JP3189297B2 - プリント配線板の製造装置とそれを用いたプリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板の製造装置とそれを用いたプリント配線板の製造方法

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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、各種電子機器に使用さ
れるプリント配線板の製造装置とそれを用いた製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、各種電子機器などに数多く使用さ
れているプリント配線板は、電子機器の小型化や多機能
化により高密度配線化が進んでいる。このため導体パタ
ーンやソルダレジストの形成は、従来のスクリーン印刷
法から解像度の優れた写真法に変わりつつある。
【0003】しかしながら、写真法はスクリーン印刷法
に比較して工程が多く、生産性が低いため製造コストを
引き上げており、この解決手段の一つとして、ソルダレ
ジスト形成においては、スプレー塗布法、静電塗布法、
ロールコーター塗布法、カーテンコーター塗布法などの
写真法用の液状ソルダレジストインキの塗布方法が検討
されており、なかでも塗布効率の高いロールコーター塗
布法やカーテンコーター塗布法が注目されている。
【0004】以下に、従来のプリント配線板のカーテン
コーター塗布方法によるソルダレジスト形成方法につい
て説明する。
【0005】図2は従来のプリント配線板の写真法によ
るソルダレジスト形成の製造過程を示すものである。図
2(a)は従来のプリント配線板の製造装置を示すもの
である。図2(b)、図2(c)は従来のプリント配線
板の製造過程を示すものである。図2(a)、(b)、
(c)において、1はプリント配線板、2は絶縁基板、
3は導体パターン、4は液状ソルダレジストインキ、5
は液状ソルダレジストインキの塗布部、6は搬送コンベ
アである。
【0006】以上のように構成されたプリント配線板の
ソルダレジスト形成について、以下説明する。
【0007】まず、所定の大きさに切断された銅張積層
板(図示せず)に写真法などによりエッチングレジスト
を形成した後、塩化第2銅などの溶液を用いてエッチン
グを行い、導体パターン3を形成し、エッチングレジス
トを剥離する。
【0008】次に、図2(a)に示すように、絶縁基板
2上に導体パターン3が形成されたプリント配線板1が
カーテンコーター装置の搬送コンベア6により搬送さ
れ、液状ソルダレジストインキの塗布部5においてプリ
ント配線板1の面に垂直上方より液状ソルダレジスト4
が膜状に落下し、プリント配線板1が進行するにしたが
って、塗布されていく。
【0009】その後、熱風などにより指触乾燥し、マス
クィルムを密着させ、紫外線露光したのち、未露光部を
所定の現像液で現像し、熱風などで再度硬化させ、プリ
ント配線板上にソルダレジストを形成する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導体パ
ターン3の高密度化にともなって、図2(b)に示すよ
うに、導体パターン3間の導体パターン側面や絶縁基板
2上に液状ソルダレジストインキ4が完全に塗布され
ず、気泡7などが存在した状態でソルダレジストが形成
され、導体パターン3間の絶縁劣下や電子部品の実装は
んだ付け時にふくれや剥がれなどの問題が発生してい
る。
【0011】そのため、液状ソルダレジストインキを低
粘度に調整し、導体パターン3の側面や絶縁基板2上に
塗布する方法を実施しているが、液状のソルダレジスト
インキを低粘度に調整した場合、導体パターン3間の導
体パターン3側面や絶縁基板2上に液状ソルダレジスト
を塗布することは容易となるが、図2(c)に示すよう
に、液状ソルダレジストインキ4を塗布した後、導体パ
ターン3上の液状ソルダレジストインキ4が絶縁基板2
上に徐々に流動し、導体パターン3の上方コーナー部の
液状ソルダレジストインキ4の膜厚が数μm以下と極端
に薄くなり、露光・現像・乾燥や外形加工などの後工程
における接触や衝撃などで密着力の劣下やソルダレジス
トの剥がれなどの不具合を発生させ、プリント配線板製
造の工程歩留まりを低下させている。
【0012】また、電子機器の製造工程での電子部品の
はんだ付け実装時に、はんだによる導体パターン間ショ
ートやはんだボールの付着による絶縁特性劣下などを誘
発させるなど電子機器の機能にも障害をもたらすという
問題点を有していた。
