(57)【要約】【課題】プリント配線板の製造方法における導体回路およびソルダレジスト形成での印刷にじみやかすれを解消し、安価で高品質かつ信頼性に優れたプリント配線板を提供することを目的とするものである。【解決手段】版枠３に一定の開孔率の透孔１２を有するシート２を版枠３に固定し、シート２の全面に感光性乳剤４を塗布し乾燥した後、印刷パターンが描画されたマスクフィルムを真空密着し紫外線照射した後未露光部を現像除去する。  その後インキ透過部５ａ，５ｂ，５ｃの透孔１２ｃが存在するシート２の一部をレーザー光６の加工により１２ａ，１２ｂ，１２ｃとなるように段階的除去し導体回路形成用の印刷用版１ａを得る。【選択図】図１
2005280363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密集配線パターンを有するプリント配線板を製造するために用いるものであり、かつ一定の開孔率の透孔を有するシートを版枠に固定し、感光性乳剤を前記シートに塗布し、印刷パターン形状を有するインキ透過部を形成した印刷用版であって、
前記プリント配線板の密集配線パターンの位置に対応するインキ透過部の開孔率を前記密集配線パターンの配線方向と垂直に摺動するスキージの印刷方向に対して段階的に増加させた印刷用版。
【請求項２】
インキ透過部の形状は導体回路の印刷パターンに形成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷用版。
【請求項３】
インキ透過部の形状はソルダレジストの印刷パターンに形成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷用版。
【請求項４】
基材に銅はくを積層し所定の大きさに切断された基板の上方に請求項２に記載の印刷用版を配置し、エッチングレジストインキをスキージで摺動印刷して、前記基板にエッチングレジストを印刷形成するプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
密集配線パターンの導体回路が形成された基板の上方に請求項３に記載の印刷用版を配置し、ソルダレジストインキをスキージで摺動印刷して、前記基板にソルダレジストを印刷形成する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】
本発明は電子部品等を実装するためのプリント配線板での製造過程でのスクリーン印刷におけるエッチングレジスト、絶縁被膜の印刷形成を行うための印刷用版と印刷用版の製造方法およびそれを用いた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、電子機器の小型軽量化や多機能化に伴いプリント配線板においても配線およびスルーホールの高密度および高品質化の要求が高まってきた。それらの要求に対して写真現像法によるプリント配線板の製造が増えつつあるが、製品の低価格化やリードタイムの短縮といった新たな要望に対して十分対応しきれないのが現状である。そのような背景の中で安価でリードタイムが短いスクリーン印刷法が見直されており、その中でも特に銀スルーホールプリント配線板に対して高密度および高品質の要求が増々顕著になってきた。
【０００３】
以下に従来のスクリーン印刷法によるプリント配線板の製造方法について片面および銀スルーホールプリント配線板を例に図面を用いて説明する。
【０００４】
図４（ａ）〜（ｃ）は従来の印刷用版の製造方法を示す図であり、図５は従来の印刷用版の要部拡大図であり、図６（ａ）〜（ｃ）は従来のプリント配線板の製造方法を示す断面図であり、図７（ａ）〜（ｄ）は従来のプリント配線板の製造方法における印刷の課題を示す断面図である。
【０００５】
図４〜図７において３０および３０ａは印刷用版、３１は紗、３２は版枠、３３は感光性乳剤、３４および３５はインキ透過部、３６ａはプリント配線板、３７は基材、３８は銅はく、４１は導体回路、４４は絶縁被膜としてのソルダレジスト、４５はスキージ、４６ａはエッチングレジストインキ、４６ｂはエッチングレジスト、４８は印刷にじみ、４９は印刷かすれ、５０ははんだ付けランドである。
【０００６】
まず、図４（ａ）に示すように通称テトロンと呼ばれる線状の合成樹脂材で網状に織った３００メッシュの紗３１を版枠３２に固定した印刷用版３０に、図４（ｂ）に示すように感光性乳剤３３を塗布・乾燥した後、導体回路の印刷パターンが描画されたマスクフィルムを感光性乳剤３３上に真空密着し、露光・現像および乾燥を行い、図４（ｃ）に示すように印刷パターン形状のインキ透過部３４，３５が形成された印刷用版３０ａを用意する。インキ透過部３４，３５の詳細を図５に示す。
