JPH0951155A

JPH0951155A - ソルダーマスクの形成方法

Info

Publication number: JPH0951155A
Application number: JP20228895A
Authority: JP
Inventors: Kinichi Kanemitsu; 均一金光; Seiichi Takahashi; 清一高橋; Kunihiro Nagamine; 邦浩永峰; Junsuke Tanaka; 淳介田中
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【解決手段】絶縁基板上に導体による配線回路を形
成した配線回路基板に於けるソルダーマスクの形成方法
であって、前記配線回路の半田を付着させるべき部位を
除く導体部分に、選択的に電解クロメート処理によりク
ロメート皮膜を形成し、該皮膜をソルダーマスクとして
使用することを特徴とするソルダーマスクの形成方法。【効果】半田の付着による導体間の短絡または導体
の変色を防止でき、しかも、本発明におけるソルダーマ
スクは金属酸化物皮膜であることから、耐熱性に優れて
おり、耐熱基板の用途に極めて有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度プリント配
線された基板に、半田の付着を防止できる耐半田保護層
たるソルダーマスクを形成し、必要な箇所に半田を付着
させるプリント配線板のソルダーマスク形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板において、回路の
保護または部品半田付け時の半田による短絡防止のため
に、樹脂組成物をソルダーマスクとして用いることは公
知である。かかるソルダーマスク用樹脂としては、一般
的に熱硬化性樹脂または感光性樹脂が使用されている。
前記熱硬化性樹脂のソルダーマスクは、スクリーン印刷
法により塗布して得られるものではあるが、多くの場
合、印刷時のブリード、にじみ、あるいは配線回路間に
樹脂が埋設されないという塗布欠陥現象が発生し、これ
がために、プリント配線板の高密度化に対応しきれなく
なっている。こうした問題点を解決するために、感光性
樹脂を使用し、フォトリソグラフィーによってパターニ
ングすることでソルダーマスクを形成する方法も知られ
ているが、厚導体回路に於ける被覆性、耐熱性または回
路との密着性等の点で必ずしも十分満足できる状況とは
言えない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、ソルダ
ーマスクで被覆したい配線回路部に、半田を完全にはじ
く金属酸化物、即ち具体的にはクロメート皮膜を電気メ
ッキ法により形成することを発想し、かくすることによ
り、該通電部が完全に被覆できることに着目し、該クロ
メート被膜が驚くべきことに、実質的なソルダーマスク
として使用できることを見いだした。即ち、電解クロメ
ート処理により、半田適性の悪いまたは濡れ性の悪いク
ロメート皮膜をソルダーマスクとして形成する事が本発
明の目的に有効である事を見出し、本発明を完成したの
である。

【０００４】本発明の課題はかくして、プリント配線板
の配線回路部に電解クロメート処理することで、クロメ
ート皮膜を形成し、半田による回路間の短絡を防止し、
かつ耐熱性、耐薬品性、耐候性の優れたソルダーマスク
を形成することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、絶
縁基板上に導体による配線回路を形成した配線回路基板
に於けるソルダーマスクの形成方法であって、前記配線
回路に電解クロメート処理によりクロメート皮膜を形成
し、該皮膜をソルダーマスクとして使用することを特徴
とするソルダーマスクの形成方法であり、また、前記ソ
ルダーマスクを配線回路の所望の部分に選択的に被覆す
るソルダーマスクの形成方法であり、また、前記配線回
路基板に於いて、前記クロメート皮膜からなるソルダー
マスク上に絶縁性樹脂組成物からなるソルダーレジスト
樹脂皮膜を形成し、該皮膜と前記クロメート皮膜とを複
合形成するソルダーマスクの形成方法であり、前記ソル
ダーマスクが黒色クロメート皮膜であるソルダーマスク
の形成方法である。

【０００６】また、本発明は、絶縁基板上に導体による
配線回路を形成した配線回路基板であって、該配線回路
上に電解クロメート処理により形成されたクロメート皮
膜がソルダーマスクとして該導体の所望の部位を被覆形
成して設けられている配線回路基板であり、また、前記
配線回路基板に於いて、前記クロメート皮膜からなるソ
ルダーマスク上にさらに絶縁性樹脂組成物からなるソル
ダーレジスト樹脂皮膜が形成され、該皮膜と前記クロメ
ート皮膜とが複合形成されて設けられている配線回路基
板であり、また、前記ソルダーマスクが黒色クロメート
皮膜である配線回路基板である。

