JPH0798381B2 - 光硬化性樹脂積層体及びそれを用いるプリント配線板の製造方法 - Google Patents

光硬化性樹脂積層体及びそれを用いるプリント配線板の製造方法

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JPH0798381B2
JPH0798381B2 JP2127454A JP12745490A JPH0798381B2 JP H0798381 B2 JPH0798381 B2 JP H0798381B2 JP 2127454 A JP2127454 A JP 2127454A JP 12745490 A JP12745490 A JP 12745490A JP H0798381 B2 JPH0798381 B2 JP H0798381B2
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英樹 松田
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光硬化性樹脂積層体に関する。更に詳細に
は、本発明は、小径スルーホールを持つプリント配線板
の製造に適した新規な光硬化性樹脂積層体、及びそれを
用いるプリント配線板の製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来、プリント配線板のスルーホールは、基板の両側の
配線パターンの導通をとる機能とともに、基板に実装す
る素子のピンを挿入し、半田付けにより素子を基板に固
定する機能を有していた。したがってスルーホールの直
径は数mm（２〜6mm）程度であり、また基板表面のスル
ーホールの周囲に形成される導体層（以下ランドと称す
る）の幅は通常0.5mm前後であった。このようなスルー
ホールを持つプリント配線板を製造する方法として、光
硬化性樹脂積層体を用いるテンティング法と呼ばれる方
法が知られており、実際に広く行なわれていた（特公昭
46−3746）。テンティング法は、支持体および該支持体
の一方の面に設けた光硬化性樹脂層よりなる光硬化性樹
脂積層体を、両面及び貫通孔全内壁に金属導体層を有す
る金属被覆絶縁板の両面に積層して、該金属被覆絶縁板
の各貫通孔の両端開口部を含む両面を光硬化性樹脂層の
一方の面であって該支持層の反対側に位置する方の面で
カバーし、次いで該金属被覆絶縁板の各面上の光硬化性
樹脂層を所定の透過性パターンマスクを通して紫外線露
光して各貫通孔の開口部をカバーする光硬化した樹脂潜
像を形成し、露光された樹脂層を現像液で現像して硬化
樹脂画像を形成し、そしてエッチングレジストとしての
上記硬化樹脂画像以外のところの金属被覆絶縁板の両面
上の金属導体層をエッチングすることによりスルーホー
ルを持つプリント配線板を製造する方法である。ここ
で、光硬化性樹脂層は貫通孔内に落ち込まないような硬
い樹脂が用いられ、貫通孔の孔を覆うように形成された
エッチングレジストパターンは、貫通孔の周囲に形成さ
れたランドの表面に接着することにより保持され、エッ
チング液が貫通孔内へ入り込むことを防ぐことができ
る。
［発明が解決しようとする問題点］ 近年、プリント配線板の高密度化に適した製造技術とし
て表面実装法が広く行なわれるようになってきた。表面
実装法によれば、基板に実装される素子は、基板表面の
導体層に半田付けされ固定される。この場合、スルーホ
ールは基板の両側の配線パターンの導通をとる機能だけ
でよく、素子のピンを挿入する機能が不要になったた
め、従来よりも小さな直径のスルーホールを用いた高密
度プリント配線板の製造が、設計上は可能となった。
上記の直径の小さなスルーホールは小径スルーホール
（又はミニバイアスルーホール）と称されている。小径
スルーホールは、直径が0.5mm以下であり、ランド幅は1
00μｍ以下、好ましくは50μｍ以下である。
小径スルーホールを持つプリント配線板を従来のテンテ
ィング法で製造しようとすると、小径貫通孔内へのエッ
チング液のしみ込みによる不良が多発し、実質的に製造
不可能である。これは、実際の製造ラインでは、光硬化
性樹脂層の露光時に用いるマスクの熱的伸縮や、絶縁基
板に貫通孔を形成する際のドリルのぶれによって貫通孔
が曲がって形成されるための貫通孔の両端開口部の相互
の位置ずれ等の種々の原因により、マスク上のランドと
基板の貫通孔の相対的な位置ずれが起きるためである。
従来の、直径が２〜6mmのスルーホールの場合にはラン
ド幅が0.5mm前後と広く、位置ずれを該ランドで吸収す
ることができたが、ランド幅が100μｍ以下の小径スル
ーホールではそのずれ幅が設計のランド幅より大きくな
ってしまうために、貫通孔の周囲の一部にランドの無い
部分が生じ、その部分ではレジストパターンが欠落して
しまうからである。
そこで小径貫通孔内へのエッチング液のしみ込みを防ぐ
ため、あらかじめ貫通孔内に穴埋めインクと称される樹
脂を充填した後、光硬化性樹脂積層体を基板に積層する
穴埋めインク法と呼ばれる方法が広く行なわれている。
しかしながら、穴埋めインク法は、従来のテンティング
法に比べ、穴埋めインクを充填する工程と、エッチング
後に穴埋めインクを除去する工程が加わるため、生産性
が大幅に低下するという問題を有していた。
従って、小径スルーホールを持つプリント配線板を、エ
ッチング工程中に小径貫通孔内へのエッチング液のしみ
込みがなく、極めて高いスルーホール導通信頼性をもっ
て、確実にかつ高い生産性で製造するのに適した新規な
光硬化性樹脂積層体およびそれを用いる該プリント配線
板の製造方法の開発が当業界の強い要望であった。
したがって、本発明の一つの目的は、小径スルーホール
を持つプリント配線板の製造に適した新規な光硬化性樹
脂積層体を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、上記の新規な光硬化性樹脂
積層体を用いる小径スルーホールを持つプリント配線板
の製造方法を提供することである。
前記及びその他の本発明の諸目的、諸特徴及び諸利益
は、次の詳細な記述及び特許請求の範囲より明らかにな
