回路基板の製造方法および回路基板の製造に用いられる紫外線照射装置
【課題】 回路基板のパターン上に塗布したソルダーレジストのにじみを少なくする回路基板の製造方法と、その製造方法において使用される紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】 基板上に回路パターンを形成する第１の工程と、形成された回路パターン上にソルダーレジストを塗布する第２の工程の間に、第２の工程においてソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面を改質し濡れ性を高める表面改質処理工程を設け、表面改質処理を行った領域にソルダーレジストを塗布する。
【解決手段】 基板上に回路パターンを形成する第１の工程と、形成された回路パターン上にソルダーレジストを塗布する第２の工程の間に、第２の工程においてソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面を改質し濡れ性を高める表面改質処理工程を設け、表面改質処理を行った領域にソルダーレジストを塗布する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の製造方法、および回路基板の製造に用いられる紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、高集積化と高密度実装の要求に対応して、リードの多ピン化と微小化が進んでいる。この多ピン化や微小化に有利なことから、半導体チップをフィルムテープに設けた多数のリード線と接続するフィルム回路基板が、広く用いられている。
図６に、フィルム回路基板の一つであるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープの製造工程の一例を示す。
【０００３】
図６（１）。ＴＡＢテープの基材Ｗは、厚さ２０〜１５０μｍ程度、幅３５〜１６５ｍｍ程度の有機化合物のフィルム（ポリイミド）Ｆ上に金属箔（銅箔）Ｃが貼りつけられて構成されている。
図６（２）。ＴＡＢテープの基材Ｗの銅箔Ｃ上にホトレジストＰＲが塗布される。
【０００４】
図６（３）。露光装置により、回路パターンを形成したマスクを介して基材上のホトレジストＰＲに露光光が照射され、回路パターンが露光される。ＴＡＢテープの露光装置としては、例えば特許文献１に記載されたような装置が知られている。
露光処理が終わった基材Ｗは、現像機により現像され、銅箔Ｃ上にはホトレジストＰＲによるパターンが形成される。
【０００５】
図６（４）。続いて、エッチング処理が行なわれる。エッチングにより、ホトレジストＰＲがない部分の銅箔Ｃが基材Ｗから削られる。その後、ホトレジストＰＲが剥離されことにより、基材Ｗ上には銅箔Ｃによる回路パターンＰが形成される。
この回路パターンＰは、具体的には、ＴＡＢテープ上に実装される半導体チップを、外部回路と電気的に接続するためのパターンであり、パターンの一端は、インナーリードＩＬと呼ばれ半導体チップと接続される。また、他端は、アウターリードＯＬと呼ばれ外部回路と接続される。
【０００６】
図６（５）。回路パターンＰのアウターリードＯＬからインナーリードＩＬまでの間に、回路パターンＰを保護のためソルダーレジストＳＲが塗布される。
図７に、ソルダーレジストが塗布されたＴＡＢテープの一例を示す。ソルダーレジストＳＲは絶縁性であり、回路パターン上を覆うことにより、パターンへのごみの付着や、回路パターン間のショートを防ぐとともに、パターンに欠けやはがれが生じるのを防ぐ。
図６（６）。回路パターンＰのアウターリードＯＬとインナーリードＩＬが錫めっきされ、その後、回路パターンが正しく形成されているか検査され、合格したものが出荷される。
【０００７】
【特許文献１】特許第２８８６６７５号公報
【特許文献２】特開平２−７３５３号公報
【非特許文献１】“Adhesive Property Enhancement by Photochemical Modification on Polyimide Sheet Surface by Irradiation with Excimer Lamp”Mat.Res.Soc.Symo.Proc. Vol.379(1996)555-559.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、上記で説明した図６（５）において回路パターン上に塗布されたソルダーレジストが、塗布後、回路パターンに沿って、ソルダーレジストを塗布しないインナーリードやアウターリードの部分にまでにじんでくるという問題があった。
図８は、図７の丸印Ａ部を拡大して示した図であり、回路パターン上に塗布したソルダーレジストがパターンに沿ってにじんでいる状態を示す模式図である。なお、パターンＰの間隔（ピッチ）ｄは約３０μｍである。
【０００９】
同図に示すように、ソルダーレジストは、塗布された領域から塗布していない領域に向かって、パターンＰに沿い１００μｍ程度にじみが生じる。
このにじみにより、ソルダーレジストが、塗布していない領域の回路パターンＰの上にかぶさってしまっている部分もあり、どこまでがソルダーレジストを塗布した領域なのか、境界がわからないような状態になる。
【００１０】
回路基板にソルダーレジストが塗布される場合、通常、スクリーン印刷と呼ばれる方法が使われる。その手順を簡単に説明する。
（１）ソルダーレジストを塗布する形に形成された細かい目の網（メッシュ）を準備する。
（２）このメッシュの上にソルダーレジストを乗せる。
【００１１】
（３）メッシュの位置とＴＡＢテープのソルダーレジストを塗布する位置とを合せ、両者を１００μｍ程度に近接させる。
（４）ソルダーレジストの乗ったメッシュをＴＡＢテープに押しつける。
（５）メッシュの網の目からソルダーレジストが抜け出し、ＴＡＢテープの回路パターン上に、ソルダーレジストがメッシュの形状に塗布される。
【００１２】
ソルダーレジストが、にじむ原因として、ソルダーレジストをスクリーン印刷により塗布する際のメッシュの押さえつけの作用と、配線パターン間の毛細管現象とが考えられている。
