(57)【要約】【課題】液滴状ソルダーレジストインキ濡れ広がりを防止して、部品実装エリアを確保することができるプリント配線板の提供。【解決手段】配線パターンを保護するソルダーレジストパターンを有するプリント配線板であって、当該ソルダーレジストパターンの開口部から露出している導体層の少なくとも一部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝が形設されていることを特徴とするプリント配線板。【選択図】図１
2017069344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを保護するソルダーレジストパターンを有するプリント配線板であって、当該ソルダーレジストパターンの開口部から露出している導体層の少なくとも一部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝が形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記溝が、当該導体層の部品実装エリア境界部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記溝に、液滴状ソルダーレジストインキの硬化物の一部が収容されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
プリント配線板の表裏に配線パターンを形成する工程と、導体層の少なくとも一部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝を形成する工程と、当該配線パターンを保護するソルダーレジストパターンを、液滴状ソルダーレジストインキの吐出により形成する工程と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５】
前記溝を当該導体層の部品実装エリアに形成したことを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記溝を、エッチングで形成することを特徴とする請求項４又は５に記載のプリントの製造方法。
【請求項７】
前記溝を、配線パターンと同時に形成することを特徴とする請求項４〜６何れか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項８】
前記ソルダーレジストパターンを、基板表面に液滴状ソルダーレジストインキを吐出、着弾させ、次いで光源を用いて仮硬化させ、次いで当該液滴状ソルダーレジストインキの着弾及び光源による仮硬化を複数回繰り返して形成することを特徴とする請求項４〜７の何れか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項９】
前記ソルダーレジストインキの吐出を、最初は濡れ広がり防止用溝から離れた場所に行ない、次いで徐々に当該溝に近づけて行なうことを特徴とする請求項８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、基板の表面に液滴状ソルダーレジストインキを吐出、着弾させてソルダーレジストパターンを形成する際に、プリント配線板の配線パターンに、当該吐出、着弾されたインキが濡れ広がることを防止し、配線パターンの部品実装エリアを確保することができるプリント配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、プリント配線板のソルダーレジストとしては、露光・現像型の液状ソルダーレジストが用いられている。例えば、図１（ａ）に示したプリント配線板は、基材１０上に導体層２０を備え、ソルダーレジストパターン３０を露光・現像型の液状ソルダーレジストを用いて基材１０上に配置している。当該露光・現像型の液状ソルダーレジストを基材１０上に形成する際には、紫外線照射後に、現像することによりソルダーレジストパターン３０を形成し、熱硬化により本硬化させる。尚、図中符号Ｐは、配線パターンの部品実装エリアを示している。
【０００３】
当該露光・現像型の液状ソルダーレジストを使用する際には、塗布工程、乾燥工程、露光工程、現像工程、熱工程（本硬化工程）などの多くの工程が必要であり、また、これ等の工程には、塗布機、乾燥機、露光機、現像機、熱硬化炉（ＩＲ炉）などの設備が必要なため、工程数の増加や機械の導入等で、生産効率が悪くなるという問題があった。
【０００４】
このような欠点を補う方法として、インクジェット工法で、ソルダーレジストパターンを直接描画し、硬化させて形成することが提案されている。例えば、図１（ｂ）に示したプリント配線板は、基材１０上に導体層２０を備え、インクジェット工法によりソルダーレジストパターン３０を配置している。
【０００５】
しかし、インクジェット装置を用いて、基材１０の表面にソルダーレジストパターン３０を形成する場合のインキは粘度が低くいため、液滴状ソルダーレジストインキを吐出させ、基板表面に着弾させると、当該インキが配線パターンの部品実装エリアに流入し、インキの濡れ広がり部３１が発生する。その結果、配線パターンの部品実装エリアが狭くなり、予定通りの部品実装ができなくなるという問題が生じていた。
【０００６】
