JP2008300666A - プリント配線板、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 識別効果を発揮し、かつ実装信頼性の低下を防止できるプリント配線板を提供する。
【解決手段】 プリント配線板１は、絶縁層１０と、この絶縁層１０上に積層され電子部品が実装される部品実装領域Ａを有した導体層２１と、開口部４１を有し、前記導体層２１上に塗布された第１のソルダーレジスト４０と、前記導体層２１上の前記開口部４１に対応する位置に塗布された第２のソルダーレジスト５０とを備え、前記第１のソルダーレジスト４０と前記第２のソルダースト５０とは互いに異なる色で構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリント配線板に係り、特に基板表面に対して被覆材が塗布されたプリント配線板の製造方法に関する。

プリント配線板の表面にはソルダーレジスト等の被覆材が塗布されている。被覆材は配線層を構成する銅等の導電性を有する部材の酸化を防止するために塗布されている。このような被覆材が塗布されたプリント配線板では、部品実装位置や実装されている部品の種類を識別するためにソルダーレジスト上から文字インクにより図形や記号を付している場合がある。

近年、高密度実装の要求がさらに高まり、プリント配線板自体の厚さも薄くなってきている。プリント配線板は、通常それ単体では用いられず、表面に電子部品を実装することが多い。電子部品とプリント配線板との電気的接続ははんだが使用される。即ち、プリント配線板に設けられた電極にはんだを塗布し、電子部品の電極とを電気的に接続する。一般に、はんだの塗布はプリント基板の電極部に対向する位置に開口部を有したマスキングを用意する。このマスキングをプリント配線板上に搭載して半田を塗布し、スキージ等の工具を使用してはんだを塗り広げる（塗布する）。

しかし、近年の高密度実装では、ソルダーレジスト上に付された図形や記号等の文字インクによって不具合が生じる。即ち、文字インクの厚さにより文字インクが付された部分と付されていない部分で同じプリント配線板であっても厚さが異なる部分が生じる。これによりマスキングを搭載してはんだを塗布することで、はんだの塗布された高さが異なり、実装される電子部品の実装信頼性に低下するという問題が生じる。

特許文献１には基板上の所定箇所にマーキングインクを印刷して硬化した後、ソルダレジストを印刷することによりチップ部品下腹部とマーキングインクとの接触を防ぐプリント配線板の技術を開示している。
特開平５−２５１８５５号公報（第３頁、図１）

しかしながら、特許文献１の技術では、マーキングインクを印刷している部分ではソルダーレジストが印刷されていない。従って、導体層の酸化防止などソルダレジストの効果を発揮したい部分にマーキングインクを印刷できないという不具合がある。

そこで、本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、識別効果を発揮し、かつ実装信頼性の低下を防止できるプリント配線板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプリント配線板は、絶縁層と、この絶縁層上に積層され電子部品が実装される部品実装領域を有した導体層と、開口部を有し、前記導体層上に塗布された第１のソルダーレジストと、前記導体層上の前記開口部に対応する位置に塗布された第２のソルダーレジストと、を備え、前記第１のソルダーレジストと前記第２のソルダーストとは互いに異なる色で構成されていることを特徴としている。

また、本発明の電子機器は、プリント配線板を収容した電子機器であって、前記プリント配線板は、絶縁層と、この絶縁層上に積層され電子部品が実装される部品実装領域を有した導体層と、開口部を有し、前記導体層上に塗布された第１のソルダーレジストと、前記導体層上の前記開口部に対応する位置に塗布された第２のソルダーレジストと、を備え、前記第１のソルダーレジストと前記第２のソルダーストとは互いに異なる色で構成されていることを特徴としている。

識別効果を発揮し、かつ実装信頼性の低下を防止できる。

以下に、図面を参照して、本発明のプリント回路板の実施の形態について、例えば、電子機器の１つであるポータブルコンピュータに適用した場合を例に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図を示す。図１において、ポータブルコンピュータ１の本体２には、表示部筐体３がヒンジ機構を介して回動自在に設けられている。本体２には、ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部が設けられている。表示部筐体３には例えばＬＣＤ等の表示デバイス６が設けられている。

