JP3395223B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパーソナルコンピュータ
やワードプロセッサなどの各種電子機器に使用されるプ
リント配線板の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軽薄短小化や多機
能化に伴い、配線の高密度化や電子部品の表面実装化が
著しく、絶縁基板上に形成される導体パターンや電子部
品が実装されるランドはますます狭ピッチ、細線化や小
径化し、はんだ不要部分のはんだ付着の防止、導体パタ
ーンの酸化に対する保護、絶縁性の維持やはんだ付け性
の向上などの目的でプリント配線板上に形成されるソル
ダレジストやロードマップも高解像度、高位置精度が要
求されるようになり、その形成方法もスクリーン印刷法
からマスクフィルムによる写真現像法に代わりつつあ
る。

【０００３】しかしながら、写真現像法はスクリーン印
刷法に比較して一般に工程が煩雑で生産性が低いためコ
スト高になりやすい。これを解決するため従来は、特に
ソルダレジストの工程での生産性向上を図るため、写真
現像型ソルダレジストインキの塗布方法として、スプレ
ー塗布、静電塗布、ロールコーター、カーテンコーター
が検討されており、写真現像型ソルダレジストインキの
塗布効率の高いロールコーター法やカーテンコーター法
が注目されている。

【０００４】以下に、従来のプリント配線板の製造方法
について説明する。図４（ａ）は、従来例のプリント配
線板の写真現像型ソルダレジストインキ塗布装置の概念
図、図４（ｂ）は、従来例のプリント配線板の写真現像
型ソルダレジストインキ塗布前の搬送状態を示す断面
図、図４（ｃ）は、自動露光機の認識マーク付きプリン
ト配線板を示すものである。

【０００５】図４において、１は加温部、２ａは写真現
像型ソルダレジストインキの塗布部、２ｂは写真現像型
ソルダレジストインキ、３はプリント配線板、３ａは位
置合わせ認識マーク、４ａは写真現像型ソルダレジスト
インキ塗布の前搬送部、４ｂは写真現像型ソルダレジス
トインキ塗布の後搬送部である。

【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方法について、以下その動作につい
て説明する。

【０００７】まず、所定の大きさに切断された銅張積層
板（図示せず）に写真現像法やスクリーン印刷法などに
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、絶縁基板上に導体パ
ターンを形成し、エッチングレジストを剥離する。次に
絶縁基板上に導体パターンが形成されたプリント配線板
３を加温部１でプリント配線板表面温度が６０℃程度に
なるよう加温し（以下、プリヒートと称す）、図４
（ａ）に示すように写真現像型ソルダレジスト塗布装置
の前搬送部４ａのＶ字型コンベアにより搬送され、写真
現像型ソルダレジストインキの塗布部２ａで搬送される
プリント配線板３面に垂直上方より写真現像型ソルダレ
ジストインキ２ｂが膜状に落下し、プリント配線板３が
進行するにしたがい、プリント配線板３上に写真現像型
ソルダレジストインキ２ｂが所定厚塗布される。

【０００８】熱風などにより塗布された写真現像型ソル
ダレジストインキ２ｂを指触乾燥した後、ソルダレジス
ト形成用のマスクフィルムを密着させ、紫外線露光し、
写真現像型ソルダレジストインキ２ｂの未露光部を所定
の現像液で現像・除去し、熱風などで再度硬化させプリ
ント配線板３上に所定形状のソルダレジストを形成す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、図４（ｂ）に示すようなＶ字型コンベアで
は、加温により特に電子機器の軽薄短小化に対応する板
厚が薄いプリント配線板３においてはプリント配線板３
は、著しくたわみ、水平状態での写真現像型ソルダレジ
ストインキ２ｂを塗布することが困難となり、所定の均
一な写真現像型ソルダレジストインキ２ｂの膜厚を確保
することはできない。

【００１０】また、プリント配線板３が著しくたわんだ
状態で写真現像型ソルダレジストインキ２ｂが塗布さ
れ、後搬送部４ｂコンベアに搬送されるため、たわんだ
状態のプリント配線板３の先端部が後搬送部４ｂコンベ
アに接触・衝突し、コンベアより脱線するなどプリント
配線板製造の工程歩留まりや生産性を低下させるという
問題点を有している。

