(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着レジスト塗布物の製造方法であって、電着工程において、該工程を実行する間、コーテイング槽の下部より上部に向けて電着レジスト液を強制的に流すと共に、該工程の初期、被電着物をコーテイング槽に投入する際に、投入される該被電着物にコーテイング槽の液面直下部にて電着レジスト液を散布することを特徴とする製法。
【請求項２】
前記のコーティング槽が、その側壁を隔膜とし、その底面が混合槽に開放された槽として該混合槽中に設けられた槽である請求項１に記載の製法。
【請求項３】
前記の電着レジスト液の上向流が、その流れに直交するコーテイング槽の断面において均一に流されるものであり、その流量が３．０〜４．０m3/m2/min.である請求項１又は２に記載の製法。
【請求項４】
前記の電着レジスト液の上向流が、ポンプのデリバリーに接続され、前記のコーテイング槽の直下部に配された箱体であって、その上板に等ピッチに配された通孔を有する箱体より噴出させられる該電着レジスト液にて発生させられる請求項３に記載の製法。
【請求項５】
前記の電着レジスト液の散布流が被電着物の表・裏面に向けて該被電着物の幅方向に均一に噴出させられるものであり、その流量が０．０５〜０．１５m3/m/min. である請求項１又は２に記載の製法。
【請求項６】
前記の電着レジスト液の散布が、ポンプのデリバリーに接続され、前記のコーテイング槽の液面直下部に、該コーティング槽に投入される被電着物の表・裏面を挟むように平行に配された管であって、該管の軸方向に両管のそれらが対向するように等ピッチに設けられたスプレイノズル、又は該管の軸方向に両管のそれらが対向するように形成されたスリットより噴出させられる電着レジスト液にて行われる請求項５に記載の製法。
【請求項７】
前記の被電着物がプリント配線基板、リードフレーム、ＩＣパッケージ、その表面に導電膜を形成されたプラスチックフィルム、射出成形基板、シリコンウエハ、金属板である前記の請求項１乃至６のいずれか１に記載の製法。
【請求項８】
電着レジスト塗布物の製造装置であって、少なくとも、電解レジスト液の循環ラインと、所定組成の電着レジスト液を貯留すると共に、該電着レジスト液の循環のためのポンプ井としても機能する混合槽と、該混合槽の内部に隔膜をその側壁とし、その底面を該混合槽に開口した槽として設けた被電着物を収容し電着操作を行うためのコーティング槽と、を備えてなり、該循環ラインが、少なくとも、該電着レジスト液を該混合槽の下部から抜き出し該コーティング槽の直下部に該コーティング槽の断面において均一な流速となるように放出して該コーティング槽中を下から上に向けて流れる該電着レジスト液の流れを形成させるための第１循環ラインと、該電着レジスト液を該混合槽の下部から抜き出し該コーティング槽の液面直下部に、該コーティング槽に投入される被電着物の表・裏面に向けて放出して該電着レジスト液を該被電着物の幅方向に均一に散布するための第２循環ラインと、を備えてなるものであることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記の電着レジスト液の上向流形成手段が、ポンプのデリバリーに接続され、前記のコーテイング槽の直下部に配された箱体であって、その上板に該電着レジスト液を整流・放出可能な通孔が等ピッチに配された箱体である請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記の電着レジスト液の上向流形成手段が、それにて形成される上向流が前記のコーテイング槽中をその断面全体に渡って均一に流れ、且つその流量が３．０〜４．０m3/m2/min.となるように通孔が配されたものである請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記の電着レジスト液の散布手段が、ポンプのデリバリーに接続され、前記のコーテイング槽の液面直下部に、該コーティング槽に投入される被電着物の表・裏面を挟むように平行に配された管であって、該管の軸方向に等ピッチに配されたスプレイノズル、又は該管の軸方向に形成されたスリットを、両管のそれらが対向するように有する管である請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記の電着レジスト液の散布手段が、それにて形成される散布流が前記のコーティング槽に投入される被電着物の表・裏面に向けて該被電着物の幅方向に均一に散布され、その流量が０．０５〜０．１５m3/m/min. となるようにスプレイノズル又はスリットが備えられたものである請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電着レジスト塗布物の製造方法及びそのための装置に関し、更に詳しくは、改良された電着工程及びそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板やリードフレーム等の製造プロセスにおいて、それらの表面に選択的なメッキやエッチング等を施すために電着レジストを保護膜として利用する方法がある（電着レジストを用いたメッキ用又はエッチング用の画像形成法の基本構成を図５に示す）。
【０００３】
