(57)【要約】【課題】安価で且つ、予め設定されたデータ通りの画像や色で発色させることの可能なプリント配線板を提供する。【解決手段】印刷用画像データを生成する画像データ生成工程と、導体パターン層１２とソルダレジスト層１３とがこの順に形成された基材１１の、ソルダレジスト層１３が形成された領域のみに印刷用画像データを用いて多色印刷を行う多色印刷工程と、を備え、画像データ生成工程では、ソルダレジスト層１３の基材１１上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データとを用いて、ソルダレジスト層１３が形成された領域のみに多色画像を印刷するための印刷用画像データを生成し、多色印刷工程では、インクジェット方式により多色印刷を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用画像データを生成する画像データ生成工程と、
導体パターンとレジスト層とがこの順に形成された基材の、前記レジスト層が形成された領域のみに前記印刷用画像データを用いて多色印刷を行う多色印刷工程と、を備え、
前記画像データ生成工程では、前記レジスト層の前記基材上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データとを用いて、前記レジスト層が形成された領域のみに前記多色画像を印刷するための前記印刷用画像データを生成し、
前記多色印刷工程では、インクジェット方式により多色印刷を行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記画像データ生成工程で生成した印刷用画像データは、フルカラー画像を印刷する画像データであ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】
前記導体パターンは部品実装部を含み、
前記多色印刷工程後に、前記部品実装部は露出させ、前記多色画像が形成された領域は覆うようにオーバーコート層を形成する工程を備える請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記導体パターンは部品実装部を含み、
前記レジスト層は前記部品実装部を除く領域に形成され、
前記画像データ生成工程では、前記レジスト層のうち、前記部品実装部の周囲に形成された前記レジスト層の縁部から予め設定された幅の領域を除く領域のみに前記多色画像を印刷するための前記印刷用画像データを生成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記導体パターンは部品実装部を含み、
前記画像データ生成工程では、前記レジスト層の前記基材上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データと、前記部品実装部に対応する予め設定したシンボルの画像データとを用いて、前記レジスト層が形成された領域のみに前記多色画像と前記シンボルとを印刷するための前記印刷用画像データを生成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記シンボルを、前記部品実装部に実装される部品に対応付けた色で印刷するようにした請求項５に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項７】
前記レジスト層は、白色のレジストで形成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項８】
前記レジスト層は非白色のレジストで形成され、
前記レジスト層が形成された領域全体に白色のレジスト層を形成して表面が白色のレジスト層からなる積層体を形成するレジスト層形成工程と、を備え、
前記多色印刷工程では、前記レジスト層形成工程後、前記白色のレジスト層が形成された領域のみに前記多色印刷を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項９】
前記導体パターンは部品実装部を含み、
前記画像データ生成工程では、前記レジスト層の前記基材上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データと、前記部品実装部に対応する予め設定したシンボルの画像データとを用いて、前記レジスト層が形成された領域であり、且つ、前記シンボルの輪郭の外側に隣接した部分を含む領域のみに前記多色画像を印刷するための前記印刷用画像データを生成することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
導体パターンとレジスト層とがこの順に形成された基材の前記レジスト層の上に多色印刷を行うプリント配線板の製造装置であって、
前記レジスト層の前記基材上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データとを用いて、前記レジスト層が形成された領域のみに前記多色画像を印刷するための印刷用画像データを生成する画像データ生成部と、
前記基材の、前記レジスト層が形成された領域のみに前記印刷用画像データを用いてインクジェット方式により多色印刷を行う多色印刷部と、
を備えることを特徴とするプリント配線板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板の製造方法及びプリント配線板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタを使用して、フルカラー画像を描画するアプリケーションは、今日広い分野で使用されている。例えば、アパレル業界で用いられたり、各種印刷物、バスや地下鉄車両への広告等の印刷、さらに、缶飲料品の外観印刷等に用いられたりする等、インクジェットプリンタを使用して精緻にフルカラー印刷された商品が多数存在している。