【００１１】また、生産性向上の手段として塗布された
写真現像型ソルダレジストインキ２ｂの両面同時露光を
行う場合があるが、プリント配線板３の第二面への写真
現像型ソルダレジストインキ２ｂ塗布の前搬送部４ａの
Ｖ字型コンベアにおいて第一面と同様にプリヒートによ
り第一面に写真現像型ソルダレジストインキ２ｂが塗布
されたプリント配線板３が図４（ｂ）に示すように著し
くたわみ、プリヒートにより軟化した第一面の写真現像
型ソルダレジストインキ２ｂに損傷、剥離などの不具合
をもたらし、プリント配線板３の外観の不良発生を誘発
するという問題点を有している。

【００１２】さらに、次工程である露光工程における自
動露光機用の位置合わせ認識マーク３ａは、図４（ｃ）
に示すようにプリント配線板の両端に形成されている
が、プリント配線板３全表面に写真現像型ソルダレジス
トインキ２ｂが塗布されるため誤認識が発生しやすく、
形成されたソルダレジストの位置ずれ不良を発生させる
という問題点をも有していた。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、特に板厚の比較的薄いプリント配線板におけるソル
ダレジストの膜厚の均一化とソルダレジスト形成工程の
製造歩留まりと生産性を著しく向上させるプリント配線
板の製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、導体パターン
が形成されたプリント配線板を搬送方向と平行にプリン
ト配線板両端部を挟持して引張り、保持した状態で搬送
しながらプリント配線板を加温する工程と、プリント配
線板両端部を挟持した引張り保持した状態で搬送しなが
ら写真現像型ソルダレジストインキをプリント配線板に
塗布する工程との構成を有している。

【００１５】また、本発明のプリント配線板の製造方法
は、導体パターンが形成されたプリント配線板を搬送方
向と平行にプリント配線板両端部を所定角度で保持し、
搬送しながらプリント配線板を加温する工程と、プリン
ト配線板両端部を所定角度で保持し、搬送しながら写真
現像型ソルダレジストインキをプリント配線板に塗布す
る工程との構成を有している。

【００１６】また、本発明のプリント配線板の製造方法
は、導体パターンが形成されたプリント配線板を搬送方
向と平行にプリント配線板両端部を挟持して引張り保持
した状態で搬送しながら写真現像型ソルダレジストイン
キ可溶な溶液をプリント配線板表面に塗布する工程と、
プリント配線板両端部を挟持して引張り保持した状態で
搬送しながら負帯電・霧化状態の写真現像型ソルダレジ
ストインキを噴出させ、プリント配線板に写真現像型ソ
ルダレジストインキを塗布する工程との構成を有してい
る。

【００１７】さらに、本発明のプリント配線板の製造方
法は、導体パターンが形成されたプリント配線板を搬送
方向平行にプリント配線板両端部を所定角度で保持し、
搬送しながら写真現像型ソルダレジストインキ可溶な溶
液をプリント配線板表面に塗布する工程と、プリント配
線板両端部を所定角度で保持し、搬送しながら負帯電・
霧化状態の写真現像型ソルダレジストインキを噴出さ
せ、プリント配線板に写真現像型ソルダレジストインキ
を塗布する工程との構成を有している。

【００１８】

【作用】この構成によって、プリヒートおよび写真現像
型ソルダレジストインキの塗布の際、プリント配線板を
水平状態に保持することが可能となり、またプリント配
線板上に形成されている自動露光機用の認識マーク上に
写真現像型ソルダレジストインキの塗布を妨げることが
できる。

【００１９】

【実施例】（実施例１）以下本発明の第１の実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００２０】図１（ａ）は本発明の第１の実施例におけ
るプリント配線板の製造装置の概念図、図１（ｂ）は第
１の実施例における写真現像用ソルダレジストインキ塗
布の前搬送部および後搬送部を示すものである。