このようにソルダーレジストがパターンに沿って、もともとの塗布領域を越えてにじむと、図８に示すように、本来ソルダーレジストを塗布したくないインナーリードやアウターリードの部分も、ソルダーレジストに覆われてしまう場合がある。
【００１３】
上記したように、ソルダーレジストは絶縁性であるので、インナーリードやアウターリードがソルダーレジストにより覆われてしまうと、半導体チップや外部回路と接続する時に、接触不良を生じ、その後の検査で不合格になることがある。
そのため、従来は、ソルダーレジストのにじみを考慮し、ソルダーレジストを塗布する領域から、半導体チップや外部回路と接続する部分までの距離を長くして、ソルダーレジストがにじんだとしても、半導体チップや外部回路と接続する部分まで達さないようにしていた。
【００１４】
しかし、近年、ＴＡＢテープ上に形成される配線パターンの微細化（ファインピッチ化）が進み、回路パターンのピッチが、従来３５μｍ〜４０μｍ以上であったものが、３０μｍ以下になってきている。
そのため毛細管現象が増大し、にじみの幅が１００μｍからそれ以上と、大きくなってきている。
【００１５】
そのため、回路パターンの半導体チップや外部回路と接続する部分が、ソルダーレジストにより覆われないように、ソルダーレジストを塗布する領域から、半導体チップや外部回路と接続する部分までの距離を、従来以上に長くしなければならず、ソルダーレジストのにじみは回路基板の小型化を阻む原因になっている。
【００１６】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、回路基板のパターン上に塗布したソルダーレジストのにじみを少なくする回路基板の製造方法と、その製造方法において使用される紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明においては、上記課題を次のようにして解決する。
（１）基板上に回路パターンを形成する第１の工程と、形成された回路パターン上にソルダーレジストを塗布する第２の工程を備えた回路基板の製造方法において、第１と第２の工程の間に、第２の工程においてソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面を改質し、濡れ性を高める表面改質処理工程を設け、表面改質処理を行った領域にソルダーレジストを塗布する。
（２）上記（１）において、表面改質処理はプラズマ照射により行なう。
【００１８】
（３）上記（１）において、表面改質処理は紫外線照射により行なう。
（４）上記（３）において、紫外線照射は、波長１７２ｎｍを含む光を放射するエキシマランプにより行なう。
（５）上記（３）または（４）において、紫外線照射を行なう紫外線照射装置は、回路パターンへのソルダーレジストの塗布前に、回路パターンの一部を残してその他を覆うマスクを介して回路基板に紫外線を照射する。
【００１９】
ソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面は、濡れ性を高める表面改質処理を行なうことにより、表面改質処理を行っていない領域に比べて表面エネルギーが大きくなる。
図９は、改質処理を行なって濡れ性を高めた表面と改質処理を行なっていない表面でのソルダーレジストの接触角の違いを示す模式図である。
【００２０】
ソルダーレジストは樹脂であり、溶剤に溶かされて塗布されるが、図９（ａ）に示すように、改質処理を行った領域は表面エネルギーが大きくなって濡れ性が高くなり、表面に置かれるソルダーレジストＳＲの接触角θが小さくなる（なじみやすくなる）。このことは、例えば非特許文献１により知られている。
一方、表面改質処理を行わない領域の表面エネルギーは変化せず、表面エネルギーは小さいままであり、表面に置かれたソルダーレジストＳＲの接触角θは大きい。
【００２１】
そのため、図９（ｂ）に示すように、表面改質を行なった領域と行わない領域を作り、表面改質を行なった領域にソルダーレジストＳＲを塗布すると、ソルダーレジストＳＲは、表面改質処理が行われ表面エネルギーが大きく濡れ性の高い領域内は、接触角θの小さい状態で広がる。
しかし、ソルダーレジストＳＲが広がって、表面改質処理が行われていない領域に達すると、その領域の表面エネルギーは低いので、表面改質を行なった領域と行わない領域の境界線で接触角θが大きくなる。
このため、ソルダーレジストＳＲは、表面エネルギーの大きく濡れ性の高い領域に留まろうとして、それ以上広がらなくなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）ソルダーレジストを塗布する領域の回路基板の表面に改質処理を行なうので、ソルダーレジストを塗布する領域の表面エネルギーは、ソルダーレジストを塗布しない領域に比べて大きくなる。
したがって、その境界線では表面のエネルギー状態に段差が生じ、ソルダーレジストが、ソルダーレジストを塗布した領域から塗布しない領域に広がることを防ぐことができる。
【００２３】
（２）表面エネルギーを大きくして濡れ性を高める改質処理は、プラズマ照射や紫外線照射により行うことができ、特に紫外線照射の場合は、波長１７２ｎｍを含む光を放射するエキシマランプを使うことにより、容易に行うことができる。
（３）回路パターンの一部を残してその他を覆うマスクを介して回路基板に紫外線またはプラズマを照射することにより、ソルダーレジストを塗布する領域の回路基板の表面のみ改質処理を行ない、ソルダーレジストを塗布する領域と塗布しない領域の表面エネルギーの差を容易に生じさせることができる。
【００２４】
したがって、紫外線またはプラズマが照射され面改質処理が行われた領域に塗布したソルダーレジストが、マスクにより覆われて表面改質が行われなかった領域ににじむのを防ぐことができ、半導体チップや外部配線と接続されるインナーリードやアウターリードがソルダーレジストにより覆われることがなくなる。
以上により、回路基板において、ソルダーレジストを塗布する領域から、半導体チップや外部回路と接続する部分までの距離を短くすることができ、回路基板の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施例を示す図であり、紫外線照射により表面改質を行なう。
