JPH07168370A - プリント配線板の製造法および現像液 - Google Patents
プリント配線板の製造法および現像液Info
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- JPH07168370A JPH07168370A JP31676593A JP31676593A JPH07168370A JP H07168370 A JPH07168370 A JP H07168370A JP 31676593 A JP31676593 A JP 31676593A JP 31676593 A JP31676593 A JP 31676593A JP H07168370 A JPH07168370 A JP H07168370A
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Abstract
3 N−R]+ ・OH-で表される第四級アンモニウム水
酸化物と、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・HCO3 -
(Rは炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3の
ヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアル
キル基)を含有する現像液を用いる。 【効果】発泡性が小さいので消泡剤が不要であり、現像
液中の不溶解成分が少なくなり、プリント配線板の仕上
がり精度が向上する。また洗浄が容易である。従ってプ
リント配線網の微細回路加工がより安定的に製造できる
ようになる。
Description
に関し、詳しくはエッチングレジストとして光硬化型の
フォトエッチングレジストを貼着しフォトマスクを介し
て紫外線露光後、アルカリ性水溶液を用いて現像しエッ
チングレジスト回路を形成する方法に関するものであ
る。
装部品の表面実装化の進展と共に、微細化の一途をたど
り、基準格子上のスルーホール間にシグナルラインが5
本配置されるような、いわゆるピン間5本の回路設計も
行われる様になっている。この場合のシグナル幅、間隔
とも設計上0.08mmとなっており、このような微細
な回路網形成を安定的に製造するための製造法が求めら
れている。
ジストとして薄膜タイプの光硬化型フォトレジストが開
発され脚光を浴びているが、電着法によるフォトレジス
トの貼着も注目されており、またドライフィルムタイプ
のフォトレジストについても近年改良が加えられ微細な
回路板形成にも対応できるようになってきている。この
いずれのタイプのフォトレジストとも、現像を行う際に
は炭酸ソーダの現像液を用いるのが一般的である。
現像の際、フォトレジストの現像液への溶解に伴ってレ
ジストとアルカリのケン化反応が進行し、現像液の発泡
性が増大して現像機にトラブルが発生する。このためシ
リコン系などの油脂成分を主成分とする消泡剤を添加
し、現像液の発泡性を抑制しているのが現状である。し
かしながら、このような添加剤(消泡剤)を用いること
により現像液中に不溶解成分が発生するので、回路形成
上の障害となっている。
に付着したアルカリ性の水分を除去するために水洗処理
が行われる。炭酸ソーダの現像液を用いた時のアルカリ
成分の除去が相当困難であり、また上記の不溶解成分を
完全に除去するために、現在使用されている現像装置で
は、通常 5段以上の水洗槽が設けられている。
液の発泡性を抑制しつつ、現像液中に溶解されない不溶
解分の発生を減少させることによって、微細な回路網形
成を安定的に製造させることである。
板を製造する際における上記の如き課題について鋭意検
討した結果、現像液として有機アルカリ水溶液、特に第
四級アンモニウム水酸化物を用いることによって、消泡
剤を添加することなく発泡性が抑制され、また水洗処理
が容易となるを見い出し、本発明に到達した。
工程で、エッチングレジストとして光硬化型のフォトエ
ッチングレジストを貼着しフォトマスクを介して紫外線
露光後、アルカリ性水溶液を用いて現像しエッチングレ
ジスト回路を形成する工程において、現像液に有機アル
カリ水溶液を用いて現像液の発泡性を抑制し、消泡剤を
使用をせずに該回路を形成することを特徴とするプリン
ト配線板の製造法である。
級アンモニウム水酸化物の水溶液が用いられ、この水溶
液のpHの安定剤として第四級アンモニウム重炭酸塩を
加えた方法、およびその現像液も本発明に含まれる。以
下、本発明の構成について説明する。
としては、光硬化型のものであり、かつアルカリ性水溶
液で未硬化部分のレジストを溶解、除去するアルカリ現
像タイプのフォトエッチングレジストが対象である。こ
のようなアルカリ現像タイプのフォトエッチングレジス
トの一般的な基本組成は、アクリルコポリマとカルボキ
シル基を持つコポリマの共重合物をバインダーポリマと
し、アクロイル基またはメタクリロイル基を持つ多価ア
クリレートまたはメタクリレート化合物等の光重合性モ
ノマー及び光重合開始剤、安定剤、発色剤、密着促進
剤、染料などを添加物として配合されたものが一般的で
ある。フォトエッチングレジストの塗布方法としては、
ロールコーティングなどによる液状レジストのコーティ
ング法、電着塗装法、静電塗装法、ドライフィルム法な
どプリント回路網加工に行われている方法に適応でき
る。
ては、ガラスエポキシ、紙エポキシ、紙フェノール、ガ
ラスポリイミドなどの繊維強化の複合素材、及びフレキ
シブル性を持ったポリイミド、テフロン、ポリエステル
などの耐熱性樹脂及びメタルコアが用いられる。またプ
リント回路網が形成される導体には、電解銅箔、圧延銅
箔が一般的であるが、アルミニウム合金などの金属箔一
般及び金属板が用いられる。
磨、化学研磨を行い基板表面を清浄化した後、前述のフ
ォトエッチングレジストを塗布し、回路原版であるフォ
トマスクを介して紫外線照射し必要部分のレジストを光
硬化させる。
た未硬化の部分を取り除く工程が現像であり、現像液と
して0.7〜1.5%の炭酸ソーダの水溶液に消泡剤を
添加したものが一般的に用いられる。本発明では現像液
としてこの炭酸ナトリウムの水溶液の代わりに、有機ア
ルカリ水溶液、特に第四級アンモニウム水酸化物の水溶
液を、消泡剤の添加をすることなく使用するものであ
る。
酸化物は、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・OH- (R
は炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のヒド
ロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアルキル
基)で表され、具体的には、テトラメチルアンモニウム
水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラ
プロピルアンモニウム水酸化物、トリメチルエチルアン
モニウム水酸化物、ジメチルジエチルアンモニウム水酸
化物、トリエチルメチルアンモニウム水酸化物、トリメ
チル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物、
トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸
化物等が挙げられる。これらの第四級アンモニウム水酸
化物中、特にテトラメチルアンモニウム水酸化物、トリ
メチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物
が好適に用いられる。
水酸化物の濃度が0.05〜1.0%、好ましくは0.
