JPH09293964A - 内層回路入り積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化処理を行なった後の内層回路に色調が薄
くなった部分が形成されにくく、外観上仕上がりの良い
内層用基板を得ることができ、かつ、エッチング精度が
優れた回路を形成した内層回路入り積層板が得られる内
層回路入り積層板の製造方法を提供する。 【解決手段】 現像液及び剥離液に、モノ高級脂肪酸グ
リセリンエステル及びポリオキシアルキレンエーテルを
含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子機器等
に使用される内層回路入り積層板の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板の製造に用いられ
る内層回路入り積層板は、銅張り積層板等の有機系基板
の表面に回路を形成して内層用基板を製造し、その内層
用基板に酸化処理を行った後、その内層用基板の上及び
／又は下にプリプレグを積み重ね、さらにそのプリプレ
グの最外層に金属箔を配して積層し、次いで加熱加圧成
形して製造されている。

【０００３】内層用基板表面の回路を形成する方法とし
ては、いわゆるサブトラクティブ法と呼ばれる方法で主
に回路形成されており、具体的には、銅張り積層板の表
面の銅箔に感光性レジストを施し、次いでその感光性レ
ジストにマスクフィルムを接触させた後、ＵＶ光等を照
射して露光する。次いでマスクフィルムで遮蔽してＵＶ
光等を照射していない部分の感光性レジストを溶解して
現像し、水洗した後、感光性レジストが溶解した部分の
銅箔をエッチングし、水洗し、次いで残る感光性レジス
トを溶解して剥離し、水洗して回路が形成されている。

【０００４】感光性レジストにアルカリ現像型の感光性
レジストを用いて、多数の基板に連続して回路を形成す
る場合、現像の工程で用いる現像液に感光性レジストが
大量に溶解して液の粘度が上昇し、その粘度が高い液が
撹拌されることにより泡が大量に発生し、現像液が感光
性レジストと均一に接触しにくくなるため、現像して得
られる感光性レジストの幅が太くなったり、マスクフィ
ルムで遮蔽した部分の除去が不十分となり、得られる回
路のエッチング精度が低下するという問題があった。そ
のため一般に消泡剤と呼ばれる添加剤を現像液に含有さ
せることにより泡の発生を防ぎ、エッチング精度を改良
している。

【０００５】また、感光性レジストにアルカリ現像型の
感光性レジストを用いて、多数の基板に連続して回路を
形成する場合の剥離の工程で用いる剥離液にも、現像液
と比較すると量は少ないが感光性レジストが溶解して泡
が発生し感光性レジストの剥離が不十分になるため、剥
離液にも消泡剤を含有させて処理を行っている。

【０００６】この消泡剤としては、例えば、特開平２−
２４４１４３号に示されるような、鉱物油、植物油、ア
ルコール、界面活性剤、シリコーン等の各種の化合物が
検討されている。また、現像液及び剥離液に含有させる
消泡剤は一般に同じものが使用されている。

【０００７】また、内層回路入り積層板は、表面に回路
を形成した内層用基板に酸化処理を行い、次いでプリプ
レグ等と積み重ね加熱加圧成形して製造されている。こ
の酸化処理は一般に黒化処理と呼ばれる化学的酸化処理
であり、回路とプリプレグの接着強度を高めるために、
回路表面の銅を化学処理により酸化して、銅の表面に微
細な凹凸を有する黒色の酸化処理皮膜を形成し、接着性
を向上させる処理である。