この電着レジストは選択的なメッキやエッチング等を施すための保護膜として用いられるので、該電着レジストは被電着物の表面に均一な厚みで、且つ所定の密着性をもって形成されねばならない。
【０００４】
そのためには、被電着物が電着レジスト液と接触する際、被電着物の表面が迅速に該電着レジスト液にて濡れること、すなわち被電着物の表面と該電着レジスト液との間には異物が存在しないことが要求される。そのような異物としては、電着工程の前の工程から被電着物に同伴して持ち込まれる水や薬剤等に加え、電着工程の過程において被電着物表面に電気化学的反応の結果発生する気泡がある。
【０００５】
その対策としては、被電着物と電着レジスト液との接触時間を長くする方法（主に良好な被電着物表面の濡れ性の確保）や被電着物に機械的な振動を与える方法（主に気泡の排除）があるが、前者についてはその時間が長くなり過ぎると保護すべき表面の侵食が生じてしまうし、後者については所望特性を満足し得る電着の結果物が得られなかった（特に微細パターンの形成を要するものについて）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決して、信頼性に優れたレジストパターンを形成し得る電着レジスト塗布物の製造方法及びそのための装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電着レジスト塗布物の製造方法であって、電着工程において、該工程を実行する間、コーテイング槽の下部より上部に向けて電着レジスト液を強制的に流す（図１参照）と共に、該工程の初期、被電着物をコーテイング槽に投入する際に、投入される該被電着物にコーテイング槽の直下部にて電着レジスト液を散布する（図２参照）ことを特徴とする。
【０００８】
前記のコーティング槽は被電着物表面に実際に電着レジストを塗布（より正確には、電着レジストの保護膜を電気化学的反応にて形成させる）するための槽であるが、その側壁面を隔膜とし、その底面が混合槽に開放された槽として該混合槽中に設けられた槽であることが好ましい。被電着物表面に所定の流速で電着レジスト液を流すことができると共に、所定の電気化学反応を行わせることができるからである。尚、電気化学的反応のための電極（図示せず）は、混合槽中の、該隔膜に近接する位置にそれぞれ配される。尚、隔膜としては、該電着レジスト液、特に溶剤成分に侵されないものであって、該コーティング槽から該混合槽への該電着レジスト液のオーバーフローによる流出が可能な程度の仕切り機能を有し、該電極と被電着物間の電気の流れを疎外しない程度の孔径を有するものを市販品の中から適宜選定すればよい。
【０００９】
前記の電着レジスト液の上向流が、その流れに直交するコーテイング槽の断面において均一に流されるものであり、その流量が少なくとも３．０〜４．０m3/m2/min.であることが好ましい。ここで、該電着レジスト液の上向流は、被電着物の表・裏面に沿って流される。尚、単位中の“m2”は、該コーテイング槽の単位断面積である。
【００１０】
更に、前記の電着レジスト液の散布流が被電着物の表・裏面に向けて該被電着物の幅方向に均一に噴出させられるものであり、その流量が０．０５〜０．１５m3/m/min. である。尚、単位中の“m ”は、該被電着物の投入方向に直交する方向における該被電着物の単位長さ（以下、特に断りがない限り、幅という）である。
【００１１】
本発明の製造方法において、被電着物としてはプリント配線基板、リードフレームやＩＣパッケージが代表的なものであるが、もちろん目的を同じくするものであればこれらの用途に限定されない。そのようなものとしては、その表面に導電膜を形成されたプラスチックフィルム、射出成形基板、シリコンウエハ、金属板が挙げられる。
【００１２】
また本発明は、電着レジスト塗布物の製造装置であって、少なくとも、電解レジスト液の循環ラインと、所定組成の電着レジスト液を貯留すると共に、該電着レジスト液の循環のためのポンプ井としても機能する混合槽（Ｖ１）と、該混合槽の内部に隔膜をその側壁とし、その底面を該混合槽に開口した槽として設けた被電着物を収容し電着操作を行うためのコーティング槽（Ｖ２）と、を備えてなり、該循環ラインが、少なくとも、該電着レジスト液を該混合槽の下部から抜き出し該コーティング槽の直下部に該コーティング槽の断面において均一な流速となるように放出して該コーティング槽中を下から上に向けて流れる該電着レジスト液の流れを形成させるための第１循環ライン（図１図示のポンプ（Ｐ１）とフィルター（Ｆ１）を流れの方向に順に擁するラインがその１例である）と、該電着レジスト液を該混合槽の下部から抜き出し該コーティング槽の液面直下部に、該コーティング槽に投入される被電着物の表・裏面に向けて放出して該電着レジスト液を該被電着物の幅方向に均一に散布するための第２循環ライン（図２図示のポンプ（Ｐ２）とフィルター（Ｆ２）及び流路切替弁（Ｂ）を流れの方向に順に擁するラインがその１例である。尚、このラインにおいて、該電着レジスト液の散布は該流路切替弁の一方の出口、すなわち図面上で上方に向かうラインを経由してなされるが、前記の通り、この散布は電着工程の初期、被電着物をコーテイング槽に投入する際にのみ必要故、その時以外は、該流路切替弁は他方の出口、すなわち図面上で左方に向かうラインに“開”の状態におかれる）と、を備えてなるものであることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記の電着レジスト液の上向流形成手段が、ポンプのデリバリー（図示ではフィルターＦ１の後流）に接続され、前記のコーテイング槽の直下部に配された箱体であって、その上板に該電着レジスト液を整流・放出可能な通孔が等ピッチに配された箱体（Ｎ１）（詳細は図示せず。具体的には水処理装置の補機として市販されているものの中から適宜選定すれば良い）が好ましい。その流れの均一性を確保するのに資するからである。尚、該電着レジスト液の上向流を前記のコーテイング槽中をその断面全体に渡って均一に、且つその流量が３．０〜４．０m3/m2/min.となるように流すことができるものであれば、その形態は、例えば、スプレイ管群であってもよい。