【０００３】
また、インクジェットプリンタを使用してフルカラー画像を描画するアプリケーションは、これら分野における印刷に限らず、例えば、プリント配線板の分野においても用いられている。プリント配線板においては、一部に描かれた企業ロゴ等のマークや、模様等の描画に用いられている。また、プリント配線板においては、インクジェットプリンタを使用して、回路パターンを作成する方法等も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、プリント配線板の分野において、企業ロゴ等のマークや模様等の描画だけではなく、インクジェットプリンタを使用してプリント配線板の表面或いは大部分にフルカラー描画することで、プリント配線板の新たな活用方法も期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０７９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プリント配線板は、構造上、銅箔の配線パターンや電子部品の実装用のパッドや部品挿入穴が設けられており、これらパッドや部品挿入穴の周辺に対して、高精度に画像を描画する必要がある。産業用の高精度なインクジェットプリンタを用いることにより、高精度に画像を描画することができるが、このようなインクジェットプリンタは高価であり、そのため、プリント配線板のコスト増加につながる。
また、プリント配線板は、基材と銅箔との間に、銅箔の厚みによる段差や色の違いがあり、この状態でフルカラーで描画を行ったとしても、データ通りの画像や色を発色することができない。
【０００６】
そこで、本発明は上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、安価で且つ、予め設定されたデータ通りの画像や色で発色させることの可能なプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、印刷用画像データを生成する画像データ生成工程と、導体パターンとレジスト層とがこの順に形成された基材の、レジスト層が形成された領域のみに印刷用画像データを用いて多色印刷を行う多色印刷工程と、を備え、画像データ生成工程では、レジスト層の基材上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データとを用いて、レジスト層が形成された領域のみに多色画像を印刷するための印刷用画像データを生成し、多色印刷工程では、インクジェット方式により多色印刷を行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法、が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、導体パターンとレジスト層とがこの順に形成された基材のレジスト層の上に多色印刷を行うプリント配線板の製造装置であって、レジスト層の基材上の位置を表すレジストデータと、予め設定した多色画像を表す元画像データとを用いて、レジスト層が形成された領域のみに多色画像を印刷するための印刷用画像データを生成する画像データ生成部と、基材の、レジスト層が形成された領域のみに印刷用画像データを用いてインクジェット方式により多色印刷を行う多色印刷部と、を備えることを特徴とするプリント配線板の製造装置、が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、安価で且つ、予め設定されたデータ通りの画像や色で発色させることの可能なプリント配線板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用したプリント配線板の層構造の一例を示す図である。
【図２】プリント配線板の層構造の一例を示す断面図である。
【図３】本発明を適用したプリント配線板の層構造のその他の例を示す図である。
【図４】プリント配線板の層構造のその他の例を示す断面図である。
【図５】プリント配線板の製造装置の一例を示す構成図である。
【図６】インクジェットプリンタの多数ヘッドの一例を示す概略構成図である。
【図７】プリント配線板の製造工程の一例を説明するためのプリント配線板の断面図である。
【図８】プリント配線板の製造工程の一例を説明するための説明図である。
【図９】図８の製造工程の続きである。
【図１０】プリント配線板の製造工程のその他の例を説明するための説明図である。
【図１１】図１０の製造工程の続きである。
【図１２】プリント配線板のその他の例における、層構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各部の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
図１は、本発明のプリント配線板の製造方法を用いて製造したフルカラー画像が印刷されたプリント配線板１の層構造の一例である。
プリント配線板１は、通常のリジッドプリント配線用基材で構成される基材１１と、この基材１１上に、エッチングレジストインキにより、所定の導体（配線）パターンが形成されて構成される導体パターン層１２と、導体パターン層１２が形成された基材１１上に形成された緑色又は白色のソルダレジスト層１３と、インクジェットプリンタにより、ソルダレジスト層１３の上に、白色シンボル用インクを使って、フルカラー描画用の前処理として形成された下地層１４と、下地層１４の上に、ＣＭＹＫＷ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック、ピュアホワイト）色によりフルカラー画像が描画されたフルカラーインク層１５と、フルカラーインク層１５の上にインクジェットプリンタにより形成された、ロゴマーク、実装部品名、文字、記号等、プリント配線板１上に表示したい情報であるシンボルが形成されるシンボル層１６と、シンボル層１６の上に形成された透明のオーバーレジスト層としての透明オーバーコート層１７と、を備える。シンボル層１６は、必要に応じて設ければよく、インクジェットプリンタにより形成してもよい。また、シンボル層１６により形成されるロゴマーク等のシンボルは、フルカラー画像を印刷するための印刷用画像データの一部に含めてもよく、また、フルカラー画像を印刷するための印刷用画像データのうち、シンボル層１６中のシンボルに対応するデータ部分については、描画を行わないというデータを設定することにより、フルカラー画像において白抜きでロゴマーク等のシンボルを表示するようにしてもよい。
