(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層回路形成工程と、表層回路形成工程と、ソルダーレジスト形成工程とを備え、
内層回路形成工程及び表層回路形成工程は、パターンニング材料で被覆された基板の表面を感光膜で被覆する工程と、所定の導体パターンに従って感光膜を感光させる工程と、感光膜の感光しない部分を基板から除去することでエッチングレジストを形成する工程と、エッチングレジストに従ってパターンニング材料を基板から除去する工程と、エッチングレジストを基板から除去する工程とを含み、
ソルダーレジスト形成工程は、表層回路形成工程を経た基板の表面を感光性のソルダーレジスト材料で被覆する工程と、感光膜で前記ソルダーレジスト材料を被覆する工程と、ソルダーレジストの形成パターンに従って前記感光膜にレーザ光を照射することで遮光マスクを形成する工程と、前記遮光マスクを用いて前記ソルダーレジスト材料を露光する工程と、前記遮光マスクを除去する工程と、前記遮光マスクにより感光しなかったソルダーレジスト材料を除去する工程とを含む多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記レーザ光は、感光膜を感光させるがソルダーレジスト材料を感光させない出力又は波長領域を有する請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記感光膜は、前記レーザ光が照射された部分が紫外光を遮蔽する性質に変化することで前記遮光マスクを構成し、前記露光工程では、前記遮光マスク越しにソルダーレジスト材料に対して紫外光を照射する請求項１又は２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
ソルダーレジスト形成工程を経た基板表面のマーキングを施すべき位置を感光性のマーキング材料で被覆する工程と、感光膜で前記マーキング材料を被覆する工程と、マーキングされる情報に従って前記マーキング材料にレーザ光を照射することで遮光マスクを形成する工程と、前記遮光マスクを用いて前記マーキング材料を露光する工程と、前記遮光マスクを除去する工程と、前記遮光マスクによって感光しなかったマーキング材料を除去する工程とを含むマーキング工程をさらに備えた請求項１〜３の何れかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
ソルダーレジスト形成工程を経た基板表面のマーキングを施すべき位置を光硬化性のマーキング材料で被覆する工程と、マーキングされる情報に従って前記マーキング材料にレーザ光を照射する工程と、レーザ光の照射によって硬化した部分以外のマーキングインクを除去する工程とを含むマーキング工程をさらに備えた請求項１〜３の何れかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
ソルダーレジスト形成工程を経た基板表面のマーキングを施すべき位置を光軟化性のマーキング材料で被覆する工程と、マーキングされる情報に従って前記マーキング材料にレーザ光を照射する工程と、レーザ光の照射によって軟化した部分のマーキングインクを除去する工程とを含むマーキング工程をさらに備えた請求項１〜３の何れかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
多品種少量生産される多層プリント配線板に適用される請求項１〜６の何れかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
内層回路形成工程及び表層回路形成工程では、ソルダーレジスト形成工程で遮光マスクの形成に使用されるレーザ照射装置と同じレーザ照射装置を用いてエッチングレジストが形成される請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程で同種類の感光膜が使用される請求項８記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
マーキング工程では、ソルダーレジスト形成工程で遮光マスクの形成に使用されるレーザ照射装置と同じレーザ照射装置を用いてマーキング工程用の遮光マスクが形成される請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板は、ユーザの多様化に伴い、品種の拡大及びライフサイクルの短縮化が進んでいる。このため、プリント配線板の製造形態は、従来の少品種多量生産から多品種少量生産へ移行している。
【０００３】
多品種少量生産のプリント配線板は、例えば、電子交換機(例えば、中心局(ＤＣ)や総括局(ＲＣ)で使用される交換機)，無線装置，光伝送装置，ダムやビルのセキュリティーシステムを構成する上位コンピュータ，ホストコンピュータとして利用される上位コンピュータ等の回路を搭載するための基板として利用され、１品種あたり１枚〜５枚程度、多くて１０枚程度作成される。
【０００４】
多層のプリント配線板の製造工程は、内層回路形成工程，表層回路形成工程，ソルダーレジスト(「永久レジスト」ともいう)形成工程，マーキング(文字印刷)工程を含んでいる。