【００２１】図１において、１１は加温部、１２ａは写
真現像型ソルダレジストインキの塗布部、１２ｂは写真
現像型ソルダレジストインキ、１３はプリント配線板、
１４ａは写真現像型ソルダレジストインキ塗布の前搬送
部、１４ｂは写真現像型ソルダレジストインキ塗布の後
搬送部、１５は搬送用治具である。

【００２２】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を用いてその動
作を説明する。

【００２３】まず、従来と同様の方法を用いて絶縁基板
上に導体パターンを形成し、図１（ｂ）に示すようにプ
リント配線板１３の搬送方向と平行に両端が搬送用治具
１５で挟持されるとともに搬送状態でプリント配線板１
３の両端部はプリント配線板１３搬送方向に対して外向
きに力が加えられ、たわもうとするプリント配線板１３
は水平状態に保持される。

【００２４】次に、図１（ａ）に示すように加温部１１
へ搬送されたプリント配線板１３はプリント配線板表面
温度が４０〜６０℃に昇温・プリヒートされるが、プリ
ント配線板１３は前搬送部において水平状態を保持しな
がら、写真現像用ソルダレジストインキ１２ｂが膜状に
落下する塗布部１２を速度約７０〜９０ｍ／分で通過
し、プリント配線板１３上に写真現像型ソルダレジスト
インキ１２ｂが所定膜厚塗布される。

【００２５】その後、プリント配線板１３は減速され、
後搬送部１４ｂに搬送される。熱風循環槽などで温度６
０〜８０℃、時間１５〜３０分程度の条件で指触乾燥を
行い、プリント配線板第一面に写真現像型ソルダレジス
トインキ１２ｂ膜が形成され、第一面と同様にしてプリ
ント配線板１３の第二面に写真現像型ソルダレジストイ
ンキ１２ｂを形成する。

【００２６】次に、プリント配線板１３に塗布・指触乾
燥された写真現像型ソルダレジストインキ１２ｂ面にソ
ルダレジスト形成用のマスクフィルムを密着・真空吸着
させ、写真現像型ソルダレジストインキ１２ｂの重合に
適する波長を有する紫外線により露光光量約５００〜７
００mJ／cm² の値で露光し、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１３０〜１６０℃、時間３０〜６０
分程度の条件で接着力を強化し、プリント配線板１３上
にソルダレジストを形成する。

【００２７】本発明の実施例でのプリント配線板の製造
方法において、プリント配線板は水平状態を保持できる
ため、プリヒート時にプリント配線板第一面の傷、剥が
れも認められず、塗布時においてもソルダレジストイン
キの塗布ムラ、搬送不良、またプリント配線板の両端が
塗布されないので、次工程の自動露光機位置合わせ認識
不良の発生も認められなかった。

【００２８】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００２９】図２（ａ）は、本発明の第２の実施例にお
けるプリント配線板の製造装置の概念図、図２（ｂ）は
プリント配線板の両端を保持し、上向きの角度を持つ搬
送治具の断面図である。

【００３０】図２において、２１は加温部、２２ａは写
真現像用ソルダレジストインキの塗布部、２２ｂは写真
現像用ソルダレジストインキ、２３はプリント配線板、
２４ａは写真現像用ソルダレジストインキ塗布の前搬送
部、２４ｂは写真現像用ソルダレジストインキ塗布の後
搬送部で、以上は図１の構成と同様なものである。図１
の構成と異なるのは搬送用治具１５を搬送用治具２５と
した点である。

【００３１】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、以下その動作を説明
する。

【００３２】まず、従来と同様の方法を用いて、絶縁基
板上に導体パターンを形成し、図２（ｂ）に示すよう
に、プリント配線板２３の両端を保持し、上向きの角度
を持つ搬送用治具２５で挟持し、プリント配線板２３を
水平状態に保持する。ついで図２（ａ）に示すように、
プリヒートの加温部２１でプリント配線板２３の表面温
度が４０〜６０℃になるよう加温し、プリント配線板２
３の両端を搬送用治具２５で保持し、水平状態を保持し
ながら、写真現像型ソルダレジストインキの塗布部２２
ｂを、約７０〜９０ｍ／分のコンベア速度で通過させ
る。写真現像型ソルダレジストインキ２２ｂは、プリン
ト配線板２３の面に垂直上方より膜状に落下し、プリン
ト配線板２３が進行するにしたがって、塗布されてい
く。

