JP3711569B2 - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents
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- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は、各種電子機器などに使用される2層以上のプリント配線板及びそ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、電子機器の小型化や多機能化に伴い、配線の高密度化と共に、電子部品の実装性やはんだ付け性などに高い信頼性が要求されるようになってきている。
【0003】
以下に、従来のプリント配線板とその製造方法について説明する。
図3は従来のプリント配線板の製造過程を示す工程断面図である。
【0004】
図3において、1は絶縁基板、2は導体パターン、3はランド、4はスルーホール、5は写真現像型ソルダレジストインキ、6は写真現像型ソルダレジスト、7は写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルムである。
【0005】
以上のように構成されたプリント配線板の写真現像型ソルダレジストの形成について、以下に説明する。
【0006】
まず、所定の大きさに切断された銅張積層板(図示せず)に、NCボール盤やドリルなどの手段を用いて部品穴や導通スルーホール穴などとなる各種穴が形成される。各種穴が形成された銅張積層板は、銅めっきをその全表面に施した後、スクリーン印刷法や写真現像法などによりエッチングレジストを形成する。そして、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2、ランド3やスルーホール4を形成した後、エッチングレジストを剥離する。
【0007】
ついで図3(a)に示すように、絶縁基板1上に導体パターン2、ランド3やスルーホール4が形成されたプリント配線板の表裏面に写真現像型ソルダレジストインキ5を塗布し、熱風などにより指触乾燥を行う。
【0008】
次に、図3(b)に示すように、写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルム7を指触乾燥した写真現像型ソルダレジストインキ5面に密着させ、紫外線露光した後、図3(c)に示すように写真現像型ソルダレジストインキ5の未露光部を所定の現像液で現像し、写真現像型ソルダレジスト6を形成する。
【0009】
その後、必要に応じてロードマップ用インキをスクリーン印刷法などにより塗布し、遠赤外線や紫外線などで硬化させて、写真現像型ソルダレジスト6とロードマップをプリント配線板上に形成している。
【0010】
このようにプリント配線板の配線の高密度化やはんだ付け性の保証に対応するため、プリント配線板への写真現像型ソルダレジスト6の形成は、高解像性を有する写真現像型ソルダレジストインキ5を用いた写真現像法がよく用いられている。
【0011】
【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、プリント配線板の表裏面に写真現像型ソルダレジストインキ5を塗布する際、スルーホール4の開口部分からスルーホール4内側にだれ込みが生じ、紫外線による両面同時露光時に、図3(d)のように写真現像型ソルダレジストインキ5のスルーホール4の開口部分が露光され、現像後、写真現像型ソルダレジスト6の不必要な残渣が発生する。
【0012】
このために、写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルム7では遮光部分をスルーホール4の径より大きく設定し、写真現像型ソルダレジスト6の不必要な残渣の発生を防止しなければならない。
【0013】
また、形成された写真現像型ソルダレジスト6は高解像性を有するものの、指触乾燥条件や現像条件の適正範囲内であっても、プリント配線板上の写真現像型ソルダレジストインキ5から未露光部分を完全除去する際、図3(e)に示すようにアンダーカットが発生し易い。
【0014】
このため図3(f)に示すように、スルーホール4のコーナー部分では導体が露出し、テープキャリアパッケージやリード付きの電子部品をプリント配線板に実装し、はんだ付けすると、スルーホール4のコーナー部分の写真現像型ソルダレジスト6の端部に、フラックスの溜まりやはんだボールが付着し、電子機器の製造工程や市場において外力や振動などが加わった状態で、はんだホールの遊離が発生し、精密部品の機能への障害、溜まったフラックスによるプリント配線板の絶縁性への影響や電子部品リードとスルーホール4との接触によるショートを誘発させるなどという問題点を有していた。
【0015】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、プリント配線板におけるスルーホールのコーナー部分の導体の露出を解消し、電子機器の信頼性を向上させるプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記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、スルーホールおよび表裏にランドを形成したプリント配線板上の表裏全面に写真現像型ソルダレジストインキを塗布する工程と、それを指触乾燥する工程と、写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルムをプリント配線板の表裏に真空密着させ紫外線で表裏両面を同時に露光する工程と、
未露光部を現像液にて完全除去し表側のランド上に写真現像型ソルダレジストを形成する工程と、表側のランド上に形成した写真現像型ソルダレジスト端部およびスルーホールのコーナー部に絶縁樹脂層を印刷形成する工程とを備え、表側に真空密着させた写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルムは前記スルーホールとほぼ同径の遮光部を有する構成としたものである。
【0018】
【作用】
この構成によって、写真現像型ソルダレジストの端面にアンダーカットが発生しても絶縁樹脂がアンダーカットの部分へ充填されるとともに、スルーホールのコーナー部のランドへ絶縁樹脂層の形成を行うことができる。
【0019】
【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。
【0020】
図1は、本発明の一実施例におけるプリント配線板の断面図を示し、図2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工程断面図である。
【0021】
図1及び図2において、11は絶縁基板、12は導体パターン、13はランド、14はスルーホール、15及び16は写真現像型ソルダレジストインキ、17及び18は写真現像型ソルダレジスト、19及び20は写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルム、21はスルーホール部分の遮光部、22はロードマップ用のインキで構成された絶縁樹脂層、23は絶縁樹脂層形成用原版、24は光透過性絶縁樹脂層パターン、25はスクリーン版、26は開口部である。