【０００５】
従来、内層回路形成工程及び表層回路形成工程では、例えば、導体パターンをポジパターンとして残すように作成されたアートワークフィルムが予め用意される。その後、パターンニング材料が光硬化性の感光膜で被覆された基板の表面に、アートワークフィルムが載置され、紫外線が照射される。その後、アートワークフィルムが取り外され、ネガパターン部分(紫外線が照射されなかった部分)の感光膜が除去されることで基板にエッチングレジストが形成される。その後、エッチングレジストに従ってネガパターン部分のパターンニング材料がエッチングされた後、ポジパターン部分(紫外線照射により硬化した部分)の感光膜が除去される。このようにして内層回路や表層回路が形成される。
【０００６】
また、ソルダーレジスト形成工程では、例えば、ソルダーレジストパターン従ってポジパターンを残すように作成されたアートワークフィルムが予め用意される。その後、表層回路が形成された基板の表面にソルダーレジスト材料が塗布され、アートワークフィルムが載置され、紫外線が照射される。その後、アートワークフィルムが取り外され、ネガパターン部分のソルダーレジスト材料が除去される。このようにしてソルダーレジストが形成される。
【０００７】
また、マーキング工程では、所定のマークのスクリーン版が予め用意され、このスクリーン版を用いたスクリーン印刷によって、基板に所定のマークが印刷されている。
【０００８】
上記したアートワークフィルム(スクリーン版を含む)を使用してエッチングレジスト(フォトレジスト)やソルダーレジストを形成する手法では、形成される回路パターンに応じて各工程に対応するアートワークフィルムを用意しなければならない。このため、多品種少量生産の状況下では、アートワークフィルムの製作コストがかさむ問題があった。
【０００９】
また、アートワークフィルムは、再度の使用に備えて保管されるが、歪んだり伸縮したりすると使用不可能となるため、その保管は面倒であり且つ多大なコストを要する。特に、多品種少量生産の状況下では、殆ど使用されないアートワークフィルムを保管しなければならないケースが生じ、保管に要するコストが問題となることがあった。
【００１０】
そこで、アートワークフィルムの使用を排除してエッチングレジストやソルダーレジストを形成する手法が望まれていた。従来、アートワークフィルムの使用を排除する手法には、以下のものがある。
(１)ソルダーレジスト形成工程において、基板に塗布されたソルダーレジストに紫外線を照射する手法(特開平６−９７６３５号公報参照)。
(２)ソルダーレジスト形成工程において、基板に塗布されたソルダーレジストにレーザ光を照射する手法(特開平６−９７６３５号公報参照)。
(３)ソルダーレジスト形成工程において、インクジェットプリンタにより、ソルダーレジストインクを基板に噴射塗布する手法(特開平６−９７６３５号公報及び特開平７−２６３８４５号公報参照)。
(４)マーキング工程において、基板に塗布されたマーキングインクに紫外線やレーザ光を照射する手法(特開平６−９７６３５号公報参照)。
(５)マーキング工程において、インクジェットプリンタにより、基板にマーキングインクを噴射塗布する手法(特開平６−９７６３５号公報参照)。
(６)回路形成工程において、露光レーザーを用いて基板上の感光性樹脂を感光させることにより、バイアホールを作成する手法(特開平１０−４８８３５公報参照)。
(７)回路形成工程において、電子ビームによりベクタ方式で直接パターンニング露光する工程を施すことでエッチングレジストを形成する手法(特開昭６２−１９８１９０号公報参照)。
(８)回路形成工程において、電子ビームによりベクタ方式で直接パターンニング露光する工程によってめっきレジストを形成する手法(特開昭６３−１９０号公報参照)。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術は、以下の問題を有していた。
第１の問題として、上述した従来技術(２)は、ソルダーレジスト材料に直接スポットレーザを照射することでソルダーレジスト材料を露光する技術である。現状では、ソルダーレジスト材料の主たる材質はエポキシ樹脂であり、エポキシ樹脂の露光処理には、紫外光が用いられる。このため、スポットレーザ光として紫外光レーザが使用される。ところが、現状では、ソルダーレジスト材料に直接照射して感光させるに十分な紫外光レーザの出力が得られていない。
【００１２】
このため、紫外光レーザを用いて直接ソルダーレジスト材料を露光すると時間がかかり過ぎていた。従来技術(２)では、レーザ光を絞ることでレーザ出力を上げているが、レーザ照射装置自体のレーザ出力が上昇する訳ではなく、レーザ光を絞ることでレーザ光の照射面積が減少するために単位時間あたりの露光処理可能な面積が減少するので、レーザの絞りに関わらず露光処理に要する時間は変わらない。
【００１３】
このように、現状では、レーザ光の直接照射によるソルダーレジスト材料の露光処理は技術的には可能であるが、アートワークフィルムを用いて露光処理を実施する場合に比べて時間がかかり過ぎるため、製造効率の面からみて好ましくないという問題があった。
