JP3153571B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板の製造方法

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辰一 山田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板の製造
方法、特にソルダーレジストを形成する工程に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板は、銅箔等の金属箔を張
ったエポキシ樹脂積層板など、金属箔張り積層板を用い
てその金属箔をエッチング加工等して回路形成すること
によって、積層板による基板2の表面に回路1が突出し
て設けられたものとして作成される。そしてこのような
プリント配線板を製造するにあたって、回路1を形成し
た後に、半田処理時に半田が不要な部分に付着しないよ
うに、基板2の表面に半田を施す箇所を除いてソルダー
レジストインキ4を塗布する工程がある。
【0003】このようにソルダーレジストインキ4を基
板2の表面に塗布するにあたっては、スクリーン印刷に
よっておこなうのが一般的であるが、回路1の微細化に
伴って回路1の間隔が微細になると、図2(a)に示す
ようにスクリーン印刷では回路1間にソルダーレジスト
インキ4を充填させることが困難になり、また回路1の
うちソルダーレジストインキ4で覆って保護すべき箇所
にソルダーレジストインキ4を塗布することができず、
この結果半田付けの処理時に回路1に半田が付着してシ
ョート不良が発生するおそれがあるという問題があっ
た。
【0004】また、印圧を高めたり、スキージの角度を
小さくしたりして印刷条件を厳しく設定することによっ
て、回路1間にソルダーレジストインキ4を充填させる
ことは可能になる。しかし、回路1のうち半導体チップ
を実装するチップランド等になる部分はソルダーレジス
トインキ4で覆われないようにする必要があるが、回路
1間にソルダーレジストインキ4を充填させつつスクリ
ーン印刷で回路1の表面にはソルダーレジストインキ4
を塗布しないようにするのは難しく、図2(b)に示す
ようにソルダーレジストインキ4がスクリーンに沿って
滲んで、回路1の表面に部分的にソルダーレジストイン
キ4が付着し、回路1のこの部分に半田が付着しない半
田不良が発生するおそれがある。
【0005】このように、回路1の表面にソルダーレジ
ストインキ4が付着しないように回路1間にソルダーレ
ジストインキ4を充填させることは、スクリーン印刷の
手法では非常に困難である。このために、微細レジスト
形成の方法として、液状レジスト工法が開発され普及し
つつある。この方法は先ず図3(a)のように、回路1
を形成した基板2の表面の全面に回路1が埋まるように
して液状の感光性樹脂10をスクリーン印刷やスプレ
ー、カーテンコート等の任意の方法で塗布する。次にこ
の感光性樹脂10を乾燥した後に、この表面に図3
(b)のようにポジフィルム11を重ねる。ポジフィル
ム11はソルダーレジストで覆う箇所が透光部11aと
して、その他の箇所が非透光部11bとして形成される
ものであり、紫外線などを照射してポジフィルム11の
透光部11aを通して感光性樹脂10を露光することに
よって、感光性樹脂10のうち露光された部分を硬化
せる。そしてこの感光性樹脂10を現像処理して未露光
部分を除去することによって、図3(c)のように回路
1の表面を露出させる。そして最終加熱して感光性樹脂
10を硬化させることによって、感光性樹脂10によっ
て形成されるソルダーレジストによる処理をおこなった
プリント配線板を得ることができるのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この液状レジスト工法
によれば、液状の感光性樹脂10を回路1が埋まるよう
に基板2の表面の全面に塗布するようにしているため
に、微細な回路1間へも感光性樹脂10を容易に充填す
ることが可能になるものであり、また回路1の表面部の
感光性樹脂10は現像処理して溶解除去しているため
に、滲みのような現象が起こるようなことなく回路1の
表面を完全に露出させるようにすることができるのであ
る。
【0007】しかしながら、この液状レジスト工法で
は、ポジフィルム11を用いて露光処理をおこなう必要
があるために、前記のスクリーン印刷工法と比較して生
産性に劣り、コスト高となる問題があった。本発明は上
記の点に鑑みてなされたものであり、露光処理等をおこ
なう必要なくスクリーン印刷の工法でソルダーレジスト
の形成をおこなうことができるようにすることを目的と
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプリント配
線板の製造方法は、回路1を形成した基板2の表面に回
