JPH03132757A - プリント回路基板の製造方法 - 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、プリント回路基板の製造方法に関し、更に詳
しくはポジ型感光性電着塗料を使用して現像性のすぐれ
たプリント回路基板を製造する方法に関するものである
。

（従来の技術とその課題） 近年、感光性電着塗料を用いてプリント回路基板を製造
することが多々行なわれている。最近に至ってはプリン
ト回路の高密度、高集積化にともない、ファインパター
ンで且つ孔径が０．４闘以下の小さいスルーホールを有
するプリント回路基板を効率よ（、信頼性高く製造する
方法が望まれており、その手段として例えば、ポジ型感
光性電着塗料を用いてプリント回路基板を製造する方法
が種々提案されている（例えば、特開昭６０−２０７１
３９号、特開昭６１−２０６２９３号、特開昭６２−１
５７８４１号、特開昭６３−６０７０号公報など）。

ポジ型感光性電着塗料（以下、「ポジ型電着塗料」と略
すことがある）を使用してプリント回路基板を製造する
工業的利点は、電着塗装により、スルーホール内部にレ
ジスト被膜を形成することができ、かつネガ型レジスト
被膜の場合のようにレジスト被膜を活性エネルギー線に
より硬化させ、現像液に対して不溶化する必要がないた
め、露光することが困難な小径の導通孔（スルーホール
）を有する回路基板を容易に製造することが出来ること
である。

しかしながらポジ型電着塗料は上記利点を有しながら、
他方でレジスト被膜の現像時に、露光部と未露光部のア
ルカリ現像液に対する溶解性の差が小さいために、現像
条件（ａ度、温度、時間等）によって現像性に影響を受
けやす（、解像性の良好なプリント配線板を再現良く得
ることができなくなるという欠点をもつ。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記点を解決することを目的として鋭意
検討を重ねた結果、従来の露光工程で未露光となる部分
に、特定量に調整された光量を照射しつるフォトマスク
を介して活性エネルギー線を照射し、従来未露光となる
部分を早霜光状態にすると、該部分の耐アルカリ性が増
大すること、つまり現像液に溶解しにく（なることを見
出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、 （ｉ）表面が銅メッキされている回路基板にポジ型感光
性レジスト被膜を電着塗装法により形成する工程； （ｉｉ）該ポジ型感光性レジスト被膜上に導線を形成す
る部分を活性エネルギー線から遮断するフォトマスクを
介して活性エネルギー線を照射する工程； （ｉ）活性エネルギー線が照射されたレジスト被膜を現
像する工程；及び （ｉｖ）露出した銅メッキ部分をエツチング除去し、更
に導線を形成する部分上のレジスト被膜を除去する工程
； からなるプリント回路基板の製造方法において、（ｉｉ
）で使用するフォトマスクが、導線を形成する部分を活
性エネルギー線が一定量以上透過しないフォトマスクで
あることを特徴とするプリント回路基板の製造方法に関
するものである。

本発明に使用さするポジ型電着塗料は、電着塗装により
導電性基板上にポジ型レジスト被膜を形成し得るもので
あれば、特に限定されることな（使用可能であるが、本
発明において特に好適なものけ、分子中に下記式 ％式％（１） 等のキノンジアジドスルホン酸類を表わし、Ｒ２は水素
原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルキルエー
テル基を表わし、Ｒ３はアルキレン基、シクロアルキレ
ン基又はアルキレンエーテル基を表わす。） で示される感光性基と中和によってイオン化するキャリ
ヤ基を有するアクリル樹脂を主成分とする電着塗料であ
る（例えば特願昭６２−２４５８４０号、特願昭６２−
２７９２８８号など）。このポジ型電着塗料は、それか
ら形成されるレジスト被膜のパターン解像力が高（、ま
た電着浴の安定性が優れているため長期ランニング安定
性が良好である。

