JP2020080379A - 膜形成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線板等の表面に形成される導体部に形成されるソルダーレジスト膜の所望の厚さを、輪郭部を含めて効率的に形成することができる膜形成装置及び方法を提供する。【解決手段】膜形成装置は、プリント配線板の表面上に形成された導体部と非導体部との境界における輪郭部に、前記移動制御手段により前記インクジェットヘッドを移動させ、前記吐出制御手段により、前記インクジェットヘッドから吐出される前記ソルダーレジストインクが付着する位置が前記輪郭部を含むように制御し、前記輪郭部の延びる方向に沿ってソルダーレジストインクを付着させ、前記硬化手段によって硬化させてソルダーレジスト膜を形成した後、前記輪郭部を除く前記導体部の所望の領域に前記ソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジスト膜を前記導体部の所望の領域にも形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェット方式の膜形成に関し、より詳細には、インクジェット方式の膜形成によりソルダーレジス膜をプリント配線板上に形成する装置及び方法に関する。

従来のプリント配線板の製造方法としては、次のようなものが一般的である。まず、絶縁性基板上の銅箔等の金属をエッチングによって回路形成を行う。その後、スクリーン膜形成による方法、あるいは、パターン露光等の方法によって、上記形成された回路の所望の領域にソルダーレジスト膜を形成する。次いで、その形成されたソルダーレジスト膜の表面に部品実装のための電子部品の記号や形状、部品番号等の情報を入れる。これらの作業を行ったプリント配線板に、さらにソルダー処理やめっき処理を施して、回路表面の酸化等から保護されたプリント配線版を提供している。

しかしながら、このような従来方法では、プリント配線板の種類毎にマスクやスクリーン版を作成する必要があり、マスクやスクリーン版の作成に比較的大きなコストがかかるとともに、時間の浪費も大きく、少量生産にはあまり適していない。

これら従来の問題を解決する方法として、インクジェット方式を使用する膜形成の方法が知られている。

特開２００８−４８２０号公報 特開２０１３−１０２１０８号公報

現在知られているインクジェット方式では、図１２（ａ）に示すよう導体層を形成した導体部２ａを有するプリント配線板１の上に、ソルダーレジストインクを付着させる場合、通常低粘度のソルダーレジストインクを用いる。しかし、ソルダーレジストインクの粘度が低いと導体部２ａの角の部分すなわち輪郭部５でソルダーレジストインクが流れ出て、図１２（ｂ）に示すように、輪郭部５のソルダーレジスト膜厚が薄くなり、場合によっては導体部２ａが露出して、プリント配線板１の所望の絶縁性が得られなくなるという問題がある。

このようなインクジェット方式特有の問題に対して、導体層が形成された後に、導体部２ａの圭角部分を湾曲形状にする行程を行った後に、インクジェット方式によりソルダーレジストインクを付着する方法が提案されている（特許文献１）。

しかしながら、この方法では、バフ研磨やソフトエッチング等の工程を別途、追加的に行う必要があり、工程自体が増加するといった問題がある。

また、ソルダーレジスト膜の形成方法ではないが、伝導体膜を形成する手法として、輪郭部だけを表面張力の高いインクで先に膜形成して乾燥させて輪郭部を形成し、第２段階として輪郭部の内側に表面張力の低いインクで膜形成することが提案されている。（特許文献２）しかしながら、この手法では、表面張力の異なる２種類のインクを使用することが前提となるので、工程が複雑化することに加えて、装置および作業も複雑化するという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、プリント配線板等の表面に、導体部の輪郭部及び縁部を含め、全体として所望の厚さを有する絶縁性の高い、明確な膜形成領域を持つソルダーレジスト膜を形成するための膜形成装置及び方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本件発明は、ソルダーレジスト膜を形成するためのソルダーレジストインクを吐出するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドの移動を制御する移動制御手段と、上記インクジェットヘッドからのソルダーレジストインクの吐出を制御する吐出制御手段と、上記インクジェットヘッドから吐出されて、上記プリント配線板上に付着させた上記ソルダーレジストインクを硬化させてソルダーレジスト膜を形成する硬化手段と、を備えた、膜形成装置において、
該膜形成装置は、プリント配線板の表面上に形成された導体部と非導体部との境界における輪郭部または上記導体部の縁部に向けて上記移動制御手段により上記インクジェットヘッドを移動させ、上記輪郭部または上記縁部に沿ってソルダーレジストインクを吐出して付着させ、上記硬化手段によって硬化させてソルダーレジスト膜を形成するように構成されていることを特徴とする膜形成装置を提供する。

