KR101891840B1 - 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

접속 패드를 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 공정, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 박막화하는 공정을 이 순서대로 포함하는 것을 특징으로 하고, 서로 인접하는 반도체 접속용 접속 패드 사이의 땜납에 의한 전기적인 단락이 없고, 접속 패드 상에 솔더 레지스트 잔류물을 남기지 않는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법이다.

Description

솔더 레지스트 패턴의 형성 방법{METHOD FOR FORMING SOLDER RESIST PATTERN}
솔더 레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.
각종 전기 기기 내부의 회로 기판에 있어서의 솔더 레지스트 패턴은, 납땜이 불필요한 배선 패턴에 땜납이 부착되지 않도록 하기 위해, 납땜하는 부분 이외의 부분 전체면에 피복 형성되고, 또 도체의 산화 방지, 전기 절연 및 외부 환경으로부터의 보호라는 역할을 하고 있다.
회로 기판 상에 반도체 칩 등의 전자 부품을 탑재한 반도체 패키지에 있어서, 플립 칩 접속에 의한 탑재는 고속화, 고밀도화를 실현하는 데에 있어서 유효한 수단이다. 플립 칩 접속에서는 회로 기판의 도체 배선의 일부를 플립 칩 접속용 접속 패드로 하고, 예를 들어 이 접속 패드 상에 배치 형성한 땜납 범프와 반도체 칩의 전극 단자를 접합한다.
도 1 ∼ 도 5 는, 회로 기판 상의 납땜하는 부분 (예를 들어, 접속 패드) 이외를 솔더 레지스트층으로 덮은 솔더 레지스트 패턴의 개략 단면 구조도이다. 도 1 은, Solder Mask Defined (SMD) 구조의 개략 단면 구조도로서, 솔더 레지스트층 (3) 의 개구부가 접속 패드 (6) 보다 작은 것을 특징으로 하고 있다. 도 2 ∼ 도 5 는, Non Solder Mask Defined (NSMD) 구조의 개략 단면 구조도로서, 솔더 레지스트층 (3) 의 개구부가 접속 패드 (6) 이상인 것을 특징으로 하고 있다.
솔더 레지스트 패턴을 형성하는 방법으로는, 포토리소그래피 방식이 일반적으로 알려져 있다. 포토리소그래피 방식에서는, 절연성 기판 (1) 상에 접속 패드 (6) 와 도체 배선 (2) 을 갖는 회로 기판 상에 솔더 레지스트층 (3) 을 형성한 후, 노광, 현상함으로써, 접속 패드 (6) 주변의 솔더 레지스트층 (3) 을 완전히 제거하여 개구부를 형성한다. 이 포토리소그래피 방식으로는 지금까지 도 1, 도 2 및 도 3 의 구조밖에 제작할 수 없었다.
도 2 와 같이, 접속 패드 (6) 사이에 솔더 레지스트층이 전혀 존재하지 않는 경우, 접속 패드 사이가 협피치화되면, 납땜에 앞서 실시되는 무전해 니켈/금 도금시에 접속 패드 사이에서 도금의 단락 (短絡) 이 발생한다. 접속 패드 (6) 사이에 솔더 레지스트층 (3) 이 존재하는 경우라도, 도 1 및 도 3 과 같이 솔더 레지스트층 (3) 이 두꺼운 경우에는, 그것들이 장해가 되어 전자 부품을 올바르게 탑재할 수 없다는 문제가 생긴다. 또, 최근의 전자 기기의 소형화, 다기능화에 수반하여, 접속 패드 사이가 50 ㎛ 미만이 되면, 도 1 및 도 3 의 구조를 포토리소그래피 방식으로 제작하는 것은, 노광의 위치 어긋남의 점에서 매우 곤란하였다. 이러한 이유에서, 도 4 및 도 5 와 같이 접속 패드 (6) 사이의 솔더 레지스트층 (3) 의 두께가 접속 패드 (6) 의 두께 이하인 구조가 요구되고 있다.
도 4 의 구조는, 웨트 블라스트법에 의해 슬릿상의 개구를 갖는 솔더 레지스트 패턴이 형성되어 있고, 복수 나란히 형성된 접속 패드 (6) 를 노출시킴과 함께, 슬릿상의 개구 내에 노출된 서로 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 접속 패드 (6) 와 동일한 높이의 솔더 레지스트층 (3) 이 충전되어 있는 구조이다. 이 구조는, 절연성 기판 (1) 상에 접속 패드 (6) 와 도체 배선 (2) 을 갖는 회로 기판 상에 솔더 레지스트층 (3) 을 도공한 후, 자외선 경화, 가열 경화를 실시한 솔더 레지스트층 (3) 상에 웨트 블라스트용 마스크를 형성하기 위한 수지층을 형성한 후, 노광, 현상함으로써, 패턴상의 웨트 블라스트용 마스크를 형성하고, 이어서 웨트 블라스트를 실시함으로써 솔더 레지스트층에 슬릿상의 개구를 형성하고, 웨트 블라스트용 마스크를 제거함으로써 형성되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또, 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 회로 기판에 대하여, 접속 패드가 노출되고, 도체 배선은 솔더 레지스트층에 의해 덮여 있으며, 접속 패드 사이에 접속 패드와 동일한 높이의 솔더 레지스트층이 충전되어 있는 구조도 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조). 이 구조는, 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 회로 기판 상에 솔더 레지스트층을 도공한 후, 접속 패드의 상면이 노출될 때까지 연마함으로써 형성되고 있다. 연마 방법으로는, 기계적 연마 방법이나 레이저 스크라이브법이 채용 가능하다고 되어 있다.
도 5 의 구조에서는, 접속 패드 (6) 사이에 솔더 레지스트층 (3) 이 존재하고 있지만, 접속 패드 (6) 의 외주면이 노출되어 있다. 도 5 의 구조는, 접속 패드 (6) 전체를 무전해 니켈 도금하여 니켈층으로 피복하고, 도체 배선 상에 솔더 레지스트층 (3) 을 도공한 후, 자외선 경화, 가열 경화를 실시하고, 솔더 레지스트층 (3) 을 블라스트 연마함으로써 니켈층의 상면을 노출시키고, 그 후에 니켈층을 에칭에 의해 제거함으로써 형성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 참조).
특허문헌 1 ∼ 3 의 방법에서는, 솔더 레지스트층의 개구부를 형성하기 위해, 웨트 블라스트, 기계적 연마 등의 연마 방법을 사용하고 있는데, 이 방법으로는 면내의 연마량을 균일하게 하기가 어렵고, 나아가 접속 패드 상에 솔더 레지스트층의 잔류물을 남기지 않고 그 상면을 완전히 노출시키는 정밀도가 높은 가공은 매우 곤란하였다. 또, 솔더 레지스트층과 접속 패드의 높이를 동일하게 하는 것은 용이하지만, 솔더 레지스트층의 높이를 접속 패드보다 낮게 하려고 하면, 연마 처리에서는 접속 패드를 포함한 다른 부분에 스크래치가 생기거나, 결손이 생긴다는 문제가 발생하는 경우가 있었다.
솔더 레지스트층을 제거하는 방법으로서, 레이저 조사에 의해 불필요한 솔더 레지스트를 분해시키는 방법도 있지만, 공정이 번잡하고, 생산성이 떨어지는 등의 문제가 있었다 (예를 들어, 특허문헌 2 및 4 참조).
일본 공개특허공보 2008-300691호 일본 공개특허공보 2006-344664호 일본 공개특허공보 2009-253118호 일본 공개특허공보 2010-034414호
본 발명의 과제는, 서로 인접하는 반도체 접속용 접속 패드 사이의 땜납에 의한 전기적인 단락이 없고, 접속 패드 상에 솔더 레지스트 잔류물을 남기지 않는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 하기 발명에 의해 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내었다.
(1) (A1) 접속 패드를 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 공정,
(B1) 솔더 레지스트층의 노광 공정을 실시하지 않고, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 박막화하는 공정
을 이 순서대로 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(2) (A2) 접속 패드와 도체 배선을 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 공정,
(C) 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 박막화되는 영역 이외의 부분을 노광하는 공정,
(B2) 알칼리 수용액에 의해 활성 광선을 조사하여 경화시키는 것을 실시하지 않은 비노광부의 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(3) (A2) 공정과 (C) 공정 사이에,
(D) 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층 전체면을 박막화하는 공정
을 포함하는 (2) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(4) (A3) 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 공정,
(B3) 솔더 레지스트층의 경화 처리를 실시하지 않고, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하이며, 도체 배선의 두께보다 두꺼워질 때까지 박막화하는 공정
을 이 순서대로 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(5) 알칼리 수용액이 무기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 수용액이며, 그 무기 알칼리성 화합물의 함유량이 3 ∼ 25 질량% 인 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(6) 무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 규산염에서 선택되는 적어도 어느 1 종인 (5) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(7) 무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 규산염인 (5) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(8) 알칼리 금속 규산염이 메타규산나트륨인 (7) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(9) 무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 인산염인 (5) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(10) 알칼리 금속 인산염이 인산삼나트륨, 인산삼칼륨에서 선택되는 적어도 1 종인 (9) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(11) 무기 알칼리성 화합물이 탄산칼륨인 (5) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(12) 알칼리 수용액이 유기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 수용액인 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(13) 유기 알칼리성 화합물의 함유량이 5 ∼ 25 질량% 인 (12) 에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(14) 알칼리 수용액의 pH 가 12.5 이상인 (1) ∼ (13) 중 어느 하나에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(15) 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정 후에,
(E) 알칼리성 화합물을 함유하고, 그 알칼리성 화합물의 함유량이 알칼리 수용액보다 적고, pH 5.0 ∼ 10.0, 온도 22 ∼ 50 ℃ 의 수용액으로 처리하는 공정
을 포함하는 (1) ∼ (14) 중 어느 하나에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
(16) 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정이 침지 처리에 의한 (1) ∼ (15) 중 어느 하나에 기재된 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
본 발명에 있어서의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (1) ∼ (4) 중 어느 방법에 의해, 서로 인접하는 반도체 접속용의 접속 패드 사이의 땜납에 의한 전기적인 단락이 없고, 접속 패드 상에 솔더 레지스트 잔류물을 남기지 않는다는 효과를 달성할 수 있다.