同図を用いて紫外線照射によるＴＡＢテープの表面改質とソルダーレジスト塗布の手順を説明する。
（１）エッチングとレジストが剥離後の回路パターンＰが形成されたＴＡＢテープＴＰが、送り出しロールＲ１から送り出され、紫外線照射装置１０に送られる。
【００２６】
（２）紫外線照射装置１０は、紫外線照射部１１、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ、紫外線照射時にＴＡＢテープＴＰを吸着保持するワークステージＷＳを備える。
（３）紫外線照射部１１は、放電容器内にキセノンガスを含むエキシマランプ１２を有し、波長１７２ｎｍを含む紫外線を出射する。なお、このようなエキシマランプについては、例えば特許文献２に示されている。
【００２７】
（４）マスクステージＭＳにはマスクＭが保持される。マスクＭにはＴＡＢテープＴＰの表面改質処理を行いたい部分、即ちソルダーレジストＳＲが塗布される領域に対してのみ、紫外線が透過するような透光部が形成されている。
（５）ワークステージＷＳの表面には、真空吸着用の溝または孔が形成されており、送られてきたＴＡＢテープＴＰを吸着保持する。
【００２８】
（６）ワークステージＷＳに吸着保持されたＴＡＢテープＴＰに対して、紫外線照射部１１からの紫外線がマスクＭを介して照射され、ソルダーレジストＳＲが塗布される領域の表面が改質処理される。
【００２９】
図２に、紫外線照射装置による表面改質の手順の詳細を示す。
上記したように、ＴＡＢテープＴＰには回路パターンＰが形成されており、一方、マスクステージＭＳに保持されているマスクＭには、ＴＡＢテープＴＰの表面改質処理を行いたい部分、即ちソルダーレジストＳＲが塗布される領域（配線パターンのインナーリードとアウターリード以外の部分）に対してのみ紫外線が透過する透光部５１と、上記以外の領域を遮光する遮光部５２が形成されている。
【００３０】
マスクＭの材質は、貫通孔により透光部を形成した金属板でもよいし、透明基板にクロム等の金属膜を蒸着して遮光部を形成したものでも良い。ただし、後者の場合、透明基板は、紫外線、例えば波長１７２ｎｍの光を透過する材質でなければならない。
紫外線照射装置１０において、ワークステージＷＳに吸着保持されたＴＡＢテープＴＰは、マスクステージＭＳに保持されたマスクＭと位置合せがなされる。
【００３１】
位置合せは、マスクＭに形成されたアライメントマークと、ＴＡＢテープＴＰに形成されたアライメントマークが、所定の位置関係になるよう、マスクステージＭＳとワークステージＷＳを相対的に移動させて行われる。
また、マスクＭは、紫外線照射時、光が遮光部の下の紫外線照射を所望しない領域（ソルダーレジストを塗布しない領域）に回り込まないように、ＴＡＢテープＴＰと近接して配置される。なお、マスクＭとＴＡＢテープＴＰとは接して配置しても良い。
【００３２】
マスクＭとＴＡＢテープＴＰの位置合せ終了後、紫外線照射部１１から紫外線（エキシマランプ１２から放射された波長１７２ｎｍを含む紫外線）が出射される。
紫外線照射部１１から出射した紫外線は、マスクＭの透光部５１を通過し、ＴＡＢテープＴＰのソルダーレジストＳＲが塗布される領域（配線パターンＰのインナーリードＩＬとアウターリードＯＬ以外の部分）にのみ照射される。それ以外の領域はマスクＭの遮光部５２により覆われているので照射されない。
【００３３】
（７）図１にもどり、紫外線照射装置１０の紫外線照射により表面改質が行なわれたＴＡＢテープＴＰは、続いてソルダーレジスト塗布装置２０に送られ、表面改質がなされた領域にソルダーレジストＳＲが塗布される。
図３に、ソルダーレジスト塗布装置によるソルダーレジストの塗布の詳細を示す。
上記したように、ソルダーレジストＳＲの塗布は、スクリーン印刷と呼ばれる方法が使われる。
【００３４】
ソルダーレジストを塗布する形に形成された細かい目の網（メッシュ）２１上に、塗布するソルダーレジスト２１を乗せ、メッシュ２１の位置とＴＡＢテープＴＰのソルダーレジストを塗布する位置とを合せ、両者を１００μｍ程度に近接させる。
ソルダーレジストＳＲの乗ったメッシュ２１を、へら２２を使ってＴＡＢテープＴＰに押しつける。
【００３５】
へら２２の押し付ける力により、メッシュ２１がＴＡＢテープＴＰに密着するとともに、メッシュ２１からソルダーレジストＳＲが抜け出し、ソルダーレジストＳＲが、ＴＡＢテープＴＰの回路パターンＰ上に、メッシュ２１の形状に塗布される。
なお、図３の丸印Ｂ部を一部拡大して示すように、ソルダーレジストを塗布する領域は、紫外線照射により表面を改質した領域に対して、数十μｍ内側にする。
【００３６】
これは、ソルダーレジストを塗布する領域と表面を改質した領域とを完全に一致させると、へら２２の押し付ける力により、ソルダーレジストＳＲが、表面を改質した領域からはみ出してしまうことがあるからである。
（８）図１にもどり、ソルダーレジストＳＲの塗布が終わったＴＡＢテープＴＰは、巻き取りロールＲ２により巻き取られる。
【００３７】
図４に、上記第１の実施例により表面を改質しソルダーレジストを塗布した結果を模式的に示す。同図（ａ）は、ＴＡＢテープＴＰを上から見た図、（ｂ）は横から見た図である。
なお、表面改質のための紫外線照射の条件は、紫外線光源として、放電容器内にキセノンガスを含み、波長１７２ｎｍ付近に強い発光を有するエキシマランプを使用し、ＴＡＢテープ上での１７２ｎｍ放射照度が約１００ｍＷ／ｃｍ２であり、照射時間は３０秒ある。
【００３８】
マスクは、貫通孔を有する金属板を使用した。また、ＴＡＢテープＴＰの配線パターンＰのピッチｄは約３０μｍである。
同図に示すように、ソルダーレジストＳＲは、はっきりと、紫外線を照射し表面改質した領域と紫外線を照射していない領域の境界線上に盛り上がって留まり、にじみはほとんど生じなかった。
【００３９】
なお、発明者らは、ＴＡＢテープを傾けたりゆすったりしたが、多少の傾斜や振動では、ソルダーレジストは、紫外線が照射されていない領域に流れ込むことはなかった。
これは、塗布されたソルダーレジストが、紫外線照射によりエネルギーが大きくなっている表面の方に強く引きつけられるためであると考えられる。
