−新製品紹介−●ドライフィルム型ソルダーレジスト「SRF SSシリーズ」
新製品開発研究所 平川 真

1 はじめに近年、エレクトロニクス製品、特に携帯電話やデジタルカメラ等の軽薄短小化、高機能化が急速に進んでいる。これに伴い需要が大きく伸びているのがFPC（フレキシブルプリント配線板）である。
FPCとは、銅箔と樹脂フィルム（主にポリイミドフィルム）で構成される、薄く、折り曲げることが可能なプリント配線板である。
プリント配線板の表面には半導体やコンデンサの部品がはんだ（solder）付けされる。この場合、はんだ付けをする場所以外を絶縁膜で覆い、隣同士の電極が導通しないように保護する必要がある。この絶縁膜をソルダーレジスト（solder resist）という。の基板表面に塗布、乾燥後に露光、現像等のパターン形成を行っFPCに用いられるソルダーレジストには、従来の硬質なプリント配ていた。これに対してレジストをフィルム状に加工したものがドライフ線板（リジッド基板）用に求められていた機能に加えて耐屈曲性、ィルム型ソルダーレジストであり、このフィルムを基板にラミネートして低反り性が求められる1）。

使用する。液状SRと比較して、連続工程に適しており生産性が良い事や溶剤乾燥が不要な事による工程簡略化、レジスト面の平坦

一方、HDD（ハードディスクドライブ）の分野においても、小型化、性等の点で優れており、使用が拡大している（表1）。

高機能化が進んできている。また、従来はHDD用途のほとんどはPC用であったが、ここ数年はDVDレコーダー、携帯音楽機器、ゲーム機器等のPC以外の製品にも搭載されるようになり、この事が需要を大きく拡大させると共に、HDDの小型化、高機能化に拍車をかけている。
HDDの小型化に伴い、ソルダーレジストが使われる部品が薄型化している。この為、従来の柔軟性の低いソルダーレジストを使用すると、基板の反りが生じる事が問題となってきた2）。
以上のようなFPC、HDD分野に共通する課題を解決するものとして、高い柔軟性を特長としたドライフィルム型ソルダーレジスト（SRF）の製品化を目指し検討を開始した。そして更に、各用途に応じた特性を付与する事でFPC、TAB（ベアチップをテープ上に搭載す3 「SRF SSシリーズ」る実装方式）分野向け製品として「SRF SS-7200」、HDD分野向けとして「SRF SS-8000」を開発したので紹介する。

3．
1 構成
2 ドライフィルム型ソルダーレジストとは我々が開発したドライフィルム型ソルダーレジスト「SRFSSシリーズ」には「SS-7200」と「SS-8000」の2グレードがある。
製品の構成を図2、外観を写真1に示す。

ソルダーレジストの大きな特徴は、回路形成に使われるエッチングレジスト等と異なり、永久材料として最終製品まで残るという点製品は樹脂の表面を使用時まで保護する保護フィルムと、ソルである。この為、ソルダーレジストには耐熱性、現像性といったレジダーレジストとなるレジスト層、そして露光後に剥すベースフィルムストとしての特性に加えて、長時間の絶縁信頼性や用途により難により構成される。レジスト層は用途により数種類の厚みグレード燃性、低コンタミ性といった製品構成材料としての特性も求められがある。

る（図1）。
ソルダーレジストは従来レジスト樹脂を溶剤に溶かした液状ソルダーレジスト（液状SR）が使用されており、これをプリント配線板等

東亞合成グループ研究年報

34

TREND 2006 第9号

3．
3 特徴
SRFの特性を表2に示す。本製品の特徴である柔軟性をはじめとする主な特性に関しては「SS-7200」及び「SS-8000」はほぼ同等な性能を示す。そこで、両グレードに共通する特性に関して「SS7200」を例にして説明する。

3．
2 使用方法SRFの使用方法及び使用条件を図3に示す。
液状SRの2液混合、脱泡、塗布（印刷）及び乾燥工程が不要であり、代わりに真空ラミネートを行なう。また、アルカリ現像型なので微細パターンを容易に形成することができる。
「SS-7200」と「SS-8000」はグレードの違いやレジスト厚みより最適条件は異なるが、同一の工程で使用できる。
（1）高い柔軟性（低反り性、耐屈曲性）
ポリイミドフィルム（25μm 厚、KAPTON100H

Dupont製）にSS-7200をラミネート、加工したサンプルを観察した。従来のソルダーレジストではキュア時の硬化収縮及び熱収縮によりフィルムが大きく反ってしまう事が多かった。これに対して、SS-7200を用いた場合はキュア後の樹脂の柔軟性が高い為、基板反りは殆んど発生していない（写真2、樹脂面が上側）。
また、柔軟性を高めることで耐屈曲性も向上しており、180°
折り曲げ試験においてクラックは発生していない。