【０００７】即ち、本発明の技術的特定事項ないし要旨
は、本発明は配線回路基板を構成する一般的な縁層基板
が、これ自体の表面には半田が付着されないことを利用
し、半田との親和性の高い配線回路上においてのみ電解
クロメート処理によりクロメート皮膜で被覆し、該皮膜
をソルダーマスクとして使用することを特徴とするソル
ダーマスク形成方法である。また、前記配線回路に於い
てメッキリードまたは半田を付着させるべき部位を除く
導体部にのみ前記記載のソルダーマスクを形成する方法
であり、また、前記ソルダーマスクが黒色クロメート皮
膜である前記記載のソルダーマスクを形成する方法であ
る。また、前記クロメート被膜からなるソルダーマスク
を形成した後に、さらに樹脂組成物からなるソルダーマ
スクを形成する前記記載のソルダーマスクを形成する方
法を要旨とするものである。さらに斯くしてクロメート
皮膜がソルダーマスクとして該導体の所望の部位を被覆
形成して設けられている配線回路基板をも要旨とするも
のである。

【０００８】要するに、本発明は、前記配線回路に電解
クロメート処理によりクロメート皮膜を電析させ、通電
部のみにソルダーマスクを形成する方法およびクロメー
ト被膜からなるソルダーマスクの形成された配線回路基
板を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面を参照しな
がら詳細に説明する。図１は、絶縁基板１１上に形成さ
れた導体、例えば銅箔を、フォトエッチング等によって
メッキリード１３を付加したパターンに形成された配線
回路１２を有するメッキリード付配線回路基板１０であ
る。このような配線回路基板を使用する。

【００１０】図２は、図１に示した配線基板における配
線回路１２の、半田を付着させる部位１６とメッキリー
ド１３部に、耐メッキ保護マスク１５を形成し、電解ク
ロメート処理を行うことで露出した導体部にクロメート
皮膜１４を形成した状態を示すものである。

【００１１】つぎに、図３に示すように、上記耐メッキ
保護マスク１５を除去し、メッキリード１３を除いた配
線回路部に耐エッチングマスク１７を形成する。続い
て、図４のごとく、メッキリード１３をエッチングし、
耐エッチングマスク１７を除去することで配線回路基板
を得るのである。

【００１２】本発明のソルダーマスク形成方法は、上記
のごとく電解クロメート処理により、通電部すなわち導
体のみにクロメート皮膜を電析する方法であるが、電解
クロメート処理としては公知の技術が使用できる。例え
ば無水クロム酸を主成分として硫酸、ケイフッ化物など
の陰イオンまたは添加剤を添加した溶液に鉛を陽極と
し、陰極に被メッキ物を設置して電解メッキを行う方法
が適用できる。

【００１３】電解クロメート処理として光沢クロメート
処理、有色クロメート処理、黒色クロメート処理、濃緑
色クロメート処理があるが、外観検査の容易性の点から
黒色クロメート処理が好ましい。なお、本発明における
電解クロメート処理の条件はそれ自体公知であって特に
限定するものではなく、例えば後記実施例記載の条件を
参酌して当業者が適宜選択することができる。また、ク
ロメート皮膜１４を形成した後、絶縁性樹脂組成物から
なるソルダーレジスト皮膜を形成してもよい。ソルダー
レジストにはメラミン系、エポキシ系、アクリル系、メ
タクリレート系、イミド系樹脂で液状またはドライフィ
ルムタイプの感光性あるいは熱硬化性の樹脂が使用でき
る。

【００１４】本発明に用いられる絶縁基板１１として
は、特に規定はしないが、ガラスエポキシ銅張積層板、
ガラス変性ポリイミド銅張積層板、ガラスポリイミド銅
張積層板、ガラスフッ素樹脂銅張積層板、ＢＴレジンガ
ラス布銅張積層板、ＢＮレジンガラス布銅張積層板、ガ
ラスポリフェニレンオキサイド樹脂銅張積層板、アラミ
ド銅張積層板、ポリエステル樹脂銅張板、ポリイミド樹
脂銅張板等の絶縁樹脂基板、またはアルミナ基板、炭化
珪素基板、窒化アルミニウム基板、ベリリア基板等のセ
ラミックス基板、あるいは金属ベース基板、金属コア基
板等の金属絶縁基板等から選択すればよい。