1〜0.5%であり、温度は20〜40℃、好ましくは
25〜35℃である。第四級アンモニウム水酸化物の濃
度が高過ぎる場合は、紫外線照射された感光部のフォト
レジストの密着性が低下するため、細線回路上のエッチ
ングレジストが流れるので、微細回路加工ができなくな
る。また濃度が低過ぎる場合は、未硬化のフォトエッチ
ングレジストの除去が不完全であり、回路間で断線不良
を発生させる要因となる。なおこのような条件では消泡
剤の添加は必要が無く、液のpHは9〜13の範囲で使
用される。
像液として使用する場合、アルカリ種の濃度が低く、フ
ォトレジストの溶解に伴って現像液中のアルカリ濃度が
低下する。この場合は消費された分の第四級アンモニウ
ム水酸化物を補充することによって液寿命を延ばすこと
ができるが、現像液のpH変化が大きくなるので濃度管
理をより細かく行う必要がある。
ルカリ種の濃度を上げ緩衝液を加えることによってpH
を安定化させる方法が効果的である。この緩衝液として
は第四級アンモニウム重炭酸塩が好適に用いられる。現
像液中の第四級アンモニウム水酸化物を炭酸塩化させれ
ば重炭酸塩となるが、第四級アンモニウム重炭酸塩を用
いる方法が扱い易さとコストの点から有利である。
炭酸塩は、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・HCO3 -
(Rは炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3の
ヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアル
キル基)で表され、具体的にはテトラメチルアンモニウ
ム重炭酸塩、テトラエチルアンモニウム重炭酸塩、テト
ラプロピルアンモニウム重炭酸塩、トリメチルエチルア
ンモニウム重炭酸塩、ジメチルジエチルアンモニウム重
炭酸塩、トリエチルメチルアンモニウム重炭酸塩、トリ
メチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム重炭酸
塩、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム
重炭酸塩等が挙げられる。これらの第四級アンモニウム
重炭酸塩の中、特にテトラメチルアンモニウム重炭酸
塩、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム
重炭酸塩が好適に用いられる。
モニウム重炭酸塩の混合液の水溶液で現像を行う場合、
第四級アンモニウム水酸化物の濃度は、0.2〜3.0
%、好ましくは0.5〜2.5%の濃度範囲であり、第
四級アンモニウム重炭酸塩の濃度は、第四級アンモニウ
ム水酸化物の等モル濃度以上とする必要がある。これに
よりpHは9.0〜11.0となり、安定した現像を行
うことができる。
の現像液を複数のノズルより吹き付ける方法が取られ
る。吹き付けに用いるノズルはフルコーン型のものが通
常用いられるが、ファンジェット型、ホロコーン型を使
用することもできる。またノズルから吐出液を基板上に
均一に当てるため、ノズルを取り付けた配管(マニホー
ルド)を機械的に動かすオッシレーション機能が付いた
現像機を用いることが微細な回路網を形成する上で望ま
しい。
グレジストと現像条件によって異なるが、現像機の有効
寸法をコンベア速度により割った数値を用いて行われ
る。この設定の目安は、フォトエッチングレジストを貼
り付けた基板を現像液に通して未感光のフォトレジスト
が除去される場所が、現像機の有効寸法の1/2〜2/
3の位置になるように設定することが望ましい。現像液
の基板は、エアナイフによる水切り後、できるだけ早く
水洗し、エッチングを行い、プリント配線板の回路網が
形成する。
発明はこれらの実施例により制限されるものではない。
なお各実施例及び比較例の測定結果を表1〜表3に示
す。各表において、−は現像液のアルカリ度が低下して
ドライフィルムが溶解しなかったものであり、×は泡立
ちが50cmを越え、現像不能となったので中断したも
のである。
シ両面銅張積層板を、#600のバフ(角田製作所製)
を用い、バフブラシ研磨機(大日本スクリーン社製、G
MP−600)にて銅表面を研磨した後、水洗、乾燥
し、清浄基板を得た。この清浄基板にアルカリ現像型ド
ライフィルム(旭化成製、サンフォートAQ3065)
をラミネートし露光前の基板(ラミネート基板)を得
た。
は、ライン幅0.025mm、0.05mm、0.07
5mm及び0.10mmのラインを0.5mm間隔で配
したシグナルラインを検査するテストパターン(L)と
テストパターン(L)を反転させて得られるライン間隔
を検査するテストパターン(S)を有するもので、これ
を反転させた回路網を印刷したポリエステル製のネガフ
ィルムを介して紫外線を照射し、露光基板を得た。
ベア上下にスプレーを配置し、一定の圧力で基板の表面
に現像液が当たる装置を使用した。現像機で処理された
基板は現像機に取り付けられたエアナイフによって水切
り後水洗され、塩化第二鉄エッチング液にてエッチング
されるように水洗機、エッチング機を直列に配置した。
ウム水酸化物の0.15%水溶液を入れ、25℃の条件
で前述の露光基板を処理しエッチング後の細線回路の仕
上がり精度を、回路網加工できる最小の導体幅、導体間
隔を観察することによって測定した。露光基板の処理
後、現像液へのドライフィルムの溶解量が0.08m2
/リッターとなるように前述のドライフィルム(旭化成
製AQ3065)を溶け込ませた後、その時点での現像
機のタンク内の現像液の液面上の泡立ち高を測定すると