도 1 은 솔더 레지스트 패턴의 개략 단면 구조도.
도 2 는 솔더 레지스트 패턴의 개략 단면 구조도.
도 3 은 솔더 레지스트 패턴의 개략 단면 구조도.
도 4 는 솔더 레지스트 패턴의 개략 단면 구조도.
도 5 는 솔더 레지스트 패턴의 개략 단면 구조도.
도 6 은 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (1) 의 일례를 나타내는 단면 공정도.
도 7 은 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (2) 의 일례를 나타내는 단면 공정도.
도 8 은 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (3) 의 일례를 나타내는 단면 공정도.
도 9 는 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (4) 의 일례를 나타내는 단면 공정도.
도 10 은 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (1) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
도 11 은 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (2) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
도 12 는 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (3) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
도 13 은 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (4) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
도 14 는 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (4) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
도 15 는 종래 기술에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
도 16 은 종래 기술에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도.
이하, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6 은, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (1) 의 일례를 나타내는 단면 공정도이다. 절연성 기판 (1) 상에 접속 패드 (6) 가 형성된 회로 기판을 준비한다. 접속 패드 (6) 의 형성에는 서브 트랙티브법, 세미 애디티브법, 애디티브법 등을 이용하면 된다. 공정 (A1) 에서는, 기판 전체면을 덮도록 하여 솔더 레지스트층 (3) 을 형성한다. 공정 (B1) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층 (3) 을 박막화한다. 도 10 은, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (1) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도로서, 접속 패드 (6) 가 솔더 레지스트층 (3) 으로부터 노출된 형상의 레지스트 패턴이 형성되어 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 솔더 레지스트층 (3) 의 두께란, 절연성 기판 (1) 의 표면을 기점으로 하여 솔더 레지스트층 표면까지의 두께를 측정한 값이다.
도 7 은, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (2) 의 일례를 나타내는 단면 공정도이다. 절연성 기판 (1) 상에 접속 패드 (6) 와 도체 배선 (2) 이 형성된 회로 기판을 준비한다. 공정 (A2) 에서는, 기판 전체면을 덮도록 하여 솔더 레지스트층 (3) 을 형성한다. 공정 (C) 에서는, 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 박막화되는 영역 이외의 부분을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다. 도 7 에서는, 포토마스크 (4) 를 개재하여 노광하고 있지만, 직접 묘화 방식으로 실시해도 된다. 공정 (B2) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 비노광부의 솔더 레지스트층 (3) 을 박막화한다. 도 11 은, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (2) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도로서, 접속 패드 (6) 가 솔더 레지스트층 (3) 으로부터 노출된 형상의 솔더 레지스트 패턴이 형성되어 있다.
도 8 은, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (3) 의 일례를 나타내는 단면 공정도이다. 절연성 기판 (1) 상에 접속 패드 (6) 와 도체 배선 (2) 이 형성된 회로 기판을 준비한다. 공정 (A2) 에서는, 기판 전체면을 덮도록 하여 솔더 레지스트층 (3) 을 형성한다. 공정 (D) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 접속 패드 (6) 의 두께보다 두꺼운 범위 내에서 솔더 레지스트층 (3) 을 원하는 두께까지 박막화한다. 솔더 레지스트층 (3) 을 원하는 두께까지 박막화한 후에 노광하기 때문에, 노광시의 광 산란이 경감되어 보다 고정밀한 패터닝이 가능해진다. 공정 (C) 에서는, 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 박막화되는 영역 이외의 부분을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다. 공정 (B2) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 비노광부의 솔더 레지스트층 (3) 을 박막화한다. 도 12 는, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (3) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도로서, 도체 배선 (2) 은 솔더 레지스트층 (3) 으로 덮이고, 접속 패드 (6) 가 솔더 레지스트층 (3) 으로부터 노출된 형상의 솔더 레지스트 패턴이 형성되어 있다.
도 9 는, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (4) 의 일례를 나타내는 단면 공정도이다. 우선, 절연성 기판 (1) 상에 접속 패드 (6) 와 접속 패드 (6) 보다 높이가 낮은 도체 배선 (2) 이 형성된 회로 기판을 준비한다. 공정 (A3) 에서는, 기판 전체면을 덮도록 하여 솔더 레지스트층 (3) 을 형성한다. 공정 (B3) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층 (3) 의 두께가 접속 패드 (6) 의 두께 이하이며, 도체 배선 (2) 의 두께보다 두꺼워지는 지점까지 솔더 레지스트층 (3) 을 박막화한다. 도 13 및 도 14 는, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법 (4) 에 의해 제작된 회로 기판의 접속 패드 근방의 개략을 나타내는 입체 설명도로서, 접속 패드 (6) 보다 높이가 낮은 도체 배선 (2) 은 솔더 레지스트층 (3) 으로 덮이고, 접속 패드 (6) 가 솔더 레지스트층 (3) 으로부터 노출된 형상의 솔더 레지스트 패턴이 형성되어 있다.
본 발명에 있어서의 접속 패드를 갖는 회로 기판이란, 절연성 기판 상에 구리 등의 금속으로 이루어지는 반도체 칩 등의 전자 부품을 접속하기 위한 접속 패드가 형성된 회로 기판이다. 본 발명에 있어서의 기판 상에 접속 패드와 도체 배선을 갖는 회로 기판은, 절연성 기판 상에 구리 등의 금속으로 이루어지는 반도체 칩 등의 전자 부품을 접속하기 위한 접속 패드와 도체 배선이 형성된 회로 기판이다. 기판 상에 접속 패드나 도체 배선이 형성된 기판을 제작하는 방법은, 예를 들어 서브 트랙티브법, 세미 애디티브법, 애디티브법을 들 수 있다. 서브 트랙티브법에서는, 예를 들어 유리 기재 에폭시 수지에 동박을 입힌 동장 (銅張) 적층판에 스루홀이라 불리는 관통공을 뚫어, 관통공 내벽을 포함하는 표면에 전해 구리 도금 처리에 의해 도금 구리를 석출시킨다. 이어서, 회로부에 에칭 레지스트층을 형성하고, 에칭 처리에 의해 비회로부의 구리를 제거한다. 그 후, 회로부의 에칭 레지스트층을 제거하여 회로 기판이 제작된다. 또, 세미 애디티브법에서는, 예를 들어 유리 기재 에폭시 수지에 매우 얇은 동박을 입힌 동장 적층판에 스루홀을 뚫어, 관통공 내벽을 포함하는 표면에 무전해 구리 도금층을 형성한다. 이어서, 비회로부에 도금 레지스트층을 형성하고, 전해 구리 도금 처리에 의해 무전해 구리 도금층이 노출되는 부분의 표면에 전해 구리 도금층을 형성한다. 그 후, 비회로부의 도금 레지스트층을 제거하고, 도금 레지스트층 하부의 무전해 구리 도금층을 플래시 에칭 제거하여 회로 기판이 제작된다.
본 발명에 있어서의, 기판 상에 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 회로 기판은, 절연성 기판 상에 구리 등의 금속으로 이루어지는 반도체 칩 등의 전자 부품을 접속하기 위한 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선이 형성된 회로 기판이다. 기판 상에 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 기판을 제작하는 방법은, 예를 들어 세미 애디티브법, 애디티브법을 들 수 있다. 세미 애디티브법에서는, 예를 들어 유리 기재 에폭시 수지에 동박을 입힌 동장 적층판에 스루홀이라 불리는 관통공을 뚫어, 관통공 내벽을 포함하는 표면에 무전해 구리 도금층을 형성한다. 이어서, 비회로부에 도금 레지스트층을 형성하고, 전해 구리 도금 처리에 의해 무전해 구리 도금층이 노출되는 부분의 표면에 전해 구리 도금층 (접속 패드 전구체와 도체 배선) 을 형성한다. 계속해서, 접속 패드 전구체 부분이 노출되도록 도금 레지스트층을 재차 형성시키고, 전해 구리 도금 처리에 의해 노출된 접속 패드 전구체 부분의 표면에 전해 구리 도금층을 형성한다. 그 후, 도금 레지스트층을 제거하고, 도금 레지스트층 하부의 무전해 구리 도금층을 플래시 에칭 제거하여 회로 기판이 제작된다.
회로 기판은 편면판, 양면판, 다층판 중 어느 것이어도 되며, 솔더 레지스트 패턴을 형성시킬 필요가 있는 것이면, 어떤 회로 기판에 대해서도 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법을 적용할 수 있다.
본 발명에 관련된 솔더 레지스트로는, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층 표면을 용해 혹은 팽윤시켜 솔더 레지스트층을 제거할 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 또, 1 액성, 2 액성, 어느 액상 레지스트여도 되며, 드라이 필름상 레지스트여도 된다. 솔더 레지스트는, 예를 들어 알칼리 가용성 수지, 다관능 아크릴 모노머, 광중합 개시제, 에폭시 수지, 무기 필러 등을 함유한다. 알칼리 가용성 수지로는, 광경화성과 열경화성의 양방의 특성을 갖는 알칼리 가용성 수지를 들 수 있으며, 예를 들어 노볼락형 에폭시 수지에 아크릴산을 부가시켜 에폭시아크릴레이트화한 수지의 2 급 수산기에 산 무수물을 부가시킨 수지를 들 수 있다. 다관능 아크릴 모노머로는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 등을 들 수 있다. 광중합 개시제로는, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온 등을 들 수 있다. 에폭시 수지는 경화제로서 사용된다. 알칼리 가용성 수지의 카르복실산과 반응시킴으로써 가교시켜 내열성이나 내약품성의 특성을 향상시킬 수 있는데, 카르복실산과 에폭시는 상온에서도 반응이 진행되기 때문에 보존 안정성이 나빠, 알칼리 현상형 솔더 레지스트는 일반적으로 사용 전에 혼합하는 2 액성의 형태를 취하고 있는 경우가 많다. 무기 필러로는, 예를 들어 탤크, 실리카, 황산바륨, 산화티탄, 산화아연 등을 들 수 있다.
