(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性材料を導電パターンが形成された絶縁基板上に塗布・指触乾燥する工程と、この感光性材料を露光直前に加温または光あるいは熱線を照射する工程と、マスクフィルムをプリント配線板に真空密着し露光する工程と、未露光部を現像する工程とを有するプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
感光性材料を低露光量の紫外線で加温または照射する請求項１記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
感光性材料を感光性材料の適正露光量の５０％以内の紫外線量で照射する請求項２記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
感光性材料を赤外線または近赤外線で照射する請求項１記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
感光性材料を加熱した低湿度の乾燥気体で加温する請求項１記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
導電パターンが形成され感光性材料を塗布・指触乾燥したプリント配線板の搬送位置決め部と、露光直前のプリント配線板を加温または光あるいは熱線を照射する手段と、プリント配線板を紫外線露光する露光部を備えたプリント配線板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器などに用いられるプリント配線板の製造方法とその製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器等に多く使用されているプリント配線板は、電子機器の小型化や多機能化に伴い配線の高密度化や電子部品の表面実装化が著しく、絶縁基板上に形成される導体パターンや電子部品が実装されるランドはますます狭ピッチ、細線化や小型化し、はんだ付け不要部分のはんだ付着の防止、導体パターンの酸化に対する保護、絶縁性の維持やはんだ付け性の向上などの目的でプリント配線板上に形成されるソルダレジストも高解像度、高位置精度が要求されるようになりその形成方法もスクリーン印刷法からマスクフィルムによる写真現像法に変わってきた。
【０００３】
以下に従来のプリント配線板の製造方法について図面を用いて説明する。
図４（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５は従来のプリント配線板の製造装置を示す概略図である。
【０００４】
図４、図５において２１はプリント配線板、２２は絶縁基板、２３は導体パターン、２４は感光性材料である感光性ソルダレジストインキ、２５はソルダレジスト、２６はマスクフィルム、２７は紫外線、２８は乾燥炉、２９は露光部、３０は位置決め部、３１は現像部である。
【０００５】
以上のように構成されたプリント配線板のソルダレジストの形成について、以下詳細に説明する。まず、所定の大きさに切断された銅張積層板（図示せず）に公知のスクリーン印刷法や写真法などによりエッチングレジストを形成した後、塩化第２銅などの溶剤を用いてエッチングを行い導体パターン２３を形成する。次に図４（ａ）に示すように、絶縁基板２２上に導体パターン２３が形成されたプリント配線板２１に感光性ソルダレジストインキ２４を塗布し、乾燥炉にて熱風などにより指触乾燥を行い、放置冷却または強制冷却を行う。
【０００６】
次に図４（ｂ）に示すようにソルダレジスト形成用のマスクフィルム２６を指触乾燥・冷却した感光性ソルダレジストインキ２４面に真空密着させ、図５に示す位置決め部３０にて位置合わせを行い、露光部２９にて４００〜５００ｍＪ／ｃｍ2の光量の紫外線２７で露光したのち、現像部３１にて未露光部分を所定の現像液で現像除去し、約１４０〜１５０℃、５０〜６０分の熱風条件で本硬化を行いソルダレジスト２５を形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、形成されたソルダレジスト２５は高解像性を有するものの感光性ソルダレジストインキ２４の塗布、指触乾燥、放置冷却、露光、現像、再硬化と製造工程が非常に多く製造工程の中でも露光工程はソルダレジスト形成用マスクフィルム２６とプリント配線板２１の位置合わせ、真空密着、紫外線照射、真空解除で、ソルダレジスト形成用のマスクフィルムの剥離、現像までの設置など煩雑であり、多くの工程が必要となり、スクリーン印刷法に比較して生産性が低かった。
【０００８】
そこで写真現像法での生産性向上の施策が種々検討されてきたが、その中のひとつとして特開平６−４５７３５号公報に開示されているように、感光性ソルダレジストの露光直後に加温することによって生産性を向上させる方法もあるが、現像後に線太りが生じやすく解像性が低下する可能性があり、それを防止するために露光量や加温の熱量を減少させると逆に現像後にアンダカットが発生する可能性があった。
