KR20210002849U - 솔더 레지스트층의 박막화 장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 본 고안의 과제는, 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀의 용해 제거 속도가 극단적으로 느린 솔더 레지스트층을 박막화하는 경우에도, 미셀 제거액에 의해 다 제거할 수 없는 솔더 레지스트층이 남지 않아, 박막화면이 평활하게 되는, 솔더 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
[해결 수단] 박막화 처리액에 의해 경화되어 있지 않은 솔더 레지스트층의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛과, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐을 갖고, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐은, 고정식이며, 또, 분사 방향이 동일 방향이 되도록 배치되고, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 스프레이 패턴이 선형인 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트층의 박막화 장치.

Description

솔더 레지스트층의 박막화 장치{APPARATUS FOR THIN FILMING SOLDER RESIST LAYER}

솔더 레지스트층의 박막화 장치에 관한 것이다.

각종 전기 기기 내부의 배선 기판에는, 회로 기판의 납땜이 필요하지 않은 도체 배선에 땜납이 부착되지 않도록 하기 위해서, 이 납땜이 필요하지 않은 부분이 솔더 레지스트층으로 피복되도록 솔더 레지스트 패턴이 형성된다. 또, 솔더 레지스트 패턴은, 도체 배선의 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 전자 부품의 탑재는, 고속화, 고밀도화를 실현하는 데에 있어서 유효한 수단이다. 플립 칩 접속에서는, 도체 배선의 일부가 플립 칩 접속용의 접속 패드가 되고, 예를 들어, 이 접속 패드 상에 배치 형성한 땜납 범프와 반도체 칩의 전극 단자를 접합한다.

회로 기판에 대한 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법으로는, 포토리소그래피 방식이 일반적으로 알려져 있다. 포토리소그래피 방식에서는, 절연층 (51) 상에 접속 패드 (54) 와 도체 배선 (52) 을 갖는 회로 기판 상에 솔더 레지스트층 (53) 을 형성한 후, 노광, 현상하여, 접속 패드 (54) 주변의 솔더 레지스트층 (53) 을 제거하고, 개구부를 형성함으로써, 도 1 에 나타내는 Solder Mask Defined (SMD) 구조나 도 2 에 나타내는 Non Solder Mask Defined (NSMD) 구조를 형성한다.

SMD 구조에 있어서, 접속 패드 (54) 는 그 주변 근방이 솔더 레지스트층 (53) 에 피복되어 있기 때문에, 전자 부품의 전극 단자와 접속 패드 (54) 를 전기적으로 확실하게 접속하기 위해서, 접속 패드 (54) 의 노출면에 형성하는 접합부에 필요한 땜납량을 확보할 필요가 있어, 접속 패드 (54) 가 대형화해 버린다는 문제가 있었다. 또한, 접속 패드 (54) 의 주변 근방을 솔더 레지스트층 (53) 에 의해 확실하게 피복되도록 하기 위해서, 가공 정밀도를 고려해, 접속 패드 (54) 의 솔더 레지스트층 (53) 에 의해 피복하는 부분의 폭을 넓게 확보해 둘 필요가 있어, 접속 패드 (54) 가 더욱 대형화한다는 문제가 있었다. 한편, NSMD 구조의 접속 패드 (54) 에서는, 접속 패드 (54) 전체가 솔더 레지스트층 (53) 으로부터 노출되기 때문에, 땜납과의 접속 면적이 커, SMD 구조의 경우와 비교해, 접속 패드 (54) 를 소형화할 수 있다. 그러나, NSMD 구조에서는, 접속 패드 (54) 가 솔더 레지스트층 (53) 으로부터 완전히 노출되어 있으므로, 서로 인접하는 접속 패드 (54) 간에 있어서, 땜납에 의한 전기적인 단락이 발생하는 경우가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 접속 패드 (54) 를 갖는 회로 기판 상에 솔더 레지스트층 (53) 이 형성되는 공정, 솔더 레지스트층 (53) 의 두께가 접속 패드 (54) 의 두께 이하가 될 때까지, 경화되어 있지 않는 솔더 레지스트층 (53) 이 박막화되는 공정을 이 순서로 적어도 포함하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 4 참조). 이 형성 방법에서는, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 접속 패드 (54) 표면은 솔더 레지스트층 (53) 으로부터 노출되어 있지만, 접속 패드 (54) 측면의 일부는 솔더 레지스트층 (53) 에 의해 피복되어 있는 구조가 얻어진다. 도 3 에 나타내는 구조에서는, 서로 인접하는 접속 패드 (54) 간의 땜납에 의한 전기적인 단락이 발생하기 어렵고, 전자 부품의 전극 단자와 접속 패드 (54) 를 전기적으로 확실하게 접속하기 위해서 필요한 땜납량을 확보할 수 있고, 접속 패드 (54) 를 소형화하는 것이 가능하고, 전기적 접속 신뢰성이 우수한 고밀도 배선의 배선 기판을 제작할 수 있다.

또, 특허문헌 5 에는, 레지스트층이 형성된 기판을 고농도의 알칼리 수용액 (박막화 처리액) 에 침지 (딥, dip) 하여 레지스트층의 성분의 미셀을 일단 불용화하여, 처리액 중에 용해 확산하기 어렵게 하는 박막화 처리 유닛, 미셀 제거액 스프레이에 의해 한번에 미셀을 용해 제거하는 미셀 제거 처리 유닛, 표면을 수세 처리액으로 세정하는 수세 처리 유닛, 수세 처리액을 제거하는 건조 처리 유닛의 4 개의 처리 유닛을 적어도 포함하는 레지스트층의 박막화 장치가 개시되어 있다.

레지스트층의 박막화 장치의 일부에 대해, 도 4 에 나타낸 개략 단면도를 사용하여 설명한다. 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이 투입된다. 기판 (3) 은, 반송 롤 (4) 쌍에 의해, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지한 상태에서 반송되고, 레지스트층의 박막화 처리가 실시된다. 그 후에, 기판 (3) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 으로 반송된다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 반송 롤 (4) 쌍에 의해 반송되어 온 기판 (3) 에 대해, 미셀 제거액 공급관 (20) 을 통해서 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 공급된다. 기판 (3) 상의 레지스트층은, 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 에 있어서, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 의해, 레지스트층의 성분의 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대해 일단 불용화되어 있다. 그 후, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀이 제거됨으로써, 레지스트층이 박막화된다. 특허문헌 5 에는, 「미셀 제거는, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 한번에 실시하는 것이 중요하고, 일정 이상의 수압과 유량의 조건으로 신속하게 실시하는 것이 바람직하다」라는 기술이 있다.