【００４０】
なお、この、エネルギーの大きい表面に塗布された液体が、エネルギーの大きい表面に引きつけられるという現象は、ソルダーレジストに限らず他の種類の液体でも生じると考えられる。
したがって、本実施例で使用したソルダーレジストと異なる種類のソルダーレジストであっても、効果に多少の差が生じる可能性はあるが、基本的には同様に、紫外線を照射し表面改質した領域に塗布したソルダーレジストが、紫外線が照射されていない領域との境界線上で留まり、にじみが生じないという効果が期待できると考えられる。
【００４１】
上記の第１の実施例では、紫外線照射により回路基板の表面のエネルギーを大きくし濡れ性を高める例を示したが、同様の処理はプラズマ照射によっても可能である。
図５は、本発明の第２の実施例を示す図であり、プラズマ照射により表面改質を行なう。
【００４２】
同図を用いて、プラズマ照射によるＴＡＢテープの表面改質の手順を説明する。なお、第１の実施例と同じ部分については説明を省略する。
第１の実施例と異なる部分は、紫外線照射装置に替えてプラズマ照射装置５０が設けられる点である。
【００４３】
プラズマ照射装置５０は、プラズマ照射部５１を備え、その他は紫外線照射装置と同様に、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ、紫外線照射時にＴＡＢテープＴＰを吸着保持するワークステージＷＳを備える。
プラズマ照射部５１は、例えばマグネトロン５２を有し、マイクロ波を出力する。
【００４４】
プラズマ発生用のガス種は、例えば酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム等であり、プラズマ照射部５１からのマイクロ波を、上記のガスに照射することにより、プラズマが生成される。
マスクには、ＴＡＢテープＴＰの表面改質処理を行いたい部分、即ちソルダーレジストが塗布される領域に対してのみ、発生したプラズマが通過する貫通孔が形成されている。
【００４５】
ワークステージＷＳに吸着保持されたＴＡＢテープＴＰは、マスクステージＭＳに保持されたマスクＭと位置合せがなされる。
なお、マスクＭは、プラズマ照射時、プラズマがマスクＭとＴＡＢテープＴＰの間に回り込まないように、両者は密着して配置される。
【００４６】
プラズマ照射部５１により発生したプラズマが、マスクＭを介してＴＡＢテープＴＰに照射され、ＴＡＢテープＴＰのソルダーレジストＳＲが塗布される領域（配線パターンＰのインナーリードＩＬとアウターリードＯＬ以外の部分）の表面改質が行なわれる。
プラズマが照射された領域の表面エネルギーは、プラズマが照射されない領域に比べて大きくなる。
【００４７】
表面改質が行なわれたＴＡＢテープＴＰは、続いてソルダーレジスト塗布装置２０に送られ、表面改質がなされた領域にソルダーレジストＳＲが塗布される。
以下は第１の実施例と同様である。
【００４８】
なお、本実施例では、回路パターンを形成する回路基板として、フィルム回路基板を例にして説明したが、リジッドなガラスエポキシ基板上に回路パターンを製造する場合においても、同様に、配線パターン上にソルダーレジストを塗布する。
したがって、上記で説明した製造方法や紫外線照射装置を適用し、ソルダーレジストのにじみを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】紫外線照射装置による表面改質の手順の詳細を示す図である。
【図３】ソルダーレジスト塗布装置によるソルダーレジストの塗布の詳細を示す図である。
【図４】第１の実施例により表面を改質しソルダーレジストを塗布した結果を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図６】ＴＡＢのテープの製造工程の一例を示す図である。
【図７】ソルダーレジストが塗布されたＴＡＢテープの一例を示す図である。
【図８】図７の丸印Ａ部を拡大して示した図である。
【図９】改質処理を行なって濡れ性を高めた表面と改質処理を行なっていない表面でのソルダーレジストの接触角の違いを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 紫外線照射装置
１１ 紫外線照射部
１２ ランプ
２０ ソルダーレジスト塗布装置
２１ メッシュ
２２ へら
３０ プラズマ照射装置
３１ プラズマ照射部
３２ マグネトロン
５１ 透光部
５２ 遮光部
Ｆ フィルム
Ｗ 基材
Ｃ 金属箔（銅箔）
ＰＲ ホトレジスト
ＳＲ ソルダーレジスト
Ｐ 回路パターン
ＩＬ インナーリード
ＯＬ アウターリード
Ｒ１ 送り出しロール
Ｒ２ 巻き取りロール
ＴＰ ＴＡＢテープ
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
ＷＳ ワークステージ
ｄ パターンのピッチ
θ 接触角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の製造方法、および回路基板の製造に用いられる紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、高集積化と高密度実装の要求に対応して、リードの多ピン化と微小化が進んでいる。この多ピン化や微小化に有利なことから、半導体チップをフィルムテープに設けた多数のリード線と接続するフィルム回路基板が、広く用いられている。
図６に、フィルム回路基板の一つであるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープの製造工程の一例を示す。
【０００３】
図６（１）。ＴＡＢテープの基材Ｗは、厚さ２０〜１５０μｍ程度、幅３５〜１６５ｍｍ程度の有機化合物のフィルム（ポリイミド）Ｆ上に金属箔（銅箔）Ｃが貼りつけられて構成されている。
図６（２）。ＴＡＢテープの基材Ｗの銅箔Ｃ上にホトレジストＰＲが塗布される。
【０００４】
図６（３）。露光装置により、回路パターンを形成したマスクを介して基材上のホトレジストＰＲに露光光が照射され、回路パターンが露光される。ＴＡＢテープの露光装置としては、例えば特許文献１に記載されたような装置が知られている。
