JPH10244206A - ソルダレジスト膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソルダレジスト面に部品を樹脂封入する際
に、樹脂が漏洩することがなく、かつ良好な外観のソル
ダレジスト膜を形成できる方法を提供する。 【解決手段】 回路パターンを形成したプリント回路基
板上に、ソルダレジスト膜を形成し、さらにその上に部
品を実装し、該部品を樹脂封入する方法において、該ソ
ルダレジスト膜の形成を、プリント回路基板上に粘度１
００〜８００センチポイズ、固形分４０重量％以上の第
１のソルダレジスト液をスプレー塗装し、指触乾燥以上
の乾燥状態になるまで溶剤を蒸発させた後、該第１のソ
ルダレジスト膜の上に、粘度１００〜９００センチポイ
ズ、固形分５０重量％以上の第２のソルダレジスト液を
スプレー塗装し、乾燥させることによって行うことを特
徴とする部品の樹脂封入方法におけるソルダレジスト膜
の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路パターンを形
成したプリント回路基板上にソルダレジスト膜を形成
し、さらにその上に部品を実装し、該部品を樹脂封入す
る方法におけるソルダレジスト膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び解決すべき課題】静電スプレー塗装な
どのスプレー塗装によりソルダレジスト膜を回路パター
ン形成したプリント回路基板上に形成し、このソルダレ
ジスト膜上に部品を実装し、部品実装後に部品の保護、
固定などのために部品を樹脂封入することが行われてい
る。

【０００３】従来、ソルダレジスト膜上の実装した部品
を型枠を用いて樹脂封入する際に、型枠とソルダレジス
ト膜面との隙間から樹脂が漏洩することが多かった。

【０００４】本発明の目的は、ソルダレジスト面に部品
を樹脂封入する際に、樹脂が漏洩することがなく、かつ
良好な外観のソルダレジスト膜を形成できる方法を提供
することである。

【０００５】本発明者らは、上記目的を達成するため鋭
意検討を行った。従来、スプレー塗装によりソルダレジ
スト膜を回路パターン形成したプリント回路基板上に形
成する際には、基板面に対して１回塗装仕上げすること
が行われており、回路パターン部と回路パターンのない
部分とでソルダレジスト面の高さが異なり、回路パター
ン部が回路パターンのない部分に比べ、ソルダレジスト
面が１６μｍ以上も高くなることが多くあり、このため
樹脂封入の際に型枠とソルダレジスト膜面との間の隙間
から漏れ出ることが大きな原因であることがわかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、回
路パターン部と回路パターンのない部分とのソルダレジ
スト面の高さの差を容易に小さくでき、樹脂封入の際に
樹脂の漏洩を防止でき、かつ良好な外観のソルダレジス
ト膜を形成できる方法について検討の結果、基板面に対
してソルダレジストを２回塗装仕上げし、１回目と２回
目の塗装に用いるソルダレジストをそれぞれ所定のもの
を用いることにより上記目的を達成できることを見出し
本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明は、１．回路パターンを形
成したプリント回路基板上に、ソルダレジスト膜を形成
し、さらにその上に部品を実装し、該部品を樹脂封入す
る方法において、該ソルダレジスト膜の形成を、プリン
ト回路基板上に粘度１００〜８００センチポイズ、固形
分４０重量％以上の第１のソルダレジスト液をスプレー
塗装し、指触乾燥以上の乾燥状態になるまで溶剤を蒸発
させた後、該第１のソルダレジスト膜の上に、粘度１０
０〜９００センチポイズ、固形分５０重量％以上の第２
のソルダレジスト液をスプレー塗装し、乾燥させること
によって行うことを特徴とする部品の樹脂封入方法にお
けるソルダレジスト膜の形成方法を提供するものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、回路パターンを
形成したプリント回路基板としては、例えばガラス・エ
ポキシ基板上に銅回路パターンを形成してなるものを挙
げることができる。

【０００９】上記回路パターンを形成したプリント回路
基板に塗装するソルダレジストは、スプレー塗装可能な
液状ソルダレジストであれば下記粘度及び固形分の範囲
内であるかぎり特に制限なく使用することができる。こ
の液状ソルダレジストは、ポジ型及びネガ型のいずれで
あってもよい。

