(57)【要約】【課題】小径のスルーホールを有するプリント配線板においても、スルーホールめっきの腐食を防止することが可能な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。【解決手段】貫通穴を有するプリント配線板１１の前面から帯電させたソルダレジストインキ１５を霧化し塗装する構成を備え、プリント配線板１１の背面からプリント配線板１１に対してエアー１８を吹き付ける構成を有している。ソルダレジストインキ１５を噴射するスプレーガン１４とエアー１８を吹き付けるエアーノズル１７とは同期して上下する構成を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴を有するプリント配線板の前面から帯電させたインキを霧化し塗装する構成を備え、前記プリント配線板の背面から前記プリント配線板に対してエアーを吹き付けることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
帯電させたインキは上下可能なスプレーガンによって霧化噴射され、エアーは上下可能なエアーノズルによって吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
スプレーガンとエアーノズルとは同期して上下することを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
プリント配線板のスルーホールは金属めっきが施されたことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
プリント配線板が０．２ｍｍ以下の径のスルーホールを有することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に用いられるプリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化、高密度化に伴い、電子部品は、ますます小型化、高集積化、高速化、多ピン化の傾向にある。これに伴って、プリント配線板も高密度化が進み、小径化したスルーホールの信頼性を確保することが重要となってきている。すなわちスルーホールは、一般にはその内壁面に沿って金属めっきを施すことによってプリント配線板の表裏もしくは外層と内層の導体パターンが電気的に接続されているが、このスルーホール内壁面の金属めっきはめっき工程の後、以後の工程において各工程の処理液で処理されて幾分腐食されることになる。特に無電解金めっきやプリフラックス形成の工程において金属表面の酸化物を除去するためにソフトエッチングする際に、スルーホール内壁面の金属めっきが過度に腐食されないように管理することが重要である。そこで、このスルーホール内壁面の金属めっきの腐食に影響を与える要因として、ソルダレジストのスルーホールの被覆状態が問題となることがある。
【０００３】
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。貫通穴加工、金属めっき、パターン形成の各工程を経た後に、導体パターンの部品はんだ付け実装に使用する箇所および外部との接点に使用する箇所を除いた部分はソルダレジストで被覆することになる。このソルダレジスト形成は現在では、プリント配線板の全面に紫外線感光性のソルダレジストインキを塗布、乾燥後に、ネガパターンの露光用フィルムなどを介して紫外線を照射する露光工程で必要な部分を選択的に光重合させ、次に、未露光部を炭酸ナトリウム水溶液などで現像除去するという写真法が主流となっている。ここでのソルダレジストインキ塗布方法としては、各種提唱されているが、近年、帯電させたソルダレジストインキを霧化して静電力によって塗装する静電スプレー塗装が普及してきている。
【０００４】
次にこの静電スプレー塗装について図を用いて詳しく説明する。図２は従来のプリント配線板の製造方法を示す斜視図である。また、図３は従来のプリント配線板の製造方法を示す側面図である。図２、図３に示すとおり、塗装に先立ち被塗物であるパターン形成を施したプリント配線板１をチャッキング治具３で吊り下げ、アース板２を背面にし、これと略平行な位置に配置する。プリント配線板１の前面にはソルダレジストインキ５を霧化噴射することができるスプレーガン４を配置するものとする。ここで、チャッキング治具３を介してアースされたプリント配線板１を陽極とし、スプレーガン４を陰極としてこれに負の高電圧を与えて、これら両極間に電界を発生させる。スプレーガン４内に蓄えられたソルダレジストインキ５は負に帯電されて霧化噴射されるので、陽極であるプリント配線板１に向かって静電力によって効率よく塗装される。
【０００５】
スプレーガン４は上下に移動することができ、これによりチャッキング治具３に吊り下げられたプリント配線板１の上下方向に亘ってソルダレジストインキ５を塗布することができる。また、プリント配線板１もしくはスプレーガン４はお互いに水平方向に相対位置を変化させることが可能であり、これによりプリント配線板１の水平方向に亘ってソルダレジストインキ５を塗布することができる。
【０００６】