共に、現像液100mlをサンプリングし濾紙にて濾過
して、濾紙上に残る残留物重量を測定すると共に、前述
の露光基板を処理し、エッチング後の細線回路の仕上が
り精度を、回路網加工できる最小の導体幅、導体間隔を
観察することによって測定した。
酸化物の水溶液の濃度を2.0%とし、これに同量のテ
トラメチルアンモニウム重炭酸塩3.0%水溶液を加え
た混合液を用いる他は実施例1と同じ条件で露光基板を
処理し、ドライフィルムの溶解量毎の現像液の泡立ち高
さと、現像液リッター当たりの濾過後の残留物重量を測
定すると共に、前述の露光基板を処理しエッチング後の
細線回路の仕上がり精度を、回路網加工できる最小の導
体幅、導体間隔を観察することによって測定した。その
後、更にドライフィルムの溶解量が0.08m2 /リッ
ターづつ増大するように現像液中にドライフィルムを溶
解させ、同様の測定を行った。なおプリント回路板の処
理面積は100m2 であり、第1水洗槽内の水のpHは
8.0であった。
ム水酸化物の水溶液の代わりに炭酸ナトリウム1.0%
水溶液を用いた。現像液中のドライフィルムの溶解量が
0.03m2 /リッターを越えると現像機のシンク内の
現像液の液面上の泡立ち高さが50cmを越え、現像機
内から溢れる状態となったため実験を中断した。
9)を0.1%添加し、実施例1と同じ条件で露光基板
を処理しドライフィルムの溶解量毎の現像液の泡立ち高
さと、現像液1リッター当たりの濾過後の残留物重量を
測定すると共に、前述の露光基板を処理しエッチング後
の細線回路の仕上がり精度を、回路網加工できる最小の
導体幅、導体間隔を観察することによって測定した。な
おプリント回路板の処理面積は100m2 であり、第1
水洗槽内の水のpHは9.5あった。
リント配線板の形成工程で本発明の現像液を用いること
により、発泡性が小さいので消泡剤が不要であり、現像
液中の不溶解成分が少なくなり、プリント配線板の仕上
がり精度が向上する。また本発明の現像液を用いた場合
には洗浄水のpHが低くなり、使用後の水洗を容易に行
うことができる。従って本発明の方法によりプリント配
線網の微細回路加工がより安定的に製造できるようにな
り、本発明の工業的に意義が大きい。
に関し、詳しくはエッチングレジストとして光硬化型の
フォトエッチングレジストを貼着しフォトマスクを介し
て紫外線露光後、アルカリ性水溶液を用いて現像しエッ
チングレジスト回路を形成する方法に関するものであ
る。
装部品の表面実装化の進展と共に、微細化の一途をたど
り、基準格子上のスルーホール間にシグナルラインが5
本配置されるような、いわゆるピン間5本の回路設計も
行われる様になっている。この場合のシグナル幅、間隔
とも設計上0.08mmとなっており、このような微細
な回路網形成を安定的に製造するための製造法が求めら
れている。
ジストとして薄膜タイプの光硬化型フォトレジストが開
発され脚光を浴びているが、電着法によるフォトレジス
トの貼着も注目されており、またドライフィルムタイプ
のフォトレジストについても近年改良が加えられ微細な
回路板形成にも対応できるようになってきている。この
いずれのタイプのフォトレジストとも、現像を行う際に
は炭酸ソーダの現像液を用いるのが一般的である。
現像の際、フォトレジストの現像液への溶解に伴ってレ
ジストとアルカリのケン化反応が進行し、現像液の発泡
性が増大して現像機にトラブルが発生する。このためシ
リコン系などの油脂成分を主成分とする消泡剤を添加
し、現像液の発泡性を抑制しているのが現状である。し
かしながら、このような添加剤(消泡剤)を用いること
により現像液中に不溶解成分が発生するので、回路形成
上の障害となっている。
に付着したアルカリ性の水分を除去するために水洗処理
が行われる。炭酸ソーダの現像液を用いた時のアルカリ
成分の除去が相当困難であり、また上記の不溶解成分を
完全に除去するために、現在使用されている現像装置で
は、通常 5段以上の水洗槽が設けられている。
液の発泡性を抑制しつつ、現像液中に溶解されない不溶
解分の発生を減少させることによって、微細な回路網形
成を安定的に製造させることである。
板を製造する際における上記の如き課題について鋭意検
討した結果、現像液として有機アルカリ水溶液、特に第
四級アンモニウム水酸化物を用いることによって、消泡
剤を添加することなく発泡性が抑制され、また水洗処理
が容易となるを見い出し、本発明に到達した。
工程で、エッチングレジストとして光硬化型のフォトエ
ッチングレジストを貼着しフォトマスクを介して紫外線
露光後、アルカリ性水溶液を用いて現像しエッチングレ
ジスト回路を形成する工程において、現像液に有機アル
カリ水溶液を用いて現像液の発泡性を抑制し、消泡剤を
使用をせずに該回路を形成することを特徴とするプリン
ト配線板の製造法である。
級アンモニウム水酸化物の水溶液が用いられ、この水溶
液のpHの安定剤として第四級アンモニウム重炭酸塩を
加えた方法、およびその現像液も本発明に含まれる。以
下、本発明の構成について説明する。
としては、光硬化型のものであり、かつアルカリ性水溶
液で未硬化部分のレジストを溶解、除去するアルカリ現
像タイプのフォトエッチングレジストが対象である。こ
のようなアルカリ現像タイプのフォトエッチングレジス
トの一般的な基本組成は、アクリルコポリマとカルボキ
シル基を持つコポリマの共重合物をバインダーポリマと
し、アクロイル基またはメタクリロイル基を持つ多価ア
クリレートまたはメタクリレート化合物等の光重合性モ
ノマー及び光重合開始剤、安定剤、発色剤、密着促進
剤、染料などを添加物として配合されたものが一般的で
ある。フォトエッチングレジストの塗布方法としては、
