JP6067135B1

JP6067135B1 - プリント基板とその製造方法

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Publication number: JP6067135B1
Application number: JP2015548092A
Authority: JP
Inventors: 恵一郎山本; 和宏佐々本
Original assignee: Tanazawa Hakkosha Co Ltd
Current assignee: Tanazawa Hakkosha Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2035-06-12
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Abstract

プリント基板（１０）は、２つの主面を有する基材（１２）と、基材（１２）の２つの主面のうち少なくとも一方の主面に形成された少なくとも１つの放熱用導体層（２０）と、放熱用導体層（２０）の表面に形成されたソルダーレジスト層（２２）と、を含むプリント基板（１０）において、放熱用導体層（２０）は、２つの主面および少なくとも１つの側面を有し、放熱用導体層（２０）は、２つの主面のうちの一方の主面が基材（１２）の主面に面接触し、ソルダーレジスト層（２２）は、耐エッチング液性をさらに有し、放熱用導体層（２０）の２つの主面のうちの他方の主面に形成され、放熱用導体層（２０）の側面が露出し、放熱用導体層（２０）とソルダーレジスト層（２２）が適宜な高さを有する略凸形状の積層体（２４）を形成する。これにより、プリント基板全体としての放熱効果を促進させたプリント基板を得る。

Description

本発明は、プリント基板とその製造方法に関し、特に、放熱面に、放熱用導体層およびソルダーレジスト層からなる積層体を有するプリント基板と、そのプリント基板を製造するためのプリント基板の製造方法とに関するものである。

図１２は、従来技術に係るプリント基板の断面図である。
従来技術に係るプリント基板１００は、基材１１２を含む。基材１１２の回路面には、多数の部品実装用導体層１１４と配線用導体層１１６と回路面レジスト層１１８が形成される。基材１１２の放熱面には、多数の放熱用導体層１２０をソルダーレジスト層１２２が覆うように形成される。
したがって、従来技術に係るプリント基板１００では、放熱用導体層１２０は露出せずに、ソルダーレジスト層１２２で覆われる構造になる。
図１３は、従来技術に係るプリント基板の製造工程を説明するためのフローチャートである。フローチャートにおいて、Ａ面は回路面、Ｂ面は放熱面である。
図１４〜図２１は、従来技術に係るプリント基板の製造工程を説明するための工程断面図である。

以下、図１３、図１４〜図２１を参照して、その製造工程を説明する。

図１３に示す最初のステップＳ１０１では、図１４に示すように、基材として、基材１１２の両面に金属層２２０が形成されたベース基板２００を準備する。

ステップＳ１０２およびＳ１０３では、図１５に示すように、洗浄、粗さ形成などの前処理過程後、エッチングレジストインクを用いて、ベース基板２００の放熱面側の金属層２２０に、放熱面パターン印刷を行い、その後、エッチングレジストインクを硬化させ、エッチングレジスト層３２０を形成する。

ステップＳ１０４では、図１６に示すように、エッチングレジストインクを用いて、ベース基板２００の回路面側の金属層２２０に、回路面パターン印刷を行い、その後、エッチングレジストインクを硬化させ、エッチングレジスト層４２０を形成する。

ステップＳ１０５では、図１７に示すように、ベース基板２００の両面の金属層２２０に対して、エッチングを行い、不要な部分を取り除く。

ステップＳ１０６では、図１８に示すように、インク剥離の作業を行い、回路面および放熱面の双方のエッチングレジスト層３２０、４２０を取り除く。

ステップＳ１０７およびＳ１０８では、図１９に示すように、前処理過程後、ソルダーレジストインクを用いて、回路面側に、１回目の回路面レジスト印刷を行い、その後、ソルダーレジストインクを硬化させ、第１層目のソルダーレジスト層１１８ａを形成する。

ステップＳ１０９では、図２０に示すように、ソルダーレジストインクを用いて、第１層目のソルダーレジスト層１１８ａ上に、２回目の回路面レジスト印刷又は文字印刷を行い、その後、ソルダーレジストインクを硬化させ、第２層目のソルダーレジスト層１１８ｂを形成する。

ステップＳ１１０では、図２１に示すように、ソルダーレジストインクを用いて、放熱面側に、放熱面レジスト印刷を行い、その後、ソルダーレジストインクを硬化させ、ソルダーレジスト層１２２を形成する。

従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１１１およびＳ１１２においては、外形・穴加工を行い、その後に表面仕上げを行う。表面仕上げは、銅箔表面の清浄を目的とし、酸により、脱脂、除錆を行う。

上述のようなプリント基板やその製造方法が、特開２０１１−２２２９６２号公報（特許文献１）や特開平５−２６７８２９号公報（特許文献２）に記載されている。

特開２０１１−２２２９６２号公報特開平５−２６７８２９号公報

従来技術に係るプリント基板１００においては、回路面の部品実装用導体層１１４から発生した熱が、基材１１２を通じて、放熱面の放熱用導体層１２０に熱伝導し、その後、ソルダーレジスト層１２２の内部で蓄積されるという、放熱性が悪い問題があった。
さらに、それに伴い、放熱用導体層１２０である銅箔の熱膨張が高まり、プリント基板１００全体の反り・ねじれを生じさせる問題があった。
また、従来工程においては、放熱面のエッチングレジスト層印刷を行い、さらに、回路面のソルダーレジスト層印刷後に放熱面のソルダーレジスト層印刷を行っていた。
その結果、放熱面の印刷を２回行うことによる、インク使用量を含めた工程費用および工程時間の問題が生じていた。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、その目的は、プリント基板全体としての放熱効果を促進させたプリント基板およびプリント基板の製造方法を提供することにある。