【００３３】その後、熱風循環槽などで温度６０〜８０
℃、時間１５〜３０分程度の条件で指触乾燥を行う。プ
リント配線板２３の第二面目も同様に塗布し乾燥する。

【００３４】次に、指触乾燥されたソルダレジストイン
キ面にマスクフィルムを密着させ、写真現像型ソルダレ
ジストインキ２２ｂの硬化に適する波長を有する紫外線
により露光光量約５００〜７００mJ／cm² の値で露光
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１３
０〜１６０℃、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２３上にソルダレジストを形
成する。

【００３５】本発明の実施例でのプリント配線板の製造
方法において、プリント配線板は水平状態を保持できる
ため、プリヒート時にプリント配線板第一面の傷、剥が
れも認められず、塗布時においてもソルダレジストイン
キの塗布ムラ、搬送不良、またプリント配線板の両端が
塗布されないので、次工程の自動露光機位置合わせ認識
不良の発生も認められなかった。

【００３６】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００３７】図３（ａ）は、本発明の第３の実施例にお
けるプリント配線板の製造装置の概念図、図３（ｂ）
は、プリント配線板の両端をつかみ外向きに外力を加え
る搬送治具の断面図、図３（ｃ）は、プリント配線板の
両端をはさみ上向きの角度を持つ搬送治具の断面図であ
る。

【００３８】図３において、３１はプリコート部、３２
は写真現像型ソルダレジストインキの塗布部、３２ｂは
写真現像型ソルダレジストインキ、３３はプリント配線
板、３４ａは写真現像型ソルダレジストインキ塗布の前
搬送部、３４ｂは写真現像型ソルダレジストインキ塗布
の後搬送部、３５は搬送用治具である。

【００３９】図１の構成と異なるのは写真現像型ソルダ
レジストインキの塗布部３２ａの前にプリコート部３１
を追加した点である。

【００４０】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、以下その動作を説明
する。

【００４１】まず、従来と同様の方法を用い、絶縁基板
上に導体パターンを形成し、図３（ｂ）に示すように、
プリント配線板３３の両端を搬送用治具３５により挟持
し、外向きに力を加え、プリント配線板３３を水平状態
に保持し、図３（ａ）に示すように、プリント配線板３
３に写真現像型ソルダレジストインキの可溶液体をプリ
コート部３１で塗布し、プリント配線板３３の両端をア
ースした搬送用治具３５で挟持し、外向きに力を加え水
平状態を保ちながら、霧化した写真現像用ソルダレジス
トインキ３２ｂを噴射する写真現像型ソルダレジストイ
ンキ塗布部３２ａを約０．５〜３m/分の速度で通過させ
る。

【００４２】その後、熱風循環槽などで温度６０〜８０
℃、時間１５〜３０分程度の条件で指触乾燥を行う。プ
リント配線板３３の第二面目も同様に塗布し乾燥する。

【００４３】次に、塗布・指触乾燥させた写真現像型ソ
ルダレジストインキ３２ｂ面にマスクフィルムを密着さ
せ、写真現像型ソルダレジストインキ３２ｂの硬化に適
する波長を有する紫外線により露光光量約５００〜７０
０mJ／cm² の値で露光し、炭酸ナトリウムを主成分とす
る現像液にて未露光部を現像・除去し、必要に応じて熱
風循環槽などで温度１３０〜１６０℃、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３３
上にソルダレジストを形成する。

【００４４】以上のように、写真現像型ソルダレジスト
インキ塗布時にプリント配線板３３を水平状態に保持す
ると同時にプリント配線板の両端部への写真現像型ソル
ダレジストインキの未塗布状態を実現されることによ
り、塗布ムラ、プリント配線板の搬送不具合はなく、次
工程における自動露光機による自動位置合わせ時の認識
不良の発生も全く認めることはできなかった。