공정 (A1) 에서는, 접속 패드를 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성한다. 공정 (A2) 에서는, 접속 패드와 도체 배선을 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성한다. 공정 (A3) 에서는, 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성한다. 솔더 레지스트층의 형성에는, 예를 들어 액상 레지스트이면, 스크린 인쇄법, 롤 코트법, 스프레이법, 침지법, 커튼 코트법, 바 코트법, 에어 나이프법, 핫 멜트법, 그라비아 코트법, 솔칠법, 오프셋 인쇄법을 사용할 수 있다. 또, 드라이 필름 형상인 것이면, 라미네이트법이나 진공 라미네이트법이 사용된다.
공정 (C) 에서는, 박막화되는 영역 이외의 부분의 솔더 레지스트층에 선택적으로 활성 광선을 조사하여 경화시킨다. 노광 방식으로는, 크세논 램프, 고압 수은등, 저압 수은등, 초고압 수은등, UV 형광등을 광원으로 한 반사 화상 노광 방식, 포토마스크를 사용한 편면 혹은 양면 밀착 노광 방식, 프록시미티 방식, 프로젝션 방식이나 레이저 주사 노광 방식 등을 들 수 있다. 「박막화되는 영역」이란, 예를 들어 접속 패드 상이나 접속 패드 사이를 포함하는 접속 패드 주위의 영역이다. 「박막화되는 영역 이외의 영역」이란, 예를 들어 도체 배선 상이나 도체 배선 사이를 포함하는 도체 배선 주위의 영역이다.
공정 (B1), (B2), (B3) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 솔더 레지스트층의 박막화 처리를 실시한다. 공정 (D) 에서는, 알칼리 수용액에 의해 접속 패드 (6) 의 두께보다 두꺼운 범위 내에서 솔더 레지스트층의 박막화 처리를 실시한다. 상세하게는 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층 표면을 용해 혹은 팽윤시켜 비노광부의 솔더 레지스트층 표면을 제거한다. 드라이 필름 형상의 경우이며 솔더 레지스트층 상에 지지층 필름이 형성되어 있는 경우에는, 지지층 필름을 벗기고 나서 박막화 처리를 실시한다.
본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법에서는, 솔더 레지스트층 형성 후의 두께와 알칼리 수용액 처리에 의해 비노광부의 솔더 레지스트층이 박막화된 양에 따라 접속 패드 주위의 솔더 레지스트층의 두께가 결정된다. 또, 본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법에서는, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 박막화량을 적절히 조정할 수 있다. 박막화 후의 솔더 레지스트층 표면으로부터 접속 패드 표면까지의 높이는, 나중에 필요한 땜납량에 따라 적절히 조정한다.
공정 (B1), (B2), (B3) 에서는, 박막화 처리 후의 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께와 동일하거나, 그보다 얇아질 때까지 박막화 처리를 실시하는데, 박막화 후의 솔더 레지스트층의 두께가 지나치게 얇으면, 접속 패드 사이의 전기 절연이 불충분해져, 무전해 니켈/금 도금의 단락이 발생하는 경우나, 접속 패드 사이에서 땜납에 의한 단락이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 박막화 후의 솔더 레지스트층의 두께는, 접속 패드의 두께의 1 분의 2 이상인 것이 바람직하고, 2 분의 3 이상인 것이 보다 바람직하다.
알칼리 수용액에 의한 박막화 처리에 있어서, 전(前)처리로서 수세 처리를 실시해도 된다. 전처리 수세에 의해 솔더 레지스트층 중의 카르복실기 등의 친수기가 재배향되어, 층 표면의 친수성이 균일화된다. 나아가, 솔더 레지스트층 상에 존재하는 오염물이나 이물질을 제거할 수 있다. 전처리 수세에 사용되는 물로는, 공업용수, 수돗물, 이온 교환수, 증류수 등을 들 수 있다. 전처리 수세 방법으로는, 침지 처리, 패들 처리, 스프레이 처리, 브러싱, 스크레이핑 등이 있는데, 솔더 레지스트층 상의 오염물이나 이물질의 제거성을 고려하면 스프레이 처리가 바람직하다. 스프레이 조건 (온도, 스프레이압, 시간) 은 적절히 조정하는 것이 가능한데, 구체적으로는 온도는 15 ∼ 30 ℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ∼ 25 ℃ 이다. 또, 스프레이압은 0.02 ∼ 0.5 ㎫ 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 0.3 ㎫ 이다.
또한, 전처리 수세수에 계면 활성제를 함유시켜도 된다. 계면 활성제의 사용에 의해 솔더 레지스트층 표면을 보다 신속히 안정적으로 친수화시킬 수 있다. 계면 활성제로는, 알킬황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산에스테르염, 알킬벤젠술폰산염, 지방산염 등의 아니온계 계면 활성제 ; 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌 유도체, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알킬알칸올아미드, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 (이른바, 플루로닉계 계면 활성제), 지방산 펜타에리트리톨에스테르, 아세틸렌글리콜 등의 노니온계 계면 활성제 ; 알킬아민염, 제 4 급 암모늄염 등의 카티온계 계면 활성제 ; 알킬베타인 등의 양성 계면 활성제를 사용할 수 있다. 전처리 수세 처리는, 솔더 레지스트층의 품질을 저해하지 않는 것이면 어느 종류의 계면 활성제를 사용해도 문제는 없지만, 아니온계, 카티온계 및 양성 계면 활성제는 레지스트 표면에 특이적으로 흡착하는 경우나, 종류에 따라서는 레지스트 표면을 부분적으로 침해하는 경우가 있으므로, 노니온계의 계면 활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 노니온계 계면 활성제의 보다 바람직한 구체적 예로는, 아세틸렌글리콜을 들 수 있으며, 닛신 화학 공업 (주) 제조의 서피놀 (등록상표) 465, 서피놀 (등록상표) 485, 서피놀 (등록상표) 82 등을 사용할 수 있다.
전처리 수세수에 첨가하는 계면 활성제량은 각종 계면 활성제의 특성에 따라 바뀌는데, 솔더 레지스트층 표면의 친수화와 더불어, 전처리 수세 중에 발포가 적은 것, 또한 계면 활성제에 의한 솔더 레지스트층 상에 부착된 오염물이나 이물질의 제거 효율을 고려하면, 0.001 ∼ 0.1 질량% 의 범위가 바람직하고, 0.001 ∼ 0.05 질량% 의 범위가 보다 바람직하고, 0.01 ∼ 0.05 질량% 의 범위가 더욱 바람직하다.
본 발명에 관련된 알칼리 수용액은, 알칼리 금속 규산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 탄산염, 암모늄 인산염, 암모늄 탄산염 등의 무기 알칼리성 화합물의 수용액 ; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸아민, 디메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 시클로헥실아민, 테트라메틸암모늄하이드록시드 (TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록시드, 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록사이드 (콜린) 등의 유기 알칼리성 화합물의 수용액을 들 수 있다. 알칼리 금속으로는 리튬, 나트륨, 칼륨 등을 들 수 있다. 상기 무기 알칼리성 화합물 및 유기 알칼리성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 복수 조합하여 사용해도 된다. 무기 알칼리성 화합물과 유기 알칼리성 화합물을 조합하여 사용해도 된다.
무기 알칼리성 화합물의 알칼리 금속으로서 나트륨염을 사용하는 경우, 칼륨염을 혼재시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 탄산나트륨이나 메타규산나트륨을 사용하는 경우, 성분 중의 탄산 이온이나 규산 이온이 물에 함유되는 칼슘이나 마그네슘과 불용성의 염을 형성하여, 알칼리 수용액 중에 응집 분리되는 경우가 있다. 칼륨은 나트륨에 비해 물에 대한 용해성이 크고, 또 다른 화합물과의 반응성이 높기 때문에, 탄산 이온이나 규산 이온이 칼슘이나 마그네슘과 반응하는 것보다 우선적으로 칼륨과 반응함으로써 불용성의 염 형성이 방해받는 것으로 생각된다.
또, 솔더 레지스트층 표면을 보다 균일하게 박막화하기 위해, 알칼리 수용액에 황산염, 아황산염을 첨가할 수도 있다. 황산염 또는 아황산염으로는, 리튬, 나트륨 또는 칼륨 등의 알칼리 금속 황산염 또는 아황산염, 마그네슘, 칼슘 등의 알칼리 토금속 황산염 또는 아황산염을 들 수 있다.
알칼리 수용액이 무기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 수용액인 경우, 무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 규산염에서 선택되는 적어도 어느 1 종인 것이 바람직하다. 또, 무기 알칼리성 화합물의 함유량은 3 ∼ 25 질량% 가 바람직하다. 무기 알칼리성 화합물의 함유량이 3 질량% 미만인 알칼리 수용액은, 종래의 포토리소그래피 방식에 의한 노광 후의 현상에 사용되는 액으로, 노광되어 있지 않은 솔더 레지스트층을 완전히 제거하는 경우에는 유효하지만, 솔더 레지스트층을 완전히 제거하지 않고 면내 균일한 두께로 박막화하는 처리에서는 두께 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또, 25 질량% 를 초과하면, 무기 알칼리성 화합물의 석출이 일어나기 쉬워 액의 시간 경과적 안정성, 작업성이 떨어지는 경우가 있다. 무기 알칼리성 화합물의 함유량은 5 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하고, 7 ∼ 15 질량% 가 더욱 바람직하다. 또, 계면 활성제, 소포제, 용제 등을 적절히 첨가할 수도 있다.