路1が埋まるように感光性樹脂3を塗布し、次いでこの
感光性樹脂3を乾燥した後にその表面に所定箇所を除い
てソルダーレジストインキ4をスクリーン印刷し、しか
る後に感光性樹脂3のうちソルダーレジストインキ4で
覆われない部分を現像液で除去することによって、ソル
ダーレジストを形成することを特徴とするものである。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。先ず図1
(a)に示すように、回路1を形成した基板2の表面に
全面に亘って液状の感光性樹脂3を塗布する。この感光
性樹脂3は紫外線等の光を照射することによって粘着性
がなくなる(すなわちタックフリー)ように乾燥する感
光性を有すると共に、加熱することによって硬化する熱
硬化性を併せ持つインキとして作成されるものを用いる
ものであり、加熱硬化する前は現像液に溶解するもので
ある。この液状の感光性樹脂3の塗布は、スクーン印刷
やスプレーコーター、カーテンコーター等の任意の手段
でおこなうことができるものであり、感光性樹脂3の層
の表面が平坦面になるよう回路1を感光性樹脂3の層内
に埋入させるようにしてある。従って、微細な回路1間
の隙間にも感光性樹脂3は完全に充填される。そしてこ
のように感光性樹脂3を塗布したのち、紫外線等を照射
して感光性樹脂3の表面の粘着性がなくなるように反応
させて乾燥させる。
【0010】次に、ソルダーレジストインキ4を感光性
樹脂3の表面にスクリーン印刷する。ソルダーレジスト
インキ4は図1(b)に示すように、半田付けをおこな
う箇所を除いて感光性樹脂3の層の表面に全面に亘って
スクリーン印刷されるものである(図1の場合は回路1
の箇所を除いてソルダーレジストインキ4を印刷してあ
る)。ここで、感光性樹脂3の表面は回路1を埋めてい
るために平坦面として形成されており、スクリーン印刷
は平坦面におこなえばよいために、滲みなどなく解像性
や寸法精度良くソルダーレジストインキ4を印刷するこ
とができるものである。このソルダーレジストインキ4
としては紫外線等の光で硬化する光硬化性樹脂や、光硬
化・熱硬化併用樹脂を用いることができ、光硬化によっ
て乾燥すると共に現像液に不溶状態になるものが使用さ
れるものである。
【0011】上記のようにソルダーレジストインキ4を
スクリーン印刷し、紫外線照射や加熱等して硬化させ
後、現像液で処理して、図1(c)のように感光性樹脂
3のうちソルダーレジストインキ4で覆われていず露出
している部分を溶解除去する。現像液としては、水酸化
ナトリウムや炭酸ナトリウム等の水系現像液や、塩化メ
チレン、トリクロールエタン等の溶剤系現像液を用いる
ことができる。図1(c)の場合には、回路1の表面の
感光性樹脂3を溶解除去して回路1の表面が露出される
ようにしてある。そして加熱工程を経ることによって基
板2の上の感光性樹脂3とソルダーレジストインキ4を
完全硬化させることによって仕上げることができる。ソ
ルダーレジストインキ4の表面は平坦面になっているた
めに、マーキングや文字印刷が必要な場合にも鮮明に施
すことができる。
【0012】
【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。実施例 回路パターン幅が0.15mm、回路パターン間隔が
0.5mmピッチのQFP(クォーテッドフラットパッ
ケージ;ピン間隔0.2mm)を基板2として用いた。
【0013】一方、スチレン−マレイン酸系樹脂(アー
コケミカル社製SMA−1440)100重量部を、2
−ヒドロキシエチルアクリレート48重量部と、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート12重量部と、エチレング
リコールジアクリレート40重量部に溶解して溶解物A
を調製すると共に、クレゾールノボラックエポキシ樹脂
(大日本インキ化学工業株式会社製N−695)100
重量部をイソボニルアクリレート50重量部に溶解して
溶解物Bを調製した。そして、 ・溶解物A …35重量部 ・溶解物B …35重量部 ・2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製2E4MZ ) …3重量部 ・クレー …21重量部 ・2−エチルアントラキノン …3重量部 を配合することによって、感光性樹脂3を調製した。
【0014】また、 ・エポキシアクリレート(昭和高分子株式会社製SP−4010) …15重量部 ・エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ株式会社製エピコート828) …19重量部 ・アクリレート(日本化薬株式会社製TMPTA) …34重量部 ・2−エチルアントラキノン …1重量部 ・2−エチル−4−メチルイミダゾール …1重量部 ・フタルシアニングリーン …2重量部 ・タルク …28重量部 を配合することによってソルダーレジストインキ4を調