ろう。
［問題を解決する手段及び作用］ 本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を
行なった結果、驚くべきことに、特定の粘度、特定の厚
み、及び特定の紫外線透過率を合せ持つ光硬化性樹脂層
を有する新規な光硬化性樹脂積層体を用い、該光硬化性
樹脂積層体を小径貫通孔を有する金属被覆基板の両面に
加圧下に積層すると、光硬化性樹脂積層体の光硬化性樹
脂積層が小径貫通孔の内周縁の内側に埋め込まれ、基板
両面から光硬化性樹脂層を露光すると、表面側からと裏
側からとの両側からの活性光線の照射によって、エッチ
ング液のしみ込みを完全に妨げるレジスト層が小径貫通
孔の周縁部から貫通孔内壁上に形成され、目的の直径が
0.5mm以下の小径スルーホール型プリント配線板が極め
て高い生産性で製造できることを知見し、本発明に至っ
た。本発明は、光硬化した光硬化性樹脂により貫通孔の
開口部をカバーする過程を経るプリント配線板製造法で
ある従来のテンティング法とは貫通孔内に光硬化性樹脂
層を埋め込ませるという点で異なる改良された製造法で
ある。
すなわち、本発明の一態様によれば、支持体および該支
持体の一方の面に設けた光硬化性樹脂層を有し、該光硬
化性樹脂層は、 （ａ）90℃において104〜５×105ポイズの粘度、 （ｂ）30〜150μｍの厚さ、および （ｃ）波長365nmの紫外線に対して40〜95％の紫外線透
過率を有する、直径が0.5mm以下の小径スルーホールを
持つプリント配線板製造用の光硬化性樹脂積層体が提供
される。
さらに、両面及び貫通孔全内壁に金属導体層を有する金
属被覆絶縁板の両面に積層し、貫通孔内部に埋め込ませ
て用いられるものであり、その際該金属被覆絶縁板の各
貫通孔の両端開口部を含む両面を光硬化性樹脂層の一方
の面であって該支持層の反対側に位置する方の面でカバ
ーし、次いで該金属被覆絶縁板の各面上の光硬化性樹脂
層を所定の透過性パターンマスクを通して紫外線露光し
て各貫通孔の開口部をカバーする光硬化した樹脂潜像を
形成し、露光された樹脂層を現像液で現像して硬化樹脂
画像を形成し、そしてエッチングレジストとしての上記
硬化樹脂画像以外のところの金属被覆絶縁板の両面上の
金属導体層をエッチングするように適合された光硬化性
樹脂積層体が提供される。
本発明の光硬化性樹脂積層体を小径貫通孔を有する金属
被覆基板の両面に加圧下に積層し、基板の表面側および
裏側からの両側から露光後、エッチングにより得られる
レジスト層は、断面写真や走査型電子顕微鏡写真等によ
り調べた結果、次のことが見出された。すなわち、小径
貫通孔の開口部を覆って形成された光硬化性樹脂層の光
硬化した樹脂膜は、各貫通孔の開口部のところで該開口
部の内周縁の内側に部分的に埋め込まれ該内周縁から貫
通孔内壁に沿って該内壁面に密着して所定深さまで延び
ており、パターンマスクのずれにより、実質的にランド
が形成されなかった部分においても、貫通孔の開口部内
周縁部から貫通孔内壁に密着し硬化した樹脂層がエッチ
ング液の貫通孔内へのしみ込みを防ぎ、貫通孔内壁導体
層のエッチング液による欠陥が生じなくなっている。こ
のような貫通孔用レジストの形成は、従来のテンティン
グ法における、基板表面のランドと光硬化性樹脂層との
密着に基づく貫通孔用のレジストの形成とは全く異なる
ものであり、このことにより、導電性小径スルーホール
の著しく確実な形成が可能になったのである。なお、本
発明の光硬化性樹脂積層体を、従来のテンティング法に
よるスルーホール配線板の製造に用いると、従来の光硬
化性樹脂積層体と同等又はそれ以上の収率で製造するこ
とが可能である。
本発明の光硬化性樹脂積層体の光硬化性樹脂層は、90℃
における粘度が104〜５×105ポイズであることが必要で
あり、好ましくは５×104〜２×105ポイズである。粘度
が高くなるに従い、光硬化性樹脂層の小径貫通孔内周縁
から内壁上への埋め込み性が低下し、ラミネート条件を
最適にしても、従来のテンティング法に対する優位性が
小さくなり、上記の上限を越えると、実質的に有意な差
が認められなくなる。一方、粘度が低くなるに従い、光
硬化性樹脂層は小径貫通孔の中（内周縁から内壁上）へ
埋め込まれやすくなる。しかしこの場合光硬化性樹脂積
層体として、室温での保存時に光硬化性樹脂層の所定の
均一な厚みを充分安定して保持することが困難になる。
そして上記の下限を下回ると、ロール状に巻かれた光硬
化性樹脂積層体のロールの端面に、流れ出た樹脂のかた
まりが生じ、実質的にラミネーターにより基板に安定し
て積層することが不可能となる。また、粘度が低すぎる
と、貫通孔の孔を覆う光硬化性樹脂層の厚みが不均一に
なり、一部に厚みの薄い部分が生じ、充分な膜強度を有
しないため、被覆不全（coveragefailure）等により、
エッチング液のしみ込みを生じるようになる。
本発明の光硬化性樹脂積層体の光硬化性樹脂層の厚みは
30〜150μｍであることが必要であり、好ましくは35〜1
00μｍである。厚みが30μｍより薄いと、貫通孔開口部
の光硬化性樹脂層の被覆膜が現像時に膨潤したり破れを
起こしやすくなり、また貫通孔内に周縁から貫通孔内壁
上に入り込む光硬化性樹脂層の深さが充分でなく信頼性
が低下する。一方、厚みが150μｍより厚いと、波長365
nm紫外線の紫外線透過率（以下、屡々“365nm紫外線透
過率”と略記する）を40％以上に保ちかつ実用的な感度
を出すことが難しく、解像性も悪くなるため好ましくな
い。
本発明の光硬化性樹脂積層体の光硬化性樹脂層の365nm
紫外線透過率は40〜95％であることが必要であり、好ま
しくは45〜90％である。365nm紫外線透過率が40％より
低いと、貫通孔内周縁から貫通孔内壁に埋め込まれた部
分の光硬化性樹脂層の硬化が充分行なわれず、ランドが
無い部分において被覆不全が生じやすくなる。これはお
そらく、貫通孔の反対側から透過してくる紫外線の強度
が充分でないため、特に貫通孔内に埋め込まれた部分の
光硬化性樹脂層の硬化が不充分なためと考えられる。一
方、365nm紫外線透過率が95％より高いと実用的な光硬