上記の対策として、従来は、基板表面に、撥水系のプライマー処理や防錆処理などの撥水性のある処理を行っている（例えば、特許文献１参照）。しかし、これらの処理はどの工法においても通常の露光・現像型の液状ソルダーレジスト工法の前処理としては、実施されていない工程のため、設備投資や工程の追加などで生産性が煩雑になったり、生産コストがアップする問題が発生していたのが実状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２２６９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の如き従来の問題と実状に鑑みてなされたものであり、直接描画のインクジェット用のインキを用いても、露光・現像型の液状ソルダーレジスト工程には存在しない工程や装置を追加することなく、配線パターンの有効エリア（ソルダーレジスト開口部）にインキが濡れ広がることを防止して、部品実装エリアを確保することができるプリント配線板を提供することを課題としている。
また、本発明は、当該インキの濡れ広がりを防止し、部品実装エリアを確保できるプリント配線板を効率良く生産することができるプリント配線板の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、導体層の一部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝を設ければ、吐出されたインキが配線パターンの部品実装エリアに流入しようとしても、当該溝内にインキが収容されて、部品実装エリアへの濡れ広がりが防止されることを見い出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、配線パターンを保護するソルダーレジストパターンを有するプリント配線板であって、当該ソルダーレジストパターンの開口部から露出している導体層の少なくとも一部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝が形成されていることを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。
また、本発明は、プリント配線板の表裏に配線パターンを形成する工程と、導体層の部品実装エリア境界部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝を形成する工程と、当該配線パターンを保護するソルダーレジストパターンを、液滴状ソルダーレジストインキの吐出により形成する工程とを有することを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板表面に着弾したインキが流動しても溝に収容されて、配線パターンの部品実装エリアまで濡れ広がることが防止されるので、部品実装エリアを確保することができる。しかも、露光・現像型の液状ソルダーレジスト工法には存在しない工程や装置を追加することなく、薄膜で均一なソルダーレジストパターンを有するプリント配線板を効率良く生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、従来のプリント配線板の断面説明図。  （ｂ）は、他の従来プリント配線板の断面説明図。  （ｃ）は、本発明プリント配線板の断面説明図。
【図２】本発明プリント配線板の平面説明図。
【図３】本発明プリント配線板の製造工程例を示すフロー図。
【図４】本発明における回路形成の工程例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図１（ｃ）及び図２を用いて説明する。
【００１４】
図１（ｃ）及び図２に示されているプリント配線板において、１０は基材で、その上面に導体層２０が形成されていると共に、ソルダーレジストパターン３０が配置されている。このソルダーレジストパターン３０の開口部３２から露出している導体層２０の一部には、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝２１が形成されている。尚、３３は溝２１内に収容された液滴状ソルダーレジストインキの硬化物である。
また、収容された液滴状ソルダーレジストインキの硬化物３３は溝２１内に、一部あるいはインキの表面張力を利用して十分に収容されても差し支えない。
【００１５】
当該溝２１の具体的な形設位置としては、当該ソルダーレジストパターンの開口部３２の周縁に沿う、導体層２０の部品実装エリアＰの境界部が特に効果的である。
また、当該溝２１は、配線パターン２２と同時にエッチングで形成するのが望ましい。
尚、当該溝２１の巾としてはソルダーレジストの厚みや粘度により５〜３０μｍ程度、深さとしては５〜２０μｍ程度が好ましい。
【００１６】
斯かる溝２１を備えた本発明プリント配線板は、少なくともプリント配線板の表裏に配線パターン２２を形成する工程と、導体層２０の部品実装エリアＰ境界部に、液滴状ソルダーレジストインキの濡れ広がり防止用溝２１を形成する工程と、当該配線パターン２２を保護するソルダーレジストパターン３０を、液滴状ソルダーレジストインキの吐出により形成する工程とを有する製造方法により得られる。
【００１７】
当該ソルダーレジストパターン３０は、基板表面に液滴状ソルダーレジストインキを吐出、着弾させ、次いで光源を用いて仮硬化させ、次いで当該液滴状ソルダーレジストインキの着弾及び光源による仮硬化を複数回繰り返して形成するのが、当該インキの部品実装エリアＰへの濡れ広がり防止上望ましい。
【００１８】