종래의 각종 액 처리 장치에 있어서, 스프레이를 사용한 액 공급 방법으로는, 고정식 또는 요동식의 스프레이 노즐로부터 기판 표면에 대해 수직으로 액을 분사하는 방법, 진동식의 스프레이 노즐에 의해 기판 표면에 액의 도달 각도를 계속 변화시키면서, 액을 분사하는 방법 등이 일반적이다. 이들 종래의 액 공급 방법에서는, 기판 상의 액류가 완만하여 불균일하게 되기 쉽다. 그 때문에, 이들 액 공급 방법에 의해 미셀 제거 처리를 실시한 경우에는, 미셀 제거가 불균일하게 되어, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 경우가 있었다.

또, 특허문헌 6 에는, 스프레이 노즐을 기판 반송 방향에 대해 직각의 폭 방향으로 경사지게 하고, 그 경사 각도가 30 ∼ 70 도의 범위임으로써, 기판 상의 미셀 제거액의 액류를 개선한 박막화 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 6 에는, 스프레이 노즐의 경사 각도는 기재되어 있지만, 스프레이 노즐의 방향에 관한 기재는 없다. 그 때문에, 각도를 조정한 것만으로는, 기판 반송 방향에 대해 직교하는 우향과 좌향의 미셀 제거액의 흐름이 발생하는 경우가 있어, 여전히 기판 상의 미셀 제거액의 액류가 완만하고 불균일하여, 레지스트층의 박막화량이 불균일하게 되는 경우가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 특허문헌 7 에는, 스프레이 노즐의 방향을 단일 방향으로만 경사지게 함으로써, 기판면 내에 있어서, 레지스트층의 박막화량이 불균일하게 되는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 7 에서는, 단일 방향의 액류를 만들기 위해, 고정식의 스프레이 노즐을 경사시켜 분사하는 것이 제안되어 있지만, 스프레이를 빈틈없이 균일하게 분사하기 위해서, 광범위하게 분사할 수 있는 균등 분포의 충원추 (充円錐) 타입 노즐의 사용이 바람직하다는 기재가 있다. 그러나, 미셀의 용해 제거 속도가 극단적으로 느린 솔더 레지스트층을 박막화하는 경우, 미셀 제거액에 의해 다 제거할 수 없었던 솔더 레지스트층이 남아, 박막화 후의 솔더 레지스트층에 두께가 다른 부분이 생겨, 박막화면이 평활하게 되지 않는 경우가 있었다.

이와 같이, 다 제거할 수 없었던 솔더 레지스트층이 남아, 박막화 후의 솔더 레지스트층에 두께가 다른 부분이 생겨, 박막화면이 평활하게 되지 않는 경우, 내후성 저하의 원인이 되어, 생산에 있어서의 수율의 저하로 이어진다는 문제가 있었다.

일본 공개특허공보 2011-192692호 국제 공개 제2012/043201호 팜플렛 일본 공개특허공보 2017-107144호 일본 공개특허공보 2017-103444호 일본 공개특허공보 2012-27299호 일본 공개특허공보 2012-59755호 실용 신안 등록 공보 제3207408호

본 고안의 과제는, 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀의 용해 제거 속도가 극단적으로 느린 솔더 레지스트층을 박막화하는 경우에도, 미셀 제거액에 의해 다 제거할 수 없는 솔더 레지스트층이 남지 않아, 박막화면이 평활하게 되는, 솔더 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.

본 고안자들은, 하기에 의해, 이들 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다.

(1) 박막화 처리액에 의해 경화되어 있지 않은 솔더 레지스트층의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛과, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,

미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐을 갖고,

미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐은, 고정식이며, 또, 분사 방향이 동일 방향이 되도록 배치되고,

미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 스프레이 패턴이 선형 (扇形) 인 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트층의 박막화 장치.

(2) 반송 방향에 대해 수직 방향으로, 스프레이 패턴이 일직선 상에 배열되도록, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐이 배치되어 있는 상기 (1) 에 기재된 솔더 레지스트층의 박막화 장치.

본 고안에 의하면, 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀의 용해 제거 속도가 극단적으로 느린 솔더 레지스트층을 박막화하는 경우에도, 미셀 제거액에 의해 다 제거할 수 없는 솔더 레지스트층이 남지 않아, 박막화면이 평활하게 되는, 솔더 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 솔더 레지스트 패턴의 단면 구조 (SMD 구조) 를 나타내는 설명도이다.
도 2 는 솔더 레지스트 패턴의 단면 구조 (NSMD 구조) 를 나타내는 설명도이다.
도 3 은 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치를 사용하여 형성되는 솔더 레지스트 패턴의 단면 구조의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4 는 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 는 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 6 은 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 7 은 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 8 은 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 9 는 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 배치예를 나타내는 개략도이다.
도 10 은 본 고안 외의 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 11 은 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서의 미셀 제거액의 스프레이 패턴을 나타내는 개략도이다.

＜박막화 공정＞

본 고안에 관련된 박막화 처리액에 의한 솔더 레지스트층의 박막화 공정이란, 박막화 처리액에 의해 솔더 레지스트층의 성분을 미셀화하여 일단 불용화하여, 처리액 중에 용해 확산하기 어렵게 하는 박막화 처리, 미셀 제거액 스프레이에 의해 한번에 미셀을 용해 제거하는 미셀 제거 처리를 포함하는 공정이다. 또한, 다 제거할 수 없었던 솔더 레지스트층 표면이나 잔존 부착된 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 수세 처리액에 의해 씻어내는 수세 처리, 수세 처리액을 제거하는 건조 처리를 포함할 수도 있다.

＜박막화 처리＞

박막화 처리액에 의한 박막화 처리는, 퍼들 처리, 스프레이 처리, 브러싱, 스크레이핑 등의 방법을 사용할 수도 있지만, 침지 처리에 의해 실시되는 것이 바람직하다. 침지 처리에서는, 솔더 레지스트층이 형성된 기판을 박막화 처리액에 침지 (딥, dip) 한다. 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 처리를 사용하는 경우에는, 기포가 발생하지 않도록, 스프레이압을 가능한 한 작게 해야 한다.