【００１０】本発明方法においては、ソルダレジストを
２回塗装する。１回目に塗装する第１のソルダレジスト
液は、粘度が１００〜８００センチポイズ、好ましくは
４００〜７００センチポイズであり、固形分が４０重量
％以上、好ましくは５０〜７０重量％である。また２回
目に塗装する第２のソルダレジスト液は、粘度が３００
〜９００センチポイズ、好ましくは５００〜８００セン
チポイズであり、固形分が５０重量％以上、好ましくは
５５〜７０重量％である。本発明において、粘度は、液
温２５℃でブルックフィールド粘度計（ＢＭ型）にてロ
ータの回転速度６０ｒｐｍの条件での測定によるものと
する。

【００１１】第１のソルダレジスト液において、粘度が
１００センチポイズ未満では、スプレー塗装時にソルダ
レジスト液のたれが基板上で発生しやすくなり、一方、
粘度が８００センチポイズを超えると、塗装時のソルダ
レジスト液の流動性が低下し、基板上の回路パターン部
と回路パターンのない部分とでソルダレジスト面の高さ
の差が大きくなるという問題があり、さらに、固形分が
４０重量％未満では乾燥後の第１のソルダレジスト膜の
膜痩せが大きいため基板上の回路パターン部と回路パタ
ーンのない部分とでソルダレジスト面の高さの差が大き
くなるという問題がある。

【００１２】また第２のソルダレジスト液において、粘
度が１００センチポイズ未満では、スプレー塗装時にソ
ルダレジスト液のたれが基板上で発生しやすくなり、一
方、粘度が９００センチポイズを超えると、塗装時のソ
ルダレジスト液の流動性が低下し、基板上の回路パター
ン部と回路パターンのない部分とでソルダレジスト面の
高さの差が大きくなるという問題があり、さらに、固形
分が５０重量％未満では乾燥後の第１のソルダレジスト
膜の膜痩せが大きいため基板上の回路パターン部と回路
パターンのない部分とでソルダレジスト面の高さの差が
大きくなるという問題がある。

【００１３】本発明方法において、上記第１及び第２の
ソルダレジスト液はスプレー塗装される。スプレー塗装
としては、例えばエアスプレー塗装、静電エアスプレー
塗装を挙げることができる。

【００１４】本発明方法においては、第１のソルダレジ
スト液の塗装後、この膜を乾燥させ、ついで第１のソル
ダレジスト膜の上に第２のソルダレジスト液を塗装して
乾燥を行うことによってソルダレジスト膜を形成する。

【００１５】本発明方法において、第１のソルダレジス
ト液の塗装膜厚は、特に限定されるものではないが、基
板上の回路パターン部と回路パターンのない部分でのソ
ルダレジスト面の高さの差を小さくする観点から、回路
パターンのない部分における第１のソルダレジスト膜の
乾燥膜厚が、回路パターンの高さの０．５〜１．１倍の
範囲であることが好ましく、回路パターンの高さの０．
６〜１．０倍の範囲であることがさらに好ましい。

【００１６】第１のソルダレジスト液塗装後の乾燥は、
第１のソルダレジスト膜が指触乾燥以上に乾燥するまで
行われる。乾燥後の第１のソルダレジスト膜における溶
剤含有率は、５重量％以下であることが好ましく、３重
量％以下であることがさらに好ましい。第１のソルダレ
ジスト膜の乾燥が不十分であると膜中に残存する溶剤量
が多くなり、第２のソルダレジスト液塗装後の乾燥の際
に、その残存溶剤に基因する膜痩せが発生したり、第２
のソルダレジスト液塗装によって第１のソルダレジスト
膜が溶解して塗面状態を劣化させたり、また２回塗装に
よるソルダレジスト面の高さの差を小さくするという効
果が発揮されなくなるという問題が発生しやすくなる。
第１のソルダレジスト液塗装後の乾燥は、通常、６０〜
１２０℃で３〜３０分間程度行われる。

【００１７】第２のソルダレジスト液の塗装膜厚は、特
に限定されるものではなく、基板上に形成すべき最終ソ
ルダレジスト膜厚に応じて塗装されるが、通常、回路パ
ターン上に乾燥ソルダレジスト膜が１０〜５０μｍ形成
されるように塗装する。塗装後、乾燥が行われるが、こ
の乾燥は溶剤の蒸発を目的に行われ、ソルダレジスト膜
が反応して硬化することのない条件、通常、６０〜１２
０℃で１０〜３０分間程度行われる。

