JPH11214826A

JPH11214826A - 印刷配線板の製造方法および真空圧着装置

Info

Publication number: JPH11214826A
Application number: JP10016918A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Terada; 博昭寺田
Original assignee: NEC Toppan Circuit Solutions Toyama Inc
Current assignee: NEC Toppan Circuit Solutions Toyama Inc
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ファインピッチ配線回路を有する印刷配線板の
製造方法において、導体パターンが台形状になり、裾引
き、回路間隙過小などの不良が発生する。【解決手段】エッチングレジスト膜６をマスクとし導体
層２を所定深さまでハーフエッチングを行った後、クッ
ション板７を有する加熱可能な真空圧着装置で挟み、エ
ッチングレジスト膜６の端部をエッチング深さ方向に均
一に折り曲げ、サイドエッチング部分に完全に密着させ
た後、ファイナルエッチングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷配線板の製造方
法に関し、特にファインピッチ配線回路を有する印刷配
線板の製造方法およびそれに用いる真空圧着装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な印刷配線板の製造方法と
して、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、ドライフィル
ムを用いたテンティング工法が用いられている。

【０００３】この方法によれば、まず図５（ａ）に示す
ように、印刷配線板を構成する絶縁基板１に銅めっきを
行い、表面に例えば銅等からなる導体層２を形成した
後、感光性レジスト膜３をホットローラーで圧着貼り付
け後、所望の配線回路を有するマスクフィルム４を当接
する。次に図５（ｂ）に示すように、紫外線５を照射
し、感光性レジスト膜３上に、所望の配線回路パターン
を焼き付ける。その後、図５（ｃ）に示すように、不要
な部分の感光性レジスト膜３をアルカリ水溶液で、現像
除去処理し、エッチングレジスト膜６を形成する。次
に、図５（ｄ）に示すように、酸性のエッチング液を用
いて、エッチングレジスト膜６で覆われていない部分の
導体層２を完全に除去し、最後に、図５（ｅ）に示すよ
うに、エッチングレジスト膜６を強アルカリ温水溶液で
剥離除去し、所望の導体パターン２Ｂからなる配線回路
を形成する。

【０００４】この従来方法の他に、液状の感光性レジス
ト膜をロールコーター法あるいは電着法で被覆し、エッ
チング法で配線回路を形成する方法も用いられている
が、いずれの方法でも、形成する配線回路に対して、エ
ッチングレジスト膜６は導体層の上部のみを保護してお
り、エッチング後の配線回路の導体パターンの断面形状
を決定する強要因となっている。特に、一般的に用いら
れるテンティング工法では配線回路の導体パターンの断
面形状が台形となるため、しばしば部品実装時に、部品
リード部とパッドの接続信頼性が確保できないか、ある
いは高密度配線回路が形成出来ないという不具合が生じ
るケースがあるため、導体パターンの断面形状を改善す
る種々の方法が提案されている。

【０００５】第１の従来例としての特開昭６０−２３４
９８２号公報では、被エッチング層上に所定パターンで
エッチングレジスト膜を形成し、このエッチングレジス
ト膜が形成されていない被エッチング層を所定量までエ
ッチングするとともに、エッチングレジスト膜で覆われ
た被エッチング層の側面をサイドエッチングし、この後
エッチングを一旦停止してサイドエッチングされた被エ
ッチング層上のレジスト膜をキュアすることによってエ
ッチング層の側面を覆い、その後再び前記レジスト膜が
形成されていない被エッチング層をエッチングして配線
回路を形成している。

【０００６】又第２の従来例として前記の製造方法と同
様に、ポジ型レジストを用いた方法でハーフエッチング
した段階でエッチングレジスト膜を軟化キュアすること
によって、サイドエッチングされた部分をエッチングレ
ジスト膜で覆い、再度エッチングすることによって微細
パターンを形成する方法が特開平５−３２７１７９号公
報に提案されている。

