(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の背面にアース板１２を略平行に配置し、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、アース板１２は空洞部を有している。またプリント配線板１１とアース板１２が同期して移動することによりプリント配線板１１と前記アース板１２の位置関係を保った状態で帯電させたソルダレジストインキ１５を塗装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背面にアース板を略平行に配置し、前記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、アース板は空洞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。
【請求項２】
アース板の空洞部は、プリント配線板の製品領域と同等以上の大きさであり、前記プリント配線板と前記アース板は、前記プリント配線板に対して垂直に見た場合に前記プリント配線板の製品領域と前記アース板の空洞部が重なるような位置関係で配置し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３】
アース板の空洞部は、プリント配線板の外周と同等以上の大きさであり、前記プリント配線板と前記アース板は、前記プリント配線板に対して垂直に見た場合に前記プリント配線板の外周と前記アース板の空洞部が重なるような位置関係で配置し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４】
プリント配線板とアース板が同期して移動することにより前記プリント配線板と前記アース板の位置関係を保った状態で帯電させたインキを塗装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。
【請求項５】
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６】
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３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４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３、図４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４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背面にアース板を略平行に配置し、前記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、アース板は空洞部を有するというものである。この構成によって、アース板に設けられた空洞部に対応したプリント配線板の領域内のスルーホールについては、インキを霧化するスプレーガンの先端部とそのスルーホールを結ぶ直線上には陽極となるアース板は存在せず、スルーホール部の入口付近に到達した帯電させたインキがプリント配線板の背面のアース板に引き寄せられることはない。その結果、インキがスルーホール内に進入することはなく、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。
【００１４】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、アース板の空洞部は、プリント配線板の製品領域と同等以上の大きさであり、前記プリント配線板と前記アース板は、前記プリント配線板に対して垂直に見た場合に前記プリント配線板の製品領域と前記アース板の空洞部が重なるような位置関係で配置したというものである。この構成によって、プリント配線板の製品領域の全領域にわたって、インキを霧化するスプレーガンの先端部と製品領域内のスルーホールを結ぶ直線上には陽極となるアース板は存在せず、スルーホール部の入口付近に到達した帯電させたインキがプリント配線板の背面のアース板に引き寄せられることはない。その結果、インキがスルーホール内に進入することはなく、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。
【００１５】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、アース板の空洞部は、プリント配線板の外周と同等以上の大きさであり、前記プリント配線板と前記アース板は、前記プリント配線板に対して垂直に見た場合に前記プリント配線板の外周と前記アース板の空洞部が重なるような位置関係で配置したというものである。この構成によって、プリント配線板の製品領域の全領域にわたって、インキを霧化するスプレーガンの先端部と製品領域内のスルーホールを結ぶ直線上には陽極となるアース板は存在せず、スルーホール部の入口付近に到達した帯電させたインキがプリント配線板の背面のアース板に引き寄せられることはない。その結果、インキがスルーホール内に進入することはなく、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。
【００１６】
また本発明のプリント配線板の製造方法は、プリント配線板とアース板が同期して移動することにより前記プリント配線板と前記アース板の位置関係を保った状態で帯電させたインキを塗装するというものである。この構成によって、塗布動作においてプリント配線板が移動する際にもプリント配線板とアース板との位置関係が一定に保持されるので、プリント配線板とアース板に設けられた空洞部との位置関係も保持され、アース板に設けられた空洞部に対応したプリント配線板の領域内のスルーホールについては、塗布動作中にインキを霧化するスプレーガンの先端部とそのスルーホールを結ぶ直線上には陽極となるアース板は存在せず、スルーホール部の入口付近に到達した帯電させたインキがプリント配線板の背面のアース板に引き寄せられることはない。その結果、インキがスルーホール内に進入することはなく、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。
【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。
【００１８】
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】
【００１９】
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】
【００２０】
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。
【００２１】
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斜視図である。また図２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１７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１７を有すものである。径が０．２ｍｍより大きいスルーホール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。
【００２２】
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。
【００２３】