化速度（即ち、紫外線感度）を得ることが不可能となり
好ましくない。
本発明に用いる光硬化性樹脂組成物は、ビニル重合体も
しくはビニル共重合体からなるバインダー（結合剤）、
光重合性モノマー、光重合開始剤を必須成分とするが、
必要により染料、発色剤、可塑剤、ラジカル重合禁止剤
等を含めることもできる。
ビニル重合体もしくはビニル共重合体からなるバインダ
ーに用いるビニル化合物としては、（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸プロピル等の（メタ）アクリル酸アルキル類、（メ
タ）アクリル類ベンジル、スチレン、α−メチルスチレ
ン及びアクリロニトリル等がある。また弱アルカリ性水
溶液で現像する場合には、上記ビニル化合物に加えてカ
ルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基などの酸性基を持
つビニル化合物を酸当量が100〜600になる様に共重合さ
せることが望ましい。酸性基としてはカルボキシル基が
好ましく、カルボキシル基を有するビニル化合物として
は、（メタ）アクリル酸（半エステルを含む）、フマル
酸、マレイン酸（半エステルを含む）、ケイ皮酸、イタ
コン酸等が挙げられる。
ビニル重合体もしくはビニル共重合体からなるバインダ
ーの重量平均分子量は、２万〜30万が好ましい。重量平
均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
（GPC）により標準ポリスチレンの検量線を用いて測定
した値である。また、光硬化性樹脂層に含有されるバイ
ンダーの量は５〜90重量％の範囲であり、好ましくは30
〜70重量％である。90℃の粘度が104〜５×105ポイズの
範囲である光硬化性樹脂層はバインダーの分子量と量、
及び共重合組成を選択することにより得ることができ
る。
本発明の光硬化性樹脂積層体の光硬化性樹脂層は、紫外
線露光後、現像液で現像するが、現像液は、炭酸ナトリ
ウムなどのアルカリの水溶液または1,1,1,−トリクロロ
エタンなどの有機溶媒を用いて行なうことができる。し
かし、本発明の光硬化性樹脂積層体の光硬化性樹脂層
は、水には不溶性または非分散性であり、アルカリ水溶
液には可溶または分散可能であって、アルカリ水溶液で
現像できる光硬化性樹脂層であることが、環境汚染防止
の点から好ましい。そのためには上記の酸性基を有する
ビニル化合物と酸性基を有しないビニル化合物とのビニ
ル共重合体をバインダーとして用いることが好ましい。
光重合性モノマーについては、末端エチレン性不飽和基
を１つ以上有する不飽和化合物が用いられる。その例と
して、１価又は２価以上の多価アルコールにα、β−不
飽和カルボン酸を付加して得られるものがあり、例え
ば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート
（エチレンオキサイドの繰返しが２〜14のもの）、ポリ
プロピレングリコール ジ（メタ）アクリレート（プロ
ピレンオキサイドの繰返しが２〜14のもの）、トリメチ
ロールプロパン 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、テトラメチ
ロールメタン トリ（メタ）アクリレート、テトラメチ
ロールメタン テトラ（メタ）アクリレート、テトラエ
チレングリコールフェニルエーテル（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールエチルエーテル（メタ）アク
リレート、2,2−ビス（４−メタクリロキシフェニル）
プロパン、2,2−ビス（４−メタクリロキシトリエトキ
シフェニル）プロパン、2,2−ビス（４−メタクリロキ
シテトラエトキシフェニル）プロパン、2,2−ビス（４
−メタクリロキシペンタエトキシフェニル）プロパンを
挙げることができる。また、ヘキサメチレン ジイソシ
アネート、トリレン ジイソシアネートなどの多価イソ
シアネート化合物と、２−ヒドロキシプロピル （メ
タ）アクリレートなどのヒドロキシアクリレート化合物
とのウレタン化反応物などの例を挙げることができる。
そのほか、光重合性モノマーの他の例としては、グリシ
ジル基含有化合物にα、β−不飽和カルボン酸を付加し
て得られるもの、例えばビスフェノールA ジグリシジル
エーテル ジ（メタ）アクリレート、フェニルグリシジ
ルエーテル （メタ）アクリレートが挙げられる。さら
に、多価カルボン酸、例えば、無水コハク酸と、水酸基
及びエチレン性不飽和基を有する化合物、例えばβ−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレートとのエステル化物
を挙げることができる。
光硬化性樹脂層中に含有される光重合性モノマーの量は
５〜80重量％であることが好ましく、より好ましくは20
〜55重量％である。先に挙げたバインダーと光重合性モ
ノマーの種類とその相対比を適宜選択して、90℃の粘度
を104ポイズ以上５×105ポイズ以下に調整される。
光硬化性樹脂層に含まれる開始剤としては、特に制限は
無いが、好ましい例としては下記一般式（Ｉ）及び（I
I）で示される化合物を挙げることができる。
（R1、R2はおのおの独立的に水素、水酸基、アルキル
基、アルコキシ基又はフェノキシ基を示すが、R1、R2が
同時に水酸基であることはない） 具体例としては、ベンジルジメチルケタール、ベンジル
ジエチルケタール、ベンジルジプロピルケタール、ベン
ジルジフェニルケタール、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテ
ル、ベンゾインフェニルエーテルなどを挙げることがで
きる。
（但しフェニル基にクロル基、フルオロ基及びメトキシ
基のいずれかが置換されていても良い） 具体的としては２−（ｏ−クロロフェニル）−4,5−ジ
フェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−フルオロフェ