【0013】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高密度の導体パターンを有するプリント配線板のソ
ルダレジストの膜厚の確保と均一化と製造工程の歩留り
を著しく高め、電子機器の信頼性をも向上させるプリン
ト配線板の製造装置とそれを用いたプリント配線板の
造方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のプリント配線板の製造方法は、液状インキを
膜状に落下させる第1のインキ塗布部から、所定粘度範
囲を有する液状インキが膜状に落下している中を所定粘
度範囲に応じた搬送速度範囲でプリント配線板を搬送、
通過させる工程と、第2のインキ塗布部から所定粘度範
囲を有する液状インキが膜状に落下している中を、所定
粘度範囲に応じた搬送速度範囲でプリント配線板を搬
送、通過させることにより液状インキをプリント配線板
上に塗布するプリント配線板を製造方法であって、第2
のインキ塗布部から膜状に落下する液状インキの所定粘
度範囲は、第1のインキ塗布部から膜状に落下する液状
インキの所定粘度範囲よりも高粘度の範囲であり、かつ
第1及び第2のインキ塗布部から膜状に落下塗布したプ
リント配線板上の液状インキを同時に乾燥することでプ
リント配線板を製造することである。
【0015】
【作用】この構成によって、第1の塗布部において低粘
度の液状ソルダレジストインキを塗布し、その後工程の
第2の塗布部において高粘度の液状ソルダレジストイン
キを塗布することにより、プリント配線板の高密度導体
パターン間の導体パターン側面や絶縁基板上は、低粘度
液状ソルダレジストインキが隙間なく塗布され、第1の
塗布部で塗布した液状ソルダレジストインキ上に第2の
塗布部で高粘度で流動性の低い液状ソルダレジストイン
キを塗布することが可能となり、高密度導体パターン上
やコーナー部、導体パターン側面や絶縁基板上に均一な
膜厚のソルダレジストを形成することができる。
【0016】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1(a)は本発明の一実施例おけ
るプリント配線板の製造装置を示すものである。図1
(b)、図1(c)は本発明の一実施例におけるプリン
ト配線板の製造過程を示すものであり、図2に示す部分
と同一箇所については同一番号を付けている。
【0017】図1(a)において、1はプリント配線
板、2は絶縁基板、3は導体パターン、14aは低粘度
の液状ソルダレジストインキ、14bは高粘度のソルダ
レジストインキ、15aは第1のインキ塗布部、15b
は第2のインキ塗布部、16aは第1の搬送コンベア、
16bは第2の搬送コンベアである。
【0018】以上のように構成されたプリント配線板の
ソルダレジスト形成方法について、図1を用いて説明す
る。まず、従来と同様の方法を用い、絶縁基板2上に導
体パターン3を形成したプリント配線板1は、カーテン
コーター装置の搬送コンベア16aにより搬送され、第
1のインキ塗布部15aを約70〜90m/分の速度で
通過する。この時、粘度約0.10〜0.25Pa・s
に調整されたアルカリ現像型液状ソルダレジストインキ
14aは、プリント配線板1の面に垂直上方より膜状に
落下しており、図1(b)に示すように、導体パターン
3間に隙間なく低粘度の液状ソルダレジスト14aが塗
布される。
【0019】次に、このプリント配線板1を搬送コンベ
ア16bにより搬送し、第2のインキ塗布部15bを所
望する塗膜厚に応じて、約60〜120m/分の速度で
通過させる。この時、粘度約0.25〜0.40Pa・
sに調整された液状ソルダレジストインキ14bは、同
様に膜状に落下しており、プリント配線板1の通過とと
もに高粘度の液状ソルダレジストインキ14bはプリン
ト配線板上に塗布され、図1(c)に示すように比較的
均一に導体パターン3上や導体パターン3のコーナー部
などに液状ソルダレジストインキが塗布されたプリント
配線板が得られる。その後、熱風循環槽などで雰囲気温
度60〜80℃、処理時間15〜30分程度の条件で指
触乾燥を行い、マスクフィルムを密着させ、液状ソルダ
レジストインキの硬化に適する波長を有する紫外線によ
り、その露光量約500〜700mJ/cm2 の条件にて露
光し、炭酸ナトリウムを主成分とする現像液で未露光部
を現像・除去し、必要に応じて熱風循環槽などで温度1
30〜160℃、時間30〜60分程度の条件で最終の
硬化を行い、プリント配線板1上のソルダレジスト形成
は完了する。
【0020】従来の製造方法では、形成されたソルダレ