電着浴は樹脂成分のキャリヤ基の種類によってアニオン
型のものとカチオン型のものがあるが、そのいずれをも
使用することが出来る。

アニオン型電着塗料を例として本発明の各工程を以下に
説明する。電着塗装されるべき基板は通常の導通孔及び
非導通孔用の孔を有する銅メッキされたプリント回路基
板用銅メッキ基板であれば、厚さ、形状等に限定なく使
用できる。

回路基板への電着塗装は、従来のポジ型感光性レジスト
被膜の形成と同様にして行なうことができる。すなわち
、回路基板を陽極として電着塗料洛中に浸漬し、対極と
の間に２０〜４００■の直流を通電することにより行な
われる。一般に通電時間は、３０〜３００秒程度である
。回路基板上に形成されるレジスト被膜の膜厚は２〜１
００戸、好ましくは２〜２０胛の範囲である。

通電終了後回路基板を電着浴より引き上げ、水洗した後
、レジスト被膜中に含まれる水分等を熱風、エアナイフ
などで除去する。

ついで露光工程について説明する。本工程ではスフを介
して全体に活性エネルギー線を照射する。これによって
回路基板の導線を形成する部分上のレジスト被膜が半露
光状態となり、それより該レジスト部が耐アルカリ性を
増し、露光部と早霜先部の現像液に対する溶解性が差別
化されるものである。半露光状態となることによって該
レジスト部が耐アルカリ性を増すことの理由は、まだ解
明するに至っていないが、感光性基部位間で何らかの反
応が起こったものと推測される。たとえば感光性基部位
にキノンジアジドスルホン酸類を有する樹脂を例に上げ
て考えると以下のように推測される。

該樹脂は活性エネルギー線を特定量以上照射すると感光
性基部分であるキノンジアジド部がケテンを経てカルボ
ン酸となり、弱アルカリ溶液にて容易に現像しつるもの
である。ところが活性エネルギー線が少量であると感光
性基部分のジアゾ基（Ｎ＝）部分が残存した状態で活性
化しアゾカップリングを起こしたり、又は三量化等を起
こし、樹脂の分子量が増大することによって弱アルカリ
性である現像液では溶解しない樹脂形態になったと考え
られる。

本工程で回路基板の導線を形成する部分上のレジスト被
膜を半露光状態とするためのフォトマスクは露光に必要
な活性エネルギー線の照射量２０　Ｃ）〜１０００ｍｊ
／ｃｍ”のうち２〜１５０ｍｊ／ｃｍ”　、特に１０〜
１００　ｍｊ／　ｃｍ”程度の光量が透過し得るものが
好適である。透過光量が２ｍｊ／ｃｍ”より少ないと耐
アルカリ性が良好となる形態への変化はなく現像時に本
工程の効果が現われず、又１５０　ｍｊ／　ｃｍ”を越
えると、光分解が進み現像時に全面が溶解しかねなくな
るので好ましくない。

本工程で使用し得るフォトマスクは、導線を形成しない
部分は光透過性で、導線を形成する部分は上記光量のみ
を透過しつるものであり、前記条件を満たせば、材質、
厚みに特に制限はなく、従来フォトマスクに使用されて
いるもので、導線を形成する部分が銀塩で処理されたポ
リエチレンテレフタレートやポリイミド等耐熱性の優れ
た有機質フィルム及びガラス材質のもの等を用いてもよ
い。その場合、フィルムの厚み、活性エネルギー線の照
射量等を考慮した上で、フォトマスクのパターン作成時
に写真法で行なう銀塩の塗布厚等で導線を形成する部分
の透過光量を上記範囲に調整するものである。

ポジ型レジスト被膜の露光に使用する活性エネルギー線
としては２５０〜４５０ｎｍの波長を有する光線がよい
。これらの光源としては太陽光、水銀灯、キセノンラン
プ、アーク灯などが挙げられる。照射は通常１〜２０秒
の範囲で行なわれる。

