JPS635591A - フレキシブル銅スル−ホ−ルプリント配線板の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はフレキシブル銅スルーホールプリント配線板の
製造方法に関するものであり、エツチングレジストとし
て長鎖アルキルイミダゾール化合物を用い、信幹性の高
いフレキシブル銅スルーホールプリント配線板を短時間
のうちに製造しうる新規な方法を提供するものである。

従来の技術 従来のフレキシブル銅スルーホールプリント配線板の製
造方法は、電解銅メツキにより形成したスルーホール及
び回路になる部分に熱乾燥型または紫外線硬化型の液状
レジストインクもしくはドライフィルムでエツチングレ
ジスト膜を形成させて行われている。

すなわち従来の方法は、両面銅張フレキシブルフィルム
の必要な箇所に穴をあけ、このフィルムを触媒処理した
後無電解（化学）銅メツキを施し、次いで電解銅メツキ
を行い穴を含めてフィルム全体に銅メツキを行ない、そ
の後はすべての穴にエツチング液が入らないように目詰
めインクを充填し、次にフィルム両面に必要な回路を与
えるようにエツチングレジストインクで陽画（ポジ）印
刷するものであり、ドライフィルムを用いる場合にはフ
ィルム自体に弾性があるので、スルーホール部分の目詰
めは不必要であり　（テンティング法）、その後エツチ
ングにより不必要な部分、すなわち露出銅部分を除去し
、フレキシブル銅スルーホール配線板を製造していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の方法によれば工程中に目詰めイン
クの溶剤が蒸発することによって目詰めインクが収縮し
、エツチング液が穴の中に入りスルーホールの銅メツキ
を溶かす欠陥があり、また収縮によって目詰めインクの
厚さがフレキシブル銅プリント配線板の厚さより薄くな
り易いために、銅回路パターンと穴との角の銅メツキが
溶解してしまう危険性が大きく、信頼性の高い配線板を
得ることは出来ない。

またドライフィルムを用いる場合には、目詰めインクを
使用しないので前記のような問題はないけれども、スル
ーホール部分がドライフィルムにより空洞状態になって
いるため、工程中での温度変化による圧力、エツチング
圧及びその他外界からの応力等に弱く、ドライフィルム
の破れ、剥離の障害が発生して信頼性の高い配線板を得
ることが出来ない。

上記の製法における問題点を解消し信頼性の高い製品を
得る方法として、主に硬質プリント配線板において行わ
れているのが電解半田メツキ法である。この方法はスル
ーホールの保護を電解半田メツキ膜を形成させて行うも
のであるが、製造時間と費用が多くかかること、製造工
程において使用される半田剥離用の弗化水素酸と鉛の処
理にさらに費用がかかると云う欠点があるため、フレキ
シブルプリント配線板の製造には、はとんど採用されて
いない。

問題点を解決するための手段 本発明者等は、このような事情に鑑みフレキシブル銅ス
ルーホールプリント配線板を製造する方法について数多
くの試験を重ねた結果、フレキシブルな銅張プラスチッ
クフィルム上にアルカリ性水溶液に可溶なレジストを用
いて必要なネガパターンを形成し、ついで前記銅張プラ
スチックフィルムを下記一般式で示されるアルキルイミ
ダゾール化合物の塩 を含む水溶液に浸漬して、該銅張プラスチックフィルム
のネガパターン以外の部分にアルキルイミダゾール化合
物からなるエツチングレジスト膜を形成させ、乾燥を行
ったのち、該銅張プラス千ツクフィルムをアルカリ水溶
液と接触させて陰画のレジスト膜を除き、アルカリ性エ
ツチング液で処理することによって、所期の目的を達成
したものである。

本発明方法で用いる長鎖アルキルイミダゾールは銅表面
とは強い力で結合するが、−般の有機化合物に対しては
結合力を示さない。従って銅張プラスチックフィルムを
長鎖アルキルイミダゾールの塩を含む水溶液と接触する
前に必要とされるネガ画像の形成は、従来から知られて
いるアルカリ性水溶液に可溶の熱乾燥型レジストインキ
アルカリ現像型感光性フィルムもしくはアルカリ現像型
液状レジストインクを用いて行なうことができる。