また本体２には、上記ポインティングデバイス４、キーボード５等の操作部および表示デバイス６を制御する制御回路を組み込んだプリント回路板（マザーボード）８が設けられている。

（プリント回路板について）
図２は、本発明の実施の形態に係るプリント回路板を示した図である。図１に示すように、本実施形態に係るプリント回路基板２は、プリント配線板１と電子部品６０とをはんだ７０を介して電気的に接続したものである。

本発明に係るプリント配線板１は、基材１０と、電極２０と、配線３０と、第１のソルダーレジスト４０と、第２のソルダーレジスト５０とを主たる構成要素とする。 基材１０は、例えばガラスエポキシ樹脂等で構成され、絶縁層としての役割を担う。

電極２０は、基材１０上に形成され、プリント配線板１上に実装される電子部品６０の電極と対向する位置に当該電子部品の電極数に応じて設けられる。電極２０は、例えば銅などの導電性を有する部材から構成される。尚、図２のプリント配線板１は電子部品６０が実装される部品実装領域Ａを有する。

配線３０は、基材１０上に形成され、プリント配線板１上に実装される複数の電子部品間を電気的に接続する役割を担う。配線３０は、例えば銅などの導電性を有する部材から構成される。尚、電極２０と配線３０とは、導体で構成されている。図２に示したように、電極２０または配線３０、あるいは電極２０及び配線３０とが同一層で構成されている層を一般に導体層ともいう。

第１のソルダーレジスト４０は、導体層上に形成された被覆材であり、電極２０や配線３０の酸化を防止する役目を担う。ソルダーレジスト４０は例えば樹脂やセラミックス等の部材である。第１のソルダーレジスト４０は、開口部４１を有する。この開口部４１には、第２のソルダーレジスト５０が被覆される。尚、第１のソルダーレジスト４０は、すくなくともその表面が第１の色彩で構成されている。

第２のソルダーレジスト５０は、導体層上に形成された被覆材であり、電極２０や配線３０の酸化を防止する役目を担う。更に第２のソルダーレジスト５０は、識別文字あるいは識別マークとしての役割も担う。

尚、プリント配線板１は、多層のプリント配線板であってもよい。また、第１のソルダーレジスト４０と、第２のソルダーレジスト５０は最外の導体層上に施すことが好ましい。

第２のソルダーレジスト５０は例えば樹脂やセラミックス等の部材である。第２のソルダーレジスト５０は、少なくともその表面が第１のソルダーレジスト４０における第１の色彩とは異なる第２の色彩で構成されている。ここで異なる色彩とは、例えば、第１のソルダーレジスト４０が緑色、第２のソルダーレジスト５０が白色や黄色、黒色など、視覚的にお互いの色の違いが明確に区別できるような色で構成することが好ましい。尚、本発明のソルダーレジストは、上記の色に限定されず、他の色で構成されていても良い。

第１のソルダーレジスト４０の厚さと、第２のソルダーレジスト５０の厚さは略同一が好ましい。お互いの厚さが異なる場合でも、その差異は従来識別マークとして使用していたインク厚より薄くなることが必要となる。

従って、開口部４１及び第２のソルダーレジスト５０は、部品実装領域Ａ近辺に設けると、以下のような効果がある。

図３は、開口部４１が形成されたプリント配線板の天面図である。この開口部４１及び第２のソルダーレジスト５０は、図３（ａ）に示したように、部品実装領域Ａの周辺に形成して識別文字や識別記号として利用する。

例えば、図３（ｂ）に示すように部品実装領域Ａの角部近辺に形成した開口部４１ａ，４１ｂ、第２のソルダーレジスト５０ａ，５０ｂは、図２に示すようなプリント配線板１上に電子部品を搭載したプリント回路板を製造する際に、電子部品６０の実装位置を決定するための識別マークとしての役割として用いることができる。

