JPH1168297A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スルーホールに充填した樹脂の突出部を研磨に
よらずに除去できる回路基板の製造方法を提供する。 【解決手段】基板（２）に設けられたスルーホールにホ
トレジスト等の現像液によって溶解する樹脂（１）を充
填し、所定の脱泡工程を行った後当該基板（２）を現像
液（４）に浸漬して樹脂（１）の基板表面から突出した
突出部を溶解する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の製造方
法に関し、特に、スルーホールに充填した樹脂の突出部
を溶解して除去することにより、当該突出部を研磨で除
去する際に生じていた回路基板の伸びを防止することが
できる回路基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スルーホールを有する回路基板では、半
田付けの際に当該スルーホールに半田が流入し、所望の
半田量が得られないという問題点およびスルーホール部
を被覆するソルダーレジストが剥離しやすいという問題
点を解決するため、当該スルーホールに樹脂を充填し半
田の流入およびソルダーレジストの剥離を防止してい
た。

【０００３】このように、樹脂をスルーホールに充填す
る回路基板の製造方法においては、当該樹脂を充填する
工程で発生する気泡を取り除くため、回路基板を真空層
に収容し所定の時間脱泡を行っている。

【０００４】このとき、スルーホールに充填された樹脂
の量が少ないと、真空吸引によってこの充填された樹脂
がスルーホールから抜け出てしまうため、スルーホール
に樹脂を充填する際には、当該樹脂が回路基板表面から
突出するように充填し、脱泡の終了後当該突出部を研磨
機で研磨していた。

【０００５】図１４は、回路基板に充填された樹脂の突
出部を除去する従来の工程を示す当該回路基板の断面図
である。同図に示すように、スルーホールＨに充填され
た樹脂１の突出部は、研磨によって取り除かれ基板２の
表面が平坦とされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に研磨によって樹脂の突出部を除去すると、研磨時に発
生する振動や研磨機が回路基板に加える力により、回路
基板に伸びが生じ、スルーホールの位置がずれるという
問題が生じる場合があった。

【０００７】また、一般に研磨工程に使用される研磨機
は非常に高価であり、当該研磨工程も非常に高い研磨精
度を要するため、製造コストがかかるという問題もあっ
た。

【０００８】そこで、本発明は、スルーホールに充填し
た樹脂の突出部を研磨によらずに除去できる回路基板の
製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、スルーホールが形成された
回路基板の製造方法において、前記基板の表面から突出
するように前記スルーホールに樹脂を充填する充填工程
と、前記樹脂の突出部を溶解する溶解工程と、前記樹脂
を硬化する硬化工程とを含むことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記樹脂は、ネガ型のホトレジスト
であり、前記溶解工程は、前記突出部を有機溶剤で溶解
することにより行い、前記硬化工程は、前記溶解工程の
終了後、前記樹脂に紫外線を照射することにより行われ
ることを特徴とする。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記樹脂は、ポジ型のホトレジスト
であり、前記溶解工程は、前記樹脂に紫外線を照射した
後、該樹脂をアルカリ可溶性にし、前記突出部をアルカ
リ水溶液で溶解することにより行うことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回路基板の製
造方法の一実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明
する。

【００１３】まず、図１を使用して本発明の概要を説明
する。図１は、本発明に係る回路基板の製造方法におけ
る樹脂突出部溶解工程を示す斜視図および当該基板の断
面を示す図である。

【００１４】本発明は、同図に示すように、基板２に設
けられたスルーホールにホトレジスト等の現像液によっ
て溶解する樹脂１を充填し、所定の脱泡工程を行った後
当該基板２を現像液４に浸漬して樹脂１の基板表面から
突出した突出部を溶解するように作用するものである。

【００１５】本実施形態では、スルーホールに充填する
樹脂１として基板２の表面を被覆するソルダーレジスト
と同じものを使用する。これは、樹脂１とソルダーレジ
ストに同じものを使用すれば、当該樹脂とソルダーレジ
ストの密着性が高くなり、また、材料を共用できるとい
う利点があるからである。