本発明に係るプリント基板は、２つの主面を有する基材と、
前記基材の前記２つの主面のうち一方の主面に形成された少なくとも１つの放熱用導体層と、
前記放熱用導体層の表面に形成されたソルダーレジスト層と、
を含むプリント基板において、
前記放熱用導体層は、２つの主面および少なくとも１つの側面を有し、
前記放熱用導体層は、前記２つの主面のうちの一方の主面が前記基材の主面に面接触し、
前記ソルダーレジスト層は、耐エッチング液性をさらに有し、
前記放熱用導体層の前記２つの主面のうちの他方の主面に形成され、
前記放熱用導体層と前記ソルダーレジスト層とが適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成し、
前記放熱用導体層の側面は、放熱のために露出し、
前記基材の前記２つの主面のうち他方の主面に、前記放熱用導体層の側面に接近して、部品実装用導体層が形成され、
前記部品実装用導体層から発生した熱が放熱用導体層の露出した側面を通じて外部へ放出されることを特徴とする、プリント基板である。
また、本発明に係るプリント基板は、２つの主面を有する基材と、
前記基材の前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面に形成された少なくとも１つの放熱用導体層と前記放熱用導体層の表面に形成されたソルダーレジスト層とからなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体と、
前記略凸形状の積層体に加えて、基材の同一の主面に前記略凸形状の積層体とは別個に形成された同形状の積層体とを含み、
その双方の積層体の側面間に隙間が形成された、プリント基板において、
前記放熱用導体層は、２つの主面および少なくとも１つの側面を有し、
前記放熱用導体層は、前記２つの主面のうちの一方の主面が前記基材の主面に面接触し、
前記ソルダーレジスト層は、耐エッチング液性をさらに有し、前記放熱用導体層の前記２つの主面のうちの他方の主面に形成され、前記放熱用導体層の側面が露出し、
前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を有し、
前記部品実装用導体層が前記放熱用導体層の側面に接近していることを特徴とする、プリント基板である。

また、本発明に係るプリント基板は、例えば
２つの主面を有する基材と、
前記基材のいずれか一方の主面に形成した、放熱用導体層とソルダーレジスト層からなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体と、を含むプリント基板において、
前記略凸形状の積層体が形成された基材の主面上に、前記略凸形状の積層体と隣接する位置に、部品実装用導体層と、配線用導体層を覆ったソルダーレジスト層と、を形成することを特徴とする、プリント基板であってもよい。

さらに、本発明に係るプリント基板は、
前記略凸形状の積層体に加えて、前記略凸形状の積層体とは別個に同形状の積層体を基材の同一の主面に形成し、その双方の積層体の側面間に隙間を形成し、前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を有し、前記基材の主面に対して平行な前記隙間の長さは、前記基材の主面に対して平行な前記部品実装用導体層の長さよりも、短いことを特徴とする、プリント基板であることがより好ましい。

本発明に係るプリント基板の製造方法は、請求項１に記載のプリント基板を製造するためのプリント基板の製造方法であって、
２つの主面を有し、前記主面に金属層が形成されているベース基板を準備する工程と、
ベース基板の２つの主面のうち一方の主面に、レジスト印刷を含めたパターン印刷によりソルダーレジスト層を形成する工程と、
前記ベース基板の一方の主面において金属層をエッチングすることによって適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成する工程と、
前記ベース基板の２つの主面のうち他方の主面において、前記金属層によって部品実装用導体層を形成する工程とを含むことを特徴とする、プリント基板の製造方法である。
また、本発明に係るプリント基板の製造方法は、請求項２に記載のプリント基板を製造するためのプリント基板の製造方法であって、
２つの主面を有し、前記主面に金属層が形成されているベース基板を準備する工程と、
ベース基板の２つの主面のうち少なくとも一方の主面に、レジスト印刷を含めたパターン印刷によりソルダーレジスト層を形成する工程と、
前記ベース基板の放熱面において、前記金属層をエッチングすることによって適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成するとともに、前記略凸形状の積層体に加えて、前記略凸形状の積層体とは別個に同形状の積層体を基材の同一の主面に形成し、且つその双方の積層体の側面間に隙間を形成する工程と、
前記ベース基板の回路面において、前記金属層により前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を形成する工程とを含むことを特徴とする、プリント基板の製造方法である。

本発明によれば、ソルダーレジスト層の下の放熱用導体層の側面が露出しているので、プリント基板全体としての放熱効果を促進させ、基板の反り・ねじれの機械的特性を向上させたプリント基板およびプリント基板の製造方法を得ることができる。