【０００８】上記方法で回路を形成した後、酸化処理を
行うと、回路の一部に色調が薄くなる部分が発生する場
合があった。この部分的に色調が薄くなる部分が発生し
た内層用基板を用いて内層回路入り積層板を製造し、こ
の内層回路入り積層板の最外層の金属箔をエッチングし
て外層回路を形成すると、外層回路の間の絶縁部から部
分的に特に色調が薄くなった内層の回路の部分が斑点状
に透けて見える現象が発生する場合があった。この斑点
状に透けて見える部分は、内層の回路の表面に異物が混
入した場合や、内層の回路の一部が欠けてなくなった場
合と同じように見え、実際に内層の回路の表面に異物が
混入した場合や、内層の回路の一部が欠けてなくなった
場合と見分けがつかないため、酸化処理を行った後外観
検査をして選別する必要があり、酸化処理工程の生産性
が低いという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するために成されたもので、その目的とするとこ
ろは、銅張り積層板の表面にアルカリ現像型の感光性レ
ジストを施した後、露光し、次いで消泡剤を含有する現
像液を用いて現像した後、エッチングし、次いで消泡剤
を含有する剥離液を用いて剥離して回路を表面に有する
内層用基板を形成し、その内層用基板に酸化処理を行な
った後、その内層用基板とプリプレグを積層し、加熱加
圧成形して製造する内層回路入り積層板の製造方法であ
って、酸化処理を行なった後の内層回路に色調が薄くな
った部分が形成されにくく、外観上仕上がりの良い内層
用基板を選別せずに得ることができ、かつ、エッチング
精度が優れた回路を形成した内層回路入り積層板が得ら
れる内層回路入り積層板の製造方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に発明者らは検討を重ねた結果、現像液及び剥離液に含
有する消泡剤の化合物の種類が、酸化処理を行なった後
の回路に色調が薄くなった部分が形成される原因の一つ
であることを見い出した。そして、回路のエッチング精
度を低下させずに、酸化処理を行なった後の回路に色調
が薄くなった部分が形成されにくい消泡剤を見い出し課
題を解決した。

【００１１】本発明の請求項１記載の内層回路入り積層
板の製造方法は、銅張り積層板の表面にアルカリ現像型
の感光性レジストを施した後、露光し、次いで消泡剤を
含有する現像液を用いて現像した後、エッチングし、次
いで消泡剤を含有する剥離液を用いて剥離して回路を表
面に有する内層用基板を形成し、その内層用基板に酸化
処理を行なった後、その内層用基板とプリプレグを積層
し、加熱加圧成形して製造する内層回路入り積層板の製
造方法において、現像液及び剥離液に含有する消泡剤
が、モノ高級脂肪酸グリセリンエステル及びポリオキシ
アルキレンエーテルを含有することを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項２記載の内層回路入り積層
板の製造方法は、請求項１記載の内層回路入り積層板の
製造方法において、感光性レジストが、ネガタイプ、厚
み１０〜５０μｍのシート状感光性レジストであること
を特徴とする。

【００１３】本発明の請求項３記載の内層回路入り積層
板の製造方法は、請求項１又は請求項２記載の内層回路
入り積層板の製造方法において、モノ高級脂肪酸グリセ
リンエステルが、モノステアリン酸グリセリンエステル
であることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の内層回路入り積層板の製
造方法は、銅張り積層板の表面にアルカリ現像型の感光
性レジストを施した後、露光し、次いで消泡剤を含有す
る現像液を用いて現像した後、エッチングし、次いで消
泡剤を含有する剥離液を用いて剥離して回路を表面に有
する内層用基板を形成し、その内層用基板に酸化処理を
行なった後、その内層用基板とプリプレグを積層し、加
熱加圧成形して製造する。

