(57)【要約】【課題】平行光露光機を用いた推奨露光量程度の平行光露光で、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件のもとに、所要の裾引き傾斜部を永久レジスト層の側壁部に形成すること。【解決手段】ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層１３上にマスクフィルム１４を配置し、更にマスクフィルム１４上に、光透過性の光拡散シート１５を配置し、光拡散シート１５を通して平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層上にマスクフィルムを配置し、更に前記マスクフィルム上に、光透過性の光拡散シートを配置し、前記光拡散シートを通して平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを含む永久レジスト層の形成方法。
【請求項２】
前記光拡散シートとして、ヘイズＸが４５％≦Ｘ≦６０％となる光拡散シートを用いて前記露光プロセスを実行する請求項１記載の永久レジスト層の形成方法。
【請求項３】
ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層上にマスクフィルムを配置し、更に前記マスクフィルム上に、レンチキュラレンズ、複数の球面レンズあるいは複数の非球面レンズを備えた拡散系の光学レンズシートを配置し、前記光学レンズシートを通して平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを含む永久レジスト層の形成方法。
【請求項４】
前記マスクフィルム上の特定部分にのみ、前記光拡散シートあるいは前記光学レンズシートを配置して前記露光プロセスを実行する請求項１〜３の何れか１項記載の永久レジスト層の形成方法。
【請求項５】
ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層上にマスクフィルムを配置し、前記永久レジスト層の露光面に対して光軸を所定角度傾斜させた状態で、前記露光面に垂直な軸線周りに前記露光面あるいは光源を回転させながら平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを含む永久レジスト層の形成方法。
【請求項６】
永久レジスト層の厚さｔと、永久レジスト層の側壁に形成する裾引き傾斜部の突出長ｓのと比（ｓ／ｔ）が、０．１０≦（ｓ／ｔ）≦０．２０を満たすべく、前記露光プロセスを実行する請求項１〜５の何れか１項記載の永久レジスト層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント配線板等の絶縁カバーコートとして用いられる永久レジスト層の形成方法に関し、特に、ネガ型の感光性レジストによる永久レジスト層の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久レジスト層は、プリント配線板やプリント回路基板の絶縁カバーコートとして、その簡便さ、コート被覆厚さの均一性という利点から広く利用されている。
【０００３】
通常広く用いられている永久レジスト層は、ネガ型の感光性レジスト（ネガティブレジスト）であり、露光・現像プロセスを伴う写真法によって所定パターンに形成される。
【０００４】
プリント配線板やプリント回路基板の絶縁カバーコートとして用いられる永久レジスト層は、基板上の導体回路間に固体・液体を問わず、異物が介在するのを防ぎ、導体回路がショートしないようにする、導体回路同士または導体回路と異なる物体との機械的な接触・摩擦が生じるのを防ぐよう保護する、電子部品の実装時にはんだ等が導体回路間に侵入するのを防ぐ等の効果がある。
【０００５】
プリント配線板やプリント回路基板の表面に所定パターンで形成された永久レジスト層の耐熱衝撃性を改善するために、永久レジスト層の側壁を裾引き状に傾斜させることが有効であることが知られている。このことに鑑み、永久レジスト層の厚みｔに対する裾引き傾斜部（すそ部）の突出長ｓの比（ｓ／ｔ）を、０．２よりも大きい値に設定することにより、耐熱衝撃性保持回数が２００回を上回る性能を得る提案がなされている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
裾引き傾斜部の長さにかかわらず、永久レジスト層の側壁を裾引き状に傾斜させることにより、永久レジスト層と基板上の導体回路の間のめっき潜りや、密着強度低下を抑えることができる。
【０００７】
しかし、従来技術では、露光をオーバにするとか、現像条件をアンダにするなど、永久レジスト層の露光・現像プロセスの条件変更によって、すそ部の引き方、すそ部の引く量を調整するから、次のような問題点が生じる。
