JPH0756355A - 回路板の被覆方法 - Google Patents

回路板の被覆方法

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JPH0756355A
JPH0756355A JP6064272A JP6427294A JPH0756355A JP H0756355 A JPH0756355 A JP H0756355A JP 6064272 A JP6064272 A JP 6064272A JP 6427294 A JP6427294 A JP 6427294A JP H0756355 A JPH0756355 A JP H0756355A
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JP
Japan
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circuit board
coating
photopolymerizable material
circuit
holes
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Reiner Stoll
ライナー・シユトル
Britta Schulmeyer
ブリツタ・シユルマイアー
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EIDP Inc
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EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路板を光重合性材料で被覆する方法の提
供。 【構成】 熱可塑性のポリマーバインダー、付加重合性
のエチレン不飽和化合物、及び放射線により活性化可能
な開始剤を含む光重合性材料を用いる回路板の被覆方法
であって、(ａ)この光重合性材料を１００〜１８０℃の
温度で回路板の表面に押出しにより施し、そして(ｂ)こ
の光重合性材料を圧力下で少なくとも１つのローラーに
より板の表面上に分布させる工程からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は回路板特にスルーめっきホール
（through-plated holes）を有する回路板を光重合性、
無溶媒、熱可塑性材料で被覆する方法を含む。リサーチ
ディスクロージャー（Research Disclosure ）２４９０
１９（１９８５年１月）及び欧州特許第００ ８０ ６６
５号は溶融押出により光重合性化合物を混合しそして溶
融物を支持体上に被覆する方法を記述している。そのよ
うな方法は工業的には光重合性組成物を支持体のほとん
ど平坦な表面に被覆することにより光重合性製品例えば
フレキソ印刷板を製造するために使用されて来た。しか
しながら、回路板の製造においては、既にホール又は導
線が存在する表面を有する個々の板がユーザーによって
被覆される。
【０００２】レジスト材料のそのような被覆は一方では
導線を作るため、そして他方でははんだ付け工程の間そ
れらを保護するために役立つ。この被覆はさまざまな方
法段階の間に加工用浴例えば現像剤、エッチング剤およ
び電気めっき材料による腐蝕から下層材料を保護するた
めに必要である。レジスト材料は導線精度に対する要求
が低い場合はスクリーン印刷法により像形成適用される
が、微細な図柄が高い分解能を要求する場合、写真法が
使用される。後者の方法においては、最初にレジスト層
を全表面に均一に被覆する。次いでこの層を透明ポジを
通して像形成露光し、そしてレジスト像の露光部分（ポ
ジ型レジスト材料の場合）又は非露光部分（ネガ型レジ
スト材料の場合）を洗い落とすことにより現像する。
【０００３】種々の被覆方法が知られており、そして下
記のような種々の用途に要求されるホトレジスト材料の
特性に応じて適用される。ほとんどがジアゾ化合物をベ
ースとする液状ホトレジストは回転塗り又は浸漬塗りに
より支持体に被覆される。それらはまたさまざまな被覆
方法、特に流し塗り（curtain coating)（例えば米国特
許第４,２３０,７９３号に記述のような）又は吹付法、
特に静電吹付法により被覆することもできる。電気泳動
塗装は他の群の液状ホトレジストによるレジスト層を作
る。
【０００４】これらの方法は溶剤添加により低い粘度を
持つ液状ホトレジストに適している。従って、板を被覆
工程の後乾燥しなければならない。他の被覆方法はロー
ラー塗りであり、液状塗装材料をローラーにより被覆す