（2）高解像度
アルカリ現像により直線性の良好なパターンを形成することができ、微細パターン有するFPCにも適用できる（写真3）。

東亞合成グループ研究年報

35

TREND 2006 第9号

のメッキ液耐性や密着性が不足していると、メッキ処理時にレジストと基板の間にメッキ液が侵入し、本来レジストに覆われている部分にメッキがかかってしまう場合がある（メッキ潜り）。
写真5は無電解Niメッキ処理（80℃, 20min）をした後に、ソルダーレジストのパターンの一部を剥して観察した写真である。他社品の例では、レジストに覆われていた部分にもメッキがかかっており、メッキ潜りが認められる。
これに対してSS-7200ではソルダーレジストに覆われていた部分（3）絶縁信頼性

ではメッキがかかっておらず、メッキ潜りは見られない。

くし型パターン（L/S=100μm/100μm）
を用いた耐湿負荷試験（85℃/85%RH/1000hr）を行なった結果を図4に示す。
1000時間経過後でも顕著な抵抗値の低下が起きていない。
また、電極の外観観察結果も良好であり、ソルダーレジスト樹脂の分解や成分の流出が原因で起こる電極先端部の膨れやマイグレーションも発生していない（写真4）。

（6）埋め込み性
写真6は回路基板に対するSS-7200の埋め込み性を評価した写真である。ボイド（気泡かみこみ）等は発生しておらず、良好な埋め込み性が得られている。
また、液状SRではソルダーレジスト表面形状が回路に追従してしまい、レジスト面の平坦性が得られないことが問題となる。これに対してドライフィルム型であるSS-7200では真空状態でプレス（真空ラミネート）を行なうので、平坦なレジスト面が得られる。

3．
4

FPC、TAB用グレード「SS-7200」の特長（4）保存安定性「SS-7200」はこれまでに述べた特性に加えて、高い難燃性を有一般に2液型の液状ソルダーレジストと比較して、ドライフィルム型する事を特長とする。

ソルダーレジストは保存安定性が悪く、保存条件が制約されること

プリント配線板においては一定の難燃性の規格を満たすことがが多かった（例：‐20℃で保管して2週間以内に使用する等）。

製品への搭載の必須条件とされる場合が多い。FPC基板は従来これに対してSS-7200は、15℃で6ヵ月経過後も初期性能をほぼ維のリジッド基板（ガラスエポキシ基板）と比較して燃焼抑制効果が持しており、保存安定性が良好であるという特長をもつ。

小さい。
また、FPC基板は薄い為に熱容量が小さく、特に基板の両面にレジストをラミネートする両面基板の場合には燃焼し易い。この（5）耐無電解メッキ性ため、従来のリジッド基板に用いられてきたソルダーレジストと同等

FPCやTAB用途では耐メッキ性が求められる。ソルダーレジストレベルの難燃性では、FPC基板との組合せにおいて十分な難燃東亞合成グループ研究年報

36

TREND 2006 第9号

4 まとめ性を得られない場合が多い。また、特定のFPC基材との組合せで難燃性規格を満たしている場合でも、銅箔部分の厚みや面積が減少すると難燃規格を満たせなくなり、形態等を制限されることが今回紹介したSRFシリーズ「SS-7200」、「SS-8000」はFPC, TAB,問題となっていた。

HDD等の各分野で最先端の製品に適用し得るものとして高い評

これに対して「SS-7200」は高い難燃性を有しており、この分野価を受けている。の一般的な難燃規格であるUL94 VTM-0認定をポリイミドフィルム

今後、ユビキタスネットワーク社会を迎え、あらゆる場面でFPCやのみとの組合せで取得している（表3）。これは銅箔部分の厚みHDD等が活用されて需要の拡大が期待されると共に、高い柔軟や配線パターンの影響を受けずに難燃性を確保できる事を示して性と性能の両立という本製品の特徴が生かされると考えられる。

いる。

一方で、技術の進歩に伴い、より高い機能やこれまでにない特性を必要とする用途が生まれることも予想され、それに対応する為に常に先端分野を見据えた商品開発を継続していきたい。

引用文献1）前田昌彦, エレクトロニクス実装学会誌, 7, 367（2004）.
2）堀内義章, IDEMA Japan News, 56, 1（2003）.

3．
5 HDD用グレード「SS-8000」の特長
HDD分野においては通常のソルダーレジストとしての特性に加えて、高信頼性（コンタミネーションの制御）が重要視される。HDDの汚染物質とされる粒子（塵埃）・イオン性不純物・有機系アウトガス等がHDDの性能に悪影響を与えるからである。そこでHDD分野で用いられる部品には、これらの不純物質の発生量が一定レベル以下であることが求められる。
しかし、一般にソルダーレジストは耐熱性や現像性といった多くの機能を確保する為に、これらの汚染物質に該当する物質を多く含む。この為、使用されているソルダーレジストが原因となって、信頼性がスペックアウトとなる事があった。そこでソルダーレジストから発生するこれらの成分を一定レベル以下にする事がHDD分野で用いる為には必要となる。
「SS-8000」では高信頼性を実現する為にソルダーレジストとしての性能を維持しながら、これらの汚染物質を極力抑える設計がされている（表4）。これにより「SS-8000」はHDD分野で要求される信頼性のスペックを満たしている。

東亞合成グループ研究年報

37

TREND 2006 第9号