본 고안에 있어서, 솔더 레지스트층 형성 후의 두께와 솔더 레지스트층이 박막화된 양에 의해, 박막화된 후의 솔더 레지스트층의 두께가 결정된다. 또, 본 고안에서는, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 솔더 레지스트층의 박막화량을 자유롭게 조정할 수 있다.

＜솔더 레지스트＞

솔더 레지스트로는, 알칼리 현상형의 솔더 레지스트를 사용할 수 있다. 또, 액상 레지스트여도 되고, 드라이 필름상 레지스트여도 된다. 액상 레지스트의 경우, 1 액성이어도 되고, 2 액성이어도 된다. 고농도의 알칼리 수용액 (박막화 처리액) 에 의해 박막화할 수 있고, 또한, 박막화 처리액보다 저농도의 알칼리 수용액인 현상액에 의해 현상할 수 있는 솔더 레지스트이면 어떠한 것이어도 사용할 수 있다. 알칼리 현상형의 솔더 레지스트는 광 가교성 수지 성분을 포함한다. 광 가교성 수지 성분은, 예를 들어, 알칼리 가용성 수지, 광 중합성 화합물로부터 선택되는 적어도 1 종을 함유하고, 또한, 광 중합 개시제를 함유하고, 또, 열 경화제, 필러 등을 함유해도 된다.

알칼리 가용성 수지로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시계 수지, 아미드계 수지, 아미드에폭시계 수지, 알키드계 수지, 페놀계 수지의 유기 고분자를 들 수 있고, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 가진 단량체 (중합성 단량체) 를 중합 (라디칼 중합 등) 하여 얻어진 것이 바람직하다. 이들 알칼리 가용성 수지는, 분자 중에 카르복실기를 함유하는 중합체나 분자 중에 추가로 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 카르복실기를 함유하는 중합체로 이루어지고, 주사슬의 측사슬에, 다수의 유리 카르복실기를 가지므로, 희알칼리 수용액에 의한 현상이 가능하게 된다. 또, 광 중합성 화합물과 가교하여, 경화 후의 솔더 레지스트층은 알칼리 수용액에 대한 내성을 갖는다. 이들 카르복실기를 함유하는 중합체는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

에틸렌성 불포화 이중 결합을 가진 단량체로는, 예를 들어, 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-에틸스티렌, p-메톡시스티렌, p-에톡시스티렌, p-클로로스티렌, p-브로모스티렌 등의 스티렌 유도체 ; 디아세톤아크릴아미드 등의 아크릴아미드 ; 아크릴로니트릴 ; 비닐-n-부틸에테르 등의 비닐에테르류 ; (메트)아크릴산알킬에스테르, (메트)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴에스테르, (메트)아크릴산디메틸아미노에틸에스테르, (메트)아크릴산디에틸아미노에틸에스테르, (메트)아크릴산글리시딜에스테르, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산, α-브로모(메트)아크릴산, α-클로르(메트)아크릴산, β-푸릴(메트)아크릴산, β-스티릴(메트)아크릴산 등의 (메트)아크릴산계 단량체 ; 말레산, 말레산 무수물, 말레산모노메틸, 말레산모노에틸, 말레산모노이소프로필 등의 말레산계 단량체 ; 푸마르산, 신남산, α-시아노신남산, 이타콘산, 크로톤산, 프로피올산 등을 들 수 있다.

광 중합성 화합물로는, 예를 들어, 다가 알코올에 α,β-불포화 카르복실산을 반응시켜 얻어지는 화합물 ; 비스페놀 A 계 (메트)아크릴레이트 화합물 ; 글리시딜기 함유 화합물에 α,β-불포화 카르복실산을 반응시켜 얻어지는 화합물 ; 분자 내에 우레탄 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물 등의 우레탄 모노머 ; 노닐페녹시폴리에틸렌옥시아크릴레이트 ; γ-클로로-β-하이드록시프로필-β'-(메트)아크릴로일옥시에틸-o-프탈레이트, β-하이드록시알킬-β'-(메트)아크릴로일옥시알킬-o-프탈레이트 등의 프탈산계 화합물 ; (메트)아크릴산알킬에스테르, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 변성 노닐페닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 여기서, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜은, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 나타내고, 에틸렌글리콜 변성된 화합물은, 에틸렌옥사이드기의 블록 구조를 갖는 것이며, 프로필렌글리콜 변성된 화합물은, 프로필렌옥사이드기의 블록 구조를 갖는 것이다. 이들 광 중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

광 중합 개시제로는, 벤조페논, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논 (미힐러 케톤, Michler ketone), N,N,N',N'-테트라에틸-4,4'-디아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로파논 등의 방향족 케톤 ; 2-에틸안트라퀴논, 페난트렌퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 옥타메틸안트라퀴논, 1,2-벤즈안트라퀴논, 2,3-벤즈안트라퀴논, 2-페닐안트라퀴논, 2,3-디페닐안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논, 9,10-페난트라퀴논, 2-메틸-1,4-나프토퀴논, 2,3-디메틸안트라퀴논 등의 퀴논류 ; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인페닐에테르 등의 벤조인에테르 화합물 ; 벤조인, 메틸벤조인, 에틸벤조인 등의 벤조인 화합물 ; 벤질디메틸케탈 등의 벤질 유도체 ; 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2 량체, 2-(o-클로로페닐)-4,5-비스(메톡시페닐)이미다졸 2 량체, 2-(o-플루오로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2 량체, 2-(o-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2 량체, 2-(p-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2 량체 등의 2,4,5-트리아릴이미다졸 2 량체 ; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9,9'-아크리디닐)헵탄 등의 아크리딘 유도체 ; 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드 화합물 ; 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-,2-(O-벤조일옥심)], 에타논 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 등의 옥심에스테르 ; 옥시페닐아세트산, 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르, 옥시페닐아세트산 2-(2-하이드록시에톡시)에틸에스테르 등의 옥시페닐아세트산에스테르 ; 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)페닐)티타늄 등의 티타노센 화합물 ; N-페닐글리신, N-페닐글리신 유도체, 쿠마린계 화합물 등을 들 수 있다. 상기 2,4,5-트리아릴이미다졸 2 량체에 있어서의 2 개의 2,4,5-트리아릴이미다졸의 아릴기의 치환기는, 동일하고 대칭인 화합물을 부여해도 되고, 상이하고 비대칭인 화합물을 부여해도 된다. 또, 디에틸티오크산톤과 디메틸아미노벤조산의 조합과 같이, 티오크산톤계 화합물과 3 급 아민 화합물을 조합해도 된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

솔더 레지스트층의 물리적 강도 등을 높이기 위해서, 필요에 따라, 경화제로서 열 경화성 성분을 함유할 수 있다. 이와 같은 열 경화성 성분으로는, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지 등의 아미노 수지, 블록 이소시아네이트 화합물, 시클로카보네이트 화합물, 다관능 에폭시 화합물, 다관능 옥세탄 화합물, 에피술파이드 수지 등을 사용할 수 있고, 알칼리 가용성 수지의 카르복실기와 반응 (가교) 하여, 내열성이나 내약품성의 특성이 향상된다.