【００１４】
第２の問題として、上述した従来技術(１)〜(８)は、或る一工程に対するアートワークフィルムの使用を目的としたものであり、内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程とで同じ装置，材料を用いてエッチングレジストやソルダーレジストを形成する(レジスト形成手法を共通化する)観点がなかった。このため、多層プリント基板の製造工程に関する装置点数や材料の増加を招いていた。
【００１５】
本発明の第１の目的は、保管を要するアートワークフィルムの使用を排除し、且つ多層プリント配線板の製造効率を低下させない多層プリント配線板の製造方法を提供することである。
【００１６】
本発明の第２の目的は、アートワークフィルムの使用を排除するとともに、内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程で使用される装置を共通化した多層プリント配線基板の製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した第１の目的を達成するため以下のようにした。即ち、本発明の第１の発明は、多層プリント配線板の製造方法であり、内層回路形成工程と、表層回路形成工程と、ソルダーレジスト形成工程とを備える。
【００１８】
内層回路形成工程及び表層回路形成工程は、パターンニング材料で被覆された基板の表面を感光膜で被覆する工程と、所定の導体パターンに従って感光膜を感光させる工程と、感光膜の感光しない部分を基板から除去することでエッチングレジストを形成する工程と、エッチングレジストに従ってパターンニング材料を基板から除去する工程と、エッチングレジストを基板から除去する工程とを含む。
【００１９】
ソルダーレジスト形成工程は、表層回路形成工程を経た基板の表面を感光性のソルダーレジスト材料で被覆する工程と、感光膜で前記ソルダーレジスト材料を被覆する工程と、ソルダーレジストの形成パターンに従って前記感光膜にレーザ光を照射することで遮光マスクを形成する工程と、前記遮光マスクを用いて前記ソルダーレジスト材料を露光する工程と、前記遮光マスクを除去する工程と、前記遮光マスクにより感光しなかったソルダーレジスト材料を除去する工程とを含む。
【００２０】
本発明によると、感光膜にレーザ光を照射することで露光処理用の遮光マスクを作成し、この遮光マスクを用いてソルダーレジスト材料の露光処理を行う。遮光マスクの製造コストは、従来のアートワークフィルムの製造コスト及び保管コストよりもよりも低いので、遮光マスクを使用後一回限りで廃棄する(使い捨てにする)ようにしても、多層プリント配線板の製造の採算を十分にとることができる。
【００２１】
また、遮光マスクを用いることで、従来のアートワークフィルムを用いた場合と同様の露光処理を行うことができる。このため、上記した従来技術(２)のように、露光処理に時間がかかりすぎてしまう欠点を解消することができる。即ち、多層プリント配線板の製造効率を低下させずに済む。
【００２２】
本発明は、少品種大量生産される多層プリント配線板に適用することもできるが、多品種少量生産される多層プリント配線板に適用されるようにするのが好ましい。これによって、多品種少量生産の状況化で、特に顕著となるアートワークフィルムの製造コスト及び保管コストに係る問題を解決することができる。
【００２３】
また、本発明は、第２の目的を達成するために以下のようにした。即ち、本発明の第２の発明は、第１の発明において、内層回路形成工程及び表層回路形成工程では、ソルダーレジスト形成工程で遮光マスクの形成に使用されるレーザ照射装置と同じレーザ照射装置を用いてエッチングレジストが形成されるようにした多層プリント配線板の製造方法である。
【００２４】
第２の発明によると、多層プリント配線板の製造工程において使用する装置の共通化を図ることができる。この場合、内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程に対し、１つのレーザ照射装置が使用されるようにしても良く、内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程に、同じレーザ照射装置を配置して各工程が実施されるようにしても良い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、実施形態による多層プリント配線板の製造工程の説明図であり、図２は、図１に示した製造工程にて使用されるレーザ照射システムの構成図であり、図３〜図１４は、図１に示した各工程の説明図である。以下、図１に示した各工程を説明する。この製造工程は、主として、多品種少量生産される多層プリント配線板の製造に適用される。
【００２６】
〔内層回路形成〕
内層回路形成工程(Ｓ１)では、最初に、内層回路用銅張積層板(以下、「基板」と称する)が用意される。基板は、絶縁板と、この絶縁板の両面に張設されたパターンニング材料としての銅膜とからなる。
【００２７】