【０００９】
それは次のことから推測できる。一般に感光性ソルダレジストは露光時の紫外線で光重合反応を生じるが、まず感光性ソルダレジスト成分中の光重合開始剤がラジカル（中間活性体）に開裂するとともにモノマーも開裂し活性化する。次に生長反応・連鎖移動反応が発生し架橋密度が上昇し、最後に停止反応がある。
【００１０】
このことから、露光直後に加温することによって停止反応の開始が遅れ、その分生長反応・連鎖移動反応が促進され光重合が進むことにより生産性の向上を図る方法である。これはマスクフィルムを介して露光し紫外線が照射された部分のみで促進される現象である。露光の際、紫外線が感光性ソルダレジストを透過し絶縁基板の表面まで達している場合、露光後に加温することによって停止反応が遅れ光重合が促進すると未露光部となるべき部分まで硬化が進み、現像後に線太りとなる可能性がある。
【００１１】
逆に露光の際の紫外線量が不足すると感光性ソルダレジストの表面を透過した紫外線が絶縁基板の表面まで達せず、その状態で露光直後に現像残りが生じない範囲で加温しても現像後にアンダカットが発生する可能性があった。
【００１２】
そこで上記の理由から露光時の紫外線光量は感光性ソルダレジストを透過し絶縁基板の表面まで達する直前程度の露光量に設定する必要があり、実際には適正露光量の７０〜８０％の紫外線光量が必要になり、生産性を著しく向上させる方法としては不十分であり、露光量や加熱条件の設定や工程条件の管理が煩雑な方法でもあった。
【００１３】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、感光性ソルダレジストの現像後の解像性を安定向上させ、上記従来の方法よりさらにソルダレジスト形成工程の生産性を高め製造工程の歩留まりを著しく向上させるとともに、電子機器の信頼性をも向上させるプリント配線板の製造方法とその製造装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、導体パターンが形成された絶縁基板上に感光性ソルダレジスト塗布・指触乾燥する工程と、露光直前に加温または光あるいは熱線を照射する工程と、マスクフィルムを基板に真空密着し露光する工程と、未露光部を現像する工程とを有する方法である。
【００１５】
この方法により生産性が向上し、歩留まりの向上が図れることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、感光性材料を導電パターンが形成された絶縁基板上に塗布・指触乾燥する工程と、露光直前に加温または光あるいは熱線を照射する工程と、マスクフィルムをプリント配線板に真空密着し露光する工程と、未露光部を現像する工程とを有するプリント配線板の製造方法としたものであり、感光性材料をプリント配線板上に塗布・指触乾燥した後、露光直前に感光性材料を加温または光あるいは熱線を照射することによって感光性材料を活性化し、マスクフィルムを真空密着し露光する際に低露光量の紫外線で露光したのち現像することにより生産性および解像性を向上するという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、感光性材料を低露光量の紫外線で照射する請求項１記載のプリント配線板の製造方法としたものであり、露光直前に低露光量の紫外線を照射し感光性材料を活性化することにより露光での反応が促進され、低露光量、短露光時間での露光ができ生産性が向上するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、感光性材料を感光性材料の適正露光量の５０％以内の紫外線量で照射する請求項２記載のプリント配線板の製造方法としたものであり、感光性材料の現像可能な紫外線量である適正露光量の５０％以内の紫外線量で照射することにより感光性材料が活性化すると同時に低露光量での露光ができしかも現像残りをも防止するという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明は、感光性材料を赤外線または近赤外線で照射する請求項１記載のプリント配線板の製造方法としたものであり、露光直前に赤外線又は近赤外線で照射することによって、感光性材料を光および熱により活性化すると同時に低露光量時間での露光ができ、生産性を向上するという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の発明は、感光性材料を加熱した低湿度の乾燥気体で加温する請求項１記載のプリント配線板の製造方法としたものであり、感光性材料を乾燥気体で加温することによって材料を活性化するとともに指触乾燥性を向上させ、露光後の真空解除の際のプリント配線板上の写真現像用ソルダレジストインキのソルダレジスト形成用マスクフィルムへの付着が防止でき、同時に低露光量、短露光時間での露光ができ、生産性を向上するという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項６に記載の発明は、導電パターンが形成され感光性材料を塗布・指触乾燥した絶縁基板の搬送位置決め部と、露光直前のプリント配線板を加温または光あるいは熱線を照射する手段と、プリント配線板を紫外線露光する露光部を備えたプリント配線板の製造装置であり、露光直前に感光性材料を加熱する加温部または光あるいは熱線を照射する照射部を備えた製造装置というものであり、これにより露光時間を短縮し生産性を向上することのできるという作用を有している。