（ａ）は実施の形態１に係るプリント基板の断面図であり、（ｂ）は実施の形態１に係るプリント基板に形成した所定の高さを有する略凸形状の積層体の拡大断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程を説明するためのフローチャートである。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ２およびＳ３を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ４を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ５を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ６を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ７およびＳ８を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ９を説明するための工程断面図である。（ａ）は「従来技術に係るプリント基板」において回路面に対する熱源照射により発生した熱を放熱面で測定する過程を説明するための部分断面図であり、（ｂ）は「実施の形態１に係るプリント基板」において回路面に対する熱源照射により発生した熱を放熱面で測定する過程を説明するための部分断面図である。実施の形態２に係るプリント基板の断面図である。従来技術に係るプリント基板の断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程を説明するためのフローチャートである。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０１を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０２およびＳ１０３を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０４を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０５を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０６を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０７およびＳ１０８を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１０９を説明するための工程断面図である。従来技術に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１１０を説明するための工程断面図である。

以下、添付図面を参照して本願発明の実施の形態について説明し、本願発明の理解に供する。

（実施の形態１）
（実施の形態１に係るプリント基板の構造）
図１の（ａ）は、実施の形態１に係るプリント基板の断面図であり、図１の（ｂ）は、実施の形態１に係るプリント基板に形成した適宜な高さを有する略凸形状の積層体の拡大断面図である。

以下、図１を参照して、実施の形態１に係るプリント基板１０について説明する。

実施の形態１に係るプリント基板１０は、基材１２を含む。基材１２の回路面には、多数の部品実装用導体層１４と配線用導体層１６と回路面レジスト層１８が形成される。基材１２の放熱面には、多数の放熱用導体層２０とソルダーレジスト層２２からなる積層体２４が適宜な高さを有する略凸形状に形成される。

基材１２は、例えば、ベース基板３０から形成される。
ベース基板３０は、厚さ０．１〜１．０ｍｍからなり、絶縁性のある樹脂からなる基材１２に銅箔等の金属層３２を貼り合わせたものであり、銅箔をエッチングすることにより、基材１２、部品実装用導体層１４、配線用導体層１６、放熱用導体層２０が形成される。
実施の形態１においては、ガラス布エポキシ樹脂積層板である利昌工業株式会社製のＣＳ−３９４５（両面）、利昌工業株式会社製のＣＳ−３９４０（片面）、ニッカン工業株式会社製のニカプレックスＬ−６５０４／Ｌ−６５０４Ｃ／Ｌ−６５０４ＣＵＶ／ＮＩＫＡＰＬＥＸＬ−６５０４／Ｌ−６５０４Ｃ／Ｌ−６５０４ＣＵＶ、日立化成（株）製のＭＣＬ−Ｅ−６７、パナソニック株式会社製のＲ−１７０５，Ｒ−１７０５ＳＸ，Ｒ−１７０５ＳＨ，Ｒ−１７０５ＵＸＲ−１７０５ＵＣ、ＳｈｅｎｇｙｉＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣＯ．ＬＴＤ製のＳ１６００、南亜製のＵＶＢＬＯＣＫＦＲ−４−８６、住友ベークライト株式会社製のＥＬＣ−４７６８などを用いることもある。
なお、実施の形態１においては、ガラス布エポキシ樹脂積層板の他に、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラス・コンポジット基板、テフロン（登録商標）基板、アルミナ基板、ポリイミド基板などを用いることもある。

部品実装用導体層１４は、厚さ１８〜７０μｍの銅箔からなる金属層３２をエッチングすることで形成される。
部品実装用導体層１４は、２つの主面と少なくとも１つの側面を有し、２つの主面のうちの一方の主面が基材１２の主面に面接触しており、さらに、側面が第１層目のソルダーレジスト層１８ａの側面に面接触している。
なお、部品実装用導体層１４の側面は、第１層目のソルダーレジスト層１８ａの側面と面接触していなくてもよい。
第１層目のソルダーレジスト層１８ａは、配線用導体層１６を覆っている。そして、第１層目のソルダーレジスト層１８ａの一方の主面に、第２層目のソルダーレジスト層１８ｂの主面が面接触し、略凸形状の積層体を形成している。
部品実装用導体層１４にＩＣなど発熱量が高い電子部品を実装させる場合には、部品実装用導体層１４の周囲の熱伝導性を高め、放熱効果をもたせることが必要とされる。

放熱用導体層２０は、厚さ１８〜７０μｍの銅箔からなる金属層３２をエッチングすることで形成される。放熱用導体層２０は、２つの主面と少なくとも１つの側面を有し、２つの主面のうちの一方の主面が基材１２の主面に面接触している。
一般に、放熱用導体層２０は、電気伝導性・熱伝導性が良く、安価な銅箔が用いられるが、薄い基板、曲げ剛性の弱い低コストの基板における熱変形による反り・ねじれは、銅箔の熱膨張が大きな要因になっていることが知られている。

実施の形態１に係るプリント基板１０によれば、放熱面において、放熱用導体層２０の側面とソルダーレジスト層２２を露出させることにより、放熱用導体層２０の厚み分、即ち図１の（ｂ）のように、放熱用導体層２０の主面に対する垂直方向の長さＨ１だけの高さを設けることで、適宜な高さを有する略凸形状の積層体２４が形成される。その結果、放熱用導体層２０の側面の露出および積層体２４の表面積の拡大により基板全体の放熱効果を促進し、さらにそれに伴う銅箔の熱膨張の低下によりプリント基板の反り・ねじれの機械的特性が向上する。