製した。
【0015】しかして、まず図1(a)のように、基板
2の表面の全面に上記感光性樹脂3を150メッシュの
スクリーン版を用いて印刷し、高圧水銀灯にて紫外線を
1200mJ/cm2の照射量で照射して感光性樹脂3
を乾燥させた。このように形成された感光性樹脂3の層
は平均膜厚が38μの非粘着性であり、回路パターン間
及びQFPピン間に感光性樹脂3が完全に充填されてい
た。次に、この上に図2(b)のように、300メッシ
ュのスクリーン版を用いて上記ソルダーレジストインキ
4を印刷し、高圧水銀灯にて紫外線を1000mJ/c
2の照射量で照射してソルダーレジストインキ4を乾
硬化させた。このソルダーレジストインキ4の印刷
は、QFPピンに対して片側0.05mmのクリアラン
スを有するようにピン間に施した。尚、300メッシュ
のスクリーン版の代わりに150メッシュのスクリーン
版を用いてソルダーレジストインキ4を印刷するとイン
キの滲みが発生し易くなったため好ましくない。
【0016】次に、1%の炭酸ナトリウムの現像液を用
いて現像をおこなうことによって、図1(c)のように
感光性樹脂3を部分的に溶解除去した後、150℃のオ
ーブン中で30分間加熱して感光性樹脂3とソルダーレ
ジストインキ4を硬化させた。このようにして得られた
プリント配線板にあって、ソルダーレジストインキ4は
かすれなく形成されており、連続100回印刷してもピ
ン上へのソルダーレジストの滲みは発生しなかった。
【0017】比較例 感光性樹脂3を塗布することなく、基板2の表面にソル
ダーレジストインキ4を直接スクリーン印刷するように
した他は、実施例と同様にした。このものでは回路パタ
ーン間やピン間へのソルダーレジストインキ4の充填は
おこなうことができなかった。
【0018】
【発明の効果】上記のように本発明は、回路を形成した
基板の表面に回路が埋まるように感光性樹脂を塗布し、
次いでこの感光性樹脂を乾燥した後にその表面に所定箇
所を除いてソルダーレジストインキをスクリーン印刷
し、しかる後に感光性樹脂のうちソルダーレジストイン
キで覆われない部分を現像液で除去するようにしたの
で、回路が埋まるように塗布されている感光性樹脂の表
面は平坦面に形成することができ、感光性樹脂の表面に
寸法精度良くソルダーレジストインキのスクリーン印刷
を行なうことができるものであり、ポジフィルムを用い
る露光処理をおこなうような必要なくスクリーン印刷の
手法で液状レジスト工法に類似した方法でソルダーレジ
ストの形成をすることができるものである。また、現像
液による除去はソルダーレジストインキで覆われない感
光性樹脂に対して行なわれるものであって、ソルダーレ
ジストインキと感光性樹脂の両方を除去する場合に比べ
て、除去時間を短くすることができると共に除去損失の
コストを低減することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すものであり、(a),
(b),(c)はそれぞれ断面図である。
【図2】従来例を示すものであり、(a),(b)はそ
れぞれ断面図である。
【図3】他の従来例を示すものであり、(a),
(b),(c)はそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
1 回路 2 基板 3 感光性樹脂 4 ソルダーレジストインキ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿沼 正久 埼玉県比企郡嵐山町大字大蔵388 太陽 インキ製造株式会社内 (72)発明者 山田 辰一 埼玉県比企郡嵐山町大字大蔵388 太陽 インキ製造株式会社内 (72)発明者 依田 恭一 埼玉県比企郡嵐山町大字大蔵388 太陽 インキ製造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−48891(JP,A) 特開 平3−91293(JP,A) 特開 昭63−151097(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路を形成した基板の表面に回路が埋ま
    るように感光性樹脂を塗布し、次いでこの感光性樹脂を
    乾燥した後にその表面に所定箇所を除いてソルダーレジ
    ストインキをスクリーン印刷し、しかる後に感光性樹脂
    のうちソルダーレジストインキで覆われない部分を現像
    液で除去することによって、ソルダーレジストを形成す
    ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
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