(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホール部及び／又は非貫通穴部を有する導電性基板上にレジスト層を形成する装置において、
導電性基板を搬送する搬送装置と、
該搬送装置によって搬送される導電性基板に液状レジストを塗布するための、一回転方向に回転するアプリケーションロールと、
該搬送装置によって搬送される導電性基板を間に挟んで、該アプリケーションロールに対抗する対抗部材と、
該搬送装置を制御する制御装置とを具備し、
該制御装置が、該アプリケーションロールと該対抗部材との間において、上記導電性基板を一搬送方向に搬送して液状レジストを正回転塗布し、しかる後、上記一搬送方向とは逆の搬送方向に搬送して液状レジストを逆回転塗布するように、該搬送装置を制御することを特徴とする導電性基板上にレジスト層を形成する装置。
【請求項２】
一対のアプリケーションロールを具備し、アプリケーションロールの一方が他方の対抗部材として作用する請求項１の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スルーホール部及び／又は非貫通穴部を有する導電性基板上にレジスト層を形成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、スルーホール部及び／又は非貫通穴部（以下、単に「スルーホール部」ということもある）を有するプリント基板を製造する場合、液状レジストの塗装にはスプレー塗装法、シルクスクリーン法又はロール塗装法が用いられている。これらの塗装法を用いて液状レジストを直接基板に塗装すると、スルーホール部の内部には十分なレジスト膜が形成されず、エッチング工程でスルーホール部の内部はエッチング液により一部溶解し、断線などの不具合が生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、近年、スルーホール部をエッチング液から保護するために、通常、ドライフィルムレジストによるテンティング法や穴埋めインクによるスルーホール部の穴埋めを行った後、液状レジストを塗布する方法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、テンティング法では、スルーホールのランド幅を狭くすることができず、さらに用いるドライフィルムレジストは、液状レジストに比較し、高価でありコスト高になるという問題があった。また穴埋めインクを穴埋めする方法においては、穴埋めした後、穴埋めインクを硬化させる工程、基板の穴埋め部以外に付着したインクを研磨により除去する工程、さらには導体回路形成後必要に応じて穴埋めインクを除去する工程が必要となり工数がかかるという問題があった。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、スルーホール部を有する導電性基板にレジスト層を形成する装置において、穴埋めインクを使用せずにスルーホール部をエッチング液から保護することができ、簡単でコストがかからず且つスルーホールのランド幅の影響を受けない装置を開発するために鋭意研究を行った結果、液状レジストを正回転塗布した後、液状レジストが乾燥しないうちに、逆回転塗布を行うことによって、液状レジストをスルーホール内部に押し込むと同時に、平滑な塗膜表面を得ることができ、上記した問題を解決できること、さらに導体回路パターンとスルーホール部及び／又は非貫通穴を有する導電性基板にソルダレジストやビルドアップ基板用層間絶縁材を塗布すると、スルーホールや非貫通穴に対するレジストの充填及び細線パターン間へのレジストの充填が完全に行われるために、信頼性の高いソルダレジストや層間絶縁膜の形成を容易に行うことができることを見出し本発明を完成するにいたった。
【０００６】
かくして、本発明に従えば、
スルーホール部を有する導電性基板上にレジスト層を形成する装置において、
スルーホール部を有する導電性基板を搬送する搬送装置と、
該搬送装置によって搬送される導電性基板に液状レジストを塗布するための、一回転方向に回転するアプリケーションロールと、
該搬送装置によって搬送される導電性基板を間に挟んで、該アプリケーションロールに対抗する対抗部材と、
該搬送装置を制御する制御装置とを具備し、
該制御装置が、該アプリケーションロールと該対抗部材との間において、上記導電性基板を一搬送方向に搬送し、しかる後、上記一搬送方向とは逆の搬送方向に搬送するように、該搬送装置を制御する
ことを特徴とする導電性基板上にレジスト層を形成する装置