回路面レジスト層１８およびソルダーレジスト層２２は、「ソルダーレジスト性」のほかに「耐エッチング液性」および「耐インク剥離液性」をさらに有し、ソルダーレジストインクを用いてレジスト印刷を行うことにより形成される。
この場合、「耐エッチング液性」とは、ソルダーレジスト層２２がエッチング液により溶けない性質即ち、エッチング耐酸性、およびソルダーレジスト層２２がエッチング液により剥がれない即ち、ソルダーレジスト剥離耐性のことをいう。
また、「耐インク剥離液性」とは、ソルダーレジスト層２２がインク剥離液により溶けない性質即ち、耐アルカリ性、およびソルダーレジスト層２２がインク剥離液により剥がれない即ち、ソルダーレジスト剥離耐性のことをいう。
実施の形態１のプリント基板１０において、回路面レジスト層１８は、回路面において形成され、ソルダーレジスト層２２は、放熱面において形成されている。
回路面レジスト層１８およびソルダーレジスト層２２は、それぞれ、２つの主面および少なくとも１つの側面を有する。回路面において、第１層目のソルダーレジスト層１８ａは、配線用導体層１６を覆うように形成され、第１層目のソルダーレジスト層１８ａの２つの主面のうちの一方の主面が基材１２の主面に面接触しており、さらに、第１層目のソルダーレジスト層１８ａの少なくとも１つの側面が部品実装用導体層１４の側面に面接触している。第２層目のソルダーレジスト層１８ｂについては、２つの主面のうちの一方の主面が第１層目のソルダーレジスト層１８ａの主面に面接触しており、さらに、他方の主面および側面が露出している。これに対し、放熱面においては、ソルダーレジスト層２２は、放熱用導体層２０の２つの主面のうちの他方の主面に形成され、放熱用導体層２０の側面と共に側面や他方の主面が露出している。

放熱面において、放熱用導体層２０の側面とソルダーレジスト層２２を露出させることにより、放熱用導体層２０の厚み分、即ち放熱用導体層２０の主面に対する垂直方向の長さＨ１だけの高さを設けることで、適宜な高さを有する略凸形状の積層体２４が形成される。その結果、放熱用導体層２０の側面の露出および積層体２４の表面積の拡大により基板全体の放熱効果が促進し、さらにそれに伴う放熱用導体層である例えば、銅箔の熱膨張の低下によりプリント基板の反り・ねじれの機械的特性が向上する。
実施の形態１に係るプリント基板１０においては、基材１２の主面に略凸形状の積層体２４に加えて、略凸形状の積層体２４とは別個に同形状の積層体を同一面の主面に形成している。そして、その双方の積層体の側面間に隙間を形成し、基材１２を境界としてその隙間と相対的な位置に部品実装用導体層１４を有している。
さらに、基材１２の主面に対して平行な前記隙間の長さは、基材１２の主面に対して平行な部品実装用導体層１４の長さよりも、短い。
このように、部品実装用導体層１４が放熱用導体層２０の側面に接近している点でも、放熱効果が促進される。
また、実施の形態１に係るプリント基板１０においては、さらに、基材１２または、基材１２と部品実装用導体層１４を貫通させたスルーホールを設けていてもよい。

（実施の形態１に係るプリント基板の製造方法）
図２は、図１に示すプリント基板の製造工程を説明するためのフローチャートである。フローチャートにおいて、Ａ面は回路面、Ｂ面は放熱面である。

図３〜図９は、図１に示したプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。

以下、これらの図面を参照して、本発明の好適な実施の形態１に係るプリント基板の製造方法を説明する。

図２に示す最初のステップＳ１では、図３に示すように、基材１２の両面に金属層３２が形成されているベース基板３０を準備する。
金属層３２は、下記に示すエッチングを経て放熱用導体層２０、部品実装用導体層１４、配線用導体層１６となるものであり、電気伝導性・熱伝導性が良く、安価な金属である銅箔から構成される。製造工程のステップＳ１の終了後、製造工程のステップＳ２の印刷前処理を行う。

図４は、基材１２の放熱面に上記ソルダーレジストインクを用いて、レジスト印刷を含めたパターン印刷を行い、その後、ソルダーレジストインクを硬化させ、ソルダーレジスト層２２を形成する。
ソルダーレジストインクとしては、厚み５〜３０μｍからなる、紫外線で硬化する紫外線硬化型のもの、熱で硬化（写真現像タイプを含む）する熱硬化型のものがあり、絶縁性のある樹脂が用いられる。
実施の形態１においては、ソルダーレジストインクを用いて、ソルダーレジスト層２２を形成した後、エッチング液を用いることになるため、ソルダーレジスト層２２がエッチング液で侵されることのないように、ソルダーレジストインクは、さらに「耐エッチング液性」を有することが必要となる。
実施の形態１においては、紫外線硬化型のソルダーレジストインクとして、互応化学工業株式会社製のＰＬＡＳＦＩＮＥＰＳＲ−３１０（Ａ−９９Ｆ）、ＰＬＡＳＦＩＮＥＰＳＲ−３１０（ＳＣ−８４）、ＰＬＡＳＦＩＮＥＰＳＲ−３１０（ＳＷ−２６）、山栄化学株式会社製のＳＳＲ−１６００ＷＳ１０、ＳＳＲ−１６００ＷＳ１１、タムラ化研株式会社製のＵＳＲ−２Ｂ１４−８４−２００、ＵＳＲ−２Ｇ１４−９４−２５０などを用いることもある。また、熱硬化型のソルダーレジストインクとして、山栄化学株式会社製のＬＥ−６０００Ｓ、太陽インキ製造株式会社製のＰＳＲ−４０００Ｇ２４Ｋ、ＰＳＲ−４０００ＬＥＷ３、Ｓ−４０Ｔ１などを用いることもある

