JPH0997977A - ブラインドスルーホール部を有するプリント基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラインドスルーホール部をエッチング液か
ら保護でき、簡単でコストがかからず且つランド幅の影
響を受けないプリント基板の製造方法を得る。 【解決手段】 ブラインドスルーホール部を有する基板
のブラインドスルーホール部に、平均粒子径が該ブライ
ンドスルーホールの内径の０．８倍以下である粉末を埋
め込んだ後、該基板上にレジスト層を形成することを特
徴とするプリント基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラインドスルー
ホール（以下、「ＢＴＨ」と略称することがある。）部
を有するプリント基板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】ＢＴＨ部を有するプリント
基板を製造する場合、液状レジストをスプレー塗装法や
ロール塗装法にて、直接、基板に塗装してもＢＴＨ部に
液状レジストを塗装することはできず、このＢＴＨ部の
内部やコーナー部はエッチング工程でエッチング液によ
り一部溶解し、断線などの不具合が生じる。

【０００３】従来、ＢＴＨ部をエッチング液から保護す
るために、通常、ドライフィルムレジストによるテンテ
ィング法や穴埋めインクによるスルーホール部の穴埋め
を行った後、液状レジストを塗布する方法が用いられて
いる。

【０００４】しかしながら、テンティング法では、ＢＴ
Ｈのランド幅を狭くすることができず、さらに用いるド
ライフィルムレジストは液状レジストに比べ高価であり
コスト高になるという問題がある。また穴埋めインクを
穴埋めする方法においては、穴埋めした後、穴埋めイン
クを硬化させる工程及び基板の穴埋め部以外に付着した
インクを研磨により除去する工程が必要となり工数がか
かるという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、プ
リント基板を製造する方法において、ＢＴＨ部をエッチ
ング液から保護でき、簡単でコストがかからず且つＢＴ
Ｈのランド幅の影響を受けない方法を開発するために鋭
意研究を行なった結果、粉末をＢＴＨ部に埋め込み、こ
の上にレジスト膜を形成することにより上記目的を達成
することができることを見出し本発明を完成するに至っ
た。

【０００６】すなわち本発明は、１． ブラインドスル
ーホール部を有する基板のブラインドスルーホール部
に、平均粒子径が該ブラインドスルーホールの内径の
０．８倍以下である粉末を埋め込んだ後、該基板上にレ
ジスト層を形成することを特徴とするプリント基板の製
造方法を提供するものである。

【０００７】また本発明は、２． （１）ブラインドス
ルーホール部を有する基板のブラインドスルーホール部
に、平均粒子径が該ブラインドスルーホールの内径の
０．８倍以下である粉末を埋め込む工程、（２）埋め込
みを行った基板上にレジスト層を形成する工程、（３）
レジスト層にパターン状に活性光線を露光し、ついで現
像を行って、少なくともブラインドスルーホール部を覆
うレジストパターンを基板上に形成する工程、（４）基
板上のレジストパターンが形成されていない露出部をエ
ッチングすることにより回路パターンを形成する工程及
び（５）残存するレジスト層及びブラインドスルーホー
ル部に埋め込んだ粉末を除去する工程、を順次行うこと
を特徴とする上記項１記載の製造方法（以下、「第１の
製造方法」と略称することがある。）を提供するもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において使用する基板とし
ては、例えば電気絶縁性のガラス−エポキシ板などのプ
ラスチック板やプラスチックフィルム等の表面に、銅な
どの金属又は酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）に代表され
る導電性酸化物などの化合物などのパターン状導電性皮
膜を形成してなる基材上に樹脂層を設け、この樹脂層を
貫通してパターン状導電性皮膜に達するＢＴＨ部を設
け、ついで該樹脂層上及びＢＴＨ部内部に、銅などの金
属又は酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）に代表される導電
性酸化物などの化合物などの導電性皮膜を、メッキ、真
空蒸着又は化学蒸着などの方法により形成してなる基板
を挙げることができる。ここでＢＴＨ部内部の導電性皮
膜は、パターン状導電性皮膜と結合し導通している。

【０００９】本発明方法において、ＢＴＨ内部に埋め込
む粉末としては、埋め込むことができ、埋め込んだ上に
液状レジストを塗装する場合には液状レジストをはじい
たりしてレジストの塗装を妨げることなく、かつＢＴＨ
内部の導電性皮膜に悪影響を与えない粉末であれば特に
限定されることなく種々のものを使用することができ
る。粉末をＢＴＨ内部に埋め込む方法としては、埋め込
むことができる方法であれば特に制限なく使用でき、例
えば基板表面に粉末を散布しスキジで擦りつける方法な
どを挙げることができる。粉末を埋め込んだ際に基板表
面に余分の粉末が残存していると基板へのレジストの密
着性を阻害することがあるため余分の粉末を除去してお
くことが好ましい。余分の粉末は、エアガンで空気を吹
き付ける方法、布などで拭き取る方法などで簡易に除去
することができる。