基板の両面に、公知の手法により感光膜(ドライフィルム)をラミネートする。この例では、感光膜の材質として、５ミリジュールの可視光によって硬化するものであれば良い。ここでは、例として、三菱デュポン社製の「リストンＦＭＡシリーズ」を用いた。
【００２８】
次に、適宜の位置に、基板を配置し、図２に示したレーザ照射システムを用いて内層回路の導体パターンを形成するためのフォトレジスト(銅膜をエッチングするためのエッチングレジスト)を基板の両面に形成する。
【００２９】
図２において、レーザ照射システムは、多層プリント配線板の製造制御装置１１と、大容量記憶装置１２と、レーザ照射装置１３(本発明の作成装置に相当)とを備えている。
【００３０】
製造制御装置１１は、多層プリント配線板の製造工程を管理・制御するワークステーション等のコンピュータである。製造制御装置１１は、ＣＡＤ(Computer Aided Design)システム１４にて設計された多層プリント配線板に関するＣＡＤデータ，ＣＡＭ(Computer Aided Manufacturing)データ及びＣＡＴ(Computer Aided Testing)データを受け取り、大容量記憶装置１２に記憶する。その後、製造制御装置１１は、多層プリント配線板の製造状況に応じて、多層プリント配線板の製造工程に係る各装置に、大容量記憶装置１２に記憶された適宜のデータを与える。
【００３１】
レーザ照射装置１３は、製造制御装置１１から与えられるＣＡＭデータに従って、適宜の位置に可視光のレーザ光を照射する。この例では、波長４８８ナノメートル，出力５ミリジュールのアルゴンレーザを照射する。
【００３２】
基板が所定位置に配置されると、レーザ照射装置１３が、内層回路の導体パターンに関するＣＡＭデータに従って、ラスタスキャンにより、感光膜を残したい部分にレーザ光(図３中のＬ)を照射する。即ち、基板の表面に内層回路の導体パターンに従ったポジパターンが描かれる(図３参照)。これによって、感光膜のレーザ光が照射された部分が硬化する。なお、レーザ光の走査手法は、ベクタスキャンであっても良い。
【００３３】
基板の両面に対するポジパターンの描画が終了すると、公知の手法によって現像処理を行う。これによって、感光膜のうち、レーザ光が照射され感光した部分(ポジパターン部分)のみが残り、レーザ光が照射されず感光しなかった部分(ネガパターン部分)が除去される。このようにして、内層回路の導体パターンに応じたエッチングレジストが作成される。
【００３４】
その後、エッチングレジストに従って銅膜のエッチングが実施され、ネガパターン部分の銅膜が除去される。エッチングは、公知のエッチング手法を用いることができ、ウエットエッチングであってもドライエッチングであっても良い。
【００３５】
エッチングが終了すると、エッチングレジストが除去される。以上のようにして、内層回路の導体パターンが形成される(図４参照)。なお、内層回路形成工程を経た基板を「内層基板」と称する。
【００３６】
〔ＡＯＩ及び内層検査〕
内層回路形成工程(Ｓ１)が終了すると、ＡＯＩ(Auto Optical Inspection)が実施される(Ｓ２)。即ち、製造制御装置１１から図示せぬ自動外観検査装置へＡＯＩに関するＣＡＴデータが与えられ、自動外観検査装置が、ＣＡＴデータに従って、内層基板に形成された内層回路の短絡や断線の有無を検査する。
【００３７】
その後、ＡＯＩ(Ｓ２)によって正常と判定された場合には、その基板の内層検査が行われる(Ｓ３)。以上のようにして、多層プリント配線板を構成する複数の内層基板が作成される。
【００３８】
〔積層〕
多層プリント配線板を構成する全ての内層基板が内層検査(Ｓ３)をクリアした場合には、積層工程(Ｓ４)が実施される。即ち、複数の内層基板が適宜の順序で組み合わせられ(図５参照)、図示せぬ積層装置によって積層される(図６参照)。
【００３９】
〔ＮＣドリル(穴空け)〕
積層工程(Ｓ４)が終了すると、穴空け工程(Ｓ５)が実施される。即ち、積層された基板(「積層基板」と称する)は、所定の位置に配置され、適宜の位置に穴が空けられることによってスルーホールが形成される。
【００４０】
具体的には、製造制御装置１１から図示せぬＮＣ穴空け装置に、穴空け位置に関するＣＡＭデータが与えられ、ＮＣ穴空け装置が、ＣＡＭデータに従って、積層基板に穴を空ける(図７参照)。
【００４１】
〔銅めっき〕
穴空け工程(Ｓ５)が終了すると、積層基板に対する銅めっき工程(Ｓ６)が実施される。具体的には、最初に、積層基板に無電解銅めっきが施され(図８参照)、その後、電解(電気)銅めっきが施される(図９参照)。これによって、積層された内層回路がスルーホールを通じて導体で接続された状態となる。
【００４２】
〔表層回路形成〕
銅めっき工程(Ｓ６)が終了すると、積層基板の片面又は両面(表層)に対する表層回路形成工程(Ｓ７)が実施される。各面に対する表層回路形成工程は、上述した内層回路形成工程と全く同じである。
【００４３】
即ち、積層基板の各面に内層回路形成工程(Ｓ１)で用いた感光膜と同種類の感光膜がラミネートされ、積層基板が所定位置に配置された後、図１０に示すように、レーザ照射装置１３が、出力５ミリジュールのレーザ光Ｌを照射し、表層回路の導体パターンに関するＣＡＭデータに従って、積層基板の各面に表層回路の導体パターンに対応するポジパターンを描く。