ロールコーティングなどによる液状レジストのコーティ
ング法、電着塗装法、静電塗装法、ドライフィルム法な
どプリント回路網加工に行われている方法に適応でき
る。
ては、ガラスエポキシ、紙エポキシ、紙フェノール、ガ
ラスポリイミドなどの繊維強化の複合素材、及びフレキ
シブル性を持ったポリイミド、テフロン、ポリエステル
などの耐熱性樹脂及びメタルコアが用いられる。またプ
リント回路網が形成される導体には、電解銅箔、圧延銅
箔が一般的であるが、アルミニウム合金などの金属箔一
般及び金属板が用いられる。
磨、化学研磨を行い基板表面を清浄化した後、前述のフ
ォトエッチングレジストを塗布し、回路原版であるフォ
トマスクを介して紫外線照射し必要部分のレジストを光
硬化させる。
た未硬化の部分を取り除く工程が現像であり、現像液と
して0.7〜1.5%の炭酸ソーダの水溶液に消泡剤を
添加したものが一般的に用いられる。本発明では現像液
としてこの炭酸ナトリウムの水溶液の代わりに、有機ア
ルカリ水溶液、特に第四級アンモニウム水酸化物の水溶
液を、消泡剤の添加をすることなく使用するものであ
る。
酸化物は、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・OH- (R
は炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のヒド
ロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアルキル
基)で表され、具体的には、テトラメチルアンモニウム
水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラ
プロピルアンモニウム水酸化物、トリメチルエチルアン
モニウム水酸化物、ジメチルジエチルアンモニウム水酸
化物、トリエチルメチルアンモニウム水酸化物、トリメ
チル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物、
トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸
化物等が挙げられる。これらの第四級アンモニウム水酸
化物中、特にテトラメチルアンモニウム水酸化物、トリ
メチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物
が好適に用いられる。
水酸化物の濃度が0.05〜1.0%、好ましくは0.
1〜0.5%であり、温度は20〜40℃、好ましくは
25〜35℃である。第四級アンモニウム水酸化物の濃
度が高過ぎる場合は、紫外線照射された感光部のフォト
レジストの密着性が低下するため、細線回路上のエッチ
ングレジストが流れるので、微細回路加工ができなくな
る。また濃度が低過ぎる場合は、未硬化のフォトエッチ
ングレジストの除去が不完全であり、回路間で断線不良
を発生させる要因となる。なおこのような条件では消泡
剤の添加は必要が無く、液のpHは9〜13の範囲で使
用される。
像液として使用する場合、アルカリ種の濃度が低く、フ
ォトレジストの溶解に伴って現像液中のアルカリ濃度が
低下する。この場合は消費された分の第四級アンモニウ
ム水酸化物を補充することによって液寿命を延ばすこと
ができるが、現像液のpH変化が大きくなるので濃度管
理をより細かく行う必要がある。
ルカリ種の濃度を上げ緩衝液を加えることによってpH
を安定化させる方法が効果的である。この緩衝液として
は第四級アンモニウム重炭酸塩が好適に用いられる。現
像液中の第四級アンモニウム水酸化物を炭酸塩化させれ
ば重炭酸塩となるが、第四級アンモニウム重炭酸塩を用
いる方法が扱い易さとコストの点から有利である。
炭酸塩は、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・HCO3 -
(Rは炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3の
ヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアル
キル基)で表され、具体的にはテトラメチルアンモニウ
ム重炭酸塩、テトラエチルアンモニウム重炭酸塩、テト
ラプロピルアンモニウム重炭酸塩、トリメチルエチルア
ンモニウム重炭酸塩、ジメチルジエチルアンモニウム重
炭酸塩、トリエチルメチルアンモニウム重炭酸塩、トリ
メチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム重炭酸
塩、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム
重炭酸塩等が挙げられる。これらの第四級アンモニウム
重炭酸塩の中、特にテトラメチルアンモニウム重炭酸
塩、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム
重炭酸塩が好適に用いられる。
モニウム重炭酸塩の混合液の水溶液で現像を行う場合、
第四級アンモニウム水酸化物の濃度は、0.2〜3.0
%、好ましくは0.5〜2.5%の濃度範囲であり、第
四級アンモニウム重炭酸塩の濃度は、第四級アンモニウ
ム水酸化物の等モル濃度以上とする必要がある。これに
よりpHは9.0〜11.0となり、安定した現像を行
うことができる。
の現像液を複数のノズルより吹き付ける方法が取られ
る。吹き付けに用いるノズルはフルコーン型のものが通
常用いられるが、ファンジェット型、ホロコーン型を使
用することもできる。またノズルから吐出液を基板上に