솔더 레지스트층의 박막화 처리에 있어서는, 솔더 레지스트층 중에 함유되는 알칼리 수용액에 불용인 무기 필러의 존재를 무시할 수 없다. 무기 필러의 사이즈는 그 종류에 따라 상이하기도 하지만, 나노 필러라 불리는 서브 미크론 오더인 것부터 큰 것으로는 수십 미크론인 것까지, 어느 정도의 입도 분포로써 층 중에 30 ∼ 70 질량% 의 함유량으로 존재하고 있다. 박막화 처리는 알칼리성 화합물이 솔더 레지스트층 중에 침투된 후, 용해 확산됨으로써 진행되는데, 불용성의 무기 필러의 존재에 의해 알칼리성 화합물의 침투가 억제되어 박막화 속도가 느려지는 경우가 있다.
이러한 무기 필러에 의한 침투 억제에 대하여, 알칼리 수용액의 pH 는 12.5 이상으로 하는 것이 바람직하고, 13.0 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 알칼리 수용액의 pH 가 높을수록, 알칼리성 화합물이 침투되었을 때의 솔더 레지스트층의 팽윤이 커져 무기 필러에 의한 침투 억제의 영향을 잘 받지 않게 된다.
공정 (B1), (B2), (B3) 에서는, 박막화 처리에 의해 접속 패드 표면을 노출시킨다. 통상, 접속 패드와 도체 배선을 갖는 회로 기판에 솔더 레지스트층을 형성시키는 경우, 도체 배선과 솔더 레지스트층의 밀착성을 고려하여, 도체 배선과 동일하게 접속 패드 표면도 각종 연마 처리에 의해 조면화된다. 조면화에 의한 앵커 효과에 의해 도체 배선과 솔더 레지스트층의 밀착성이 향상되어 장시간에 걸쳐 높은 절연 신뢰성이 유지된다. 종래, 솔더 레지스트층을 제거하여 접속 패드 표면을 노출시킬 때, 분산 능력이 우수한 저농도의 탄산나트륨 수용액을 현상액으로서 사용하는 것이 일반적이며, 접속 패드 표면에는 솔더 레지스트의 잔류물 찌꺼기는 거의 발생하지 않는다. 그러나, 저농도의 탄산나트륨 수용액을 이용하여 박막화 처리를 실시하면, 솔더 레지스트층 표면을 균일하게 처리할 수 없어 면내 불균일이 발생한다.
그래서, 면내 균일하게 박막화하면서, 조면화된 접속 패드 표면에 솔더 레지스트 잔류물을 남기지 않는 알칼리 수용액으로서, 알칼리 금속 규산염을 함유하는 알칼리 수용액을 들 수 있다. 알칼리 금속 규산염은 다른 무기 알칼리성 화합물에 비해 솔더 레지스트층의 용해 확산 능력이 우수하여, 접속 패드 표면에 잔류물 찌꺼기가 잘 발생하지 않는다. 알칼리 금속 규산염의 일반식을 하기 식 (i) 에 나타낸다. 알칼리 금속 규산염은 3 종의 성분이 다양한 비율로 연속적으로 변화하여 이루어지는 화학 약품의 총칭으로, 몰비로부터 산출되는 질량비 (나트륨염의 경우의 질량비 = 몰비 × 1.032, 칼륨염의 경우의 질량비 = 몰비 × 1.568) 에 따라 명칭이 바뀐다. 예를 들어, 나트륨염의 경우, 질량비가 0.5 인 것을 오르토규산나트륨, 질량비가 1.0 인 것을 메타규산나트륨, 질량비가 1.3 ∼ 4 인 것을 일반적으로 규산나트륨이라고 부른다. 질량비가 1 이하인 것은 결정성 규산나트륨이라고 부르고, 질량비가 1 보다 큰 것은 비결정성으로, 질량비를 연속적으로 변화시킬 수 있다. 또, 규산나트륨의 용액은 질량비, 농도, 온도 등에 따라 점도가 현저하게 변화한다. 즉, 질량비가 커질수록, 농도가 높아질수록, 또는 온도가 낮아질수록 용액의 점도는 높아진다. 규산나트륨의 용액에는 규산 이온 모노머, 폴리규산 이온, 콜로이드상의 규산 이온 미셀 등이 함유되고, 질량비와 농도에 따라 다양한 형태를 취한다. 질량비가 1 이하인 것에서는 주로 규산 이온 모노머가 존재하고, 고질량비의 용액에서는 규산 이온 모노머 외에 다이머나 폴리규산 이온 미셀이 함유되고, 질량비의 증가에 수반하여 폴리규산 이온 미셀의 농도가 증가한다. 이 폴리규산 이온 미셀의 증가에 의해 용액의 질량 평균 분자량이 증가하고, 점도가 상승한다. 일반적으로 질량비는 2 보다 커지면, 점도의 상승에 주의가 필요하다. 이러한 점에서 나트륨염의 경우, 수용액의 안정성, 작업성면에서 메타규산나트륨이 가장 바람직하게 사용된다. 또, 칼륨염은 나트륨염에 비해 물에 대한 용해성이 높기 때문에, 수용액이 용이하게 응고, 분리되지 않아 각종의 것을 사용할 수 있다. 알칼리 금속 규산염의 함유량은 5 ∼ 25 질량% 가 보다 바람직하고, 7 ∼ 20 질량% 가 더욱 바람직하다.
M2O·nSiO2·xH2O (i)
[M : 나트륨 또는 칼륨, n : 몰비 (SiO2/M2O)]
알칼리 금속 규산염에 버금가는 솔더 레지스트층의 용해 확산 능력을 갖는 무기 알칼리성 화합물로서, 알칼리 금속 인산염을 함유하는 알칼리 수용액을 들 수 있다. 알칼리 금속 인산염으로는, 알칼리 금속이 3 원자 배위된 알칼리성이 강한 인산삼나트륨 또는 인산삼칼륨이 바람직하게 사용된다. 알칼리 금속 인산염의 함유량은 5 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하고, 7 ∼ 15 질량% 가 더욱 바람직하다.
또, 무기 알칼리성 화합물로서 탄산칼륨을 함유하는 수용액도 솔더 레지스트층을 알맞게 용해 확산시킬 수 있다. 탄산염은 규산염이나 인산염에 비하면 수화력이 크지만, 알칼리 금속으로서 칼륨은 나트륨에 비해 수용액 중에 있어서의 이온화 경향이 커서, 솔더 레지스트층의 용해 확산에 유리하게 작용한다. 탄산칼륨의 함유량은 3 ∼ 15 질량% 가 보다 바람직하고, 5 ∼ 10 질량% 가 더욱 바람직하다.
알칼리 수용액이 유기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 수용액인 경우, 알칼리 수용액에 함유되는 유기 알칼리성 화합물로는, 테트라메틸암모늄하이드록시드 (TMAH), 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록사이드 (콜린) 에서 선택되는 적어도 어느 1 종을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 유기 알칼리성 화합물의 함유량이 5 ∼ 25 질량% 인 알칼리 수용액을 바람직하게 사용할 수 있다. 5 질량% 미만에서는, 박막화 처리에서 면내 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또, 25 질량% 를 초과하면, 박막화 속도가 느려지는 경우가 있다. 유기 알칼리성 화합물의 함유량은 7 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하고, 10 ∼ 20 질량% 가 더욱 바람직하다. 또, 계면 활성제, 소포제, 용제 등을 적절히 첨가할 수도 있다. 알칼리 금속염을 함유하여 이루어지는 알칼리 수용액을 사용한 경우, 사용하는 솔더 레지스트의 조성에 따라서는, 솔더 레지스트층 중에 알칼리 금속 이온이 유입되어 절연 신뢰성이 저하되는 경우가 있지만, 유기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 알칼리 수용액을 사용한 경우, 절연 신뢰성 저하가 억제된다는 효과가 얻어진다.
알칼리 수용액의 온도는 15 ∼ 35 ℃ 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 30 ℃ 이다. 온도가 지나치게 낮으면, 솔더 레지스트층으로의 알칼리성 화합물의 침투 속도가 느려지는 경우가 있어, 원하는 두께를 박막화하는 데에 장시간을 필요로 한다. 한편, 온도가 지나치게 높으면, 솔더 레지스트층으로의 알칼리성 화합물의 침투와 동시에 용해 확산이 진행됨으로써, 면내에서 막두께 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.
솔더 레지스트층의 박막화 처리에 있어서, 알칼리 수용액의 액 관리 방법으로서 중화 적정법을 사용하는 것이 바람직하다. 요컨대, 알칼리 수용액의 박막화 능력을 일정하게 유지하기 위해, 액 관리의 지표로서 농도에 의한 관리를 실시하는 것이 바람직하다. 액 관리의 지표로서 pH 에 의한 관리도 생각할 수 있지만, 솔더 레지스트층에 함유되는 카르복실산기 등의 산기 말단을 갖는 알칼리 가용성 수지와 고농도의 알칼리 수용액이 접촉, 반응하여, pH 가 실제의 농도로 측정되는 값보다 낮게 관측되기 때문에, pH 로 엄밀하게 액 관리하기는 곤란하다. 또, 중화 적정법에 의한 농도 관리에서는, 보충액으로서 초기 농도와 동일 농도의 알칼리 수용액을 보충하는 것이 바람직하다. 통상, 포토리소그래피법에 의한 솔더 레지스트 패턴 형성에 있어서의 저농도 알칼리 수용액에 의한 현상 처리 등에서는, 초기 농도보다 고농도의 처리액을 보충하는 것이 일반적이지만, 본 발명에 관련된 솔더 레지스트층의 박막화에서는, 알칼리 수용액의 농도 변화가 박막화에 미치는 영향이 커서 보다 엄밀한 농도 관리가 필요해진다. 상세하게는 포토리소그래피법에 의한 솔더 레지스트 패턴 형성에 있어서의 저농도 알칼리 수용액에 의한 현상 처리의 경우, 솔더 레지스트층이 모두 용출되는 시간보다 1.5 ∼ 2.0 배 정도의 시간으로 현상 처리가 실시되는 데에 비해, 본 발명에 관련된 솔더 레지스트층의 박막화에서는, 원하는 양만큼 면내 균일하게 박막화하는 것이 중요해진다. 그 때문에, 보다 엄밀한 농도 관리가 필요해진다. 또, 고농도의 알칼리 수용액을 보충할 때에는, 조 (槽) 내의 액 농도를 순간적으로 목표로 하는 농도가 되도록 기계적 교반 등의 조작을 실시하는 것이 일반적이지만, 알칼리 수용액이 발포되어 막두께 불균일이 발생하는 경우가 있기 때문에, 이러한 점에서도 초기 농도와 동일 농도의 알칼리 수용액을 보충하는 것이 바람직하다.