【００１５】本発明に用いられる導体には、銅、銅−ベ
リリウム合金、ニッケル、アルミニウム箔等の金属箔単
体、または前記金属箔にメッキを行ったもの、あるいは
導電性ペースト等が使用できる。一般的には、比較的に
安価に且つ容易に入手可能でファインパターン形成が可
能な市販の電解銅箔、圧延銅箔等が用いられる。

【００１６】本発明に用いられる配線回路加工の方法と
しては、通常のプリント配線基板で使用される公知のパ
ターニング（エッチングまたは印刷）法などが使用でき
る。回路パターンとしては、メッキリード１３を設ける
ことで、ソルダーマスクを形成する回路が電気的に独立
した回路とならないように接続させる。即ち、外部電源
から通電させることで、該通電回路にのみクロメート皮
膜が形成でき、一方通電されない回路にはクロメート皮
膜が形成されないようにできるのでメッキリード１３を
設けることが望ましい。

【００１７】半田を付着させる部位の導体表面には、Ａ
ｕメッキ、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ａｇメッキ、Ｐｄメッキ
等のメッキ処理を行うことが好ましい。このメッキ処理
は、ソルダーマスクを形成する前、あるいは形成後に行
うことができる。なおメッキ処理を行わない場合、耐熱
フラックス等の防錆処理を行ってもよい。

【００１８】本発明に用いられる耐メッキ保護マスク１
５または耐エッチング保護マスク１７は、通常のプリン
ト配線基板で使用される公知の回路形成用レジストが使
用できるが、作業性または環境の点から水溶性タイプの
ドライフィルムが好ましい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例として本発明のより具体的な実
施の態様を、図面を参照しながら説明する。（実施例１）図１〜図４を参照しながら、本発明による
配線回路基板の製造方法の一例を説明する。まず、絶縁
基板１１上にメッキリード１３を付加した配線回路パタ
ーンを形成する。この配線回路パターンの形成は、通常
のプリント配線板の技術で加工を行い、メッキリード付
配線回路基板１０を作製し（図１）、半田を付着させる
部位１６とメッキリード１３部に、耐メッキ保護マスク
１５を形成し、電解クロメート処理を行うことで露出し
た導体部１２上にクロメート皮膜１４を電析させる（図
２）。

【００２０】しかるのち、耐メッキ保護マスク１５をア
ルカリ溶液で剥離し、メッキリード１３以外の導体部
に、耐エッチング保護マスク１７を形成（図３）して、
塩化第二銅溶液によりメッキリード１３をエッチング除
去し、耐エッチング保護マスク１７をアルカリ溶液にて
剥離する（図４）。かくして、絶縁基板１１上に形成さ
れた配線回路パターンの半田を付着させる部位１６を除
く導体部１２上にのみ選択的にクロメート皮膜からなる
ソルダーマスク１４が形成されることになるのである。

【００２１】ここでは、電解クロメート処理として黒色
クロメートメッキを行い、厚さ１μｍ程度の皮膜を形成
してソルダーマスク１４を形成した。この部分を拡大断
面図で示すと、( 図８は本発明方法によって得た図６の
配線回路基板のＡ−Ａ’線上の断面図であり、図９は同
じく配線回路基板のＢ−Ｂ’線上の断面図である )、図
８および図９のごとく、ソルダーマスク１４が導体回路
１２の表面と側面を覆う形状で形成され、半田槽に２４
０℃、５秒間浸漬しても、ソルダーマスク１４が半田を
完全にはじくので、導体回路１２間での短絡は皆無であ
ると云う優れた作用・効果を奏するのである。２０は半
田である。なお、絶縁基板１１としてはＦＲ−４グレー
ドの厚み１．６ｍｍのガラスエポキシ銅張積層板を使用
し、耐メッキ保護マスク１５と耐エッチング保護マスク
１７には水溶性タイプのドライフィルムを使用した。

【００２２】（実施例２）上述の実施例１において半田
を付着させる部位１６は無処理であったが、本実施例で
は半田を付着させるべき部位１６に電解Ｎｉ−Ａｕメッ
キを行う配線回路基板の製造方法を図５〜図６を参照し
て説明する。まず、メッキリード付配線回路基板（図
１）を実施例１と同様に作製し、半田を付着させる部位
１６のみ露出させるように耐メッキ保護マスク１５を形
成して露出した部位１６上に、電解Ｎｉ−Ａｕメッキを
行う（図５）。