【０００７】図６（ａ）〜（ｅ）は第１の従来例を説明
する為の工程順に示した断面図である。図６（ａ）に示
すように、表面に銅めっきを行った、絶縁基板１の導体
層２にエッチングレジスト膜を、図５で説明した一般的
なドライフィルムを用いたテンティング工法と同様に形
成する。次に、図６（ｂ）に示すように、酸性のエッチ
ング液を用いて、不要部分の導体層２のエッチングを行
う。不要部分のエッチングが約半分だけが進行したハー
フエッチングの状態で、一旦、エッチングを停止し、エ
ッチングレジスト膜６が熱フローを起こす温度でキュア
を行い、図６（ｃ）に示すように、ひさし状になったエ
ッチングレジスト膜６を被エッチング部分のサイドエッ
チング部分に溶着する。その後、再びエッチングを再開
し、図６（ｄ）に示すように、不要部分の導体層２を完
全に除去し、最後に、図６（ｅ）に示すように、エッチ
ングレジスト膜６を除去し、導体パターン２Ｂからなる
配線回路を得る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のテンティング工
法による配線回路の形成方法では、配線回路の導体パタ
ーンの断面形状が台形となり、配線回路の底部が裾引き
状態となる。特に、ファインピッチの配線回路を有する
印刷配線板においては、回路間隙過小などの不良を引き
起こし、高密度印刷配線板の製造の障害となる。

【０００９】これらの課題に対して、先に紹介した第１
及び第２の従来例の方法は、ハーフエッチングした段階
でエッチングレジストを熱キュアすることによって、サ
イドエッチングされた部分をエッチングレジスト膜で覆
い、再度エッチングすることによって微細パターンを形
成する方法で、配線回路の上部回路幅と底部回路幅の差
をなくし導体パターンの断面形状を極力、矩形となるよ
うにしている。

【００１０】しかしながら、いずれの方法でもサイドエ
ッチング部分にエッチングレジスト膜を密着させる方法
として、エッチングレジスト膜を熱キュアさせ密着させ
る方法を示しているが、単なる熱キュア作業による密着
では基板内の加熱分布のバラツキにより、熱キュア度合
いに差がでてしまい、密着が不十分になるという課題が
ある。

【００１１】また、熱軟化によるエッチングレジスト膜
の両端の落下のみの場合、サイドエッチング部分に対し
て、ひさし部分のエッチングレジスト膜を十分に屈曲さ
せることは困難であり、また完全に熱キュア処理しない
ものに比べて、著しい効果はみられないという課題があ
った。

【００１２】本発明の目的は、エッチングレジスト膜を
導体層のサイドエッチング面に完全に密着させてエッチ
ングし、導体パターンの断面形状をほぼ矩形にできる印
刷配線板の製造方法および真空圧着装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明の印刷配線板
の製造方法は、絶縁基板表面に銅めっきを施したのちそ
の上に導体層を形成する工程と、この導体層上に感光性
レジスト膜を形成し露光・現像してパターン化されたエ
ッチングレジスト膜を形成する工程と、このエッチング
レジスト膜をマスクとして前記導体層を所定の深さまで
エッチングを行ったのち、加熱可能な真空圧着装置のク
ッション板で挟み、前記エッチングレジスト膜の端部を
加熱しながらエッチングの深さ方向に折り曲げ前記導体
層のエッチング面に密着させる工程と、折り曲げられた
前記エッチングレジスト膜をマスクとして前記導体層を
エッチングする工程とを含むことを特徴とするものであ
る。第２の発明の真空圧着装置は、上部耐熱板の下面
に設けられた上部クッション板と、下部耐熱板の上面に
設けられ、印刷配線板を構成する絶縁板を載置する為の
下部クッション板と、少なくとも前記上部クッション板
内に設けられた電熱線と、前記下部耐熱板の周辺部上に
設けられ前記上部耐熱板との接触により前記上部及び下
部の耐熱板間を密封させる為のパッキンと、このパッキ
ンの内側の前記下部耐熱板に設けられた真空引き用の穴
と、この穴に接続する真空ポンプとを含むことを特徴と
するものである。

【００１４】

【作用】本発明による製造方法によれば、所定深さのハ
ーフエッチングを行った後、クッション板を有する加熱
可能な真空圧着装置で挟み、エッチングレジスト膜端を
エッチング深さ方向に均一に折り曲げる方法によってま
ず、クッション板を介して、ひさし状になったエッチン
グレジスト膜端を折り曲げるため、サイドエッチング部
分に均一なエッチングレジスト膜を形成できる。又熱を
均一に伝えるクッション板でエッチングレジスト膜を加
熱し、同時に、クッション板を介して真空固着させるこ
とにより、折り曲げたエッチングレジスト膜と導体層の
サイドエッチング表面との密着性を高める効果が生じ
る。更にひさし状になったエッチングレジスト膜端を折
り曲げることにより、配線間隙部分の液溜まりを軽減で
き、エッチング液が細部まで均一に吹き付けられると言
う効果も生じる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明による印刷配
線板の製造方法の第１の実施の形態を説明する為の工程
順に示した断面図である。