また、プリント配線板１の背面に設置されたアース板２は、これによりプリント配線板１が存在する領域から外れた領域に噴射されたソルダレジストインキ５を回収し、塗装設備内部の壁面や床面がソルダレジストインキ５で汚れることを防ぐことができる。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１８６３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記の従来のプリント配線板の製造方法では、次のようなことが課題として懸念されている。すなわち、今後更なる高密度化が進み、径が０．２ｍｍ以下の小径のスルーホールを有するプリント配線板に対して上記の静電スプレー塗装にて対応することを想定した場合、塗布されたソルダレジストインキによって、０．２ｍｍ以下の小径のスルーホールではその内部においてインキ詰まりが発生する可能性がある。この小径スルーホールのインキ詰まりは、後の露光工程において露光される場合はもちろん、たとえ露光されないとしても最終の完成品においてインキ詰まりとなって残る可能性が高い。小径のために現像工程において現像液により小径のスルーホール内を十分に洗浄することが困難であるからである。
【０００９】
スルーホールの径として０．２ｍｍ以下の場合にこのような現象が発生するのは次のような理由による。一般に静電スプレー塗装で行われるソルダレジストの霧化の状態としては、その粒子径としては０．０１ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲の分布を示す。したがって最大粒子径としては０．１０ｍｍまで考慮する必要があるが、この径の粒子が同時に２個、径が０．２ｍｍのスルーホール内に進入した場合には、２個の粒子径の和が０．２ｍｍとなってスルーホール径と一致し、０．２ｍｍの径のスルーホール内にインキ詰まりとなるということが考えられる。
【００１０】
上記のインキ詰まりのメカニズムの中で、霧化されたソルダレジストインキの粒子がスルーホール内に進入すること自体が従来のプリント配線板の製造方法の課題であると言うことができる。原則的には帯電した粒子は陽極となるアースされた被塗物に引き寄せられるので、仮にスルーホールの中心部に向かっていてもスルーホール内に進入するのではなく、プリント配線板の表面部にそれていくのが自然である。しかしながら、従来のプリント配線板の製造方法では図３に示すとおり、プリント配線板１の背面部に余分なインキを回収するためのアース板２を設置するので、アース板２とスプレーガン４との間のスルーホール６を貫通した経路にもわずかながら電気力線が発生する。その結果、霧化されたソルダレジストインキ５の粒子の一部が、上記のスルーホール６を貫通した電気力線に沿って陽極であるアース板２に引き寄せられてスルーホール６内に進入する場合がある。
【００１１】
小径のスルーホール内にインキ詰まりが発生すると、後の無電解金めっき工程やプリフラックス形成の工程におけるソフトエッチング液等の各種処理液が水洗で十分に洗浄されずにスルーホール内に残渣となって残留する可能性がある。その場合、スルーホール内壁面の金属めっきの腐食が進行し、スルーホールの電気的接続信頼性に影響を及ぼすということが懸念されるようになる。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、小径のスルーホール内にインキ詰まりが発生することなく、スルーホール内壁面の金属めっきが腐食する心配のない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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、貫通穴を有するプリント配線板の前面から帯電させたインキを霧化し塗装する構成を備え、前記プリント配線板の背面から前記プリント配線板に対してエアーを吹き付けるというものである。この構成によって、スプレーガンの先端部からプリント配線板の前面に噴射されたインキは、プリント配線板の背面から吹き付けられスルーホールを通り抜けたエアーによってスルーホール内に進入することが阻害され、小径のスルーホール内にインキ詰まりが発生することはないという作用を有する。
【００１４】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、帯電させたインキは上下可能なスプレーガンによって霧化噴射され、エアーは上下可能なエアーノズルによって吹き付けられるというものである。この構成によって、インキはプリント配線板の上下方向に亘って塗装することが可能となり、同時にプリント配線板の背面からその上下方向に亘ってエアーを吹き付けることが可能となる。その結果、プリント配線板の上下方向に亘ってスプレーガンの先端部からプリント配線板の前面に噴射されたインキは、プリント配線板の背面から吹き付けられスルーホールを通り抜けたエアーによってスルーホール内に進入することが阻害され、小径のスルーホール内にインキ詰まりが発生することはないという作用を有する。