このことは、ネガ画像の形成を電解銅メツキ前に行うこ
とも可能であることを意味する。

本発明の実施態様の一つは、必要な多数の穴を有する両
面銅張プラスチックフィルムをまず触媒と接触させ、次
いで無電解銅メツキを行ない、その後電解銅メツキする
。配線として残す必要のないところにはアルカリ可溶性
熱乾燥型レジストインク、アルカリ現像型感光性フィル
ムもしくはアルカリ現像型液状レジストインクを用いて
ネガ画像を形成する。この形成されたネガの画像はエツ
チングレジストではなく、次の工程で用いる前記した極
性基および疎水性基とを共有する長鎖アルキルイミダゾ
ールが金属と接触するのを阻止するためのレジストであ
る。ネガのレジストが形成された両面銅張プラスチック
フィルムを長鎖アルキルイミダゾールの塩を含む水溶液
中に浸漬して配線として残す部分の上にエツチングレジ
ストとしての該アルキルイミダゾール化合物のコーティ
ングを行い、次いで前記したネガのレジストをアルカリ
性水溶液と接触させて除去し、その後エツチング処理す
ることからなるフレキシブル銅スルーホールプリント配
線板の製造方法である。

本発明方法においてアルカリ可溶性熱乾燥型レジストイ
ンク、アルカリ現像型感光性フィルムもしくはアルカリ
現像型液状レジストインクを用いてネガのレジストを形
成するまでの工程は、硬質板の製造方法として周知の半
田スルーホール法におけると全く同様に処理することが
できる。

本発明で用いるフレキシブルなプラスチックフィルムは
、慣用のもので良く、そして両面銅張のものでも、銅箔
を貼着していない無地のものでも良い。無地のフィルム
の場合は無電解銅メツキによって表面に銅箔を形成させ
る。無電解銅メツキ及び電解銅メツキの工程は、従来フ
レキシブル銅スルーホールプリント配線板の製造におい
て用いられてきたものと全く同様に行なうことができる
。

硬質板の半田スルーホール法におけると同様にプリント
配線の配線として残す部分以外の場所には、長鎖アルキ
ルイミダゾール化合物が金属と接触しないようにするた
めに、アルカリ可溶性熱乾燥型レジストインク、アルカ
リ現像形感光フィルムもしくはアルカリ現像形液状レジ
ストインクを用いてネガ画像を形成する。このネガレジ
ストの形成は電解銅メツキを行った後にすることもでき
るし、また電解銅メツキの前に行なうこともできる。

本発明方法で用いられるアルカリ可溶性熱乾燥型レジス
トインク、アルカリ現像形感光性フィルムもしくはアル
カリ現像形液状レジストインクとしては、長鎖アルキル
イミダゾールと反応しないレジストであることが必要で
あり、且つ電解銅メツキより前にこの感光性樹脂ネガレ
ジストの形成を行なう場合には、電気絶縁性を有するこ
とが必要である。

アルカリ現像形ドライフィルムとしては、露光により硬
化して溶解性が減少するものと、露光により分解して溶
解性が増大するものがあり、どちらも使用可能である。

両面銅張プラスチックフィルムに感光性樹脂が既にラミ
ネートされているものを用いても良いし、両面銅張プラ
スチックフィルムに感光性樹脂インクを全面印刷後乾燥
して使用しても良い。

本発明において使用される代表的なアルカリ現像型ドラ
イフィルム、アルカリ現像型液状レジストインクは、い
ずれもアクリレート、メタクリレート系の感光性モノマ
ーとアクリレートポリマー、メタクリレートポリマー等
のバインダーポリマー及び重合開始剤を主成分とし、こ
れらに染料密着促進剤、重合禁止剤等の少量を添加した
ものである。使用前の形態としては、アルカリ現像型ド
ライフィルムはポリエチレンなどのベースのフィルム上
に感光層が一定の厚みで塗布され、その上にポリエチレ
ンなどの保護フィルムが張られている。−方アルカリ現
像型液状レジストインクはスクリーン印刷及びカーテン
コーター、ロールコータ−などの塗布機で塗布できるよ
うインク状に調整されている。感光層の膜厚はアルカリ
土類金属状レジストインクが１０〜１５μ、アルカリ現
像型感光性フィルムが２５〜５０μの範囲が好適であり
、露光は紫外線を前者は約４００ｍＪ／ｃａｌ、後者は
１００ｍＪ／ｃＩＩＫ以下で照射して行い、露光後１０
〜２０分間室温に放置する。未露光部を希アルカリ現像
液によって除去する工程は、例えば２％炭酸ソーダ水溶
液に３０℃の温度で１〜１．５分間接触すれば良い。