【００１０】埋め込む粉末の代表例としては、微粉シリ
カ、チタン白、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウ
ム、雲母粉などの顔料；アクリル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂粉末；塩
化ナトリウムなどの塩、染料、金属粉などを挙げること
ができる。

【００１１】上記樹脂粉末は重合性不飽和基を有してい
てもよく、重合性不飽和基を有することによりレジスト
がネガ型の場合には露光によりレジストの硬化と同時に
粉末の架橋も起こりＢＴＨ部をより完全にエッチング液
から保護することができる。また樹脂粉末が熱可塑性で
ある場合には、穴埋めした後に加熱することにより粉末
同志を融着、流動させることによって穴埋めをより確実
にすることもできる。この場合には、液状レジストがＢ
ＴＨ部に浸透していくのを抑えることができるので液状
レジストの使用量を減らすことができる。好ましい粉末
としては、微粉シリカ、アクリル樹脂粉末、エポキシ樹
脂粉末などを挙げることができる。

【００１２】上記粉末の平均粒子径は、ＢＴＨの内径の
０．８倍以下であることが必要であり、好ましくは０．
０１μｍ以上で且つＢＴＨの内径の０．５倍以下の範
囲、さらに好ましくは０．１μｍ以上で且つＢＴＨの内
径の０．３倍以下の範囲である。粉末の平均粒子径がＢ
ＴＨの内径の０．８倍より大きくなると、粉末の埋め込
みが困難となり、粉末が埋め込まれていないＢＴＨが残
存する可能性が高くなる。粉末の埋め込まれていないＢ
ＴＨは、液状レジストによって被覆することができなく
なり、ＢＴＨ部の内部やコーナー部はエッチング工程で
エッチング液により一部溶解し、断線などの不具合が生
じることになる。

【００１３】ＢＴＨ内部に粉末を埋め込まない場合に
は、液状レジストを塗装するとＢＴＨ内の空気の抵抗に
よってＢＴＨ部の塗装がうまくできなかったが、ＢＴＨ
内部に粉末を埋め込むことによって、埋め込んだ粉末の
表面部に液状レジストが塗布されてＢＴＨ部の上部を被
覆することができるとともに埋め込んだ粉末と粉末との
間に空隙がある場合には毛管現象などにより液状レジス
トが浸透していきＢＴＨ内部の下部まで液状レジストを
塗布することも可能となる。またドライフィルムによる
テンティング法の場合には、粉末を埋め込むことによっ
てＢＴＨ部の空気が粉末に置き代わるため、ＢＴＨ部に
おいてドライフィルムとの間に存在する空気量を極度に
低下させることができるのでランド幅を狭くすることが
できる。

【００１４】本発明方法において、埋め込みを行った基
板上にレジスト層を形成する方法としては、基板上にレ
ジスト層を形成する公知の方法をあげることができる。
基板上に形成するレジスト層は、目的とするパターン状
であってもパターン状でなくてもよいが、レジスト層は
少なくともＢＴＨ部上に形成されることが必要であり、
これによって本発明方法による効果を享受することがで
きる。

【００１５】本発明における前記第１の製造方法は、Ｂ
ＴＨ部を有する基板にレジスト層を形成した後、露光、
現像によりレジストパターンを形成し、ついでエッチン
グ、必要に応じて残存レジスト層の除去を行う方法であ
る。

【００１６】上記第１の製造方法においては、工程
（２）で、埋め込みを行った基板上にレジスト層を形成
する。この形成方法としては、液状レジストをスプレー
塗装、静電塗装、ロール塗装、カーテンフロー塗装、バ
ーコータ塗装、スピンコート法、シルクスクリーン印
刷、ディッピング塗装又は電着塗装などの方法で塗装し
乾燥する方法やドライフィルムレジストをラミネートす
る方法などプリント基板製造のための公知の方法を挙げ
ることができる。

【００１７】レジストの種類は、プリント基板用のレジ
ストであれば特に限定なく使用することができ、ネガ型
フォトレジスト、ポジ型フォトレジストのいずれも使用
することができる。レジスト層の膜厚は、特に限定され
るものではなく用途に応じて適宜設定すればよいが、通
常、乾燥膜厚で０．５〜５０μｍ、特に３〜３０μｍの
範囲であることが好ましい。

