JPH09312459A - スルーホールを有するプリント基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造時に埃の発生や基板表面の傷付の問題がな
く、かつスルーホール部に欠陥がなく、しかも精細な回
路パターンを有するプリント基板を製造する。 【解決手段】スルーホール部を有する基板のスルーホー
ル部に、ポジ型レジストインクを埋め込んだ後、スルー
ホール部以外の基板表面に付着した不要なポジ型レジス
トインクを除去するために基板表面に紫外線を照射し現
像を行って不要なポジ型レジストインクを除去した後、
該基板上に可視光レーザー感光型レジスト層を形成し、
該可視光レーザー感光型レジスト層に可視光レーザー光
線をパターン状に露光し、現像することを特徴とするプ
リント基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スルーホール部を
有する基板に、可視光レーザー感光型レジストを用い
て、スルーホール部に欠陥のないプリント基板を製造す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】スルーホール部を有するプ
リント基板を製造する場合、液状レジストをスプレー塗
装法やロール塗装法にて、直接、基板に塗装してもスル
ーホール部に液状レジストを塗装することはできず、こ
の内部やコーナー部の銅はエッチング工程でエッチング
液により一部溶解し、断線などの不具合が生じる。

【０００３】従来、スルーホール部をエッチング液から
保護するために、通常、ドライフィルムレジストによる
テンティング法や、紫外線硬化型又は熱硬化型の穴埋め
インキをスルーホール部に充填し硬化させて穴埋めを行
った後、基板表面に余分に付着した穴埋めインキをブラ
シやバフなどを用いて研磨することにより除去し、つい
で得られた穴埋め基板に対して液状レジストをスプレー
法、カーテン塗装法、ロール塗装法などによって塗装
し、ついでフォトマスクを介してパターン状に露光、現
像、エッチングする方法が行われていた。

【０００４】しかしながら、テンティング法では、スル
ーホール部のランド幅を狭くすることができず、さらに
用いるドライフィルムレジストは液状レジストに比べ高
価でありコスト高になるという問題がある。また穴埋め
インクを穴埋めする方法においては、穴埋めした後、余
分に付着した穴埋めインクを研磨する工程で、除去され
た穴埋めインクにより埃が発生したり、基板表面に傷が
つくという問題があった。また、フォトマスクを使用す
る写真法では、フォトマスクを製造する工程が必要であ
るのはもちろんのことパターン状に露光するためのフォ
トマスクの位置合せに限界があり、精細な回路パターン
が要求される場合には、精度が十分でなく対応できない
という問題があった。

【０００５】そこで本発明者らは、ドライフィルムレジ
スト及び写真法のいずれをも使用せずに、スルーホール
部を有する基板に、埃の発生や基板表面の傷付の問題が
なく、かつ精細な回路パターンを形成できる、プリント
基板の製造方法について鋭意研究の結果、穴埋めインク
としてポジ型レジストインクを使用し、穴埋め基板に塗
布するレジストとして、可視光レーザー感光型レジスト
を用いることにより上記目的を達成できることを見出し
本発明を完成するに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、スル
ーホール部を有する基板のスルーホール部に、ポジ型レ
ジストインクを埋め込んだ後、スルーホール部以外の基
板表面に付着した不要なポジ型レジストインクを除去す
るために基板表面に紫外線を照射し現像を行って不要な
ポジ型レジストインクを除去した後、該基板上に可視光
レーザー感光型レジスト層を形成し、該可視光レーザー
感光型レジスト層に可視光レーザー光線をパターン状に
露光し、現像することを特徴とするプリント基板の製造
方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明方法において使用する基板
としては、電気絶縁性のガラス−エポキシ板などのプラ
スチック板やプラスチックフィルム等の表面に、銅、ア
ルミニウムなどの金属箔を接着することによって、ある
いは銅などの金属又は酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）に
代表される導電性酸化物などの化合物を真空蒸着や化学
蒸着などの方法で導電性皮膜を形成することによって、
表面を導電性とした基材に、スルーホール（Ｔ／Ｈ）を
設けＴ／Ｈ内面に、例えば銅メッキなどの方法によって
導電性皮膜を形成してなる基板など、表面及びＴ／Ｈ内
面に導電性皮膜を形成してなる基板を挙げることができ
る。本発明においてスルーホール（Ｔ／Ｈ）は、表面か
ら裏面まで貫通したスルーホールであっても、貫通して
いないスルーホールのいずれであってもよい。