好ましくは、上記輪郭部または上記縁部にソルダーレジスト膜を形成した後、上記輪郭部または上記縁部を除く上記導体部の所望の領域、すなわちプリント配線板の設計等において膜形成を予定している領域にソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジスト膜を上記導体部の当該所望の領域にもソルダーレジスト膜を形成するようになっている。

上記輪郭部は上記プリント配線板の導体部と非導体部の境界において導体部の厚みによる段差を有しており、上記吐出制御手段は、上記インクジェットヘッドからのソルダーレジストインクが上記輪郭部の段差を覆って付着するように制御される。

上記吐出制御手段は、好ましくは、上記インクジェットヘッドから吐出されるソルダーレジストインクの液滴の大きさが２０μmないし４０μmとなるように制御される。

また、上記吐出制御手段は、上記インクジェットヘッドから吐出されるソルダーレジストインクを上記輪郭部に向けて吐出する場合において、付着したソルダーレジストインクが上記導体部において５０％以上の領域を占めるように制御されるのが好ましい。

上記プリント配線板の表面上の非導体部に上記ソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジスト膜を形成した後、上記輪郭部または上記縁部に、上記ソルダーレジスト膜を形成し、その後、上記輪郭部または上記縁部を除く上記導体部の所望の領域に上記ソルダーレジストインクを吐出して上記ソルダーレジスト膜を上記輪郭部または上記縁部を除く上記導体部の所望の領域にも形成するように構成しても良い。

また、上記膜形成装置は、プリント配線板の上記導体部の所望の領域に上記ソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジストインクを付着させ、上記硬化手段によって硬化させてソルダーレジスト膜を形成した後、上記輪郭部または上記縁部に沿って上記ソルダーレジスト膜を形成するように構成しても良い。

本件発明の別の特徴として、インクジェットヘッドから、ソルダーレジストインクを吐出して、プリント配線板の表面上にソルダーレジスト膜を形成する方法において、
上記プリント配線板の表面上に形成された導体部と非導体部との境界における輪郭部または導体部の縁部にソルダーレジストインクが付着するように上記インクジェットヘッドからソルダーレジストインクを吐出する段階と、
ソルダーレジストインクが付着する位置が上記輪郭部または上記縁部を含むように、上記輪郭部または上記縁部に沿ってソルダーレジストインクを付着させる段階と、
上記付着したソルダーレジストインクを硬化させてソルダーレジスト膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする方法が提供される。

この場合において、上記輪郭部または上記縁部を除く上記導体部の所望の領域に上記ソルダーレジストインクを吐出して付着させ、付着したソルダーレジストインクを硬化させて、ソルダーレジスト膜を上記導体部の所望の領域にも形成する段階をさらに含むことができる。

上記方法において、好ましくは、上記輪郭部が上記プリント配線板の導体部と非導体部の境界において導体部の厚みによる段差を有しており、上記インクジェットヘッドからのソルダーレジストインクは上記輪郭部の段差を覆うように付着するようになっている。

また、上記方法において、上記インクジェットヘッドから吐出されるソルダーレジストインクの液滴の大きさが２０μmないし４０μmであることが好ましい。

また、上記方法において、好ましくは、上記インクジェットヘッドからソルダーレジストインクを上記導体部と非導体部からなる上記輪郭部に向けて吐出する場合において、上記輪郭部または上記縁部に付着するソルダーレジストインクの割合が上記導体部において５０％以上となるように上記インクジェットヘッドの位置を調整する。

本発明によれば、プリント配線板等の導体部の角部分すなわち輪郭部のソルダーレジスト膜の所望の厚さを得ることができ、ソルダーレジスト膜形成領域全体に亙って十分な絶縁性を確保することができる。また、ソルダーレジスト膜の形成領域以外へのインクの滲みだしを防止することができる。インクのソルダーレジスト膜形成予定領域以外への滲み出しに起因するさまざまな悪影響を防ぐことができる。

