JPS6039889A - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微細なレジストパターンの形成方法に関し、更
に詳細に言えば、印刷回路の如き微細加工品の製造に有
用な高解像度レジストパターンの経済的量産性法に関す
る。

印刷回路のレジストパターンの形成法としては今日シル
クスクリーン印刷法が主流をなしているが、この方法で
は、得られるパターンの解像度が最高でも縮幅１５０〜
２００μｍであるため、パターンの微細化が益々進めら
れる今日、要望されるような高解像度レジストパターン
の形成に次第に応えられなくなりつつあるのが実状であ
る。

従って、本発明の目的は、印刷回路の如き微細加工品の
製造に有用な高解像度レジストパターンを経済的に量産
し得る新規な方法を提供することにある。

経済的量産性に優れたパターン形成法は言うまでもなく
印刷法である。各種の印刷法の中で最も安価且つ短時間
で製版できる方式は平版印刷方式であり、この方式によ
れば線幅３０μ４度の解像度をもつ印刷パターンも容易
に得られることか知られている。しかし、この方式によ
り得られる印刷パターンは厚さ１〜５μｍ程度の薄膜で
、多くの場合その中に相当数のピンホール、アイホール
等のホールをもつために一般的にその耐レジスト性は低
く、特に印刷回路の如き微細加工のためのレジストパタ
ーンとしては適さないものである。しかしながら、本発
明者等は多くの実験から、平版印刷方式を採用する場合
であっても、硬化した印刷パターンの皮膜の上に同一パ
ターンの皮膜を重ね刷りすることによって形成された印
刷パターンの皮膜はホールが除去された連続膜となり、
印刷回路の如き微細加工のためのレジストパターンとし
て十分圧使用できるものになるとの知見を得た。本発明
はこの知見にもとづいて完成されたものである。

即ち、本発明は、（ａ）熱又は活性エネルギー線により
硬化可能なレジストインキを用い、平版印刷方式でレジ
スト加工すべき基板上に印刷パターンを形成する第１工
程と〜（ｂ）前記基板上の印刷パターンの皮膜を加熱又
は活性エネルギー線に露出して硬化させる第２工程と、
（ｃ）前記硬化した印刷パターンの皮膜の」二に同一バ
クーンの皮膜を重ねて印刷する第３工程と、（ｄ）前記
基板上の印刷パターンを加熱又は活性エネルギー線に露
出して硬化させることにより前記基板のレジストパター
ンを形成する第４工程から成るレジストパターンの形成
方法に関するものである。

本発明で使用されるレジストインキは、熱、紫外線、電
子線などの作用で硬化する性質と、基板のエツチング処
理、レジスト処理などに対する耐性を有する平版印刷イ
ンキであり、このような性質を有する印刷インキは公知
のものの中に多く見出し得るが、−分子中に２個以上の
重合性エチレン性不飽和二重結合を有する重合性モノマ
ーとこれに溶解する皮膜形成性樹脂をビヒクル成分とし
て含有する平版印刷インキが本発明での使用に好適であ
る。

このような重合性モノマーとしては、（１）多価アルコ
ールとアクリル酸またはメタクリル酸と場合により更に
安息香酸の如き芳香族カルボン酸とのエステル化により
得られるモノマーであって、−分子中に２個以上のアク
リル酸またはメタクリル酸の残基を有するものが好適で
あり、（２）多価アルコールとアクリル酸またはメタク
リル酸と高級脂肪酸とのエステル化により得られるモノ
マーであって、−分子中に２（［Ｍ以上のアクリル酸ま
たはメタクリル酸の残基と一個以上の高級脂肪酸の残基
を有するものが特に好適である。

上記の（リモノマーとしては−例えばエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、グロビレングリコールジ（
メタ）アクリレート、ネオベンチルグリコールジ（メタ
）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールへキサ（メタ）アクリレ
ート、トリメチロールプロパンモノペンゾエートジ（メ
タ）アクリレート、ヒスフェノールＡエチレンオキサイ
ド付加物のジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノー
ルΔジ（メタ）アクリレート、ノニ／Ｌ＝フェノールエ
チレンオキサイド付加物の９（メタ）アクリレート−ビ
スフェノールＡプロビレ／オキヅイト°付加物のジ（メ
タ）アクリレートなどがある。