필러로는, 무기 또는 유기 필러를 사용할 수 있다. 특히, 황산바륨, 구상 실리카 및 탤크가 바람직하게 사용되고, 이들을 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 필러의 평균 입자경은, 0.1 ∼ 20 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 평균 입자경은, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 4 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 2 ㎛ 이하이다.

기판의 표면에 솔더 레지스트층을 형성하는 방법은, 어떠한 방법이어도 된다. 예를 들어, 액상 레지스트의 경우, 스크린 인쇄법, 롤 코트법, 스프레이법, 침지법, 커튼 코트법, 바 코트법, 에어 나이프법, 핫멜트법, 그라비아 코트법, 브러시 도포법, 오프셋 인쇄법 등을 들 수 있다. 드라이 필름상 레지스트의 경우, 라미네이트법, 진공 라미네이트법 등을 들 수 있다.

기판으로는, 예를 들어, 플렉시블 기판, 리지드 기판을 들 수 있다. 플렉시블 기판은, 절연층에 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 액정 폴리머 등이 사용되고, 절연층의 편면 혹은 양면에 금속층이 형성된 적층 기판으로 되어 있고, 가요성이 크다. 리지드 기판은, 절연층에 유리 클로스에 비스말레이미드트리아진 수지나 에폭시 수지 등의 열 경화성 수지를 함침시킨 절연성 기판을 겹쳐 절연층으로 하고, 그 편면 혹은 양면에 금속층이 형성된 적층 기판을 들 수 있다. 또, 내층 배선 패턴 가공 후, 프리프레그로 불리는 빌드업용의 절연 재료를 적층하여 제작하는 다층판도 들 수 있다. 금속층의 재료로는, 구리, 알루미늄, 은, 니켈, 크롬, 금, 혹은 그들의 합금 등 어떠한 금속도 사용할 수 있지만, 구리가 일반적이다.

본 고안에 있어서, 회로 기판은, 절연층 (51) 과, 절연층 (51) 의 표면에 형성된 접속 패드 (54) 를 갖는다. 절연층 (51) 의 표면에는, 도체 배선 (52) 이 형성되어 있고, 접속 패드 (54) 는 도체 배선 (52) 의 일부이다. 본 고안에 있어서, 배선 기판은, 회로 기판의 표면에 솔더 레지스트층 (53) 으로 이루어지는 솔더 레지스트 패턴을 갖고, 솔더 레지스트층 (53) 으로부터 접속 패드 (54) 의 일부가 노출되어 있다. 전자 부품을 탑재하는 배선 기판의 경우, 편표면의 접속 패드 (54) 는 전자 부품 접속용이며, 다른 표면의 접속 패드 (54) 는 외부 접속용이다. 전자 부품 접속용의 접속 패드 (54) 는 전자 부품과 접합되고, 외부 접속용의 접속 패드 (54) 는 외부 전기 기판의 도체 배선과 접합된다.

도체 배선 (52) 과 접속 패드 (54) 는, 예를 들어, 서브트랙티브법, 세미애디티브법, 애디티브법 등에 의해 형성된다. 서브트랙티브법에서는, 예를 들어, 절연층 (51) 상에 형성된 구리층 상에 에칭 레지스트 패턴을 형성하고, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 박리를 실시하여, 도체 배선 (52) 과 접속 패드 (54) 를 형성한다. 세미애디티브법에서는, 절연층 (51) 의 표면에 무전해 구리 도금에 의해 전해 구리 도금용의 하지 금속층을 형성한다. 다음으로, 하지 금속층 상에 도금 레지스트 패턴을 형성하고, 노출된 하지 금속층의 표면에 전해 구리 도금층을 형성한다. 그 후, 레지스트 박리, 하지 금속층의 플래시 에칭을 실시하여, 도체 배선 (52) 과 접속 패드 (54) 가 형성된다.

＜박막화 장치＞

도 5 ∼ 7 은, 본 고안의 솔더 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다. 본 명세서에서는, 「솔더 레지스트층의 박막화 장치」 를 「박막화 장치」로 약기하는 경우가 있다. 도 5 ∼ 7 은, 박막화 장치를 상 방향으로부터 본 개략도이다. 도 5 ∼ 7 의 박막화 장치는, 박막화 처리액 (1) 에 의해 솔더 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛 (11) 과, 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 과 수세 처리액 (32) 에 의해 솔더 레지스트층 표면을 세정하는 수세 처리 유닛 (31) 을 구비하고 있다.

먼저, 도 4 를 사용하여, 종래 기술에 있어서의 박막화 장치와 본 고안의 박막화 장치에 있어서, 공통되는 구조 부분을 설명한다. 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 투입된 솔더 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이, 반송 롤 (4) 쌍에 의해, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태에서 반송된다. 이들 처리에 의해, 기판 (3) 상의 솔더 레지스트층 중의 성분은 박막화 처리액 (1) 에 의해 미셀화되고, 이 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대해 불용화된다.

박막화 처리액 (1) 은, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 중의 박막화 처리액 흡입구 (14) 로부터 박막화 처리액 공급용 펌프 (도시 생략) 에 의해 흡입되고, 박막화 처리액 공급관 (15) 을 거쳐 딥조 (2) 에 공급된다. 딥조 (2) 에 공급된 박막화 처리액 (1) 은, 오버플로우하고, 박막화 처리액 회수관 (16) 을 통해 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 회수된다. 이와 같이 하여, 박막화 처리액 (1) 은, 딥조 (2) 와 박막화 처리 저장 탱크 (13) 사이를 순환한다. 박막화 처리액 드레인관 (17) 으로부터는, 잉여분의 박막화 처리액 (1) 이 배출된다.