【００１３】
透明オーバーコート層１７は、画像の変色やキズの発生の防止、また、半田耐熱性等の目的で設けている。
なお、ここでは、フルカラーインク層１５を形成する場合について説明するが、フルカラーでなくともよく、インクジェットプリンタを用いて、複数色を印刷する場合であっても適用することができる。
【００１４】
図２は、フルカラー画像が印刷されたプリント配線板１の層構造を表す断面図の一例である。
通常、フルカラーインク層１５は基材１１の片面のみに形成されるが、図２では、両面に形成された場合を示している。なお、フルカラーインク層１５は、基材１１の片面のみに形成されていてもよく、基材１１が片面基板であってもよい。図２に示すようにフルカラーインク層１５を基材１１の表面に形成する場合、基材１１の両面で、図柄が異なっていてもよい。
ここで、緑色のレジストインクを用いて緑色のソルダレジスト層１３を形成した場合には、下地層１４を形成することが好ましいが、白色のレジストインクを用いて白色のソルダレジスト層１３を形成した場合には、白色のソルダレジスト層１３が下地層１４の役割を果たすため、下地層１４は形成しなくともよい。
【００１５】
図３は、白色のレジストインクを用いて白色のソルダレジスト層１３ａを形成し、ソルダレジスト層１３ａを下地層１４の代用として用いる場合のプリント配線板１ａの層構造の一例を示したものである。
プリント配線板１ａは、リジッドプリント配線用基材で構成される基材１１と、この基材１１上に、エッチングレジストインキにより、所定の導体（配線）パターンが形成されて構成される導体パターン層１２と、導体パターン層１２が形成された基材１１上に形成された白色のソルダレジスト層１３ａと、白色のソルダレジスト層１３ａの上に、ＣＭＹＫＷ色によりフルカラー描画されたフルカラーインク層１５と、フルカラーインク層１５の上に形成された透明のオーバーレジスト層としての透明オーバーコート層１７と、を備える。図３に示すように、白色のレジストインクを用いてソルダレジスト層１３ａを形成し、シンボル層で表されるシンボル等を表す画像は描画しない、つまり白抜きにして、フルカラーインク層１５を形成し、フルカラーインク層１５において、フルカラーインクが描画されていない白抜きの画像からなるシンボルを形成することによって、導体パターン層１２が形成された基材１１上に形成される層構造を３層とすることができ、すなわち層構造を単純化することができる。より具体的には、ソルダレジスト層１３ａの基材１１上の位置を表すレジストデータと、フルカラー画像の画像データである元画像データと、シンボル等を表す画像データと、を用いて、ソルダレジスト層１３ａが形成された領域であり、且つ、シンボル層により表したいシンボルの輪郭の外側に隣接した部分を含む領域のみに、フルカラー画像を印刷するための印刷用画像データを生成する。なお、ここでいうシンボルの輪郭の外側に隣接した部分とは、例えば、数字の「０」のように、輪郭の外側に隣接した部分と、輪郭で囲まれた「０」の内側で輪郭に隣接した部分も含む。
【００１６】
図４は、白色のソルダレジスト層１３ａを含む、プリント配線板１ａの層構造を表す断面図の一例である。図４は、基材１１の表裏面のうち一方の面のみにフルカラーインク層１５を形成した場合を示すが、基材１１の表裏面両方にフルカラーインク層１５が形成されていてもよい。また、図４では、基材１１の表裏面両方に形成されたソルダレジスト層１３ａとして、両面とも白色のレジストインクを用いて白色のソルダレジスト層１３ａを形成しているが、フルカラーインク層１５が形成されない面は、緑色のソルダレジスト層を形成してもよい。また、この緑色のソルダレジスト層の上にシンボル層を形成し、各種シンボルを描画するようにしてもよい。
【００１７】
図５は、プリント配線板１の製造装置の一例を示す概略構成図である。
プリント配線板の製造装置１００は、インクジェットプリンタ６１と、制御装置６２と、導体パターン等といった、インクジェットプリンタ６１を用いたプリント配線板１の製造工程において必要な各種データが格納される記憶装置６３と、を備える。制御装置６２は、記憶装置６３に格納された各種データを用いて、フルカラーインク層１５を形成するための印刷用画像データや、シンボル層１６、透明オーバーコート層１７等の各層を形成するためのデータを生成する画像データ生成部６２ａと、生成した印刷用画像データや各層を形成するためのデータを用いてインクジェットプリンタ６１により印刷を行う多色印刷部６２ｂとを備え、これによりフルカラー画像が印刷されたプリント配線板１を得る。
【００１８】
図６は、インクジェットプリンタ６１の多数ヘッド６１ａの一例を示す概略構成図である。
図６に示すように、インクジェットプリンタ６１では、多数ヘッド６１ａをＸ軸方向に移動させると共に、Ｙ軸方向に移動させ、被印刷物に対してＣＭＹＫＷ色のインクを塗出することにより、Ｘ−Ｙ平面においてフルカラーの描画を行う。多数ヘッド６１ａには、例えばＸ軸方向の右側から順に、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの四色、白色シンボル用インク及び透明オーバーコート層を形成するための透明インクを塗出するノズルｎ１〜ｎ６がＸ軸方向に並んで設けられ、さらにこれらノズルｎ１〜ｎ６を挟んでそのＸ軸方向の両側に、ＵＶ硬化光を照射するＵＶ照射部ｍ１及びｍ２が設けられている。