ステップＳ４では、図５に示すように、基材１２の回路面にエッチングレジストインクを用いて、パターン印刷を行い、その後、エッチングレジストインクを硬化させ、エッチングレジスト層５２を形成する。
エッチングレジストインクとしては、厚み５〜３０μｍからなる、アルカリ性の溶液により剥離可能なインクが用いられる。
実施の形態１においては、エッチングレジストインクとして、互応化学工業株式会社製のＰＬＡＳＦＩＮＥＰＥＲ−５１Ｂ、同社製のＰＬＡＳＦＩＮＥＰＥＲ−２１３Ｂ−５、ＰＥＲ−５７ＢＨなどを用いることもある。

ステップＳ５では、図６に示すように、エッチングにより、ソルダーレジスト層２２の土台となる放熱用導体層２０を形成する。
エッチング液としては、塩化第二鉄、塩化第二銅が用いられる。塩化第二鉄については、濃度４２％以下、使用温度１５〜５５℃、通常４０℃前後、塩化第二銅については、濃度４０％以下、使用温度１５〜５５℃、通常４０℃前後の条件の下で用いられる。
実施の形態１においては、エッチング液の主剤として、ラサ工業（株）製の塩化第二鉄液、米山工業株式会社製の塩化銅（ＩＩ）二水和物、エッチング液の助剤として、塩酸、過酸化水素などを用いることもある。

ステップＳ６では、図７に示すように、インクを剥離させることで、エッチングレジスト層５２を取り除く。
実施の形態１においては、インク剥離液としては、株式会社カネカ製の水酸化ナトリウム水溶液の他、炭酸ナトリウム水溶液などを用いることもある。
水酸化ナトリウムについては、濃度１０％以下、使用温度１５〜５０℃、通常３０℃前後、炭酸ナトリウムについては、濃度５％以下、使用温度１５〜５０℃、通常３０℃前後の条件の下で用いられる。
なお、実施の形態１においては、ソルダーレジストインクを用いて、ソルダーレジスト層２２を形成した後、インク剥離液を用いることになるため、ソルダーレジスト層２２がインク剥離液で侵されることのないように、ソルダーレジストインクは、さらに「耐インク剥離液性」を有することが必要となる。

ステップＳ７，８では、図８に示すように、印刷前処理後、基材１２の回路面にソルダーレジストインクを用いて、パターン印刷を行い、その後、ソルダーレジストインクを硬化させ、第１層目のソルダーレジスト層１８ａを形成する。

ステップＳ９では、図９に示すように、基材１２の回路面に形成した第１層目のソルダーレジスト層１８ａの上にさらに、ソルダーレジストインクを用いて、パターン印刷を行い、第２層目ソルダーレジスト層１８ｂを形成し、その後、ソルダーレジストインクを硬化させ、ソルダーレジスト層からなる積層体を形成する。

実施の形態１に係るプリント基板の製造工程のステップＳ１１、１２においては、外形・穴加工を行い、その後に表面仕上げを行う。表面仕上げは、銅箔表面の清浄を目的とし、酸により、脱脂、除錆を行う。
実施の形態１においては、化学研磨剤としては、メック株式会社製のメックブライトＣＢ−５６１２、株式会社ＡＤＥＫＡ製のテックＣＬ−８、防錆剤として、四国化成工業株式会社製のタフエースＦ２、メック株式会社製のメックシールＣＬ−５０１８などを用いることもある。

実施の形態１に係るプリント基板１０においては、回路面の部品実装用導体層１４から発生した熱が、基材１２を通じて、放熱面の上記略凸形状の積層体２４の側面間に生じた隙間および、放熱用導体層２０に熱伝導する。その後、隙間に到達した熱についてはそのまま外部へ放出されるのに対し、放熱用導体層２０に到達した熱については露出した側面を通じて外部へ放出される。
したがって、実施の形態１に係るプリント基板においては、略凸形状の積層体の側面間に生じた隙間および、放熱用導体層２０の双方から熱を放出できるので、より放熱効果が促進され、それに伴う銅箔の熱膨張の低下によるプリント基板の反り・ねじれの機械的特性が向上する。
実施の形態１に係るプリント基板の製造方法は、従来工程のプリント基板の製造工程を見直し、放熱面における２回の印刷をエッチングの前にレジスト印刷を含めたパターン印刷という形でまとめて行う。その結果、放熱面の印刷回数を１回分減らすことができ、インク使用量を含めた工程費用および工程時間を削減できる。