【０００８】上記基板のＴ／Ｈを穴埋めするために使用
されるポジ型レジストインクとしては、ポジ型の液状フ
ォトレジストであれば制限なく使用することができる。

【０００９】上記ポジ型レジストインクの代表例として
は、例えば、アクリル樹脂などの基体樹脂にキノンジア
ジドスルホン酸をスルホン酸エステル結合を介して基体
樹脂に結合させた樹脂を主成分とする組成物（特開昭61
-206293 号公報参照）、アクリル樹脂などの基体樹脂に
ヒドロキシルアミンとキノンジアジドスルホン酸とをウ
レタン結合及びスルホンイミド結合を介して結合させた
樹脂を主成分とする組成物（特開平1-121375号公報参
照）、アクリル樹脂とエポキシ化合物、フェノール性水
酸基を有する芳香族又は複素環式カルボン酸及びキノン
ジアジドスルホン酸ハライドを反応せしめて得られた感
光剤との混合物を主成分とする組成物（特開平2-42446
号公報参照）、キノンジアジドスルホン酸類をスルホン
酸エステル結合を介して導入したフェノール性水酸基と
カルボキシル基又はアミノ基を同一ポリマー分子中に有
する感光性樹脂を主成分とする組成物（特開昭61-20629
3 号公報参照）、カルボキシル基含有ポリマーとキノン
ジアジドスルホン酸類をスルホン酸エステル結合により
導入したフェノール性水酸基を有するポリマーとを混合
した組成物（特開平3-100073号公報参照）、カルボキシ
ル基含有アクリル樹脂フェノール性水酸基を有する芳香
族カルボン酸エステルとキノンジアジド類とのスルホン
酸エステルの混合物を主成分とする組成物（特開平3-10
0074号公報参照）、アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジ
ド化合物からなるポジ型レジスト組成物に、アミノ基含
有フェノール化合物を混合したレジスト組成物（特開平
5-53314号公報参照）、キノンジアジド単位を含む感光
性化合物もしくは樹脂に、特定のアニリン単位を有する
樹脂を混合した組成物、又はこの組成物に特定の水溶性
もしくは水分散性のアクリル樹脂を混合した組成物（特
開平7-34015 号公報参照）などを挙げることができる。

【００１０】上記ポジ型レジストインクを用いて基板の
Ｔ／Ｈに穴埋めする方法としては、穴埋めできる方法で
あれば特に制限なく使用でき、例えば基板表面にポジ型
レジストインクを載せスキジで擦りつける方法などを挙
げることができる。

【００１１】穴埋めした後、溶剤除去などのため必要に
応じて加熱し、ついで基板表面に紫外線が照射、露光さ
れる。この紫外線照射により基板表面に余分に付着した
ポジ型レジストインクが次工程の現像により除去される
ように分解又は変性される。Ｔ／Ｈ内には、紫外線が十
分に到達しないのでＴ／Ｈ内のポジ型レジストインクは
次工程の現像により除去されない。

【００１２】照射される紫外線は、３００ｎｍ〜４５０
ｎｍの波長を有する光線であることが好ましい。この光
源としては、例えば、太陽光、水銀灯、キセノンラン
プ、アーク灯、メタルハライドランプなどが挙げられ
る。紫外線の照射量は、通常、３０〜２０００ｍＪ／ｃ
ｍ² 、好ましくは５０〜１０００ｍＪ／ｃｍ² の範囲内
である。