なお、白色のソルダレジスト層が形成された既存の基材に対して、フルカラー印刷を行う場合、また、白いシンボルを印刷しない場合等、白色シンボル用インクを用いる必要がない場合には、白色シンボル用インクを吐出するためのノズルは設けなくともよい。
【００１９】
＜実施例１＞
次に、風景等のフルカラー画像が描画されたプリント配線板の製造工程の一例を説明する。
インクジェットプリンタ６１では、図７に示すように、基材１１上に、エッチングレジストデータを用いて所定の導体パターン層１２が形成され、さらに緑色のソルダレジスト層１３が公知の手順で作成された基材１１に対し、多数ヘッド６１ａをＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させつつノズルｎ５から白色シンボル用インクを吐出して下地層１４を形成する。次に、Ｘ−Ｙ平面上のフルカラー画像の描画位置に多数ヘッド６１ａを移動した後、ノズルｎ１〜ｎ４のいずれかによりフルカラー描画用のインクを吐出し、続いて、必要に応じてフルカラー画像からなるシンボルを表示するため、例えばノズルｎ１〜ｎ４のいずれかによりインクを吐出し、その後、ノズルｎ６から透明オーバーコート層１７となる透明インクを吐出する。そして、ＵＶ照射部ｍ１及びｍ２により、吐出されたフルカラー描画用のインクまた、透明オーバーコート層１７となる透明インクにＵＶ照射を行って本硬化を行う。このＵＶ照射を行った後、多数ヘッド６１ａを次の吐出位置に移動し、以後、上記と同様にノズルｎ１〜ｎ４によるフルカラー描画用また必要に応じてシンボル文字表示用のインクの吐出、続いて透明オーバーコート層１７となる透明インクの吐出、続いてＵＶ照射部ｍ１、ｍ２によるＵＶ照射を行う。
【００２０】
これにより、図７に示すように、緑色のソルダレジスト層１３の上に、白色シンボル用インクからなる下地層１４が形成され、その上に、フルカラーインク層１５が形成され、シンボル層１６が形成され、さらに透明オーバーコート層１７が形成される。
ここで、図６では、フラットベッド方式のインクジェットプリンタ６１を示しているが、高速印刷を目的とする場合には、多数のノズルを有すラインヘッド方式のインクジェットプリンタを用いてもよい。
なお、インクジェットプリンタ６１による各層の形成工程においては、電子部品実装用のパッドや、部品実装用の穴等といった、部品実装部にフルカラー印刷用のインクや透明のインクが被らないように、各層の形成工程における各描画データは、パッド周囲に０．５ｍｍ程度のクリアランスをとっておく。つまり、パッド周囲の０．５ｍｍ程度の幅の領域には、印刷を行わない。
【００２１】
次に、プリント配線板１の具体的な製造工程の一例を、図面を伴って説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、公知のプリント配線板製造ツール（例えばＣＡＭシステム）を用いて、ＣＡＤデータを編集し、導体（配線）パターンデータから、フィルムや版を作成し、穴あけ、銅めっき後の基材１１に、ダイレクトイメージ露光やドライフィルム等の工法を用いて導体パターンを形成し、エッチング及び剥離工程で、銅箔に導体パターン層１２を形成する。なお、図８（ａ）は基材１１の一部を拡大表示したものである。
【００２２】
次に、ＣＡＤデータを、ＣＡＭシステムを用いて編集して後述のソルダレジスト層１３ａの基材１１上の位置を表すレジストデータを取得する。そして、このレジストデータを用いて、導体パターン層１２が形成された基材１１上に、白色レジストインクとして、例えば互応化学工業株式会社製スクリーン印刷用白色インク（ＰＳＲ−５５０ＥＸＷ（ＳＷ−３９０））を用いて、スクリーン印刷や写真現像法等を利用して白色のソルダレジスト層１３ａを形成した後、ＵＶ照射を行って仮硬化を行う（図８（ｂ））。なお、図８（ｂ）は、ソルダレジスト層１３ａのみを表している。ソルダレジスト層１３ａは図８（ｂ）に示すように、スルーホール穴や、実装用ＰＡＤ等の銅箔等の部品実装部が形成された領域を除く部分に形成される。
【００２３】
ここで、ソルダレジスト層１３ａを形成した時点で、ソルダレジスト層１３ａを形成するレジストインクを完全に硬化させると、次工程における、インクジェットプリンタによるフルカラー描画インクがレジストインクで弾かれてしまう。そのため、ソルダレジスト層１３ａを形成した時点では仮硬化を行う。ポストキュア前の段階であれば、インクどうしで馴染むことにより、フルカラー描画インクが剥がれにくい。
導体パターン層１２が形成された基材１１上にソルダレジスト層１３ａを形成することにより、図８（ｃ）に示すように、白色のソルダレジスト層１３ａが、スルーホール穴や、実装用のパッド穴部分の銅箔の領域を除く、基材１１の表面全体に形成された状態となる。なお、図８（ｃ）は、ポストキュア前の状態を示す。
【００２４】
次に、例えば図８（ｄ）に示す風景画等、プリント配線板上に描画したい風景等を表す画像の元画像データとして、例えば、ＢＭＰ形式やＴＩＦＦ形式等のデータを用意する。また、図８（ｂ）に示す、ソルダレジスト層１３ａの形成に用いたレジストデータにおいて、プリント配線板上に搭載される部品等といった部品実装部の基材１１上の位置を表す領域についてその周囲を例えば０．５ｍｍ拡張したレジストデータ（図８（ｅ））を用意する。そして、これらデータを合成し、図８（ｅ）に示す、部品の実装位置を表す領域を拡張した領域を除く領域にのみ画像を印刷するための合成画像データ（図９（ａ））を取得する。
【００２５】
