JPH05275836A - 配線回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度実装化によって金属部分の面積が微小
化しても、リフロー工程時に所定のはんだがコーティン
グができる配線回路基板を提供する。 【構成】 部品実装部３となる金属層２以外の部分がは
んだレジスト４によって被覆された配線回路基板であっ
て、はんだレジスト層４の表面が、前記部品実装部３と
なる金属層２の表面以下に位置することを特徴とする。
また、部品実装部３となる金属層２の表面がそれ以外の
金属層２の表面よりも高くなっていることをも特徴とす
る場合もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子材料分野等で使
用される配線回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、はんだリフロー工程に供する配線
回路基板には、部品実装に必要な部分のみにはんだコー
ティングするため、図５に示すように、基板１表面に形
成された金属層２のうち、部品実装部３となる箇所以外
の箇所（配線回路部）を、はんだレジスト４で被覆する
ことが行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、高密度
実装が要求され部品実装部の面積が微小化するにしたが
い、リフロー工程中に溶融はんだと金属部分とが接触し
ているにもかかわらず、所定の箇所にはんだが付かない
という問題が発生し、その改善が望まれていた。この発
明の課題は、上述のような問題を解決するためになされ
たものであり、たとえ高密度実装化によって金属部分の
面積が微小化しても、リフロー工程時に所定のはんだが
コーティングができる配線回路基板を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】発明者らの検討したとこ
ろによれば、前述のように、リフロー工程中に溶融はん
だが金属層に接触しているにもかかわらず、所定の箇所
にはんだが付かないという問題が発生するのは、高密度
化に伴い部品実装部の金属層表面の面積とそれを取り囲
むレジスト層の高さとの比率が小さくなり、それにつれ
て、単に、レジスト層によって、金属層部分へのはんだ
の回り込みが阻害されるという理由だけでなく、はんだ
と金属層部分との濡れ性と、レジスト層がはんだをはじ
く力と、はんだの表面張力等とのバランスが崩れるため
である。このような問題は、部品実装部となる金属層の
表面とレジスト層の表面との段差が解消されるか小さく
なれば、解決される。

【０００５】そこで、この発明にかかる配線回路基板
は、部品実装部となる金属層以外の部分がはんだレジス
トによって被覆された配線回路基板であって、前記はん
だレジスト層の表面が、前記部品実装部となる金属層の
表面以下に位置することを特徴とする。この発明にかか
る配線回路基板は、また、部品実装部となる金属層以外
の部分がはんだレジストによって被覆された配線回路基
板であって、前記部品実装部となる金属層の表面がそれ
以外の金属層の表面よりも高くなっていることを特徴と
する。

【０００６】以下に、この発明にかかる配線回路基板に
ついて、具体的に説明する。図１は、この発明にかかる
配線回路基板の一例を示したものである。図から分かる
ように、この配線回路基板では、図５に示した従来のも
のとは異なり、基板１の表面に形成された金属層２は、
部品実装部３となる箇所の表面がそれ以外の箇所（配線
回路部）の表面よりも高くなっており、そのため、はん
だレジスト４の表面が部品実装部３となる金属層の表面
よりも下に位置している。

【０００７】この発明にかかる配線回路基板では、部品
実装部３となる箇所の表面がそれ以外の箇所（配線回路
部）の表面よりも高くなっておりさえすれば、図１のよ
うなものである必要は必ずしもなく、レジスト４の表面
と同高もしくはやや低くなっていても良いのである。こ
のような配線回路基板は、例えば、次に示すような２つ
の方法で作製することができる。

【０００８】先ず、第１の方法について、図２に示すフ
ロー工程に従って説明する。全面に所定の厚みの金属層
が形成された基板を用意し、ポジ型のレジストを施す。
ここで、ポジ型のレジストは、後のめっき工程に対して
支障をきたさないものであれば特に指定はなく、ドライ
フィルムタイプのものであっても、ＥＤタイプのもので
あっても、あるいは液状タイプのものであっても、差し
支えなく、状況に応じて使い分けることができる。

【０００９】そして、フォトリソグラフ法によって、後
のリフロー工程時にはんだコーティングを要する部分
（部品実装部となる金属層の部分）のみを露光現像す
る。次に、レジストが除去されて露出した金属層部分
（部品実装部）にめっきを行い、所定の厚みとなるよう
に金属層の厚付けを実施する。すなわち、本ポジ型レジ
ストはめっきレジストとして使用するわけである。