【００１７】まず図１（ａ）に示すように、板厚０．１
〜５．０ｍｍ程度の絶縁基板１に銅めっきし、１０〜７
０μｍの範囲内で銅等からなる導体層２を形成した後、
この導体層２上に、感光性レジスト膜３をホットローラ
ーでの圧着貼り付け法、あるいはロールコーター法、デ
ップコーター法、電着塗装方法により被覆する。このと
き感光性レジスト膜３の厚みは１０〜５０μｍとし、導
体厚み以下で設定するのが適切である。次に、所望の配
線回路パターンを有するマスクフィルム４を当接し、紫
外線５を５０〜５００ｍｊの範囲内で照射し、感光性レ
ジスト膜３上に所望の配線回路パターンを焼き付ける。

【００１８】次に、図１（ｂ）に示すように、不要な部
分の感光性レジスト膜３を、ＰＨ１０〜１３のＮａ₂Ｃ
Ｏ₃やＮａ₂ＳｉＯ₃などのアルカリ水溶液で、現像除
去処理し、エッチングレジスト膜６を形成する。次に、
酸性のエッチング液を用いて、感光性レジスト膜３を除
去した部分の導体層２を所定深さまでハーフエッチング
を実施する。この場合、ハーフエッチング量は（導体層
の厚み×１／２）程度実施するのが適当であり、これに
より、導体層の上部回路パターン幅両端より、３〜１０
μｍの範囲でつきだしたひさし状のエッチングレジスト
膜６を形成する。この場合、ハーフエッチング量とひさ
しの長さの関係は表１に示すとおりであり、特にハーフ
エッチング量が過小の場合、ひさし長さが少なく、サイ
ドエッチング部分に折り曲げ、密着しても期待効果が少
ないため、導体層の厚さに対して１／３〜２／３のハー
フエッチング量が適切である。

【００１９】

【表１】

【００２０】次に、図１（ｃ）に示すように、クッショ
ン板７を装着した上下部の耐熱板から構成される加熱可
能の真空圧着装置に挟み、図１（ｄ）に示すように、ひ
さし状になったエッチングレジスト膜６両端をエッチン
グ深さ方向に折り曲げ導体層２のサイドエッチング部分
に、均一に加熱密着させる。この真空圧着装置について
は第３の実施の形態として図３，図４で説明する。

【００２１】この時に用いるクッション板７はゴム硬度
２０〜５０相当で、厚み５〜１０ｍｍ厚に加工された高
分子合成樹脂シートが最適であり、シート全体を５０〜
１２０℃の範囲内で均一に加熱できるように、電熱線を
組み入れる構造とする。また圧着方式は上下部クッショ
ン板の外側に配置した耐熱板間を真空状態として圧着す
る方法が最適である。その他の圧着方法としては、油圧
式プレスなどを用いることができる。また、この圧着装
置をエッチング処理装置の中間に配置し、連続的に処理
することも可能である。

【００２２】次に、図１（ｅ）に示すように、前工程で
形成したサイドエッチング部および導体層上部のエッチ
ングレジスト膜６で覆われていない導体層２を、再度、
酸性のエッチング液を用いて完全に除去する。最後に、
エッチングレジスト膜６を１〜４％のＮａＯＨまたはＫ
ＯＨなどの温水溶液で剥離除去することにより（底部回
路パターン幅−上部回路パターン幅）の差を極力少なく
した、より矩形に近い断面形状を有する導体パターン２
Ａからなるファインピッチ配線回路を有する印刷配線板
が得られる。

【００２３】エッチングを複数回以上に分け、更に、高
精度な回路幅精度を得る本発明の第２の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２４】図２（ａ）〜（ｆ）は本発明による印刷配
線板の製造方法の第２の実施の形態を説明する為の工程
順に示した断面図である。