본 고안에서는, 박막화 처리액이 알칼리성 화합물을 포함하는 수용액인 것이 바람직하다. 알칼리성 화합물의 함유율은, 바람직하게는 5 ∼ 25 질량％ 이며, 보다 바람직하게는 5 ∼ 20 질량％ 이며, 더욱 바람직하게는 6 ∼ 17 질량％ 이다. 알칼리성 화합물의 함유율이 5 질량％ 미만인 경우, 박막화량이 불균일하게 되는 경우가 있다. 또, 그 함유율이 25 질량％ 를 초과한 경우, 알칼리성 화합물의 석출이 일어나기 쉬워지므로, 박막화 처리액의 시간 경과적 안정성이 문제가 되는 경우가 있다. 박막화 처리액의 pH 는 10 이상인 것이 바람직하다. 또, 박막화 처리액에는, 계면 활성제, 소포제, 용제 등을 적절히 첨가할 수도 있다.

알칼리성 화합물로는, 무기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 무기 알칼리성 화합물로는, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 규산염 등을 들 수 있다. 알칼리 금속으로는, 리튬, 나트륨, 칼륨 등을 들 수 있다. 또, 상기 무기 알칼리성 화합물 이외에, 암모늄인산염, 암모늄탄산염 등의 무기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 유기 알칼리성 화합물로는, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 시클로헥실아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록사이드 (콜린) 등의 유기 알칼리성 화합물을 포함할 수도 있다.

알칼리성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 또는 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 무기 알칼리성 화합물과 유기 알칼리성 화합물을 병용할 수도 있다.

또, 박막화 처리액에, 황산염, 아황산염을 첨가할 수도 있다. 황산염 또는 아황산염으로는, 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속의 황산염 또는 아황산염, 마그네슘, 칼슘 등의 제2족 원소의 황산염 또는 아황산염을 들 수 있다.

박막화 처리액의 온도는, 10 ∼ 50 ℃ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 35 ℃ 인 것이 보다 바람직하다. 온도가 지나치게 낮으면, 솔더 레지스트층에 대한 알칼리성 화합물의 침투 속도가 느려지는 경우가 있어, 원하는 두께를 박막화하는 데에 장시간을 필요로 한다. 한편, 온도가 지나치게 높으면, 솔더 레지스트층에 대한 알칼리성 화합물의 침투와 동시에 용해 확산이 진행됨으로써, 면내에서 막두께 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

박막화 처리 유닛 (11) 으로부터 배출된 기판 (3) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 투입된다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 박막화 처리 유닛 (11) 에 있어서 솔더 레지스트층의 성분이 박막화 처리액 (1) 에 대해 불용화된 기판 (3) 이 반송 롤 (6) 쌍에 의해 반송된다. 반송되고 있는 기판 (3) 에 대해, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 (10) 이 공급되어, 솔더 레지스트층의 성분의 미셀이 한번에 용해 제거된다.

미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (19) 로부터 미셀 제거액 (10) 을 미셀 제거액 공급용 펌프 (도시 생략) 로 흡입하고, 미셀 제거액 공급관 (20) 을 거쳐 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 로서 분사된다. 기판 (3) 으로부터 유하한 미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수된다. 이와 같이 하여, 미셀 제거액 (10) 은 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내를 순환한다. 미셀 제거액 드레인관 (23) 으로부터는, 잉여분의 미셀 제거액 (10) 이 배출된다.

미셀 제거액으로는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있다. 또, 적어도 1 종의 알칼리성 화합물을 포함하는 pH 5 ∼ 10 의 수용액을 미셀 제거액으로서 사용하는 것이 바람직하고, 박막화 처리액으로 불용화된 솔더 레지스트층의 성분이 재분산하기 쉬워진다. 알칼리성 화합물로는, 상기 서술한 박막화 처리액에서 예시한 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 미셀 제거액의 pH 가 5 미만인 경우, 솔더 레지스트층 성분이 응집하여, 불용성의 슬러지가 되어, 박막화한 솔더 레지스트층 표면에 부착되는 경우가 있다. 한편, 미셀 제거액의 pH 가 10 을 초과한 경우, 솔더 레지스트층이 과도하게 용해 확산하여, 면내에서 박막화량에 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또, 미셀 제거액은, 황산, 인산, 염산 등을 사용하여, pH 를 조정할 수 있다.

미셀 제거액 스프레이 (22) 의 조건 (온도, 시간, 스프레이압, 공급 유량) 은, 솔더 레지스트층의 성분의 용해 속도에 맞추어 적절히 조정된다. 구체적으로는, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 내에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 온도는 10 ∼ 50 ℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ∼ 35 ℃ 이다. 또, 스프레이압은 0.01 ∼ 0.5 MPa 로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.3 MPa 이다. 미셀 제거액 (10) 의 공급 유량은, 솔더 레지스트층 1 ㎠ 당 0.030 ∼ 1.0 L/min 이 바람직하고, 0.050 ∼ 1.0 L/min 이 보다 바람직하고, 0.10 ∼ 1.0 L/min 이 더욱 바람직하다. 공급 유량이 이 범위이면, 박막화 후의 솔더 레지스트층 표면에 불용해 성분을 남기는 일 없이, 솔더 레지스트층의 성분의 미셀을 제거하기 쉽다. 솔더 레지스트층 1 ㎠ 당의 공급 유량이 0.030 L/min 미만에서는, 불용화한 솔더 레지스트층의 성분의 용해 불량이 일어나는 경우가 있다. 한편, 공급 유량이 1.0 L/min 을 초과하면, 공급을 위해서 필요한 펌프 등의 부품이 거대하게 되어, 대규모의 장치가 필요해지는 경우가 있다. 또한, 1.0 L/min 을 초과한 공급량에서는, 솔더 레지스트층의 성분의 용해 확산에 주는 효과가 변하지 않게 되는 경우가 있다.

미셀 제거 처리 유닛 (12) 으로부터 배출된 기판 (3) 은, 수세 처리 유닛 (31) 에 투입된다. 수세 처리 유닛 (31) 에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 솔더 레지스트층의 성분의 미셀이 용해 제거된 기판 (3) 이 반송 롤 (33) 쌍에 의해 반송된다. 반송되고 있는 기판 (3) 에 대해, 수세 처리액 스프레이 (37) 에 의해 수세 처리액 (32) 이 공급되고, 기판 (3) 이 수세 처리된다.