インクジェット方式の膜形成装置の一部正面図である。 インクジェット方式の膜形成装置の一部平面図である。 インクジェット方式の膜形成装置の制御関係を示すブロック図である。 （ａ）本発明の一実施の形態によるソルダーレジスト膜が付着される前のプリント配線板の平面図である。（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）本発明の一実施例にかかる平面図であって、導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図である。（ｂ）図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）上記実施例において、まず導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着させた後に、ソルダーレジスト膜形成予定領域全体にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図である。（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 テーブル１に示す実験結果の膜厚の測定位置を示す断面図である。 （ａ）本発明の他の一実施例にかかる平面図であって、導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着する際に、導体部上のソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域との境界にもソルダーレジストを付着させた後に、ソルダーレジスト膜形成予定領域にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図である。（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）本発明のさらに他の一実施例にかかる平面図であって、導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着する際に、導体部上のソルダーレジスト膜を形成すべき領域との境界にもソルダーレジストを付着させた後に、ソルダーレジスト膜形成領域にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図である。（ｂ）図９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明のさらに他の一実施例にかかる平面図であって、導体部におけるソルダーレジスト膜形成領域と非導体部におけるソルダーレジスト膜形成領域とを示すプリント配線板の平面図である。 プリント配線板１の表面の非導体部にソルダーレジスト膜が形成した状態を示す平面図である。 図１０ｂのＡ−Ａ断面図である。 さらに導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着させた状態を示す平面図である。 図１０ｄのＡ−Ａ断面図である。 さらに、導体部にもソルダーレジストを付着させた状態を示す平面図である。 １０ｆのＡ−Ａ断面図である。 本発明の更に別の一実施例にかかる平面図であって、プリント配線板の表面の導体部と非導体部を含むソルダーレジスト膜形成予定領域の全体に亙って、プリント配線板上にインクの液滴を付着させた状態を示す平面図である。 図１１ａのＡ−Ａ断面図である。 さらに、輪郭部にソルダーレジスト膜を形成した状態を示す平面図である。 図１１ｃのＡ−Ａ断面図である。 （ａ）従来のソルダーレジスト膜形成領域にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図である。（ｂ）図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

最初に、ＵＶ硬化型インクを使用したインクジェット方式によるソルダーレジスト膜の形成手順について一般的に説明する。

図１に、インクジェット方式による膜形成(印刷)装置１０の一部正面図を示す。また、図２に、インクジェット方式による膜形成装置１０の一部平面図を示す。図３は、膜形成装置１０のための制御部２０との関係を概略的に示すブロック図である。インクジェット方式による膜形成装置１０は、例えば、印刷の対象となる膜形成対象物（ワーク）、本例ではプリント配線板１を固定する載置板等から構成される載置部１１と、インクジェットヘッド８や硬化部１８をＸ方向に移動させるＸ軸ボールネジ１２、Ｘ軸リニアガイド１４、Ｘ軸モータ１６や、載置部をＹ方向に移動させるＹ軸ボールネジ１３、Ｙ軸リニアガイド１５、Ｙ軸モータ１７等から構成される移動機構部２５および移動動作を制御する移動制御部２４と、インクジェットヘッド（インクを吐出して付着させる吐出部）８と、プリント配線板１に付着したインクをＵＶ照射等により硬化させる硬化部１８と、各駆動部やインクの吐出を制御する吐出制御部２３から構成される。

プリント配線板１は、膜形成装置１０の載置部に固定される。固定方法としては真空吸着方式等があげられる。

インクジェットヘッド８には、複数のインクジェットノズルが作り込まれており、プリント配線板１に対してインクジェットヘッド８を相対的に移動させながら、インクジェットノズルからインクの液滴を吐出することでプリント配線板１に膜形成を行う。

硬化部１８として、ＵＶ硬化装置１８ａ及び１８ｂが、インクジェットヘッド８と連動して移動するようにインクジェットヘッド８の膜形成方向の両側に取り付けられている。

次に、インクジェット式膜形成装置の動作について説明する。

まず、膜形成を行う前の準備として膜形成用データを作成してデータベース２１に収納しておく。膜形成用データは、膜形成データ編集ソフトウェアに設計データを読み込ませることで作成することが可能である。設計データには様々なフォーマットが存在するが、ガーバーデータやＤＸＦデータ、ＯＤＢ＋＋データなどがあげられる。膜形成用データには膜形成する絵柄の情報や、アライメントマーク等の情報が含まれている。アライメントマークは、位置合わせ用のマークで、膜形成時にワークの位置（座標）をカメラ２６で確認し、位置補正や伸縮補正、回転補正を行うために使用される。

次いで、載置部１１にプリント配線板１を固定する。そして、膜形成動作を開始する。この場合、膜形成装置１０に具備されたカメラ２６を使用して、膜形成用データで設定したアライメントマーク位置に上記カメラ２６を移動させ、アライメントマークを撮像する。これによって、プリント配線板１の位置情報を取得する。プリント配線板１の位置情報を元にプリント配線板１の伸縮やプリント配線板１の取り付け角度を計算し、あらかじめ作成しておいた膜形成(印刷)用データに伸縮補正や回転補正を行った後、ラスタライズデータに変換する。

次いで、インクを吐出させる位置の高さ（例えば膜形成面から１ｍｍ）にインクジェットヘッド８を移動させた後、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側のＵＶ硬化装置１８ａをオンにする。