この合成画像データを印刷用画像データとして、インクジェットプリンタ６１により、印刷用画像データ（つまり合成画像データ）にしたがってＣＭＹＫの基本四色のインクを用いて、フルカラー印刷を行う。インクジェットプリンタ６１として、例えば、プリント配線板印刷用のインクジェットプリンタ（日本文化精工株式会社製）を用い、プリントヘッドとして、ワイドフォーマットヘッドＧＥＮ５（株式会社リコー製）、ＵＶインク用の６００ｄｐｉタイプを用いた。また、フルカラー印刷用のインクとして、ＵＶインクであるＧ２インク（日本アグフア・ケバルト株式会社製）を用いてフルカラー印刷を行った。なお、他社製のインクや装置であっても適用することができ、例えば、武藤工業株式会社製のフラットベッドインクジェットプリンタＶＪ−４２６ＵＦと当該機専用インクとを用いて印刷することも可能である。
【００２６】
これにより、図８（ｃ）に示すように、白色のソルダレジスト層１３ａが形成された基材１１に対し、図９（ａ）に示す印刷用画像データで表される画像が印刷され、図９（ｂ）に示すように、図８（ｃ）に示す基材１１において、ソルダレジスト層１３ａのスルーホール穴等の縁部から０．５ｍｍの幅だけソルダレジスト層１３ａを残して、ソルダレジスト層１３ａが形成された領域の上に、図８（ｄ）に相当する風景等が描画される。
図９（ｂ）に示すように、基材１１上に、単にフルカラー画像をインクジェットプリンタ６１によって印刷したものではなく、部品実装パッド等の部品実装部には、フルカラー画像が印刷されていない。また、部品実装部とフルカラー画像との間には、０．５ｍｍ程度のクリアランスがあるため、図９（ｂ）において実際には下地の白色のソルダレジスト層１３ａが現れている。なお、部品実装後は、下地の白色のソルダレジスト層１３ａは、部品によって隠れる。
【００２７】
次に、図９（ｂ）に示すフルカラー画像が描画された基材１１上に、図９（ｃ)に示す、透明オーバーコート層１７を形成する。透明オーバーコート層１７は、ソルダレジスト層１３ａと同一領域が塗布領域として設定された透明オーバーコート層形成用の描画データをもとに作製する。透明オーバーコート層１７は、フルカラー印刷時と同様に、プリント配線板印刷用のインクジェットプリンタ（日本文化精工株式会社製）を用い、プリントヘッドとして、ワイドフォーマットヘッドＧＥＮ５（株式会社リコー製）を用い、例えば互応化学工業株式会社製インプジェットプリンタ用のＵＶ硬化レジストの透明インクを用いた。なお、これらに限るものではなく、例えば、武藤工業株式会社製のフラットベッドインクジェットプリンタＶＪ−４２６ＵＦと当該機専用インクとを用いて透明オーバーコート層を形成してもよい。
【００２８】
これにより、図９（ｄ）に示すように、フルカラー画像の上に透明オーバーコート層１７が形成された基材１１を得ることができる。
そして、白色のソルダレジスト層１３ａ等の本硬化（ポストキュア）工程を行い、続いて外形加工、フラックスの塗布等の表面処理、さらに電気的検査、外観検査等の工程を行って、プリント配線板の製造工程が終了する。
なお、透明オーバーコート層１７は、透明でなくともよく、ラメを含んでいてもよく、薄い水色であってもよく、要は、フルカラー画像の上にオーバーコート層を形成したときの色合い等に応じて決定すればよい。
【００２９】
＜実施例２＞
次に、ガーバーデータの表示色を異ならせることにより、手実装部であること、或いは充填拡大検査部であること等を通知するようにした、プリント配線板の製造工程の一例を説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、公知のプリント配線板製造ツール、例えばＣＡＭシステムを用いてＣＡＤデータを編集し、導体（配線）パターンから、フィルムや版を作成し、これらを用いて基材１１の銅箔上にスクリーン印刷工法により導体パターンを形成した後、エッチング及び剥離工程を行い、基材１１上に導体パターン層１２を作製する。なお、図１０（ａ）は基材１１の一部を拡大表示したものである。
【００３０】
次に、ＣＡＤデータを、ＣＡＭシステムを用いて編集して後述のソルダレジスト層１３の基材１１上の位置を表すレジストデータを取得し、このレジストデータを用いて、導体パターン層１２が形成された基材１１上に、図１０（ｂ）に示すように、スルーホール穴や、実装用のパッド穴部分を除く領域に、緑色のソルダレジスト層１３を形成する。具体的には、緑色のレジストインクを用い、液状レジストの状態でスプレーコーティングした後、レジストパターンを露光し、ポストキュア前のタックフリー状態に硬化度を留める。完全にレジストインクを硬化させると、次工程におけるインクジェットプリンタによるフルカラー描画用のインクがレジストインクで弾かれてしまう。そのため、ポストキュア前のタックフリー状態に硬化度を留め、インク同士を馴染ませることにより、フルカラー描画による画像の剥がれを防止している。
【００３１】
これにより、図１０（ａ）に示す導体パターン層１２が形成された基材１１上に、図１０（ｂ）に示すソルダレジスト層１３が形成され、図１０（ｃ）に示すように、緑色のソルダレジスト層１３が、スルーホール穴や、実装用のパッド穴部分の銅箔を残して、基材１１の表面全体に描画された状態となる。
次に、例えば、図１０（ｅ）に示す、プリント配線板上に表示したい白シンボル及び所定の表示色で表示したいライン、文字等を含むガーバーデータで構成される描画データを、例えば、ＣＭＹＫ四色のＴＩＦＦ形式等のデータで用意し、プリント配線板上に表示したい白シンボル及び所定の表示色で表示したいライン、文字等については、表示色をＷ（白）とする。プリント配線板上にシンボルだけでなく、イラスト等も印字する場合には、イラストデータも表示色をＷとしてそのデータを、描画データに含める。なお、描画データは、プリント配線板上に描画した画像に要求される解像度（ｄｐｉ）となるように作製する。
【００３２】