수세 처리 유닛 (31) 에서는, 미셀 제거 처리 후, 추가로, 솔더 레지스트층의 표면에 잔존 부착한 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 수세 처리에 의해 씻어낸다. 수세 처리의 방법으로는, 확산 속도와 액 공급의 균일성의 점에서 스프레이 방식이 바람직하다. 수세 처리액으로는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있다. 이 중 순수를 사용하는 것이 바람직하다. 순수는, 일반적으로 공업용에 사용되는 것을 사용할 수 있다.

건조 처리에서는, 열풍 건조, 실온 송풍 건조 모두 사용할 수 있지만, 바람직하게는 고압 공기를 에어건으로부터 혹은 블로어로부터 대량의 공기를 송기하여 에어 나이프로 솔더 레지스트층 표면에 잔존하고 있는 물을 날려 버리는 건조 방법이 좋다.

본 고안의 박막화 장치의 특징에 대해, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 5 의 솔더 레지스트층의 박막화 장치에서는, 표면에 솔더 레지스트층이 형성된 기판 (3) 을 반송하는 반송 롤 (6) 쌍을 갖고, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 은, 고정식이며, 또, 분사 방향이 동일 방향이 되도록 배치되어 있다. 도면 중의 화살표 (40) 는, 미셀 제거액 (10) 의 흐름 방향을 나타내고 있다. 미셀 제거액 (10) 의 스프레이 패턴 (25) 을 알기 쉽게 하기 위해서, 본래 설치되어 있어야 하는, 상측의 미셀 제거액 공급관 (20) 및 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 은 도시하고 있지 않다.

도 9 는, 본 고안의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 배치예를 나타낸 개략도이다. 도 9-1 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 과 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 흐름을 박막화 장치의 상 방향으로부터 보았을 때의 상태도이다. 도 9-2 는, 박막화 장치의 기판 반송 방향의 배출 측에서 보았을 때의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 배치 상태와 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 상태를 도시한 것이다. 도 9-1 중의 화살표 (44) 는, 기판의 반송 방향을 나타내고, 화살표 (43) 는 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향을 나타내고 있다. 기판 (3) 상을 흐르는 미셀 제거액이 모두 동일 방향으로 흐르고 있는 상태를 실현하기 위해서는, 모든 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 을 동일 방향으로 경사지게 하면 된다. 이 상태에서는, 반송 중의 기판 (3) 을 상 방향으로부터 보았을 때에, 모든 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향 (43) 이 동일 방향을 향하게 된다 (도 9-1). 이와 같이, 모든 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향 (43) 이 동일 방향이 되도록, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 을 동일 방향으로 경사지게 한 상태에서 미셀 제거 처리를 실시함으로써, 동일 방향의 미셀 제거액의 액류를 기판 (3) 의 솔더 레지스트층 표면에 스프레이할 수 있다 (도 9-2). 또, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향 (43) 은, 미셀 제거 처리를 실시하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 의 상류의 설비 (박막화 처리 유닛 (11)) 나 하류의 설비 (수세 처리 유닛 (31)) 에 미셀 제거액이 흘러 들어가는 것을 방지하기 위해, 기판의 반송 방향 (44) 에 직교하는 우향 또는 좌향으로 통일하여 경사지게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 미셀 제거액은, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향 (43) 의 상류 측으로부터 하류 측 (미셀 제거액의 흐름 방향 (40)) 으로, 동일 방향으로 흐르기 때문에, 완만하고 불균일한 액류가 원인으로 발생하는 기판 (3) 면내에서 솔더 레지스트층의 박막화량이 불균일하게 되는 문제를 해결할 수 있다.

여기서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 보다 효율적으로, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향 (43) 의 상류 측으로부터 하류 측으로의 동일 방향의 액류를 만들기 위해서는, 기판 (3) 을 반송하는 반송 롤 (6) 로서 스트레이트 타입의 롤을 사용한다. 스트레이트 타입의 롤은, 표면에 요철이 없어, 솔더 레지스트층 표면에 밀착할 수 있다. 솔더 레지스트층 표면과 스트레이트 타입의 롤이 밀착하고 있는 경우, 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 전후열의 반송 롤 (6) 쌍 사이에 있어서, 무질서하게 난류가 되는 일 없이, 반송 롤 (6) 을 따르면서, 하류 측까지 다유량의 직선적인 액류를 만들 수 있다. 스트레이트 타입의 롤의 종류로는, 고무 롤, 스펀지 롤, 금속 롤, 수지 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 우수한 고무 탄성 (시일성, 회복성) 을 갖고, 비중이 작고, 경량이고, 저경도 내지 중경도이고, 솔더 레지스트층에 대한 접촉에 의한 충격이 적고, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액에 대한 내약품성도 우수한 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤이 바람직하다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 서모런 (THERMORUN, 등록상표) 을 들 수 있다.

스프레이 노즐의 스프레이 패턴에는, 충원추, 선형, 직선상, 층상 등이 있다. 본 고안에서는, 동일 방향의 액류가 되는 것이 중요하기 때문에, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 은, 요동식이나 진동식이 아니고, 고정식이다. 그리고, 이 고정식의 스프레이 노즐을 동일 방향으로 경사지게 하여 분사시킨다. 고정식의 스프레이 노즐을 사용하는 경우, 스프레이 패턴이 항상 균등하게 되도록, 스프레이 노즐의 경사 각도는 고정되어 있는 것이 바람직하다. 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 을 원하는 경사 각도로 미셀 제거액 공급관 (20) 에 직접 장착하여 고정시키는 방법에서는, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 교환 시에 경사 각도를 조정할 필요가 없어져, 바람직하다. 그 외, 미셀 제거액 공급관 (20) 에 경사 각도의 조정이 가능한 어댑터 (예를 들어, 이케우치사 제조, 상품명 : UT 볼 조인트) 를 장착하여, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 경사 각도를 조정한 후, 고정하는 방법이어도 된다.