そして、インクジェットヘッド８をＸ方向に移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の所定位置にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜が形成される。

インクジェットノズル幅分の膜形成、すなわち、所定の移動ラインに沿った連続的なインク吐出動作を行う１回分のジェットノズルの移動が完了すると、インクジェットノズル幅分だけ、載置部１１をＹ方向に移動させる。

その次のインクジェットノズルより膜形成動作においては、膜形成方向が逆になるため、次の膜形成で膜形成方向の上流側になるＵＶ硬化装置１８ａをオフにし、下流側になるＵＶ硬化装置１８ｂをオンにする。

次いで、インクジェットヘッド８を−Ｘ方向（前回の膜形成の反対方向）に移動させながらインクの吐出を制御し、決められた位置にインクの液滴を付着する。この時、インクジェットヘッド８の膜形成方向の下流側に具備されているＵＶ硬化装置１８ｂによりＵＶ光が照射され、インクの液滴は膜形成と略同時（膜形成の直後）に硬化される。

上記のインクの液滴の付着、ＵＶ硬化装置１８ａ、１８ｂのオンオフの切り替え及びインクの硬化の動作を繰り返し、最終的にプリント配線板上の所望の膜形成（印刷）予定領域においてすべてのインクの液滴の付着及びインクの液滴を硬化させるという一連の動作を終えることによってプリント配線板上におけるインクジェット方式での膜形成が完了する。

次に、本件発明の実施例にかかるソルダーレジスト膜の形成方法について説明する。

図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）を参照して、ソルダーレジスト膜の形成方法について説明する。

図４（ａ）は、ソルダーレジスト膜が付着される前のプリント配線板の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）は、導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図であり、また、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図６（ａ）は、導体部の輪郭部にソルダーレジストを付着させた後に、ソルダーレジスト膜形成領域にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、プリント配線板１の表面には導体部２ａが形成されている。また、図５（ａ）に示すように、プリント配線板１の表面には、ソルダーレジスト膜を形成すべき所望の領域すなわち、膜形成予定領域３（図５（ａ）においては破線で囲まれた領域、図５（ｂ）においては破線の下側の領域）が画定されており、該ソルダーレジスト膜形成予定領域３の中には、ソルダーレジスト膜を形成しないソルダーレジスト開口部４が存在する。すなわち、開口部４はソルダーレジスト膜のない（図５（ａ）において示されている４カ所の破線で囲まれた部分）穴空き部分を構成することとなる。この開口部４には、後の工程において回路設計上必要な電子部品等が配置される。

本実施例では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、まず、プリント配線板１の表面の導体部２ａの輪郭部５（図５（ａ）において直線状に延びる導体部２ａと非導体部２ｂの境界部分）に沿って、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の輪郭部５（角部を中心に）にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜５ａが形成される。

このように、本実施例によれば、導体部の輪郭部の上部における、インクジェットヘッド８の一回のＸ方向への移動によって、まず、導体部２ａと非導体部２ｂの境界すなわち導体部２ａの輪郭部５に沿ってソルダーレジスト膜５ａが形成される。

次いで、１回分のインクジェットヘッド８のＸ方向への移動（印刷）が完了すると、インクジェットノズル幅分だけ、載置部１１をＹ方向に移動させる。

その次のインクジェットヘッド８のＸ方向への移動により膜形成動作においては、膜形成方向が逆になるため、次の膜形成で膜形成方向の上流側になるＵＶ硬化装置１８ａをオフにし、下流側になるＵＶ硬化装置１８ｂをオンにする。

次いで、インクジェットヘッド８を−Ｘ方向（前回の膜形成の反対方向）に移動させながらインクの吐出を制御し、決められた位置にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の膜形成方向の下流側に具備されているＵＶ硬化装置１８ｂによりＵＶ光が照射され、インクの液滴は膜形成と略同時（膜形成の直後）に硬化される。

上記のインクの液滴の付着、ＵＶ硬化装置１８ａ、１８ｂのオンオフの切り替え及びインクの硬化の動作を繰り返し、最終的にプリント配線板１の表面の導体部２ａの輪郭部５（図５（ａ）において直線状に延びる導体部２ａと非導体部２ｂの境界部分）においてすべてのインクの液滴の付着及びインクの液滴を硬化させるという一連の動作をおこなう。

次いで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の膜形成（印刷）予定領域３にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜３ａが形成される。