【００４４】
その後、現像処理によってネガパターン部分の感光膜が除去されることで表層回路のエッチングレジストが作成され、このエッチングレジストに従ってエッチングが行われる。その後、エッチングレジストが除去されることで、積層装置の両面に表層回路の導体パターンが形成される(図１１参照)。
【００４５】
〔ＡＯＩ及び中間検査〕
表層回路形成工程(Ｓ７)が終了すると、製造制御装置１１から与えられるＣＡＴデータに従って積層基板に対するＡＯＩが実施され(Ｓ８)、ＡＯＩをクリアすると、中間検査が行われる(Ｓ９)。
【００４６】
〔ソルダーレジスト形成〕
積層基板が中間検査(Ｓ９)をクリアすると、その積層基板に対するソルダーレジスト形成工程が実行される(Ｓ１０)。現状では、ソルダーレジスト材料につき、以下の事情がある。
【００４７】
ソルダーレジスト(永久レジスト)には、耐熱性(基板積層時の温度や半田付けの温度に耐えられる)及び長期間に亘る吸湿防止性(絶縁性の確保のため)が求められる。この条件を満たす材質としてエポキシ樹脂がある。
【００４８】
ところが、エポキシ樹脂は、感光性が欠けているか殆ど有していない。このため、感光性を有するソルダーレジスト材料は、エポキシ樹脂を主たる材質とし、このエポキシ樹脂に耐熱性に劣るが高い感光性を有するアクリル樹脂を少量添加することで製造されている。
【００４９】
従って、エポキシ樹脂の量に対するアクリル樹脂の量を増していけば、ソルダーレジスト材料の感光性を上げることができるが、これに反比例するようにソルダーレジスト材料の耐熱性及び吸湿防止性(「耐熱性等」という)が低下する(エポキシ樹脂の量が減るため)。
【００５０】
従って、現状のソルダーレジスト材料は、耐熱性等が感光性に優位することに鑑み、エポキシ樹脂に対して少量のアクリル樹脂を添加することで、相反する関係にある耐熱性等と感光性とを備えるようにされている。但し、アクリル樹脂の量が少量であるため、ソルダーレジスト材料の感光性は鈍くなっている。
【００５１】
このことが、出力の低い紫外光レーザでは、ソルダーレジスト材料を適正に露光できない(現状の紫外光レーザの直接照射ではソルダーレジスト材料の露光に時間がかかりすぎてしまう)要因となっている。
【００５２】
上記事情に鑑み、本実施形態では、ソルダーレジスト形成工程を以下のように実施する。即ち、図１２(Ａ)に示すように、積層基板の表層回路(図１２中の導体２１,２１)が形成された面を、紫外光硬化性のソルダーレジスト材料２２で被覆する。この例では、ソルダーレジスト材料として、太陽インク株式会社製のＰＳＲ−４０００を用いた。ソルダーレジスト材料による被覆は、液体のソルダーレジスト材料を塗布しても良く、シート状のソルダーレジスト材料を載置しても良い。
【００５３】
次に、図１２(Ｂ)に示すように、レーザ照射装置１３からのレーザ光に感光し、紫外光を吸収・遮蔽する性質に変化する感光膜２３でソルダーレジスト材料２２を被覆した後、所定の位置に配置される。
【００５４】
すると、図１２(Ｃ)に示すように、レーザ照射装置１３が、製造制御装置１１から与えられたソルダーレジストのパターンに関するＣＡＭデータに従って、レーザ光(５ミリジュール)をラスタスキャンで照射する。
【００５５】
すると、感光膜２３が、レーザ光に感光した部分(感光部分２３ａ)と感光しなかった部分(非感光部分２３ａ)とに別れ、感光部分２３ａは、硬化するとともに紫外光を吸収する性質を持つ。このようにして、ソルダーレジストを形成するための遮光マスクが作成される。
【００５６】
次に、図１２(Ｄ)に示すように、図示せぬ紫外光源により、紫外光(約５００ミリジュール)を感光膜へ向けて照射する。このとき、感光膜２３の感光部分２３ａ(遮光マスク)は、紫外光を吸収し、紫外光を遮蔽する。
【００５７】
このため、紫外光は、ソルダーレジスト材料２２の感光部分２３ａで遮蔽されていない部分(非遮蔽部分２２ａ)に照射され、遮蔽されている部分(遮蔽部分２２ｂ)に照射されない。これによって、ソルダーレジスト材料２２のうち、非遮蔽部分２２ａのみが硬化する。
【００５８】
その後、図１２(Ｅ)に示すように、感光膜２３が除去された後、公知の現像処理によって、レーザ光が照射されなかった部分のソルダーレジストが除去される(図１２(Ｆ)参照)。これによって、ソルダーレジストが形成され、表層回路をなす導体２１,２１が露出する。即ち、積層基板が図１３に示す状態となる。
【００５９】
以上のように、ソルダーレジスト形成工程(Ｓ１０)では、感光膜にレーザ光でソルダーレジストパターンを描くことで使い捨ての遮光マスクを作成し、この遮光マスクを用いて露光工程を実施する。この手法を、発明者は、「間接レーザ露光法」，「間接描画法」又は「間接法」と呼んでいる。
【００６０】
なお、作成された遮光マスクは、一回限りの使用で廃棄される。即ち、本発明は、ソルダーレジスト形成工程にて、使い捨てのアートワークフィルムを作成する。
【００６１】