また、トレーサビリティ等の目的で、プリント配線板上に、バーコード等の一次元コード、ＱＲコード（登録商標）やデータマトリクスコード等の二次元コード、さらに二次元カラーコード等を表示してもよく、この場合には、各種コードを表示する領域の表示色をＷとするデータを描画データに含める。
そして、このようにシンボル等が表示色をＷ色として指定された、図１０（ｅ）に示す描画データをもとに、インクジェットプリンタ６１を用いて白のインクで、図１０（ｃ）に示す緑色のソルダレジスト層１３が形成された基材１１に対して印刷を行う。これにより、図１０（ｄ）に示すように、緑色のソルダレジスト層１３が形成された基材１１において、イラストや、文字、また、各種コードの表示領域等が白インクで描画されることになる。
【００３３】
次に、図１０（ｅ）の、白インクで文字等を表示するための描画データのうち、図１１（ｂ）に示すように、プリント配線板上に白を除く表示色で表示する箇所のデータのみを抽出し、ＣＭＹＫ四色のＴＩＦＦ形式等のデータを生成する。このとき、プリント配線板上に描画した画像に要求される解像度（ｄｐｉ）となるように作製する。
そして、このデータをもとにインクジェットプリンタ６１によってフルカラー画像を印刷する。これによって、図１１（ａ）に示すように、図１０（ｅ）に示すシンボルのうち、白インクでの表示をしない部分が、赤や青等指定された表示色で描画が行われる。また、例えばカラーコード等の各種コードが表示される。
【００３４】
次に、図１１（ｃ）に示すフルカラー画像が描画された基材１１上に、図１１（ｄ）に示す、透明オーバーコート層１７を形成する。透明オーバーコート層１７は、白インク及びＣＭＹＫ基本四色を用いて印刷した図１０（ｄ）及び図１１（ａ）に示す各要素についてのみ形成する。
具体的には、図１０（ｅ）に示す白インクで各要素を印刷するための画像データにおいて、印刷された後の各要素の画像が多少拡張された画像となるようにした、ＣＭＹＫ色で表現されたＴＩＦＦ形式の画像データを作製し、このとき、表示色は透明オーバーコート層１７を形成するための透明インクに割り付ける。そして、この画像データを用いてインクジェットプリンタ６１により図１１（ｄ）に示す透明オーバーコート層１７を印刷する。
【００３５】
これにより、図１１（ｃ）に示すように、白インク及びフルカラーで印刷された、各種シンボルの上に、透明オーバーコート層１７が形成される。
そして、白インク等で印刷した各要素等の本硬化（ポストキュア）工程を行い、続いて外形加工、フラックスの塗布等の表面処理、さらに電気的検査、外観検査等の工程を行って、プリント配線板の製造工程が終了する。
図１１（ｃ）に示すように、例えば赤枠で囲まれた領域は重点拡大検査部、青枠で囲まれた素子は手実装部等、表示色毎に、意味を持たせることによって、プリント配線板の検査時、或いはプリント配線板への部品の実装時等に、手順書等を参照することなくプリント配線板のみを参照することによって効率よく、部品の実装或いは検査等を行うことができる。
【００３６】
また、一次元コードや二次元コードをプリント配線板に表示する場合、特に、トレーサビリティの目的で各種コードを表示する場合には、プリント配線板毎に個別に異なるコードを印刷する必要がある。ここで、基材１１へのフルカラー印刷をスクリーン印刷により行うようになっている場合、スクリーン印刷ではプリント配線板毎に異なるコードの印刷を行うことはできないため、プリント配線板に各種コードを表示する場合には、別途コードを印刷するための専用の装置が必要となる。しかしながら、本実施形態に係るプリント配線板の製造装置１００ではインクジェットプリンタを利用してフルカラー印刷を行っている。そのため、差し込み印刷機能を利用して各コードの印刷を行うことができ、プリント配線板毎に異なるコードを容易に印刷することができる。さらに、各種コードには、オーバーコート層を形成するようにしているため、コードの汚れを防止することができ、コードの汚れに起因する読取ミス等を防止することができる。
【００３７】
なお、上記実施例１においても、一次元コードや二次元コード等の各種コードを表示するようにしてもよい。
また、上記実施例２において、図１０（ｅ）で用いた画像データ、図１１（ｂ）で用いた画像データ、図１１（ｄ）で用いた画像データを予め生成しておき、これら画像データを用いた印刷を、連続して行うことにより一連の印刷工程で、シンボルを印刷するようにしてもよい。
また、フルカラー画像を印刷する際に、下層の導体パターンの実装用パッドや、白色ソルダレジスト層との位置ずれが生じることを回避するために、例えば、前以ってプリント配線板の基準マーク（２〜４箇所）の位置と穴径に則って、インクジェットプリンタのテーブル面に例えばＵＶ硬化型インクを用いて高さ１ｍｍ以上のポストを立てておく。そして、フルカラーインク層を描画する際には、テーブル面に立てられたポストを案内として、基材を載置することによって、フルカラーインク層や透明オーバーコート層の、下層との位置ずれを防止するようにしてもよい。
【００３８】
また、透明オーバーコート層は、画像の変色やキズの発生の防止、また、半田耐熱性等の観点からすると、フルカラーインク層が形成された領域の上のみに限るものではなく、例えば図１２に示すように、透明オーバーコート層１７を、基材１１の、フルカラーインク層１５が形成された面と隣接する側面それぞれにも形成するようにしてもよい。フルカラーインク層１５が形成された面を除く各面にも透明オーバーコート層１７を形成する場合には、例えば、透明オーバーコート層１７を、ソルダレジスト層１３、シンボル下地層１４、フルカラーインク層１５それぞれにオーバーラップさせるように画像データを生成し、この画像データを用いて印刷することによって、透明オーバーコート層１７を形成すればよい。