均一に当てるため、ノズルを取り付けた配管(マニホー
ルド)を機械的に動かすオッシレーション機能が付いた
現像機を用いることが微細な回路網を形成する上で望ま
しい。
グレジストと現像条件によって異なるが、現像機の有効
寸法をコンベア速度により割った数値を用いて行われ
る。この設定の目安は、フォトエッチングレジストを貼
り付けた基板を現像液に通して未感光のフォトレジスト
が除去される場所が、現像機の有効寸法の1/2〜2/
3の位置になるように設定することが望ましい。現像液
の基板は、エアナイフによる水切り後、できるだけ早く
水洗し、エッチングを行い、プリント配線板の回路網が
形成する。
発明はこれらの実施例により制限されるものではない。
なお各実施例及び比較例の測定結果を表1〜表3に示
す。各表において、−は現像液のアルカリ度が低下して
ドライフィルムが溶解しなかったものであり、×は泡立
ちが50cmを越え、現像不能となったので中断したも
のである。
シ両面銅張積層板を、#600のバフ(角田製作所製)
を用い、バフブラシ研磨機(大日本スクリーン社製、G
MP−600)にて銅表面を研磨した後、水洗、乾燥
し、清浄基板を得た。この清浄基板にアルカリ現像型ド
ライフィルム(旭化成製、サンフォートAQ3065)
をラミネートし露光前の基板(ラミネート基板)を得
た。
は、ライン幅0.025mm、0.05mm、0.07
5mm及び0.10mmのラインを0.5mm間隔で配
したシグナルラインを検査するテストパターン(L)と
テストパターン(L)を反転させて得られるライン間隔
を検査するテストパターン(S)を有するもので、これ
を反転させた回路網を印刷したポリエステル製のネガフ
ィルムを介して紫外線を照射し、露光基板を得た。
ベア上下にスプレーを配置し、一定の圧力で基板の表面
に現像液が当たる装置を使用した。現像機で処理された
基板は現像機に取り付けられたエアナイフによって水切
り後水洗され、塩化第二鉄エッチング液にてエッチング
されるように水洗機、エッチング機を直列に配置した。
ウム水酸化物の0.15%水溶液を入れ、25℃の条件
で前述の露光基板を処理しエッチング後の細線回路の仕
上がり精度を、回路網加工できる最小の導体幅、導体間
隔を観察することによって測定した。露光基板の処理
後、現像液へのドライフィルムの溶解量が0.08m2
/リッターとなるように前述のドライフィルム(旭化成
製AQ3065)を溶け込ませた後、その時点での現像
機のタンク内の現像液の液面上の泡立ち高を測定すると
共に、現像液100mlをサンプリングし濾紙にて濾過
して、濾紙上に残る残留物重量を測定すると共に、前述
の露光基板を処理し、エッチング後の細線回路の仕上が
り精度を、回路網加工できる最小の導体幅、導体間隔を
観察することによって測定した。
酸化物の水溶液の濃度を2.0%とし、これに同量のテ
トラメチルアンモニウム重炭酸塩3.0%水溶液を加え
た混合液を用いる他は実施例1と同じ条件で露光基板を
処理し、ドライフィルムの溶解量毎の現像液の泡立ち高
さと、現像液リッター当たりの濾過後の残留物重量を測
定すると共に、前述の露光基板を処理しエッチング後の
細線回路の仕上がり精度を、回路網加工できる最小の導
体幅、導体間隔を観察することによって測定した。その
後、更にドライフィルムの溶解量が0.08m2 /リッ
ターづつ増大するように現像液中にドライフィルムを溶
解させ、同様の測定を行った。なおプリント回路板の処
理面積は100m2 であり、第1水洗槽内の水のpHは
8.0であった。
ム水酸化物の水溶液の代わりに炭酸ナトリウム1.0%
水溶液を用いた。現像液中のドライフィルムの溶解量が
0.03m2 /リッターを越えると現像機のシンク内の
現像液の液面上の泡立ち高さが50cmを越え、現像機
内から溢れる状態となったため実験を中断した。
9)を0.1%添加し、実施例1と同じ条件で露光基板
を処理しドライフィルムの溶解量毎の現像液の泡立ち高
さと、現像液1リッター当たりの濾過後の残留物重量を
測定すると共に、前述の露光基板を処理しエッチング後
の細線回路の仕上がり精度を、回路網加工できる最小の
導体幅、導体間隔を観察することによって測定した。な
おプリント回路板の処理面積は100m2 であり、第1
水洗槽内の水のpHは9.5あった。
板の処理を繰返した。その結果、現像処理はプリント回
路板を約360m2 処理し、溶解固形分(フォトレジス
ト)が1.2%となるまで現像処理を行うことができ
た。
板の処理を繰返した。その結果、現像処理はプリント回
路板を約120m2 処理し、現像液の溶解固形分(フォ
トレジスト)が0.4%となるまで行うことができた。
リント配線板の形成工程で本発明の現像液を用いること
により、発泡性が小さいので消泡剤が不要であり、現像
液中の不溶解成分が少なくなり、プリント配線板の仕上
がり精度が向上する。また本発明の現像液を用いた場合
には洗浄水のpHが低くなり、使用後の水洗を容易に行
うことができる。更に本発明の現像液は従来の炭酸ナト
リウム水溶液を用いた場合と比較してプリント回路板を
約3倍処理することができる。従って本発明の方法によ
りプリント配線網の微細回路加工がより安定的に製造で
きるようになり、本発明の工業的に意義が大きい。 ─────────────────────────────────────────────────────
に関し、詳しくはエッチングレジストとして光硬化型の
フォトエッチングレジストを貼着しフォトマスクを介し
て紫外線露光後、アルカリ性水溶液を用いて現像しエッ
チングレジスト回路を形成する方法に関するものであ
る。
装部品の表面実装化の進展と共に、微細化の一途をたど