なお、ソルダーレジスト形成工程では、光軟化性のソルダーレジスト材料が用いられ、レーザ照射装置１３がソルダーレジスト材料を除去したい部分に紫外光が照射されるように遮光マスクを作成するようにしても良い。
【００６２】
〔マーキング〕
ソルダーレジスト形成工程(Ｓ１０)が終了すると、積層基板にマーキング工程(Ｓ１１)が実施される。即ち、積層基板の両面の所定位置に、光硬化性のマーキングインク(白インク)が塗布・乾燥される。
【００６３】
次に、レーザ照射装置１３からのレーザ光に感光し、紫外光を吸収・遮蔽する性質に変化する感光膜２３でマーキングインクを被覆した後、所定の位置に配置される。
【００６４】
すると、レーザ照射装置１３が、製造制御装置１１から与えられたマーキングの情報(文字や記号)のパターンに関するＣＡＭデータに従って、レーザ光をラスタスキャンで照射する。
【００６５】
すると、感光膜が、レーザ光に感光した部分(感光部分)と感光しなかった部分(非感光部分)とに別れ、感光部分は、硬化するとともに紫外光を吸収する性質を持つ。このようにして、マーキング工程用の遮光マスクが作成される。
【００６６】
次に、図示せぬ紫外光源により、紫外光を感光膜へ向けて照射する。このとき、感光膜の感光部分(遮光マスク)は、紫外光を吸収し、紫外光を遮蔽する。このため、紫外光は、マーキングインクの感光部分で遮蔽されていない部分(非遮蔽部分)に照射され、遮蔽されている部分(遮蔽部分)に照射されない。これによって、マーキングインクのうち、非遮蔽部分のみが硬化する。
【００６７】
その後、感光膜が除去された後、公知の現像処理によって、レーザ光が照射されなかった部分のマーキングインクが除去される。これによって、積層基板にマーキングが施される。即ち、積層基板が図１４に示す状態となる。
【００６８】
このように、本実施形態では、ソルダーレジスト形成工程と同様の手法(「間接レーザ露光法」)で、マーキング工程用の遮光マスクを作成し、この遮光マスクを用いてマーキングインクに対する露光処理を実施する。従って、マーキング工程でも、保管を要するアートワークフィルムの使用を排除することができる。
【００６９】
また、本実施形態によるマーキング工程に要する時間は、アートワークフィルムを使用したマーキング工程に要する時間に比べて大幅に多層プリント配線板の製造効率を低下させるものではない。
【００７０】
〔ＮＣＶカット及びＮＣルータ〕
マーキング工程(Ｓ１１)が終了すると、顧客側で必要に応じて基板を個辺に分けるための切れ目が入れられ(ＮＣＶカット：Ｓ１２)、また、製品の外形に沿ってプリント配線板の個辺が切り出される(ＮＣルータ：Ｓ１３)。これによって、内層回路用銅張積層板の大きさの積層基板が、複数の個辺に切り分けられる。
【００７１】
上記工程は、図示せぬＮＣ工作機械(Ｖカット装置，ルータ(切り出し装置))が製造制御装置１１から与えられるＣＡＭデータに従って動作することにより実施される。
【００７２】
〔フライングプローバ及び最終検査〕
積層基板が製品の外形に切り出されると、その積層基板に対して布線試験の１つであるフライングプローバが実施される(Ｓ１４)。即ち、図示せぬ試験装置が、製造制御装置１１から与えられたＣＡＴデータに従って、導通試験を実行する。
【００７３】
導通試験をクリアすると、最終試験が行われ(Ｓ１５)、最終試験をクリアすると、多層プリント配線板が完成する。その後、完成した多層プリント配線板は、製品として出荷される。
【００７４】
なお、発明者は、上述した内層回路形成工程(Ｓ１)，表層回路形成工程(Ｓ７)，ソルダーレジスト形成工程(Ｓ１０)及びマーキング工程(Ｓ１１)における処理を、アートワークフィルムを使用せず、ＣＡＭデータに基づいてレーザ光によって導体パターン，ソルダーレジストパターン又はマーキングパターンを直接基板又は感光膜に描く意味で、ＤＤＩ(Data Direct Image)と呼んでいる。
【００７５】
〔実施形態の作用〕
本実施形態による多層プリント配線板の製造工程(製造方法)によると、ソルダーレジスト形成工程(Ｓ１０)にて、いわゆる「間接レーザ露光法」により、使い捨ての遮光マスクが作成され、露光処理に利用される。
【００７６】
これによって、ソルダーレジスト形成工程の実施に際して、保管庫から該当するアートワークフィルムを探し出してきて所定位置に配置し、工程終了後に再び保管する処理を行う必要がなくなる。
【００７７】
従って、アートワークフィルムの製造コスト及び保管コストを削減できる。遮光マスクの製造コストは、アートワークフィルムの製造コスト及び保管コストに比べて小さいので、多層プリント配線板の製造コストの低減に寄与することができる。特に、多品種少量生産の状況(或る図番のプリント配線板が５枚程度作成される状況)下では、有効である。
【００７８】
また、感光膜２３は、ソルダーレジスト材料の感光に必要な光量(５００ミリジュール)に比べて微少な光量(５ミリジュール)で感光するようになっているので、遮光マスクの作成に必要な時間は、従来のアートワークフィルムを用意する時間に比べて著しく長くならない。
【００７９】