【００１４】
更に、前記の電着レジスト液の散布手段が、ポンプのデリバリー（図示ではフィルターＦ２及び流路切替弁（Ｂ）の後流）に接続され、前記のコーテイング槽の液面直下部に、該コーティング槽に投入される被電着物の表・裏面を挟むように平行に配された管であって、該管の軸方向に等ピッチに配されたスプレイノズル、又は該管の軸方向に形成されたスリットを、両管のそれらが対向するように有する管（Ｎ２）（詳細は図示せず。具体的には水処理装置の補機として市販されているものの中から適宜選定すれば良い）が好ましい。勿論、該散布手段の要件は、それにて形成される散布流が該コーティング槽に投入される被電着物の表・裏面に向けて該被電着物の幅方向に均一に散布されること、その流量が０．０５〜０．１５m3/m/min. となるように散布し得ること故、その形態はスプレイ管やスリット管に限定されない。
【００１５】
尚、図１及び図２に示された「回収槽（Ｖ３）」とは、従来の製造方法にても用いられているものであって、図３に示すような第３の循環ライン（電着レジスト液をポンプ（Ｐ３）にて混合槽（Ｖ１）の下部から抜き出し、フィルター（Ｆ３１）（一般的には、カートリッジフィルターが用いられる。前記の第１及び第２循環ライン並びに後述の第４循環ラインのそれらも同様）にて該電着レジスト液中の外部由来のきょう雑物を予め除去した後、粒子ろ過装置（Ｆ３２）（一般的には、中空糸型の限外ろ過器が用いられる）にて該電着レジスト液中の所定成分に分別し、所定の槽に該分別されたそれぞれの成分を戻すライン）を用いて該粒子ろ過装置にて分別された該電着レジスト液中の安定剤成分リッチなろ過液：Ｂを一旦受け入れ、電着工程にて消費された該電着レジスト液中の樹脂成分を必要に応じて補充し、該電着レジスト液を所定の組成範囲内にコントロールするためのものである。尚、該粒子ろ過装置にて分別された他方の成分、すなわち該電着レジスト液中の樹脂成分リッチなろ過液：Ａは、図示の通り、コーティング槽（Ｖ２）に循環させられる。
【００１６】
また、これも従来の製造方法にても用いられているものであるが、混合槽（Ｖ１）には、図４に示すような第４の循環ライン、すなわち電着レジストの温度をコントロールするための循環ライン（電着レジスト液をポンプ（Ｐ４）にて混合槽（Ｖ１）の下部から抜き出し、フィルター（Ｆ４）にて該電着レジスト液中のきょう雑物を予め除去した後、熱交換器（Ｈ）にて間接加熱する構成）も設けるのが一般的である。
【００１７】
尚、これらの各循環ラインは、原則として個別のラインとするが、各ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）のサクションはすべて混合槽の下部であり、該各ポンプのデリバリー側にはすべてフィルター（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３１、Ｆ４）が備えられているので、この部分までは共用してもよい（基数は各１基とは限らない）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、１実施態様を例として本発明を更に詳細に説明する。
【００１９】
１．装置の構成
下記の仕様（寸法は内寸である）の槽を夫々準備した。
▲１▼  混合槽：３５０mmW ×８３０mmL ×７２０mmH
▲２▼  コーティング槽：１２０mmW ×７３０mmL ×６５０mmH （その側壁面を隔膜とし、その底面は混合槽に開放させたそうであって、該混合槽に内蔵）
循環ラインは、第１から第４までの全ラインを夫々個別に準備した（各系統キャパシティーは循環量基準で下記の通りとなるよう設計した。尚、各系統の構成機器は、細かい補機を除き前述の通りのものを準備した）。
▲１▼  第１循環ライン：３００L/min.（上向流発生手段として整流ボックス−上板寸法：１２０mmW ×７３０mmL 、すなわち該コーティング槽の底面と同寸、通孔：直径３mmの孔を１０mmピッチで配置。したがってその総数は７９２個であるーを使用。上向流の流量：３．４２４m3/m2/min.）
▲２▼  第２循環ライン：８０L/min.（コーティング槽直下部における散布手段としてスプレイ管−スプレイノズル：イケウチＣＥＲＪＥＴ９０５０（スプレイ角度：９０度。尚、このスプレイノズルはファンタイプ故、スプレイは該コーティング槽に投入される被電着物の幅方向にのみ拡がる。また、該スプレイノズルはノズルの軸が液面に対し３０度下向きに設置）、その個数：１９個／管−を使用。使用時間：２０〜３０秒／回。スプレイ圧力：１kg/cm2以上。散布流量：０．１１５m3/m/min.)