중화 적정법에 의한 농도 관리의 방법으로서, 구체적으로는 연속 가동하고 있는 박막화 처리 장치로부터 소정 양의 알칼리 수용액을 채취하여, pH 를 측정하면서 염산 또는 황산을 적하하고, 중화점에 이를 때까지 첨가한 산의 양으로부터 알칼리성 화합물의 농도를 구한다. 얻어진 적정 곡선으로부터 알칼리성 화합물의 농도를 산출하는데, 산성 영역에서는 솔더 레지스트층 중에 함유되는 산기의 영향으로 적정 곡선이 시프트되기 때문에, 정확한 농도를 예측할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 알칼리 영역에서 농도를 산출할 필요가 있다. 이 농도가 알칼리 수용액의 소정의 범위 밖으로 벗어난 경우, 초기 농도와 동일 농도의 알칼리 수용액을 첨가 보충한다. 「소정의 범위」란, 초기 농도에 대하여 -5 % ∼ +5 % 의 농도 범위를 말하며, 이하 「목표 농도」라고도 한다. 이와 같은 중화 적정에 의한 알칼리성 화합물 농도의 측정 및 알칼리 수용액의 첨가 보충이라는 조작을 소정 시간마다 실시함으로써, 박막화 능력을 일정 범위 내로 유지하는 것이 가능해진다.
중화 적정부터 알칼리 수용액의 첨가 보충까지를 자동으로 실시할 수도 있다. 자동 시스템으로는, 예를 들어 적어도 자동적으로 소정 시간마다 알칼리 수용액을 계량하면서 샘플링하는 기능 (정량 펌프, 계량관 등), pH 미터, 액을 교반하는 기능 (마그네틱 스터러 등), 적정액 (산성액) 을 적하하는 기능 (펄스 모터 구동의 펌프 등), 추정 중화점 pH 를 설정하고, 그 pH 가 되면 적정액의 적하를 정지하는 기능, 적정액의 적하량을 산출하는 기능, 그 적하량으로부터 알칼리성 화합물의 농도를 산출하는 기능, 목표 농도를 설정하는 기능,[(목표 농도-측정 농도) × 알칼리 수용액 탱크 용적/목표 농도]로 계산되는 양의 초기 농도와 동일 농도의 알칼리 수용액을 공급하는 기능 (정량 펌프 등), 일련의 적정 측정 완료 후, 적정 용기 등을 세정하는 기능을 포함하는 시스템을 들 수 있다. 액을 보충하는 경우의 계산식은 상기를 기본으로 하지만, 실제의 프로세스를 보면서 다양한 보정을 하는 것이 바람직하다.
상기 예에서는 추정 중화점 pH 를 설정하고, 그 pH 가 될 때까지 적하한 산의 양으로부터 알칼리성 화합물의 농도를 산출했지만, 측정 정밀도를 높이기 위해서는, 적정 종료 pH 로서 중화점 pH 를 지난 pH (중화점이 pH 8 이라면, 7 ∼ 6 정도) 로 설정하고, 산 적하 개시부터 적하 종료까지 동안에 pH 변화율이 가장 커지는 산 적하량을 구하여, 그 점을 가지고 중화점으로 하고, 그때까지 적하한 산의 양으로부터 알칼리성 화합물의 농도를 산출하는 것이 바람직하다.
알칼리 수용액에 의한 박막화 처리는 침지 처리, 패들 처리, 스프레이 처리, 브러싱, 스크레이핑 등의 방법을 사용할 수 있지만, 침지 처리가 바람직하다. 침지 처리 이외의 처리 방법은, 알칼리 수용액 중에 기포가 발생하기 쉽고, 그 발생한 기포가 박막화 처리 중에 솔더 레지스트층 표면에 부착되어 막두께가 불균일하게 되는 경우가 있다. 스프레이 처리 등을 사용하는 경우에는, 기포가 발생하지 않도록 스프레이압을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.
공정 (B1), (B2), (B3) 및 (D) 후에는, 물에 의해 충분히 회로 기판을 세정하는 것이 바람직하다. 이 물에 의한 회로 기판 세정에 의해 제거해야 할 솔더 레지스트층을 완전히 용해 제거시킨다. 수세 처리의 방법으로서 침지 처리, 패들 처리, 스프레이 처리 등이 있으며, 솔더 레지스트층의 용해 확산 속도와 액 공급의 균일성면에서 스프레이 처리가 가장 적합하다. 또, 수세수의 온도는 25 ∼ 45 ℃ 가 보다 바람직하고, 27 ∼ 40 ℃ 가 더욱 바람직하다.
본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법와 같이, 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 후에, (E) 알칼리성 화합물을 함유하고, 그 알칼리성 화합물의 함유량이 알칼리 수용액보다 적고, pH 5.0 ∼ 10.0, 온도 22 ∼ 50 ℃ 의 수용액으로 처리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 공정 (E) 는 물에 의한 세정 전에 실시한다. 공정 (E) 에 있어서, 알칼리성 화합물을 함유하는 수용액은 알칼리 영역이 우수한 완충 능력을 갖기 때문에, 급격한 pH 상승을 방지할 수 있어 우수한 면내 균일성을 유지하는 데에 도움이 된다. 또, pH 5.0 ∼ 10.0 의 수용액을 사용함으로써, 솔더 레지스트층의 용해 확산성을 일정하게 유지할 수 있어 안정적인 연속 박막화 처리가 가능해진다. 또한, 수용액의 온도를 22 ∼ 50 ℃ 로 함으로써, 조면화된 접속 패드 표면에 솔더 레지스트 잔류물을 남기지 않고 처리할 수 있다는 효과가 얻어진다.
공정 (E) 의 수용액에 있어서의 알칼리성 화합물로는, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 규산염 등의 무기 알칼리성 화합물, 테트라메틸암모늄하이드록시드 (TMAH), 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록사이드 (콜린) 등의 유기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 공정 (E) 전에 실시되는 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 에서 사용되는 알칼리 수용액 중의 알칼리성 화합물과 공정 (E) 에서 사용되는 알칼리성 화합물은, 동일한 것이어도 되고 상이한 것이어도 되지만, 통상 2 개의 공정이 연속적으로 실시되어, 전공정으로부터 후공정으로의 이행시에 알칼리성 화합물의 혼입이 있는 것을 생각하면, 동일한 알칼리성 화합물이 함유되는 것이 일반적이다.
공정 (E) 의 수용액에 있어서의 알칼리성 화합물의 함유량은, 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 에서 사용되는 알칼리 수용액에 있어서의 함유량보다 적다. 즉, 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 에서 사용되는 알칼리 수용액보다 희박한 수용액을 공정 (E) 에서 사용한다. 공정 (E) 의 수용액이 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 에서 사용되는 알칼리 수용액보다 진한 경우, 솔더 레지스트층의 박막화량의 제어가 곤란해진다는 문제가 발생한다.
공정 (E) 의 수용액의 pH 가 5.0 미만인 경우, 수용액 중에 용해된 솔더 레지스트 성분이 응집되어, 불용성의 슬러지가 되어 박막화 후의 솔더 레지스트층 표면에 부착될 우려가 있다. 한편, 공정 (E) 의 수용액의 pH 가 10.0 을 초과하면, 솔더 레지스트층의 용해 확산이 촉진되어, 면내에서 막두께 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또, 수용액의 pH 는 황산, 인산, 염산 등을 이용하여 조정할 수 있다.
또한, 알칼리 수용액 및 공정 (E) 의 수용액의 pH 는 온도 의존성이 있는데, 본 발명에 관련된 pH 는 액온 22 ℃ 에 있어서의 값을 가리킨다. pH 유리 전극의 온도 특성에 대응한 온도 보상 기능 (pH 유리 전극의 온도에 의한 성질의 변화를 보정하는 기능) 과 수용액의 온도 특성에 대응한 온도 환산 기능 (일정한 온도에서의 pH 값으로 환산하는 기능) 을 구비한 pH 미터를 이용하여 측정함으로써, 22 ℃ 에 있어서의 수용액의 pH 값을 조사할 수 있다.
공정 (E) 에 있어서, 수용액의 온도는 25 ∼ 45 ℃ 가 보다 바람직하고, 27 ∼ 40 ℃ 가 더욱 바람직하다. 공정 (E) 에 있어서의 수용액의 온도는 솔더 레지스트층의 용해 확산 효율에 영향을 끼쳐, 22 ℃ 미만에서는 솔더 레지스트층 성분의 용해 불량이 일어나, 조면화된 접속 패드 표면에 솔더 레지스트 잔류물이 남기 쉬운 경우가 있다. 한편, 50 ℃ 를 초과하면, 수용액의 증발이나 연속 운전에서의 온도 관리의 문제, 장치 설계상의 제약이 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다.
또한, 공정 (E) 의 수용액에 소포 (억포, 파포) 에 효과적인 소포제를 첨가할 수 있다. 솔더 레지스트층의 박막화 처리를 연속적으로 실시하여, 수용액 중에 솔더 레지스트 성분이 대량으로 용해되면, 발포가 격렬해져 연속 운전을 할 수 없는 상태가 된다. 소포제는 이와 같은 발포를 억제하는 것인데, 크게 나누면 실리콘계 소포제와 유기계 소포제가 있다.