【０００８】
（１）平行光露光機を用いて形成された永久レジスト層の裾引き傾斜部の長さと露光量との関係は、永久レジスト層厚さが５０μｍであると、図８に例示されているようになる。永久レジスト層の推奨露光量が１００〜１５０ｍＪであっても、この永久レジストに関し、（ｓ／ｔ）＞０．２となるような裾引き傾斜部（裾長さ１０μｍ以上）を形成するには、４００ｍＪ以上の露光量を必要とする。これにより、露光時間が長くなり、価格上昇の原因になる。
【０００９】
また、露光量が推奨露光量の２．５倍〜４倍になることから、レジスト上層が過照射となり、過度にレジスト表層部が収縮する。これによってフレキシブルプリント回路基板が被覆対象である場合には、基板の著しい反りを生じる。特に、永久レジスト現像前の露光を長くすると、急激な永久レジスト層の硬化が生じるため、硬化による歪み応力が大きくなる。この歪み応力は、永久レジスト層の密着強度を低下し、薬品耐性やはんだ耐性、耐熱衝撃性の低下を招く。
【００１０】
また、使用する永久レジスト層によっては、内部応力によりレジスト底部と回路面間にてアンダーカットを助長してしまう可能性がある。この場合には、後工程にめっき（金、はんだ等）が存在すると、レジスト回路間にめっきが潜り込んでしまう虞れがある。
【００１１】
（２）現像条件をアンダにすると、レジスト開口部、特に端子や部品実装部の銅箔上にレジスト現像残渣が残る。このため、電装部品内での接続不良や端子部のめっき不良、部品実装不具合が生じる可能性が高くなる。
【００１２】
このことに対して、平行光露光ではなく、散乱光露光機によって露光を行うことが考えられる。散乱光露光機では、推奨露光量による露光でも、（ｓ／ｔ）＞０．２にすることができる。
【００１３】
しかし、散乱光露光の拡散率が高すぎ、それを制御をできないため、（ｓ／ｔ）が０．３程度まで大きくなりすぎ、精密細小なレジストパターンや開口を形成することの障害になる。
【００１４】
近年、電子機器の高性能化、小型化に伴い、プリント配線板には精密細小なパターン形成が求められるようになっており、電子部品実装部の開口は１００μｍ以下になり、（ｓ／ｔ）＞０．２〜０．３では、実装面積が顕著に減少してしまう。このため、精密細小なレジストパターンや開口を形成するのに、散乱光露光機を使用することには無理がある。細小なレジストパターンや開口を形成するには、平行光露光機を用いて裾引き傾斜部の長さは５μｍ以上１０μｍ程度以下に制御する必要がある。
【特許文献１】特開２００２−１１８３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この発明が解決しようとする課題は、平行光露光機を用いた推奨露光量程度の平行光露光で、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件のもとに、所要の裾引き傾斜部を永久レジスト層の側壁部に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明による永久レジスト層の形成方法は、ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層上にマスクフィルムを配置し、更に前記マスクフィルム上に、光透過性の光拡散シートを配置し、前記光拡散シートを通して平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを含む。
【００１７】
この発明による永久レジスト層の形成方法は、好ましくは、前記光拡散シートとして、ヘイズＸが４５％≦Ｘ≦６０％となる光拡散シートを用いて前記露光プロセスを実行する。
【００１８】
この発明による永久レジスト層の形成方法は、ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層上にマスクフィルムを配置し、更に前記マスクフィルム上に、レンチキュラレンズ、複数の球面レンズあるいは複数の非球面レンズを備えた拡散系の光学レンズシートを配置し、前記光学レンズシートを通して平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを含む。
【００１９】
この発明による永久レジスト層の形成方法は、前記マスクフィルム上の特定部分にのみ、前記光拡散シートあるいは前記光学レンズシートを配置して前記露光プロセスを実行する。
【００２０】