る表面に塗る。通常ローラーは適当な塗装材料を受け入
れる構造の表面を持つ（ＰＣＴ／ＷＯ ９２／０７６７
９）。そのような液状ホトレジストは比較的高価であ
り、そして特に薄層に作るのに適している。しかしなが
ら、それらは回路板の両側を同時に被覆することができ
ず、均一な被覆には多大の技術的努力を必要としそして
未硬化レジスト表面はほこりおよび機械的損傷の影響を
極めて受け易い欠点がある。また、垂直表面は液状レジ
ストで満足に被覆されないため、はんだマスクを有する
稠密な回路板を被覆するのは困難であることも分かっ
た。特にスルーめっきホールを保護することが困難であ
る。液状レジストはその低い粘度のため容易にホールに
入り込むが、ホールから空気を追い出すことが困難なた
め、完全に且つ確実にホールが満たされない。従って、
スルーめっきホールは十分に保護されることがなく、そ
してエッチングの間に破壊又は腐蝕されることがある。
【０００５】電気泳動により付着させた液状ホトレジス
トは特別に均一な塗膜を生じる。しかしながら、それら
は導電性基板を必要とし、このため、例えばはんだマス
クとして使用することができない。塗膜の厚さも最大で
約１５ｍに限られ、これは電気めっきレジスト（electr
oplating resist）としては薄過ぎ、従って、それらは
エッチングレジストとしてのみ考慮し得るものである。
低粘度の液状ホトレジストを用いる場合、この方法はま
たスルーめっきホールのある回路板を被覆する場合にお
いて特有の欠点がある。薄層がホールを完全に満たさ
ず、多くのホールはその壁のみが被覆される。ネガ型ホ
トレジストでホールを保護するには、壁上のレジスト層
は露光により確実に硬化されなければならない。これは
高いアスペクト比（深さ／直径）のホールでは確実には
保証されない。
【０００６】一方ポジ型レジストの場合、ホールが露光
されることは全加工工程の間確実に防がなければならな
い。これは像形成露光を残留環（residual ring）です
ませることにより、そしてすべての後続の処理工程の間
化学線から保護することによってのみ可能である。上述
の不利益の多くはドライレジスト膜によって排除され、
その結果この物が広く使用されるようになった。これら
は例えば米国特許第３,４６９,９８２号および第３,５
４７,７３０号に記述されている。それらは一時的の支
持体および透明カバーシートの間に光重合性層があるサ
ンドイッチ構造を有する。光重合性─ほとんどの場合に
光重合性である─層を回路板上に転写（trnsfer）し回
路パターン透明ポジを通して像形成露光し、そして被覆
シートを取り除いた後、適当な溶剤で洗い落とす。
【０００７】ドライレジストは取扱いが簡単であり、製
造者により極めて正確に調節された厚さの層を持ち、そ
してレジスト表面が被覆シートで十分に保護されている
点で傑出している。しかしながら、構造化された支持体
に適合する能力は限られている。特有の不利な点はホー
ルがテンティング（tenting ）によってのみ保護するこ
とができる点である。この方法はホールをホトレジスト
膜で被覆することを伴う。露光の間、レジストがホール
の上のみならず、ホールの周囲のより広いアンカーリン
グ領域の上も確実に露光されるように注意しなければな
らない。これは回路板上で余分な空間を必要とし、そし
て回路のますますの高密度充填に伴って空間問題を生じ
る可能性がある。その上、この方法では大きなホールが
常にテンティングにより確実に保護される保証はない。
【０００８】従って、本発明に伴う問題は回路板特にホ
ールを持つ回路板を光重合性材料で被覆する方法であっ
て、それによりホールは側方オーバーレイなしに確実に
保護することができ、乾燥の必要がなく、方法の実行が
煩雑でなく、そしておそらくは稠密な支持体とは十分に
適合する約５〜１００ｍの厚さのコーティングを生成す
る方法を開発することである。
【０００９】
【発明の概要】本発明は、 熱可塑性のポリマーバイン
ダー、付加重合性のエチレン不飽和化合物、及び放射線
により活性化可能な開始剤を含む光重合性材料を用いる
回路板の被覆方法であって、(ａ) この光重合性材料を
１００〜１８０℃の温度で回路板の表面に押出しにより
施し、そして(ｂ) この光重合性材料を圧力下で少なく
とも１つのローラーにより板の表面上に分布させる工程
からなる回路板の被覆方法に関する。
【００１０】
【発明の詳述】適当な光重合性材料は公知であり、光硬
化性又は光分解性の、ネガ型又はポジ型系で使用され
る。好ましい光重合性組成物は本質的に熱可塑性ポリマ
ーバインダー、付加重合性のエチレン不飽和化合物及び