실리콘계 소포제는 소포의 속효성이 우수하지만, 소포 능력의 지속성이나 상용성, 젖음성면에서 떨어져 뭉침이나 크레이터와 같은 결함을 일으키기 쉽다. 한편, 유기계 소포제는 계면 활성제계, 파라핀계, 광물유계 등이 있는데, 수성 발포액의 소포에 있어서 실리콘계 소포제에 비해 우수한 지속성을 나타낸다. 계면 활성제계 소포제로는, 유화제를 이용하여 HLB 가 낮은 계면 활성제를 에멀션 분산시킨 것이 많이 사용되는데, 이 타입의 소포제는 비교적 지속성이 있기는 하지만, 소포 효과가 다른 것에 비해 작은 것이 많다. 그 중에서 아세틸렌기를 중앙에 두고 좌우 대칭의 매우 안정적인 분자 구조를 갖는 하기 식 1 또는 식 2 로 나타내는 계면 활성제는, 분자량도 작고, 표면 장력을 크게 낮추는 효과가 있어, 소포성이나 분산성과 같은 기능뿐만 아니라 젖음성이나 상용성도 우수한 성능을 발휘한다.
[화학식 1]
Figure 112013030481059-pct00001
식 1 및 식 2 에 있어서, m 및 n 은 0 또는 1 이상의 정수이며, 또한 0≤m+n≤30 이다.
이와 같은 계면 활성제로는, 예를 들어 닛신 화학 공업사 제조의 서피놀 (등록상표) 104, 서피놀 (등록상표) DF110D, 서피놀 (등록상표) MD-20, 서피놀 (등록상표) 420, 서피놀 (등록상표) 440, 서피놀 (등록상표) 465, 서피놀 (등록상표) 485, 오르핀 (등록상표) AF-103, 오르핀 (등록상표) E1004 등을 들 수 있다. 특히, 소포성면에서는 서피놀 (등록상표) 104, 오르핀 (등록상표) AF-103 이 바람직하고, 수용성면에서는 서피놀 (등록상표) 465, 서피놀 (등록상표) 485, 오르핀 (등록상표) E1004 등이 바람직한데, 이들에 추가하여 상용성, 소포 효과의 지속성, 용해량의 증가에 수반되는 유상 스컴의 분산성을 고려하면, 서피놀 (등록상표) MD-20 의 사용이 가장 바람직하다.
이들 계면 활성제는, 용해 분산되는 솔더 레지스트량 1 g 당 0.01 ∼ 5.0 g 첨가하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 2.0 g 이다. 0.01 g 미만에서는, 발포에 대한 소포 효과가 불충분해지는 경우가 있다. 5.0 g 을 초과하면, 계면 활성제의 층 분리가 발생할 가능성이 있다. 또, 계면 활성제는 수용액에 분산시킨 상태로 첨가함으로써, 신속하게 확산되어 소포 효과를 발휘한다.
또한, 파라핀계 소포제는 유화제를 이용하여 파라핀 왁스 혹은 그 변성물을 에멀션 분산시킨 것인데, 성분으로서 광물유를 함유하는 소포제로 바람직하게 사용된다. 광물유의 함유량, 그 외에 함유되는 성분에 의해 소포 효과와 지속성을 양립시키는 것이 가능해진다. 사용되는 광물유로는, 석유 원유 혹은 그 가공물에서 얻어지는 주로 파라핀계나 나프텐계의 포화 탄화수소, 예를 들어 유동 파라핀, 윤활유, 가솔린, 등유, 경유, 중유, 머신유 등을 들 수 있다. 광물유계 소포제는 광물유를 주요한 소포 성분으로 하는 것으로, 소포 효과를 높이기 위해 금속 비누, 이산화규소 등을 혼합한 것도 있다. 광물유를 주요한 소포 성분으로 하는 소포제는, 물에 대한 분산성이 매우 나쁘고, 수면에 분리된 유분이 부유하거나, 그 분리된 유분이 솔더 레지스트층 표면에 부착되거나, 나아가서는 욕조를 현저하게 오염시킨다는 문제가 있다.
광물유를 함유하는 소포제는 광물유의 함유량이 20 질량% 이하인 것이 바람직하다. 광물유는 일반적으로 억포 효과가 크지만 지속성이 없다고 여겨지고 있는데, 광물유를 20 질량% 이하로 함유시키고, 다른 성분으로 지속성을 보충하게 함으로써 억포 효과와 지속성이 양립된다. 소포제에 함유되는 광물유의 함유량은 10 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하고, 15 ∼ 20 질량% 가 더욱 바람직하다. 광물유의 함유량이 20 질량% 이하인 소포제로는 일반적으로 시판되는 것을 사용할 수 있는데, 구체적으로는 쿠리타 공업 (주) 제조의 크리레스 (등록상표) 505, 514, 521 등을 들 수 있다. 소포제의 첨가량은 특별히 제한은 없지만, 농도로서 1 ∼ 10000 ppm 이 바람직하고, 10 ∼ 1000 ppm 이 보다 바람직하다.
본 발명에 관련된 솔더 레지스트층의 박막화 처리에 있어서, 박막화에 의해 제거된 솔더 레지스트 성분의 공정 (E) 의 수용액 중으로의 용해 농도는 0.5 질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.2 질량% 이하이다. 연속 박막화 처리에 의해 공정 (E) 의 수용액 중으로의 솔더 레지스트 성분의 용해량이 많아지면, 박막화 처리한 솔더 레지스트 표면에 헤이즈 불균일이 발생하여, 그 부분에서 막두께 불균일이 발생하는 경우가 있다. 헤이즈 불균일은, 박막화 처리에 있어서 솔더 레지스트층의 분산성이 나빠져 용해 불량이 발생하고, 그에 따른 불용해 성분의 석출이 원인인 것으로 생각되지만 자세한 것은 불분명하다. 또, 공정 (E) 수용액 중에 용해된 솔더 레지스트 성분은, 필터를 순환시킴으로써 수시로 제거할 수 있다. 필터의 종류는 특별히 제한없이 사용할 수 있는데, 예를 들어 애드반텍 토요 (주) 제조의 뎁스 카트리지 필터나 와인드 카트리지 필터 등을 사용할 수 있다. 사용하는 필터의 개수나 구멍 직경 등은 필요에 따라 자유롭게 선택할 수 있다.
솔더 레지스트 성분의 공정 (E) 의 수용액 중으로의 용해 농도의 측정 방법으로는, 절건 (絶乾) 질량으로부터의 차분으로서 측정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 솔더 레지스트 성분이 용해된 수용액 10 g 을 샬레에 채취하고, 온도 100 ℃ 의 건조기에 넣어 완전히 수분을 증발시킨다. 이어서, 증발 후의 질량을 측정함으로써, 용해액 10 g 중에 용해되어 있던 솔더 레지스트 성분의 양 (질량%) 을 계산할 수 있다.
공정 (E) 에 있어서의 액 공급 방법으로는, 솔더 레지스트층의 용해 확산 속도와 액 공급의 균일성면에서 스프레이 처리가 가장 바람직하다. 또, 스프레이압은 0.01 ∼ 0.5 ㎫ 로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 0.3 ㎫ 이다. 또한, 스프레이의 방법은, 솔더 레지스트층 표면에 효율적으로 액 흐름을 만들기 위해, 솔더 레지스트층 표면에 수직인 방향에 대하여 기울인 방향에서 분사하는 것이 바람직하다.
공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 의 종료부터 물에 의한 세정 개시까지의 시간 및 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 의 종료부터 공정 (E) 의 개시까지의 시간은 6 초 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4 초 이하가 바람직하다. 솔더 레지스트층의 박막화량은, 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 의 개시부터 물에 의한 세정 또는 공정 (E) 의 개시 직전까지의 합계 시간에 따라 결정된다. 요컨대, 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 의 종료부터 물에 의한 세정 또는 공정 (E) 의 개시까지의 시간도 박막화량에 영향을 끼친다. 여기서, 박막화 처리 장치를 이용하여 박막화 처리를 실시하는 경우, 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 로부터 공정 (E) 로 이행하는 시간을 제로로 하는 것은, 반송 속도를 생각해도 실질적으로 불가능하다. 공정 (B1), (B2), (B3) 또는 (D) 의 종료부터 공정 (E) 의 개시까지의 시간이 길어지면, 솔더 레지스트층으로의 알칼리 수용액의 팽윤, 침투의 진행 정도가 불균일해져 면내에서 막두께 불균일이 발생하는 경우가 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
<공정 (A1)>
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 서브 트랙티브법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 접속 패드를 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
<공정 (B1)>
표 1 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 이용하여, 절연성 기판 표면으로부터의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 12 ㎛ 가 되도록, 침지 방식에 의해 표 1 에 기재된 시간으로 박막화 처리를 실시하고, 충분한 수세 처리 (액온 25 ℃), 냉풍 건조를 거쳐 박막화된 솔더 레지스트층을 얻었다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 양호한 면내 균일성이 얻어졌다.
Figure 112013030481059-pct00002
다음으로, 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 500 mJ/㎠ 로 전체면 노광하고, 계속해서 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하여, 솔더 레지스트 패턴을 형성하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 10 에 나타내는 구조로, 이것을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 두께 18 ㎛ 의 접속 패드 (6) 는 그 금속 표면이 노출되어 있고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 두께 12 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 이 매립되어 있었다.
(실시예 2)
<공정 (A2)>
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 서브 트랙티브법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
<공정 (C)>
도체 배선의 일부를 접속 패드로 하고, 그 접속 패드의 단부로부터 50 ㎛ 이외의 영역의 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 300 mJ/㎠ 로 포토마스크에 의한 밀착 노광을 실시하였다.
<공정 (B2)>
표 1 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 이용하여, 비노광부의 절연성 기판 표면으로부터의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 12 ㎛ 가 되도록, 침지 방식에 의해 표 1 에 기재된 시간으로 박막화 처리를 실시하고, 충분한 수세 처리 (액온 25 ℃), 냉풍 건조를 거쳐 박막화된 솔더 레지스트층을 얻었다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 양호한 면내 균일성이 얻어졌다.
다음으로, 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 500 mJ/㎠ 로 전체면 노광하고, 계속해서 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 11 에 나타내는 구조로, 이것을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 두께 18 ㎛ 의 도체 배선 (2) 이 두께 38 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 의해 피복되고, 두께 18 ㎛ 의 접속 패드 (6) 는 그 금속 표면이 노출되어 있고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 두께 12 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 이 매립되어 있었다.