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図であり、図２は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図であり、図３は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造装置を示す概略図である。
【００２３】
図１〜図３において１はプリント配線板、２は絶縁基板、３は導体パターン、４は感光性材料としての感光性ソルダレジストインキ、５はソルダレジスト、６はマスクフィルム、７は照射部での紫外線、８は露光部での紫外線、９は加温部での乾燥気体、１０は乾燥部、１１は位置決め部、１２は加温部または照射部、１３は露光部、１４は現像部である。
【００２４】
本発明のプリント配線板の製造装置は、図３に示すように位置決め部１１の後の露光部１３の直前に加温部または照射部１２を備えた構成になっている。
【００２５】
以上のように構成されたプリント配線板の製造装置を用いて本発明のプリント配線板の製造方法を以下詳細に説明する。
【００２６】
まず、絶縁基板２上に導体パターン３を形成したプリント配線板１上に、感光性ソルダレジストインキ４をスクリーン印刷、ロールコータやカーテンコータなどの公知の手段を用いて塗布し、図３の乾燥部１０にて温度６０〜８０℃、時間１５〜３０分程度の条件で指触乾燥を行い、図１（ａ）に示すようなプリント配線板１を得る。次に図３に示す位置決め部１１においてＣＣＤカメラで位置決めを行い、照射部１２にてプリント配線板１を露光部１３へ搬送しながら感光性ソルダレジストインキ４の適正露光量である３００ｍＪ／ｃｍ2の５０％以内、望ましくは４０〜５０％程度の露光量に相当する１２０〜１５０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線量を照射・加温を行う（図１（ｂ））。
【００２７】
次に図３の露光部１３にてマスクフィルム６とプリント配線板１を真空密着させた後、図１（ｃ）に示すように適正露光量の３０〜４０％に相当する９０〜１２０ｍＪ／ｃｍ2の露光量で紫外線露光を行った後１ｗｔ％の炭酸ソーダの現像液で未露光部を現像除去し、図１（ｄ）に示すようなプリント配線板１を形成する。その後、熱風循環炉などで、本硬化を行って、絶縁基板２、導体パターン３とソルダレジスト５との密着性等の塗膜特性の向上を図る。以上の方法で製造したプリント配線板のソルダレジスト５は線太りや現像残りも発生することなく高い解像性を有している。
【００２８】
上記の紫外線での加温方法の他に近赤外線や遠赤外線を用いて加温することも可能であり、さらに図２（ａ）〜（ｄ）に示すように加熱した低湿度の乾燥気体９で加温することによってソルダレジスト表面の指触乾燥性を向上させ、露光時のマスクフィルム６とプリント配線板１との真空密着時に生じるタッキネスを解消し、生産性および工程歩留まりの向上を図ることも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、写真現像法によるプリント配線板のソルダレジストの形成を高い生産性で高解像および高歩留まりで生産することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造装置を示す概略図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来のプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図５】従来のプリント配線板の製造装置を示す概略図
【符号の説明】
１  プリント配線板
２  絶縁基板
３  導体パターン
４  感光性ソルダレジストインキ
５  ソルダレジスト
６  マスクフィルム
７  照射部での紫外線
８  露光部での紫外線
９  乾燥気体
１０  乾燥部
１１  位置決め部
１２  加温部または照射部
１３  露光部
１４  現像部
【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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