この発明による永久レジスト層の形成方法は、ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層上にマスクフィルムを配置し、前記永久レジスト層の露光面を光軸に対して、あるいは光軸を前記露光面に対して所定角度傾斜させた状態で、前記光軸を回転中心として光源を回転させながら平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを含む。
【００２１】
この発明による永久レジスト層の形成方法は、好ましくは、永久レジスト層の厚さｔと、永久レジスト層の側壁に形成する裾引き傾斜部の突出長ｓのと比（ｓ／ｔ）が、０．１０≦（ｓ／ｔ）≦０．２０を満たすべく、前記露光プロセスを実行する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明による永久レジスト層の形成方法では、平行露光を光拡散シートあるいは拡散系の光学レンズシートを通して露光するから、露光プロセスにおいて、光拡散シートあるいは光学レンズシートの光拡散度（光拡散率）に応じた斜光（露光面に対して垂直でない傾斜した光線）が永久レジスト層に照射され、この斜光の傾斜度に応じて永久レジスト層（感光性レジスト）の露光部外周縁が、推奨露光量程度の平行光露光で、裾引き状に拡大露光される。
【００２３】
これにより、推奨露光量程度の平行光露光のもとに、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件による現像で、光拡散シートのヘイズ、光学レンズシートの拡散度の調整によって裾引き傾斜部の大きさを制御でき、所要の裾引き傾斜部を永久レジスト層の側壁部に形成することができる。
【００２４】
また、この発明による永久レジスト層の形成方法では、永久レジスト層の露光面に対して光軸を所定角度傾斜させた状態で、露光面に垂直な軸線周りに露光面あるいは光源を回転させながら平行光露光を行うから、露光面に対する光軸の傾斜角度に応じた斜光が永久レジスト層に照射され、この斜光の傾斜度に応じて永久レジスト層（感光性レジスト）の露光部外周縁が、推奨露光量程度の平行光露光で、裾引き状に拡大露光される。
【００２５】
これにより、推奨露光量程度の平行光露光のもとに、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件による現像で、露光面に対する光軸の傾斜角度の調整によって裾引き傾斜部の大きさを制御でき、所要の裾引き傾斜部を永久レジスト層の側壁部に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この発明による永久レジスト層の形成方法の一つの実施形態を、図１（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
【００２７】
まず、図１（ａ）に示されているように、露光プロセスの前処理として、絶縁層１１の一方の面に、銅箔等の導体１２によって導体パターンを形成されたプリント配線板（基板）１０の酸洗浄、水洗浄、防錆処理、乾燥を行う。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示されているように、プリント配線板１０の導体パターン形成面１０Ａに、ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層１３を密着形成する。この永久レジスト層１３の形成は、ドライフィルムのラミネートによって、導体パターン形成面１０Ａの全面に対して行う。
【００２９】
次に、図１（ｃ）に示されているように、永久レジスト層１３上に、露光部Ａが光透過性で、非露光部Ｂが光非透過性のマスクフィルム１４を密着配置する。更に、マスクフィルム１４上に光透過性の光拡散シート１５を密着配置する。光拡散シート１５は、液晶ディプレイのバックライト等に用いられる樹脂フィルム製のものであり、光拡散率（ヘイズ：ＨＡＺＥ）によって光拡散度を定義される。
【００３０】
そして、露光プロセスとして、平行光露光機を用いて平行露光光を光拡散シート１５に照射し、光拡散シート１５を通して平行光露光を行う。露光量は永久レジスト層１３を構成する感光性レジストの標準的推奨露光量とする。
【００３１】
平行露光光は、光拡散シート１５を透過する際に拡散され、光拡散シート１５の光拡散率、つまり、ヘイズに応じた露光面ｆに対して垂直でない傾斜した光線、すなわち、斜光ｋが永久レジスト層１３の露光部Ａに照射される。この斜光ｋの傾斜度に応じて永久レジスト層（感光性レジスト）１３の露光部Ａの外周縁が、推奨露光量程度の平行光露光で、符号ａで示されているように裾引き状に拡大露光され、露光部分の感光性レジストが硬化する。
【００３２】