が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の装置が適用されるスルーホール部を有する導電性基板としては、表面とスルーホール部内面に導電性皮膜を形成してなる基板を挙げることができ、その具体例として例えば、電気絶縁性のガラス−エポキシ板などのプラスチックフィルム等の基材表面に、銅、アルミニウムなどの金属箔を接着することによって、あるいは基材表面に銅などの金属又は酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）に代表される導電性酸化物などの化合物の導電性皮膜を真空蒸着などの方法を用いて形成することによって、表面を導電性とした基材に、スルーホール部を設けそのスルーホール部内面に、例えば銅メッキなどの方法によって導電性皮膜を形成してなる基板；該基板に写真法等により導電性回路パターンを形成した基板；また金属などの導電体パターンを形成した基板上に、絶縁性樹脂層を設け、この樹脂層にレーザー加工又は写真法などにより非貫通穴開けを行い、ついで銅メッキなどの方法によって非貫通穴部内面を含む絶縁性樹脂層表面に導電性皮膜を形成してなる基板；該基板に写真法等により導電性回路パターンを形成した基板；などを挙げることができる。
【０００８】
本発明の装置を用いて上記スルーホール部を有する基板上に塗装される液状レジストは、プリント基板形成に使用できる液状レジストであればよく、ネガ型フォトレジスト、ポジ型フォトレジスト、ソルダーレジスト、層間絶縁材等いずれも使用することができる。
【０００９】
本発明の装置を用いて上記液状レジストを塗布すると、液状レジストが正回転ロールによって塗布される際に、一旦、スルーホール内や細線回路パターン間に液状レジストが押し込まれるが、ロールの回転によって、再び持ち上げられスルーホール外に出てしまう。しかし、逆回転ロールにより再度液状レジストが塗布されることにより、今度は、ロールの回転は、スルーホールの内部や細線回路パターン間に液状レジストを押し込む方向になるので、液状レジストはスルーホール内や細線回路パターン間に押し込まれる。このロールコーターは、２本のアプリケーションロールを対面に配置してある従来から公知のものを使用することができ、両面の塗装を同時にすることができる。このようにして、スルーホール部を有する基板にレジスト層を形成することができる。
【００１０】
また、２本のアプリケーションロールを対面に配置して、両面の塗装を同時にすることができる。
【００１１】
プリント配線基板を製造するには、本発明の装置を用いてスルーホール部を有する基板上に形成されたレジスト層を露光、現像することによりレジストパターンを形成し、必要であれば、エッチング、残存レジスト層の除去を行う。
【００１２】
また、ビルドアップ基板用層間絶縁層の形成においては、絶縁材料は光硬化性であっても熱硬化性であってもよく、後者の場合はレーザー加工機等によって非貫通穴を形成することができる。
【００１３】
以下に本発明の装置によって形成されたレジスト層を有する基板からプリント配線基板を製造する方法について述べる。
【００１４】
本発明のレジスト層を形成する装置によって得られたスルーホール部を有する基板のレジスト層にパターン状に活性光線を露光し、ついで現像を行ってレジストパターンを基板上に形成する。パターン状に活性光線を露光する方法としては、例えば、ネガ型又はポジ型のフォトマスクを介して活性光線を照射する方法、レーザー走査による直接描画法などによって行うことができる。
【００１５】
露光に使用し得る活性光線としては、紫外線、可視光線、レーザー光（例えば可視光レーザー、紫外線レーザー）などが挙げられ、その照射量は通常、０.５〜２０００ｍｊ／ｃｍ2、好ましくは１〜１０００ｍｊ／ｃｍ2の範囲内が適当である。また上記活性光線の照射源としては、従来から光硬化性レジストへの光照射のために使用されているものが同様に使用可能であり、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、アルゴンレーザー、エキシマレーザーなどが挙げられる。
【００１６】
上記露光によって、レジスト層がネガ型である場合には露光部が硬化され、未露光部が現像によって除去される。一方、レジスト層がポジ型である場合には露光部が分解、イオン形成などにより現像液に溶解されやすくなり、露光部が現像によって除去される。
【００１７】
現像は、露光されたレジストを、レジストに応じた現像液、例えば、酸現像液、アルカリ現像液、水もしくは有機溶剤に浸漬する方法、又はレジストにこれらの現像液をスプレーする方法などによってレジストを洗浄することによって行うことができる。現像条件は特に限定されるものではないが、通常、１５〜４０℃で、１５秒〜５分の範囲で行うことが好ましい。
【００１８】
上記のようにして得られるレジストパターンが形成された基板は、必要に応じてレジストパターンが形成されていない露出部の導電性皮膜をエッチングすることにより回路パターンが形成される。このエッチングは、基板上の導電性皮膜の種類などに応じて選択されたエッチング剤を用いて行うことができる。例えば導電性皮膜が銅である場合には、塩化第二銅などの酸性エッチング液、アンモニヤ系エッチング液などを用いて行うことができる。このエッチングによって現像工程により露出した部分の導電性皮膜を除去することができる。本発明においては、スルーホール部の内部においてもレジスト層が十分に形成されているのでエッチング工程でスルーホール部の内部の銅が溶解することがなく断線を起こすことがない。
【００１９】
上記エッチング工程後、必要に応じて残存するレジスト層が除去される。残存レジスト膜の除去は、レジスト膜を溶解するが、基板及び基板表面の回路パターンである導電性皮膜を実質的に侵すことのない溶剤を用いて行うことができ、例えばアルカリ又は酸の水溶液や各種の有機溶剤を使用することができる。
