ
タクリル酸（４０／３０／３０の重量比）の共重合体（
平均分子量４８，０００）　　　１００重量部エチレン
グリコールジアクリレート ３０重量部 トリメチロールプロパントリアクリレート１５重量部 ジエチルチオキサントン　　　　　７重量部ジプロピレ
ングリコール千ツメチルエーテル８０重量部 ジエチレングリコール千ツメチルエーテル３００重量部 を十分に混合し、粘度６００ｃｐのホトレジスト２を調
製した。

〔ホトレジスト３の調製〕 ポリビニルメチルエーテル（平均分子量３０．０００）
　　　　　　　　　　　　　３７重量部タレゾールノボ
ラック樹脂（平均分子量５、Ｇｏｏ）　　　　　　　　
　　　　１００重量部２．３．４−トリヒドロキシンベ
ンゾフェノン　１モルとナフロキノンー１．２−ジアド
−５−スルホニルクリソ１２モルとのエステル化反応物 ２４重量部 ジプロピレングリコールモノメチルエーテル１１０重量
部 エチレングリコールモノメチルエーテル３５０重量部 を十分に混合して粘度６００ｃｐのホトレジスト３を調
製した。

〔ホトレジスト４の調製〕 ホトレジスト１の調製におけるジプロピレングリコール
モノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチ
ルエーテルの代わりにプロピレングリコールモノメチル
エーテル１６０重量部を用いた以外はホトレジスト１の
調製と同じようにして、粘度５００ｃｐのホトレジスト
４を調製した。

〔ホトレジスト５の調製〕 タレゾールノボラック樹脂（平均分子量５．０００）　
　　　　　　　　　　　１４０重量部２．３．４−トリ
ヒドロキシンベンゾフェノン　１モルとナフロキノンー
１．２−ジアド−５−スルホニルクリソ１２モルとのエ
ステル化反応物 ２４重量部 ジプロピレングリコールモノメチルエーテル１１０重量
部 エチレングリコールモノメチルエーテル３５０重量部 を混合溶解して粘度５５０ｃｐのホトレジスト５を調製
した。

〔ホトレジスト６の調製〕 ホトレジスト１の調製における共重合体の代わりに同じ
配合割合からなる平均分子量３５０，０００の共重合体
５０重量部を使用した以外はホトレジスト１の調製と同
様にして、粘度６００ｃｐのホトレジスト６を調製した
。

以上のようにして調製した、ホトレジスト１ないしホト
レジスト６用い、 ノズル回転速度＋　４０，０００ｒｐｍ。

ホトレジスト吐出量：　７０　ｃｍ’／ｗｉｎコンベア
スピード：　１．５ｍ／ｗｉｎ印加電圧　　　　ニー９
０ｋＶ 乾　燥　　　　　：温度８０℃でドライヤー内滞留時間
２０分 の条件下で０．３１１１１径のスルーホールを有し、銅
回路が設けられたプリント基板に、それぞれのホトレジ
スト塗布乾燥してホトレジスト被膜を形成した。このと
幹の結果を次表に示す。

表 （発明の効果） 本発明のホトレジスト被膜形成方法は、被膜形成剤を、
異種性質の溶媒を混合したホトレジストを用いた静電塗
装法により基体表面に塗布することにより、凹凸を有す
る基体に対しても、スルホールを有する基体に対しても
、均一なホトレジスト被膜を短時間で効率よく得ること
ができる。

また当然のことながら、フラットな基板に塗布してめっ
き用、エツチング用として供することもで診る。したが
って、本発明方法はプリント基板の実装回路形成に好適
に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る塗料を用いて塗装を施す静電塗装装
置の全体図である。 尚、図面中、１はスプレーブース、２はドライヤー　５
はペーパーベルト、６はスプレーガン、８は金属板、１
０はホトレジスト、１４は基板である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均分子量が３０，０００〜３００，０００の被
   膜形成剤１０〜３０重量％、比蒸発速度１．０未満の溶
   媒１０〜３０重量％及び比蒸発速度１．０以上の溶媒２
   ０〜６５重量％を含有して成るホトレジストを静電塗装
   法により基体表面に塗布することを特徴とするホトレジ
   スト被膜の形成方法。
2. （２）被膜形成剤がアクリル系共重合体、ノボラック樹
   脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルキルエーテ
   ル、ポリヒドロキシスチレン及びポリビニルヒドロキシ
   ベンザールの中から選ばれた少なくとも１種であること
   を特徴とする請求項（１）に記載のホトレジスト被膜の
   形成方法。