放射線により活性化され得る重合開始剤を含むが、しか
し溶媒を含まない。それらの粘度は室温でそれらが流れ
ない程度に十分に高い。１００〜１４０℃の加工温度
で、粘度は１０〜１０００Ｐａｓ、好ましくは４０及び
４００Ｐａｓの間である。
【００１１】熱可塑性のポリマーバインダーはオレフィ
ン不飽和カルボン酸とその他のモノマーとのコポリマー
である。好ましいバインダーはアクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸及びイタコン酸とスチレン及び／又はア
ルキルアクリレート及び／又はアルキルメタクリレート
とのコポリマーである。オレフィン不飽和カルボン酸及
び／又はジカルボン酸無水物と上に挙げたコモノマーと
のコポリマーと、水、アルコール、及び／又はアミンと
の反応生成物もまた使用することができ、ここでマレイ
ン酸、イタコン酸及びシトラコン酸の無水物が好まし
い。
【００１２】単独で又は他のモノマーと一緒に使用する
ことができる適当な付加重合性のエチレン不飽和化合物
はアクリル及びメタクリル酸誘導体、例えばアクリルア
ミド、メタクリルアミド、アルキルアクリレート、アル
キルメタクリレート、そして特にアクリル酸及びメタク
リル酸のジオール及びポリオール、例えばエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリトリトール、及びポリエチレングリコー
ルとのエステルを含む。この光重合性組成物中のモノマ
ーの総量は全混合物に対して１０〜８０重量％である。
【００１３】この光開始剤又は光開始剤系はこの目的の
ために知られている化合物のいずれでもよい。その例は
９−フェニル−アクリジン、９,１０−ジメチルベンゾ
フェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラースケトン、及び
ヘキサアリールビスイミダゾール／メルカプトベンズオ
キサゾールである。この光開始剤は０.０１〜１０重量
％の量で使用することができる。この光重合性材料はま
た他の添加剤例えば色素、顔料、可塑剤、接着促進剤、
充填剤、及び特に安定剤を含ませることもでき、後者は
材料が化学変化特に熱重合を受けることなく短時間コー
ティング温度に加熱されることに確実に耐えられるよう
にする。
【００１４】光重合性材料は回路板に好ましくは熱押出
により被覆する。支持体を予熱することも好ましい。予
熱温度は８０〜１８０℃、好ましくは１００〜１４０℃
である。光重合性材料は例えば、全表面に所望の層の厚
さで被覆するために適当な量を支持体の前縁(leading e
dge)に施す。他の変法においては光重合性材料を板の全
幅をカバーする膜状に連続的に被覆させる。光重合性材
料の高い粘度は支持体の下側を被覆することを可能に
し、それにより両側を同時に被覆することができる。異
なる光重合性材料を回路板の上及び下側に被覆するため
に使用することができる。例えば、高い粘度の材料を好
ましくは最初に上側に被覆し、そして膜形成性材料を下
側に被覆することができる。
【００１５】光重合性材料は支持体に、圧力下でカレン
ダー又はラミネーターのローラーに被覆する回路板を通
過させることにより分布させる。ローラーは好ましくは
回路板の温度より１０〜５０℃高い温度に加熱する。こ
の温度で光重合性材料の粘度は低下し、その結果ローラ
ー圧力下で材料が回路板のすべてのでこぼこ及びホール
から空気を追い出し、完全にその表面を被覆し、そして
ホールを満たす。塗膜の厚さは温度、ローラー圧力、及
びローラー供給速度により調節することができる。到達
可能な塗膜厚さの精度は全厚さの±１０％である。回路
板上における推奨されるカレンダー又はラミネーターロ
ーラーの圧力は０.２〜５、好ましくは０.５〜２kg／cm
2である。
【００１６】好ましい実施態様においては光重合性材料
を有する支持体の両側に透明シートを積層する。このシ
ートは光重合性層がその後の露光段階でカレンダーロー
ラー又は透明ポジに付着することを防ぎ、そしてそれら
は同時に光重合性層が空気中の酸素と接触してこれが光
重合性材料の感度を低下させることから保護する。好ま
しい保護用シートはポリエステルシート例えばポリエチ
レンテレフタレートである。適当な支持体材料は金属、
例えばアルミニウム、鋼、亜鉛及び銅、合成樹脂シー
ト、例えばポリエチレンテレフタレート、酢酸セルロー
ス、及びガラスである。銅をクラッドした合成樹脂板が
回路板を作るためにもっともよく使用される。
【００１７】化学線に対する露光は光重合を引き起こ
し、その結果露光及び未露光部分の間に溶解度の差異を