り、基準格子上のスルーホール間にシグナルラインが5
本配置されるような、いわゆるピン間5本の回路設計も
行われる様になっている。この場合のシグナル幅、間隔
とも設計上0.08mmとなっており、このような微細
な回路網形成を安定的に製造するための製造法が求めら
れている。
ジストとして薄膜タイプの光硬化型フォトレジストが開
発され脚光を浴びているが、電着法によるフォトレジス
トの貼着も注目されており、またドライフィルムタイプ
のフォトレジストについても近年改良が加えられ微細な
回路板形成にも対応できるようになってきている。この
いずれのタイプのフォトレジストとも、現像を行う際に
は炭酸ソーダの現像液を用いるのが一般的である。
現像の際、フォトレジストの現像液への溶解に伴ってレ
ジストとアルカリのケン化反応が進行し、現像液の発泡
性が増大して現像機にトラブルが発生する。このためシ
リコン系などの油脂成分を主成分とする消泡剤を添加
し、現像液の発泡性を抑制しているのが現状である。し
かしながら、このような添加剤(消泡剤)を用いること
により現像液中に不溶解成分が発生するので、回路形成
上の障害となっている。
に付着したアルカリ性の水分を除去するために水洗処理
が行われる。炭酸ソーダの現像液を用いた時のアルカリ
成分の除去が相当困難であり、また上記の不溶解成分を
完全に除去するために、現在使用されている現像装置で
は、通常 5段以上の水洗槽が設けられている。
液の発泡性を抑制しつつ、現像液中に溶解されない不溶
解分の発生を減少させることによって、微細な回路網形
成を安定的に製造させることである。
板を製造する際における上記の如き課題について鋭意検
討した結果、現像液として有機アルカリ水溶液、特に第
四級アンモニウム水酸化物を用いることによって、消泡
剤を添加することなく発泡性が抑制され、また水洗処理
が容易となるを見い出し、本発明に到達した。
工程で、エッチングレジストとして光硬化型のフォトエ
ッチングレジストを貼着しフォトマスクを介して紫外線
露光後、アルカリ性水溶液を用いて現像しエッチングレ
ジスト回路を形成する工程において、現像液に有機アル
カリ水溶液を用いて現像液の発泡性を抑制し、消泡剤を
使用をせずに該回路を形成することを特徴とするプリン
ト配線板の製造法である。
級アンモニウム水酸化物の水溶液が用いられ、この水溶
液のpHの安定剤として第四級アンモニウム重炭酸塩を
加えた方法、およびその現像液も本発明に含まれる。以
下、本発明の構成について説明する。
としては、光硬化型のものであり、かつアルカリ性水溶
液で未硬化部分のレジストを溶解、除去するアルカリ現
像タイプのフォトエッチングレジストが対象である。こ
のようなアルカリ現像タイプのフォトエッチングレジス
トの一般的な基本組成は、アクリルコポリマとカルボキ
シル基を持つコポリマの共重合物をバインダーポリマと
し、アクロイル基またはメタクリロイル基を持つ多価ア
クリレートまたはメタクリレート化合物等の光重合性モ
ノマー及び光重合開始剤、安定剤、発色剤、密着促進
剤、染料などを添加物として配合されたものが一般的で
ある。フォトエッチングレジストの塗布方法としては、
ロールコーティングなどによる液状レジストのコーティ
ング法、電着塗装法、静電塗装法、ドライフィルム法な
どプリント回路網加工に行われている方法に適応でき
る。
ては、ガラスエポキシ、紙エポキシ、紙フェノール、ガ
ラスポリイミドなどの繊維強化の複合素材、及びフレキ
シブル性を持ったポリイミド、テフロン、ポリエステル
などの耐熱性樹脂及びメタルコアが用いられる。またプ
リント回路網が形成される導体には、電解銅箔、圧延銅
箔が一般的であるが、アルミニウム合金などの金属箔一
般及び金属板が用いられる。
磨、化学研磨を行い基板表面を清浄化した後、前述のフ
ォトエッチングレジストを塗布し、回路原版であるフォ
トマスクを介して紫外線照射し必要部分のレジストを光
硬化させる。
た未硬化の部分を取り除く工程が現像であり、現像液と
して0.7〜1.5%の炭酸ソーダの水溶液に消泡剤を
添加したものが一般的に用いられる。本発明では現像液
としてこの炭酸ナトリウムの水溶液の代わりに、有機ア
ルカリ水溶液、特に第四級アンモニウム水酸化物の水溶
液を、消泡剤の添加をすることなく使用するものであ
る。
酸化物は、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・OH- (R
は炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のヒド
ロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアルキル
基)で表され、具体的には、テトラメチルアンモニウム
水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラ
プロピルアンモニウム水酸化物、トリメチルエチルアン
モニウム水酸化物、ジメチルジエチルアンモニウム水酸
化物、トリエチルメチルアンモニウム水酸化物、トリメ
チル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物、
トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸
化物等が挙げられる。これらの第四級アンモニウム水酸
化物中、特にテトラメチルアンモニウム水酸化物、トリ
メチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物
が好適に用いられる。
水酸化物の濃度が0.05〜1.0%、好ましくは0.