上記の（２）モノマーとしては、例えばトリメチＵ−ル
ブロバンモノオクトエートジ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールモノオクトエートトリ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパンモノカプリレートジ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールモノカプ
リレートト１ノ（メタ）アクリレート、トリメチロール
ブロノ（ンモノラウレートシ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールモノラウレートトリ（メタ）アクリ
レートなどがある。

上記のモノマーに溶解する皮膜形成性樹脂としては、例
えばフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂、キシレ
ン樹脂、ケトン樹脂などの熱硬化性樹脂：塩ビ樹脂、塩
１ヒビニリデン樹脂、酢ビ樹脂、メタクリル樹脂、アク
リル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエ
チレン樹脂、ふっ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂
、アルキド樹脂、各種石油系樹脂、ロジン変性フェノー
ル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、Ｔレイン酸樹脂、
クロン樹脂、ポリブタジェン、フェノキシ樹脂などのよ
うな熱可塑性樹脂をあげることができる。

上記の樹脂とモノマーとの好ましい混合割合は、インキ
の硬化性、印刷適性、耐レジスト性などを適当なものと
するように適宜に決めることができるが、一般的に言え
ば、樹脂３３〜９０重ｔ％に対してモノマー１０〜６７
重ｔ％である。

上記のビヒクル成分は、熱または電子線の作用で硬化さ
せるときには、硬化触媒を特に必要としないが、紫外線
の作用で硬化させるときには、一般的に硬化触媒として
光重合開始剤を必要とする。光重合開始剤にはビニルモ
ノマーの光重合開始剤として一般的に知られている各種
のものを使用できる。本発明で使用される上記の如きレ
ジストインキは、必要に応じて更に、着色剤のほか溶剤
、体質顔料、安定剤などを含む。

本発明では、平版印刷機として、枚葉平台式、枚葉輪転
式、巻取輪転式等の各種のものを使用できるが、一般に
校正機として使用されている枚葉平台印刷機が最適であ
る。

印刷機に取付けるべき版も平版であればよく、機械的研
磨、陽極酸化処理等で粗面化したアルミニウム板の如き
湿式平版、インキ反撥性のシリコーン表層をもつシート
の如き乾式平版のいづれをも使用できる。基板としては
、硬質又はフレキシブルプリント基板が使用できる。印
刷回路用基板の大部分のものは金属を被覆した積層板又
はシートであり、代表的には銅張積層板またはシートで
ある。インキを硬化させるだめの装置も、インキの硬化
性に適応する公知の加熱装置、紫外線照射装置、電子線
照射装置を使用できる。

第１工程の印刷パターンの皮膜の多くのものは、基板に
まで達するホールを相当敷布しているが、第３工程の重
ね刷少によってそれらホールの大部分が除去された連続
膜となる。

本発明によれば、硬化した印刷パターンの皮膜の上に更
に同一パターンの重ね刷怜が行なわれるために厚い皮膜
の形成が可能である。本発明によれば５〜２０μｍの厚
さを有する印刷パターンの皮膜が容易に形成でき、この
ような膜厚は基板を工、チング処理又はメッキ処理する
ためのレジスト膜として充分な耐性をもち得るものであ
る。

斜上の如く、本発明の方法は、従来一般的に採用されて
いたシルクスクリーン印刷方式に代えて、平版印刷方式
を採用することにより高解像度レジストパターンの経済
的量産化を可能としたものであって、極めて高い実用的
価値をもつものであり、本発明の方法により形成される
レジストパターンは、印刷回路の如き微細加工に適した
工、チングレジスト又はメツキレシストとして開用でき
るものである。

以下実施例によ抄本発明を具体的【説明する。例中の「
部」は重量部を意味する。

実施例１〜６ （１）　ビヒクルの合成 ビヒクルＡ 無水フタル酸２６部、ドデセニル無水コ・・り酸６部、
脱水ヒマシ油５６部、グリセリン８部及びペンタエリス
リトール８部から常法により得た酸価１０以下のアルキ
ッド樹脂の全量にアルキルベンゼン２４部と重合性アク
リルプレポリマー（東亜合成化学社製、ｒ　Ａｒｏｎｉ
ｘ　Ｍ−８０３０ｊ　）６部及びハイドロキノンモノメ
チルエーテル０．０１部を加え、これらを９０℃に加熱
して均一に溶解した。次いで、この溶液の全量にアルミ
ニウムキレート化合物（川口ファインケミカル社製、ｒ
ＡＬｃＨＪ）１．４部を加え、これらを１０５℃で１時
間加熱して上記アルキッド樹脂にキレート化合物を反応
させた。斯くして、常温で粘稠なビヒクルＡを得た。