【００２５】図２（ａ）に示すように、第１の実施の形
態と同様の方法により、絶縁基板１上に形成した導体層
２上にエッチングレジスト膜６を形成する。

【００２６】次に、図２（ｂ）に示すように、このエッ
チングレジスト膜６をマスクとし酸性のエッチング液を
用いて、導体層２を（導体層厚÷エッチング回数）の深
さまでエッチングを実施する。次に、第１の実施の形態
と同様に、クッション板７を有する加熱可能な真空圧着
装置に挟み、ひさし状になったエッチングレジスト膜６
両端をエッチング深さ方向に折り曲げ、図２（ｃ）に示
すように、導体層２のサイドエッチング部分に、均一に
加熱密着させる。次に、エッチングレジスト膜６で覆わ
れていない導体層２を、再度、酸性のエッチング液を用
いてさらに、（導体層厚÷エッチング回数）の深さまで
第二回目のエッチングを実施し、再度、図２（ｄ）に示
すように、クッション板７を有する加熱可能な真空圧着
装置に挟み、折り曲げたエッチングレジスト膜６を下方
へ引き延ばしていく。

【００２７】この工程を所定のエッチング回数で繰り返
し、最後に図４（ｅ）に示すようにファイナルエッチン
グを行い、次で図４（ｆ）に示すように、エッチングレ
ジスト膜６を１〜４％のＮａＯＨまたはＫＯＨなどの温
水溶液で剥離除去することにより、第１の実施の形態の
場合より（底部回路パターン幅−上部回路パターン幅）
の差を更に少なくした、より矩形に近い断面形状を有す
る導体パターン２Ａからなるファインピッチ配線回路を
有する印刷配線板が得られる。

【００２８】表２は従来方法と本発明の実施の形態によ
る製造方法における、高密度配線回路のエッチング後の
上部回路パターン幅、底部回路パターン幅およびその差
を比較したものであり、特に本発明におけるクッション
板を有する加熱可能な真空圧着装置を用いた場合、（底
部回路パターン幅−上部回路パターン幅）の差が少な
く、より矩形に近い断面形状を有する高精度な配線回路
が得られることがわかる。また本発明の第２の実施の形
態の場合、エッチング回数を増やす毎により矩形に近い
形状の導体パターンの断面が得られるという効果が得ら
れている。

【００２９】

【表２】

【００３０】次に、前記の製造工程で用いるクッション
板を有する加熱可能な真空圧着装置について、図面を用
いて詳細に説明する。

【００３１】図３（ａ）〜（ｂ）は本発明の第３の実施
の形態を説明する為のクッション板を有する加熱可能な
真空圧着装置の断面図、また図４（ａ）〜（ｂ）はこの
真空圧着装置の上下部耐熱板の平面図である。尚、図３
（ａ）〜（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ｂ線断面図である。

【００３２】図３（ａ）に示すように、上部及び下部耐
熱板９Ａ，９Ｂは、ハーフエッチング後の絶縁基板１を
５〜１０ｍｍの上部及び下部クッション板７Ａ，７Ｂ間
に挟み込む構造となっており、ひさし状になったエッチ
ングレジスト膜の両端を折り曲げ、サイドエッチング部
に密着させるため、エッチングレジスト膜を軟化温度ま
で加温させる必要があり、前記クッション板７Ａ，７Ｂ
に、電熱線８を挿入し、上部及び下部クッション板７
Ａ，７Ｂ全体を均一な温度分布に保てる構造となってい
る。また圧着方法はクッション板７Ａ，７Ｂの外側に配
置した下部耐熱板９Ｂに真空引き穴１０を設け、この穴
を通して、真空ポンプ１１により上部及び下部耐熱板９
Ａ，９Ｂ間のエアー抜きを行い、圧力調整付きゲージ１
２で耐熱板間の真空度調整ができる構造となっている。

【００３３】図３（ｂ）は真空圧着状態時を示す真空圧
着装置の断面図であり、真空圧着装置のクッション板を
介して、エッチングレジスト膜の加熱、折り曲げ、密着
の作業を同時に行える構造となっている。

【００３４】更に図４（ａ）に示すように、絶縁基板１
が均等に圧着されるように下部耐熱板７Ｂに真空引き穴
９を対角に、且つ、「絶縁基板厚み＋０．０５〜０．２
０ｍｍ」の範囲内の厚みで調整されたアクリルまたは塩
化ビニール板の厚み調整スペーサー１３およびゴム製の
パッキン１４を４辺に均等に配置してある。クッション
板はゴム硬度２０〜５０相当の高分子合成樹脂シートを
選定し、特に図４（ｂ）に示すように、電熱線８はクッ
ション板７Ｂの厚み中央部に埋込、クッション板の面に
渦巻き状に１０〜２０ｍｍの等間隔で配置するのが適切
であり、クッション板に表面温度計を取り付け外部電源
１５により加熱制御できる構造とし、エッチングレジス
ト膜の軟化点温度で均一に管理でき、ひさし状になった
エッチングレジスト膜を均一に折り曲げ、サイドエッチ
ング部分に密着させることができるようにしてある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クッション板を介して、絶縁基板全面を均等に加圧し、
ひさし状のエッチングレジスト膜を効果的に、且つ均一
に折り曲げることができ、更に、圧着方法として真空圧
着方法を用いるため、導体層のサイドエッチング部に沿
ってエッチングレジスト膜を完全に密着被覆させること
ができるため、従来技術では不十分であった断面形状が
ほぼ矩形の微細パターンを有する印刷配線板を製造でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する為の工程
順に示した断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態を説明する為の工程
順に示した断面図。