【００１０】なお、このめっき工程では、前工程で形成
したポジ型レジストを、次工程でさらに露光現像するた
め、紫外線を当てないように例えばイエロールーム等で
作業する必要がある。本めっき工程では、めっきする金
属について特に指定はなく、さらに、電解めっき、無電
解めっきのいずれの方法によってもさしつかえない。次
に、露出した金属層表面、または、基板表面全面にポジ
型レジストを形成する。このレジスト形成は、例えば、
液状レジストを塗布することなどで対応できる。

【００１１】次に、このポジ型レジストの回路となる部
分以外の箇所の露光現像を行い、露出した金属層のエッ
チング処理を行い、さらに残ったポジ型レジストの剥離
を行う。最後に、上記工程によって形成された部品実装
部となる金属層以外の部分を、この金属層の表面以下に
位置するように、はんだレジストで被覆すると、図１に
示すような配線回路基板が得られる。

【００１２】次に、図３に示すフロー工程図に従って、
第２の方法について説明する。先ず、フルアディティブ
法によって所定のパターニングおよびメタライズを終え
た図４に示すような配線回路基板を準備する。図におい
て、１は基板、２は金属層、４はレジストである。つぎ
に、その部品実装部３となる箇所以外の箇所の金属層２
をレジスト４で覆い、図５のような配線回路基板を得
る。そして、この配線回路基板の部品実装部３に、無電
解めっき法等によって、金属層の積み上げ形成（厚付
け）をすることにより、その部分の金属層表面がはんだ
レジスト層表面以上の高さとなるようにすると、図１に
示すような配線回路基板が得られる。

【００１３】なお、金属の厚付けを要する箇所すべてが
電気的に導通している場合は、この厚付けは、電気めっ
き法によって行うこともできる。ここで、フルアディテ
ィブ法で得た、図４に示すような従来の配線回路基板で
も、金属部へのリフロー時におけるはんだ濡れ性に関し
ていえば、全く問題はないが、以下の点で欠点を有す
る。すなわち、従来のフルアディティブ法では、部品実
装部となる箇所以外の配線回路部にもリフロー時にはん
だコーティングがなされてしまうため、例えば、他の配
線回路基板と張り合わせて、多層配線回路基板を作製し
ようとする場合には、はんだの溶融によって配線間が短
絡してしまったり、あるいは張り合わす相手の配線回路
基板とのコンタクト箇所以外の部分とコンタクトしてし
まうなどの不都合を生じる。

【００１４】

【作用】この発明にかかる配線回路基板では、部品実装
部となる金属層の表面と、はんだレジスト層の表面との
段差が解消され、または減少しているため、はんだリフ
ロー時における溶融はんだの濡れ性が改善される。

【００１５】

【実施例】以下に、この発明にかかる配線回路基板の一
実施例を挙げ、さらに詳述する。 −実施例１− 全面に所定の厚みの銅層が形成されたセラミック基板を
用意し、図２に示したフロー工程に従って配線回路基板
を作製した。

【００１６】先ず、上記セラミック基板にポジ型の液状
レジストをディップ法によって塗布し、フォトリソグラ
フ法を用いて部品実装部となる部分のみ露光現像を行っ
た。なお、本実施例ではリフロー時のはんだ濡れ性を評
価するために、部品実装部が０．２〜２ｍｍφとなるよ
うなテストパターンを準備した。前工程で露出した銅
に、イエロールーム内で硫酸銅電気めっきを行い、２０
μｍの銅の厚付けを行った。

【００１７】次に、前工程で用いたものと同じポジ型の
液状レジストを全面に３μｍ程度塗布し、続いて、回路
となる部分の露光現像を行った。次に、前工程で露出し
た銅層を塩化銅エッチング液を用いて除去し、続いて残
ったレジストを炭酸ナトリウムの溶液で剥離した。そし
て、最後にペースト状のはんだレジストで、部品実装部
となる金属部以外の領域を被覆し、図１に示す配線回路
基板を得た。

【００１８】なお、はんだレジストの厚みは部品実装部
となる金属部と同一面となるように２０μｍとした。得
られた配線回路基板を予熱炉で予熱した後、２５０°Ｃ
にセットされたはんだリフロー槽に通して、はんだコー
ティングを実施したところ、部品実装部として用意した
０．２〜２ｍｍφのラウンド部すべてに均一なはんだコ
ーティングが実施できた。