【００１６】ホトレジストには、ネガ型とポジ型があ
り、ネガ型としては環化ゴム系の樹脂とビスジアジド系
化合物との混合物を有機溶剤中に含んだものを使用す
る。ここで、ビスジアジド化合物には感光性があり、架
橋剤として作用する。ネガレジストでは、光照射部分が
架橋剤により網目構造となって硬化し、未照射部分との
間に現像液に対する溶解度の差を生ずる点を利用してパ
ターンが形成される。

【００１７】一方、ポジ型のホトレジストは、キノンジ
アジド系の感光剤とアルカリ可溶性のフェノール系樹脂
と有機溶剤とから構成される。この混合物そのものはア
ルカリに不溶であるが光照射により当該感光剤がアルカ
リに可溶となり、全体としてアルカリ可溶性の混合物と
なる。

【００１８】現像液としては、ネガレジストにはキシレ
ン等の有機溶剤を使用し、ポジレジストにはアルカリ水
溶液を使用する。現像は露光部と未露光部の溶解度の差
を利用してパターンを得ようとするものであるため、図
１に示すような樹脂１の突出部のみを溶解させるために
は、予め浸漬時間や温度等の条件を調査し最も好ましい
条件下にて現像を行う。

【００１９】例えば、ホトレジストにはポジ型を使用す
る場合には、現像液に炭酸ソーダを使用し、当該現像液
の濃度を１％、温度を３０℃、基板の浸漬時間を３秒と
すれば好ましい溶解状態を得ることができる。尚、濃
度、温度、浸漬時間にはそれぞれ密接な関連性があるた
め、条件設定の際には、当該各条件が樹脂の溶解度に与
える影響を考慮し決定する。

【００２０】また、図１に示す実施形態においては、現
像装置３に溜められた現像液４に基板２浸漬させること
によって樹脂１の突出部を溶解しているが、現像液はス
プレー方式によるものでも同様の効果を得ることができ
る。

【００２１】次に本発明に係る回路基板の製造工程を図
２から図１３までを使用して詳細に説明する。ここで、
以下の説明および当該各図面中では、感光性の樹脂とし
てネガ型のホトレジストを使用した場合の例を基本例と
して説明し、併せて、ポジ型のホトレジストを使用した
場合の例を説明する。

【００２２】図２は、本発明によって製造される回路基
板の材料となる基板の構造を示す断面図である。同図に
示すように、本発明では、まず、表層に銅箔部１０を有
する基板２（例えばガラスエポキシ基板）を用意し、当
該基板の所定の位置にドリル等によってスルーホールを
形成する。

【００２３】次に、スルーホール内部にメッキを付け易
くするため、デスミア工程によってスルーホールの壁面
を溶かした後、無電解メッキ、電解メッキによるメッキ
工程を行いスルーホール内部を銅メッキする。

【００２４】図３は、図２に示す基板にスルーホールが
形成され、当該スルーホール内部が銅メッキされた状態
を示す断面図である。同図に示すようにスルーホールＨ
の壁面には銅メッキが施され、基板２の表面と裏面が電
気的に接続された状態となる。

【００２５】次に、スルーホールＨに樹脂を充填するた
め、スルーホール以外の部分をマスキングする。このと
き、マスキング剤にはホトレジストを使用する。尚、本
実施形態においてはマスキング剤としてホトレジストを
使用しているが、このマスキングにはメタルマスクを使
用してもよい。

【００２６】図４は、基板２の表面上にネガレジストを
塗布し、露光した状態を示す断面図である。同図に示す
ように、基板２表面上に塗布された樹脂１には、スルー
ホールが形成された部分をマスキングした状態で紫外線
（ＵＶ）が照射され、紫外線が照射された部分がネガレ
ジストに含まれる感光剤の架橋により不溶性樹脂１とな
り、マスキングされた部分が可溶性樹脂１となる。

【００２７】ここで、樹脂１にポジレジストを使用する
場合には、スルーホール以外の部分をマスキングし紫外
線を照射すれば、露光部、即ちスルーホール部のみが可
溶性樹脂となり、図４と同じ状態となる。

【００２８】次に、この基板を現像液に浸漬して可溶性
樹脂を溶解し、スルーホール部に樹脂を充填する。図５
は、図４に示す回路基板を現像し、スクリーン印刷法に
よってスルーホールに樹脂を充填した状態を示す断面図
である。