【００１５】本発明に用いられる銅張り積層板として
は、片面又は両面に銅箔が張られている板であればよ
く、例えば、ガラス等の無機質繊維やポリエステル、ポ
リアミド、ポリアクリル、ポリイミド等の有機質繊維
や、木綿等の天然繊維のクロス、ペーパー等の基材を、
エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂
系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂系等の熱硬化性樹脂の単独、変性物、混合物、ま
たは、これらにシリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミ
ニウム、タルク等の無機質粉末充填材や、ガラス繊維、
パルプ繊維、合成繊維、セラミック繊維等の繊維質充填
材を含有する熱硬化性樹脂で接着し、片面又は両面に銅
箔が張られている板や、上記熱硬化性樹脂単独のシート
の片面又は両面に銅箔が張られている板等が挙げられ
る。なお、この銅張り積層板は、必要に応じて内部にも
回路を有していてもよい。また、銅張り積層板の銅箔と
しては電解銅箔、圧延銅箔等が挙げられ、銅箔の厚み
は、５〜７０ミクロンであることが好ましい。５ミクロ
ン未満の場合は銅箔の入手が困難となり、７０ミクロン
を越える場合は回路のエッチング精度が低下する。

【００１６】本発明に用いられる感光性レジストとして
は、アルカリ現像型の、シート状のドライフィルム、イ
ンク等が挙げられる。厚み１０〜５０μｍのシート状感
光性レジストの場合、適度の解像度と適度の銅箔との密
着力を合わせ持ち好ましい。なお、感光性レジストはネ
ガタイプが好ましい。光が照射された部分の感光性レジ
ストが現像により除去されるポジタイプは銅箔との密着
力が劣るため、回路を形成するとき欠け不具合が発生し
やすい。

【００１７】上記銅張り積層板の表面に上記アルカリ現
像型の感光性レジストを施した後、露光を行う。感光性
レジストを施す方法及び露光の方法としては、特に限定
するものではなく、使用する感光性レジストに応じて一
般の方法が適用可能である。

【００１８】次いで、消泡剤を含有する現像液を用いて
現像を行う。この現像液に含有する消泡剤が、モノ高級
脂肪酸グリセリンエステル及びポリオキシアルキレンエ
ーテルを含有することが重要である。このどちらか一方
又は両方を含まない場合は、現像液に泡が大量に発生し
て、回路のエッチング精度が低下する場合がある。

【００１９】モノ高級脂肪酸グリセリンエステルは、高
級脂肪酸とグリセリンとのエステルであり、グリセリン
の部分の水酸基が現像液と親和性を有し、高級脂肪酸の
部分が感光性レジストと親和性を有するため、感光性レ
ジストの溶解した剥離液を界面活性して消泡する効果が
大きく好ましい。なお、本発明の高級脂肪酸とは、炭素
数が１５以上の脂肪酸を表す。モノ高級脂肪酸グリセリ
ンエステルとしては、例えば、モノステアリン酸グリセ
リンエステル、モノバルミチン酸グリセリンエステル等
が挙げられる。モノステアリン酸グリセリンエステル
が、消泡する効果が特に大きく好ましい。

【００２０】また、ポリオキシアルキレンエーテルは、
下記式（ａ）で表される化合物であり、モノ高級脂肪酸
グリセリンエステルと併用することにより、消泡する効
果が大きくなる。なお、式（ａ）中Ｒ及びＲ’はアルキ
ル基を表し、ｎは正の整数を表し、ｍは２以上の正の整
数を表す ＲＯ（Ｃ_n Ｈ_2nＯ）_m Ｒ’ （ａ）。

【００２１】なお、現像液に含有する消泡剤は、モノ高
級脂肪酸グリセリンエステル及びポリオキシアルキレン
エーテルのみに限定されるものではなく、必要に応じ
て、ソルビタン脂肪酸エステルやポリオキシアルキレン
脂肪酸エステル等の界面活性剤、ジアルキルポリジオキ
サン等のシリコーン、脂肪アルコール等のアルコール、
鉱物油、植物油等を含有していてもよい。

【００２２】なお、現像液に含有する消泡剤以外の成分
としては、一般に炭酸ナトリウム等の弱アルカリと水で
あり、弱アルカリの濃度は水１００重量部に対して０．
５〜２重量部、また現像液の処理温度は２５〜３５℃が
一般である。