(실시예 3)
<공정 (A2)>
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 서브 트랙티브법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
<공정 (D)>
표 1 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 이용하여, 절연성 기판 표면으로부터의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 28 ㎛ 가 될 때까지, 침지 방식에 의해 박막화 처리를 실시하고, 충분한 수세 처리 (액온 25 ℃), 냉풍 건조를 거쳐 박막화된 솔더 레지스트층을 얻었다.
<공정 (C)>
도체 배선의 일부를 접속 패드로 하고, 그 접속 패드의 단부로부터 50 ㎛ 이외의 영역의 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 300 mJ/㎠ 로 포토마스크에 의한 밀착 노광을 실시하였다.
<공정 (B2)>
표 1 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 이용하여, 비노광부의 절연성 기판 표면으로부터의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 12 ㎛ 가 되도록, 침지 방식에 의해 표 1 에 기재된 시간으로 박막화 처리를 실시하고, 충분한 수세 처리 (액온 25 ℃), 냉풍 건조에 의해 박막화된 솔더 레지스트층을 얻었다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 양호한 면내 균일성이 얻어졌다.
다음으로, 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 500 mJ/㎠ 로 전체면 노광하고, 계속해서 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 12 에 나타내는 구조로, 이것을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 두께 18 ㎛ 의 도체 배선 (2) 이 두께 28 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 의해 피복되고, 두께 18 ㎛ 의 접속 패드 (6) 는 그 금속 표면이 노출되어 있고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 두께 12 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 이 매립되어 있었다.
(실시예 4)
<공정 (A3)>
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 기재 두께 0.4 mm) 에 세미 애디티브법을 이용하여, 두께 25 ㎛, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 접속 패드와 두께 15 ㎛, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
<공정 (B3)>
표 1 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 이용하여, 절연성 기판 표면으로부터의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 20 ㎛ 가 되도록, 침지 방식에 의해 표 1 에 기재된 시간으로 박막화 처리를 실시하고, 충분한 수세 처리 (액온 25 ℃), 냉풍 건조를 거쳐 박막화된 솔더 레지스트층을 얻었다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 양호한 면내 균일성이 얻어졌다.
다음으로, 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 500 mJ/㎠ 로 전체면 노광하고, 계속해서 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 13 에 나타내는 구조로, 두께 15 ㎛ 의 도체 배선 (2) 은 두께 20 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 완전히 피복되고, 두께 25 ㎛ 의 접속 패드 (6) 는 그 금속 표면이 노출되어 있고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 두께 20 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 이 매립되어 있었다.
(실시예 5)
<공정 (A3)>
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 기재 두께 0.4 mm) 에 세미 애디티브 법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 이고, 각 배선에 두께 25 ㎛ 의 접속 패드와 두께 15 ㎛ 의 도체 배선이 계단상으로 형성된 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
<공정 (B3)>
표 1 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 이용하여, 절연성 기판 표면으로부터의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 20 ㎛ 가 되도록, 침지 방식에 의해 표 1 에 기재된 시간으로 박막화 처리를 실시하고, 충분한 수세 처리 (액온 25 ℃), 냉풍 건조를 거쳐 박막화된 솔더 레지스트층을 얻었다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 양호한 면내 균일성이 얻어졌다.
이어서, 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 500 mJ/㎠ 로 전체면 노광하고, 계속해서 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 14 에 나타내는 구조로, 두께 15 ㎛ 의 도체 배선 (2) 은 두께 20 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 완전히 피복되고, 두께 25 ㎛ 의 접속 패드 (6) 는 그 금속 표면이 노출되어 있고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 두께 20 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 이 매립되어 있었다.
(비교예 1)
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 서브 트랙티브법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
도체 배선의 일부를 접속 패드로 하여, 그 접속 패드의 단부로부터 50 ㎛ 이외의 영역의 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 300 mJ/㎠ 로 포토마스크에 의한 밀착 노광을 실시하였다.
이어서, 1 질량% 의 탄산나트륨 수용액 (액온 30 ℃) 을 이용하여, 비노광부의 솔더 레지스트층을 현상 처리에 의해 모두 제거하고, 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 15 에 나타내는 구조로, 두께 18 ㎛ 의 도체 배선 (2) 이 두께 38 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 의해 피복되어 있었다. 도 15 에 나타내는 구조에서는, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 솔더 레지스트층 (3) 이 없기 때문에, 실장 공정에 있어서 땜납 브리지에 의한 접속 불량이 발생하였다.
(비교예 2)
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 서브 트랙티브법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
도체 배선의 일부를 접속 패드로 하여, 그 접속 패드의 단부로부터 50 ㎛ 이외의 영역과, 인접하는 접속 패드 사이의 중간점으로부터 폭 20 ㎛ 의 영역의 솔더 레지스트층을 경화시키기 위해, 노광량 300 mJ/㎠ 로 포토마스크에 의한 밀착 노광을 실시하였다.
이어서, 1 질량% 의 탄산나트륨 수용액 (액온 30 ℃) 을 이용하여, 비노광부의 솔더 레지스트층을 현상 처리에 의해 모두 제거하고, 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 16 에 나타내는 구조로, 두께 18 ㎛ 의 도체 배선 (2) 이 두께 38 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 의해 피복되고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이의 중간점으로부터 폭 20 ㎛ 의 부분에 두께 38 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 이 있었다. 그러나, 관찰 지점에 따라서는, 노광 공정에 있어서의 위치 어긋남에 의해 절연성 기판 (1) 상의 솔더 레지스트층 (3) 이 접속 패드 (6) 와 접촉하게 되었다. 이러한 상태이기 때문에, 전극 단자와 접속 패드의 전기적인 접속을 확실하게 하기 위한 땜납량을 확보할 수 없게 되어, 접합시에 접속 불량을 일으켜 위치 어긋난 솔더 레지스트층 (3) 이 부품 실장의 방해가 되었다.
(비교예 3)
동장 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 서브 트랙티브법을 이용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작하였다. 이어서, 진공 라미네이터를 이용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) 제조, 상품명 : PFR-800 AUS410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면으로부터 솔더 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성하였다.
솔더 레지스트층 전체면에 노광량 1000 mJ/㎠ 로 노광하고, 그 후 150 ℃ 에서 60 분간 열경화 처리를 실시하였다. 열경화 처리 후의 솔더 레지스트층 표면에 웨트 블라스트용 패턴을 형성하고, 그것을 마스크로서 접속 패드 표면이 노출될 때까지 웨트 블라스트 처리를 실시하였다. 그 후, 마스크 패턴을 제거하였다. 형성된 솔더 레지스트 패턴은 도 11 에 나타내는 구조로, 이것을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 두께 18 ㎛ 의 도체 배선 (2) 이 두께 38 ㎛ 의 솔더 레지스트층 (3) 에 의해 피복되고, 두께 18 ㎛ 의 접속 패드 (6) 는 그 금속 표면이 노출되어 있고, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 솔더 레지스트층 (3) 이 매립되어 있었다. 그러나, 인접하는 접속 패드 (6) 사이에 매립된 솔더 레지스트층의 두께에 편차가 있어, 접속 패드 (6) 의 금속 표면이 완전히 노출되지 않고 솔더 레지스트층이 남아 있는 부분이 있었다. 또, 표면이 노출된 접속 패드 (6) 에는 블라스트 처리에 의해 생긴 스크래치가 다수 확인되었다.
(실시예 6 ∼ 27)
표 1 에 기재된 알칼리 수용액을 이용하여, 실시예 2 와 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 실시예 2, 6 ∼ 27 에 있어서, 무기 알칼리성 화합물의 함유량이 3 ∼ 25 질량% 인 수용액을 사용한 경우 (실시예 2, 7 ∼ 27) 에는, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 박막화 후의 면내 균일성이 매우 양호한 솔더 레지스트 패턴이 형성되었다. 무기 알칼리성 화합물의 함유량이 1 질량% 인 실시예 6 에 있어서는, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이가 약간 커서 박막화 후의 면내 균일성이 악화되는 경향이 확인되었다. 박막화 속도에 대해서는, 실시예 2, 6 ∼ 12 의 비교에서는 농도 7 질량% 의 경우, 실시예 13 ∼ 18 의 비교에서는 농도 20 질량% 의 경우에 박막화 속도가 최대가 되고, 그보다 고농도에서는 박막화 속도가 저하되는 경향이 있었다. 또, 무기 알칼리성 화합물의 종류에 따라 박막화 처리에 필요로 하는 시간은 상이하고, 특히 메타규산나트륨을 사용한 경우에 매우 빠른 박막화 속도가 얻어졌다.
(실시예 28 ∼ 41)
동장 적층판에 서브 트랙티브법을 이용하여 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작한 후, 화학 연마 처리에 의해 도체 회로 표면을 조면화하고, 알칼리 수용액으로서 각각 표 2 에 기재된 알칼리 수용액을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 박막화 처리에 의해 노출된 접속 패드의 조면화 표면에 있어서의 솔더 레지스트 잔류물의 유무를 조사하기 위해, 노출된 구리 표면에 대하여 무전해 니켈 도금 처리를 실시하였다. 또, 필요에 따라 도금 전처리를 실시하여, 잔류물이 있는 경우에는 그 제거성에 대해서도 조사를 실시하였다. 평가 기준은 이하와 같다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 특히, 메타규산나트륨을 함유하는 알칼리 수용액을 사용한 경우, 조면화 표면 상에 있어서도 솔더 레지스트 성분의 잔류물이 확인되지 않았다.