미셀의 용해 제거 속도가 극단적으로 느린 솔더 레지스트층의 박막화에 있어서, 스프레이 패턴이 충원추인 경우, 미셀이 다 제거되지 않고 남아 버린다. 이것은, 불용화된 미셀의 용해 제거에 필요한 알칼리성 화합물이 용출되어 버려, 불용화된 미셀이 원래의 솔더 레지스트층의 성분의 상태로 돌아가는 것에 의한다. 본 고안에 있어서, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 스프레이 패턴이 선형인 경우, 스프레이 패턴이 충원추인 경우에 비해 스프레이 패턴 (분사 범위) 의 면적이 좁기 때문에, 단위면적당의 공급 유량을 많게 할 수 있고, 또, 단위면적당의 스프레이압을 높게 할 수 있다. 요컨대, 단시간에 강한 임펙트를 줄 수 있기 때문에, 불용화된 솔더 레지스트층으로부터의 알칼리성 화합물의 용출을 억제함과 동시에, 불용화된 미셀을 한번에 용해 제거하는 것이 가능해진다. 선형의 스프레이 패턴은, 폭 방향 전역에 걸쳐 균등한 분포가 되는 것, 산형으로 중앙부가 강하고, 단부 (端部) 에 걸쳐 약해지는 분포가 되는 것이 있고, 어느 쪽이나 사용할 수 있다.

충원추과 선형의 스프레이 패턴의 면적의 차이에 대해 설명한다. 도 11 은, 미셀 제거액의 스프레이 패턴을 나타내는 개략도이며, 박막화 장치의 기판 반송 방향의 배출 측에서 보았을 때의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 배치 상태와 미셀 제거액의 분사 상태 및 미셀의 분사 범위 (스프레이 패턴) 를 박막화 장치의 상 방향으로부터 보았을 때의 상태도이다. 스프레이 패턴 (충원추) (24) 에 대해, 스프레이 패턴 (선형) (25) 은, 면적이 좁다. 이 면적은, 공급 유량이나 스프레이압, 솔더 레지스트층 표면으로부터의 거리, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 경사 각도 (47) 에 따라 바뀌지만, 충원추에 대한 선형의 면적비율 (선형/충원추) 은, 대략 15 ∼ 20 ％ 이다.

미셀의 용해 제거 속도가 극단적으로 느린 솔더 레지스트란, 예를 들어, 유리 카르복실기가 적은 알칼리 가용성 수지를 포함하는 솔더 레지스트, 질량 평균 분자량이 큰 알칼리 가용성 수지를 포함하는 솔더 레지스트, 알칼리 가용성 수지가 적고, 광 중합성 화합물이 많은 솔더 레지스트 등을 들 수 있다.

도 6 의 솔더 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 기판 (3) 의 반송 방향에 대해, 미셀 제거액 공급관 (20) 의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 배치가, 미셀 제거액 공급관 (20) 의 전후열에서 지그재그 위치로 되어 있다. 이로써, 기판 (3) 의 반송 방향의 수직 방향에 있어서의 스프레이 패턴 (25) 의 분사 위치를 균등화할 수 있다. 또, 수세 처리 유닛 (31) 에 있어서도, 동일하게, 기판 (3) 의 반송 방향에 대해, 수세 처리액 공급관 (35)의 수세 처리액 공급용 스프레이 노즐 (36) 의 배치가, 수세 처리액 공급관 (35) 의 전후열에서 지그재그 위치로 되어 있어, 기판 (3) 의 반송 방향의 수직 방향에 있어서의 스프레이 패턴 (38) 의 분사 위치를 균등화할 수 있다.

도 7 의 솔더 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 링 타입의 반송 롤 (41) 쌍이 설치되어 있다. 링 타입의 반송 롤 (41) 쌍을 사용한 경우, 미셀 제거액 (10) 의 스프레이 패턴 (25) 이, 전후열의 반송 롤 (41) 쌍 사이에 있어서, 기판 (3) 의 반송 방향으로도 많이 확산하게 된다. 그 때문에, 도 5 및 도 6 에 나타낸 스트레이트 타입의 반송 롤 (4) 쌍에 비해, 다유량의 직선적인 액류가 만들기 어려워진다. 이 결점은, 링 타입의 반송 롤 (41) 로서, 링 롤러의 강도나 내구성을 저해하지 않는 범위에서, 롤러 단면이 스포크 (spoke) 나 메시 (mesh) 로 되어 있는 것, 혹은, 관통 구멍이 개방되어 있는 것을 사용함으로써, 분사 방향 (43) 의 상류 측으로부터 하류 측으로의 액류를 일정량 통과시킴으로써 해소할 수 있다. 그리고, 링 타입의 반송 롤 (41) 을 사용한 경우, 기판 (3) 의 반송 방향의 수직 방향으로 링 롤러를 일정한 간격으로 배치하고, 전후열의 반송 롤 (41) 에서, 링 롤러의 배치를 지그재그 위치로 하면, 기판 (3) 의 반송 방향에 대해 반송 롤 (41) 의 간격을 링 롤러의 직경 이하로 하는 것이 가능해진다. 이로써, 반송 중에 기판 (3) 이 낙하하는 것을 방지하고, 보다 판두께가 얇은 기판 (3) 의 반송이 가능해진다는 이점이 있다. 링 타입의 롤의 종류로는, 고무 롤, 스펀지 롤, 금속 롤, 수지 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 비중이 작고, 경량이며, 레지스트층에 대한 접촉에 의한 충격이 적고, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액에 대한 내약품성도 우수한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 경질 폴리염화비닐, 아크릴 수지 (PMMA), 불소 수지 (예를 들어, 테플론 (TEFLON, 등록상표)) 등 외에, 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤을 사용할 수 있다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 서모런 (THERMORUN, 등록상표) 을 들 수 있다.

도 8 의 솔더 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 미셀 제거액 공급관 (20) 의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 로부터 분사되는 미셀 제거액의 스프레이 패턴 (25) 이, 선형이며, 또한, 스프레이 패턴 (25) 이, 기판 (3) 의 반송 방향에 대해 수직 방향으로 일직선 상에 배열되어 있다. 선형의 스프레이 패턴 (25) 은, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 장착각을 회전시킴으로써, 분사 방향을 조정할 수 있다. 이로써, 고압력의 스프레이를 보다 효과적으로 기판 (3) 상의 솔더 레지스트층에 분사할 수 있고, 박막화량이 많아진 경우여도, 불용화된 솔더 레지스트층을 남기지 않고 제거할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 고안을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 고안은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

구리 피복 적층판 (면적 170 mm × 200 mm, 구리박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.4 mm) 에 드라이 필름상의 솔더 레지스트 (타이요 잉크 제조 주식회사 제조, 상품명 : PFR-800 AUS SR1) 를 상기 회로 기판 상에 진공 열압착하여 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초), 막두께가 30 ㎛ 인 솔더 레지스트층을 형성했다.