（実施の形態２）
（実施の形態２に係るプリント基板の構造）
図１１は、実施例２に係るプリント基板の断面図である。
上記実施の形態１に係るプリント基板１０は、基材１２の回路面に、多数の部品実装用導体層１４と配線用導体層１６と回路面レジスト層１８を形成し、基材１２の放熱面に、多数の放熱用導体層２０とソルダーレジスト層２２からなる積層体２４を適宜な高さを有する略凸形状に形成したものである。
実施の形態２に係るプリント基板１０’は、実施の形態１のプリント基板と比べて、実施の形態１と同様の多数の放熱用導体層２０とソルダーレジスト層２２からなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体２４と、実施の形態１と同様の多数の部品実装用導体層１４と、配線用導体層１６およびソルダーレジスト層１８とを、それぞれ基材１２の同一の主面上に形成したものである。

（実施の形態２に係るプリント基板の製造方法）
実施の形態２に係るプリント基板１０’の製造工程としては、以下の過程を経て行う。

基材１２の一方の面に金属層３２が形成されているベース基板３０を準備する。金属層３２は、下記に示すエッチングを経て放熱用導体層２０、部品実装用導体層１４、配線用導体層１６となるものであり、電気伝導性が良く、安価な金属である銅箔から構成される。

印刷前処理後、ベース基板３０のいずれか一方の面にソルダーレジスト印刷を行い、その後、エッチングレジスト印刷を行うことで、ソルダーレジスト層２２とエッチングレジスト層５２を形成する。
なお、実施の形態２の製造工程においても、ソルダーレジストインクを用いて、ソルダーレジスト層２２を形成した後、エッチング液を用いることになるため、ソルダーレジスト層２２がエッチング液で侵されることのないように、ソルダーレジストインクは、さらに「耐エッチング液性」を有することが必要となる。

エッチングにより、不要な金属層である銅箔を取り除くことにより、放熱用導体層２０とソルダーレジスト層２２からなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体２４を形成し、それに隣接するように、部品実装用導体層１４とエッチングレジスト層５２からなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成し、それに隣接するように、配線用導体層１６とエッチングレジスト層５２からなる所定の高さを有する略凸形状の積層体を形成する。

インク剥離により、エッチングレジスト層５２を取り除くことにより、部品実装用導体層１４とエッチングレジスト層５２からなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体を部品実装用導体層１４である単層体の形状に形成し、配線用導体層１６とエッチングレジスト層５２からなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体を配線用導体層１６である単層体の形状に形成させる。
なお、実施の形態２の製造工程においても、ソルダーレジストインクを用いて、ソルダーレジスト層２２を形成した後、インク剥離液を用いることになるため、ソルダーレジスト層２２がインク剥離液で侵されることのないように、ソルダーレジストインクは、さらに「耐インク剥離液性」を有することが必要となる。

配線電極層１６に対し、レジスト印刷を行い、ソルダーレジスト層１８が配線用導体層１６を覆うように形成される。

実施の形態２に係るプリント基板１０’の製造工程においては、外形・穴加工を行い、その後に表面仕上げを行う。表面仕上げは、銅箔表面の清浄を目的とし、酸により、脱脂、除錆を行う。

実施の形態２に係るプリント基板１０’においては、回路面と放熱面を同一面に形成させたことにより、実施の形態１に係るプリント基板１０と同様に、基板全体の放熱効果が促進され、さらにそれに伴う銅箔の熱膨張の低下によるプリント基板の反り・ねじれの機械的特性が向上する。
実施の形態２に係るプリント基板の製造方法でも、従来工程における放熱面における２回の印刷をエッチングの前にレジスト印刷を含めたパターン印刷という形でまとめて行うことで、放熱面の印刷回数を１回分減らすことにより、インク使用量を含めた工程費用および工程時間を削減できる。

（実施例）
まず、上記実施の形態１に係るプリント基板の製造方法と同様の方法で、図１に示す実施の形態１に係るプリント基板１０を製造した。
なお、実施の形態１に係るプリント基板１０を製造する工程においては、「基板」として、ガラス布エポキシ樹脂積層板である利昌工業株式会社製のＣＳ−３９４５（両面）（銅箔の厚み：０．０３５ｍｍ＋０．０３５ｍｍ、基材の厚み：０．１ｍｍ）、「紫外線硬化型のソルダーレジストインク」として、互応化学工業株式会社製のＰＬＡＳＦＩＮＥ
ＰＳＲ−３１０（Ａ−９９Ｆ）（厚み：銅箔上０．０２２ｍｍ）、「エッチングレジストインク」として、互応化学工業株式会社製のＰＬＡＳＦＩＮＥＰＥＲ−５１Ｂ、「エッチング液の主剤」として、ラサ工業（株）製の塩化第二鉄液、「エッチング液の助剤」として、塩酸、「化学研磨剤」としては、メック株式会社製のメックブライトＣＢ−５６１２、「防錆剤」として、四国化成工業株式会社製のタフエースＦ２、をそれぞれ用いた。

次に、下記の放熱効果の確認試験の「実施例のサンプル」として用いるため、図１に示す実施の形態１に係るプリント基板１０の一部を図１０（ｂ）に示す「本願発明に係るプリント基板の試料Ｂ−０」として作成した。

図１０（ｂ）の「実施例に係るプリント基板の試料Ｂ−０」においては、基材１２の回路面に面接触するように部品実装用電極層１４を形成し、基材１２の放熱面の大部分に面接触するように放熱用導体層２０を形成する。
そして、放熱面の放熱用導体層２０の上面に面接触するように、ソルダーレジスト層２２を形成する。
最後に、放熱面のソルダーレジスト層２２の上面に沿うように熱測定装置を設置する。
なお、「熱測定装置」としては、レーザーフラッシュ熱物性測定装置（型式：ＬＦＡ４５７ＭｉｃｒｏＦｌａｓｈ）ネッチ社製を用い、発生する熱源が、放熱面に伝わる状況を測定する。