このため、本実施形態のソルダーレジスト形成工程に要する時間は、従来のアートワークフィルムを用いたソルダーレジスト形成工程に要する時間に比べて著しく長くならない。従って、多層プリント配線板の製造効率が従来に比べて大幅に低下することがない。
【００８０】
また、マーキング工程(Ｓ１１)でも「間接レーザ露光法」が用いられているので、さらに、アートワークフィルムの使用を排除することによる効果を得ることができる。
【００８１】
また、本実施形態によると、内層回路形成工程(Ｓ１)及び表層回路形成工程(Ｓ７)において、レーザ照射装置１３によるレーザ光照射によって、エッチングレジストが形成される。また、ソルダーレジスト形成工程(Ｓ１０)において、内層回路形成工程(Ｓ１)及び表層回路形成工程(Ｓ７)で用いた感光膜を用いて遮光マスクが作成される。
【００８２】
従って、上記した各工程Ｓ１,Ｓ７,Ｓ１０,Ｓ１１において、アートワークフィルムを使用しないので、多層プリント配線板の製造工程からアートワークフィルムを用意して所定位置に配置する処理を行わなくて済み、アートワークフィルムの製造及び保管に関するコストを削減することができる。
【００８３】
また、上述した内層回路形成工程(Ｓ１)，表層回路形成工程(Ｓ７)，ソルダーレジスト形成工程(Ｓ１０)及びマーキング工程(Ｓ１１)では、レーザ照射装置１３を共通に用いて処理が実行される。このため、多層プリント配線基板の製造に関する装置数を減少することができる。
【００８４】
〔変形例〕
なお、本実施形態では、感光膜２３として、レーザ光が照射された部分が硬化するとともに、紫外光を吸収・遮蔽する性質へ変質するものを用いた。これに代えて、ＳＲ材料やマーキング材料の感光波長を吸収する性質を予め有し、且つ感光した場合に硬化する感光膜を用いても良い。この場合には、感光膜にレーザ光を照射した後に、現像処理を行うと、感光しなかった部分が除去され、残った部分は、予め保持している性質により、露光処理にてＳＲ材料やマーキング材料が露光光源からの光で感光することを防ぐ。
【００８５】
また、本実施形態では、レーザ照射装置１３が可視光レーザを照射する構成としたが、ソルダーレジスト形成工程の露光工程で使用される紫外光と波長領域が重複していなければ、紫外光レーザを用いることもできる。
【００８６】
また、感光膜として、硬化した場合に紫外線を遮蔽する感光膜を用いても良い。この場合には、内層回路形成工程及び表層回路形成工程で使用される感光膜と、ソルダーレジスト形成工程で使用される感光膜の共通化を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００８７】
また、本実施形態では、レーザ照射装置１３が１台用意され、このレーザ照射装置１３が内層回路形成工程，表層回路形成工程，ソルダーレジスト形成工程及びマーキング工程にて使用される例について説明したが、内層回路形成工程，表層回路形成工程，ソルダーレジスト形成工程及びマーキング工程に同じレーザ照射装置１３が用意されるようにしても良い。
【００８８】
また、本実施形態では、マーキング工程で、いわゆる「間接レーザ露光法」が用いられたが、以下に説明する「直接レーザ露光法」が用いられていても良い。
即ち、積層基板の両面の所定位置に、光硬化性のマーキングインク(白インク)が塗布・乾燥される。その後、レーザ照射装置１３が、製造制御装置１１から与えられたマーキングに関するＣＡＭデータに従って、マーキングインクを残したい部分にレーザ光を照射する。これによって、レーザ光が照射された部分のマーキングインクが硬化する。
【００８９】
その後、公知の現像・洗浄処理によって、レーザ光が照射されなかった部分のマーキングインクが除去される。これによって、積層基板の適宜の位置にマーキングが施された状態(マークや文字が印刷された状態)となる(図１４参照)。
【００９０】
なお、マーキング工程では、光軟化性のマーキングインクが用いられ、レーザ照射装置１３がマーキングインクを除去したい部分にのみレーザ光を照射するようにしても良い。
【００９１】
また、本発明は、前記レーザ光は、感光膜を感光させるがソルダーレジスト材料を感光させない波長領域を有するようにしても良い。
〔付記〕
本発明は、内層回路形成工程と、表層回路形成工程と、ソルダーレジスト形成工程とを備え、内層回路形成工程及び表層回路形成工程は、パターンニング材料で被覆された基板の表面を感光膜で被覆する工程と、所定の導体パターンに従って感光膜を感光させる工程と、感光膜の感光しない部分を基板から除去することでエッチングレジストを形成する工程と、エッチングレジストに従ってパターンニング材料を基板から除去する工程と、エッチングレジストを基板から除去する工程とを含み、ソルダーレジスト形成工程は、表層回路形成工程を経た基板の表面を感光性のソルダーレジスト材料で被覆する工程と、感光膜でソルダーレジスト材料を被覆する工程と、ソルダーレジストの形成パターンに従って感光膜にレーザ光を照射することで遮光マスクを形成する工程と、遮光マスクを用いてソルダーレジスト材料を露光する工程と、遮光マスクを除去する工程と、遮光マスクにより感光しなかったソルダーレジスト材料を除去する工程とを含む多層プリント配線板の製造方法である(請求項１)。
【００９２】
