(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターン上に感光性樹脂による保護皮膜が形成されているプリント配線板を純水中で煮沸し、該保護皮膜中に含まれる加水分解性塩素量を30μg/g以下とすることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記プリント配線基板の感光性樹脂による保護皮膜で覆われている配線層の配線間の最小スペースが10μmから50μmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
煮沸を８０〜１００℃の温度で、３０分から２時間の範囲内で行う事を特徴とする請求項１または２記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を搭載・実装するためのプリント配線板の製造方法に関し、さらに詳しくは、半導体集積回路を実装するためのプリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
抵抗素子や半導体部品などの電子部品の端子間を電気的に接続し、また、固着・保持するためにプリント配線板が使用される。プリント配線板には少なくとも1層以上の配線パターンがあり、電子部品の端子と接続すべきパッドなどを除き、ソルダーレジストと呼ばれる樹脂皮膜で被覆されている。ソルダーレジストには、熱硬化性樹脂のものと感光性樹脂のものがあるが、開口部の精度を上げるために、感光性樹脂が多く用いられている。
【０００３】
ソルダーレジストを塗工する前に、基板の表面に回路配線を形成する。絶縁樹脂基板の両面に銅箔を貼り付けた銅張り積層板を用意し、絶縁樹脂基板両面の銅箔間で電気的な接続を取りたい場所で絶縁樹脂基板にドリルなどで穴をあけ、穴の中に銅メッキを施す。その後、基板の両面に感光性ドライフィルムを貼り付け、露光・現像によりエッチングレジストを形成する。この基板をエッチング液に浸すことにより、回路配線が形成される。エッチングレジストを剥離し、水洗・乾燥したのち、ソルダーレジスト形成工程へ移動する。
【０００４】
感光性ソルダーレジストを形成する工程は、基板表面のほぼ全体にスクリーン印刷機によりレジストインクを塗工したのち、マスクフィルムを用いて露光する。その後、炭酸Na水溶液等の現像液により現像し、露光されていないパッド部の樹脂皮膜を除去する。さらに、加熱・硬化させることにより、ソルダーレジスト皮膜を形成する。ソルダーレジストを形成する際に使用する露光機には、マスクフィルムとプリント配線板の位置合わせを行う機構が備わっている。位置合わせ精度は、ワークサイズや露光機の性能に依存するが、通常、数十ミクロン程度である。この理由で、最近では、ほとんどのプリント配線板に感光性ソルダーレジストが使用されている。
【０００５】
従来、半導体集積回路はリードフレームにワイヤボンディング工法で電気接続され、樹脂により封止されていた。半導体集積回路の小型化・多端子化に伴い、リードのピッチが狭小化し、マザーボードへの実装が困難になってきている。そこで、プリント配線板に半導体集積回路をワイヤボンディング工法で接続し、他方の面にはハンダボールを格子状に配置するボール・グリッド・アレイが普及している。
【０００６】
最近では、さらに、多端子化をすすめるため、ワイヤボンディング工法に代わり、フリップチップ工法が増加している。フリップチップ工法では、半導体集積回路とプリント配線板に格子状に配置された端子間で電気接続をとるため、端子ピッチが同じでもワイヤボンディング工法よりも多くの端子を配置することができる。
【０００７】
半導体集積回路を搭載する基板においては、半導体集積回路の集積度の増加にあわせて、回路の配線密度が上がり、特に、上記の様なフリップチップ工法になると、さらに、基板の配線密度が増加する。配線密度を増加するにつれて、配線間のスペースが狭くなり、配線間の耐湿絶縁信頼性が低下する危険性が高くなるという問題がある。耐湿絶縁信頼性は、例えば、温度130℃、湿度85％ＲＨの高温高湿下にて、直流5Vの印可電圧を印可して評価する（ＨＡＳＴ試験）。この時、配線材料である銅がマイグレーションを起こし、電気的に短絡する場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような不具合の発生を防ぎ、配線間のスペースが狭くなっても耐湿絶縁が劣化しないプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、耐湿絶縁信頼性の低下原因が主に、感光性樹脂であるソルダーレジストであることを見出し、かつ、その原因がソルダーレジスト中に含まれる塩素であることを見出した。従って、配線密度が高くなり、配線間のスペースが狭くなったとしても、ソルダーレジスト中に含まれる加水分解性塩素量を低下させることにより、耐湿絶縁信頼性の高い基板を得ることができる。すなわち、配線パターン上に感光性樹脂による保護皮膜（ソルダーレジスト）が形成されているプリント配線板を純水中で煮沸し、該保護皮膜中に含まれる加水分解性塩素量を30μg/g以下とすることを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【００１０】