ニル）−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2,4−ジ
（ｐ−メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾリル
二量体、2,4,5−トリフェニルイミダゾリル二量体等が
ある。なお、上記二量体は1,2′−結合の二量体であ
る。
（Ｉ）と（II）はそれぞれ単独で用いても良いが併用す
ることがより好ましい。
また、これらの開始剤に加えて、光重合開始能の高いベ
ンゾフェノン、ミヒラーズケトン類、ジエチルチオキサ
ントン等のチオキサントン類等の開始剤を用いることも
できるが、これらの開始剤は紫外線の吸収が大きいの
で、365nm紫外線透過率を40〜95％に保つように少量添
加する必要がある。光硬化性樹脂層に含有される開始剤
の量は、一般的に0.1〜10重量％が好ましいが、ミヒラ
ーズケトンやチオキサントンのような紫外線の吸収の強
い開始剤の添加量は0.01〜１重量％が好ましい。
光硬化性樹脂層の熱安定性、保存安定性を向上させるた
めラジカル重合禁止剤を含有させるのが好ましい。例え
ば、ｐ−メトキシフェノール、ハイドロキノン、ピロガ
ロール、ナフチルアミン、tert−ブチルカテコール、塩
化第１銅、2,6−ジ−tert−ブチル−ｐ−クレゾール、
2,2′−メチレンビス（４−エチル−６−tert−ブチル
フェノール）、2,2′−メチレンビス（２−メチル−６
−tert−ブチルフェノール）等がある。光硬化性樹脂組
成物中にラジカル重合禁止剤を添加する場合の添加量は
0.001〜0.05重量％が好ましい。
本発明に用いる光硬化性樹脂層には、染料、顔料等の着
色物質を含有させても良い。例えばフクシン、オーラミ
ン塩基、カルコキシドグリーンＳ、パラマジェンタ、ク
リスタルバイオレット、メチルオレンジ、ナイルブルー
2B、ビクトリアブルー、マラカイトグリーン、ベイシッ
クブルー20、ダイヤモンドグリーン等がある。
また、光硬化部分を未硬化部分と区別するために、光照
射により発色する発光系染料などの発色剤を含有させて
も良い。発色系染料としてはロイコ染料とハロゲン化合
物の組合せが良く知られている。ロイコ染料としては、
例えばロイコクリスタルバイオレット、ロイコマラカイ
トグリーン等が挙げられる。一方ハロゲン化合物として
は、臭化アミル、臭化イソアミル、臭化イソブチレン、
臭化エチレン、臭化ジフェニルメチル、臭化ベンザル、
臭化メチレン、トリブロモメチルフェニルスルホン、４
臭化炭素、トリス（2,3−ジブロモプロピル）ホスフェ
ート、トリクロロアセトアミド、ヨウ化アミル、ヨウ化
イソブチル、1,1,1−トリクロロ−2,2−ビス（ｐ−クロ
ロフェニル）エタン、ヘキサクロロエタン等がある。
また、前記光硬化性樹脂組成物には、必要に応じて可塑
剤等の添加剤を含有していても良い。
上記の着色剤、発色剤、可塑剤は、当業界でよく知られ
ているように、本発明に用いられる光硬化性樹脂層の目
的の特性を損わない程度の少量を加える。
光硬化性の支持体としては活性光である紫外線を透過す
る透明なものが望ましい。紫外線を透過しない支持体も
用いることができるが、その際には露光前に支持体を除
去する必要がある。
活性光を透過する支持体としてはポリエチレンテレフタ
レートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ
塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポ
リ塩化ビニリデンフィルム、塩化ビニリデン共重合体フ
ィルム、ポリメタクリル酸メチルフィルム、ポリメタク
リル酸メチル共重合体フィルム、ポリスチレンフィル
ム、ポリアクリロニトリルフィルム、スチレン共重合体
フィルム、ポリアミドフィルム、セルロース誘導体フィ
ルムなどが挙げられる。
本発明の光硬化性樹脂積層体の支持体の一方の面に積層
した感光性樹脂層の該支持体の反対側の他表面には、必
要に応じて保護フィルムを積層することができる。この
保護フィルムは光硬化性樹脂積層体を金属被覆絶縁板に
積層する際には剥離しなければならないので、光硬化性
樹脂層との密着力について、支持体よりも保護層の方が
充分小さく容易に剥離できることである。例えばポリエ
チレンフィルム、ポリプロピレンフィルムがある。又、
特開昭59−202457号公報に示された剥離性の優れたフィ
ルムを有利に用いることができる。
本発明の光硬化性樹脂積層体を、従来のテンティング法
で使用されている装置を用い、小径貫通孔を有し且つ両
面及び小径貫通孔全内壁に金属導体層を有する金属被覆
絶縁板の両面に積層して、該金属被覆絶縁板の各貫通孔
の両端開口部を含む両面を光硬化性樹脂層の一方の面で
あって該支持層の反対側に位置する方の面でカバーし、
次いで露光、現像、エッチングの工程にかけることによ
って、小径貫通孔内周縁および内壁上の導体層の損傷の
ないプリント配線板を効率よく製造することができる。
従って、本発明の更に他の態様によれば、 小径スルーホールを持つプリント配線板の製造方法であ
って、 （１）貫通孔全内壁及び両面に金属導体層を有する金属
被覆絶縁板を提供し； （２）上記金属被覆絶縁板の両面に、支持体および該支
持体の一方の面に設けた光硬化性樹脂層を有する光硬化
性樹脂積層体を積層して、該金属被覆絶縁板の各貫通孔
の両端開口部を含む両面を光硬化性樹脂層の一方の面で
あって該支持層の反対側に位置する方の面でカバーし、 該光硬化性樹脂層は、 （ａ）90℃において104〜５×105ポイズの粘度、 （ｂ）30〜150μｍの厚さ、および （ｃ）波長365nmの紫外線に対して40〜95％の紫外線透
過率を有しており、 該光硬化性樹脂積層体の金属被覆絶縁板の両面への積層
は加圧下で行ない、それにより光硬化性樹脂層の該支持
層の反対側に位置する部分が各貫通孔の開口部の内周縁
の内側に部分的に埋め込まれ、貫通孔の内周縁から貫通
孔内壁に沿って該内壁面上に延びる光硬化性樹脂層の所
定深さが、該深さの金属被覆絶縁板の各面の金属導体層
の厚さに対する比として定義される指数ｎで表わして0.