【０００７】
同じように２５０メッシュ、１００メッシュの紗を版枠に固定した後ソルダレジストの印刷パターンが形成された印刷用版３０ｂ（図示せず）も用意する。
【０００８】
以上の方法で得られた印刷用版３０ａ，３０ｂを用いた片面のプリント配線板の製造方法について以下詳細に説明する。
【０００９】
まず図６（ａ）に示すように基材３７に銅はく３８を積層し所定の大きさに切断された基板の銅はく３８上に印刷用版３０ａにエッチングレジストインキ４６ａをのせスキージ４５で摺動印刷し紫外線硬化し、図６（ｂ）に示したようにエッチングレジスト４６ｂを形成する。露出した銅はく３８をエッチングし導体回路４１を形成し、ソルダレジスト用の印刷用版３０ｂを用いて図６（ｃ）に示すような導体回路４１の保護としてソルダレジスト４４を形成した片面のプリント配線板３６ａを得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記従来の方法では配線パターンの高密度化に伴いエッチングレジスト４６ｂの印刷形成の際、スキージ４５の摺動方向に平行な密集配線パターンと垂直な密集配線パターンはエッチングレジスト４６ｂの印刷形成後の状態が異なり、通常平行な密集配線パターンが良好に印刷形成されるときは垂直な密集配線パターンには図７（ａ）に示すような印刷にじみ４８が発生し、この状態で銅はくをエッチングすると導体回路４１の太りや極端な場合は短絡してしまうこともあり、逆に垂直な配線パターンが良好に印刷形成されるときは平行な配線パターンは図７（ｂ）に示すような印刷かすれ４９が発生し、この状態で銅はくをエッチングすると導体回路４１の細りや極端な場合断線に至る可能性もあった。
【００１１】
また、導体回路４１を保護するためのソルダレジスト４４の印刷形成の際、高密度で密集した配線パターンの導体回路４１間にソルダレジスト４４を完全に埋め込むことが困難となり、導体回路４１がスキージ４５の摺動方向に垂直な配線パターンや銅スルーホールプリント配線板および多層プリント配線板のように導体回路４１の導体厚が厚い場合は一層困難になってくる。
【００１２】
その際図７（ｃ）に示すようなソルダレジスト４４の印刷かすれ４９が発生し、極端な場合は導体回路４１が露出し部品実装でのはんだ付けの際、露出した導体回路４１にはんだが付着し短絡する可能性もあり、さらにソルダレジスト４４の膜厚が薄く耐熱性等の信頼性が確保できない場合もあった。
【００１３】
それを防止するためソルダレジストインキの塗出量を増加させるための印刷条件やインキ特性を考慮してソルダレジスト４４を印刷する方法もあるが、その際図７（ｄ）に示すようにはんだ付けランド５０への印刷にじみ４８が発生しやすく、この状態で部品実装を行うとはんだ付けランド５０に充分なはんだ量を確保できず実装の不具合を生じることもあった。
【００１４】
このため従来では印刷条件のインキ粘度やチクソ比および流動性の改良検討が行われてきたが上記の課題を解決するのは困難であった。
【００１５】
上記従来のプリント配線板の製造方法におけるこれらの課題は従来の印刷用版３０ａ，３０ｂの構成において図５に示すようにインキ透過部３４，３５の開孔率が印刷用版３０全体において同等であり、そのうえで前記の印刷にじみ４８や印刷かすれ４９の課題を解消する手段として印刷条件やインキの検討といった上述の方法が考えられてきたがインキ塗出量を所望するように制御することは困難であり完全に解決するには至らなかった。
【００１６】
本発明は上記従来の課題を解決し、導体回路形成およびソルダレジスト形成での印刷にじみや印刷かすれを解消し、安価で高品質かつ信頼性に優れたプリント配線板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、密集配線パターンを有するプリント配線板を製造するために用いるものであり、かつ一定の開孔率の透孔を有するシートを版枠に固定し、感光性乳剤を前記シートに塗布し、印刷パターン形状を有するインキ透過部を形成した印刷用版であって、前記プリント配線板の密集配線パターンの位置に対応するインキ透過部の開孔率を前記密集配線パターンの配線方向と垂直に摺動するスキージの印刷方向に対して段階的に増加させた印刷用版としたものであり、この印刷用版を用いることによりインキ透過量を増加させることによって印刷時の導体回路の印刷かすれを抑制し、さらに導体回路間に絶縁被膜用インキを充填し所定の膜厚の絶縁被膜を形成するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の発明は、インキ透過部の形状は導体回路の印刷パターンに形成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷用版としたものであり、この印刷用版を用いることによりインキ透過量を増加させることによって印刷時の導体回路の印刷かすれを抑制するという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の発明は、インキ透過部の形状はソルダレジストの印刷パターンに形成されることを特徴とする請求項１に記載の印刷用版としたものであり、この印刷用版を用いることによりインキ透過量を増加させることによって導体回路間に絶縁被膜用インキを充填し所定の膜厚の絶縁被膜を形成するという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発明は、基材に銅はくを積層し所定の大きさに切断された基板の上方に請求項２に記載の印刷用版を配置し、エッチングレジストインキをスキージで摺動印刷して、前記基板にエッチングレジストを印刷形成するプリント配線板の製造方法としたものであり、インキ透過量を増加させることによって印刷時の導体回路の印刷かすれを抑制するという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の発明は、密集配線パターンの導体回路が形成された基板の上方に請求項３に記載の印刷用版を配置し、ソルダレジストインキをスキージで摺動印刷して、前記基板にソルダレジストを印刷形成するプリント配線板の製造方法としたものであり、開孔率の低いシートを用いてインキ透過量を低下させて印刷にじみを防ぐとともに、部分的にインキ透過量を増加させることによって導体回路間に絶縁被膜用インキを充填し所定の膜厚の絶縁被膜を形成するという作用を有する。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明は、印刷時のにじみやかすれを抑制することができ、品質の向上を図り信頼性の高いプリント配線板を提供することができ、安価で生産性の優れたプリント配線板およびその製造方法を提供することができるという効果も有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態１における印刷用版の製造方法を示す断面図であり、図２は本発明の実施の形態１における印刷用版の要部拡大図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図である。図１〜図３において１および１ａ，１ｂは印刷用版、２は一定の開孔率を有するシート、３は版枠、４は感光性乳剤、５ａ，５ｂおよび５ｃはインキ透過部、６はレーザー光、７は基材、８は銅はく、９ａ，９ｂ，９ｃは導体回路、１０はソルダレジスト、１１はプリント配線板、１２および１２ａ〜１２ｃは透孔、１３はエッチングレジストインキ、１４はスキージ、１５はエッチングレジスト、１６はソルダレジストインキである。
【００２５】
まず、図１（ａ）に示すようにステンレス製の角材で正方形につくられた版枠３に３００メッシュの一定の開孔率の透孔１２を有する厚さ１０〜１５μｍのテトロン製のシート２を所定範囲内のテンションを保ちながら版枠３の四辺で接着材および粘着性テープで固定する。次に図１（ｂ）に示すようにシート２の全面に厚さ１５〜２０μｍの感光性乳剤４を塗布し乾燥した後、印刷パターンが描画されたマスクフィルムを感光性乳剤４の表面に真空密着し、２００〜３００ｍｊ／ｃｍ2の露光量で紫外線照射した後水系の現像液で未露光部を現像除去および乾燥等を行い、図１（ｃ）に示すような高密度配線の導体回路パターン形状のインキ透過部５ａ，５ｂ，５ｃを有する印刷用版１を得る。
【００２６】
その後図１（ｄ）に示すようにインキ透過部５ａ，５ｂ，５ｃの露出した３００メッシュの開孔率の透孔１２ｃが存在するシート２の一部をレーザー光６の加工によりインキ透過部５ａを２５０メッシュ、インキ透過部５ｂを２２０メッシュ、インキ透過部５ｃを２００メッシュの開孔率の透孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃとなるように段階的除去し、図２に示すようにインキ透過率を５ｃ，５ｂ，５ａの順で増加させていく構造の本発明の導体回路形成用の印刷用版１ａを得る。
【００２７】
次に２００メッシュの一定の開孔率を有するテトロン製シート２を用いて上記と同じ方法で絶縁被膜としてのソルダレジストの印刷パターンが形成された印刷用版１を製造した後、高密度の密集導体回路部分のソルダレジストのインキ透過部を上記と同じ方法で１５０メッシュとなるように加工し、本発明のソルダレジスト形成用の印刷用版１ｂを得る。
【００２８】
上記で得られた印刷用版１ａ，１ｂを用いてプリント配線板を製造する方法を以下詳細に説明する。