○ : 솔더 레지스트 성분의 잔류물 없음
△ : 극미량의 잔류물이 있지만, 도금 전처리에 의해 용이하게 제거되는 레벨
× : 다량의 잔류물이 있어, 도금 전처리에 의해 용이하게 제거되지 않는 레벨
Figure 112013030481059-pct00003
(실시예 42 ∼ 55)
표 3 에 기재된 알칼리 수용액을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 유기 알칼리성 화합물의 함유량이 5 ∼ 25 질량% 인 수용액을 사용한 경우에는, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 충분히 작아 박막화 후의 면내 균일성이 매우 양호한 솔더 레지스트 패턴이 형성되었다. 유기 알칼리성 화합물의 함유량이 3 질량% 이하인 실시예 42, 실시예 43 에 있어서는, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이가 약간 커서 박막화 후의 면내 균일성이 악화되는 경향이 확인되었다.
Figure 112013030481059-pct00004
(실시예 56 ∼ 63)
동장 적층판에 서브 트랙티브법을 이용하여 도체 배선을 갖는 회로 기판을 제작한 후, 화학 연마 처리에 의해 도체 회로 표면을 조면화하고, 알칼리 수용액으로서 각각 표 4 에 기재된 알칼리 수용액을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 박막화 처리에 의해 노출된 접속 패드의 조면화 표면에 있어서의 솔더 레지스트 잔류물의 유무를 조사하기 위해, 노출된 구리 표면에 대하여 무전해 니켈 도금 처리를 실시하였다. 또, 필요에 따라 도금 전처리를 실시하여, 잔류물이 있는 경우에는 그 제거성에 대해서도 조사를 실시하였다. 평가 기준은 이하와 같다. 결과를 표 4 에 나타낸다. 유기 알칼리성 화합물을 사용한 경우라도, 조면화 표면 상의 솔더 레지스트 성분의 잔류물은 도금 전처리에 의해 용이하게 제거할 수 있는 레벨로, 실용상 문제가 되는 것은 없었다.
Figure 112013030481059-pct00005
<나트륨 이온 농도의 측정>
실시예 1, 실시예 2, 실시예 19, 실시예 47, 실시예 53, 비교예 1 에 있어서 제작한 솔더 레지스트 패턴을 각각 100 ℃ 의 열수로 이온 추출한 후, 추출액으로부터 이온 크로마토그래피법에 의해 나트륨 이온 농도를 측정하였다. 결과를 표 5 에 나타낸다. 유기 알칼리성 화합물을 함유하는 알칼리 수용액을 사용한 경우, 솔더 레지스트층 중으로의 나트륨 이온의 혼입은 거의 없었다. 한편, 무기 알칼리성 화합물을 함유하는 알칼리 수용액을 사용한 경우에는, 비교예 1 에 있어서의 현상 처리와 동등한 정도의 솔더 레지스트층 중으로의 나트륨 이온의 혼입이 관찰되었다. 단, 실시예 1 에 있어서, 무기 알칼리성 화합물을 이용하여 솔더 레지스트층 전체면을 박막화 처리한 경우에는, 나트륨 이온의 혼입량은 적었다. 이러한 점으로부터, 나트륨 이온의 혼입은 주로 솔더 레지스트층의 노광부가 존재한 경우에 많아지는 경향이 있음을 알 수 있었다.
Figure 112013030481059-pct00006
(실시예 64 ∼ 91)
솔더 레지스트층의 박막화 처리에 있어서, 표 6 에 기재된 알칼리 수용액 (액온 25 ℃) 을 사용하고, 또한 수세 처리 전에 표 7 에 나타내는 공정 (E) 의 수용액을 사용하여 스프레이 처리 (스프레이압 0.20 ㎫) 를 실시한 것 이외에는, 실시예 28 과 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 또, 공정 (E) 의 수용액의 pH 는 희박 농도의 황산을 첨가함으로써 조정하였다. 박막화 처리 후, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 결과를 표 7 에 나타낸다. 공정 (E) 의 수용액의 pH 가 5.0 ∼ 10.0 에서는, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이는 작아 박막화 후의 면내 균일성은 양호하였다. 공정 (E) 의 수용액의 pH 가 10.3 인 실시예 67 에서는, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이가 약간 커서 박막화 후의 면내 균일성이 악화되는 경향이 확인되었다.
또한, 박막화 처리에 의해 노출된 접속 패드의 조면화 표면에 있어서의 솔더 레지스트 잔류물의 유무를 조사하기 위해, 노출된 구리 표면에 대하여 무전해 니켈 도금 처리를 실시하였다. 또, 필요에 따라 도금 전처리를 실시하여, 잔류물이 있는 경우에는 그 제거성에 대해서도 조사를 실시하였다. 결과를 표 7 에 나타낸다. 공정 (E) 의 수용액의 액온이 22 ∼ 50 ℃ 인 경우, 온도 상승과 함께 솔더 레지스트 성분의 잔류물 찌꺼기가 잘 발생하지 않게 되는 경향이 있고, 27 ℃ 이상에서는 잔류물 찌꺼기는 확인되지 않았다. 공정 (E) 의 수용액의 액온이 20 ℃ 인 실시예 68, 실시예 76, 실시예 86 에서는, 솔더 레지스트 성분의 잔류물이 남기 쉬워지는 경향이 확인되었다.
Figure 112013030481059-pct00007
Figure 112013030481059-pct00008
(실시예 92 ∼ 93)
연속 박막화 처리의 안정성을 조사하기 위해, 솔더 레지스트층의 박막화 처리에 있어서, 표 8 에 기재된 알칼리 수용액 (25 ℃) 을 사용하고, 또한 수세 처리 전에 표 8 에 나타내는 공정 (E) 의 수용액을 사용하여 스프레이 처리 (스프레이압 0.20 ㎫) 를 실시한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 연속 박막화 처리 중, 1 장 처리마다 공정 (E) 의 수용액의 pH 는 조정하지 않고, 박막화 처리 첫 번째 장과 박막화 처리 열 번째 장에 있어서, 박막화된 부분의 솔더 레지스트층의 두께를 10 점 측정하여 최대치 및 최소치를 조사하였다. 공정 (E) 의 수용액의 pH 의 값과 함께 결과를 표 9 에 나타낸다. 알칼리 수용액에 의한 처리 후, 수세 처리에 의해 박막화를 실시한 실시예 2, 실시예 20 에서는, 박막화 처리 장수의 증가와 함께 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이가 커져 박막화 후의 면내 균일성이 악화되는 경향이 있었다. 수세 처리 전에 공정 (E) 를 실시한 실시예 92, 실시예 93 에서는, 공정 (E) 의 수용액이 완충 능력을 갖기 때문에, 10 장 박막화 처리 후에 있어서의 그 수용액의 pH 는 10 미만이고, 막두께 최대치와 막두께 최소치의 차이도 작아 박막화 후의 면내 균일성은 양호하였다.
Figure 112013030481059-pct00009
Figure 112013030481059-pct00010
(실시예 94)
솔더 레지스트층의 박막화 처리에 있어서, 알칼리 수용액을 스프레이압 0.1 ㎫ 로 분사하는 스프레이 처리로 실시한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 방법으로 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하였다. 박막화 후의 솔더 레지스트층의 두께가 평균 12 ㎛ 가 되도록 스프레이 분사 시간을 조정하였다. 알칼리 수용액을 스프레이 분사에 의해 공급할 때, 알칼리 수용액 중에 대량으로 발생한 기포가 박막화해야 할 솔더 레지스트층 표면에 부착되어, 국소적으로 박막화되지 않는 후막 부분이 막두께 불균일로서 확인되었다. 그래서, 기포가 발생하지 않도록 스프레이압을 0.03 ㎫ 까지 낮게 하여, 알칼리 수용액 분사 후의 액의 회수 경로에도 기포 트랩용 필터를 배치한 결과, 상기에서 발생한 국소적인 막두께 불균일은 실용상 문제가 되지 않는 레벨까지 저감되었다.
산업상 이용가능성
본 발명의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법은, 예를 들어 플립 칩 접속용 접속 패드를 구비한 회로 기판에 있어서 솔더 레지스트 패턴을 형성시키는 용도에 적용할 수 있다.
1 절연성 기판
2 도체 배선
3 솔더 레지스트층
4 포토마스크
5 활성 광선
6 접속 패드

Claims (16)

  1. 삭제
  2. (A2) 접속 패드와 도체 배선을 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 공정,
    (C) 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 박막화되는 영역 이외의 부분을 노광하는 공정,
    (B2) 알칼리 수용액에 의해 활성 광선을 조사하여 경화시키는 것을 실시하지 않은 비노광부의 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하가 될 때까지 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    (A2) 공정과 (C) 공정 사이에,
    (D) 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층 전체면을 박막화하는 공정
    을 포함하는, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  4. (A3) 접속 패드와 접속 패드보다 높이가 낮은 도체 배선을 갖는 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 공정,
    (B3) 솔더 레지스트층의 경화 처리를 실시하지 않고, 알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층의 두께가 접속 패드의 두께 이하이며, 도체 배선의 두께보다 두꺼워질 때까지 박막화하는 공정
    을 이 순서대로 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 수용액이 무기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 수용액이며, 그 무기 알칼리성 화합물의 함유량이 3 ∼ 25 질량% 인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 규산염에서 선택되는 적어도 어느 1 종인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 규산염인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    알칼리 금속 규산염이 메타규산나트륨인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    무기 알칼리성 화합물이 알칼리 금속 인산염인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    알칼리 금속 인산염이 인산삼나트륨, 인산삼칼륨에서 선택되는 적어도 1 종인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    무기 알칼리성 화합물이 탄산칼륨인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  12. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 수용액이 유기 알칼리성 화합물을 함유하여 이루어지는 수용액인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    유기 알칼리성 화합물의 함유량이 5 ∼ 25 질량% 인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  14. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 수용액의 pH 가 12.5 이상인, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  15. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정 후에,
    (E) 알칼리성 화합물을 함유하고, 그 알칼리성 화합물의 함유량이 알칼리 수용액보다 적고, pH 5.0 ∼ 10.0, 온도 22 ∼ 50 ℃ 의 수용액으로 처리하는 공정
    을 포함하는, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
  16. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리 수용액에 의해 솔더 레지스트층을 박막화하는 공정이 침지 처리에 의한, 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법.
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