【００１８】上記第１の製造方法の工程（３）は、レジ
スト層にパターン状に活性光線を露光し、ついで現像を
行ってレジストパターンを穴埋めされた基板上に形成す
る工程である。パターン状に活性光線を露光する方法と
しては、例えば、ネガ型又はポジ型のフォトマスクを介
して活性光線を照射する方法、レーザー走査による直接
描画法などによって行うことができる。

【００１９】露光に使用し得る活性光線としては、紫外
線、可視光線、レーザー光（例えば可視光レーザー、紫
外線レーザー）などが挙げられ、その照射量は通常、
０．５〜５００ｍｊ／ｃｍ² 、好ましくは１〜２００ｍ
ｊ／ｃｍ² の範囲内が適当である。また上記活性光線の
照射源としては、従来から光硬化性レジストへの光照射
のために使用されているものが同様に使用可能であり、
超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、アルゴンレーザ
ー、エキシマレーザーなどが挙げられる。

【００２０】上記露光によって、レジスト層がネガ型で
ある場合には露光部が硬化され、未露光部が現像によっ
て除去され、一方、レジスト層がポジ型である場合には
露光部が分解、イオン形成などにより現像液に溶解され
やすくなり、露光部が現像によって除去される。

【００２１】現像は、露光されたレジストを、レジスト
に応じた現像液、例えば、酸現像液、アルカリ現像液、
水もしくは有機溶剤に浸漬する方法、又はレジストにこ
れらの現像液をスプレーする方法などによってレジスト
を洗浄することによって行うことができる。現像条件は
特に限定されるものではないが、通常、１５〜４０℃で
１５秒〜５分の範囲で行うことが好ましい。

【００２２】上記のようにしてレジストパターンを穴埋
めされた基板上に形成することができるが、上記以外の
方法、例えば上記第１の製造方法の工程（２）および工
程（３）のかわりに、穴埋めされた基板上に液状レジス
トをパターン状にスクリーン印刷したり、予め形成した
レジストパターンを転写する方法によってもレジストパ
ターンを穴埋めされた基板上に形成することができる。

【００２３】上記方法や上記第１の製造方法の工程
（３）によって得られるレジストパターンが形成された
基板は、レジストパターンが形成されていない露出部の
導電性皮膜をエッチングすることにより回路パターンが
形成される［第１の製造方法における工程（４）］。

【００２４】このエッチングは、基板上の導電性皮膜の
種類などに応じて選択されたエッチング剤を用いて行う
ことができる。例えば導電性皮膜が銅である場合には、
塩化第二銅などの酸性エッチング液、アンモニア系エッ
チング液などを用いて行うことができる。このエッチン
グによって現像工程により露出した部分の導電性皮膜を
除去することができる。

【００２５】上記エッチング工程後、残存するレジスト
層及びブラインドスルーホール部に埋め込んだ粉末が除
去される［第１の製造方法における工程（５）］。これ
によって目的とするプリント基板を得ることができる。
レジスト膜及び埋め込んだ粉末の除去は、レジスト膜を
溶解するが、基板及び基板表面の回路パターンである導
電性皮膜を実質的に侵すことのない溶剤を用いて行うこ
とができ、例えば、アルカリ又は酸の水溶液や各種の有
機溶剤を使用することができる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。

【００２７】実施例１ 直径１７０μｍ、深さ０．１ｍｍのＢＴＨを有する銅メ
ッキ基板に対して、平均粒子径１．８μｍのシリカ微粉
末（富士シリシア化学社製、商品名「サイシリア３５
０」）を綿製の布を表面に巻き付けたスキジで擦り込
み、その後、基板表面に付着した余分のシリカ微粉末を
エアガンを用いて除去した。

【００２８】上記のようにして粉末を穴埋めした基板
に、関西ペイント（株）製、「ゾンネＬＳＮ１１０」
（商品名、アクリル樹脂系紫外線硬化型ネガ型液状レジ
スト）をバーコータにより乾燥膜厚が１０μｍとなるよ
うに塗装し、８０℃で１０分間乾燥させることによりレ
ジスト層を得た。このレジスト層にネガ型パターンフィ
ルムを介して超高圧水銀灯にて紫外線を２００ｍｊ／ｃ
ｍ² 照射した。その後、１％炭酸ナトリウム水溶液を現
像液として３５℃で４５秒間スプレーすることにより未
露光部分のレジストを除去し水洗した。ついで塩化第二
銅を主成分とするエッチング液によって露出した銅メッ
キ部分を除去して回路パターンを形成した。さらに回路
上の残存レジストおよびＢＴＨ部のシリカ微粉末を３％
水酸化ナトリウム水溶液で除去してプリント基板を得
た。