【００２９】
まず、図３（ａ）に示すように基材７に銅はく８を積層し所定の大きさに切断された基板の上方に上記で得られた導体回路形成用の印刷用版１ａを一定の間隔をおいて配置しエッチングレジストインキ１３をスキージ１４で摺動印刷し、図３（ｂ）に示すようにエッチングレジスト１５を印刷形成する。その後紫外線で硬化し塩化第二銅の溶液で露出した銅はく８をエッチングし導体回路９を形成する。
【００３０】
次に図３（ｃ）に示すように上記で得られたソルダレジスト用の印刷用版１ｂを導体回路９が形成された基板の上方に一定の間隔をおいて配置しソルダレジストインキ１６をスキージ１４で摺動印刷した後紫外線硬化を行い、図３（ｄ）に示すような導体回路の保護としてソルダレジスト１０を形成しプリント配線板１１を得る。
【００３１】
上記のプリント配線板の製造方法における導体回路パターンの印刷形成に際し、高密度の密集配線パターンの導体回路９ａ，９ｂ，９ｃは他の配線パターンよりも線間および線幅が細く、しかもスキージ１４の印刷摺動方向に対して垂直方向に配線されており印刷かすれが発生しやすい箇所のひとつである。しかし印刷用版１ａは導体回路９ａ，９ｂ，９ｃに対応したインキ透過部５ａ，５ｂ，５ｃの開孔率が他の配線パターン、特に印刷方向に平行に配線された高密度の密集した導体回路パターンのインキ透過部よりも大きくそれだけインキ塗出量が多く印刷かすれの発生を解消することができる。
【００３２】
また、印刷方向に垂直な導体回路９ａ，９ｂ，９ｃ上へのソルダレジスト１０の印刷塗布に際しても印刷かすれが発生し、極端な場合は導体が露出する確率の高い箇所のひとつといえる。しかし印刷用版１ｂにおいて上記に対応する部分の開孔率を大きくしインキ塗出量が他のランドパターン近傍のソルダレジスト形成部よりも多いため印刷かすれを解消することができる。
【００３３】
以上のように本発明の印刷用版１ａ，１ｂおよびそれを用いたプリント配線板の製造方法においては印刷にじみを抑制した印刷条件設定下で印刷かすれの発生しやすい箇所のインキ塗出量を増加させることにより印刷かすれによる導体回路９の細りや欠損および断線を解消し、さらに絶縁被膜としてのソルダレジスト１０の印刷形成においてもランドパターン部への印刷にじみを抑制した印刷条件の設定を行うことが可能となり、印刷かすれがなく所定の膜厚のソルダレジスト１０を形成することができる。
【００３４】
このことから本発明では、印刷でのにじみ、かすれを解消した高品質のプリント配線板を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、密集配線パターンを有するプリント配線板を製造するために用いるものであり、かつ一定の開孔率の透孔を有するシートを版枠に固定し、感光性乳剤を前記シートに塗布し、印刷パターン形状を有するインキ透過部を形成した印刷用版であって、前記プリント配線板の密集配線パターンの位置に対応するインキ透過部の開孔率を前記密集配線パターンの配線方向と垂直に摺動するスキージの印刷方向に対して段階的に増加させた印刷用版を用意し、その印刷用版を用いてエッチングレジストおよび絶縁被膜を印刷形成することによりプリント配線板を製造することである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１における印刷用版の製造方法を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における印刷用版の要部拡大図
【図３】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の印刷用版の製造方法を示す断面図
【図５】従来の印刷用版の要部拡大図
【図６】（ａ）〜（ｃ）従来のプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図７】（ａ）〜（ｄ）従来のプリント配線板の製造方法における印刷の課題を示す断面図
【符号の説明】
【００３７】
１，１ａ，１ｂ  印刷用版
２  一定開孔率を有するシート
３  版枠
４  感光性乳剤
５ａ〜５ｃ  インキ透過部
６  レーザー光
７  基材
８  銅はく
９ａ〜９ｃ  導体回路
１０  ソルダレジスト
１１  プリント配線板
１２ａ〜１２ｃ  透孔
１３  エッチングレジストインキ
１４  スキージ
１５  エッチングレジスト
１６  ソルダレジストインキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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