【0022】
プリント配線板は、スルーホール14を有した絶縁基板11と、この絶縁基板11上に積層した導体パターン12と、スルーホール14の内周面に形成するとともに、スルーホール14近傍の絶縁基板11の表裏面上に設けたランド13と、導体パターン12上に積層した写真現像型ソルダレジスト17,18とを備えている。絶縁基板11の表面側のランド13と裏面側のランド13の内、表面側のランド13上には写真現像型ソルダレジスト17を積層しており、写真現像型ソルダレジスト17を積層したランド13側のスルーホール14のコーナー部に絶縁樹脂層22を設けている。
【0023】
以上のように構成されたプリント配線板及びその製造方法について、図2を用いてその動作を説明する。
【0024】
まず、図2(a)に示すように、絶縁基板11上に導体パターン12、ランド13やスルーホール14を形成したプリント配線板上にアルカリ現像型の写真現像型ソルダレジストインキ15及び16をスクリーン印刷、ロールコータやカーテンコータなどの手段を用いてプリント配線板の表裏全面に塗布し、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。
【0025】
次に、図2(b)に示すように、写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルム19及び20を真空密着させ、紫外線光量約500〜700mJ/cm2で露光する。この写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルム19には、図2(c)に示すように、スルーホール14とほぼ同径、好ましくはスルーホール14より0.10〜0.20mm大きく設定された遮光部21を有している。
【0026】
ついで、図2(d)に示すように、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・除去した後、必要に応じて熱風などにより形成された写真現像型ソルダレジスト17及び18の硬化を行う。
【0027】
次に、図2(e)に示すように、スルーホール14のコーナー部及び写真現像型ソルダレジスト17上に絶縁樹脂からなるロードマップ用インキをスクリーン版25の開口部26を介して印刷し、絶縁樹脂層22を形成して、ロードマップを形成する。
【0028】
このスクリーン版25は、図2(f)に示すような絶縁樹脂層形成用原版23より製作される。このスクリーン版25製作用の絶縁樹脂層形成用原版23には、図2(g)に示すように、スルーホール14に対応する部分にロードマップ用パターンとして光透過性絶縁樹脂層パターン24がスルーホール14の径より0.10〜0.30mm小さい径で画像形成されて、スクリーン版25の開口部26に対応している。この光透過性絶縁樹脂層パターン24は、スルーホール14の径より0.15〜0.20mm小さく設定することが最も好ましい。
【0029】
その後、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って、絶縁樹脂層22と絶縁基板11や写真現像型ソルダレジスト17との密着性を安定化させた後、外形加工や表面処理などを経て、図1に示すようなプリント配線板を得る。
【0030】
次に、プリント配線板は電子部品の実装工程へと搬送された後、電子部品の装着、はんだ付けなどが行われ、電子機器に組み込まれる。
【0031】
本実施例によるとスルーホール14のコーナー部分での導体の露出はなく、スルーホールのコーナー部分の写真現像型ソルダレジスト端部におけるフラックスの溜まりやはんだボール付着の発生がほとんどない。
【0032】
さらに、絶縁樹脂層22は、絶縁樹脂からなるロードマップ用インキを印刷して形成しているので、絶縁樹脂層22をロードマップとすることができ、プリント配線板の組立て及び修理を一層便利にする。
【0033】
なお、本発明の実施例においてプリント配線板の構造は両面プリント配線板としたが3層以上の多層プリント配線板であってもよく、また写真現像型ソルダレジストインキ15,16はアルカリ現像型としたが、溶剤現像型としてもよい。さらに、スルーホール14は部品挿入穴としたが、スルーホール14は導通用のバイアホールとしてもよいことは言うまでもない。
【0034】
また、本実施例では、表面側のランド13上に写真現像型ソルダレジスト17を積層し、この写真現像型ソルダレジスト17を積層したランド13側のスルーホール14のコーナー部に絶縁樹脂層22を設けたが、裏面側のランド13上に写真現像型ソルダレジスト17を積層し、この写真現像型ソルダレジスト17を積層したランド13側のスルーホール14のコーナー部に絶縁樹脂層22を設けてもよい。
【0035】
さらに、スルーホール14のコーナー部に設けた絶縁樹脂層22はロードマップ用インキを用いてロードマップとしたが、単なる絶縁樹脂でもかまわない。
【0036】
【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の端面にアンダーカットが発生しても、絶縁樹脂層がそれを埋めるようにスルーホールのコーナー部のランドへ塗布、形成されるので、写真現像型ソルダレジストを積層したランド側のスルーホールのコーナー部分のフラックスの溜まりやはんだボール付着の発生を抑制することができ、電子機器の信頼性を向上させる優れたプリント配線板及びその製造方法を実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるプリント配線板の断面図
【図2】同実施例におけるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図3】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【符号の説明】
11 絶縁基板
12 導体パターン
13 ランド
14 スルーホール
15,16 写真現像型ソルダレジストインキ
17,18 写真現像型ソルダレジスト
19,20 写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルム
21 スルーホール部分の遮光部
22 絶縁樹脂層
23 絶縁樹脂層形成用原版
24 光透過性絶縁樹脂層パターン
25 スクリーン版
26 開口部
Claims (1)
- スルーホールおよび表裏にランドを形成したプリント配線板上の表裏全面に写真現像型ソルダレジストインキを塗布する工程と、
それを指触乾燥する工程と、
写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルムをプリント配線板の表裏に真空密着させ紫外線で表裏両面を同時に露光する工程と、
未露光部を現像液にて完全除去し表側のランド上に写真現像型ソルダレジストを形成する工程と、
表側のランド上に形成した写真現像型ソルダレジスト端部およびスルーホールのコーナー部に絶縁樹脂層を印刷形成する工程とを備え、
表側に真空密着させた写真現像型ソルダレジスト形成用マスクフィルムは前記スルーホールとほぼ同径の遮光部を有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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