（比較例）
まず、上記従来技術に係るプリント基板の製造方法と同様の方法で、図１２に示す従来技術に係るプリント基板１００を製造した。
なお、従来技術に係るプリント基板１００を製造する工程において用いた材料の種類は、実施例に用いた材料と同じである。

次に、下記の放熱効果の確認試験の「比較例のサンプル」として用いるため、図１２に示す従来技術に係るプリント基板１００の一部を図１０（ａ）に示す「従来技術に係るプリント基板の試料Ａ−０」として作成した。

図１０（ａ）の「比較例に係るプリント基板の試料Ａ−０」においては、基材１１２の回路面に面接触するように部品実装用電極層１１４を形成し、基材１１２の放熱面の大部分に面接触するように放熱用導体層１２０を形成する。
そして、放熱面の放熱用導体層１２０を覆うように、ソルダーレジスト層１２２を形成する。
最後に、放熱面のソルダーレジスト層１２２の上面に沿うように熱測定装置を設置する。
なお、「熱測定装置」としては、レーザーフラッシュ熱物性測定装置（型式：ＬＦＡ４５７ＭｉｃｒｏＦｌａｓｈ）ネッチ社製を用い、発生する熱源が、放熱面に伝わる状況を測定する。

（放熱効果の確認試験について）
実施例に係るプリント基板１０は、比較例に係るプリント基板１００に比べて、放熱性が向上していることについての確認試験を行った。
図１０の（ａ）は「比較例に係るプリント基板」において回路面に対する熱源照射により発生した熱を放熱面で測定する過程を説明するための部分断面図であり、（ｂ）は「実施例に係るプリント基板」において回路面に対する熱源照射により発生した熱を放熱面で測定する過程を説明するための部分断面図である。

測定結果を下記の表１に示す。

表１において、「熱拡散率（ｍｍ²／ｓ）」とは１秒間に熱が伝わる速さを意味する。この数値が高いほど、熱源照射した熱が熱測定装置に伝わる時間は早くなるため、放熱性が良いといえる。
測定結果において、「比較例に係るプリント基板の試料Ａ−０」の熱拡散率は０．４７０ｍｍ²／ｓ、「実施例に係るプリント基板の試料Ｂ−０」の熱拡散率は０．５２９ｍｍ²／ｓとなった。
試料Ａ−０と試料Ｂ−０の厚み（ｍｍ）の差がわずか０．００３であるのに対し、「熱拡散率（ｍｍ²／ｓ）」の差が０．０５９であることを考慮すると、明らかに「実施例に係るプリント基板」は放熱性が向上している。
このことは、以下のことが要因と思われる。

まず、図１０（ａ）の「比較例に係るプリント基板の試料Ａ−０」では、回路面において、部品実装用電極層１１４に向けて熱源照射した熱は、部品実装用電極層１１４から基材１１２を通じて放熱用導体層１２０へ伝わる。
しかし、放熱面において、放熱用導体層１２０はソルダーレジスト層１２２により覆われているため、上記熱源照射した熱の大部分は、放熱用導体層１２０を覆っているソルダーレジスト層１２２の内部で蓄熱される。
したがって、図１０（ａ）の「比較例に係るプリント基板の試料Ａ−０」では、上記熱源照射した熱が熱測定装置に伝わる時間（Ｓ）は「実施例に係るプリント基板の試料Ｂ−０」に比べて遅くなり、熱拡散率（ｍｍ²／ｓ）は低くなるため、放熱性は悪いといえる。

これに対し、図１０（ｂ）の「実施例に係るプリント基板の試料Ｂ−０」では、回路面において、部品実装用導体層１４に向けて熱源照射した熱は、部品実装用導体層１４から基材１２を通じて放熱用導体層２０へ伝わる。
そして、放熱面において、放熱用導体層２０の上面に面接触するようにソルダーレジスト層２２を形成し、放熱用導体層２０の側面が露出しているため、上記熱源照射した熱は、露出した放熱用導体層２０の側面からも外部へ放出される。
したがって、図１０（ｂ）の「実施例に係るプリント基板の試料Ｂ−０」では、上記熱源照射した熱が熱測定装置に伝わる時間（Ｓ）は「比較例に係るプリント基板の試料Ａ−０」に比べて速くなり、熱拡散率（ｍｍ²／ｓ）は高くなるため、放熱性は良いといえる。

以上の放熱効果の確認試験の結果から、実施例に係るプリント基板１０は、比較例に係るプリント基板１００に比べて、放熱性が向上しているといえる。

以上、本発明を具体的な「実施の形態、実施例」によって詳細に説明したが、これらの「実施の形態、実施例」は、本発明を具体的に説明するためのものに過ぎない。本発明に係るプリント基板およびその製造方法は、これらの「実施の形態、実施例」に限定されず、本発明の技術的思想の内において、当該分野における通常の知識を有する者によって多様な変形および改良が可能である。

本発明の単純な変形ないし変更は、いずれも本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は、特許請求の範囲によって明確になるであろう。