1〜0.5%であり、温度は20〜40℃、好ましくは
25〜35℃である。第四級アンモニウム水酸化物の濃
度が高過ぎる場合は、紫外線照射された感光部のフォト
レジストの密着性が低下するため、細線回路上のエッチ
ングレジストが流れるので、微細回路加工ができなくな
る。また濃度が低過ぎる場合は、未硬化のフォトエッチ
ングレジストの除去が不完全であり、回路間で断線不良
を発生させる要因となる。なおこのような条件では消泡
剤の添加は必要が無く、液のpHは9〜13の範囲で使
用される。
像液として使用する場合、アルカリ種の濃度が低く、フ
ォトレジストの溶解に伴って現像液中のアルカリ濃度が
低下する。この場合は消費された分の第四級アンモニウ
ム水酸化物を補充することによって液寿命を延ばすこと
ができるが、現像液のpH変化が大きくなるので濃度管
理をより細かく行う必要がある。
ルカリ種の濃度を上げ緩衝液を加えることによってpH
を安定化させる方法が効果的である。この緩衝液として
は第四級アンモニウム重炭酸塩が好適に用いられる。現
像液中の第四級アンモニウム水酸化物を炭酸塩化させれ
ば重炭酸塩となるが、第四級アンモニウム重炭酸塩を用
いる方法が扱い易さとコストの点から有利である。
炭酸塩は、一般式[(R1 )3 N−R]+ ・HCO3 -
(Rは炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1〜3の
ヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素数1〜3のアル
キル基)で表され、具体的にはテトラメチルアンモニウ
ム重炭酸塩、テトラエチルアンモニウム重炭酸塩、テト
ラプロピルアンモニウム重炭酸塩、トリメチルエチルア
ンモニウム重炭酸塩、ジメチルジエチルアンモニウム重
炭酸塩、トリエチルメチルアンモニウム重炭酸塩、トリ
メチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム重炭酸
塩、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム
重炭酸塩等が挙げられる。これらの第四級アンモニウム
重炭酸塩の中、特にテトラメチルアンモニウム重炭酸
塩、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム
重炭酸塩が好適に用いられる。
モニウム重炭酸塩の混合液の水溶液で現像を行う場合、
第四級アンモニウム水酸化物の濃度は、0.2〜3.0
%、好ましくは0.5〜2.5%の濃度範囲であり、第
四級アンモニウム重炭酸塩の濃度は、第四級アンモニウ
ム水酸化物の等モル濃度以上とする必要がある。これに
よりpHは9.0〜11.0となり、安定した現像を行
うことができる。
の現像液を複数のノズルより吹き付ける方法が取られ
る。吹き付けに用いるノズルはフルコーン型のものが通
常用いられるが、ファンジェット型、ホロコーン型を使
用することもできる。またノズルから吐出液を基板上に
均一に当てるため、ノズルを取り付けた配管(マニホー
ルド)を機械的に動かすオッシレーション機能が付いた
現像機を用いることが微細な回路網を形成する上で望ま
しい。
グレジストと現像条件によって異なるが、現像機の有効
寸法をコンベア速度により割った数値を用いて行われ
る。この設定の目安は、フォトエッチングレジストを貼
り付けた基板を現像液に通して未感光のフォトレジスト
が除去される場所が、現像機の有効寸法の1/2〜2/
3の位置になるように設定することが望ましい。現像液
の基板は、エアナイフによる水切り後、できるだけ早く
水洗し、エッチングを行い、プリント配線板の回路網が
形成する。
発明はこれらの実施例により制限されるものではない。
なお各実施例及び比較例の測定結果を表1〜表3に示
す。各表において、−は現像液のアルカリ度が低下して
ドライフィルムが溶解しなかったものであり、×は泡立
ちが50cmを越え、現像不能となったので中断したも
のである。
シ両面銅張積層板を、#600のバフ(角田製作所製)
を用い、バフブラシ研磨機(大日本スクリーン社製、G
MP−600)にて銅表面を研磨した後、水洗、乾燥
し、清浄基板を得た。この清浄基板にアルカリ現像型ド
ライフィルム(旭化成製、サンフォートAQ3065)
をラミネートし露光前の基板(ラミネート基板)を得
た。
は、ライン幅0.025mm、0.05mm、0.07
5mm及び0.10mmのラインを0.5mm間隔で配
したシグナルラインを検査するテストパターン(L)と
テストパターン(L)を反転させて得られるライン間隔
を検査するテストパターン(S)を有するもので、これ
を反転させた回路網を印刷したポリエステル製のネガフ
ィルムを介して紫外線を照射し、露光基板を得た。
ベア上下にスプレーを配置し、一定の圧力で基板の表面
に現像液が当たる装置を使用した。現像機で処理された
基板は現像機に取り付けられたエアナイフによって水切
り後水洗され、塩化第二鉄エッチング液にてエッチング
されるように水洗機、エッチング機を直列に配置した。
ウム水酸化物の0.15%水溶液を入れ、25℃の条件
で前述の露光基板を処理しエッチング後の細線回路の仕
上がり精度を、回路網加工できる最小の導体幅、導体間
隔を観察することによって測定した。露光基板の処理
後、現像液へのドライフィルムの溶解量が0.08m2
/リッターとなるように前述のドライフィルム(旭化成
製AQ3065)を溶け込ませた後、その時点での現像
機のタンク内の現像液の液面上の泡立ち高を測定すると
共に、現像液100mlをサンプリングし濾紙にて濾過
して、濾紙上に残る残留物重量を測定すると共に、前述
の露光基板を処理し、エッチング後の細線回路の仕上が
り精度を、回路網加工できる最小の導体幅、導体間隔を
観察することによって測定した。
酸化物の水溶液の濃度を2.0%とし、これに同量のテ
トラメチルアンモニウム重炭酸塩3.0%水溶液を加え
た混合液を用いる他は実施例1と同じ条件で露光基板を
処理し、ドライフィルムの溶解量毎の現像液の泡立ち高
さと、現像液リッター当たりの濾過後の残留物重量を測
定すると共に、前述の露光基板を処理しエッチング後の
細線回路の仕上がり精度を、回路網加工できる最小の導
体幅、導体間隔を観察することによって測定した。その
後、更にドライフィルムの溶解量が0.08m2 /リッ
ターづつ増大するように現像液中にドライフィルムを溶
解させ、同様の測定を行った。なおプリント回路板の処
理面積は100m2 であり、第1水洗槽内の水のpHは
8.0であった。
ム水酸化物の水溶液の代わりに炭酸ナトリウム1.0%
水溶液を用いた。現像液中のドライフィルムの溶解量が
0.03m2 /リッターを越えると現像機のシンク内の
現像液の液面上の泡立ち高さが50cmを越え、現像機
内から溢れる状態となったため実験を中断した。
9)を0.1%添加し、実施例1と同じ条件で露光基板
を処理しドライフィルムの溶解量毎の現像液の泡立ち高
さと、現像液1リッター当たりの濾過後の残留物重量を
測定すると共に、前述の露光基板を処理しエッチング後
の細線回路の仕上がり精度を、回路網加工できる最小の
導体幅、導体間隔を観察することによって測定した。な