本発明の方法において用いられる長鎖アルキルイミダゾ
ールの塩は長鎖アルキル基を有するイミダゾールと有機
酸あるいは無機酸のいずれかより形成されるもので、そ
れらの酸の代表的なものは、酢酸、カプリン酸、グリコ
ール酸、バラニトロ安息香酸、パラトルエンスルホン酸
、ピクリン酸、蓚酸、コハク酸、マレイン酸、フマール
酸、酒石酸、アジピン酸、塩酸、硫酸、燐酸、乳酸、オ
レイン酸、フタル酸等である。

本発明方法の実施に当たっては、研磨、脱脂、酸洗浄に
よって仕上げられた穴あけ銅メツキずみのフレキシブル
な銅張プラスチックフィルムを長鎖アルキルイミダゾー
ル塩を０．０１〜５％、好ましくは０．１〜２％含む水
溶液に０〜１００℃好ましくは３０〜６０℃の温度範囲
で数十秒から数十分の範囲が浸漬する。この銅張プラス
チックフィルムを振動させたり、長鎖アルキルイミダゾ
ール塩を含む溶液に攪拌を与えたりまた超音波を作用さ
せて振動を与えることは一定の膜厚を短時間で得るのに
有効な手段である。また浸漬方法以外に液を銅張プラス
チックフィルムに沿って流下させる方法も可能である。

長鎖アルキルイミダゾール塩を含む水溶液の適当なＰＨ
は３．８〜４．５である。

長鎖アルキルイミダゾールの塩を含む水溶液と接触させ
た銅張プラスチックフィルムは、水洗したのち６０〜１
８０℃、好ましくは１２０℃以下の低温で乾燥させ、次
いで稀薄苛性ソーダ水溶液を用いてさきに塗布した感光
性フィルムもしくはレジストインクを溶解、除去、水洗
し、その後当業界で周知のアルカリ性エツチング剤を用
いて基板の銅箔の不要部分を溶解、除去することによっ
てスルーホールプリント配線板が形成される。最終仕上
げであるソルダーレジストの付着を良好にするために希
望によっては稀薄塩酸水溶液を用いて洗浄し、エツチン
グレジスト膜をスルーホール配線板から実質的に除去す
ることも容易である。

作用 長鎖アルキルイミダゾールは常温では水に溶けないが、
酸性水溶液にはよく溶ける。

酸性水溶液中でイオン化したイミダゾールは銅と強い化
学反応性を示し、銅と錯体を形成し、銅の表面に単分子
の膜を形成する。

このようにしてできた単分子の膜の上に長鎖アルキル基
のファンデルワースの結合力によってアルキルイミダゾ
ールが次々と集合して膜が成長し、またイミダゾール同
士の水素結合力によってよりしっかりした膜になる。

従って、両面銅張プラスチックフィルムをアルキルイミ
ダゾールの塩を含む水溶液に浸漬すると、該イミダゾー
ルの皮膜を穴内面の銅メツキ部及びネガレジストが形成
されていない部分、つまり回路部の銅の上に容易に形成
することができる。

膜を構成するアルキルイミダゾール・銅錯体がアルカル
性水溶液に不溶なので、該イミダゾール膜下の部分の銅
箔はアルカリエツチングを受けないが、他方陰画のアル
カリ性水溶液可溶のレジストはアルカリで除去されるた
め、陰画下の部分の銅箔はエツチングされる。エツチン
グに耐えて残ったイミダゾール皮膜は、続（ハンダレジ
スト印刷もしくはソルダーコーティングのために最終的
に除かれる必要があるが、それは酸水溶液によって容易
に行なうことができる。

実施例１ ポリイミドベース（ベース厚み：５０μｍ）の両面銅張
プラスチックフィルム（商品名ソニ・フレックス　ＣＫ
Ｉ　　ソニーケミカル側型）に穴をあけ、無電解銅メツ
キ、続いて銅メツキをすることにより穴内部及び両面に
２５〜３０μｍ厚の銅メツキを形成させた。

次にアクリル酸・スチレンコポリマーを主成分とするレ
ジストインク（商品名ｒＫＭ−１０」太陽インキ製造側
型）をスクリーン印刷により厚さ２０μｍ程度の陰画塗
膜を形成し、片面づつ８０℃／１０分間乾燥した。

さらに前記処理がされた銅張プラスチ・７クフイルムを
過硫酸ソーダ２０％を含む１１％硫酸水溶液中に３０秒
間浸漬して銅表面のソフトエツチングしたのち、２−ウ
ンデシルイミダゾール酢酸塩の２％水溶液（ｐＨ＝　４
．４５）に５０℃の温度で３分間浸漬した。