【００１３】上記紫外線照射後に現像を行うことによっ
て、照射により分解又は変性を受けた余分なポジ型レジ
ストインクが除去される。現像に用いられる現像液とし
ては、ｐＨ約９〜１３の、苛性ソーダ水溶液、苛性カリ
水溶液、メタケイ酸ソーダ水溶液、炭酸ソーダ水溶液、
テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド水溶液などの
アルカリ水を挙げることができる。

【００１４】上記現像後に、通常、水洗、乾燥が行われ
る。ついで得られた穴埋め基板に、本発明においては、
可視光レーザー感光型レジストが塗布、乾燥され、可視
光レーザー感光型レジスト層が形成されるが、紫外線硬
化型レジストを塗布、乾燥させることもできる。紫外線
硬化型レジストの場合は、フォトマスクを介して紫外線
をパターン状に露光する写真法にて露光を行うことがで
きる。

【００１５】本発明において、可視光レーザー感光型レ
ジストとしては、可視光レーザーの照射により照射部と
非照射部とで、後工程の現像工程における溶解性に差を
生じパターンを形成できるプリント基板用の液状レジス
トであれば特に制限なく使用することができる。

【００１６】可視光レーザー感光型レジストの代表例と
しては、光照射により架橋又は重合しうる感光性基を含
有する光硬化性樹脂と可視光線に対し有効な光重合開始
剤系とを組合わせたものを挙げることができる。

【００１７】上記光硬化性樹脂の感光性基としては、例
えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、シンナモイ
ル基、アリル基、アジド基、シンナミリデン基などを挙
げることができる。光硬化性樹脂は、一般に１，０００
〜１００，０００、好ましくは３，０００〜５０，００
０の範囲の数平均分子量を有することが好ましく、また
感光性基を０．２〜５モル／ｋｇ樹脂の量有することが
好ましい。

【００１８】上記光硬化性樹脂は、例えば、カルボキシ
ル基を有する酸価６０〜５００程度の高酸価アクリル樹
脂に、グリシジルメタクリレートやグリシジルアクリレ
ートなどのグリシジル基含有重合性不飽和化合物を付加
させることによって得ることができる。

【００１９】前記可視光線に対し有効な光重合開始剤系
としては、例えば、ヘキサアリールビスイミダゾールと
ｐ−ジアルキルアミノベンジリデンケトンまたはジアル
キルアミノカルコンとを組合せた系（特開昭54-155292
号公報参照）、カンファーキノンと染料とを組合せた系
（特開昭48-84183号公報参照）、ジフェニルヨードニウ
ム塩とミヒラーケトンとを組合せた系（GB2020297A号公
報参照）、Ｓ−トリアジン系化合物とメロシアニン色素
とを組合せた系（特開昭54-151024 号公報参照）、Ｓ−
トリアジン系化合物とチアピリリウム塩とを組合せた系
（特開昭58-40302号公報参照）、ジアルキルアミノクマ
リン系増感剤と鉄−アレン錯体又はチタノセン化合物と
を組合せた系（特開平3-223759号公報参照）などを挙げ
ることができる。

【００２０】可視光レーザー感光型レジストの市販品と
しては、関西ペイント社製の、ゾンネＬＤＳ、ゾンネＬ
ＤＤなどを挙げることができる。

【００２１】穴埋め基板上への可視光レーザー感光型レ
ジスト層の形成方法としては、可視光レーザー感光型レ
ジストをスプレー塗装、静電塗装、ロール塗装、カーテ
ンフロー塗装、スピンコート法、シルクスクリーン印
刷、ディッピング塗装又は電着塗装などの方法で塗装
し、乾燥する方法などを挙げることができる。レジスト
層の膜厚は、特に限定されるものではなく用途に応じて
適宜設定すればよいが、通常、乾燥膜厚で０．５〜５０
μｍ、特に３〜３０μｍの範囲であることが好ましい。