露光プロセス完了後に、図１（ｃ）に示されているように、マスクフィルム１４、光拡散シート１５を基板１０より取り除き、現像プロセスとして、Ｎａ２Ｃｏ３水溶液によって非露光部Ｂの未硬化の永久レジスト層１３を除去し、水洗・乾燥を行う。この現像プロセスは、レジスト現像残渣が残ることがない通常の適正現像条件によって行う。
【００３３】
その後、必要に応じて加熱等によって永久レジスト層１３の完全硬化処理を行う。これにより、図１（ｅ）に示されているように、推奨露光量程度の平行光露光のもとに、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件による現像で、永久レジスト層１３の側壁部に裾引き傾斜部１３ａが形成される。
【００３４】
この裾引き傾斜部１３ａの大きさは、光拡散シート１５のヘイズの調整によって制御でき、所要の裾引き傾斜部１３ａを永久レジスト層１３の側壁部に形成することができる。
【００３５】
上述の工程による同一の平行光露光による露光プロセス（標準的推奨露光量（１５０ｍＪ））、現像プロセスでの永久レジスト層形成で、光拡散シート１５を用いない場合（ヘイズＯ％）と、ヘイズが２０％、４５％、６０％、７５％、９０％の拡散シート１５を用いた場合の永久レジスト層を形成結果を表１に示す。この永久レジスト層形成の評価は、図２に示されている裾引き傾斜部１３ａの長さｓ（μｍ）、永久レジスト層１３の厚みｔに対する裾引き傾斜部の突出長ｓの比（ｓ／ｔ）、めっき試験、開口部寸法精度（１００±２０μｍ）について行った。めっき試験は、永久レジスト層を形成した銅箔試験片に無電解Ｎｉめっき（めっき条件：めっき液ＩＣＰニコロン、浴温度９０℃、浸漬時間２０分）を行い、永久レジスト層の開口部におけるＮｉめっきが永久レジスト層と銅箔の間に潜り込んでいないか否か（めっき潜りの有無）を見た。
【表１】
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【００３６】
光拡散シート１５の光拡散率（ヘイズ）を変更することにより、永久レジスト層の裾引き傾斜部の長さｓを制御することが可能であることが分かる。長さｓならびに比（ｓ／ｔ）が負の値の場合、永久レジスト層の側壁部がアンダーカット形状となっており、逆台形をなしていることを示す。めっき液耐性については、ヘイズ４５％以上では、十分なめっき液耐性を示し、本発明方法で作成した構造が、十分な密着性を示していることが明らかになった。ヘイズ７５％以上では、開口部が許容できなくなるほど減少した。
【００３７】
従来技術の問題点と併せて光拡散シートのヘイズＸは、図３に示されているように、４５％≦Ｘ≦６０％で、０．１０≦（ｓ／ｔ）≦０．２０であることが好ましい。
【００３８】
上述した実施形態による永久レジスト層の形成方法によれば、下記の効果が得られる。
【００３９】
（１）レジスト内部の応力を低減し、強い密着力を有する永久レジスト層を形成できる。
【００４０】
（２）レジスト層表面に光線を過照射することを避けながら、必要充分量のレジスト端部の裾引き傾斜部分を形成することができ、露光時間を短縮し、コスト増を防ぐことができる。
【００４１】
（３）現像条件を変更する必要がないので、現像アンダによる永久レジスト残渣を生じることがなく、永久レジスト残渣による接続不良、めっき不良や実装不良を防ぐことができる。
【００４２】
（４）散乱光露光機では不可能な高細小の永久レジストパターン・開口を形成することができる。
【００４３】
（５）露光量を変更することなく、ヘイズの異なる光拡散シート１５を状況に応じて選ぶことによって、任意の裾引き傾斜部長さに制御するが可能である。
【００４４】
（６）光拡散シート１５は、任意の形状、大きさに切断（裁断）加工することができるから、図４に示されているように、マスクフィルム１４上の特定部分にのみ光拡散シート１５を配置して露光プロセスを実行することにり、精密さが優先されるパターン部は裾引き傾斜部を作らず、必要最小限の部分のみに裾引き傾斜部形成することができる。
【００４５】
また、図５に示されているように、マスクフィルム１４上に、光拡散シート１５に代えて、レンチキュラレンズ、複数の球面レンズあるいは複数の非球面レンズを備えた拡散系の光学レンズシート１６を配置し、光学レンズシート１６を通して上述の実施形態と同様に平行光露光を行い、露光部分の感光性レジストを硬化させる露光プロセスを行ってもよい。
【００４６】
この実施形態では、光学レンズシート１６の光拡散度に応じた斜光（露光面に対して垂直でない傾斜した光線）ｋが永久レジスト層１３に照射され、この斜光ｋの傾斜度に応じて永久レジスト層１３の露光部外周縁が、推奨露光量程度の平行光露光で、符号ａで示すように、裾引き状に拡大露光される。
【００４７】