【００３９】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態は、以下の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）本発明の一実施形態に係るプリント配線板の製造方法においては、プリント配線板の表面にインクジェットプリンタを用いた印刷によりフルカラー画像を印刷することができる。
そのため、例えば図８（ｄ）に示すように、風景写真等のフルカラー画像をプリント配線板に印刷することによって、サイネージ分野、アミューズメント業界、ＬＥＤポスター、ＬＥＤピンバッチ等の業界に、オンデマンド工法で新しい市場を創造することができる。つまり、オンデマンド工法で実現することができるため、例えば、撮影した写真を速やかにプリント配線板にフルカラー印刷することができる。そのため、例えば、自身で撮影した写真が描画されたＬＥＤポスターやＬＥＤピンバッチをその場で作製することができ、オリジナルのＬＥＤポスターやＬＥＤピンバッチを容易に実現することができる。
【００４０】
また、置き時計、腕時計等、プリント配線板を備えた電子機器に適用することも可能であり、例えばオリジナルのフルカラー画像が文字板となる時計等、プリント配線板を前面に配置し、プリント配線板自体が主となりプリント配線板自体を魅せる電子機器を実現し、プリント配線板の活用範囲をより広げることができる。
また、フルカラー画像をプリント配線板自体に描画することができるため、例えば、フルカラー画像を描画するための部材を別途設ける必要がなく、プリント配線板をそのまま外装として用いることができる。そのため、機器本体の薄型化、また軽量化を図ることができる。電子機器内に収まっていたプリント配線板が機器表面から見えることで、デジタルサイネージとして用いることも可能である。
また、スクリーン印刷等ではなく、インクジェットプリンタを用いた印刷によりフルカラー画像を印刷することができるため、フルカラー画像が描画されたプリント配線板をオンデマンドで容易に作成することができる。
【００４１】
また、インクジェットプリンタを用いた場合、スクリーン印刷を行う場合のように、版やフィルム等が不要であり、不要な箇所にインクを塗布することもないため、インクの使用量を低減することができる。その結果、水洗や排水処理費用を低減することができ、環境負荷も少なくすることができる。また、製造装置の小型化や削減が可能であり、ロボット等と組み合わせることによって省人化を図ることができる。
また、インクジェットプリンタにより、ＣＭＹＫＷ色のインクを用いてフルカラー画像を印刷することができる。例えば、ソルダレジスト層まで基板メーカで作製された基材に対してフルカラー画像を描画する場合、基板メーカ毎にソルダレジスト層の色合いが異なる場合があるが、ＣＭＹＫＷ色のインクを用いて印刷することによって、微妙な色合わせを行うことができ、ソルダレジスト層の色合いに関係なく鮮明なフルカラー画像を得ることができる。
【００４２】
また、プリント配線板に印刷する場合、基材と銅箔との間に、銅箔の厚みによる段差や色の違いなどがあるため、例えば、スクリーン印刷を行う場合等には、データ通りの画像や色を発色することができない可能性がある。しかしながら、上記実施形態のように、白色インクで構成される下地層１４を設け、この下地層１４によって、銅箔の厚みによる段差を下地処理し、フルカラー画像の印刷面を白色にすることによって、段差による画像の乱れや、下地の色によりフルカラー画像の発色に与える影響を除去することができる。また特にインクジェットプリンタは、印刷面表面の段差による影響を受けにくいため、フルカラー画像の乱れ等の発生を低減することができる。
また、パッド周囲の所定幅の領域にはフルカラー画像を印刷しないようにしているため、フルカラー画像印刷時に、ずれ等が生じた場合であっても、電子部品実装用のパッドにフルカラー用のインクや透明のインクが被ることを回避することができる。
【００４３】
（２）また、プリント配線板本体にフルカラー画像を描画することができるため、例えば、フルカラー画像とＬＥＤ光と重ね合わせた新たな表示媒体を実現することができる。具体的には、例えばプリント配線板に、橋等を含む風景画を描画し、その橋の部位に合わせて、プリント配線板に多数のＬＥＤ素子を配置することによって、光る橋のイルミネーション画を実現することができる。また、室内の天井に張り付けたプリント配線板に夜空や惑星画像を描き、ＬＥＤ素子を星等に見立てることによって、ＬＥＤ素子で輝く星空の壁画照明を実現することができる。
【００４４】
ここで、ＬＥＤ素子と画像とを重ね合わせて、イルミネーションされた画像を表示する方法として、例えばＬＥＤポスター等が提案されている。しかしながら、ＬＥＤポスターは、薄い筐体内にＬＥＤ素子が実装された基板が収納されており、筐体内から発光することで、例えばガラス面等の筐体表面を通して、発光させるようにしている。そのため、薄型化、軽量化には制限がある。本発明の一実施形態に係るプリント配線板の場合、筐体等を設ける必要なく、薄型化、軽量化を図ることができるため、天井や壁等にも適用することができる。
【００４５】
（３）従来工法でソルダレジスト層を形成する工程まで行ったプリント配線板に、別途用意した写真等の画像データとＣＡＤ設計データとを用いて、インクジェット方式によりフルカラー画像を印刷するようにしている。そのため、産業用の高精度なインクジェットプリンタを用いなくとも一般に用いられている安価なインクジェットプリンタを用いることで、フルカラー画像を高精度に印刷することができ、結果的に、フルカラー画像が描画されたプリント配線板を安価に提供することができる。
【００４６】