【００１５】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、スプレーガンとエアーノズルとは同期して上下するというものである。この構成によって、プリント配線板の各ポイントにおいて、前面からのインキの噴射と背面からのエアーの吹き付けを同時に行うことができるので、プリント配線板の上下方向に亘ってスプレーガンの先端部からプリント配線板の前面に噴射されたインキは、プリント配線板の背面から吹き付けられスルーホールを通り抜けたエアーによってスルーホール内に進入することが阻害され、小径のスルーホール内にインキ詰まりが発生することはないという作用を有する。
【００１６】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、プリント配線板のスルーホールは金属めっきが施されたというものである。この構成によって、金属めっきが施されたスルーホールにインキ詰まりが発生することがなく、インキ詰まりに起因してスルーホール内の金属めっきが腐食することはないという作用を有する。
【００１７】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、プリント配線板が０．２ｍｍ以下の径のスルーホールを有するというものである。この構成によって、通常の静電スプレー塗装で問題となる０．２ｍｍ以下の小径のスルーホールに対してもインキ詰まりが発生することはないという作用を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のプリント配線板の製造方法によれば、小径のスルーホールにおいてもインキ詰まりが発生することがなく、スルーホール内に処理液が残留してスルーホール内壁面に施された金属めっきが腐食されるというようなことの心配のないプリント配線板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す側面図である。本発明は静電スプレー方式によるソルダレジスト形成の工程に係るものであり、本発明で使用するプリント配線板１１は、少なくとも両面、必要に応じ内層部分に導体パターンを有し、両面もしくは外層部と内層部の導体パターンは貫通穴に金属めっきが施されたスルーホール１６によって電気的に接続されたものである。その製造方法は周知の方法によるものであり、貫通穴加工、金属めっき、パターン形成の各工程から構成されている。また本発明が対象とするプリント配線板１１は径が０．２ｍｍ以下の小径のスルーホール１６を有すものである。径が０．２ｍｍより大きいスルーホール１６のみからなるプリント配線板では本発明が解決しようとする課題であるソルダレジストインキの穴詰まりが発生する心配はないからである。
【００２１】
図１に示すとおり、ソルダレジストインキを塗装するに当たって、被塗物であるパターン形成を施したプリント配線板１１はチャッキング治具１３によって吊り下げられ、アース板１２を背面にして、プリント配線板１１とアース板１２が略平行になるように配置される。ここでの略平行とは、設備設計としては平行になっていても、プリント配線板１１のそりやチャッキング治具１３の搬送時のブレによりプリント配線板１１の角や辺において平行な位置から２〜３ｃｍのずれが生じたというような場合も含む。
【００２２】
プリント配線板１１の前面にはソルダレジストインキ１５を霧化噴射することができるスプレーガン１４を配置するものとする。ここで、チャッキング治具１３を介してアースされたプリント配線板１１を陽極とし、スプレーガン１４を陰極としてこれに負の高電圧を与えて、これら両極間に電界を発生させる。スプレーガン１４内に蓄えられたソルダレジストインキ１５は負に帯電されて霧化噴射されるので、陽極であるプリント配線板１１に向かって静電力によって効率よく塗装される。
【００２３】
スプレーガン１４は上下に移動することができ、これによりチャッキング治具１３に吊り下げられたプリント配線板１１の上下方向に亘ってソルダレジストインキ１５を塗装することができる。また、プリント配線板１１はチャッキング治具１３を移動させることによって水平方向に移動させることができ、プリント配線板１１とスプレーガン１４はお互いに水平方向に相対位置を変化させ、これによりプリント配線板１１の水平方向に亘ってソルダレジストインキ１５を塗布することができる。以上のようなスプレーガン１４の上下方向の動きと、プリント配線板１１の水平方向の動きにより、プリント配線板１１の全面に亘ってソルダレジストインキ１５を塗布することができる。
【００２４】
プリント配線板１１の背面に設置されたアース板１２の目的は、プリント配線板１１の外周部から外れた領域に噴射されたソルダレジストインキ１５を回収し、塗装設備内部の壁面や床面がソルダレジストインキ１５で汚れるのを防ぐことにある。
【００２５】
プリント配線板１１とアース板１２の間には先端からプリント配線板１１に向かってエアー１８を吹き付けることが可能なエアーノズル１７を配置する。このエアーノズル１７はスプレーガン１４と同期して上下に移動することができる。ここで、同期して上下に移動するとは、エアーノズル１７のエアー１８が吹き出す先端部と、スプレーガン１４のソルダレジストインキ１５が吹き出す先端部が、常に同じ高さを保ちながら上下動を繰り返すことである。
【００２６】