また、感光性樹脂による保護皮膜で覆われている配線層の配線間の最小スペースが10μm以上、50μm以下である基板に対して有効である。配線間の最小スペースがこの範囲にあることで耐湿絶縁信頼性の効果が特に顕著となる。最小スペースが大きくなると、ソルダーレジストの加水分解性塩素量を低下させなくても、特に問題は発生しない。最小スペースが小さくなると、耐湿絶縁信頼性の問題が発生する可能性がある。
【００１１】
また本発明は、配線パターン上に感光性樹脂による保護皮膜が形成されているプリント配線板を純水中で煮沸することを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
煮沸後の加水分解性塩素量が30μｇ/g以下であることが好ましい。
【００１２】
感光性樹脂による保護皮膜の厚さが薄いとピンホール等が発生しやすくなり、保護皮膜中に含まれる加水分解性塩素量を低下させても、耐湿絶縁信頼性が低くなる可能性が高い。また、保護皮膜の厚さが厚くなると、保護膜中の残存溶媒が残りやすくなり、作業性に問題が出る。これらの点から感光性樹脂による保護皮膜の厚さは10μm以上、80μm以下であることが好ましい。
【００１３】
プリント配線坂を製造する際に加水分解性塩素を除去するための煮沸洗浄の温度は80℃〜100℃が好ましく、煮沸時間は適宜設定すればよいが、30分〜２時間で効果が認められる。
【００１４】
本発明で加水分解性塩素とは、純水中で煮沸したときに純水中に抽出する塩素をいう。
具体的にはソルダーレジストの主成分であるエポキシ樹脂の製造時に生成される反応副生物（例えば構造：Ph-O-C・CC・OCl，Ph:ベンゼン環）に含まれる塩素が該当する。ソルダーレジストの成分中で強固に化学結合して純水中に抽出しないもの、たとえばソルダーレジスト色素中の塩素は加水分解性塩素ではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の効果を実証するために、プリント配線板として櫛形電極基板を用いた。これは配線パターンを櫛形電極としたものである。図１の平面図と図２の断面図を用いて説明する。絶縁樹脂板１３の両面に厚さ１８μｍの銅箔１４が形成された銅張り積層板１５（三菱ガス化学製  BT832）の銅箔１４を櫛形形状にエッチングすることにより、配線幅／スペースが、30μm/30μmの櫛形電極配線２を形成した。このとき外部との導通をとるために外部電源接続端子３を同時に設けている。そしてこの櫛形電極配線上に、ソルダーレジスト１２（太陽インキ製造社製  PSR4000  AUS5）をスクリーン印刷により、印刷し、乾燥、露光、現像、熱硬化させた。硬化後のソルダーレジストの膜厚は、25μmであった。
なお、乾燥、露光、現像、熱硬化の条件は以下の通りである。
【００１６】
0003933519.tif 000002
本方法で作製したソルダーレジスト付き櫛形電極基板を、純水中で煮沸洗浄を行った。煮沸洗浄温度は９５℃で煮沸洗浄時間は、10分、20分、30分、60分である。
上記の様に、煮沸洗浄を行った基板、行っていない基板をテストサンプルとして、耐湿絶縁信頼性の試験を行った。
耐湿絶縁信頼性の試験条件は以下の通りである。
【００１７】
温度：130℃
湿度：85%
印可電圧：5VDC
試験時間：100時間
試験終了後、絶縁抵抗を測定し、10ＭΩ以下を不合格判定した。
【００１８】
また、試験基板のソルダーレジストに含まれる加水分解性塩素量を以下のようにして測定した。
ソルダーレジスト付き基板を30mm×30mmの大きさにし、その基板５枚を20mlの純水のはいったテフロン（登録商標）製耐圧密閉容器中におさめ、純水中で95℃で24時間煮沸した。９５℃から室温まで温度勾配-70℃／時間で冷却後、抽出した純水中に含まれる塩素量をイオンクロマトグラフにより測定し、ソルダーレジストの単位重量当たりに含まれる加水分解性塩素量に換算した。
【００１９】
以上のように作製した基板の耐湿絶縁信頼性および加水分解性塩素量を測定した結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
Ｌ／Ｓ=３０／３０μm  櫛形電極試験結果
0003933519.tif 000003
【００２１】
表１に示すように、配線回路幅(Ｌ)／スペース(Ｓ)=３０／３０μmの櫛形電極基板の耐湿絶縁信頼性は、ソルダーレジスト中に含まれる加水分解性塩素量が低下するにつれて耐湿絶縁信頼性が増加し、加水分解性塩素量が30μg/g以下になると不良が発生していない。
【００２２】
【発明の効果】
配線回路を保護する感光性樹脂からなる保護被膜（ソルダーレジスト）中に含まれる加水分解性塩素量を低下させることにより、耐湿絶縁信頼性の高いプリント配線板を得ることができ、特に、半導体集積回路を搭載するプリント配線板に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施例において使用した櫛形電極基板の一例を示す平面図である。
【図２】  櫛形電極基板の構成の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１---プリント配線板
２---櫛形電極配線
３---外部電源接続端子
１２---ソルダーレジスト
１３---絶縁樹脂板
１４---銅箔
１５---銅張り積層板
【図１】
0003933519.tif 000004
【図２】
0003933519.tif 000005