ドデセニル無水コハク酸１２２部、水添ビスフェノール
Ａｌ００部及びエポキシ樹脂（［エビクロン１０５０Ｊ
）４０部から常法によりエポキシ樹脂変性アルキ、ド樹
脂の全景にトリメチロールプロパンジアクリレートモノ
ベンゾエート１３０部、トリメチロールプロパンジアク
リレートモノオクトエート４４部及びハイドロキノンモ
ノメチルエーテル１１．２部を加え、これらを１１０℃
で均一に溶解してビヒクルＢを得た。

ビヒクルＣ トリメチロールプロパンジアクリレートモノカプリレー
ト５５部、［ネオポリマー１２ＤＪ（日本石油化学帽）
製、石油樹脂）４５部、ハイドロ上２フ０５部を反応容
器に入れ、空気を吹き込みながら１１０℃で溶解して常
温で粘稠なビヒクルＣを得た。

（２）　レジストインキの製造 前記ビヒクルを用いた表１の配合物を３本ロールで十分
練肉してレジストインキを製造した。

表１ ※１　チバガイギー社製　光増感剤 ※２　大日本インキ化学工業社製　顔　料（５）　レジ
ストパターンの形成 前記レジストインキを用いて硬質プリント基板又はフレ
キシブルプリント基板の上にレジストパターンを形成し
た。

パターン形成の方法として、下記工程を組合せた種々の
方法を採用した。これらをまとめて表２に示した。

Ａ１工程；プリント配線用テストパターン（最小線幅５
０　／Ａ　ｍ　）の画線部をもつ湿式平版の刷版（アル
ミニウム版）を取付けた枚葉式平版印刷機圧よる印刷工
程。

Ａ２工程；上記と同様のパターンの画線部をもつ乾式平
版の刷版（シリコーン製インキ反撥層をもつ）を取付け
た乾式平版印刷機による印刷工程。

Ｂ１工程：熱風加熱乾燥装置による印刷パターンの熱硬
化工程。加熱温度１５０℃。加熱時間１分。

Ｂ２工程；紫外線照射装置処よる印刷パターンの硬化工
程。この装置は焦点型反射傘と発光長７５３、出力［１
６ｋＷの高圧水銀ランプ４本を有し、これらのランプは
互いに１５ｃｍの間隔をあけて平行に列設され、この下
１０ｃｔｎのところで印刷物に光照射できるようになっ
ている。照射時間５秒。

Ｂ３工程；電子線照射装置による印刷パターンの硬化工
程。この装置は加速電圧１７５Ｋｖ、電流値１０ｍＡの
エレクトロカーテン方式のものである。照射線量５メガ
ラド。

Ｃ工程：Ａ１又はＡ２工程と同一の方式で同一パターン
を重ね刷りする工程。

表２ 基板ａ；硬質鋼張プリント基板 基板ｂ；フレキシブル銅張プリント基板（４）評　価 前記レジストパターンｆつき下記の評価をした。

エツチング前のホールの有無 ピンホール、アイホール等のホールの有無をルーペで確
認。

◎・・・・・・全くなし　○叩・・僅が忙ありΔ・・・
・・多数あり　×・・・・・・著しく多数ありエツチン
グ後のホールの有無 塩化第２鉄エツチング液でエツチング処理した後圧上記
と同様に確認、評価。

パターン再現性 エツチング後に最小線幅（５０μｍ）のパターンが画素
通りにシャープに再現されているかどうかを、ピーク・
ショップ・マイクロスコープ（倍率１００倍）で確認。

ａ・・・・・・・・・画素通り ｂ・・・・・・・・線細りはないが、サイドエツチング
ｆよるギサギサ模様がある。

Ｃ・・・・・・・線細りあり ｄ・・・・・・・・・パターン破壊 前記各例の評価結果を表３に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱又は活性エネルギー線で硬化可能なレジストイン
   キを用いた平版印刷方式でレジスト加工すべき基板上に
   印刷パターンの皮膜を形成する第１工程と、前記基板上
   の印刷パターンの皮膜を加熱又は活性エネルギー線に露
   出して硬化させる第２工程と、前記硬化した印刷パター
   ンの皮膜の上に同一パターンの皮膜を重ねて印刷する第
   ３工程と、前記基板上の印刷パターンの皮膜を加熱又は
   活性エネルギー線釦露出して硬化させる第４工程から成
   ることを特徴としたレジストパターンの形成方法。