JP5265314B2

JP5265314B2 - プリント配線基板へのレジスト塗布方法

Info

Publication number: JP5265314B2
Application number: JP2008298517A
Authority: JP
Inventors: 成司町田
Original assignee: 株式会社都ローラー工業
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010119997A

Description

本願発明はスルーホールや有底ホール（以下、「ホール」という。）を備えた、リジッドな基板やフレキシブルな基板、積層基板、回路パターンが形成されたプリント配線基板（以下これらを纏めて「基板」という。）といった各種基板へのレジスト塗布方法に関するものである。

従来から、基板に絶縁塗料や感光塗料（以下、これらを纏めて「レジスト」という。）を塗布することが広く行われている。レジスト塗布方法としてスプレーコーターやロールコーターを用いた方法がある。スプレーコーターを使用する方法として特許文献１に示すような方法が、ロールコーターを使用する方法として特許文献２及び３に示す方法がある。これら塗布方法はいずれも単独で使用されていた。

特開２００７−１４８０００号公報特開２００４−３４４７６８号公報特開２００１−１４４４１９号公報

特許文献１〜３のレジスト塗布方法には次のような課題があった。
（１）スプレーコーターによるレジスト塗布方法では、レジストがホール、特に、小径ホールの入口付近には付着するがホール内までは十分に充填（塗布）されにくかった。
（２）ロールコーターを用いるレジスト塗布方法では、レジストが表面張力でホール表面に塗布されてしまい、ホール内まで塗布しにくかった。

本願発明の解決課題は、基板のホール内まで十分にレジストを塗布でき、レジストを平滑且つ均一厚に塗布することのできるレジスト塗布方法を提供することにある。

本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法は、請求項１記載のように、ホールを備えるプリント配線基板及び当該基板のホール内へのレジスト塗布方法において、前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にスプレーコーターによりレジストを噴霧し、レジスト塗布後のプリント配線基板を移動させながら、当該プリント配線基板のレジスト塗布面に塗布ローラーを回転接触させて、当該塗布ローラーに供給された新たなレジストを前記レジスト塗布面上に塗布すると共に、前記レジスト塗布により前記ホールの周囲に付着しているレジストを当該基板ホール内に押し込んで、前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にレジストを塗布する方法である。この場合、請求項２記載のように、スプレーコーターをインクジェット式又は静電スプレー式とすることができる。請求項３記載のように、スプレーコーターによるレジストの噴霧・塗布、塗布ローラーによるレジスト塗布をプリント配線基板の横向き横移動中、縦向き横移動中、上昇中又は降下中に行なうことができる。請求項４記載のように、プリント配線基板の上端部をクランプし、前記クランプ状態のプリント配線基板を降下させ、その降下中に、スプレーコーターから前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にスプレーコーターによりレジストを噴霧し、レジストを塗布後のプリント配線基板を、対向配置されている二本の塗布ローラー間を通過させ、その通過中に、当該塗布ローラーを回転させて、この塗布ローラーに供給される新たなレジストを前記レジスト塗布面に塗布すると共に前記レジスト塗布により前記ホールの周囲に付着しているレジストを当該基板ホール内に押し込んで、前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にレジストを塗布することもできる。請求項５記載のように、前記プリント配線基板への塗布ロールによるレジスト塗布後に、プリント配線基板に塗布されたレジストにスキージーを接触させて、当該レジストを均すか又は／及びホールへ押し込むこともできる。請求項６記載のように、プリント配線基板への塗布ローラーによるレジスト塗布後に、塗布後のレジストを半乾燥させ、そのレジストにフィルムを真空ラミネート方式で貼り合わせて、プリント配線基板表面のレジスト面の厚さを均一化、平滑化すると共にレジストを保護することもできる。