【００２９】図５に示すように、現像された基板は、ス
ルーホール部のみが外部に露呈する形状となっているた
め、スクリーン印刷機によって樹脂を充填すればスルー
ホール内部および樹脂１の溶解した部分に樹脂が充填さ
れ、マスクの厚さに対応した突出部が形成される。ここ
で、この樹脂にはマスクに使用した樹脂とおなじホトレ
ジストを使用する。

【００３０】図５に示す状態では、スルーホールに充填
された樹脂は可溶性樹脂１となっている必要がある。従
って、当該樹脂にポジレジストを使用した場合には、一
旦露光し、ポジレジストを可溶性にする。

【００３１】次に、当該マスクを剥離するかまたはその
ままで基板を脱泡装置に収容し、スルーホール内に発生
した気泡を取り除く。

【００３２】その後、図１に示すような現像液４の入っ
た現像装置３に基板２を浸漬し、スルーホールに充填さ
れた可溶性樹脂の突出部を溶解する。図６は、図５に示
す基板を現像した後の状態を示す断面図である。

【００３３】図６に示すように、現像された後の基板の
表面は樹脂の突出部が除去されて平坦となる。この後、
当該樹脂を硬化させるため、加熱処理を行うかまたは、
ネガレジストであれば図６に示すように紫外線を照射す
る。

【００３４】このように、本発明では、スルーホールに
充填した樹脂の突出部を現像液によって除去するため、
従来行われていた研磨による除去と異なり基板の伸びが
発生せず、また、より簡易な工程で突出部の除去が行え
る。

【００３５】次に、基板の回路パターンをエッチングで
形成するために、レジスト膜によるマスキングを行う。
図７は、図６に示す基板の表面に感光性ドライフィルム
を貼り、これに紫外線を照射して回路パターンを焼き付
けた状態を示す断面図である。同図に示すように、導電
パターンを残す部分に対応する感光性ドライフィルム２
０の表面に紫外線を照射し、当該部分を不溶性ドライフ
ィルム２０ｂにする。その後、この基板を現像液に浸漬
して可溶性ドライフィルム２０ａを溶解する。

【００３６】図８は、図７に示す基板を現像液に浸漬
し、可溶性ドライフィルムを除去した状態を示す断面図
である。同図に示すように、スルーホールの周縁に形成
するランドの部分がマスキングされ、他の銅箔部１０は
露呈した状態となっている。同図に示す断面図において
はスルーホール部のみがマスキングされた状態となって
いるが、他の断面では回路パターンに応じて銅箔部１０
がマスキングされている。

【００３７】その後、基板をエッチング液に浸漬し、マ
スクから露呈している銅箔部を溶解する。図９は、図８
に示す基板の銅箔部をエッチングした状態を示す断面図
である。

【００３８】次に、上記の工程で使用したマスクを剥離
し、回路パターンが形成された基板の表面をソルダーレ
ジストで被覆する工程を行う。図１０は、図９に示す基
板の表面をソルダーレジストで被覆した状態を示す断面
図である。

【００３９】図１０において使用するソルダーレジスト
には、スルーホールに充填した樹脂とおなじものを使用
する。同図ではネガレジストを被覆した状態を示してい
るため、ソルダーレジストは可溶性となっているがポジ
レジストを被覆した場合には、不溶性となる。

【００４０】そして、当該ソルダーレジストから露呈さ
せる導電パターン部をマスキングし、紫外線を照射する
と図１１のようになる。図１１は、図１０に示す基板の
表面を被覆するソルダーレジストの導電パターンに対応
する部分以外の部分を不溶性にした状態を示す断面図で
ある。同図に示すように、紫外線が照射されたネガレジ
ストはその露光部のみが不溶性樹脂１となり、後述する
現像工程終了後も残存する。

【００４１】ここで、ソルダーレジストにポジ型を使用
する場合には、導電パターン以外の部分をマスキングし
て紫外線を照射すれば図１１の状態となる。

【００４２】次に、この基板を図１に示すような現像機
によって現像し、図１２に示す基板を得る。図１２は、
図１１に示す基板を現像し、導電パターン部のみをソル
ダーレジストから露呈させた状態を示す断面図である。

【００４３】続いて、当該基板をメッキ装置に収容して
ソルダーレジストから露呈した導電パターンにメッキ処
理を施す。図１３は、図１２に示す基板に金メッキ処理
を施した状態を示す断面図である。同図に示すように、
導電パターン表面には金メッキ１１が施され、回路基板
が完成する。