また、本発明は、レーザ光は、感光膜を感光させるがソルダーレジスト材料を感光させない出力又は波長領域を有するようにしても良い(請求項２)。
また、本発明は、遮光マスクがＳＲ材料やマーキング材料の感光波長の光を吸収する性質を有し、露光工程では、遮光マスク越しにＳＲ材料やマーキング材料の感光波長の光を照射するようにしても良い。
【００９３】
また、本発明は、感光膜がレーザ光が照射された部分が紫外光を遮蔽する性質に変化することで遮光マスクを構成し、露光工程では、遮光マスク越しにソルダーレジスト材料に対して紫外光を照射するようにしても良い(請求項３)。
【００９４】
また、本発明は、ソルダーレジスト形成工程を経た基板表面のマーキングを施すべき位置を感光性のマーキング材料で被覆する工程と、感光膜でマーキング材料を被覆する工程と、マーキングされる情報に従ってマーキング材料にレーザ光を照射することで遮光マスクを形成する工程と、遮光マスクを用いてマーキング材料を露光する工程と、遮光マスクを除去する工程と、遮光マスクによって感光しなかったマーキング材料を除去する工程とを含むマーキング工程をさらに備えるようにしても良い(請求項４)。
【００９５】
また、本発明は、ソルダーレジスト形成工程を経た基板表面のマーキングを施すべき位置を光硬化性のマーキング材料で被覆する工程と、マーキングされる情報に従ってマーキング材料にレーザ光を照射する工程と、レーザ光の照射によって硬化した部分以外のマーキングインクを除去する工程とを含むマーキング工程をさらに備えるようにしても良い(請求項５)。
【００９６】
また、本発明は、ソルダーレジスト形成工程を経た基板表面のマーキングを施すべき位置を光軟化性のマーキング材料で被覆する工程と、マーキングされる情報に従ってマーキング材料にレーザ光を照射する工程と、レーザ光の照射によって軟化した部分のマーキングインクを除去する工程とを含むマーキング工程をさらに備えるようにしても良い(請求項６)。
【００９７】
また、本発明は、多品種少量生産される多層プリント配線板に適用されるようにしても良い(請求項７)。
また、本発明は、内層回路形成工程及び表層回路形成工程では、ソルダーレジスト形成工程で遮光マスクの形成に使用されるレーザ照射装置と同じレーザ照射装置を用いてエッチングレジストが形成されるようにしても良い(請求項８)。
【００９８】
また、本発明は、内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程で同種類の感光膜が使用されるようにしても良い(請求項９)。
また、本発明は、マーキング工程では、ソルダーレジスト形成工程で遮光マスクの形成に使用されるレーザ照射装置と同じレーザ照射装置を用いてマーキング工程用の遮光マスクが形成されるようにしても良い(請求項１０)。
【００９９】
【発明の効果】
本発明によれば、保管を要するアートワークフィルムの使用を排除し、且つ多層プリント配線板の製造効率を低下させない多層プリント配線板の製造方法を提供することができる。
【０１００】
また、アートワークフィルムの使用を排除するとともに、内層回路形成工程，表層回路形成工程及びソルダーレジスト形成工程で使用される装置を共通化した多層プリント配線基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多層プリント配線板の製造工程の説明図
【図２】レーザ照射システムの構成図
【図３】内層回路形成工程の説明図
【図４】内層回路形成工程の説明図
【図５】積層工程の説明図
【図６】積層工程の説明図
【図７】穴空け工程の説明図
【図８】銅めっき工程の説明図
【図９】銅めっき工程の説明図
【図１０】表層回路形成工程の説明図
【図１１】表層回路形成工程の説明図
【図１２】ソルダーレジスト形成工程の説明図
【図１３】ソルダーレジスト形成工程の説明図
【図１４】マーキング工程の説明図
【符号の説明】
１１    製造制御装置
１２    大容量記憶装置
１３    レーザ照射装置
１４    ＣＡＤシステム
２１    導体
２２    ソルダーレジスト
２２ａ  非遮蔽部分
２２ｂ  遮蔽部分
２３    感光膜
２３ａ  感光部分
２３ｂ  非感光部分
【図１】
0003657168.tif 000002
【図２】
0003657168.tif 000003
【図３】
0003657168.tif 000004
【図４】
0003657168.tif 000005
【図５】
0003657168.tif 000006
【図６】
0003657168.tif 000007
【図７】
0003657168.tif 000008
【図８】
0003657168.tif 000009
【図９】
0003657168.tif 000010
【図１０】
0003657168.tif 000011
【図１１】
0003657168.tif 000012
【図１２】
0003657168.tif 000013
【図１３】
0003657168.tif 000014
【図１４】
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