ジストの膜厚は、特に導体パターンのコーナー部で数μ
m下であったが、本発明の実施例でのプリント配線板に
おいては、10数μm、また導体パターン上では25μ
m以上の膜厚を確保することができ、従来のソルダレジ
スト形成方法における問題点をすべて解消することがで
きた。
【0021】なお、本発明の実施例において、プリント
配線板の同一面への繰り返しの塗布回数は2回とした
が、宇宙用や医療用機器など高信頼性が要求され、ソル
ダレジストの膜厚の規制が厳しいプリント配線板などに
は、必要に応じて第3のインキ塗布部および第4のイン
キ塗布部を設けて、第2の塗布部の液状ソルダレジスト
インキ14a、および第3の塗布部の液状ソルダレジス
トインキ14bより高粘度の液状ソルダレジストインキ
を用いて塗布してもよい。すなわちプリント配線板を水
平状態で落下膜中を通過させて液状ソルダレジストイン
キをプリント配線板に塗布する際に、液状ソルダレジス
トインキ粘度をプリント配線板の同一面への塗布回数に
応じて増加させて塗布することが望ましい。また、液状
ソルダレジストインキ14aおよび14bはアルカリ現
像型としたが、液状ソルダレジストインキ14aおよび
14bは溶剤現像型としてもよく、プリント配線板11
は片面プリント配線板としたが、プリント配線板11は
両面プリント配線板や多層プリント配線板でもよいこと
は言うまでもない。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明は、液状ソルダレジ
ストインキのカーテンコーター塗布方法において、液状
ソルダレジストインキ粘度をプリント配線板の同一面へ
の塗布回数に応じて増加させて塗布することにより、高
密度の導体パターンを有するプリント配線板のソルダレ
ジストの膜厚の確保と均一化を図り、製造工程の歩留り
を著しく高め、電子機器の信頼性をも向上させるプリン
ト配線板を実現できるものである。さらに、インキ塗布
部および液状ソルダレジストインキ粘度や搬送コンベア
速度を組合せ調整することによって、ソルダレジスト膜
厚を任意に制御することも可能となり、ソルダレジスト
膜厚規制の厳しい宇宙用や医療用などの機器から一般民
生用機器まで対応可能な製造ラインの構成と高品質なプ
リント配線板の安定生産が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例におけるプリント配
線板の液状ソルダレジストインキの塗布装置を示す概略
図 (b)は同じく第1のインキ塗布部で低粘度の液状ソル
ダレジストインキを塗布した状態を示す断面図 (c)は同じく第2のインキ塗布部で高粘度の液状ソル
ダレジストインキを塗布した状態を示す断面図
【図2】(a)は従来のプリント配線板の液状ソルダレ
ジストインキの塗布装置を示す概略図 (b)は同じく低粘度の液状ソルダレジストインキを塗
布した状態を示す断面図 (c)は同じく高粘度の液状ソルダレジストインキを塗
布した状態を示す断面図
【符号の説明】
1 プリント配線板 2 絶縁基板 3 導体パターン 14a 低粘度の液状ソルダレジストインキ 14b 高粘度の液状ソルダレジストインキ 15a 第1のインキ塗布部 15b 第2のインキ塗布部 16a 第1の搬送コンベア 16b 第2の搬送コンベア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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】 液状インキを膜状に落下させる第1のイ
    ンキ塗布部から、所定粘度範囲を有する液状インキが膜
    状に落下している中を所定粘度範囲に応じた搬送速度範
    囲でプリント配線板を搬送、通過させる工程と、 第2のインキ塗布部から所定粘度範囲を有する液状イン
    キが膜状に落下している中を、所定粘度範囲に応じた搬
    送速度範囲でプリント配線板を搬送、通過させることに
    より液状インキをプリント配線板上に塗布するプリント
    配線板を製造方法であって、 第2のインキ塗布部から膜状に落下する液状インキの所
    定粘度範囲は、第1のインキ塗布部から膜状に落下する
    液状インキの所定粘度範囲よりも高粘度の範囲であり、
    かつ第1及び第2のインキ塗布部から膜状に落下塗布し
    たプリント配線板上の液状インキを同時に乾燥すること
    を特徴とするプリント配線板の製造方法。
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