【図３】本発明の第３の実施の形態の真空圧着装置の断
面図。

【図４】本発明の第３の実施の形態の真空圧着装置の耐
熱板の平面図。

【図５】従来のテンティング工法を説明する為の工程順
に示した断面図。

【図６】第１の従来例を説明する為の工程順に示した断
面図。

【符号の説明】

１絶縁基板２導体層２Ａ，２Ｂ導体パターン３感光性レジスト膜４マスクフィルム５紫外線６エッチングレジスト膜７クッション板７Ａ上部クッション板７Ｂ下部クッション板８電熱線９Ａ上部耐熱板９Ｂ下部耐熱板１０真空引き穴１１真空ポンプ１２圧力調整付きゲージ１３厚み調整スペーサー１４パッキン１５電源

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明の印刷配線板
の製造方法は、絶縁基板表面に銅めっきを施したのちそ
の上に導体層を形成する工程と、この導体層上に感光性
レジスト膜を形成し露光・現像してパターン化されたエ
ッチングレジスト膜を形成する工程と、このエッチング
レジスト膜をマスクとして前記導体層を所定の深さまで
エッチングを行ったのち、加熱可能な真空圧着装置のク
ッション板で挟み、前記エッチングレジスト膜の端部を
加熱しながらエッチングの深さ方向に折り曲げ前記導体
層のエッチング面に密着させる工程と、折り曲げられた
前記エッチングレジスト膜をマスクとして前記導体層を
エッチングする工程とを含むことを特徴とするものであ
る。第２の発明の印刷配線板の製造方法において用いら
れる真空圧着装置は、上部耐熱板の下面に設けられた上
部クッション板と、下部耐熱板の上面に設けられ、印刷
配線板を構成する絶縁板を載置する為の下部クッション
板と、少なくとも前記上部クッション板内に設けられた
電熱線と、前記下部耐熱板の周辺部上に設けられ前記上
部耐熱板との接触により前記上部及び下部の耐熱板間を
密封させる為のパッキンと、このパッキンの内側の前記
下部耐熱板に設けられた真空引き用の穴と、この穴に接
続する真空ポンプとを含むことを特徴とするものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板表面に銅めっきを施したのちそ
の上に導体層を形成する工程と、この導体層上に感光性
レジスト膜を形成し露光・現像してパターン化されたエ
ッチングレジスト膜を形成する工程と、このエッチング
レジスト膜をマスクとして前記導体層を所定の深さまで
エッチングを行ったのち、加熱可能な真空圧着装置のク
ッション板で挟み、前記エッチングレジスト膜の端部を
加熱しながらエッチングの深さ方向に折り曲げ前記導体
層のエッチング面に密着させる工程と、折り曲げられた
前記エッチングレジスト膜をマスクとして前記導体層を
エッチングする工程とを含むことを特徴とする印刷配線
板の製造方法。
【請求項２】導体層のエッチングとクッション板によ
るエッチングレジスト膜端部を導体層のエッチング面に
密着させる工程とを複数回行う請求項１記載の印刷配線
板の製造方法。
【請求項３】上部耐熱板の下面に設けられた上部クッ
ション板と、下部耐熱板の上面に設けられ、印刷配線板
を構成する絶縁板を載置する為の下部クッション板と、
少なくとも前記上部クッション板内に設けられた電熱線
と、前記下部耐熱板の周辺部上に設けられ前記上部耐熱
板との接触により前記上部及び下部の耐熱板間を密封さ
せる為のパッキンと、このパッキンの内側の前記下部耐
熱板に設けられた真空引き用の穴と、この穴に接続する
真空ポンプとを含むことを特徴とする真空圧着装置。