また、図３（ｃ）に示すように、開口部４１ａ，４１ｂ、４１ｃ、第２のソルダーレジスト５０ａ，５０ｂ，５０ｃと併記してまたは単独で部品種類を示す第２のソルダーレジスト５０ｃを形成することで、部品実装領域Ａに搭載された電子部品６０の種類を視覚的に把握することができる。

第２のソルダーレジスト５０を部品実装領域Ａの近辺とは無関係に用いる場合であっても以下のような効果がある。

図４は、第２のソルダーレジスト５０を部品実装領域Ａの近辺以外に設けた場合を示した図である。第２のソルダーレジスト５０は、必ずしも部品実装領域Ａの近辺に設けなくても良い。即ち、図４に示したように、プリント配線板１の所定の領域を区分けして識別したい場合に用いても良い。例えば第２のソルダーレジスト５０は本体２の所定の開口部（不図示）からユーザがプリント配線板１を識別できないように黒色等、比較的濃度の濃い色で構成し、第１のソルダーレジスト４０は、緑色などの黒に比し濃度が淡い色で構成しても良い。

（プリント配線板の製造方法）
次に、本発明の実施の形態であるプリント配線板の製造方法について説明する。図５は、本発明の実施の形態であるプリント配線板の製造方法を示したフローチャートである。

図５に示すように、本発明の実施の形態のプリント配線板を製造するには、まず、銅張積層板１１を準備する（ステップＳ１、銅張積層板準備工程）。図６は、銅張積層板準備工程を示した図である。図６に示すように、絶縁層である基材１０上の全面に導体層２１が積層された銅張積層板１１を準備する。図６に示した銅張積層板１１は便宜上一方の面にしか導体層を示していないが、両面に導体層を施した銅張積層板１１を準備し、この両面に対して後述するエッチング工程を施して多層のプリント配線板を製造しても良い。

次に、ステップＳ１で準備した銅張積層板１１の導体層に対して所定のエッチング加工を施す（ステップＳ２、エッチング工程）。図７はエッチング工程を示した図である。図７に示すように、このエッチング工程は例えば化学エッチングを施すことにより導体層に対して不要部分を除去し、所定の配線レイアウトや電極のパターンを形成する工程である。本ステップを施すことにより、図７に示すよう基材１０上に電極２０や配線３０を形成したプリント配線板１ａが得られる。

次に、第１のソルダーレジスト４０を塗布する（ステップＳ３、第１のソルダーレジスト塗布工程）。図８は第１のソルダーレジスト塗布工程を示した図である。本工程を実施することで図８に示したように、開口部４１を有した第１のソルダーレジスト４０が形成される。

次に、第２のソルダーレジスト５０を塗布する（ステップＳ４、第２のソルダーレジスト塗布工程）。図９は第２のソルダーレジスト塗布工程を示した図である。本工程を実施することで図９に示したように、開口部４１に第２のソルダーレジスト５０が塗布されたプリント配線板が得られる。

ここで、第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０の形成について詳述する。図１０は、第１のソルダーレジスト塗布工程（ステップＳ３）と第２のソルダーレジスト塗布工程（ステップＳ４）の流れの一例を示した図である。図１０では、理解を容易にするために電極２０や配線３０は不図示とし、また、開口部４１の形状も１つのみを示している。

まず、プリント配線板１ａ上に開口部４１に対応する部分をマスキングしたスクリーン版α１を搭載する（図１０（ａ））。スクリーン版とは、例えばポリエステル繊維あるいは、ステンレスの細線を織ったスクリーンを金属又は木の枠に張り、スクリーンにレジストで印刷に必要な部分を抜いた版である。尚、本図では電極２０や配線３０が不図示となっているが、スクリーン版α１には必要により電極２０用の開口部４２に対応する開口を設けても良い。

次にスクリーン版α１上に第１のソルダーレジスト４０を塗布し、スキージβを用いて第１のソルダーレジスト４０を塗り広げる（図１０（ｂ））。ここで第１のソルダーレジスト４０は、熱硬化型のソルダーレジストを用いる。