また、例えばシンボルの表示色を変更する場合、従来工法を用いた場合には、例えば単色のソルダレジスト層を形成した後、ソルダレジスト層の形成に用いた印刷装置を洗浄した後に、シンボル用のインクに入れ替える必要があり、シンボルの多色化は困難である。しかしながら、本発明の一実施形態に係るプリント配線板の場合、インクジェット方式を用いることによりフルカラー画像を容易に印刷することができるため、シンボルを容易に、多色化及びフルカラー化することができる。そのため、実装部品を絵文字化したり、端子の配線を実際の形で表示したりするだけでなく、カラー表示することで、製造不良の低減や故障からの復旧時間の低減を図ることができる。シンボルは、例えば、特定の箇所に重要な電子部品を実装するパッド部を目視検査したい箇所については、その周囲を特別色、例えば、黄色と黒等のラインで囲み、虫眼鏡マークを付けることなどにより目視検査部であることを明示する表記を行えばよい。また、端子部については、外部配線をはんだ付けする時に、配線色と同じ色で囲んだり、配線色と同じ色で機能や番号等を表記したりすることにより、結線図などを用いなくとも誤実装を防止することができる。また、トレーサビリティ等の目的で一次元コード、二次元コード等をプリント配線板に印刷する場合であっても、差し込み印刷機能を用いてインクジェット方式で印刷することにより、プリント配線板毎に異なるコードを容易に印刷することができる。
【００４７】
また、ソルダレジスト層は、アンカー層として機能し、要求される品質規格や電気特性を満足するプリント配線板を実現するため重要な役割を果たしている。上述のようにソルダレジスト層は、従来、アンカー層として満足するレジストインクを用いて従来と同様にスクリーン印刷等の工程を利用して作成している。つまり、プリント配線板において要求されるソルダレジスト層を作製することの可能な従来の工法で従来のインクを用いてソルダレジスト層を作製している。そのため、ソルダレジスト層を形成した後の工程で従来とは異なる工程によりフルカラー画像の印刷等を行ったとしても、プリント配線板の品質を保証することができる。
【００４８】
また、フルカラー画像を印刷した後、オーバーコート層を形成しているため、フルカラー画像の表面保護を行うことができるだけでなく、プリント配線板特有のレジスト剥がれやキズの発生等、品質低下を防止することができる。また、オーバーコート層を形成することにより、例えば、アルコール等でプリント配線板を拭くことでインクが溶ける、或いは、ハンダ耐熱試験等で変色したり剥がれたりする、また、軟硬インクや硬いインク等もあり表面硬度が十分でない場合等も考えられるが、フルカラー画像を印刷した後、オーバーコート層を形成することによって、容易且つ安価に品質保証を行うことができる。また、一次元コード、二次元コード等の各種コードを印刷した場合には、オーバーコート層を設けることによりコードの汚れを防止することができ、読取ミス等を低減することができる。
【００４９】
また、オーバーコート層として透明樹脂を適用することができるため、インクジェットプリンタにより、オーバーコート層を形成することができる。つまり、フルカラー画像の印刷からオーバーコート層に形成までインクジェットプリンタにより実現することができるため、フルカラー画像の印刷に続いてオーバーコート層を作製することができ、オーバーコート層を作製する工程を追加することによる大幅な負担の増加等を伴うことなく実現することができる。
また、フルカラーインクは、ソルダレジストに比べてハンダ耐熱性や表面硬度など、品質的に劣るが、フルカラー画像の端面にもオーバーコート層を塗布し、縁取り分広い描画データとすることで、表面品質をより強固にすることができる。
また、このように、フルカラー画像の上にオーバーコート層を形成することによって、プリント配線板に要求される品質を保証することができると共に、フルカラー画像とオーバーコート層との相乗効果で、より鮮やかなフルカラー画像を実現することができる。
【００５０】
また、上述のように、ソルダレジスト層は、プリント配線板に要求される品質が保証されている。そのため、フルカラー画像として、別途フルカラー画像が印刷されたプリント配線板作製用のインクを用いることなく、従来から用いられている市販のＵＶ硬化型のカラーインクを用いることができる。ソルダレジスト層までを作製する工程と、ソルダレジスト層の後の工程とで、基材１１への印刷工法が異なることになるが、このように異なる印刷工法を用いることによって、従来のカラーインクを用いてフルカラー画像を印刷することができ、結果的に、フルカラー画像が印刷されたプリント配線板を安価に作製することができる。つまり、市販されているプリント配線板用の透明インクや白色又は緑色のレジストインクから、塗料を代えて、プリント配線板に要求される品質を保証するだけの、ＣＭＹＫ色を新たに開発する等の手間やコストの増加を伴うことなく、安価に実現することができる。
【００５１】
なお、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１ａ  プリント配線板
１１  基材
１２  導体パターン層
１３、１３ａ  ソルダレジスト層
１４  下地層
１５  フルカラーインク層
１６  シンボル層
１７  透明オーバーコート層
６１  インクジェットプリンタ
６１ａ  多数ヘッド
【図１】
2019054141.tif 000003
【図２】
2019054141.tif 000004
【図３】
2019054141.tif 000005
【図４】
2019054141.tif 000006
【図５】
2019054141.tif 000007
【図６】
2019054141.tif 000008
【図７】
2019054141.tif 000009
【図８】
2019054141.tif 000010
【図９】
2019054141.tif 000011
【図１０】
2019054141.tif 000012
【図１１】
2019054141.tif 000013
【図１２】
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