また、当該液滴状ソルダーレジストインキは、最初は溝２１から離れた場所に吐出し、次いで徐々に当該溝２１に近づけて複数回吐出するのが、当該インキの部品実装エリアＰへの濡れ広がり防止上望ましい。
【００１９】
尚、図２の左側には、比較のため導体層に溝２１を設けない例を併示している。
【００２０】
図３は、本発明のプリント配線板の製造工程例を示したものである。材料投入、次いで回路形成、次いでソルダーレジストパターン形成、次いで表面処理、次いで検査、最後に出荷の工程順になっている。
【００２１】
図４は、本発明プリント配線板の回路形成の工程例を示したものである。まずは、導体層の表面を、ソフトエッチングあるいはバフ研摩などで前処理を行う工程と、次いでドライフイルムレジストをラミネートする工程と、（以後ドライフイルムレジストは、「ＤＦＲ」と略称する。）、次いでパターンを露光する工程と、次いでＤＦＲを現像する工程と、次いでエッチング液で余分な導体層をエッチングする工程と、ＤＦＲを剥離する工程からなる。
【００２２】
以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。
【００２３】
実施例１：回路形成と同時にソルダーレジストの濡れ広がり防止用溝を形成する例
溝を形成する第１のステップとして、ＤＦＲのラミネートを行った。使用したＤＦＲは、日立化成(株)製フォテックＲＤシリーズ「ＲＤ２０１５」を用いた。ＤＦＲを温度１００℃〜１２０℃程度とし、ラミネート圧力を０．４ＭＰａ程度に設定した、オートカットラミネータで前処理（ソフトエッチング）を施したプリント配線板にラミネートを行った。第２ステップとして、ＤＩ露光機を用いてパターン露光を行った。パターン露光の露光量は４０５ｎｍ波長の紫外線レーザー光で３０ｍＪ〜５０ｍＪとして、溝を形成する箇所を未露光又はハーフ露光（露光量：１５ｍＪ〜２０ｍＪ）とした。未露光部又はハーフ露光部のサイズとしては、基板の状態やＤＦＲ、エッチング条件（導体の厚み、ＤＦＲの種類）により異なり、本実験の際には未露光部又はハーフ露光部の幅を１０μｍ〜１００μｍとした。未露光部又はハーフ露光部のサイズはソルダーレジストの開口設計値よりも大きな開口とする。第３ステップとして、現像及びエッチングを行なった。現像液としては、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を１％程度として、液温を２５℃〜３０℃として現像を行なった。エッチングには塩化第二鉄液又は塩化第二銅液を用いた。第４ステップとして、ＤＦＲを水酸化ナトリウム水溶液を５０℃程度に過熱しＤＦＲを膨潤し剥離を行った。第５ステップとして、液温４０℃にて粘度を１０ｃｐｓ〜３０ｃｐｓ程度に調整したソルダーレジストインキをコニカミノルタ製又は東芝テック製又はダイマティックス製のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット装置にて、選択的にソルダーレジストインキを塗布した。その際に基板上に着弾したインキににじみが発生し、そのインキが溝に流れこみ、溝よりも濡れ広がることなく溝内で硬化した。にじみを所定の位置に抑制し、所定のサイズのソルダーレジスト開口を得られた。
【００２４】
実施例２：回路形成後、マイクロエッチングにてソルダーレジストの濡れ広がり防止用溝を形成する例
溝形成する第１ステップとして、ＤＦＲのラミネートを行った。使用したＤＦＲは、日立化成(株)製フォテックＲＤシリーズ「ＲＤ２０１５」を用いた。ＤＦＲを温度１００℃〜１２０℃程度とし、ラミネート圧力を０．４ＭＰａ程度に設定した、オートカットラミネータで前処理（ソフトエッチング）を施したプリント配線板にラミネートを行った。第２ステップとして、ＤＩ露光機を用いて溝部分以外について露光を行った。溝以外の部分の露光については、４０５ｎｍ波長の紫外線レーザー光で３０ｍＪ〜５０ｍＪとした。
溝部の未露光部としては、幅を３０μｍ〜５０μｍ程度としソルダーレジストの開口設計値よりも大きな開口とする。第３のステップとして、現像及びマイクロエッチングを行った。
現像液としては、炭酸ナトリウム水溶液の濃度を１％程度として、液温を２５℃〜３０℃として現像を行なった。マイクロエッチングとしては、三菱ガス化学(株)製ＮＰＥ３００を用いてマイクロエッチングを行なった。第５ステップとして、液温４０℃にて粘度を１０ｃｐｓ〜３０ｃｐｓ程度に調整したソルダーレジストインキをコニカミノルタ製又は東芝テック製又はダイマティックス製のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット装置にて、選択的にソルダーレジストインキを塗布した。その際に基板上に着弾したインキににじみが発生し、そのインキが溝に流れこみ、溝よりも濡れ広がることなく溝内で硬化した。にじみを所定の位置に抑制し、所定のサイズのソルダーレジスト開口を得られた。
【符号の説明】
【００２５】
１０：基材
２０：導体層
２１：濡れ広がり防止用溝
２２：配線パターン
３０：ソルダーレジストパターン
３１：インキの濡れ広がり部
３２：ソルダーレジスト開口部
３３：溝内に収容された液滴状ソルダーレジストインキの硬化物
Ｐ：部品実装エリア
【図１】
2017069344.tif 000003
【図２】
2017069344.tif 000004
【図３】
2017069344.tif 000005
【図４】
2017069344.tif 000006