【００２０】
上記のようにしてスルーホール部を有するプリント配線基板を得ることができる。
【００２１】
【実施例】
次に、図１を参照して、本発明の一実施例に従う導電性基板上にレジスト層を形成する装置を説明する。
【００２２】
この装置は、スルーホール部を有する導電性基板（以下、単に「導電性基板」ということがある）１０を把持し、昇降せしめる搬送装置１２と、導電性基板１０に液状レジストを塗布するロールコータ装置１４と、搬送装置１２の作動を制御する制御装置１６とを具備する。
【００２３】
搬送装置１２は、チエーン歯車１８を有する駆動モータ装置２０と、遊び車２２と、駆動モータ装置２０のチエーン歯車１８と遊び車２２に連結されたチエーン２４と、チエーン２４に結合されたハンガ２６とを具備する。
【００２４】
駆動モータ装置２０は、下記のとおりに制御装置１６によって順方向及び逆方向に回転し、これによって、チエーン歯車１８が順方向及び逆方向に回転し、チエーン２４が順方向及び逆方向に回転し、ハンガ２６が上昇及び下降する。
【００２５】
ハンガ２６は、導電性基板１０を把持する把持部２８を備えている。
【００２６】
ロールコータ装置１４は、間に導電性基板１０を挟み込み、導電性基板１０の両面に液状レジストを塗布する第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２と、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２にそれぞれ液状レジストを供給する第１及び第２ピックアップロール３４及び３６と、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２における液状レジストの量を調整する第１及び第２ドクタロール３８及び４０とを具備する。第１及び第２ピックアップロール３４及び３６を除去し、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２と第１及び第２ドクタロール３８及び４０との間に、液状レジストを供給するように構成することもできる。
【００２７】
この実施例では、第２アプリケーションロール３２が、第１のアプリケーションロール３０の対抗部材として作用し、第１アプリケーションロール３０が、第２のアプリケーションロール３２の対抗部材として作用し、導電性基板１０の両面に同時に液状レジストを塗布する。この代わりに、第１のアプリケーションロール３０の対抗部材として、液状レジストを塗布しないバックアップロールを配置し、まず、導電性基板１０の一方の面に液状レジストを塗布し、しかる後、導電性基板１０を反転して、導電性基板１０の他方の面に液状レジストを塗布するように構成することもできる。
【００２８】
制御装置１６は、センサ４２及び４４と、コントローラ４６とを具備する。センサ４２及び４４は、例えば、一方が発光素子であり他方が受光素子であり、導電性基板１０が降下するときに、導電性基板１０の下方端が、これらのセンサ４２及び４４の間に来たことを検出して、その検出信号をコントローラ４６に送る。検出信号がコントローラ４６に送られると、コントローラ４６は、駆動モータ装置２０の回転方向を反転せしめる。
【００２９】
このレジスト層形成装置は、上記のとおりに構成されているので、次のとおりに作動する。
【００３０】
まず、導電性基板１０を、手動又は自動により、ハンガ２６の把持部２８に把持させる。
【００３１】
導電性基板１０の下方端を、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２の上方に配置し、導電性基板１０を搬送装置１２によって降下せしめ、導電性基板１０の下方端を、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２によって挟み込み、導電性基板１０を更に降下させる。このとき、図２に示したとおり、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２の導電性基板１０に接する面の移動方向と、導電性基板１０の移動方向とが同じであり、これによって、正回転塗装が行われる。
【００３２】
更に、導電性基板１０が更に降下すると、センサ４２及び４４が、これらの間に、導電性基板１０の下方端が来たことを検知し、この検出信号をコントローラ４６に送り、コントローラ４６は、駆動モータ装置２０の回転方向を反転せる。第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２の回転方向は同じ方向に維持される。このとき、図３に示したとおり、第１及び第２アプリケーションロール３０及び３２の導電性基板１０に接する面の移動方向と、導電性基板１０の移動方向とが逆になり、これによって、逆回転塗装が行われる。
【００３３】
本発明は、上記のとおりの一実施例に加えて、下記のとおりに好適乃至修正態様がある。
【００３４】