【００１８】本発明においては、上記のようにしてソル
ダレジスト膜を形成したプリント回路基板上に、ＬＳＩ
パッケージ部品などの回路部品を実装し、ついで、この
部品を樹脂封入する。部品を樹脂封入するには、型枠を
部品を被せ、型枠内に樹脂を注入し、硬化させればよ
い。型枠内に樹脂を注入するには、型枠内を減圧状態と
して樹脂を注入する方法などによって行うことができ
る。この際、レジスト膜表面の凹凸が大きいと、型枠と
レジスト膜表面との隙間から型枠内に注入された樹脂が
漏れ出やすくなる。型枠内に樹脂を注入後、必要に応じ
て、樹脂の硬化程度の適切な時期に型枠を取り外しても
よい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。本発明は実施例に限定されるものではない。

【００２０】実施例１ 幅３０μｍ、高さ４０μｍの銅回路パターンを有するプ
リント回路基板上に、粘度４００センチポイズに調整
（固形分約５５重量％）したゾンネアルソルダーＰＷ７
０００（関西ペイント（株）製、ネガ型アクリル樹脂系
液状ソルダレジスト液）を静電スプレー塗装し、８０℃
で１０分間加熱して指触乾燥以上の状態に乾燥した第１
のソルダレジスト膜を得た。この乾燥膜は、回路パター
ン上の膜厚ａが３μｍであり回路パターンのない部分の
膜厚ｂが２５μｍであった（後記図１参照）。

【００２１】ついで、上記第１のソルダレジスト膜上に
粘度６００センチポイズに調整（固形分約６０重量％）
したゾンネアルソルダーＰＷ７０００を静電スプレー塗
装した。塗装後、８０℃で３０分間加熱して、ソルダレ
ジスト膜中の溶剤を蒸発、乾燥させてソルダレジスト膜
形成プリント回路基板を得た。第１と第２の合計の乾燥
ソルダーレジスト膜における回路パターン上の膜厚ｃは
１７μｍ、回路パターンのない部分の膜厚ｄは５０μｍ
であり、回路パターン部と回路パターンのない部分との
ソルダレジスト面の高さの差ｅは７μｍであった（後記
図２参照）。この高さの差ｅは、（回路パターンの高さ
＋ｃ−ｄ）の値となる。また基板上のソルダレジスト膜
は良好な外観を有していた。

【００２２】得られたソルダレジスト膜形成プリント回
路基板上に、櫛形回路を跨ぐようにＬＳＩパッケージ部
品を実装し、内部が約３０×３０×５ｍｍの大きさの樹
脂成型用型枠をかぶせ、型枠内に、エポキシ−ポリアミ
ン樹脂系封止用樹脂を注入し、硬化させて部品の樹脂封
入を行った（後記図３参照）。樹脂封入の際に、型枠か
ら封止用樹脂の漏出は認められず良好な樹脂封入を行う
ことができた。

【００２３】実施例２〜４ならびに比較例２及び３ 実施例１において、使用する第１及び第２のソルダーレ
ジストとして、固形分及び粘度が後記表１に示すとおり
のゾンネアルソルダーＰＷ７０００を使用する以外は実
施例１と同様に行いソルダレジスト膜形成プリント回路
基板を得た。実施例２〜４については、基板上のソルダ
レジスト膜はいずれも良好な外観を有していた。比較例
２については、第１及び第２のソルダレジスト塗装時に
レジストのたれが激しく所定膜厚を塗装することができ
なかった。比較例３については、基板上のソルダレジス
ト膜はユズ肌の外観を呈し平滑性に劣るものであった。
実施例２〜４及び比較例３において、得られたソルダレ
ジスト膜形成プリント回路基板に実施例１と同様に、部
品実装及び樹脂封入を行ったところ、実施例２〜４につ
いては、いずれも型枠から封止用樹脂の漏出は認められ
ず良好な樹脂封入を行うことができたが、比較例３につ
いては、いずれも型枠から封止用樹脂が漏出し、良好な
樹脂封入を行うことができなかった。

【００２４】比較例１ 後記表１に示すゾンネアルソルダーＰＷ７０００を、回
路パターンのない部分のソルダレジスト膜の乾燥膜厚が
５０μｍとなるように、かつ１回のみ静電塗装する以外
は実施例１と同様に行いソルダレジスト膜形成プリント
回路基板を得た。基板上のソルダレジスト膜はいずれも
良好な外観を有していた。得られたソルダレジスト膜形
成プリント回路基板に実施例１と同様に、部品実装及び
樹脂封入を行ったところ、樹脂封入の際に、型枠から封
止用樹脂が漏出し、良好な樹脂封入を行うことができな
かった。