【００２２】本発明方法においては、上記のようにして
穴埋め基板上に可視光レーザー感光型レジスト層を形成
した後、レジスト層にパターン状に可視光レーザー照射
による露光し、ついで現像によりレジストパターンを形
成する。

【００２３】可視光レーザー照射によるパターン状の露
光は、例えば可視光レーザーをＣＡＤデータに基づいて
レーザー走査する方法などの、可視光レーザーによる直
接描画法によって行うことができる。可視光レーザーの
照射源としては、アルゴンイオンレーザー、エキシマレ
ーザー、炭酸ガスレーザーなどが挙げられる。照射量は
通常、０．１〜５０ｍｊ／ｃｍ² 、好ましくは０．５〜
１０ｍｊ／ｃｍ² の範囲内が適当である。上記露光によ
って、レジスト層がネガ型である場合には露光部が硬化
され、未露光部が現像によって除去され、一方、レジス
ト層がポジ型である場合には露光部が分解、イオン形成
などにより現像液に溶解されやすくなり、露光部が現像
によって除去される。

【００２４】上記露光後の現像は、露光されたレジスト
層を、レジストに応じた現像液、例えば、酸現像液、ア
ルカリ現像液、水もしくは有機溶剤に浸漬する方法、又
はレジストにこれらの現像液をスプレーする方法などに
よってレジストを洗浄することによって行うことができ
る。現像条件は特に限定されるものではないが、通常、
１５〜４０℃で１５秒〜５分の範囲で行うことが好まし
い。現像後、必要に応じて水洗が行われる。この現像工
程によってレジストパターンが形成される。このレジス
トパターンは、少なくともスルーホール部を覆うパター
ンであることが後工程であるエッチング工程のエッチン
グ液からスルーホール部を保護する観点から好ましい。

【００２５】上記現像工程を経て得られるレジストパタ
ーンが形成された基板は、レジストパターンが形成され
ていない露出部の導電性皮膜をエッチングすることによ
り回路パターンを形成することができる。

【００２６】このエッチングは、基板上の導電性皮膜の
種類などに応じて選択されたエッチング剤を用いて行う
ことができる。例えば導電性皮膜が銅である場合には、
塩化第二銅などの酸性エッチング液、アンモニア系エッ
チング液などを用いて行うことができる。このエッチン
グによって現像工程により露出した部分の導電性皮膜を
除去することができる。

【００２７】上記エッチング工程後、残存するレジスト
層及びＴ／Ｈ部に埋め込んだポジ型レジストインクを除
去することができる。これによって目的とするプリント
基板を得ることができる。残存するレジスト層及び埋め
込んだポジ型レジストインクの除去は、レジスト膜及び
ポジ型レジストインクを溶解、剥離するが、基板及び基
板表面の回路パターンである導電性皮膜を実質的に侵す
ことのない溶剤を用いて行うことができ、例えば、苛性
ソーダなどのアルカリ又は酸の水溶液や各種の有機溶剤
を使用することができる。

【００２８】

【実施例】実施例により本発明をさらに具体的に説明す
る。

【００２９】実施例１ 樹脂酸価４０mgKOH/g 、ガラス転移温度１０℃、重量平
均分子量２０，０００のアクリル樹脂１００重量部に対
して、ＮＴ−２００（東亜合成（株）製、ジアゾナフト
キノン化合物）１５重量部をメトキシプロパノール４５
重量部に溶解した液６０重量部を加えてポジ型レジスト
を得た。