本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法は次のような効果がある。
（１）請求項１記載のように、スプレーコーターによりレジストを噴霧して塗布するので、レジストが基板のホール内に塗布される。この場合、スプレーコーターをインクジェット式又は静電スプレー式で行なうことにより、基板ホール内へのレジスト塗布が容易且つ確実になる。
（２）請求項２記載のように、スプレーコーターで塗布した後に、ロールコーターで塗布するので、ホール内まで浸入せずにホール表面に表面張力で張り付いているレジストがホール内に押し込まれ、ホール内まで確実に塗布される。また、基板表面のレジストを平滑に均すことができる。
（３）請求項３記載のように、基板へのレジスト塗布を、基板の横向き横移動中、縦向き横移動中、上昇中又は降下中（移動中）に行なうので作業性が向上する。
（４）請求項５記載のように、基板に塗布されたレジストをスキージーで均すか又は／及びホールへ押し込めば、基板表面のレジスト厚が均一になり、ホールへの塗布が確実になる。また、レジストの無駄がなくなり経済的でもある。
（５）請求項６記載のように、基板へ塗布したレジストを半乾燥させ、そのレジストにフィルムを貼り合わせれば、基板表面のレジスト面が均一化、平滑化され、レジストの保護にもなる。

本願発明でレジスト塗布する基板は、ホールが開口されている基板、リジッド又はフレキシブルな基板、多数枚のフィルムが積層された積層基板でも一枚で肉の厚い単層の基板であってもよい。回路パターン（配線）のある基板でも回路パターンの無い基板であってもよい。大きさ・幅・厚さなども任意のものであってもよい。一枚ずつ分離されている単葉のものでも連続しているものであってもよい。

（実施形態１）
本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。図示した基板はホールがあり、回路パターンを備えたリジッドな基板の場合である。この実施形態では基板１を横向きに（表裏面を上下）にして搬送し、その搬送中にレジスト２を噴霧式塗布器（スプレーコーター）３により基板１に噴霧（スプレー）して基板１の表面に塗布すると共に基板１のホール４内まで浸入させてホール４内にも塗布する。その後に、前記基板１のレジスト２の塗布面に塗布ローラー５を回転接触させ、塗布ローラー５に供給される新たなレジスト２を基板１の表面に塗布し、又は塗布と共にホール内に押し込むかする。或いはスプレーコーター３で先に塗布されて基板１に付着しているレジスト２を均一に均すなり、ホール内に押し込むなりする。

前記処理により均一厚に且つ平滑に塗布されたレジスト２を乾燥装置で半乾燥させてから、そのレジスト２の表面に保護フィルム７を貼り付けて、レジスト２をより一層平滑にしたり、レジスト２が欠落したり傷付いたりしないようにすることができる。前記レジスト２の塗布に使用するスプレーコーター３は既存の又は新規のものを使用することができる。保護フィルム７は、後述する装置、方法により貼り付けることができる。

塗布ローラー５はゴム製、シリコン製など任意のものを選択することができ、外径は任意のものとすることができ、外周面が平滑なもの、外周面に螺旋溝やリング状の溝が形成されているもの等を使用することができる。溝が形成されているとその中にレジスト２が溜まるため基板１にレジスト２を十分に塗布することができ、レジスト２が基板１の全般に均一に広がり易くなる。

基板１に噴霧するレジスト２はエポキシ樹脂やウレタン樹脂といった絶縁性のあるものやの感光剤等を使用することができる。

（実施形態２）
本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法の実施形態２は、実施形態１の方法で基板１の表面に塗布されたレジスト２にスキージー６を接触させて、そのレジスト２を均一厚に均しながら基板１のホール４内へ押し込み、更に、余分なレジスト２を掻き落とすようにした方法である。この場合も、前記のようにスキージー６で処理したレジスト２を乾燥装置で半乾燥させてから、レジスト２の表面に保護フィルム７を貼り付けることもできる。前記レジスト塗布は既存の又は新規のスプレーコーター３を用いて行うこともできる。