露光処理が終わった基材Ｗは、現像機により現像され、銅箔Ｃ上にはホトレジストＰＲによるパターンが形成される。
【０００５】
図６（４）。続いて、エッチング処理が行なわれる。エッチングにより、ホトレジストＰＲがない部分の銅箔Ｃが基材Ｗから削られる。その後、ホトレジストＰＲが剥離されことにより、基材Ｗ上には銅箔Ｃによる回路パターンＰが形成される。
この回路パターンＰは、具体的には、ＴＡＢテープ上に実装される半導体チップを、外部回路と電気的に接続するためのパターンであり、パターンの一端は、インナーリードＩＬと呼ばれ半導体チップと接続される。また、他端は、アウターリードＯＬと呼ばれ外部回路と接続される。
【０００６】
図６（５）。回路パターンＰのアウターリードＯＬからインナーリードＩＬまでの間に、回路パターンＰを保護のためソルダーレジストＳＲが塗布される。
図７に、ソルダーレジストが塗布されたＴＡＢテープの一例を示す。ソルダーレジストＳＲは絶縁性であり、回路パターン上を覆うことにより、パターンへのごみの付着や、回路パターン間のショートを防ぐとともに、パターンに欠けやはがれが生じるのを防ぐ。
図６（６）。回路パターンＰのアウターリードＯＬとインナーリードＩＬが錫めっきされ、その後、回路パターンが正しく形成されているか検査され、合格したものが出荷される。
【０００７】
【特許文献１】特許第２８８６６７５号公報
【特許文献２】特開平２−７３５３号公報
【非特許文献１】“Adhesive Property Enhancement by Photochemical Modification on Polyimide Sheet Surface by Irradiation with Excimer Lamp”Mat.Res.Soc.Symo.Proc. Vol.379(1996)555-559.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、上記で説明した図６（５）において回路パターン上に塗布されたソルダーレジストが、塗布後、回路パターンに沿って、ソルダーレジストを塗布しないインナーリードやアウターリードの部分にまでにじんでくるという問題があった。
図８は、図７の丸印Ａ部を拡大して示した図であり、回路パターン上に塗布したソルダーレジストがパターンに沿ってにじんでいる状態を示す模式図である。なお、パターンＰの間隔（ピッチ）ｄは約３０μｍである。
【０００９】
同図に示すように、ソルダーレジストは、塗布された領域から塗布していない領域に向かって、パターンＰに沿い１００μｍ程度にじみが生じる。
このにじみにより、ソルダーレジストが、塗布していない領域の回路パターンＰの上にかぶさってしまっている部分もあり、どこまでがソルダーレジストを塗布した領域なのか、境界がわからないような状態になる。
【００１０】
回路基板にソルダーレジストが塗布される場合、通常、スクリーン印刷と呼ばれる方法が使われる。その手順を簡単に説明する。
（１）ソルダーレジストを塗布する形に形成された細かい目の網（メッシュ）を準備する。
（２）このメッシュの上にソルダーレジストを乗せる。
【００１１】
（３）メッシュの位置とＴＡＢテープのソルダーレジストを塗布する位置とを合せ、両者を１００μｍ程度に近接させる。
（４）ソルダーレジストの乗ったメッシュをＴＡＢテープに押しつける。
（５）メッシュの網の目からソルダーレジストが抜け出し、ＴＡＢテープの回路パターン上に、ソルダーレジストがメッシュの形状に塗布される。
【００１２】
ソルダーレジストが、にじむ原因として、ソルダーレジストをスクリーン印刷により塗布する際のメッシュの押さえつけの作用と、配線パターン間の毛細管現象とが考えられている。
このようにソルダーレジストがパターンに沿って、もともとの塗布領域を越えてにじむと、図８に示すように、本来ソルダーレジストを塗布したくないインナーリードやアウターリードの部分も、ソルダーレジストに覆われてしまう場合がある。
【００１３】
上記したように、ソルダーレジストは絶縁性であるので、インナーリードやアウターリードがソルダーレジストにより覆われてしまうと、半導体チップや外部回路と接続する時に、接触不良を生じ、その後の検査で不合格になることがある。
そのため、従来は、ソルダーレジストのにじみを考慮し、ソルダーレジストを塗布する領域から、半導体チップや外部回路と接続する部分までの距離を長くして、ソルダーレジストがにじんだとしても、半導体チップや外部回路と接続する部分まで達さないようにしていた。
【００１４】
しかし、近年、ＴＡＢテープ上に形成される配線パターンの微細化（ファインピッチ化）が進み、回路パターンのピッチが、従来３５μｍ〜４０μｍ以上であったものが、３０μｍ以下になってきている。
そのため毛細管現象が増大し、にじみの幅が１００μｍからそれ以上と、大きくなってきている。
【００１５】
そのため、回路パターンの半導体チップや外部回路と接続する部分が、ソルダーレジストにより覆われないように、ソルダーレジストを塗布する領域から、半導体チップや外部回路と接続する部分までの距離を、従来以上に長くしなければならず、ソルダーレジストのにじみは回路基板の小型化を阻む原因になっている。
【００１６】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、回路基板のパターン上に塗布したソルダーレジストのにじみを少なくする回路基板の製造方法と、その製造方法において使用される紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明においては、上記課題を次のようにして解決する。
（１）基板上に回路パターンを形成する第１の工程と、形成された回路パターン上にソルダーレジストを塗布する第２の工程を備えた回路基板の製造方法において、第１と第２の工程の間に、第２の工程においてソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面を改質し、濡れ性を高める表面改質処理工程を設け、表面改質処理を行った領域にソルダーレジストを塗布する。