【００２３】しかるのち、耐メッキ保護マスクをアルカ
リ溶液にて剥離し、実施例１の図２で説明した方法でソ
ルダーマスク１４、即ち、クロメート皮膜１４を形成す
る。次に、図２における耐メッキ保護マスクをアルカリ
溶液で剥離し、塩化第二銅溶液にてメッキリード１３部
をエッチング除去する（図６）。この方法では金メッキ
皮膜１８とクロメート皮膜１４がいずれも不溶性、ある
いは難溶性の金属であることから耐エッチング保護マス
クとなる。電解クロメート処理は実施例１と同様にして
行った。なお、電解Ｎｉ−ＡｕメッキはＮｉ３．０μ
ｍ、Ａｕ１．０μｍ程度の皮膜を形成した。

【００２４】（実施例３）図７は、上述の実施例１また
は実施例２の製造方法で作製した配線回路基板（図４、
図６）において、さらに絶縁性樹脂組成物からなるソル
ダーレジスト皮膜１９を形成した配線回路基板の平面図
である。ソルダーレジスト皮膜１９としてアルカリ現像
型で液状の感光性ソルダーレジストインクを使用して形
成した。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電解クロ
メート処理によりクロメート皮膜を形成し、該皮膜をソ
ルダーマスクとして使用するものであり、かかるソルダ
ーマスクを配線回路パターンの半田を付着させる部位を
除く導体部分のみに選択的に形成するものである。この
ようなソルダーマスクは電気メッキにて形成することか
ら、露出した導体部位を完全に被覆し、該被覆部は半田
を完全にはじくので、半田の付着による導体間の短絡ま
たは導体の変色を防止できる。しかも、本発明における
ソルダーマスクは金属酸化物皮膜であることから、耐熱
性に優れており、耐熱基板の用途に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の製造工程における配線回路基板の
拡大平面図

【図２】本発明方法の製造工程における配線回路基板の
拡大平面図

【図３】本発明方法の製造工程における配線回路基板の
拡大平面図

【図４】本発明方法によって得た配線回路基板の拡大平
面図

【図５】本発明方法の製造工程における配線回路基板の
拡大平面図

【図６】本発明方法によって得た配線回路基板の拡大平
面図

【図７】本発明方法によって得た配線回路基板の拡大平
面図。

【図８】本発明方法によって得た配線回路基板のＡ−
Ａ’線上の断面図

【図９】本発明方法によって得た配線回路基板のＢ−
Ｂ’線上の断面図

【符号の説明】

１０メッキリード付配線回路基板１１絶縁基板１２配線導体１３メッキリード１４ソルダーマスク（クロメート皮膜）１５耐メッキ保護マスク１６半田を付着させる部位１７耐エッチング保護マスク１８金メッキ皮膜１９絶縁性樹脂組成物等からなるソルダーレジスト皮
膜２０半田

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中淳介神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上に導体による配線回路を形成
した配線回路基板に於けるソルダーマスクの形成方法で
あって、前記配線回路に電解クロメート処理によりクロ
メート皮膜を形成し、該皮膜をソルダーマスクとして使
用することを特徴とするソルダーマスクの形成方法。
【請求項２】前記ソルダーマスクを配線回路の所望の
部分に選択的に被覆する請求項１に記載のソルダーマス
クの形成方法。
【請求項３】前記配線回路基板に於いて、前記クロメ
ート皮膜からなるソルダーマスク上に絶縁性樹脂組成物
からなるソルダーレジスト樹脂皮膜を形成し、該皮膜と
前記クロメート皮膜とを複合形成する請求項１または請
求項２に記載のソルダーマスクの形成方法。
【請求項４】前記ソルダーマスクが黒色クロメート皮
膜である請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載
のソルダーマスクの形成方法。
【請求項５】絶縁基板上に導体による配線回路を形成
した配線回路基板であって、該配線回路上に電解クロメ
ート処理により形成されたクロメート皮膜がソルダーマ
スクとして該導体の所望の部位を被覆形成して設けられ
ている配線回路基板。
【請求項６】前記配線回路基板に於いて、前記クロメ
ート皮膜からなるソルダーマスク上にさらに絶縁性樹脂
組成物からなるソルダーレジスト樹脂皮膜が形成され、
該皮膜と前記クロメート皮膜とが複合形成されて設けら
れている請求項５記載の配線回路基板。
【請求項７】前記ソルダーマスクが黒色クロメート皮
膜である請求項５または請求項６記載の配線回路基板。