【００３０】得られたポジ型レジストを、スルーホール
（Ｔ／Ｈ）を有する板厚１．６ｍｍの銅張り基板の直径
０．３ｍｍのＴ／Ｈにスキジを用いて埋めた。この際、
Ｔ／Ｈ以外の基板表面にもポジ型レジストが付着した。
ついで得られた穴埋め基板に対して、高圧水銀灯により
３６５ｎｍの紫外光を基板全面に５００ｍＪ／ｃｍ²照
射した後、３５℃の０．５％炭酸ソーダ水溶液を用いて
スプレー現像することにより基板表面に余分に付着した
ポジ型レジストを除去した。

【００３１】ついで得られた基板表面に、可視光直描型
レジスト「ゾンネＬＤＳ」（関西ペイント社製）を静電
塗装し、６０℃で１０分間プレヒートすることにより膜
厚１０μｍの可視光直描型レジスト膜を形成し、さらに
レジスト膜上にゾンネカバーＳ（関西ペイント社製、カ
バーコート膜形成剤）を静電塗装し、６０℃で１０分間
プレヒートすることにより膜厚３μｍのカバーコート膜
を形成した。得られたレジスト膜に対して、波長４８８
ｎｍのアルゴンイオンレーザーを用い、直接描画法によ
り回路パターン状にレーザー照射を行った。ついで２５
℃の０．５％炭酸ソーダ水溶液を用いてスプレー現像を
行った後、４０℃の塩化第二銅水溶液を用いてエッチン
グを行い、さらに５０℃の３％苛性ソーダ水溶液によっ
て残存レジスト膜及びスルーホール部に穴埋めされたポ
ジ型レジストを除去した。この結果、Ｔ／Ｈ内の銅表面
にも欠陥がない良好な回路基板が得られた。

【００３２】実施例２ 樹脂酸価４０mgKOH/g 、ガラス転移温度１０℃、重量平
均分子量２０，０００のアクリル樹脂１００重量部に対
して、ＮＴ−２００（東亜合成（株）製、ジアゾナフト
キノン化合物）７重量部をメトキシプロパノール４５重
量部に溶解した液６０重量部を加えてポジ型レジストを
得た。

【００３３】得られたポジ型レジストを、スルーホール
（Ｔ／Ｈ）を有する板厚１．６ｍｍの銅張り基板の直径
０．３ｍｍのＴ／Ｈにスキジを用いて埋めた。この際、
Ｔ／Ｈ以外の基板表面にもポジ型レジストが付着した。
ついで得られた穴埋め基板に対して、高圧水銀灯により
３６５ｎｍの紫外光を基板全面に５００ｍＪ／ｃｍ²照
射し、１４０℃で１０分間加熱した後、３５℃の０．５
％炭酸ソーダ水溶液を用いてスプレー現像することによ
り基板表面に余分に付着したポジ型レジストを除去し
た。

【００３４】ついで得られた基板表面に、実施例１と同
様にして、Ｔ／Ｈ内の銅表面にも欠陥がない良好な回路
基板が得られた。

【００３５】クレゾールノボラック樹脂の製造 製造例１ メタクレゾール５０ｇ、パラクレゾール５０ｇ、３７重
量％ホルマリン水溶液５４ｇ及びシュウ酸０．０５ｇを
三つ口フラスコに仕込み、撹拌しながら１００℃まで昇
温し１０時間反応させた後、室温まで冷却し３０ｍｍＨ
ｇまで減圧した。ついで徐々に１５０℃まで昇温し、水
及び未反応モノマーを除去した。得られたクレゾールノ
ボラック樹脂は重量平均分子量１３０００（ポリスチレ
ン換算）であった。

【００３６】実施例３ 製造例１で得たクレゾールノボラック樹脂１００重量部
に対して、ＮＴ−２００（東亜合成（株）製、ジアゾナ
フトキノン化合物）１５重量部をメトキシプロパノール
４５重量部に溶解した液６０重量部を加えてポジ型レジ
ストを得た。