上記実施例では、搬送装置１２は、駆動モータ装置２０とチエーン２４及びハンガ２６を備えているが、この代わりに、ボールネジを備えた装置、リニアモータを備えて装置を使用することができる。また、エアーシリンダ又は油圧シリンダとこれによって駆動される駆動ロッドとを備えて装置によって、導電性基板を昇降させることもできる。また、電動ホイストを使用して、導電性基板を昇降させることもできる。
【００３５】
また、搬送装置への導電性基板の固定は、導電性基板に穴を空けておき、ハンガにボルトで固定すること、導電性基板に穴を空けておき、ハンガに設けた突起に引っかけて固定することもできる。この装置においては、導電性基板には、一方方向にのみ力が加わるので、ハンガに設けた突起への引っかけによる固定も可能である。また、あて板をハンガにボルトで連結し、ボルトを締めることによって、あて板とハンガとの間に導電性基板を挟み込みこともできる。
【００３６】
アプリケーションロールが太ければ、導電性基板の塗装できない部分が増えるので、アプリケーションロールの直径は、できるだけ細い方が好ましく、直径が２００ｍｍ以下であるのが好ましく、更に１５０ｍｍ以下であるのが好ましい。しかし、塗装中に撓りがでるので、アプリケーションロールをゴム巻ローラーで形成する場合には、直径が２０ｍｍ以上であるのが好ましい。
【００３７】
アプリケーションロールをゴム巻ローラーで形成する場合のゴム材料は、溶剤に溶解しないゴムであれば使用できるが、穴への入り込みを考慮すると、堅さはできるだけ柔らかい方が好ましい。しかし、柔らか過ぎると、耐久性に問題がでるので、シヨワ硬度５〜１００、好ましくは８〜７０、更に好ましくは１０〜５０ぐらいである。使用されるゴムの種類は、ブチルゴム、ＥＰＴ、ＥＰＤＭなどである。
【００３８】
導電性基板のロールコータ装置内において昇降する速度は、導電性基板の大きさを生産量によって決定されるが、例えば、０．５〜２０ｍ／分程度である。
【００３９】
アプリケーションロールの表面の速度は、導電性基板の搬送速度よりも、０〜１０％、好ましくは、０〜５％速い速度であるのが好ましい。
【００４０】
また、アプリケーションロールの間に導電性基板を挟んでいる状態における、アプリケーションロールの間の圧力は、得ようとするレジスト膜厚に応じて調整されるが、通常、１〜３０ｋｇ／ｃｍ2程度である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の装置によると、スルーホール部を有する導電性基板に液状レジストを正回転塗装し、その後逆回転塗装を行うことで、スルーホール内部や細線回路パターン間においても十分な膜厚を有するレジスト膜を形成することができる。特に、逆回転塗装で再度塗装を行うことによって、スルーホール内や細線回路パターン間に液状レジストを完全に押し込むことができるために、良好なレジスト膜を形成することができる。
【００４２】
本発明の装置によると、穴埋めインクを使用することなく、スルーホールの内部においても十分な膜厚を有するレジスト膜を形成することができるので工程の短縮ができる。またドライフィルムレジストをテンティングする装置に比較し、ドライフィルムレジストのかわりに液状レジストを使用するのでコスト面で有利であり、またドライフィルムレジストをテンティングする方法ではランド幅を狭くすることが困難であったが、本発明の装置においてはランド幅の狭いものにも適用できる。
【００４３】
また、本発明の装置を用いると、スルーホールや非貫通穴内部、細線回路パターン内にレジストが完全に充填されるため、電気絶縁性、耐薬品性に対する信頼性の高いソルダレジストや層間絶縁膜を容易に形成することができる。
【００４４】
本発明の装置によってレジスト膜を形成した基板から得られるスルーホール部を有するプリント配線基板は、製造時のエッチング工程において、スルーホール部内部の導電性皮膜がレジスト膜によって保護されるので、溶解することなく回路上及びスルーホールの内部においても断線のない良好なスルーホールを有するプリント基板を得ることができる。
【００４５】
本発明の装置は、１つのアプリケーションロールによって、正回転塗装及び逆回転塗装を行うので、装置をコンパクトにすることができる。
【００４６】
また、本発明の装置は、導電性基板をハンガに自動で着脱できるようにすることによって、自動ラインに組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に従う導電性基板上にレジスト層を形成する装置の簡略図。
【図２】図１に示した装置によて、正回転塗装を行う形態を示す図。
【図３】図１に示した装置によて、逆回転塗装を行う形態を示す図。
【符号の説明】
１０  導電性基板
１２  搬送装置
１４  ロールコータ装置
１６  制御装置
１８  チエーン歯車
２０  駆動モータ装置
２２  遊び車
２４  チエーン
２６  ハンガ
２８  把持部
３０  第１アプリケーションロール
３２  第２アプリケーションロール
３４  第１ピックアップロール
３６  第２ピックアップロール
３８  第１ドクタロール
４０  第２ドクタロール
４２  センサ
４４  センサ
４６  コントローラ
【図１】
0003920456.tif 000002
【図２】
0003920456.tif 000003
【図３】
0003920456.tif 000004