ついで、露光を終了した基板は、炭酸ソーダ、メタケイ
酸ソーダ、アミン等の１〜３％程度の弱アルカリ性の現
像液で現像した後、基板上に露出した銅メッキ部分（非
回路部分）を例えば塩化第二銅水溶液等のエツチング液
により処理して除去する。次いで回路パターン上のレジ
スト被膜（未露光部）を３〜１０％程度の苛性ソーダ等
の強アルカリ性剥離液又は未露光のレジスト被膜を溶解
し得る溶剤等で処理することにより除去する。かくして
、ポジ型電着塗料としてアニオン型のものを使用した場
合の回路基板が形成される。

ポジ型電着塗料として、カチオン型のものを使用する場
合は、回路基板を陰極とすること、エツチング液として
水酸化アンモニウムと塩化アンモニウムの混合液等のア
ルカリ性エツチング液を使用すること及び未露光のレジ
スト被膜の除去に酸又は溶剤を使用する以外はアニオン
型の場合と同様にして実施することが出来る。

（発明の効果） 本発明によれば、露光工程においてレジスト被膜上に導
線を形成する部分を活性エネルギー線が一定量以上透過
しないフォトマスクを介して活性エネルギーを照射する
ことで従来未露光となる部分が重露光状態となり、それ
によって電着塗料中の光分解性樹脂が感光性基部位間の
反応から耐アルカリ性が良好となることから被膜上の露
光部と早霜先部のアルカリ現像液に対する溶解性の差が
拡がって、現像条件の幅に影響を受けることなく解像性
の良好なプリント配線板を再現よ（得ることができた。

（実施例） 以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。部及び％は、重量部及び重量％を示す。

ポジ型感光性電着塗料の製造例−１ ４つロフラスコに１．２−ナフトキノンジアジド−５−
スルホン酸クロライド２６９部及びジオキサン１３４５
部を入れ室温で撹拌しながら、Ｎ−メチルエタノールア
ミン１５０部を１時間で滴下した。滴下終了後、約３時
間撹拌を継続し、赤外スペクトルの３３００ｃｍ−’付
近のアミノ基の吸収がなくなるのを確認した後反応を終
了した。

次に、この溶液を脱イオン水中に入れ、反応中発生した
塩酸をトラップした４級アンモニウム塩を除去した。次
いで酢酸イソブチルで生成物を抽出した後、溶媒を留去
し、減圧乾燥器に入れ乾燥し、水酸基含有オルトキノン
ジアジド化合物（ａ）を得た。

ついで、ジブチル錫ジラウレート０．５部とトリレンジ
イソシアネート１７４部を６０℃に加熱したなかに、上
記化合物（ａ）３０９部をジオキサン１５００部に溶解
した溶液を１時間かけて滴下し、その温度に４時間保持
し、化合物（ｂ）溶液を得た。該化合物（ｂ）溶液２１
５７部に、シ ２．３．４−トリヒドロキーベンゾフェノン７７部をジ
オキサン３００部に溶解した溶液を加え、さらに６０℃
でＩＲスペクトルの２２５０ｃｍ−’付近のインシアネ
ートの吸収が消失するまで反応させた後、多量の脱イオ
ン水中に反応混合物を投入して析出した固形分を濾別し
、水で良（洗浄した後５０℃で減圧乾燥して感光剤Ａを
得た。

別の４つロフラスコにメチルイソブチルケトン１０００
部を仕込み１００’Ｃに加熱した中にｎ−ジプチルアク
リレート５００部アクリル酸９０部、メチルメタアクリ
レート３００部、スチレン１１０部及びアゾビスイソブ
チロニトリル３部の混合物を３時間かけて滴下し、その
温度に３時間保った後、メチルイソブチルケトンを減圧
下に溶液の固形分が７５％になるまで溜去した。この樹
脂溶液に感光剤Ａ３００部をジメチルジグライム９００
部に溶解した溶液を加えよく混合した後、トリエチルア
ミン６３部、ブチルセロソルブ１００部を加え中和した
後膣混合物を１０００〜１５００ｒｐｍの速度で撹拌し
つつ脱イオン水１０１５０部を徐々に加え安定な水分散
体を得た。