次いで、１回分のインクジェットヘッド８のＸ方向への移動（印刷）が完了すると、インクジェットノズル幅分だけ、載置部１１をＹ方向に移動させる。

その次のインクジェットノズルより膜形成動作においては、膜形成方向が逆になるため、次の膜形成で膜形成方向の上流側になるＵＶ硬化装置１８ａをオフにし、下流側になるＵＶ硬化装置１８ｂをオンにする。

次いで、インクジェットヘッド８を−Ｘ方向（前回の膜形成の反対方向）に移動させながらインクの吐出を制御し、膜形成（印刷）予定領域３にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の膜形成方向の下流側に具備されているＵＶ硬化装置１８ｂによりＵＶ光が照射され、インクの液滴は膜形成と略同時（膜形成の直後）に硬化される。

上記のインクの液滴の付着、ＵＶ硬化装置１８ａ、１８ｂのオンオフの切り替え及びインクの硬化の動作を繰り返し、最終的にプリント配線板上の所望の膜形成（印刷）予定領域３においてすべてのインクの液滴の付着及びインクの液滴を硬化させるという一連の動作をおこなう。

すなわち、上記で説明したように、反復したインクジェットヘッドのＸ方向への移動動作及び載置部１１のＹ方向へのプリント配線板１の送り動作により、ソルダーレジストインクをインクジェットヘッドから吐出させ、プリント配線板のソルダーレジスト膜形成予定領域３の全体に亙って、付着させる。

付着されたソルダーレジストインクはＵＶ硬化装置１８ａまたは１８ｂにより硬化され、すでにソルダーレジスト膜が形成されている輪郭部５を含めて、ソルダーレジスト膜形成予定領域３の全体に亙って、ソルダーレジスト膜が形成される。

すなわち、導体部の輪郭部には、二重のソルダーレジスト膜が形成されることになる。

本実施例の場合には、導体部の厚みは２０μmないし４０μm、平均的に３０μm程度の厚さを有する。また、インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴の大きさも２０μmないし４０μm、平均的に３０μm程度の径を有する。

テーブル１には、輪郭部５にソルダーレジストインクを吐出するインクジェットヘッドの位置と、輪郭部５に形成されるソルダーレジスト膜７の膜厚との関係を示す実験データが示されている。

テーブル１に示す実験例においては、インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴が導体部２ａと非導体部２ｂとの両方に跨がって付着するように導体部の輪郭部５との位置関係を制御して実験した。この場合、インクジェットヘッド８の位置を制御して、導体部２ａと非導体部２ｂとに付着するインクの液滴の割合が変化するように導体側、非導体側にヘッドの位置をずらしながら付着したインクのソルダーレジスト膜の膜厚を図７に示す、ａ、ｂ及びｃで示す位置で測定した。

本例の場合に、輪郭部５の膜厚が１０μmを超える場合には、所望の膜厚を確保できたと考えることができる。したがって、インクの液滴が導体部２ａと非導体部２ｂとの両方に跨がって付着するようにインクジェットヘッドの位置関係を制御する場合、導体部２ａに付着するインクの液滴の割合が、５０％を超えるように制御することが望ましい。

テーブル１

本実施例の場合には、プリント配線板１内の導体部の輪郭（導体部２ａと非導体部２ｂを含む）にソルダーレジストインクを付着させる動作を一回行った後、さらに、次の段階で、ソルダーレジスト膜形成予定領域の全体に亙ってソルダーレジストインクを付着させるようにするので、プリント配線板１内の導体部２ａの角部分すなわち輪郭部はソルダーレジストインクが少なくとも２回の付着動作が行われることになり、導体部２ａの角部分すなわち輪郭部においてもソルダーレジスト膜の厚さを十分に得ることができる。

本件発明の別の実施例として、導体部２ａと非導体部２ｂの境界にソルダーレジスト膜を形成しかつ、導体部２ａ上においてソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域３と、それ以外の領域が存在する場合、すなわち角部分ないし輪郭部の存在しない導体部２ａにおける平面的な境界にも線状のソルダーレジスト膜３ｃを形成する場合について説明する。

図８（ａ）は、導体部２ａの輪郭部５及び導体部２ａ上のソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域３との境界にソルダーレジストを付着させたプリント配線板の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図９（ａ）は、導体部２ａの輪郭及び導体部２ａ上のソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域との境界に線状にソルダーレジストを付着させた後に、さらにソルダーレジスト膜形成予定領域全体に亙ってソルダーレジストを付着させたプリント配線板１の平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、まず、第１のステップとして、プリント配線板１の表面の導体部２ａの輪郭部５（導体部２ａと非導体部２ｂを含む）及び導体部の両端部に存在する、膜形成予定領域でない開口部４との境界にソルダーレジストインクを吐出して付着させる。