다음으로, 캐리어 필름을 박리한 후, 딥조 (2) 를 구비한 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 을 구비하여 이루어지는 솔더 레지스트층의 박막화 장치 (도 7) 를 사용하여, 솔더 레지스트층을 박막화했다.

사용한 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 은 고정식이며, 그 스프레이 패턴 (25) 은 선형이다. 또, 도 9-1 (미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 과 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 박막화 장치의 상 방향으로부터 보았을 때의 상태도) 에 있어서, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향 (43) 은 모두 동일 방향을 향하고 있고, 도 9-2 (박막화 장치의 기판 반송 방향의 배출 측에서 보았을 때의 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 의 배치 상태와 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 상태) 에 있어서, 기판에 대한 수선 (45) 과 스프레이 노즐의 중심선 (46) 에 의해 형성되는 경사 각도 (47) 는 25 도였다. 즉, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 모든 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 이, 기판의 반송 방향 (44) 에 대해 좌측으로 25 도 경사져 설치되어 있었다.

박막화 처리액 (1) 으로서 10 질량％ 의 메타규산나트륨 (온도 25 ℃) 을 사용하여, 박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 30 초가 되도록 박막화 처리를 실시하여, 솔더 레지스트층의 성분을 미셀화했다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 으로, 미셀 제거액 (10) 으로서, 메타규산나트륨을 포함한 pH = 8 의 수용액 (온도 25 ℃) 을 사용하여, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 로부터 공급 유량 1.2 L/min 으로 기판 (3) 에 공급하여, 불용화한 미셀을 제거하고, 솔더 레지스트층을 박막화했다. 솔더 레지스트층 1 ㎠ 당의 미셀 제거액의 공급 유량은 0.10 L/min 이며, 스프레이압은 0.2 MPa 였다. 그 후, 수세 처리 및 건조 처리를 실시했다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 솔더 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 바, 최대값은 16.0 ㎛ 이며, 최소값은 14.0 ㎛ 이며, 평균 두께는 15.0 ㎛ 였다. 또, 박막화된 솔더 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 바, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(실시예 2)

도 8 의 솔더 레지스트층의 박막화 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 솔더 레지스트층을 박막화했다. 실시예 1 에서는, 스프레이 패턴 (25) 이, 기판 (3) 의 반송 방향에 대해 수직 방향으로 일직선 상에 배열되어 있지 않은데 대해 (도 7), 실시예 2 에서는, 스프레이 패턴 (25) 이, 기판 (3) 의 반송 방향에 대해 수직 방향으로 일직선 상에 배열되어 있다 (도 8). 또, 기판에 대한 수선 (45) 과 스프레이 노즐의 중심선 (46) 에 의해 형성되는 경사 각도 (47) 는 25 도였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 솔더 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 바, 최대값은 15.5 ㎛ 이며, 최소값은 14.5 ㎛ 이며, 평균 두께는 15.0 ㎛ 였다. 또, 박막화된 솔더 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 바, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(실시예 3)

박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 60 초인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 솔더 레지스트층을 박막화했다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 솔더 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 바, 최대값은 9.0 ㎛ 이며, 최소값은 7.0 ㎛ 이며, 평균 두께는 8.0 ㎛ 였다. 또, 박막화된 솔더 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 바, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(비교예 1)

도 10 의 솔더 레지스트층의 박막화 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 솔더 레지스트층을 박막화했다. 즉, 사용한 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐 (21) 은 고정식이고, 그 스프레이 패턴 (24) 은 충원추이다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 솔더 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 바, 최대값은 16.0 ㎛ 이며, 최소값은 10.0 ㎛ 이며, 평균 두께는 13.0 ㎛ 였다. 또, 박막화된 솔더 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 바, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 다 제거할 수 없었던 솔더 레지스트층이 남아 있었다.

본 고안의 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법은, 예를 들어, 배선의 일부에 플립 칩 접속용의 접속 패드를 구비한 회로 기판의 솔더 레지스트 패턴의 형성을 실시하는 용도에 적용할 수 있다.

1 : 박막화 처리액
2 : 딥조
3 : 기판
4 : 반송 롤 (스트레이트 타입)
6 : 반송 롤 (스트레이트 타입)
7 : 투입구
10 : 미셀 제거액
11 : 박막화 처리 유닛
12 : 미셀 제거 처리 유닛
13 : 박막화 처리액 저장 탱크
14 : 박막화 처리액 흡입구
15 : 박막화 처리액 공급관
16 : 박막화 처리액 회수관
17 : 박막화 처리액 드레인관
18 : 미셀 제거액 저장 탱크
19 : 미셀 제거액 흡입구
20 : 미셀 제거액 공급관
21 : 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐
22 : 미셀 제거액 스프레이
23 : 미셀 제거액 드레인관
24 : 스프레이 패턴 (미셀 제거액, 충원추)
25 : 스프레이 패턴 (미셀 제거액, 선형)
31 : 수세 처리 유닛
32 : 수세 처리액
33 : 반송 롤 (링 타입)
34 : 수세 처리액 흡입구
35 : 수세 처리액 공급관
36 : 수세 처리액 공급용 스프레이 노즐
37 : 수세 처리액 스프레이
38 : 스프레이 패턴 (수세 처리액, 선형)
40 : 미셀 제거액의 흐름 방향
41 : 반송 롤 (링 타입)
43 : 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 분사 방향
44 : 기판의 반송 방향
45 : 기판에 대한 수선
46 : 스프레이 노즐의 중심선
47 : 경사 각도
51 : 절연층
52 : 도체 배선
53 : 솔더 레지스트층
54 : 접속 패드

Claims (2)

1. 박막화 처리액에 의해 경화되어 있지 않은 솔더 레지스트층의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛과, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 솔더 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
   미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐을 갖고,
   미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐은, 고정식이며, 또, 분사 방향이 동일 방향이 되도록 배치되고,
   미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐의 스프레이 패턴이 선형(扇形)인 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트층의 박막화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   반송 방향에 대해 수직 방향으로, 스프레이 패턴이 일직선 상에 배열되도록, 미셀 제거액 공급용 스프레이 노즐이 배치되어 있는 솔더 레지스트층의 박막화 장치.

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