（２）上記（１）において、表面改質処理はプラズマ照射により行なう。
【００１８】
（３）上記（１）において、表面改質処理は紫外線照射により行なう。
（４）上記（３）において、紫外線照射は、波長１７２ｎｍを含む光を放射するエキシマランプにより行なう。
（５）上記（３）または（４）において、紫外線照射を行なう紫外線照射装置は、回路パターンへのソルダーレジストの塗布前に、回路パターンの一部を残してその他を覆うマスクを介して回路基板に紫外線を照射する。
【００１９】
ソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面は、濡れ性を高める表面改質処理を行なうことにより、表面改質処理を行っていない領域に比べて表面エネルギーが大きくなる。
図９は、改質処理を行なって濡れ性を高めた表面と改質処理を行なっていない表面でのソルダーレジストの接触角の違いを示す模式図である。
【００２０】
ソルダーレジストは樹脂であり、溶剤に溶かされて塗布されるが、図９（ａ）に示すように、改質処理を行った領域は表面エネルギーが大きくなって濡れ性が高くなり、表面に置かれるソルダーレジストＳＲの接触角θが小さくなる（なじみやすくなる）。このことは、例えば非特許文献１により知られている。
一方、表面改質処理を行わない領域の表面エネルギーは変化せず、表面エネルギーは小さいままであり、表面に置かれたソルダーレジストＳＲの接触角θは大きい。
【００２１】
そのため、図９（ｂ）に示すように、表面改質を行なった領域と行わない領域を作り、表面改質を行なった領域にソルダーレジストＳＲを塗布すると、ソルダーレジストＳＲは、表面改質処理が行われ表面エネルギーが大きく濡れ性の高い領域内は、接触角θの小さい状態で広がる。
しかし、ソルダーレジストＳＲが広がって、表面改質処理が行われていない領域に達すると、その領域の表面エネルギーは低いので、表面改質を行なった領域と行わない領域の境界線で接触角θが大きくなる。
このため、ソルダーレジストＳＲは、表面エネルギーの大きく濡れ性の高い領域に留まろうとして、それ以上広がらなくなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）ソルダーレジストを塗布する領域の回路基板の表面に改質処理を行なうので、ソルダーレジストを塗布する領域の表面エネルギーは、ソルダーレジストを塗布しない領域に比べて大きくなる。
したがって、その境界線では表面のエネルギー状態に段差が生じ、ソルダーレジストが、ソルダーレジストを塗布した領域から塗布しない領域に広がることを防ぐことができる。
【００２３】
（２）表面エネルギーを大きくして濡れ性を高める改質処理は、プラズマ照射や紫外線照射により行うことができ、特に紫外線照射の場合は、波長１７２ｎｍを含む光を放射するエキシマランプを使うことにより、容易に行うことができる。
（３）回路パターンの一部を残してその他を覆うマスクを介して回路基板に紫外線またはプラズマを照射することにより、ソルダーレジストを塗布する領域の回路基板の表面のみ改質処理を行ない、ソルダーレジストを塗布する領域と塗布しない領域の表面エネルギーの差を容易に生じさせることができる。
【００２４】
したがって、紫外線またはプラズマが照射され面改質処理が行われた領域に塗布したソルダーレジストが、マスクにより覆われて表面改質が行われなかった領域ににじむのを防ぐことができ、半導体チップや外部配線と接続されるインナーリードやアウターリードがソルダーレジストにより覆われることがなくなる。
以上により、回路基板において、ソルダーレジストを塗布する領域から、半導体チップや外部回路と接続する部分までの距離を短くすることができ、回路基板の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施例を示す図であり、紫外線照射により表面改質を行なう。
同図を用いて紫外線照射によるＴＡＢテープの表面改質とソルダーレジスト塗布の手順を説明する。
（１）エッチングとレジストが剥離後の回路パターンＰが形成されたＴＡＢテープＴＰが、送り出しロールＲ１から送り出され、紫外線照射装置１０に送られる。
【００２６】
（２）紫外線照射装置１０は、紫外線照射部１１、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ、紫外線照射時にＴＡＢテープＴＰを吸着保持するワークステージＷＳを備える。
（３）紫外線照射部１１は、放電容器内にキセノンガスを含むエキシマランプ１２を有し、波長１７２ｎｍを含む紫外線を出射する。なお、このようなエキシマランプについては、例えば特許文献２に示されている。
【００２７】
（４）マスクステージＭＳにはマスクＭが保持される。マスクＭにはＴＡＢテープＴＰの表面改質処理を行いたい部分、即ちソルダーレジストＳＲが塗布される領域に対してのみ、紫外線が透過するような透光部が形成されている。
（５）ワークステージＷＳの表面には、真空吸着用の溝または孔が形成されており、送られてきたＴＡＢテープＴＰを吸着保持する。
【００２８】
（６）ワークステージＷＳに吸着保持されたＴＡＢテープＴＰに対して、紫外線照射部１１からの紫外線がマスクＭを介して照射され、ソルダーレジストＳＲが塗布される領域の表面が改質処理される。
【００２９】
図２に、紫外線照射装置による表面改質の手順の詳細を示す。
上記したように、ＴＡＢテープＴＰには回路パターンＰが形成されており、一方、マスクステージＭＳに保持されているマスクＭには、ＴＡＢテープＴＰの表面改質処理を行いたい部分、即ちソルダーレジストＳＲが塗布される領域（配線パターンのインナーリードとアウターリード以外の部分）に対してのみ紫外線が透過する透光部５１と、上記以外の領域を遮光する遮光部５２が形成されている。
【００３０】
マスクＭの材質は、貫通孔により透光部を形成した金属板でもよいし、透明基板にクロム等の金属膜を蒸着して遮光部を形成したものでも良い。ただし、後者の場合、透明基板は、紫外線、例えば波長１７２ｎｍの光を透過する材質でなければならない。
紫外線照射装置１０において、ワークステージＷＳに吸着保持されたＴＡＢテープＴＰは、マスクステージＭＳに保持されたマスクＭと位置合せがなされる。