この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化される。このＵＶ光の照射により、導体部２ａの輪郭部およびと非導体部２ｂの境界及び導体部の両端部に存在する、膜形成予定領域でない開口部４との境界にソルダーレジスト膜３ａ、３ｂ及び３ｃを形成することができる。

次いで、１回分のインクジェットヘッド８のＸ方向への移動（印刷）が完了すると、インクジェットノズル幅分だけ、載置部１１をＹ方向に移動させる。

その次のインクジェットヘッド８のＸ方向への移動により膜形成動作においては、膜形成方向が逆になるため、次の膜形成で膜形成方向の上流側になるＵＶ硬化装置１８ａをオフにし、下流側になるＵＶ硬化装置１８ｂをオンにする。

次いで、インクジェットヘッド８を−Ｘ方向（前回の膜形成の反対方向）に移動させながらインクの吐出を制御し、決められた位置にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の膜形成方向の下流側に具備されているＵＶ硬化装置１８ｂによりＵＶ光が照射され、インクの液滴は膜形成と略同時（膜形成の直後）に硬化される。

上記のインクの液滴の付着、ＵＶ硬化装置１８ａ、１８ｂのオンオフの切り替え及びインクの硬化の動作を繰り返し、最終的にプリント配線板１の表面の導体部２ａの輪郭部５（図５（ａ）において直線状に延びる導体部２ａと非導体部２ｂの境界部分）及び導体部の両端部に存在する、膜形成予定領域でない開口部４との境界においてすべてのインクの液滴の付着及びインクの液滴を硬化させるという一連の動作をおこなう。

この動作により、矩形状の閉鎖した２次元空間領域を形成する一本の線状のソルダーレジスト膜５ａ、３ｃを形成することができる。

そして第２のステップとして、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、上記で形成された２次元閉空間を形成するソルダーレジスト膜に囲まれた領域及びそれ以外のプリント配線板上のソルダーレジスト膜形成予定領域３すなわち開口部４を除く領域にソルダーレジストを付着させる。この場合のインクジェットヘッドの移動動作の仕方は、上記図６（ａ）、図６（ｂ）に関連して説明したものと同様である。このような、インクジェットヘッドの移動制御動作により、インクジェットヘッドから吐出され、付着されたソルダーレジストインクは、上記したのと同様にＵＶ硬化装置１８ａまたは１８ｂにより硬化される。この結果、対象となるプリント配線板１上のソルダーレジスト膜形成予定領域３の全体に亙ってソルダーレジスト膜５ａ、３ｂ、３ｃを形成することができる。

この場合において、導体部表面おいて開口部４との境界にかかる部分において予めソルダーレジスト膜３ｃを形成したことにより、第３のステップで開口部４を除くプリント配線板１全体にわたるレジスト膜形成予定領域に膜形成を行う際に、インクジェットヘッドから吐出されたインクが境界を超えて開口部４の方に向かって滲み出すことを有効に防止することができる。

上記の本件発明の実施例で説明したように、プリント配線板１内の導体部２ａの輪郭部５及びソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域３との境界に上記ソルダーレジストインクを付着させた後、ソルダーレジスト膜形成予定領域にソルダーレジストインクを付着させるという２段階の工程を導入したことにより、プリント配線板１内の導体部２ａの角部分すなわち輪郭部５にはソルダーレジストインクが少なくとも２層のソルダーレジスト膜５ａ、３ｂが積み重ねて付着されることになり、導体部２ａの輪郭部５においてもソルダーレジスト膜の厚さを十分に得ることができる。

また、ソルダーレジスト膜形成予定領域３と開口部４すなわちソルダーレジスト膜を形成しない領域との境界においても、輪郭部ソルダーレジスト膜５ａから線状に一体的に延びるソルダーレジスト膜３ｃを形成しておくことにより、次の段階でのソルダーレジスト膜形成予定領域全体３にわたる膜形成動作において、開口部４へのインクの滲み出しの問題も有効の排除することができる。

なお、本件発明の実施例では、プリント配線板１の表面の導体部２ａの輪郭部５へのソルダーレジストインクの吐出、付着及び硬化動作は一回のインクヘッドの移動制御動作によって説明されているが、インクの吐出量、付着するインクの量あるいは導体の厚さ、使用するインクの粘度、装置の動作時の環境温度、所望のソルダーレジスト膜の厚さ等により、移動動作の回数を適宜変更することができる。

また、上記の本発明の実施例では、インクの液滴は膜形成と略同時（膜形成の直後）に硬化させており、導体部２ａと輪郭部５、及び導体部２ａとソルダーレジスト膜形成をしない領域との境界にもソルダーレジスト膜３ｃを形成する際も、インクの液滴を膜形成と略同時（膜形成の直後）に硬化させる。