本発明は、プリント基板の製造工程を見直すことにより、プリント基板全体としての放熱効果を促進させ、さらに、反り・ねじれなどの機械的特性を向上させたプリント基板およびその製造方法に適用可能である。

１０、１０’、１００プリント基板
１２、１１２基材
１４、１１４部品実装用導体層
１６、１１６配線用導体層
１８、１１８回路面レジスト層
１８ａ、１１８ａ第１層目のソルダーレジスト層
１８ｂ、１１８ｂ第２層目のソルダーレジスト層
２０、１２０放熱用導体層
２２、１２２ソルダーレジスト層
２４略凸形状の積層体
３０、２００ベース基板
３２、２２０金属層（銅箔）
５２、３２０、４２０エッチングレジスト層

Claims

２つの主面を有する基材と、
前記基材の前記２つの主面のうち一方の主面に形成された少なくとも１つの放熱用導体層と、
前記放熱用導体層の表面に形成されたソルダーレジスト層と、
を含むプリント基板において、
前記放熱用導体層は、２つの主面および少なくとも１つの側面を有し、
前記放熱用導体層は、前記２つの主面のうちの一方の主面が前記基材の主面に面接触し、
前記ソルダーレジスト層は、耐エッチング液性をさらに有し、
前記放熱用導体層の前記２つの主面のうちの他方の主面に形成され、
前記放熱用導体層と前記ソルダーレジスト層とが適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成し、
前記放熱用導体層の側面は、放熱のために露出し、
前記基材の前記２つの主面のうち他方の主面に、前記放熱用導体層の側面に接近して、部品実装用導体層が形成され、
前記部品実装用導体層から発生した熱が放熱用導体層の露出した側面を通じて外部へ放出されることを特徴とする、プリント基板。
２つの主面を有する基材と、
前記基材の前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面に形成された少なくとも１つの放熱用導体層と前記放熱用導体層の表面に形成されたソルダーレジスト層とからなる適宜な高さを有する略凸形状の積層体と、
前記略凸形状の積層体に加えて、基材の同一の主面に前記略凸形状の積層体とは別個に形成された同形状の積層体とを含み、
その双方の積層体の側面間に隙間が形成された、プリント基板において、
前記放熱用導体層は、２つの主面および少なくとも１つの側面を有し、
前記放熱用導体層は、前記２つの主面のうちの一方の主面が前記基材の主面に面接触し、
前記ソルダーレジスト層は、耐エッチング液性をさらに有し、前記放熱用導体層の前記２つの主面のうちの他方の主面に形成され、前記放熱用導体層の側面が露出し、
前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を有し、
前記部品実装用導体層が前記放熱用導体層の側面に接近していることを特徴とする、プリント基板。
前記２つの主面を有する前記基材と、前記基材のいずれか一方の主面に形成した、放熱用導体層とソルダーレジスト層からなる適宜な高さを有する前記略凸形状の積層体と、を含むプリント基板において、前記略凸形状の積層体が形成された基材の主面上に、前記略凸形状の積層体と隣接する位置に、部品実装用導体層と、配線用導体層を覆ったソルダーレジスト層とを形成することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のプリント基板。
前記略凸形状の積層体に加えて、前記略凸形状の積層体とは別個に同形状の積層体を基材の同一の主面に形成し、その双方の積層体の側面間に隙間を形成し、前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を有し、前記基材の主面に対して平行な前記隙間の長さは、前記基材の主面に対して平行な前記部品実装用導体層の長さよりも、短いことを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板。
前記略凸形状の積層体に加えて、前記略凸形状の積層体とは別個に前記同形状の積層体を基材の同一の主面に形成し、その双方の積層体の側面間に隙間を形成し、前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を有し、前記基材の主面に対して平行な前記隙間の長さは、前記基材の主面に対して平行な前記部品実装用導体層の長さよりも、短いことを特徴とする、請求項２に記載のプリント基板。
請求項１に記載のプリント基板を製造するためのプリント基板の製造方法であって、
２つの主面を有し、前記主面に金属層が形成されているベース基板を準備する工程と、
ベース基板の２つの主面のうち一方の主面に、レジスト印刷を含めたパターン印刷によりソルダーレジスト層を形成する工程と、
前記ベース基板の一方の主面において金属層をエッチングすることによって適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成する工程と、
前記ベース基板の２つの主面のうち他方の主面において、前記金属層によって部品実装用導体層を形成する工程とを含むことを特徴とする、プリント基板の製造方法。
請求項２に記載のプリント基板を製造するためのプリント基板の製造方法であって、
２つの主面を有し、前記主面に金属層が形成されているベース基板を準備する工程と、
ベース基板の２つの主面のうち少なくとも一方の主面に、レジスト印刷を含めたパターン印刷によりソルダーレジスト層を形成する工程と、
前記ベース基板の放熱面において、前記金属層をエッチングすることによって適宜な高さを有する略凸形状の積層体を形成するとともに、前記略凸形状の積層体に加えて、前記略凸形状の積層体とは別個に同形状の積層体を基材の同一の主面に形成し、且つその双方の積層体の側面間に隙間を形成する工程と、
前記ベース基板の回路面において、前記金属層により前記基材を境界として前記隙間と相対的な位置に部品実装用導体層を形成する工程とを含むことを特徴とする、プリント基板の製造方法。