次に、スクリーン版α１を取り外し、乾燥炉などを利用して第１のソルダーレジスト４０が塗布されたプリント配線板１ｂを加熱する（図１０（ｃ））。加熱温度は例えば１５０℃である。これにより第１のソルダーレジスト４０が硬化し、開口部４１を有した第１のソルダーレジスト４０が形成される。

次に、プリント配線板１ｂ上に開口部４１に対応する部分が開口されたスクリーン版α２を搭載する（図１０（ｄ））。

次に、スクリーン版α２上に第２のソルダーレジスト５０を塗布し、スキージβを用いて第２のソルダーレジスト５０を塗り広げる（図１０（ｅ））。これにより開口部４１に第２のソルダーレジスト５０が塗布される。第２のソルダーレジスト５０は紫外線硬化型のソルダーレジストを用いる。

次に、スクリーン版α２を取り外し、プリント配線板１ａ上を再度スキージβを滑らせる（図１０（ｆ））。これにより余分な第２のソルダーレジスト５０が取り除かれ、第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０との境の連続性が担保できる。

次に、開口部４１に対応する領域のみが紫外線を透過するように処理したフィルムγ１をプリント配線板１ｂ上に搭載し、この上から紫外線を照射する（図１０（ｇ））。このフィルムγ１は例えばパターン形成等に用いられるものであり、ポリエステルまたはガラスをベースとしたフィルムに光（本実施例では、紫外線）が透過しないよう印刷したものである。これにより、紫外線が照射された部分が硬化する。

尚、図１０では、第１のソルダーレジスト４０は、熱硬化型で説明しているが、紫外線により硬化するタイプのものを用いても良い。紫外線により硬化するタイプの場合は、紫外線を照射した後に熱を加える処理を行うこととなる。

以上の図１０（ａ）〜図１０（ｇ）に示す工程を実施することで、第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０とが同一層に塗布されたプリント配線板１が得られる（図１０（ｈ））。

また、第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０の形成は、双方とも紫外線硬化型のソルダーレジストを用いて、次のような工程で実施しても良い。図１１は、第１のソルダーレジスト塗布工程と第２のソルダーレジスト塗布工程の流れの他の実施例を示した図である。図１１においても、理解を容易にするために電極２０や配線３０は不図示とし、また、開口部４１の形状も１つのみを示している。

まず、プリント配線板１ａ上の全面に第１のソルダーレジスト４０を塗布して塗り広げる（図１１（ａ））。

次に、プリント配線板１ａ上に開口部４１に対応する領域は紫外線を透過しないように処理したフィルムγ２を搭載し、上から紫外線を照射する（図１１（ｂ））。これにより、紫外線が照射された部分が硬化する。尚、本図では電極２０や配線３０が不図示となっているが、フィルムγ２には必要により電極２０用の開口部４２に対応する領域も紫外線を透過しないように処理しても良い。

次に、プリント配線板１ａ上からフィルムγ２を取り外す（図１１（ｃ））。これにより、開口部４１を有した第１のソルダーレジスト４０が形成されたプリント配線板１ｂが得られる。

次に、プリント配線板１ａ上の全面に第２のソルダーレジスト５０を塗布して塗り広げる（図１１（ｄ））。この塗布により、第２のソルダーレジスト５０は開口部４１に挿入され、開口部４１部分では第２のソルダーレジスト５０が凹状に塗布される。

次に、開口部４１に対応した領域のみが紫外線を透過するように処理したフィルムγ３をプリント配線板１ｂ上に搭載し、上から紫外線を照射する（図１１（ｅ））。これにより、紫外線が照射された部分が硬化し、他は硬化しない。従って、フィルムγ３を取り外すと、硬化されなかった第２のソルダーレジスト５０は除去できる。

以上の図１１（ａ）〜図１１（ｅ）に示す工程を実施することで、第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０とが同一層に塗布されたプリント配線板１が得られる（図１１（ｆ））。

図１２は、フィルムγ３の他の実施形態を示した図である。図１１（ｅ）の工程は、図１２（ａ）に示したようにフィルムγ３に対し開口部４１に対応する開口よりも小さい領域のみを紫外線透過するような処理により構成しても良い。図１２（ａ）のようなフィルムγ３を用いることで図１１（ｂ）に示すように第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０との間にわずかに間隙が設けられる。このような手法用いることにより、第１のソルダーレジスト４０上に第２のソルダーレジスト５０が重複して塗布されることを防止できる。