生じる。露光は回路パターンの透明ポジを通してなされ
る。この透明ポジはその他の方法で要求されるようなホ
ールと正確に一致するパターンを含む必要がない。それ
はむしろ導線のパターンを露光すれば充分である。未硬
化部分は適当な溶剤で洗い落とされる。洗浄時間は回路
板の表面の未露光部分は溶解するが、ホールの未露光又
は一部分露光した材料は溶解しないか又は完全には溶解
しないように選ばれる。表面に残る材料はレジスト層で
あり、そして下層の金属を後続のエッチング又は電気メ
ッキ段階で保護する。ホールに残る光重合性材料はホー
ル中のスルーめっきを保護する。
【００１８】すべての残存するレジストは最終的には強
アルカリストリッピング浴中で除去される。ホールが確
実に保護されるために露光する必要がないことは意外で
ありこれは従来技術の方法とは相反するものであった。
このことによりもしそうでなければ必要となるホトマス
クとホールの位置の正確な整合の必要を無くするもので
ある。その上、未重合の光重合性材料は重合した材料よ
りストリッピング工程で一層容易に除かれる。これは残
留物形成の危険率を減らし、それにより以後の工程をよ
り信頼性のあるものにする。
【００１９】本発明の方法により作られる層の厚さは広
い限界の中でその後の加工段階の要求に適合させること
ができる。この厚さは２〜１００ｍ及びそれ以上であっ
てよい。１５〜３０ｍの層がエッチングに好ましく、３
０〜５０ｍが電気メッキ層形成に好ましい。この方法は
はんだマスクを適用するために使用することもできる。
導線を有する回路板を上述のように被覆すると、導線と
ホールとの間の通路は被覆材料のすぐれた適合性の結果
として十分に満たされる。この回路板は露光及び現像
後、稠密化される。良好な適合性により光重合性材料と
回路板との間に良好な接着を生じるので、はんだ付け工
程はそうでなければ起こり得るはんだマスクの分離の危
険性なしに実行することができる。本発明をさらに例証
するため次の実施例を提示する。すべての部と百分率は
特記しない限り重量による。
【００２０】
【実施例】
実施例１ メチルメタクリレート／エチルアクリレート／ メタクリル酸（５１／２９／２０）のコポリマー ６５ｇ トリメチロールプロパントリメタクリレート ２５ｇ ビクトリアブルー ０.３ｇ エチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエート ４ｇ ベンゾフェノン ６.５ｇ ミヒラースケトン ２ｇ を使用して、光重合性材料を調製した。
【００２１】成分を押出機で完全に混合する。１００×
２００ｍｍ、厚さ３ｍｍで０.５〜６ｍｍの直径のホー
ルを持つ回路板を１００℃に加熱する。上記配合物を１
２０℃で溶融しそして熱グルーガンを用いて回路板の上
及び底側の前縁に２本の長片状に施す。ラミネーター
（Du Pont RISTON HRL）に MYLAR 92A ポリエチレンテ
レフタレート膜を装填し、そのローラーを１４０℃に加
熱する。回路板を０.５ｍ／分の供給速度でラミネータ
ーを通過させる。このことでローラーから光重合性材料
が約２５ｍの層厚で取り出される。すべてのホールは完
全に光重合性材料で満たされている。この回路板を線パ
ターンを通して露光するが、ホールは影響を受けないま
まである。このホールは１％炭酸ナトリウム溶液で現像
して線パターンを剥ぎ取った後においても満たされたま
まである。次いで回路板を慣用的な酸エッチング溶液で
エッチングし、そしてレジスト層を１％水酸化カリウム
溶液で除去する。ここでホールも被覆を除かれそして導
線及びスルーめっき接点を持つ回路板が得られる。
【００２２】実施例２ 光重合性材料を実施例１のように調製し、押出機で十分
に混合する。１００×２００ｍｍ、３ｍの厚さで０.５
〜６ｍｍの直径のホールを持つ銅をクラッドした、エポ
キシ樹脂板を１００℃に加熱する。上記混合物の２ｇを
１２０℃で溶融し、そして熱グルーガンを用いて回路板
の上及び下側の前縁に２本の長片状に施した。回路板を
実施例１におけるように１.５ｍ／分の供給速度でラミ
ネーターを通過させ、そしてローラーから光重合性材料
をポリエステルシートと支持体との間で約７５マイクロ
メーターの厚さで取り出される。回路板を線パターンを
通して露光し、そしてポリエステルシートを除いた後、
１％炭酸ナトリウム溶液で現像する。銅を慣用的な電気
めっき浴中で未被覆部分にめっきし、そしてレジストを
１％水酸化カリウム溶液で除く。銅ベースをエッチング
により除き、回路パターンが得られる。
【００２３】実施例３ 光重合性材料を実施例１におけるように１２５ｍの厚さ