（実施形態３）
本願発明におけるプリント配線基板へのレジスト塗布は図２のように基板１を縦向きにして横移動（横に搬送）させながら行なうこともできる。塗布ローラー５、スキージー６によるレジスト２の押込みや掻取りもこの縦向き状態の横移動時に行なうことができる。この場合は、基板１の表裏両面側にスプレーコーター３を配置して、両者から基板の表裏両面にレジスト２を噴霧して塗布することができる。この場合は、塗布ローラー５、スキージー６も基板１の表裏両面側に配置して、それらで基板１を挟んでレジスト２を表裏両面からホール４に押し込んだり、基板１の表裏両面のレジスト２を平滑に均したり均一にしたりすることができる。

（実施形態４）
本願発明におけるプリント配線基板へのレジスト塗布は、図３に示すように、基板１を縦向きにして図中矢印ａ方向に上昇させながら、又は矢印ｂ方向に降下させながら、或いは縦向きにして矢印Ｘ方向（左方向）又は矢印Ｙ方向（右方向）に横移動させながら行なうこともできる。図示されていないが、本願発明では基板１を前後方向や斜め方向に移動させながらレジスト２を塗布することもできる。この場合も、レジスト２を基板１の表裏両面に塗布する場合はスプレーコーター３を基板１の表裏両面側に配置し、それらからレジスト２を表裏両面に噴霧して塗布する。塗布ローラー５、スキージー６も基板１の両面に配置して、それらで基板１を挟んで行なうこともできる。この場合、スプレーコーター３、スキージー６は基板１の移動方向と同じ方向又はそれらと反対方向に移動させることも出来、塗布ローラー５の回転方向も基板１の移動方向と同じ方向又はそれと反対方向にすることができる。

図３では基板１を昇降或いは左右に横移動させる場合であるが、可能であれば、基板１を固定し、スプレーコーター３、塗布ローラー５、スキージー６を昇降或いは左右に移動させながら前記塗布作業や、均し作業等を行なうこともできる。図１ではスプレーコーター３、塗布ローラー５、スキージー６を基板１の表裏両面の基板１を挟んだ対向位置に配置してあるが、これらは基板１の表裏両面の搬送方向に位置をずらして配置することも出来る。

図１ではスキージー６を基板１の搬送方向であって塗布ローラー５の先方に配置して、基板１を表裏両面から挟着できるように互いに接近又は離間可能にしてある。図４（ａ）、（ｂ）は基板１を上昇させる場合であるため、スキージー６を塗布ローラー５の上方（基板１の搬送方向先方）に基板１を挟んで対向配置してある。塗布ローラー５もスキージー６も基板１を表裏両面から挟着できるように互いに接近又は離間可能な構造にしてあり、レジスト塗布時には基板１に接触し、非塗布時には基板１から離れるようにしてある。塗布ローラー５は基板１の搬送方向に二以上設けることもできる。この場合、一つの場合よりもホール４へのレジスト２の押込みが確実になり、レジスト２の厚さ、基板表面の平滑度をより一層高めることができる。

スキージー６の基板１の接触部はゴム製、シリコン製など基板１を傷付けにくい材質製にしてある。その先端面形状（接触面形状）は、図４（ａ）、（ｂ）に示すものは幅の広い平面状であるが、基板１の表面にあるレジスト２をホール４内に押込み可能であり、掻き落とすことができ、基板１の全面に均一に均すという目的を果たすことができるものであれば、これ以外の形状をしたものであってもよく、例えば鋭角であってもよい。ちなみに、幅の広い平面状の方が鋭角の場合よりもレジストが均一に均され易い。スキージー６も基板１の搬送方向に二以上設けることができる。この場合、一つの場合よりもホール４へのレジスト２の押込みが確実になり、レジスト２の厚さ、基板表面の平滑度をより一層高めることができる。スキージー６の大きさや形状等は基板１の大きさや材質などに応じて任意のものとすることができる。