【００２３】現像液に消泡剤を含有する量としては、水
１００重量部に対してモノ高級脂肪酸グリセリンエステ
ル及びポリオキシアルキレンエーテルの合計量を０．０
２〜０．１重量部含有すると好ましい。０．０２重量部
未満の場合は界面活性力が小さく、現像液に泡が発生し
て回路のエッチング精度が低下する場合があり、また、
０．１重量部を越えて含有させても消泡する効果は変わ
らず経済的でない。

【００２４】次いで、エッチングを行う。エッチングの
方法は特に限定するものではなく、使用する感光性レジ
ストに応じて一般の方法が適用可能である。

【００２５】次いで、消泡剤を含有する剥離液を用いて
剥離を行い回路を形成する。この剥離液に含有する消泡
剤が、モノ高級脂肪酸グリセリンエステル及びポリオキ
シアルキレンエーテルを含有することが重要である。こ
のどちらか一方又は両方を含まない場合は、酸化処理を
行なった後の内層回路に色調が薄くなった部分が形成さ
れる場合があったり、剥離液に泡が発生して感光性レジ
ストの剥離が不十分になる場合がある。

【００２６】なお、剥離液に含有する消泡剤以外の成分
としては、一般に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリと水であり、アルカリの濃度は水１００重量
部に対して１〜４重量部、また剥離液の処理温度は４０
〜６０℃が一般である。

【００２７】剥離液に消泡剤を含有する量としては、剥
離液１００重量部に対して、モノ高級脂肪酸グリセリン
エステル及びポリオキシアルキレンエーテルの合計量を
０．０２〜０．０５重量部含有すると好ましい。０．０
２重量部未満の場合は界面活性力が小さく剥離が不十分
となって、厚みの薄い感光性レジストや、小さな感光性
レジストが残留する場合があり、また、０．０５重量部
を越えると酸化処理を行なったとき、内層回路に部分的
に色調が薄くなる部分が発生する場合がある。

【００２８】次いで、回路を表面に形成した内層用基板
に酸化処理を行なう。この酸化処理は、一般に黒化処理
と呼ばれる化学的酸化処理であり、回路とプリプレグの
接着強度を高めるために、回路表面の銅を化学処理によ
り酸化して、銅の表面に微細な凹凸を有する黒色の酸化
処理皮膜を形成し、接着性を向上させる処理であり、一
般的には酸化剤とアルカリを含む液で処理を行う。感光
性レジストや、消泡剤等が回路の上に残留していると酸
化処理の反応性を変化させ、回路に部分的に特に色調が
薄くなる部分が発生するが、本発明の製造方法を用いる
と、回路に部分的に特に色調が薄くなる部分が発生しに
くくなる。これは、感光性レジストを均一に除去するこ
とができるため厚みの薄い感光性レジストが回路の上に
残留しにくくなる、又は消泡剤が回路の上に残留にくく
なる効果により、均一に酸化処理が行われるためと考え
られる。

【００２９】次いで、内層用基板とプリプレグを積層す
る。このプリプレグは上記銅張り積層板の場合と同様の
熱硬化性樹脂を、上記銅張り積層板の場合と同様の基材
に含浸したものであり、必要に応じて加熱乾燥されてい
てもよい。

【００３０】次いで、加熱加圧成形を行い、内層回路入
り積層板を得る。なお、加熱加圧の条件としては、用い
たプリプレグの熱硬化性樹脂が硬化する条件で適宜調整
して加熱加圧を行う。

【００３１】

【実施例】

（実施例１）消泡剤としてモノステアリン酸グリセリン
エステル及びポリオキシアルキレンエーテルを含有する
消泡剤［日本表面化学株式会社製、品名 Ｙ−１９１９
Ｎ］を用いて、水１００重量部に対し、その消泡剤を
０．０４重量部含有し、炭酸ナトリウムを１重量部含有
する現像液を調整した。