ポジ型感光性電着塗料の製造例−２ ４つロフラスコに、ジメチルジグライム１０３０部を仕
込み１００℃に加熱したなかにｎ−ブチルアクリレート
５００部、アクリル酸９０部、２−ヒドロキシエチルア
クリレート１３０部、メチルメタアクリレート２８０部
及びアゾビスイソブチロニトリルの３部の混合物を３時
間かけて滴下しその温度に３時間保った後６０°Ｃまで
冷却し、製造例−１で得た化合物（ｂ）の溶液１３４０
部及びジブチル錫ジラウレート１．０部を加え６０℃で
赤外スペクトルの２２５０ｃｍ”１付近のイソシアネー
トの吸収が消失するまで反応させた後、減圧下に固形分
が６０％になるまで濃縮した。この樹脂溶液にトリエチ
ルアミン６３部及びブチルセロソルブ１００部を加え中
和した後、該混合物を１０００〜１５００ｒｐｍの速度
で撹拌しつつ脱イオン水１０６５０部を徐々に加えて安
定な水分散体を得た。

実施例−１ 板厚１．６ｍｍ、孔径０．８ｍｍ、銅メッキ厚３５−の
メッキ基板を２５℃に保った製造例−１の水分散体から
得た浴塗料中に浸漬し、１００■で９０秒通電を行なっ
た後、水洗、乾燥して膜厚１０Ｐのレジスト被膜を得た
。該レジスト被膜で覆われた基板に導線を形成する部分
に活性エネルギー線量的６０　ｍｊ／　ｃｍ”を透過さ
せ残りの部分は光を遮断しないフォトマスクを介して超
高圧水銀灯（８０ｗ／ｃｍ）をもつ露光機で３００　ｍ
ｊ／　ｃｍ”の光量を照射した。

得られた露光基板に３０℃の２％メタケイ酸ソーダ水溶
液を２分間吹き付け、水洗し現像を行なった０次いで塩
化第２銅水溶液でエツチングを行ない更に塩化メチレン
で残存している導線部上のレジスト被膜を剥離して回路
基板を得た。現像工程で現像液温が設定温度に対して±
５°Ｃの変動があっても上記工程で作製した３００枚の
回路基板はすべてライン／スペース＝１００／１００〜
２００／２００　Ｃ）ｍ／！Ｍ）のパターン巾で良好な
パターンが得られ、解像性は良好であった。

実施例−２ 製造例−２の水分散体から得た浴塗料を用いる事及び現
像液に３５℃の３％メタケイ酸ソーダ水溶液を用いる事
以外は実施例−１と同様にして３００枚の回路基板を得
た。パターンの状態はすべて良好であった。

比較例−１ 実施例−１において用いられたフォトマスクを従来、導
線を形成する部分が活性エネルギー線を１００％遮断さ
れるフォトマスクにすること以外は実施例−１と全く同
様にして３００枚の回路基板を得た。現像工程で現像液
温が設定温度に対して±５℃の変動によってライン／ス
ペースのパターンの一部に切れやパターンギザがみられ
た回路基板が何枚もあった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｉ）表面が銅メッキされている回路基板にポジ型感光
   性レジスト被膜を電着塗装法により形成する工程； （ｉｉ）該ポジ型感光性レジスト被膜上に導線を形成す
   る部分を活性エネルギー線から遮断するフォトマスクを
   介して活性エネルギー線を照射する工程； （ｉｉｉ）活性エネルギー線が照射されたレジスト被膜
   を現像する工程；及び （ｉｖ）露出した銅メッキ部分をエッチング除去し、更
   に導線を形成する部分上のレジスト被膜を除去する工程
   ； からなるプリント回路基板の製造方法において、（ｉｉ
   ）で使用するフォトマスクが、導線を形成する部分を活
   性エネルギー線が一定量以上透過しないフォトマスクで
   あることを特徴とするプリント回路基板の製造方法。