（実施形態５）
本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法は図５に示すレジスト塗布装置を使用して自動的に塗布作業することができる。この装置を使用してレジストを塗布するには次のようにする。
（１）図５のロールコンベア式の搬送体Ｆの上に基板１を横向きに寝かせて（図５に仮想線で示す状態）で搬送して起立装置Ｇの上に送り込む。
（２）起立装置Ｇを垂直（縦向き：図５に実線で示す状態）に起立させて基板１を起立させ、その基板１の上端部１ａを吊り具Ｈでクランプする。
（３）前記クランプ後に回転体Ｉを９０度横向きに回転させて基板１を９０度回転させる。
（４）前記回転後に伸縮式のアームＪを先方に伸ばして基板１を二本の塗布ローラー５の上方にセットし、その位置で基板１を昇降装置（図示していない）の把持部Ｌで把持し、吊り具Ｈでのクランプを開放して、把持部Ｌでの把持に持ち替え、アームＪを回転体Ｉ側に後退させて、スプレーコーター３の後方まで退避させる。
（５）その後に、把持部Ｌを降下させ、その間に、スプレーコーター３から基板１にレジスト２を噴霧する。
（６）前記把持部Ｌの降下を継続させて、基板１を、図５に仮想線で示すように離れている二本の塗布ローラー５の間を通過させて、上向き樋状の支持体Ｍの上に置き、前記把持部Ｌを基板１から離す。
（７）その後に、前記二本の塗布ローラー５を接近させて基板１の上端部１ａを挟み、塗布ローラー５を回転させて基板１にレジスト２を塗布しながら基板１を上昇させ、基板１が上昇させて塗布ローラー５より上方に送り出す。このとき、塗布ローラー５にレジスト２を供給して塗布ローラー５により基板１にレジスト２を補充塗布することもでき、補充せずに、基板１に付着しているレジスト２を均して均一厚にしながら均して平滑にすると共に基板１のホール４内に押し込むこともできる。
（８）基板１への塗布ローラー５の接触回転により基板１の上端部１ａが塗布ローラー５より上方まで突出したら、その上端部１ａを前記把持部Ｌで把持して引き上げる。この間に塗布ローラー５が基板１に回転接触して基板１の下端部１ｂまでレジスト２を塗布する。
（９）基板１が塗布ローラー５によりその上方まで送り出され、把持部Ｌにより引き上げられると、基板１の上端部１ａが吊り具Ｈでクランプされ、把持部Ｌでの把持が開放されて、吊り具Ｈに持ち替えられる。
（１０）その後、前記回転体Ｉが右に９０度回転して基板１の向きを変え、アームＪを先方に伸ばして基板１を次の作業箇所の上方にセットする。

図５ではスキージー６は表示されていないが、必要であれば基板１の表裏両面側であって塗布ローラー５の上方に配置し、基板１に接触したり基板１から離れるように左右に移動可能としておき、両スキージー６により基板１を挟んだ状態で塗布済みレジスト２を均一厚に均したり、余分なレジスト２を掻き落としたりすることができる。図５はレジスト２を基板１の両面に塗布する場合の例であるが、基板１の片面にのみ塗布することもできる。

（実施形態６）
本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法では、図６に示すように、レジスト２を塗布した基板１の表面に保護フィルム７を貼り付けることもできる。保護フィルム７は、レジスト２が塗布された基板１の表面を平滑にし、基板１のレジスト２に傷が付いたりレジスト２が脱落したりするのを防止するためのものである。保護フィルム７は基板１に塗布したレジスト２を半乾燥させた状態で貼付するのが望ましい。

保護フィルム７を貼付する貼付装置Ａの一例として図６に示すものは、保護フィルム７を基板１の両面に貼付するための二つの貼付ローラーＢが対向配置されており、その二つの貼付ローラーＢの間にレジスト２が塗布された基板１を送り込み、基板１が貼付ローラーＢの間を通過する際に二つの貼付ローラーＢを矢印方向に回転させることによって基板１の両面のレジスト２の上に保護フィルム７を重ねて貼付できるようにしてある。保護フィルム７はロールＣに巻かれており、そのロールＣを回転させることによって引き出し可能としてある。引き出された保護フィルム７はガイドローラーＤにガイドされて前記二つの貼付ローラーＢの間に導入され、両貼付ローラーＢにより基板１のレジスト２の表面に貼付される。この貼付は真空ラミネート方式で行なわれる。