【００３２】また、水１００重量部に対し、現像液に含
有させた消泡剤と同じ消泡剤を０．０２５重量部含有
し、水酸化ナトリウムを３重量部含有する剥離液を調整
した。

【００３３】次いで、大きさ５０×５０ｃｍ、銅箔を除
く厚み０．２ｍｍの両面ガラス基材エポキシ樹脂銅張り
積層板［松下電工株式会社製、品名 Ｒ−１７６６］の
銅箔（厚み３５μｍ）表面に、厚み３０μｍ、ネガタイ
プ、シート状、アルカリ現像型の感光性レジスト［東京
応化工業株式会社製、品名 ＡＦ−７３０］を貼り付け
た。次いで、その感光性レジストにマスクフィルムを接
触させた後、５０ｍＪ／平方ｃｍの光量のＵＶ光を照射
して露光し、マスクフィルムを離した後、室温で３０分
放置した。

【００３４】なお、上記マスクフィルムのパターンの形
状としては、導体の幅、及び導体と導体の間隔が１５０
μｍ、長さが２００ｍｍの回路が２０００本で構成され
るパターンを用いた。

【００３５】次いで、温度２８℃に加温した上記現像液
を２分間スプレーしてマスクフィルムで遮蔽してＵＶ光
を照射していない部分の感光性レジストを溶解して現像
した後、水洗し、次いで、塩化第２銅エッチング液を用
いて感光性レジストが溶解した部分の銅箔をエッチング
した後、水洗し、次いで、温度４８℃に加温した上記剥
離液を２分間スプレーして残る感光性レジストを溶解し
て剥離した後、水洗して回路を表面に有する内層用基板
を得た。なお、この現像、エッチング、剥離及び各工程
間の水洗は５０枚連続して処理を行った。

【００３６】得られた回路のエッチング精度の評価とし
て、残銅不具合の発生数を上記マスクフィルムのパター
ンの形状を基準として評価した。評価方法としては光学
式ＡＯＩ検査機［大日本スクリーン株式会社製、品名
ＯＰＩ−２６００］を用いて、上記基準から３０μｍ以
上銅が残っている部分の数を、５０枚連続して処理した
最後の５枚を両面評価した。その結果は表１に示すよう
に、残銅不具合の発生数は１２個であった。

【００３７】次いで、得られた回路の銅箔表面をバフ研
磨した後、２５℃の塩化銅液に２５秒浸漬し、水洗し、
次いで、室温の塩酸液に６０秒浸漬し、水洗し、次い
で、９６℃の亜塩素酸ナトリウム、リン酸ナトリウム及
び水酸化ナトリウムを含む水溶液に６０秒浸漬し、水洗
して回路に酸化処理を施した後、１００℃で２０分乾燥
を行った。

【００３８】エッチング精度の評価を行った内層用基板
を用いて、酸化処理を行なった後の内層回路の色調が薄
くなった部分の発生数を、目視により評価した。その結
果は表１に示すように４個であった。

【００３９】次いで、その酸化処理を施した内層用基板
に、厚み０．１５ｍｍ、樹脂含有率５０％のガラス基材
エポキシ樹脂プリプレグ［松下電工株式会社製、品名
Ｒ−１６６１］を上下に各２枚づつ重ね、さらにそのプ
リプレグの外側に厚み１８μｍの銅箔を配して積層し、
この積層物を温度１７０℃、圧力３．９ＭＰａの条件で
６０分加熱加圧成形して内層回路入り積層板を得た。

【００４０】得られた内層回路入り積層板の外層の銅箔
を全面エッチングした後、内層回路に色調が薄くなった
部分の有無を目視により５枚評価したところ、色調が薄
くなった部分は確認されなかった。

【００４１】（実施例２）現像液に配合する消泡剤の量
を０．１重量部としたこと、及び剥離液に配合する消泡
剤の量を０．０４重量部としたこと以外は実施例１と同
様にして内層回路入り積層板を得た。