その後銅張プラスチックフィルムをとり出し水洗して、
１２０℃で１０分間乾燥したところ、銅表面のアルキル
イミダゾール膜厚は２．１μｍであった。

続いて、２％の水酸化ナトリウム水溶液で陰画のレジス
トインクを溶解除去し、配線として残す必要のない部分
の銅を露出させた。

次いでアルカリ性エツチング剤（アンモニア−塩化アン
モニウム−銅系、比重１．１〜１．２、商品名ニープロ
セス　ジャパンメタル製）を用いて５０℃でスプレー中
に銅張プラスチックフィルムを１２０秒通過させて、エ
ツチングを行った。

この後プラスチックフィルムを５％塩酸水溶液に浸漬し
て銅回路上のアルキルイミダゾール皮膜を溶解除去し、
フレキシブル銅スルーホールプリント配線板を得た。

このようにして形成されたフレキシブル銅スルーホール
プリント配線板は、テンティング法により製造されたも
のと同等もしくはそれ以上の信頼性を示した。

またアルキルイミダゾールの廃液は、液のＩ’１１を８
以上にすると液中より析出し、容易に濾過により除去で
きた。

実施例２ 実施例１と同じプラスチックフィルムを用いてこれに穴
をあけ、厚付は無電解（高速無電解）メツキを行うこと
によって２〜３μｍの銅メツキを行ない、この銅張プラ
スチックフィルム両面にアルカリ現像型感光性フィルム
（商品名「ダイアロン０４６」三菱レイヨン■製）をラ
ミネートし、露光、現像して３８μｍ〜５０μｍの陰画
塗膜を形成後硫酸銅による電解銅メツキを行いポジの部
分に３０μｍ程度の銅膜を形成した。

その後銅張プラスチックフィルムを５％塩酸水溶液に浸
漬後水洗し銅表面を清浄にしたのち、２−ウンデシル４
−メチルイミダゾール乳酸塩の４％水溶液（ＰＨ＝　４
．６）に６０℃の温度で４分間浸漬した。次に銅張プラ
スチックフィルムをとり出し水洗して１００℃にて３０
分間乾燥した。その後陰画パターンの除去、及びエツチ
ングの処理を実施例１と同様に行って、フレキシブル銅
スルーホールプリント配線板を得た。

このものは前記実施例と同等の性能を有するものであっ
た。

実施例３ 実施例１のレジストインクの代わりにアクリル酸・スチ
レンコポリマーを主成分とする紫外線硬化型レジストイ
ンクＫＭ−３０（太陽インキ製造■）を用い、露光して
陰画を形成し、またアルカリエッチンダ液としてアンモ
ニア−塩化アンモニウム−塩素酸アンモニウム系アルカ
リエツチング液（比重１．１〜１．２）、（商品名：ア
ルカリエッチ、ヤマトヤ商会製）を用いて、実施例１と
同じように処理したところ、前記各実施例と同等の性能
を有するフレキシブル銅スルーホールプリント配線板を
造ることができた。

発明の効果

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレキシブルな銅張プラスチックフィルム上にア
   ルカリ性水溶液に可溶なレジストを用いて必要なネガパ
   ターンを形成し、ついで前記銅張プラスチックフィルム
   を下記一般式で示されるアルキルイミダゾール化合物の
   塩 一般式▲数式、化学式、表等があります▼　 （但し、式中Ｒ＿２は長鎖アルキル基、Ｒ＿４は水素原
   子または低級アルキル基、ＨＡは有機または無機の酸を
   示す） を含む水溶液に浸漬して、該銅張プラスチックフィルム
   のネガパターン以外の部分にアルキルイミダゾール化合
   物からなるエッチングレジスト膜を形成させ、乾燥を行
   ったのち、該銅張プラスチックフィルムをアルカリ性水
   溶液と接触させてネガパターンを形成するレジストを溶
   解除去し、最終的にアルカリ性エッチング液で処理する
   ことを特徴とするフレキシブル銅スルーホールプリント
   配線板の製造方法。
2. （２）アルカリ現像型感光性液状レジストインキを用い
   てネガパターンを形成する特許請求の範囲（１）に記載
   のフレキシブル銅スルーホールプリント配線板の製造方
   法。
3. （３）アルカリ現像型感光性レジストフィルムを用いて
   ネガパターンを形成する特許請求範囲（１）に記載のフ
   レキシブル銅スルーホールプリント配線板の製造方法。