本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法の一例であり、基板を横向きにして横移動させながら塗布する場合の説明図。本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法の他例であり、基板を縦向きにして横移動させながら塗布する場合の説明図。本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法の他例であり、基板を昇降させながらレジストを塗布する場合の説明図。本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法で使用される塗布ローラー及びスキージーの一例であり、（ａ）は接触面が矩形のスキージーを基板に水平に接触させて使用する場合の説明図、（ｂ）は他のスキージーを基板に斜めにしてスキージーの角部を基板に接触させる場合の説明図。本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法の他例であり、横向きに送られてくる基板を縦向きにし、基板を吊るして移動させ、基板を降下或いは引き上げながらレジストを塗布する場合の一例を示す説明図。本願発明のプリント配線基板へのレジスト塗布方法によりレジストを塗布した基板のレジスト塗布面に保護フィルムを貼付する方法の一例を示す説明図。

１基板
１ａ上端部
１ｂ下端部
２レジスト
３スプレーコーター（噴霧式塗布器）
４ホール
５塗布ローラー
６スキージー
７保護フィルム
Ａ貼付装置
Ｂ貼付ローラー
Ｃロール
Ｄガイドローラー
Ｆ搬送体
Ｇ起立装置
Ｈ吊り具
Ｉ回転体
Ｊアーム
Ｌ把持部
Ｍ支持体

Claims

ホールを備えるプリント配線基板及び当該基板のホール内へのレジスト塗布方法において、
前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にスプレーコーターによりレジストを噴霧し、
レジスト塗布後のプリント配線基板を移動させながら、当該プリント配線基板のレジスト塗布面に塗布ローラーを回転接触させて、当該塗布ローラーに供給された新たなレジストを前記レジスト塗布面上に塗布すると共に、前記レジスト塗布により前記ホールの周囲に付着しているレジストを当該基板ホール内に押し込んで、前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にレジストを塗布する、
ことを特徴とするプリント配線基板へのレジスト塗布方法。
請求項１記載のプリント配線基板へのレジスト塗布方法において、
スプレーコーターがインクジェット式又は静電スプレー式である、
ことを特徴とするプリント配線基板へのレジスト塗布方法。
請求項１又は請求項２記載のプリント配線基板へのレジスト塗布方法において、
スプレーコーターによるレジストの噴霧・塗布、塗布ローラーによるレジスト塗布をプリント配線基板の横向き横移動中、縦向き横移動中、上昇中又は降下中に行なう、
ことを特徴とするプリント配線基板へのレジスト塗布方法。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリント配線基板へのレジスト塗布方法において、
プリント配線基板の上端部をクランプし、
前記クランプ状態のプリント配線基板を降下させ、その降下中に、スプレーコーターから前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にスプレーコーターによりレジストを噴霧し、
レジストを塗布後のプリント配線基板を、対向配置されている二本の塗布ローラー間を通過させ、その通過中に、当該塗布ローラーを回転させて、この塗布ローラーに供給される新たなレジストを前記レジスト塗布面に塗布すると共に前記レジスト塗布により前記ホールの周囲に付着しているレジストを当該基板ホール内に押し込んで、前記プリント配線基板の表裏両面と基板ホール内又は前記プリント配線基板の片面と基板ホール内にレジストを塗布する、
ことを特徴とするプリント配線基板へのレジスト塗布方法。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプリント配線基板へのレジスト塗布方法において、
前記プリント配線基板への塗布ロールによるレジスト塗布後に、プリント配線基板に塗布されたレジストにスキージーを接触させて、当該レジストを均すか又は／及びホールへ押し込む、
ことを特徴とするプリント配線基板へのレジスト塗布方法。
請求項１から請求項５のいずれかに記載のプリント配線基板へのレジスト塗布方法において、
プリント配線基板への塗布ローラーによるレジスト塗布後に、塗布後のレジストを半乾燥させ、そのレジストにフィルムを真空ラミネート方式で貼り合わせて、プリント配線基板表面のレジスト面の厚さを均一化、平滑化すると共にレジストを保護する、
ことを特徴とするプリント配線基板へのレジスト塗布方法。