【００３７】得られたポジ型レジストを、スルーホール
（Ｔ／Ｈ）を有する板厚１．６ｍｍの銅張り基板の直径
０．３ｍｍのＴ／Ｈにスキジーを用いて埋めた。この
際、Ｔ／Ｈ以外の基板表面にもポジ型レジストが付着し
た。ついで得られた穴埋め基板に対して、高圧水銀灯に
より３６５ｎｍの紫外光を基板全面に５００ｍＪ／ｃｍ
² 照射した後、３５℃の２．５％テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液を用いてスプレ
ー現像することにより基板表面に余分に付着したポジ型
レジストを除去した。

【００３８】ついで得られた基板表面に、可視光直描型
レジスト「ゾンネＬＤＳ」（関西ペイント社製）を静電
塗装し、６０℃で１０分間プレヒートすることにより膜
厚１０μｍの可視光直描型レジスト膜を形成した。得ら
れたレジスト膜に対して、波長４８８ｎｍのアルゴンイ
オンレーザーを用い、直接描画法により回路パターン状
にレーザー照射を行った。ついで２５℃の０．５％炭酸
ソーダ水溶液を用いてスプレー現像を行った後、４０℃
の塩化第二銅水溶液を用いてエッチングを行い、さらに
５０℃の３％苛性ソーダ水溶液によって残存レジスト膜
及びスルーホール部に穴埋めされたポジ型レジストを除
去した。この結果、Ｔ／Ｈ内の銅表面にも欠陥がない良
好な回路基板が得られた。

【００３９】実施例４ 実施例１において使用したポジ型レジスト中に、アクリ
ル樹脂１００重量部に対して５０重量部となる量のチタ
ン白を分散させたものをレジストとして使用する以外
は、実施例１と同様に行い、Ｔ／Ｈ内の銅表面にも欠陥
がない良好な回路基板を得た。

【００４０】

【発明の効果】本発明方法は、スルーホール部を有する
基板に、穴埋めインクとしてポジ型レジストインクを使
用し、穴埋め基板に塗布するレジストとして、可視光レ
ーザー感光型レジストを用いることにより、スルーホー
ル部を有する基板から、埃の発生や基板表面の傷付の問
題がなく、かつスルーホール部に欠陥がなく、しかも精
細な回路パターンを有するプリント基板を製造すること
ができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スルーホール部を有する基板のスルーホ
   ール部に、ポジ型レジストインクを埋め込んだ後、スル
   ーホール部以外の基板表面に付着した不要なポジ型レジ
   ストインクを除去するために基板表面に紫外線を照射し
   現像を行って不要なポジ型レジストインクを除去した
   後、該基板上に可視光レーザー感光型レジスト層を形成
   し、該可視光レーザー感光型レジスト層に可視光レーザ
   ー光線をパターン状に露光し、現像することを特徴とす
   るプリント基板の製造方法。
2. 【請求項２】 （１）スルーホール部を有する基板のス
   ルーホール部に、ポジ型レジストインクを埋め込む工
   程、（２）スルーホール部以外の基板表面に付着した不
   要なポジ型レジストインクを除去するために、基板表面
   に紫外線を照射し現像を行ってスルーホール部以外の基
   板表面に付着した不要なポジ型レジストインクを除去す
   る工程、（３）上記工程（２）によって得られたスルー
   ホール部が埋め込まれた基板上に、液状の可視光レーザ
   ー感光型レジストを塗布、乾燥してレジスト層を形成す
   る工程、（４）該レジスト層にパターン状に可視光レー
   ザー光線を照射し、ついで現像を行って、少なくともス
   ルーホール部を覆うレジストパターンを基板上に形成す
   る工程、（５）基板上のレジストパターンが形成されて
   いない露出部をエッチングすることにより回路パターン
   を形成する工程及び（６）基板上に残存するレジストパ
   ターン及びスルーホール部に埋め込んだポジ型レジスト
   インクを除去する工程、を順次行うことを特徴とする請
   求項１に記載のプリント基板の製造方法。