【００４４】上述した実施形態では、スルーホールに充
填する樹脂として、ソルダーレジストと同じものを使用
することにより、当該樹脂とスルーホールの上部を被覆
するソルダーレジストとの密着性が高まるため、従来特
に剥離しやすかったスルーホール部のソルダーレジスト
の剥離を防止することができる。

【００４５】尚、上記構成、即ち、スルーホールを充填
する樹脂として、ソルダーレジストと同じものを使用す
ることは本発明の必須要件ではなく、その他の物質であ
っても、当該物質を溶解する溶解液とともに使用すれ
ば、導電性、硬化方法等の性質にかかわらず、いかなる
混合物、化合物とも置換することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スルーホールに充填した樹脂の突出部を現像液によって
除去するため、従来行われていた研磨による除去と異な
り基板の伸びが発生せず、また、より簡易な工程で突出
部の除去が行える。

【００４７】また、スルーホールに充填する樹脂とし
て、ソルダーレジストと同じものを使用することによ
り、当該樹脂とスルーホールの上部を被覆するソルダー
レジストとの密着性が高まるため、従来特に剥離しやす
かったスルーホール部のソルダーレジストの剥離を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路基板の製造方法における樹脂
突出部溶解工程を示す斜視図および当該基板の断面を示
す図。

【図２】本発明によって製造される回路基板の材料とな
る基板の構造を示す断面図。

【図３】図２に示す基板にスルーホールが形成され、当
該スルーホール内部が銅メッキされた状態を示す断面
図。

【図４】基板２の表面上にネガレジストを塗布し、露光
した状態を示す断面図。

【図５】図４に示す回路基板を現像し、スクリーン印刷
法によってスルーホールに樹脂を充填した状態を示す断
面図。

【図６】図５に示す基板を現像した後の状態を示す断面
図。

【図７】図６に示す基板の表面に感光性ドライフィルム
を貼り、これに紫外線を照射して回路パターンを焼き付
けた状態を示す断面図。

【図８】図７に示す基板を現像液に浸漬し、可溶性ドラ
イフィルムを除去した状態を示す断面図。

【図９】図８に示す基板の銅箔部をエッチングした状態
を示す断面図。

【図１０】図９に示す基板の表面をソルダーレジストで
被覆した状態を示す断面図。

【図１１】図１０に示す基板の表面を被覆するソルダー
レジストの導電パターンに対応する部分以外の部分を不
溶性にした状態を示す断面図。

【図１２】図１１に示す基板を現像し、導電パターン部
のみをソルダーレジストから露呈させた状態を示す断面
図。

【図１３】図１２に示す基板に金メッキ処理を施した状
態を示す断面図。

【図１４】回路基板に充填された樹脂の突出部を除去す
る従来の工程を示す当該回路基板の断面図。

【符号の説明】

１…樹脂、１ａ…可溶性樹脂、１ｂ…不溶性樹脂、２…
基板、３…現像装置、４…現像液、１０…銅箔部、１１
…金メッキ、２０…感光性ドライフィルム、２０ａ…可
溶性ドライフィルム、２０ｂ…不溶性ドライフィルム、
Ｈ…スルーホール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 亮 福岡県北九州市八幡西区小嶺２丁目10番１ 号 株式会社三井ハイテック内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スルーホールが形成された回路基板の製
   造方法において、 前記基板の表面から突出するように前記スルーホールに
   樹脂を充填する充填工程と、 前記樹脂の突出部を溶解する溶解工程と、 前記樹脂を硬化する硬化工程とを含むことを特徴とする
   回路基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記樹脂は、 ネガ型のホトレジストであり、 前記溶解工程は、 前記突出部を有機溶剤で溶解することにより行い、 前記硬化工程は、 前記溶解工程の終了後、前記樹脂に紫外線を照射するこ
   とにより行われることを特徴とする請求項１記載の回路
   基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記樹脂は、 ポジ型のホトレジストであり、 前記溶解工程は、 前記樹脂に紫外線を照射した後、該樹脂をアルカリ可溶
   性にし、前記突出部をアルカリ水溶液で溶解することに
   より行うことを特徴とする請求項１記載の回路基板の製
   造方法。