の膜として押出しそして１２０℃で１ｍ／分の供給速度
でカレンダーがけをして１００×２００ｍｍ、３ｍｍの
厚さで０.５〜６ｍｍの直径のホールを持つ銅をクラッ
ドしたエポキシ樹脂板の両側に４０マイクロメーターの
厚さの層を得た。
【００２４】実施例４ １００×２００ｍｍ、厚さ３ｍｍで０.５〜６ｍｍの直
径のホールを持つ板を１００℃に加熱する。実施例１の
材料の２ｇを１２０℃に加熱し、回路板の上側の前縁に
長片状に施し、１２０℃で０.５ｍ／分の供給速度でカ
レンダーがけをした。慣用的な２５ｍの厚さのドライレ
ジスト膜を板の底側に同時に積層する。板を実施例１の
ように加工しそしてエッチング後、スルーめっきホール
を持つ回路板が得られる。
【００２５】実施例５ １００×２００ｍｍ、厚さ３ｍｍで導線を有する回路板
を１００℃に加熱する。市販の乾燥はんだマスクフィル
ム（Du Pont VACREL 8100）の感光層の２ｇを１２０℃
で溶融し、回路板の上及び下側の前縁に長片状に施し、
そして１２０℃で０.５ｍ／分でカレンダーがけをし
た。この回路板を適当なホトマスクを通してはんだ付け
のため被覆しないで残す部分を除くすべての部分に露光
し、そして上述のように洗い落として現像した。導線の
間の部分がはんだマスク材料で満たされ、そして導線が
２５マイクロメーターの厚さの層で被覆された回路板が
作られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブリツタ・シユルマイアー ドイツ連邦共和国デー−6000フランクフル ト．ギーベナーシユトラーセ60

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性のポリマーバインダー、付加重
    合性のエチレン不飽和化合物、及び放射線により活性化
    可能な開始剤を含む光重合性材料を用いる回路板の被覆
    方法であって、 (ａ) この光重合性材料を１００〜１８０℃の温度で回
    路板の表面に押出しにより施し、そして (ｂ) この光重合性材料を圧力下で少なくとも１つのロ
    ーラーにより板の表面上に分布させる工程からなる回路
    板の被覆方法。
  2. 【請求項２】 回路板が少なくとも１つのスルーめっき
    ホール又は回路パターンを有することを特徴とする請求
    項１記載の回路板の被覆方法。
  3. 【請求項３】 光重合性材料が溶剤を含まずそして１０
    ０〜１４０℃の温度で１０〜１０００Ｐａｓの粘度を有
    することを特徴とする請求項１記載の回路板の被覆方
    法。
  4. 【請求項４】 光重合性材料が１００〜１４０℃の温度
    で２０〜４００Ｐａｓの粘度を有することを特徴とする
    請求項１記載の回路板の被覆方法。
  5. 【請求項５】 光重合性材料及び回路板が８０〜１８０
    ℃に加熱され、そしてローラーが回路板より１０〜５０
    ℃高い温度を有することを特徴とする請求項１記載の回
    路板の被覆方法。
  6. 【請求項６】 回路板が変化したスルーめっきホールを
    有し、そして光重合性材料がホールを経て加圧されるよ
    うにローラーの圧力及び粘度が調節される請求項２記載
    の回路板の被覆方法。
  7. 【請求項７】 回路板上におけるローラーの圧力が０.
    ２〜５kg／cm2であることを特徴とする請求項１記載の
    回路板の被覆方法。
  8. 【請求項８】 回路板が両側で同時に被覆されることを
    特徴とする請求項１記載の回路板の被覆方法。
  9. 【請求項９】 光重合性材料が回路板に被覆された後、
    透明な保護シートでカバーされることを特徴とする請求
    項１記載の回路板の被覆方法。
  10. 【請求項１０】 透明な保護シートが光重合性材料の表
    面に積層されることを特徴とする請求項９記載の回路板
    の被覆方法。
  11. 【請求項１１】 スルーめっきホールを有する銅をクラ
    ッドした回路板を熱可塑性のポリマーバインダー、付加
    重合性のエチレン不飽和化合物及び放射線により活性化
    可能な開始剤を含む光重合性材料を用いて被覆し、この
    被覆した回路板を回路要素を有するマスクを通して露光
    し、可溶性部分を溶剤で洗い落としてエッチング可能な
    レジストを形成させ、カバーされていない銅表面をエッ
    チング又は電気めっきすることによる印刷回路の製造方
    法。
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