上記したように、導体部２ａ上のソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域３とそれ以外の領域（開口部等）との境界に硬化したソルダーレジスト膜３ｃが形成されている場合には、ソルダーレジスト膜を形成すべき予定領域の外へのインクの滲みだしを防止することが可能である。

したがって、この場合において、ソルダーレジスト膜形成予定領域全体に亙ってソルダーレジストインクの膜形成する場合には、ソルダーレジスト膜表面の平準化を促進させるために、膜形成直後ではなく、しばらく時間が経過した後にインクを硬化させてもよい。

また、ソルダーレジスト膜形成予定領域３のうちの非導体部２ｂの部分のみにソルダーレジストインクを付着させた後、次の段階で、プリント配線板１内の導体部２ａの輪郭部５（導体部２ａと非導体部２ｂを含む）にソルダーレジストインクを付着させ、さらに次の段階で、ソルダーレジスト膜形成予定領域のうちの導体部２ａの部分にソルダーレジストインクを付着させるようにしてもよい。

図１０を参照して、本件発明の更に他の実施例について説明する。

図１０ａには、導体部２ａにおけるソルダーレジスト膜３ａの形成領域と非導体部２ｂにおけるソルダーレジスト膜３ｂの形成領域とを示すプリント配線板の平面図が示されている。すなわち、導体部２ａのソルダーレジスト膜３ａの形成領域と非導体部２ｂにおけるソルダーレジスト膜３ｂの形成領域を合わせた領域は、ソルダーレジスト膜形成領域３となる。

膜形成の手順について説明する。

図１０ｂ及び図１０ｃに示すように、まず、プリント配線板１の表面の非導体部２ｂに、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の非導体部２ｂにインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜３ｂが形成される。

次いで、図１０ｄ及び図１０ｅに示すように、プリント配線板１の表面の導体部２ａの輪郭部５（導体部２ａと非導体部２ｂを含む）に、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の輪郭部５にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜５ａが形成される。

次いで、図１０ｆ及び図１０ｇに示すように、プリント配線板１の表面の導体部２ａに、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の導体部２ａにインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜３ａが形成される。

本実施例の場合、導体部２ａと非導体部２ｂとを分けてソルダーレジストインクを付着させるので、導体部２ａと非導体部２ｂにおけるソルダーレジストインクの厚みを所望の厚さに塗布することが可能である（導体部２ａと非導体部２ｂにおけるソルダーレジストインク膜とがそれぞれ重なった状態で膜形成がなされることになる）。すなわち、導体部の輪郭部５には、二重のソルダーレジスト膜５ａ及び３ａが形成されることになる。

本発明の更に異なる実施例について図１１を参照して説明する。

この実施例における膜形成の手順について説明すると、図１１ａ及び図１１ｂに示すように、まず、プリント配線板１の表面の導体部２ａと非導体部２ｂを含むソルダーレジスト膜形成予定領域３の全体に亙って、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上のソルダーレジスト膜形成予定領域３全体にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化してソルダーレジスト膜３ａ、３ｂが形成される。

次いで、図１１ｃ及び図１１ｄに示すように、プリント配線板１の表面の導体部２aの輪郭部５の延びる方向に沿って直線状に、インクジェットヘッド８を移動させながらインクの吐出を制御し、プリント配線板１上の輪郭部５にインクの液滴を付着させる。この時、インクジェットヘッド８の移動方向の下流側に設けられているＵＶ硬化装置１８ａからＵＶ光が付着したインク表面に向けて照射される。このＵＶ光の照射により、インクの液滴は硬化して輪郭部５にソルダーレジスト膜５ａが形成される。

すなわち、導体部の輪郭部５には、二重のソルダーレジスト膜３ａ、３ｂ及び５ａが形成されることになる。

これによって、輪郭部５も含めてプリント配線板の十分な絶縁性の確保が保証されることになる。

１ プリント配線板
２ａ 導体部
２ｂ 非導体部
３ ソルダーレジスト膜形成予定領域
３ａ 導体部上のソルダーレジスト膜
３ｂ 非導体部上のソルダーレジスト膜
３ｃ 導体部上の予定領域の境界におけるソルダーレジスト膜
４ ソルダーレジスト開口部
５ 輪郭部
５ａ 輪郭部上のソルダーレジスト膜
８ インクジェットヘッド
１０ 膜形成装置
１１ 載置台（載置部）
１２ Ｘ軸ボールネジ
１３ Ｙ軸ボールネジ
１４ Ｘ軸リニアガイド
１５ Ｙ軸リニアガイド
１６ Ｘ軸モータ
１７ Ｙ軸モータ
１８ａ、１８ｂ ＵＶ硬化装置
２１ 膜形成用データ
２２ 硬化制御部
２３ 吐出制御部
２４ 移動制御部
２５ 移動機構部
２６ カメラ