おプリント回路板の処理面積は100m2 であり、第1
水洗槽内の水のpHは9.5あった。
重量(mg/l) DFR溶解量(m2 /L) 0 0.08 0.16 0.25 実施例1 0 100 − − 実施例2 0 110 160 200 比較例1 0 × × × 比較例2 0 220 500 1470
板の処理を繰返した。その結果、現像処理はプリント回
路板を約360m2 処理し、溶解固形分(フォトレジス
ト)が1.2%となるまで現像処理を行うことができ
た。
板の処理を繰返した。その結果、現像処理はプリント回
路板を約120m2 処理し、現像液の溶解固形分(フォ
トレジスト)が0.4%となるまで行うことができた。
リント配線板の形成工程で本発明の現像液を用いること
により、発泡性が小さいので消泡剤が不要であり、現像
液中の不溶解成分が少なくなり、プリント配線板の仕上
がり精度が向上する。また本発明の現像液を用いた場合
には洗浄水のpHが低くなり、使用後の水洗を容易に行
うことができる。更に本発明の現像液は従来の炭酸ナト
リウム水溶液を用いた場合と比較してプリント回路板を
約3倍処理することができる。従って本発明の方法によ
りプリント配線網の微細回路加工がより安定的に製造で
きるようになり、本発明の工業的に意義が大きい。
Claims (6)
- 【請求項1】プリント配線板の形成工程で、エッチング
レジストとして光硬化型のフォトエッチングレジストを
貼着しフォトマスクを介して紫外線露光後、アルカリ性
水溶液を用いて現像しエッチングレジスト回路を形成す
る工程において、現像液に有機アルカリ水溶液を用いて
現像液の発泡性を抑制し、消泡剤を使用をせずに該回路
を形成することを特徴とするプリント配線板の製造法 - 【請求項2】有機アルカリ水溶液が、一般式[(R1 )
3 N−R]+ ・OH-(Rは炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のヒドロキシ置換アルキル基、R1
は炭素数1〜3のアルキル基)で表される第四級アンモ
ニウム水酸化物が0.05〜1.0重量%で、pHが9
〜13の水溶液である請求項1のプリント配線板の製造
法 - 【請求項3】第四級アンモニウム水酸化物がテトラメチ
ル化アンモニウム水酸化物またはトリメチル(2−ヒド
ロキシエチル)アンモニウム水酸化物である請求項第2
項のプリント配線板の製造法 - 【請求項4】第四級アンモニウム水酸化物が0.2〜
3.0重量%の水溶液に、一般式[(R1 )3 N−R]
+ ・HCO3 - (Rは炭素数1〜3のアルキル基または
炭素数1〜3のヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素
数1〜3のアルキル基)で表される第四級アンモニウム
重炭酸塩を、該第四級アンモニウム水酸化物のモル濃度
以上に添加することにより、現像液の安定性を向上させ
る請求項2のプリント配線板の製造法 - 【請求項5】第四級アンモニウム重炭酸塩が、テトラメ
チルアンモニウム重炭酸塩またはトリメチル(2−ヒド
ロキシエチル)アンモニウム重炭酸塩である請求項4の
プリント配線板の製造法 - 【請求項6】一般式[(R1 )3 N−R]+ ・OH- で
表される第四級アンモニウム水酸化物と、一般式[(R
1 )3 N−R]+ ・HCO3 - (Rは炭素数1〜3のア
ルキル基または炭素数1〜3のヒドロキシ置換アルキル
基、R1 は炭素数1〜3のアルキル基)を含有すること
を特徴とするプリント配線板の製造用現像液
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31676593A JP3328858B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | プリント配線板の製造法および現像液 |
US08/347,889 US5538832A (en) | 1993-12-16 | 1994-12-01 | Developing solution for producing printed circuit boards and a process for producing printed circuit boards wherein the developing solution comprises a quaternary ammonium hydroxide and a quaternary ammonium carbonate |
KR1019940033674A KR100357292B1 (ko) | 1993-12-16 | 1994-12-12 | 프린트배선판제조용현상액및프린트배선판의제조방법 |
TW083111590A TW275182B (ja) | 1993-12-16 | 1994-12-13 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31676593A JP3328858B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | プリント配線板の製造法および現像液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07168370A true JPH07168370A (ja) | 1995-07-04 |
JP3328858B2 JP3328858B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18080682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31676593A Expired - Lifetime JP3328858B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | プリント配線板の製造法および現像液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3328858B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008205103A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用テープキャリアの製造方法 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP31676593A patent/JP3328858B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008205103A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Hitachi Cable Ltd | 半導体装置用テープキャリアの製造方法 |
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---|---|
JP3328858B2 (ja) | 2002-09-30 |
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