3以上の深さまで延びており； （３）該金属被覆絶縁板の各面上の光硬化性樹脂層を所
定の透過性パターンマスクを通して紫外線露光して各貫
通孔の開口部をカバーする光硬化した樹脂潜像を形成
し； （４）露光された樹脂層を現像液で現像して硬化樹脂画
像を形成し；及び （５）エッチングレジストとしての上記硬化樹脂画像以
外のところの金属被覆絶縁板の両面上の金属導体層をエ
ッチングする、 ことを包含する方法が提供される。
本発明の方法において、工程（１）の金属被覆絶縁板の
準備と、工程（３）の露光、工程（４）の現像及び工程
（５）のエッチングの諸操作は、当業界によく知られた
公知の方法で達成することができ、例えば、米国特許第
4,360,582号明細書を参照することができる。
工程（２）において上記の本発明の光硬化性樹脂積層体
を、金属被覆絶縁板の両面へ加圧下に積層し、それによ
り光硬化性樹脂層の該支持層の反対側に位置する部分が
各貫通孔の開口部の内周縁の内側に部分的に埋め込ま
れ、該内周縁から貫通孔内壁に沿って該内壁面上に所定
深さまで延びる。その後、両面から（同時でも別々に行
なってもよい）所定のパターンマスクを通して紫外線露
光すると、光硬化性樹脂層の貫通孔内周縁から内壁上に
延びる部分に貫通孔の両方の側から紫外線が照射され
て、貫通孔内周縁及び内壁上に光硬化性樹脂層が密着
し、貫通孔開口部の被覆不全が効果的に防止される。
その際、貫通孔内の樹脂層深さが指数ｎで表わして0.5
以上であり、好ましくは1.1以上である ｎが大きいほど、大きなずれ幅に対して欠陥が生じ難く
て好ましいが、２以上ではそれ以上の効果の増加は認め
られず、又エッチング後の硬化樹脂層の剥離時間が長く
なって生産性が低下する。該深さがｎで表わして0.5よ
り小さすぎると従来のテンティング法との有意な差が無
くなる。
第１図は、貫通孔の内周縁部から内壁上に光硬化性樹脂
層が入った状態を示す概略拡大断面図である。第１図に
おいて、（１）は絶縁板を示し、（２）は絶縁板の両面
に形成された厚さｔの導体層を示し、（３）は貫通孔を
示し、（４）は絶縁板の両面に積層された光硬化性樹脂
層を示す。ｄは、貫通孔内周縁から、内壁上に延びる光
硬化性樹脂層の深さを示す。即ち、指数ｎは次式で表わ
される。
貫通孔内の樹脂層の深さが指数ｎで表わして1.1以上の
場合には、工程（５）におけるエッチング時間を、上記
硬化樹脂画像以外のところの金属被覆絶縁板の両面上に
金属導体層を除去するための最小必要時間よりも長く、
該最小必要時間のｎ倍（ｎは上に定義した通り）よりも
短い時間とすると極めて信頼性良くスルーホールが形成
される。貫通孔の内径が0.5mm以下である時に、特に効
果が大きい。
光硬化性樹脂層（４）を第１図のごとく貫通孔の内周縁
から内壁上に埋め込ませるためには、ラミネートする時
に、ホットロールラミネーターを使用し、光硬化性樹脂
層の粘度、基板の厚み等の条件に合わせてラミネーター
のロール温度、圧力、ラミネート速度等を適切に設定す
る必要がある。一般的に、より深く光硬化性樹脂層を埋
め込ませるためには、ロール温度及び圧力を上げ、ラミ
ネート速度を遅くすると効果がある。
前述の通り、一般的に光硬化性樹脂層の貫通孔の内壁部
への埋め込み深さが深いほど、より大きなずれ幅に耐え
ることができ、浅すぎると許容できるずれ幅が小さくな
り、従来のテンティング法との差が無くなる。しかし、
深くなりすぎるとレジストの剥離時間が長くなり、生産
性が低下する。
従って、生産ラインで生じる、マスクのランドと基板の
貫通孔とのずれ幅に合わせ、適切な光硬化性樹脂の埋め
込み深さになるよう、ラミネート条件を設定する必要が
ある。
使用されるホットロールラミネーターは、一般的に、上
下１対の加熱ロールが、上段加熱ロールの両端に１個ず
つ設けたエアシリンダーにより加圧されるようになって
おり、加熱ロールを所定の速度で回転させることによ
り、基板の両面に光硬化性樹脂積層体を積層することが
できる。ラミネートの圧力はエアシリンダーのエア圧力
により調整される。なお、ホットロールラミネーターと
しては、従来知られている真空ラミネーターも含まれ
る。
例えば、ホットラミネーターを用い、投入する金属被覆
絶縁基板巾1cm当たり3kg以上の力で圧着し、かつロール
の温度が70℃以上200℃以下とすることにより目的のラ
ミネートを達成することができる。また、圧着は、二回
以上行なうことが好ましく、二連のロールを備えた二段
式ラミネーターを使用しても良いし何回か繰り返してロ
ールに通し圧着しても良い。特に二段式ラミネーターの
使用が好ましい。二段式ラミネーターは公知であり（特
公昭63−7477）、広く工業的に使用されている。圧着に
よる力（Ｆ）は次の式により計算できる。
r:エアシリンダーの内径（cm） P:エアシリンダーにかけたエア圧力（kg/cm2−ゲージ） l:投入基板巾（cm） F:圧着による力（kg/cm） ラミネートの速度は小さい方が埋め込みは容易である
が、あまり小さいと、生産性に問題があるため、他の条
件を考慮しつつ決める必要がある。好ましくは0.5m〜2m
/分である。
ラミネート温度は高い方が埋め込みは容易であるが、あ
まり高いとドライフィルムの性能を保つことが困難にな
るし、蒸気の発生などがあるため好ましくない。好まし
くは70℃以上200℃以下である。
ラミネーターとしては通常用いられるものより高圧、高
温になるため、ロール径、長さ、材質などを適宜選択す
る必要がある。
露光は、配線として残したい部分及び導電性貫通孔の開
口部の被覆として残したい部分が透明な高透過性マスク