【００３１】
位置合せは、マスクＭに形成されたアライメントマークと、ＴＡＢテープＴＰに形成されたアライメントマークが、所定の位置関係になるよう、マスクステージＭＳとワークステージＷＳを相対的に移動させて行われる。
また、マスクＭは、紫外線照射時、光が遮光部の下の紫外線照射を所望しない領域（ソルダーレジストを塗布しない領域）に回り込まないように、ＴＡＢテープＴＰと近接して配置される。なお、マスクＭとＴＡＢテープＴＰとは接して配置しても良い。
【００３２】
マスクＭとＴＡＢテープＴＰの位置合せ終了後、紫外線照射部１１から紫外線（エキシマランプ１２から放射された波長１７２ｎｍを含む紫外線）が出射される。
紫外線照射部１１から出射した紫外線は、マスクＭの透光部５１を通過し、ＴＡＢテープＴＰのソルダーレジストＳＲが塗布される領域（配線パターンＰのインナーリードＩＬとアウターリードＯＬ以外の部分）にのみ照射される。それ以外の領域はマスクＭの遮光部５２により覆われているので照射されない。
【００３３】
（７）図１にもどり、紫外線照射装置１０の紫外線照射により表面改質が行なわれたＴＡＢテープＴＰは、続いてソルダーレジスト塗布装置２０に送られ、表面改質がなされた領域にソルダーレジストＳＲが塗布される。
図３に、ソルダーレジスト塗布装置によるソルダーレジストの塗布の詳細を示す。
上記したように、ソルダーレジストＳＲの塗布は、スクリーン印刷と呼ばれる方法が使われる。
【００３４】
ソルダーレジストを塗布する形に形成された細かい目の網（メッシュ）２１上に、塗布するソルダーレジスト２１を乗せ、メッシュ２１の位置とＴＡＢテープＴＰのソルダーレジストを塗布する位置とを合せ、両者を１００μｍ程度に近接させる。
ソルダーレジストＳＲの乗ったメッシュ２１を、へら２２を使ってＴＡＢテープＴＰに押しつける。
【００３５】
へら２２の押し付ける力により、メッシュ２１がＴＡＢテープＴＰに密着するとともに、メッシュ２１からソルダーレジストＳＲが抜け出し、ソルダーレジストＳＲが、ＴＡＢテープＴＰの回路パターンＰ上に、メッシュ２１の形状に塗布される。
なお、図３の丸印Ｂ部を一部拡大して示すように、ソルダーレジストを塗布する領域は、紫外線照射により表面を改質した領域に対して、数十μｍ内側にする。
【００３６】
これは、ソルダーレジストを塗布する領域と表面を改質した領域とを完全に一致させると、へら２２の押し付ける力により、ソルダーレジストＳＲが、表面を改質した領域からはみ出してしまうことがあるからである。
（８）図１にもどり、ソルダーレジストＳＲの塗布が終わったＴＡＢテープＴＰは、巻き取りロールＲ２により巻き取られる。
【００３７】
図４に、上記第１の実施例により表面を改質しソルダーレジストを塗布した結果を模式的に示す。同図（ａ）は、ＴＡＢテープＴＰを上から見た図、（ｂ）は横から見た図である。
なお、表面改質のための紫外線照射の条件は、紫外線光源として、放電容器内にキセノンガスを含み、波長１７２ｎｍ付近に強い発光を有するエキシマランプを使用し、ＴＡＢテープ上での１７２ｎｍ放射照度が約１００ｍＷ／ｃｍ２であり、照射時間は３０秒ある。
【００３８】
マスクは、貫通孔を有する金属板を使用した。また、ＴＡＢテープＴＰの配線パターンＰのピッチｄは約３０μｍである。
同図に示すように、ソルダーレジストＳＲは、はっきりと、紫外線を照射し表面改質した領域と紫外線を照射していない領域の境界線上に盛り上がって留まり、にじみはほとんど生じなかった。
【００３９】
なお、発明者らは、ＴＡＢテープを傾けたりゆすったりしたが、多少の傾斜や振動では、ソルダーレジストは、紫外線が照射されていない領域に流れ込むことはなかった。
これは、塗布されたソルダーレジストが、紫外線照射によりエネルギーが大きくなっている表面の方に強く引きつけられるためであると考えられる。
【００４０】
なお、この、エネルギーの大きい表面に塗布された液体が、エネルギーの大きい表面に引きつけられるという現象は、ソルダーレジストに限らず他の種類の液体でも生じると考えられる。
したがって、本実施例で使用したソルダーレジストと異なる種類のソルダーレジストであっても、効果に多少の差が生じる可能性はあるが、基本的には同様に、紫外線を照射し表面改質した領域に塗布したソルダーレジストが、紫外線が照射されていない領域との境界線上で留まり、にじみが生じないという効果が期待できると考えられる。
【００４１】
上記の第１の実施例では、紫外線照射により回路基板の表面のエネルギーを大きくし濡れ性を高める例を示したが、同様の処理はプラズマ照射によっても可能である。
図５は、本発明の第２の実施例を示す図であり、プラズマ照射により表面改質を行なう。
【００４２】
同図を用いて、プラズマ照射によるＴＡＢテープの表面改質の手順を説明する。なお、第１の実施例と同じ部分については説明を省略する。
第１の実施例と異なる部分は、紫外線照射装置に替えてプラズマ照射装置５０が設けられる点である。
【００４３】
プラズマ照射装置５０は、プラズマ照射部５１を備え、その他は紫外線照射装置と同様に、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ、紫外線照射時にＴＡＢテープＴＰを吸着保持するワークステージＷＳを備える。
プラズマ照射部５１は、例えばマグネトロン５２を有し、マイクロ波を出力する。
【００４４】
プラズマ発生用のガス種は、例えば酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム等であり、プラズマ照射部５１からのマイクロ波を、上記のガスに照射することにより、プラズマが生成される。
マスクには、ＴＡＢテープＴＰの表面改質処理を行いたい部分、即ちソルダーレジストが塗布される領域に対してのみ、発生したプラズマが通過する貫通孔が形成されている。
【００４５】
ワークステージＷＳに吸着保持されたＴＡＢテープＴＰは、マスクステージＭＳに保持されたマスクＭと位置合せがなされる。
なお、マスクＭは、プラズマ照射時、プラズマがマスクＭとＴＡＢテープＴＰの間に回り込まないように、両者は密着して配置される。
【００４６】