【００４５】本発明の実施例において、ソルダレジスト
インキ塗布時の搬送で搬送用治具３５を図３（ｃ）に示
す搬送用治具３５ａのような上向きの角度をもったもの
でプリント配線板の水平状態を保っても同様の効果があ
る。

【００４６】なお、本発明の第１の実施例、第２の実施
例及び第３の実施例においてプリント配線板は両面プリ
ント配線板にて説明したが、プリント配線板は片面プリ
ント配線板や多層プリント配線板でもよく、写真現像型
ソルダレジストインキはアルカリ現像型としたが、溶剤
現像型としてもよいことは言うまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明は、写真現像型ソル
ダレジストインキの塗布方法において、プリント配線板
の両端を治具で挟持し外向きに外力を加えあるいは、上
向きの角度をもつ治具で保持・水平状態を保ちながらソ
ルダレジストインキ塗布を行うことにより、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、搬
送不良の防止、自動露光機位置認識が可能となり、製造
工程の歩留まりを著しく高め、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例におけ
るプリント配線板の製造装置の概念図および搬送用治具
の断面図

【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例におけ
るプリント配線板の製造装置の概念図および搬送用治具
の断面図

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の第３の実施
例におけるプリント配線板の製造装置の概念図および搬
送用治具の断面図

【図４】（ａ）は従来のプリント配線板の製造装置の概
略図 （ｂ）は写真現像型ソルダレジストインキ塗布前のプリ
ント配線板の搬送状態の断面図 （ｃ）はプリント配線板と位置合わせ認識マークの平面
図

【符号の説明】

１１、２１ 加温部 １２ａ、２２ａ、３２ａ 写真現像用ソルダレジストイ
ンキの塗布部 １２ｂ、２２ｂ、３２ｂ 写真現像用ソルダレジストイ
ンキ １３、２３、３３ プリント配線板 １５、２５、３５、３５ａ 搬送用治具

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体パターンが形成されたプリント配線板
   を搬送方向と平行にプリント配線板両端部を挟持して引
   張り保持した状態で搬送しながらプリント配線板を加温
   する工程と、プリント配線板両端部を挟持して引張り保
   持した状態で搬送しながら写真現像型ソルダレジストイ
   ンキをプリント配線板に塗布する工程とを有するプリン
   ト配線板の製造方法。
2. 【請求項２】導体パターンが形成されたプリント配線板
   を搬送方向と平行にプリント配線板両端部を所定角度で
   保持し、搬送しながらプリント配線板を加温する工程
   と、プリント配線板両端部を所定角度で保持し、搬送し
   ながら写真現像型ソルダレジストインキをプリント配線
   板に塗布する工程とを有するプリント配線板の製造方
   法。
3. 【請求項３】導体パターンが形成されたプリント配線板
   を搬送方向と平行にプリント配線板両端部を挟持して引
   張り保持した状態で搬送しながら写真現像型ソルダレジ
   ストインキ可溶な溶液をプリント配線板表面に塗布する
   工程と、プリント配線板両端部を挟持して引張り保持し
   た状態で搬送しながら負帯電・霧化状態の写真現像用ソ
   ルダレジストインキを噴出させ、プリント配線板に写真
   現像型ソルダレジストインキを塗布する工程とを有する
   プリント配線板の製造方法。
4. 【請求項４】導体パターンが形成されたプリント配線板
   を搬送方向と平行にプリント配線板両端部を所定角度で
   保持し、搬送しながら写真現像型ソルダレジストインキ
   可溶な溶液をプリント配線板表面に塗布する工程と、プ
   リント配線板両端部を所定角度で保持し、搬送しながら
   負帯電・霧化状態の写真現像型ソルダレジストインキを
   噴出させ、プリント配線板に写真現像用ソルダレジスト
   インキを塗布する工程とを有するプリント配線板の製造
   方法。