を通し、超高圧水銀燈などの紫外線を用いて行なわれ
る。
現像は、アルカリ現像型ドライフィルムでは通常１％程
度の炭酸ナトリウム水溶液をスプレーし、有機溶剤現像
型では1,1,1−トリクロルエタンを用いて行なうことが
できる。現像後すぐにエッチングしてもよいが、さらに
そのあと紫外線を照射してもよい。
エッチングは酸性エッチング、アルカリエッチングな
ど、使用するドライフィルムに適した方法で行なうこと
ができる。
エッチング後の光硬化樹脂画像レジストの剥離は、光硬
化性樹脂層がアルカリ現像型の場合は、現像液よりも濃
度の高いアルカリ水溶液、例えば、通常３％前後の水酸
化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液をスプレー
して行なう。有機溶剤現像型の場合は、現像液よりも溶
解力の大きい有機溶剤、一般的に、ジクロルメタンを用
いて行なうことができる。
［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明の範囲は、実施例に限定されるものではない。
以下の実施例中の「部」は全て「重量部」である。
実施例中の諸特性は、次の方法により測定した。
粘度の測定方法 フローテスター（島津製作所製CFT−500）を用い、等速
昇温試験により下記式により粘度を得た。
ここでP:試験圧力（dyne/cm2） R:ダイ半径（mm） L:ダイ長（mm） Q:流れ値（ml/sec） 365nm紫外線透過率の測定 UV分光計（島津製作所製UV−240）で、測定側にポリエ
チレンテレフタレート、感光層の積層体を置き、リファ
レンス側にポリエチレンテレフタレートフィルムを置
き、Ｔ％モードにより700μｍ〜300μｍまでを連続測定
し、365nmの値をチャートより読み取った。
コールドフロー特性の評価の方法 光硬化性樹脂積層体を2.5cm角に切り、保護フィルム
（ポリエチレンフィルム）を剥がし、ポリエチレンテレ
フタレートフィルム10cm角の中央にはさみ、40℃に加熱
した油圧プレスにより100kgの力を５分間加え、レジス
トの４方向でのはみ出し幅を測定し、その平均値を求め
た。
0.5mm未満 ……○ 0.5mm以上0.8mm未満 ……△ 0.8mm以上 ……× 経験的に、この評価により、ロール状にして20℃の雰囲
気で保存した場合に、ロールの端面に流れ出た樹脂のか
たまりが生じ、実質的にラミネーターにより基板に安定
して積層することができなくなるまでの期間は ○:4ケ月以上 △:1週間以上４ケ月未満 ×:1週間未満 であることが解っている。
感光層の貫通孔の開口部内周縁から内壁上への埋め込
み深さ（以下、屡々“埋め込み深さ”と略記する）： 現像後の基板をエポキシ樹脂により包埋硬化し、ダイヤ
モンドカッターにより切断し、貫通孔部が現われるまで
研磨し、光学顕微鏡により第１図のｄの長さを測定し
た。
スルーホールの開口部被覆保持率 エッチング後、光学顕微鏡により開口部被覆を観察し、
破れの有無を確認した。
実施例１ 次の組成を有する溶液を調製した。
メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル酸ｎ−ブ
チル（重量比が65/27/8）の組成を有し重量平均分子量
が8.0万の共重合体の35％メチルエチルケトン溶液（Ｂ
−１） 140 部 ヘキサメチレンジイソシアネートとオリゴプロピレング
リコールモノメタクリレート（日本油脂株式会社PP−10
00）とのウレタン化反応物（Ｍ−１） 30 部 ノナプロピレングリコールジアクリレート（Ｍ−２）10
部 ベンジルジメチルケタール（Ｉ−Ｉ） ５ 部 ２−（ｏ−クロロフェニル）−4,5−ジフェニルイミダ
ゾリル二量体（Ｉ−２） 0.5部 マラカイトグリーン（Ｄ−１） 0.1部 ロイコクリスタルバイオレット（Ｄ−２） 0.4部 トリブロモメチルフェニルスルホン（Ｄ−３） 0.4部 メチルエチルケトン（MEK） ８ 部 上記組成より成る溶液を厚さ25μｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルムにバーコーターを用いて均一に塗布
し、90℃の乾燥機中で５分間乾燥して、光硬化性樹脂層
を形成した。光硬化性樹脂層（以下、屡々“感光性層”
と略記する）の厚さは50μｍであった。この感光性層の
90℃における粘度は1.5×105ポイズであり、365nmの紫
外線透過率は68％であった。
感光性層のポリエチレンテレフタレートフィルムを積層
していない表面上に35μｍのポリエチレンフィルムを張
り合わせて光硬化性樹脂積層体を得た。
この光硬化性樹脂積層体のポリエチレンを剥がしなが
ら、感光性層を銅張り積層板にホットロールラミネータ
ー（旭化成工業株式会社製「AL−70型」）により120℃
でラミネートした。内径が4cmのエアシリンダーを用い
加圧し、エアシリンダーにかけたエア圧力は5kg/cm2−
ゲージとし、ラミネート速度は1.0cm/minとした。ま
た、用いた銅張り積層板は厚さ1.6mm又は0.8mmでありガ
ラス繊維エポキシ基材の両面に18μｍ銅箔を張り合せ、
巾30cm長さ20cmの基板中に直径0.4mmの貫通孔の孔を100
0個作り、貫通孔メッキにより、さらに32μｍの銅を析
出させて両面の導通を図ったものとした。
感光性層に、直径0.45mmの円状の透過部を貫通孔の位置
に合わせて1000個作ったネガフィルムを通じて、超高圧
水銀ランプ（オーク製作所201KB）により100mJ/cm2で露
光した。この時一方の面は、マスクをずれ巾が100μｍ