▲３▼  第３循環ライン：６０〜１００ L/min. （粒子ろ過器は、ユアサコーポレーション社製の型番：ＵＦＤ−９ＭＨＦ−ＬＴを使用）
▲４▼  第４循環ライン：１００L/min.
尚、系全体の内溶液量は、３００L(リットル）である。
【００２０】
２．電着レジスト液の調整
シプレイ・ファーイースト社製ポジ型電着レジスト（商品名：ＰＥＰＲ２４００ＥＤ）を純水にて希釈（混合比＝１：１）した。
【００２１】
３．被電着用サンプルの準備
被電着物として、その表面に１８μm の厚さの銅箔を有する銅貼り積層板（日立製ＣＣＬ基板ＦＲ−４。５００mmW ×５００mmL ×１．６mmt)を準備した。
【００２２】
４．電着塗膜の特性確認試験用サンプルの製造
１項記載の装置を用い、２項記載の電着レジスト液にて、３項記載のサンプルにレジスト厚みがそれぞれ７μm となるように電着を行った（ここで、本発明のそれは、第１〜第４の循環ラインすべてを稼働させたのに対し、比較のための試験Ａでは第１の循環ラインを、比較のための試験Ｂでは第２の循環ラインを、夫々停止させて行った）。電着後の各被電着物に下記の後処理を順に施し、電着塗膜の特性確認試験用の各サンプルとした。
▲１▼  水洗
▲２▼  エアナイフ
▲３▼  温風乾燥（１０５℃×５min.）
▲４▼  露光（任意の片面。使用装置：ハイテック社製の型番がＨＴＥ−１０２Ｓ）
▲５▼  現像（１．０％炭酸ナトリウム水溶液に１２０秒間浸漬）
▲６▼  エッチング（エッチング液：５０％硝酸水溶液に室温で４分間浸漬し、露出した部分の銅箔を除去）
【００２３】
５．電着塗膜の特性確認試験
４項で準備した各サンプルを下記の要領にて夫々試験した。
▲１▼  レジストカバーリング不良の有無
サンプルの下面（銅箔を除去した部分を含む面）から該サンプルにライトを当て、目視にてレジストカバーリング不良箇所（ピンホールができているところ）を観察した。結果を表１に示す。尚、計測した範囲は該サンプル全域である。
【００２４】
【表１】
0003880024.tif 000002
【００２５】
▲２▼  膜厚の均一性
サンプルの膜厚をＵＰＡ社製のマイクロダーム（商品名）にて計測した。尚、１サンプル当たりの計測点数は９点である。結果を表１に示す。
【００２６】
【表２】
0003880024.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
上記の通り、本発明の製造方法及び装置によれば、膜厚の均一性に優れ、且つピンホールのない良好な電着レジスト塗膜を形成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１循環ラインの構成を示す系統図（槽は断面にて表示）である。
【図２】本発明の第２循環ラインの構成を示す系統図（槽は断面にて表示）である。
【図３】第３循環ラインの構成を示す系統図（槽は断面にて表示）である。
【図４】第４循環ラインの構成を示す系統図（槽は断面にて表示）である。
【図５】電着レジストを用いたメッキ用又はエッチング用の画像形成法の基本構成を示すブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
Ｖ１：混合槽
Ｖ２：コーティング
Ｖ３：回収
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４：ポンプ
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３１、Ｆ４：フィルター
Ｆ３２：粒子ろ過器
Ｂ：流路切替弁
Ｈ：熱交換器
【図１】
0003880024.tif 000004
【図２】
0003880024.tif 000005
【図３】
0003880024.tif 000006
【図４】
0003880024.tif 000007
【図５】
0003880024.tif 000008