Claims (12)

1. ソルダーレジスト膜を形成するためのソルダーレジストインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドの移動を制御する移動制御手段と、
   前記インクジェットヘッドからのソルダーレジストインクの吐出を制御する吐出制御手段と、
   前記インクジェットヘッドから吐出されて、前記プリント配線板上に付着させた前記ソルダーレジストインクを硬化させてソルダーレジスト膜を形成する硬化手段と、
   を備えた、膜形成装置において、
   該膜形成装置は、プリント配線板の表面上に形成された導体部と非導体部との境界における輪郭部または前記導体部の縁部に向けて前記移動制御手段により前記インクジェットヘッドを移動させ、前記輪郭部または前記縁部に沿ってソルダーレジストインクを吐出して付着させ、前記硬化手段によって硬化させてソルダーレジスト膜を形成するように構成されていることを特徴とする膜形成装置。
2. 前記輪郭部または前記縁部にソルダーレジスト膜を形成した後、前記輪郭部または前記縁部を除く前記導体部の所望の領域に前記ソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジスト膜を前記導体部の所望の領域にも形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の膜形成装置。
3. 前記輪郭部が前記プリント配線板の導体部と非導体部の境界において導体部の厚みによる段差を有しており、前記吐出制御手段は、前記インクジェットヘッドからのソルダーレジストインクが前記輪郭部の段差を覆って付着するように制御される、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の膜形成装置。
4. 前記吐出制御手段は、前記インクジェットヘッドから吐出されるソルダーレジストインクの液滴の大きさが２０μmないし４０μmとなるように制御される、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の膜形成装置。
5. 前記吐出制御手段は、前記インクジェットヘッドから吐出されるソルダーレジストインクを前記輪郭部に向けて吐出する場合において、付着したソルダーレジストインクが前記導体部において５０％以上の領域を占めるように制御される、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の膜形成装置。
6. 前記プリント配線板の表面上の非導体部に前記ソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジスト膜を形成した後、前記輪郭部または前記縁部に、前記ソルダーレジスト膜を形成し、その後、前記輪郭部または前記縁部を除く前記導体部の所望の領域に前記ソルダーレジストインクを吐出して前記ソルダーレジスト膜を前記輪郭部または前記縁部を除く前記導体部の所望の領域にも形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の膜形成装置。
7. 前記膜形成装置は、プリント配線板の前記導体部の所望の領域に前記ソルダーレジストインクを吐出してソルダーレジストインクを付着させ、前記硬化手段によって硬化させてソルダーレジスト膜を形成した後、前記輪郭部または前記縁部に沿って前記ソルダーレジスト膜を形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の膜形成装置。
8. インクジェットヘッドから、ソルダーレジストインクを吐出して、プリント配線板の表面上にソルダーレジスト膜を形成する方法において、
   前記プリント配線板の表面上に形成された導体部と非導体部との境界における輪郭部または導体部の縁部にソルダーレジストインクが付着するように前記インクジェットヘッドからソルダーレジストインクを吐出する段階と、
   ソルダーレジストインクが付着する位置が前記輪郭部または前記縁部を含むように、前記輪郭部または前記縁部に沿ってソルダーレジストインクを付着させる段階と、
   前記付着したソルダーレジストインクを硬化させてソルダーレジスト膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする方法。
9. 前記輪郭部または前記縁部を除く前記導体部の所望の領域に前記ソルダーレジストインクを吐出して付着させ、付着したソルダーレジストインクを硬化させて、ソルダーレジスト膜を前記導体部の所望の領域にも形成する段階、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記輪郭部が前記プリント配線板の導体部と非導体部の境界において導体部の厚みによる段差を有しており、前記インクジェットヘッドからのソルダーレジストインクは前記輪郭部の段差を覆うように付着する、ことを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の方法。
11. 前記インクジェットヘッドから吐出されるソルダーレジストインクの液滴の大きさが２０μmないし４０μmである、ことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つの請求項に記載の方法。
12. 前記インクジェットヘッドからソルダーレジストインクを前記導体部と非導体部からなる前記輪郭部に向けて吐出する場合において、前記輪郭部または前記縁部に付着するソルダーレジストインクの割合が前記導体部において５０％以上となるように前記インクジェットヘッドの位置を調整することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１つの請求項に記載の方法。

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