【００４２】また、実施例１と同様にして得られた回路
の残銅不具合の発生数、及び酸化処理を行なった後の内
層回路の色調が薄くなった部分の発生数、及び内層回路
入り積層板の内層回路の色調が薄くなった部分の発生数
を評価した。その結果、残銅不具合の発生数は１０個で
あり、酸化処理を行なった後の内層回路の色調が薄くな
った部分の発生数は７個であり、内層回路入り積層板の
内層回路の色調が薄くなった部分の発生数は１個であっ
た。

【００４３】（比較例１）現像液及び剥離液に消泡剤を
含有しないこと以外は実施例１と同様にして、内層回路
入り積層板を得た。

【００４４】また、実施例１と同様にして得られた回路
の残銅不具合の発生数、及び酸化処理を行なった後の内
層回路の色調が薄くなった部分の発生数、及び内層回路
入り積層板の内層回路の色調が薄くなった部分の発生数
を評価した。その結果、残銅不具合の発生数は１２１個
であり、酸化処理を行なった後の内層回路の色調が薄く
なった部分の発生数は１２個であり、内層回路入り積層
板の内層回路の色調が薄くなった部分の発生数は５個で
あった。

【００４５】（比較例２）現像液及び剥離液に配合する
消泡剤として、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル
［東邦千葉化学工業株式会社製、品名 プロナール５０
２］を用いて、水１００重量部に対し、その消泡剤を
０．１重量部含有する現像液を調整し、水１００重量部
に対し、その消泡剤を０．０７重量部含有する剥離液を
調整したこと以外は実施例１と同様にして、内層回路入
り積層板を得た。

【００４６】また、実施例１と同様にして得られた回路
の残銅不具合の発生数、及び酸化処理を行なった後の内
層回路の色調が薄くなった部分の発生数、及び内層回路
入り積層板の内層回路の色調が薄くなった部分の発生数
を評価した。その結果、残銅不具合の発生数は４５個で
あり、酸化処理を行なった後の内層回路の色調が薄くな
った部分の発生数は３９個であり、内層回路入り積層板
の内層回路の色調が薄くなった部分の発生数は１０個で
あった。

【００４７】

【表１】

【００４８】（結果のまとめ）各実施例は各比較例と比
較して残銅不具合の発生が少なく、エッチング精度が優
れていることが確認された。また、各実施例は各比較例
と比較して酸化処理を行なった後の内層回路の色調が薄
くなった部分の発生数が少なく、外観上仕上がりの良い
内層回路入り積層板が得られることが確認された。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係る内層回路入り積層板の製造
方法によると、酸化処理を行なった後の内層回路に色調
が薄くなった部分が形成されにくく、外観上仕上がりの
良い内層用基板を選別せずに得ることができ、かつ、エ
ッチング精度が優れた回路を形成した内層回路入り積層
板を得ることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅張り積層板の表面にアルカリ現像型の
   感光性レジストを施した後、露光し、次いで消泡剤を含
   有する現像液を用いて現像した後、エッチングし、次い
   で消泡剤を含有する剥離液を用いて剥離して回路を表面
   に有する内層用基板を形成し、その内層用基板に酸化処
   理を行なった後、その内層用基板とプリプレグを積層
   し、加熱加圧成形して製造する内層回路入り積層板の製
   造方法において、現像液及び剥離液に含有する消泡剤
   が、モノ高級脂肪酸グリセリンエステル及びポリオキシ
   アルキレンエーテルを含有することを特徴とする内層回
   路入り積層板の製造方法。
2. 【請求項２】 感光性レジストが、ネガタイプ、厚み１
   ０〜５０μｍのシート状感光性レジストであることを特
   徴とする請求項１記載の内層回路入り積層板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 モノ高級脂肪酸グリセリンエステルが、
   モノステアリン酸グリセリンエステルであることを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の内層回路入り積層板
   の製造方法。