以上のような構成でプリント配線板１１に対してソルダレジストインキ１５を噴射した場合には、次のようにソルダレジストインキ１５の粒子がスルーホール１６内に進入することが阻害される。すなわち、プリント配線板１１の背面に対してエアーノズル１７からエアー１８を吹き付ける際に、そのエアー１８の圧力を調節することにより、スルーホール１６を通り抜けてプリント配線板１１の前面に達するようにすることができる。この場合、プリント配線板１１の前面ではあたかもスルーホール１６からエアー１８が吹き出しているような状態となり、ソルダレジストインキ１５が吹き付けられるのと反対方向のエアー１８の流れが生じる。このエアー１８の流れによりソルダレジストインキ１５の粒子の進行が妨げられ、スルーホール１６内に進入することが阻害される。その結果、小径のスルーホール１６に対してもスルーホール１６内にインキ詰まりが発生するのを防ぐことができる。
【００２７】
この時、スルーホール１６周辺部においてはソルダレジストインキ１５の塗装量が少なくなるが、塗装されたソルダレジストインキ１５はそのレベリング効果によって瞬時に比較的広範囲に亘ってレベリングされるので、著しい塗装のムラが生じる心配はない。
【００２８】
また、塗装時のスプレーガン１４の動作としては、プリント配線板１１の塗装範囲に応じて上下することになり、これによりソルダレジストインキ１５の塗装箇所を上下させることができる。したがって、上下するソルダレジストインキ１５の塗装箇所に対して、その動きに応じてプリント配線板１１の背面からエアー１８を吹き付ける必要がある。本実施の形態では、エアーノズル１７とスプレーガン１４とは同期して上下に移動することによってそれを実現した。この動作によりプリント配線板１１の全面に亘って小径のスルーホール１６内にインキ詰まりが発生するのを防ぐことができる。
【００２９】
なお、スプレーガン１４から一度に塗装されるソルダレジストインキ１５の塗装範囲は一定の広がりをもっており、その範囲はスプレーガン１４の形状によって異なるものである。そのため、エアーノズル１７から吹き付けられるエアー１８の範囲はソルダレジストインキ１５の塗装範囲に対応させたものにすればよい。スポット的なものに拘るものではなく、円形、楕円形、横長や縦長のスリット状のものであってもよい。
【００３０】
ソルダレジストインキ１５を塗装した後、プリント配線板１１を８０℃、２０分程度で加熱することで、ソルダレジストインキ１５の溶剤分を揮発させ乾燥状態を得ることができる。その後、周知の方法により、露光、現像、硬化の処理を行いソルダレジスト形成が完了する。
【００３１】
以上の本発明の実施の形態によれば、小径のスルーホール１６においても本発明が目的とする状態を得ることができる。すなわち本発明で得られたプリント配線板１１は、スルーホール１６内の一部分にソルダレジストインキ１５によってインキ詰まりが発生することはなく、一方の面から他方の面へ貫通しているという構成を有するものである。
【００３２】
本発明の効果は、以後のプリント配線板の製造工程、部品を実装する実装工程、およびセットに組み立てた後のエンドユーザでの使用において発揮されるものである。以後のプリント配線板の製造工程としては、はんだ付け部のめっき処理や防錆処理が考えられるが、いずれの場合も薬品によるウェット処理を伴うものである。本発明によれば、スルーホール１６内はソルダレジストインキ１５によってインキ詰まりが生じることなく貫通しているので、スルーホール１６内部に薬品が溜まった状態になって腐食が進行するというようなことはない。また同様に部品を実装する実装工程においても、スルーホール１６内にフラックスが残存したりすることはない。
【００３３】
さらにスルーホール１６内に薬品等の残存があれば、セットに組み立てた後のエンドユーザでの使用時においても、薬品の残渣が湿気を帯びてスルーホール１６が腐食していく心配があるが、本発明の実施の形態に係わるプリント配線板１１においてはそのような心配はない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように本発明のプリント配線板の製造方法は、小径のスルーホールにおいてもインキ詰まりが発生することがなく、スルーホール内に処理液が残留してスルーホール内壁面に施された金属めっきが腐食されるというようなことの心配のないプリント配線板の製造方法を提供することができるので、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に用いられるプリント配線板の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す側面図
【図２】従来のプリント配線板の製造方法を示す斜視図
【図３】従来のプリント配線板の製造方法を示す側面図
【符号の説明】
【００３６】
１１  プリント配線板
１２  アース板
１３  チャッキング治具
１４  スプレーガン
１５  ソルダレジストインキ
１６  スルーホール
１７  エアーノズル
１８  エアー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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