【００２９】実施例２ 実施例１において、平均粒子径１．８μｍのシリカ微粉
末のかわりに、平均粒子径１２μｍのシリカ微粉末（富
士シリシア化学社製、商品名「サイシリア４７０」）を
使用する以外は実施例１と同様に行いプリント基板を得
た。

【００３０】実施例３ 実施例１において、平均粒子径１．８μｍのシリカ微粉
末のかわりに、平均粒子径１１０μｍのマイカ粉末Ｃ−
８３（山口雲母工業所製）を使用する以外は実施例１と
同様に行いプリント基板を得た。

【００３１】実施例４ 実施例１において、平均粒子径１．８μｍのシリカ微粉
末のかわりに、平均粒子径５０μｍのナイロン１２粉末
（仏国、アト・シミー社製、商品名「オルガソール２０
０２ＥＳ５」）を使用する以外は実施例１と同様に行い
プリント基板を得た。

【００３２】実施例５ 実施例１と同様にして得た粉末を穴埋めした基板に、関
西ペイント（株）製、「ゾンネＬＤＩ」（商品名、アク
リル樹脂系可視光レーザー硬化型ネガ型液状レジスト）
をバーコータにより乾燥膜厚が１０μｍとなるように塗
装し、８０℃で１０分間乾燥させることによりレジスト
層を得た。このレジスト層に可視光レーザーを照射量３
ｍｊ／ｃｍ² となる条件で照射し、直接描画によりパタ
ーン状に硬化させた。その後、実施例１と同様にして、
現像、エッチング、残存レジストおよびＢＴＨ部のシリ
カ微粉末の除去を行いプリント基板を得た。

【００３３】比較例１ 実施例１において、シリカ微粉末をＢＴＨ内に穴埋めす
ることをしない以外は実施例１と同様に行ってプリント
基板を得た。

【００３４】比較例２ 実施例１において、平均粒子径１．８μｍのシリカ微粉
末のかわりに、平均粒子径１６５μｍのシリカ微粉末
（電気化学工業社製、商品名「Ｆ−３００」）を使用す
る以外は実施例１と同様に行ってプリント基板を得た。
シリカ微粉末を穴埋めすることが困難でＢＴＨ部の穴埋
めが十分行えなかった。

【００３５】上記実施例及び比較例で得たプリント基板
について、ＢＴＨ内の回路の断線発生率［ＢＴＨの全数
に対する断線したＢＴＨの数の割合（％）］を目視で評
価した。

【００３６】その断線発生率の結果は、実施例１〜５
は、いずれも０％であり、比較例１は１００％、比較例
２は８５％であった。

【００３７】

【発明の効果】穴埋めインクを使用する方法に比べて、
穴埋めインクを硬化させるための光又は熱による加熱工
程、及びその後の表面研磨工程を省略することができる
ので工数を減らすことができる。またドライフィルムレ
ジストをテンティングする方法に比べてドライフィルム
レジストのかわりに液状レジストを使用することが可能
であり、この場合にはコスト面で有利であり、またドラ
イフィルムレジストをテンティングする方法ではランド
幅を狭くすることが困難であったが、本発明方法におい
てはランド幅の狭いものにも適用できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラインドスルーホール部を有する基板
   のブラインドスルーホール部に、平均粒子径が該ブライ
   ンドスルーホールの内径の０．８倍以下である粉末を埋
   め込んだ後、該基板上にレジスト層を形成することを特
   徴とするプリント基板の製造方法。
2. 【請求項２】 （１）ブラインドスルーホール部を有す
   る基板のブラインドスルーホール部に、平均粒子径が該
   ブラインドスルーホールの内径の０．８倍以下である粉
   末を埋め込む工程、（２）埋め込みを行った基板上にレ
   ジスト層を形成する工程、（３）レジスト層にパターン
   状に活性光線を露光し、ついで現像を行って、少なくと
   もブラインドスルーホール部を覆うレジストパターンを
   基板上に形成する工程、（４）基板上のレジストパター
   ンが形成されていない露出部をエッチングすることによ
   り回路パターンを形成する工程及び（５）残存するレジ
   スト層及びブラインドスルーホール部に埋め込んだ粉末
   を除去する工程、を順次行うことを特徴とする請求項１
   に記載の製造方法。
3. 【請求項３】 レジスト層が、液状レジストを塗布、乾
   燥して形成したものである請求項１又は２に記載の製造
   方法。