これにより、この実施形態でも、推奨露光量程度の平行光露光のもとに、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件による現像で、光学レンズシート６の拡散度の調整によって裾引き傾斜部１３ａの大きさを制御でき、所要の裾引き傾斜部１３ａを、好ましくは、０．１０≦（ｓ／ｔ）≦０．２０の裾引き傾斜部１３ａを永久レジスト層１３の側壁部に形成することができる。
【００４８】
光学レンズシート１６も、任意の形状、大きさに切断（裁断）加工することができるから、マスクフィルム１４上の特定部分にのみ光学レンズシート１６を配置して露光プロセスを実行することにり、精密さが優先されるパターン部は裾引き傾斜部を作らず、必要最小限の部分のみに裾引き傾斜部形成することができる。
【００４９】
この発明による永久レジスト層の形成方法の他の実施形態を、図６を参照して説明する。なお、図６において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５０】
この実施形態では、ネガティブタイプの感光性レジストによる未硬化の永久レジスト層１３上にマスクフィルム１４を配置し、永久レジスト層１３の露光面ｆに対して平行光露光機の光軸Ｌを所定角度θだけ傾斜させた状態で、露光面ｆに垂直な軸線Ｍ周りに、基板１０、マスクフィルム１４、永久レジスト層１３の積層体を回転させながら平行光露光を行う。
【００５１】
これにより、光軸Ｌの傾斜角度θに応じた斜光ｋが永久レジスト層１３に照射され、この斜光ｋの傾斜度に応じて永久レジスト層１３の露光部外周縁が、推奨露光量程度の平行光露光で、符号ａで示すように、裾引き状に拡大露光される。
【００５２】
これにより、この実施形態でも、推奨露光量程度の平行光露光のもとに、レジスト現像残渣が残ることがない適正現像条件による現像で、光軸Ｌの傾斜角度θの調整によって裾引き傾斜部１３ａの大きさを制御でき、所要の裾引き傾斜部１３ａを、好ましくは、０．１０≦（ｓ／ｔ）≦０．２０の裾引き傾斜部１３ａを永久レジスト層１３の側壁部に形成することができる。
【００５３】
これにより、過照射による大きい内部応力の発生や、レジスト現像残渣による電気的信頼性の低下を招くことなく、機械的強度、耐薬品性を向上させる所要の裾引き傾斜部１３ａを永久レジスト層１３の側壁部に生成して細小なレジストパターンや開口の形成が可能になる。
【００５４】
平行光露光機の光軸Ｌを永久レジスト層１３の露光面ｆに対して所定角度θだけ傾斜させることは、図６に示されているように、水平配置の基板１０に対して光源２１を傾斜配置する以外に、図７に示されているように、垂直水平配置の光源２１に対して基板１０を傾斜配置してもよく、この場合も、永久レジスト層１３の露光面ｆに対して平行光露光機の光軸Ｌを所定角度θだけ傾斜させた状態で、露光面ｆに垂直な軸線Ｍ周りに、基板１０、マスクフィルム１４、永久レジスト層１３の積層体を回転させながら平行光露光を行えばよい。
【００５５】
また、図６、図７のいずれの実施形態でも、露光面ｆに代えて光源２１を、露光面ｆに垂直な軸線Ｍ周りに回転させながら平行光露光を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、この発明による永久レジスト層の形成方法の一つの実施形態を示す工程図である。
【図２】永久レジスト層の側壁部に形成する裾引き傾斜部を示す拡大図である。
【図３】永久レジスト層の厚みｔに対する裾引き傾斜部の突出長ｓの比（ｓ／ｔ）と光拡散シートの光拡散率（ヘイズ）との関係を示すグラフである。
【図４】この発明による永久レジスト層の形成方法の他の実施形態の露光プロセスを示す工程図である。
【図５】この発明による永久レジスト層の形成方法の他の実施形態の露光プロセスを示す工程図である。
【図６】この発明による永久レジスト層の形成方法の他の実施形態の露光プロセスを示す工程図である。
【図７】この発明による永久レジスト層の形成方法の他の実施形態の露光プロセスを示す工程図である。
【図８】従来の永久レジスト層の形成方法における裾引き傾斜部長さ寸法と露光量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  プリント配線板（基板）
１０Ａ  導体パターン形成面
１１  絶縁層
１２  導体
１３  永久レジスト層
１３ａ  裾引き傾斜部
１４  マスクフィルム
１５  光拡散シート
１６  光学レンズシート
２１  光源
Ａ  露光部
Ｂ  非露光部
Ｌ  光軸
Ｍ  垂直軸線
ａ  裾引き状に拡大露光された部分
ｋ  斜光
ｆ  露光面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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