【００１９】−実施例２− 従来のフルアディティブ法によって図４に示すような構
造を有するガラスエポキシの銅配線回路基板を用意し、
図３に示したフロー工程図に従って、図１の配線回路基
板を作製した。すなわち、具体的には、本実施例でも、
実施例１と同様にリフロー時のはんだ濡れ性を評価する
ために、部品実装部が０．２〜２ｍｍφとなるようなテ
ストパターンを準備した。先ず、上記ガラスエポキシの
銅配線回路基板にめっきレジスト兼フォトソルダーレジ
ストをスクリーン印刷法により２０μｍ塗布し、露光現
像により部品実装部となる以外の部分を被覆した。

【００２０】次いで、厚付けタイプの無電解銅めっき液
を用いて、露出している銅層のみ２０μｍ厚付けし、部
品実装部となる銅層表面とはんだレジスト表面とが同一
の高さとなるようにして、図１に示す構造の配線回路基
板を得たのである。得られた配線回路基板を予熱炉で予
熱した後、２３０°Ｃにセットされたはんだリフロー槽
に通して、はんだコーティングを実施したところ、部品
実装部として用意した０．２〜２ｍｍφのラウンド部す
べてに均一なはんだコーティングが実施できた。

【００２１】−実施例３− 実施例１と同じ方法で作製した厚さ０．３ｍｍの２種類
のセラミック配線回路基板を、それぞれの配線回路基板
のコンタクト部となる銅層表面にリフロー工程によって
はんだコーティングした後、はんだ溶融温度の下でそれ
ぞれの基板を張り合わせ、多層構造の配線回路基板とし
た。

【００２２】張り合わせた多層構造の配線回路基板に対
して電気導通試験を実施したところ、全コンタクト部が
良好な接続をなされていることが確認された。 −比較例１− 実施例１と同じパターンを有し、図５に示す従来法で作
製されたセラミック配線回路基板に対し、実施例１と同
じ条件でリフロー工程におけるはんだ濡れ性の評価を実
施した。なお、本比較例で用いた配線回路基板における
部品実装部の銅層表面とはんだレジストの表面との高低
差（段差）は２０μｍであった。

【００２３】はんだ濡れ性評価の結果、０．２ｍｍφの
ラウンド部には全くはんだコーティングが行えず、ま
た、０．５ｍｍφのラウンド部でも一部はんだコーティ
ングが行えない箇所が見られた。 −比較例２− 図５に示すような従来法によって作製した以外は実施例
３と同様の条件で２種類のセラミック配線回路基板を張
り合わせて多層構造の配線回路基板を得た。この多層構
造配線回路基板に対して、実施例３と同様の電気導通試
験を実施したところ、一部、はんだコーティング量の不
足が原因と思われる導通不良が観察された。

【００２４】

【発明の効果】この発明にかかる配線回路基板では、部
品実装部となる金属層表面とはんだレジスト層の表面と
の高低差（段差）がほとんどなくなるか、または金属層
の表面がはんだレジスト層表面よりも高く位置するの
で、従来法のようにリフロー工程時に溶融はんだと金属
部分との接触が阻害されることがなく、所定量のはんだ
がコーティングできる。そのため、従来のように、リフ
ロー工程後、部品実装部となる金属表面のはんだ量が不
均一となったり、あるいは部分的にはんだコーティング
がなされない等の不良を起こすことがなく、均一なはん
だコーティングを実施することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明にかかる配線回路基板の構造の一例
を示す断面図

【図２】 この発明にかかる配線回路基板の作製方法の
一例を示すフロー工程図

【図３】 この発明にかかる配線回路基板の作製方法の
別の例を示すフロー工程図

【図４】 フルアディティブ法によって作製された配線
回路基板の一例を示す断面図

【図５】 従来の配線回路基板の構造の一例を示す断面
図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 金属層 ３ 部品実装部 ４ はんだレジスト層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品実装部となる金属層以外の部分がは
   んだレジストによって被覆された配線回路基板であっ
   て、前記はんだレジスト層の表面が、前記部品実装部と
   なる金属層の表面以下に位置することを特徴とする配線
   回路基板。
2. 【請求項２】 部品実装部となる金属層以外の部分がは
   んだレジストによって被覆された配線回路基板であっ
   て、前記部品実装部となる金属層の表面がそれ以外の金
   属層の表面よりも高くなっていることを特徴とする配線
   回路基板。