プラズマ照射部５１により発生したプラズマが、マスクＭを介してＴＡＢテープＴＰに照射され、ＴＡＢテープＴＰのソルダーレジストＳＲが塗布される領域（配線パターンＰのインナーリードＩＬとアウターリードＯＬ以外の部分）の表面改質が行なわれる。
プラズマが照射された領域の表面エネルギーは、プラズマが照射されない領域に比べて大きくなる。
【００４７】
表面改質が行なわれたＴＡＢテープＴＰは、続いてソルダーレジスト塗布装置２０に送られ、表面改質がなされた領域にソルダーレジストＳＲが塗布される。
以下は第１の実施例と同様である。
【００４８】
なお、本実施例では、回路パターンを形成する回路基板として、フィルム回路基板を例にして説明したが、リジッドなガラスエポキシ基板上に回路パターンを製造する場合においても、同様に、配線パターン上にソルダーレジストを塗布する。
したがって、上記で説明した製造方法や紫外線照射装置を適用し、ソルダーレジストのにじみを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】紫外線照射装置による表面改質の手順の詳細を示す図である。
【図３】ソルダーレジスト塗布装置によるソルダーレジストの塗布の詳細を示す図である。
【図４】第１の実施例により表面を改質しソルダーレジストを塗布した結果を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図６】ＴＡＢのテープの製造工程の一例を示す図である。
【図７】ソルダーレジストが塗布されたＴＡＢテープの一例を示す図である。
【図８】図７の丸印Ａ部を拡大して示した図である。
【図９】改質処理を行なって濡れ性を高めた表面と改質処理を行なっていない表面でのソルダーレジストの接触角の違いを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 紫外線照射装置
１１ 紫外線照射部
１２ ランプ
２０ ソルダーレジスト塗布装置
２１ メッシュ
２２ へら
３０ プラズマ照射装置
３１ プラズマ照射部
３２ マグネトロン
５１ 透光部
５２ 遮光部
Ｆ フィルム
Ｗ 基材
Ｃ 金属箔（銅箔）
ＰＲ ホトレジスト
ＳＲ ソルダーレジスト
Ｐ 回路パターン
ＩＬ インナーリード
ＯＬ アウターリード
Ｒ１ 送り出しロール
Ｒ２ 巻き取りロール
ＴＰ ＴＡＢテープ
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
ＷＳ ワークステージ
ｄ パターンのピッチ
θ 接触角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に回路パターンを形成する第１の工程と、上記形成された回路パターン上にソルダーレジストを塗布する第２の工程を備えた回路基板の製造方法において、
上記第１と第２の工程の間に、第２の工程においてソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面を改質する表面改質処理工程を備えたことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
上記表面改質処理は、プラズマ照射により行われることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
上記表面改質処理は、紫外線照射により行われることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
上記紫外線照射は、波長１７２ｎｍを含む光を放射するエキシマランプにより行なわれることを特徴とする請求項３に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の紫外線照射を行なう紫外線照射装置であって、回路パターンへのソルダーレジストの塗布前に、上記回路パターンの一部を残してその他を覆うマスクを介して、回路基板に紫外線を照射することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１】
基板上に回路パターンを形成する第１の工程と、上記形成された回路パターン上にソルダーレジストを塗布する第２の工程を備えた回路基板の製造方法において、
上記第１と第２の工程の間に、第２の工程においてソルダーレジストが塗布される領域の回路基板の表面を改質する表面改質処理工程を備えたことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
上記表面改質処理は、プラズマ照射により行われることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
上記表面改質処理は、紫外線照射により行われることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
上記紫外線照射は、波長１７２ｎｍを含む光を放射するエキシマランプにより行なわれることを特徴とする請求項３に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の紫外線照射を行なう紫外線照射装置であって、回路パターンへのソルダーレジストの塗布前に、上記回路パターンの一部を残してその他を覆うマスクを介して、回路基板に紫外線を照射することを特徴とする紫外線照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３４４７１（Ｐ２００８−３４４７１Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０３５１１（Ｐ２００６−２０３５１１）
【出願日】平成１８年７月２６日（２００６．７．２６）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２６日（２００６．７．２６）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
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