以上述べてきたステップＳ１〜ステップＳ４までの工程を経ることで、同一層に第１のソルダーレジスト４０及び第２のソルダーレジスト５０が塗布されることとなる。ここで第２のソルダーレジスト５０は、少なくともその表面が第１のソルダーレジスト４０における第１の色彩とは異なる第２の色彩で構成されている。

従って、従来識別マークとして使用していたシルク印刷等の印刷厚さによる段差をなくし、かつ第１のソルダーレジスト４０と第２のソルダーレジスト５０との色彩の相違により識別マークとして認識が可能となる。これにより、識別効果を発揮し、かつ実装信頼性の低下を防止できる。

尚、本発明は上記実施の形態に限られることなく、他の実施の形態でもよい。例えば、第１のソルダーレジスト４０及び、第２のソルダーレジスト５０は、液状のソルダーレジストに限らず、ドライフィルムタイプのものであっても良い。また、熱硬化型や紫外線硬化型に限られず、感光性のものであっても良い。また、ソルダーレジストの印刷方法（塗布方法）は、スクリーン印刷方法や、紫外線を照射した後に余分な部分を取り除くような露光・現像等を減るいわゆる写真方法であっても良い。

本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 本発明の実施の形態に係るプリント回路板。 開口部４１が形成されたプリント配線板の天面図。 第２のソルダーレジスト５０を部品実装領域Ａの近辺以外に設けた場合を示した図。 本発明の実施の形態であるプリント配線板の製造方法を示したフローチャート。 銅張積層板準備工程を示した図。 エッチング工程を示した図。 第１のソルダーレジスト塗布工程を示した図。 第２のソルダーレジスト塗布工程を示した図。 第１のソルダーレジスト塗布工程（ステップＳ３）と第２のソルダーレジスト塗布工程（ステップＳ４）の流れの一例を示した図。 第１のソルダーレジスト塗布工程と第２のソルダーレジスト塗布工程の流れの他の実施を示した図。 フィルムγ３の他の実施形態を示した図。

符号の説明

１ プリント配線板１
１０ 基材１０
１１ 銅張積層板１１
２ プリント回路板２
２０ 電極２０
２１ 導体層２１
３０ 配線３０
４０ 第１のソルダーレジスト４０
４１ 開口部４１
５０ 第２のソルダーレジスト５０
６０ 電子部品６０
Ａ 部品実装領域
α１，α２ スクリーン版
β スキージ
γ１，γ２，γ３ フィルム

Claims (5)

1. 絶縁層と、
   この絶縁層上に積層され電子部品が実装される部品実装領域を有した導体層と、
   開口部を有し、前記導体層上に塗布された第１のソルダーレジストと、
   前記導体層上の前記開口部に対応する位置に塗布された第２のソルダーレジストと、
   を備え、
   前記第１のソルダーレジストと前記第２のソルダーストとは互いに異なる色で構成されていることを特徴とするプリント配線板。
2. 前記第１のソルダーレジストの厚さと、前記第２のソルダーレジストの厚さは同一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。
3. 前記部品実装領域は矩形の形状を有し、前記開口部は前記矩形の形状の角部近辺に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
4. 前記プリント配線板は、多層のプリント配線板であって、前記第１のソルダーレジストと前記第２のソルダーレジストは最外の導体層に施すことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
5. プリント配線板を収容した電子機器であって、
   前記プリント配線板は、
   絶縁層と、
   この絶縁層上に積層され電子部品が実装される部品実装領域を有した導体層と、
   開口部を有し、前記導体層上に塗布された第１のソルダーレジストと、
   前記導体層上の前記開口部に対応する位置に塗布された第２のソルダーレジストと、
   を備え、
   前記第１のソルダーレジストと前記第２のソルダーストとは互いに異なる色で構成されていることを特徴とする電子機器。

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