又は20μｍとなるようにずらして露光し、もう一方の面
はずれないようにして露光した。マスクをずらした場合
は、上記したネガフィルムの円状透過部と貫通孔開口部
（断面円形）との各円周間のずれ巾を、マスクの非透過
部と該貫通孔開口部が重なる側において、円状透過部及
び貫通孔開口部の各々の中心を通る直線上において測定
し、マスクずれとした。次いでポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを剥離した後、１％炭酸ナトリウム水溶液
を約70秒スプレーし未露光部分を溶解除去したところ、
良好な硬化樹脂画像を得た。感度はコダック21段ステッ
プタブレットを用いて７段目まで硬化樹脂膜が残ってい
た。この基板を塩化第二銅エッチング液によりエッチン
グした。この時の最小必要エッチング時間は100秒で、
エッチング時間は120秒とした。50℃の３％水酸化ナト
リウム水溶液120秒スプレーしてレジストとして用いた
硬化樹脂膜を剥離した後テスターによりスルーホール内
部の導通を見たところ、1.6mm厚の基板で100μｍずれた
部分の断線は10ケ所（1.0％）であり、20μｍずれた部
分の断線は０ケ所（0.0％）であった。又、スルーホー
ル開口部被覆（以下、屡々、“開口部被覆”と略記す
る）の保持率（板厚1.6mmマスクずれ20μｍ）は100％で
あり開口部被覆不全は無かった。
実施例２〜５及び比較例１〜８ 実施例１と同様にして、第１表に示す組成により実施し
た結果を同じく第１表に示す。
尚、第１表に示す組成の略号は、実施例１と以下に示す
ものである。
Ｍ−3:無水フタル酸と２−ヒドロキシプロピルアクリレ
ートとの半エステル化物とプロピレンオキシドとの反応
物 Ｂ−2:メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル酸
ｎ−ブチル／スチレン（重量比が40/25/10/25）の組成
を有し重量平均分子量が7.0万であるポリマーの35％メ
チルエチルケトン溶液。
Ｂ−3:B−１と共重合組成が同じで、重量平均分子量が1
2.5万であるポリマーの30％メチルエチルケトン溶液。
Ｂ−4:B−１と共重合組成が同じで、重量平均分子量が
2.5万であるポリマーの40％メチルエチルケトン溶液。
Ｉ−3:ベンゾフェノン。
Ｉ−4:ミヒラーズケトン。
比較例９ 次の組成を有する溶液を調製した。
スチレン／マレイン酸モノブチルエステル共重合体（重
量平均分子量20,000,酸価180） 35.5部 スチレン／アクリル酸（重量比75/25） 共重合体（重量平均分子量7000） 25.5部 トリメチロールプロパントリアクリレート 28.0部 テトラエチレングリコールジアクリレート 3.0部 ベンゾインメチルエーテル 7.5部 Ｉ−２ 2.0部 ベンゾトリアゾール 0.4部 Ｄ−２ 0.4部 Ｄ−１ 0.1部 MEK 100 部 上記組成より成る溶液を用い、実施例１と同様の方法に
より感光性層を得た。この感光性層の厚さは50μｍであ
り、90℃における粘度は１×103ポイズであり、365nmの
紫外線透過率は60％であった。実施例１と同様にして光
硬化性樹脂積層体を作成し、実施例１と同様の方法によ
り評価したところ（基板厚さは、1.6mm）、感度はコダ
ック21段ステップダブレットを用いて７段であり、スル
ーホール内部の断線率は（マスクずれ100μｍ）８％で
あった。
実施例６ 次の組成を有する溶液を調製した。
メタクリル酸メチル／アクリル酸メチル（重量比で98/
2）の組成を有し重量平均分子量が20万の共重合体 50
部 ヘキサメチレンジイソシアネートとアクリル酸−２−ヒ
ドロキシプロピルとのウレタン化反応物 13 部 トリメチロールプロパントリアクリレート 13 部 テトラエチレングリコールジアクリレート 13 部 Ｉ−１ ５ 部 Ｉ−２ 0.5部 Ｄ−１ 0.1部 Ｄ−２ 0.4部 Ｄ−３ 0.5部 ｐ−トルエンスルホンアミド ６ 部 メチルエチルケトン 140 部 上記組成より成る溶液を用い、実施例１と同様に感光性
層を得た。感光性層の厚さは50μｍであり、90℃におけ
る粘度は1.3×105ポイズであり、365nmの紫外線透過率
は67％であった。
実施例１と同様にして光硬化性樹脂積層体を作成し、未
露光部の溶解に1,1,1−トリクロロエタンを用いて100秒
スプレーした他は実施例１と同様の方法により評価した
ところ（基板厚さは、1.6mm）、感度はコダック21段ス
テップタブレットを用いて７段であり、スルーホール内
部の断線率は（マスクずれ100μｍ）0.8％であった。
比較例10 次の組成を有する溶液を調製した。
ポリメタクリル酸メチル（重量平均分子量10万）65 部 Ｍ−３ 20 部 ベンゾインメチルエーテル ５ 部 Ｄ−２ 0.2部 Ｄ−３ 0.5部 トリエチレングリコールジアセテート ８ 部 ｐ−メトキシフェノール 0.5部 MEK 100部 上記組成より成る溶液を用い、実施例１と同様の方法に
より感光性層を得た。感光性層の厚さは50μｍであり、
90℃における粘度は１×107ポイズであり、365nmの紫外
線透過率は60％であった。実施例１と同様にして光硬化
性樹脂積層体を作成し、実施例６と同様の方法により評
価したところ、感度はコダック21段ステップタブレット
を用いて６段であり、スルーホール内部の断線率は（マ
スクずれ100μｍ）37％であった。
実施例７〜９、比較例11〜13 次のＡ及びＢの溶液を調合した。
A:実施例１と同じ組成 B:比較例２のＤ−１の代りにダイヤモンドグリーンの0.