アース板１２はその中央部付近に空洞部１６を有しており、この空洞部１６は好ましくはプリント配線板１１の製品領域と同形もしくはそれ以上の大きさであり、さらに好ましくはプリント配線板１１の外周と同形もしくはそれ以上の大きさである。そして、プリント配線板１１とアース板１２は、プリント配線板１１に対して垂直に見た場合に、プリント配線板の製品領域もしくは外周とアース板１２の空洞部１６が重なるような位置関係で配置されるのが好ましい。本発明の実施の形態ではプリント配線板１１の外周とアース板１２の空洞部１６は同形で、プリント配線板１１に対して垂直に見た場合に両者は同位置に重なる位置関係とした。なお、上記の製品領域とは次の部分を示すものである。一般にプリント配線板１１は各製造工程において加工される際には、完成後に製品となって顧客に供給される一または複数の部分と、その周囲に位置する外周枠部によって構成されている。この外周枠部は製造上重要な役割を果たすものであり、設備による掴み代として使用することもでき、基準マークを付与する部分として使用することもできる。ここでは、この外周枠部を除く完成後に製品となって顧客に供給される部分の集合体を製品領域と呼ぶこととする。
【００２４】
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。
【００２５】
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を塗布することができる。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。
【００２６】
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。本実施の形態で用いたアース板１２は空洞部１６を有するが、このことによって上記の本来の目的が阻害される心配はない。プリント配線板１１の外周部の背面にはアース板１２の空洞部１６以外の部分が存在するので、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はアース板１２の空洞部１６以外の部分に引き寄せられて回収できるからである。
【００２７】
また、アース板１２の空洞部１６は本発明の特徴的部分をなす形態であり、アース板１２にこの空洞部１６を設けることによって本発明が対象としている課題を解決することができる。すなわち、図２において、アース板１２に設けられた空洞部１６に対応したプリント配線板１１の領域内のスルーホール１７については、ソルダレジストインキ１５を霧化するスプレーガン１４の先端部とそのスルーホール１７を結ぶ直線上には空洞部１６が位置しており陽極となるアース板１２は存在しない。そのため、スルーホール１７の入口付近に到達した帯電させたソルダレジストインキ１５がプリント配線板１１の背面のアース板１２に引き寄せられることはない。その結果、ソルダレジストインキ１５がスルーホール１７内に進入することはなく、小径のスルーホール１７に対してもインキ詰まりが発生することはない。
【００２８】
以上のように本実施の形態に示した空洞部１６を有するアース板１２を使用することにより、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がアース板１２の空洞部１６以外の部分に引き寄せられて回収できるというアース板１２の本来の目的である効果を発揮することができると同時に、小径のスルーホール１７に対してもインキ詰まりが発生することはないという新たな効果を発揮することができる。
【００２９】
次にソルダレジストインキ１５の塗装時における、プリント配線板１１の水平方向の移動の動作に係る実施の形態について説明する。
【００３０】
前述のとおり、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。この時、プリント配線板１１とアース板１２とを同期して移動させることにより、アース板１２との位置関係を保った状態でプリント配線板１１を移動させることができる。この結果、プリント配線板１１とアース板１２の空洞部１６との位置関係も一定に保った状態でプリント配線板１１を移動させることになる。
【００３１】
これにより、プリント配線板１１を水平方向に移動しながらソルダレジストインキ１５を塗装する際にも前述したとおり、小径のスルーホール１７に対してもインキ詰まりが発生することはない。すなわち、アース板１２に設けられた空洞部１６に対応したプリント配線板１１の領域内のスルーホール１７については、ソルダレジストインキ１５を霧化するスプレーガン１４の先端部とそのスルーホール１７を結ぶ直線上には陽極となる空洞部１６が位置しておりアース板１２は存在しないという状況に変化はない。そのため、スルーホール１７の入口付近に到達した帯電させたソルダレジストインキ１５がプリント配線板１１の背面のアース板１２に引き寄せられることはなく、その結果、ソルダレジストインキ１５がスルーホール１７内に進入することはない。
【００３２】
なお、この動作においてプリント配線板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で汚れることを防ぐというアース板１２の本来の効果を発揮するのに支障はないということは言うまでもない。プリント配線板１１の外周部の背面にはアース板１２の空洞部１６以外の部分が存在し、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はアース板１２の空洞部１６以外の部分に引き寄せられて回収できるという状況に変わりはないからである。
【００３３】
以上のように、プリント配線板１１を水平方向に移動しながらソルダレジストインキ１５を塗装する際にも、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がアース板１２の空洞部１６以外の部分に引き寄せられて回収できるというアース板１２の本来の目的である効果を発揮することができると同時に、小径のスルーホール１７に対してもインキ詰まりが発生することはないという新たな効果を発揮することができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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１７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１７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。
【００３６】
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１７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１７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１７内にフラックスが残存したりすることはない。
【００３７】
さらにスルーホール１７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１７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】
【００３８】
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】
【００３９】
【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斜視図
【図２】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３】従来のプリント配線板の製造方法を示す斜視図
【図４】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】
【００４０】
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  空洞部
１７  スルーホール
【図１】
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【図２】
2010129943.tif 000004
【図３】
2010129943.tif 000005
【図４】
2010129943.tif 000006