【００２５】比較例４ 実施例１において、第１のソルダーレジスト塗装後の乾
燥を、８０℃で１０分間加熱して指触乾燥以上に乾燥さ
せるかわりに、８０℃で３分間加熱して指触乾燥してお
らず指で触れるとレジストが指に付着する状態とする以
外は実施例１と同様に行いソルダレジスト膜形成プリン
ト回路基板を得た。得られた基板上のソルダレジスト膜
は光沢低下及び膜厚のばらつきがあり、レジスト膜は外
観の劣るものであった。

【００２６】後記表１に、実施例１〜４及び比較例１〜
４における、第１のソルダレジスト乾燥膜の、回路パタ
ーン上のレジスト膜厚ａ、回路パターンのない部分のレ
ジスト膜厚ｂ、また部品実装前のソルダレジスト膜形成
プリント回路基板における、回路パターン上のレジスト
膜厚ｃ、回路パターンのない部分のレジスト膜厚ｄ、及
び回路パターン部と回路パターンのない部分とのソルダ
レジスト面の高さの差ｅを表示する。

【００２７】表１において、比較例８の第１のソルダレ
ジスト膜の膜厚ａ及びｂの欄で、（）内の数値は指触乾
燥以上の状態に乾燥した場合の膜厚を表示する。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明方法においては、第１回目のソル
ダレジストの塗装、乾燥により、基板上の回路パターン
部と回路パターンのない部分におけるレジスト表面の高
さの差を小さくでき、ついで、その上に所定の高固形分
の第２回目のソルダレジストを塗装、乾燥することによ
り、総合レジスト膜として、レジスト表面の高さの差が
小さく、かつ表面状態に問題のないソルダレジスト膜を
得ることができる。このため、ソルダレジスト膜上に実
装した部品を樹脂封入する際、樹脂が型枠とソルダレジ
スト膜の隙間から樹脂が漏れ出ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１のソルダレジスト膜を塗装、乾燥した後の
プリント回路基板断面の説明図である。

【図２】第２のソルダレジスト膜を塗装、乾燥した後の
プリント回路基板断面の説明図である。

【図３】部品を実装した櫛型回路パターンを有するプリ
ント回路基板への樹脂封入を示す断面の説明図である。

【符号の説明】

１……基板、 ２……銅パターン、 ３_S1……第１のソ
ルダレジスト膜、３_S2……第１のソルダレジスト膜、
３……ソルダレジスト膜、４……部品、 ５……型枠、
６……封入樹脂、ａ……銅パターン上の第１のソルダ
レジスト膜の膜厚、ｂ……銅パターンのない部分の基板
上の第１のソルダレジスト膜の膜厚、ｃ……第２のレジ
スト膜形成後の銅パターン上のレジスト膜の総合膜厚、
ｄ……第２のレジスト膜形成後の銅パターンのない部分
の基板上のレジスト膜の総合膜厚、 ｅ……基板上の回
路パターン部と回路パターンのない部分とにおけるソル
ダレジスト面の高さの差

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路パターンを形成したプリント回路基
   板上に、ソルダレジスト膜を形成し、さらにその上に部
   品を実装し、該部品を樹脂封入する方法において、該ソ
   ルダレジスト膜の形成を、プリント回路基板上に粘度１
   ００〜８００センチポイズ、固形分４０重量％以上の第
   １のソルダレジスト液をスプレー塗装し、指触乾燥以上
   の乾燥状態になるまで溶剤を蒸発させた後、該第１のソ
   ルダレジスト膜の上に、粘度１００〜９００センチポイ
   ズ、固形分５０重量％以上の第２のソルダレジスト液を
   スプレー塗装し、乾燥させることによって行うことを特
   徴とする部品の樹脂封入方法におけるソルダレジスト膜
   の形成方法。
2. 【請求項２】 回路パターンのない部分における第１の
   ソルダレジスト膜の乾燥膜厚が、回路パターンの高さの
   ０．５〜１．１倍の範囲であることを特徴とする請求項
   １記載のソルダレジスト膜の形成方法。