06部を用いた組成 Ａ及びＢの各組成物を用いて、実施例１と同様の方法に
より光硬化性樹脂積層体を得た。感光層の膜圧は50μｍ
である。
性能評価の試験については、実施例１と同一の方法によ
り行なったが、二段式ラミネーターとしてはAL−700
（旭化成工業製）を用いた。ラミネート速度は0.5m/min
とした。圧力を種々変化させることにより基板巾1cm当
たりの圧着力を変化させた。試験の結果を第２表に示
す。
［発明の効果］ 本発明の新規な光硬化性樹脂積層体は、それを加圧下に
小径貫通孔を有する金属被覆絶縁板の両面に積層し、紫
外線露光及び現像液による現像を行なうと、小径貫通孔
の両開口部の内周縁部より内壁上に密着した硬化樹脂層
が貫通孔内部に形成されて被覆不全の無い貫通孔の開口
部被覆が得られ、その後のエッチング工程においてエッ
チング液が貫通孔内にしみ込む危険がなくなり、信頼性
の極めて高いスルーホールによる両面間の導通が得ら
れ、近年益々その重要が増加しつつある小径スルーホー
ルを持つプリント配線板の製造に有利に利用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、貫通孔の内周縁部から内壁上に樹脂層が形成
された状態を示す概略拡大断面図である。 （１）絶縁板 （２）絶縁板の両面に形成された導体層 （３）貫通孔 （４）絶縁板の両面に積層された光硬化性樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−40310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−20732（ＪＰ，Ａ) 米国特許3469982（ＵＳ，Ａ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】支持体および該支持体の一方の面に設けた
    光硬化性樹脂層を有し、該光硬化性樹脂層が、 （ａ）90℃において104〜５×105ポイズの粘度、 （ｂ）30〜150μｍの厚さ、および （ｃ）波長365nmの紫外線に対して40〜95％の紫外線透
    過率を有する、直径が0.5mm以下の小径スルーホールを
    持つプリント配線板製造用の光硬化性樹脂積層体。
  2. 【請求項２】光硬化性樹脂層が一般式（Ｉ）で示される
    化合物または（II）で示される化合物のうちの少なくと
    も一方の化合物を、0.1〜10重量％含むことを特徴とす
    る請求項１記載の光硬化性樹脂積層体。 （R1、R2はおのおの独立的に水素、水酸基、アルキル
    基、アルコキシ基又はフェノキシ基を示すが、R1、R2が
    同時に水酸基であることはない） （但しフェニル基にクロル基、フルオロ基及びメトキシ
    基のいずれかが置換されていても良い）
  3. 【請求項３】両面及び貫通孔全内壁に金属導体層を有す
    る金属被覆絶縁板の両面に積層し、貫通孔内部に埋め込
    ませて用いられるものであり、その際該金属被覆絶縁板
    の各貫通孔の両端開口部を含む両面を光硬化性樹脂層の
    一方の面であって該支持層の反対側に位置する方の面で
    カバーし、次いで該金属被覆絶縁板の各面上の光硬化性
    樹脂層を所定の透過性パターンマスクを通して紫外線露
    光して各貫通孔の開口部をカバーする光硬化した樹脂潜
    像を形成し、露光された樹脂層を現像液で現像して硬化
    樹脂画像を形成し、そしてエッチングレジストとしての
    上記硬化樹脂画像以外のところの金属被覆絶縁板の両面
    上の金属導体層をエッチングするように適合されたこと
    を特徴とする請求項１記載の光硬化性樹脂積層体。
  4. 【請求項４】貫通孔の内周縁から貫通孔内壁に沿って該
    内壁面上に延びる光硬化性樹脂層の所定深さが、該深さ
    の金属被覆絶縁板の各面の金属導体層の厚さに対する比
    として定義される指数ｎで表わして0.5以上になるよう
    に貫通孔内部に埋め込ませることを特徴とする請求項３
    記載の光硬化性樹脂積層体。
  5. 【請求項５】直径が0.5mm以下の小径スルーホールを持
    つプリント配線板の製造方法であって、 （１）貫通孔全内壁及び両面に金属導体層を有する金属
    被覆絶縁板を提供し； （２）上記金属被覆絶縁板の両面に、支持体および該支
    持体の一方の面に設けた光硬化性樹脂層を有する光硬化
    性樹脂積層体を積層して、該金属被覆絶縁板の各貫通孔
    の両端開口部を含む両面を光硬化性樹脂層の一方の面で
    あって該支持層の反対側に位置する方の面でカバーし、 該光硬化性樹脂層は、 （ａ）90℃において104〜５×105ポイズの粘度、 （ｂ）30〜150μｍの厚さ、および （ｃ）波長365nmの紫外線に対して40〜95％の紫外線透
    過率を有しており、 該光硬化性樹脂積層体の金属被覆絶縁板の両面への積層
    は加圧下で行ない、それにより光硬化性樹脂層の該支持
    層の反対側に位置する部分が各貫通孔の開口部の内周縁
    の内側に部分的に埋め込まれ、貫通孔の内周縁から貫通
    孔内壁に沿って該内壁面上に延びる光硬化性樹脂層の所
    定深さが、該深さの金属被覆絶縁板の各面の金属導体層
    の厚さに対する比として定義される指数ｎで表わして0.
    5以上の深さまで延びており； （３）該金属被覆絶縁板の各面上の光硬化性樹脂層を所
    定の透過性パターンマスクを通して紫外線露光して各貫
    通孔の開口部をカバーする光硬化した樹脂潜像を形成
    し； （４）露光された樹脂像を現像液で現像して硬化樹脂画
    像を形成し；および （５）エッチングレジストとしての上記硬化樹脂画像以
    外のところの金属被覆絶縁板の両面上の金属導体層をエ
    ッチングする、 ことを内包する方法。
  6. 【請求項６】金属被覆絶縁板の両面への積層において、
    二段式ラミネーターにより加圧し積層することを特徴と
    する請求項５記載の方法。
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