JPS60230658A - プリント配線用基板の感光液塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリント配線板の感光液塗布装置に係り、特
に基板表裏の導電層をこの基板のスルーホール導電層で
接続し、基板の表裏の平面部及びスルーホール壁部に感
光層を形成した後選択露光及びエツチングをして回路パ
ターンを形成するスルーホールプリント配線板製造工程
において、上記スルーホール壁部に感光液が簡単にかつ
良く塗布されるようにその塗布装置を改善したものに関
する。

両面に銅箔を張った積層板のそれぞれの面に回路パター
ンを形成し、これらの回路パターンを積層板に穴をあけ
てこの穴の壁面を導電層で被覆することにより導通させ
た、いわゆる両面回路形のスルーホールプリント配線板
に電気部品をはんだ付けして搭載することが行なわれて
いる。このスルーホールプリント配線板はその配線密度
を高めることができるため小型化が可能で各種の電気機
器、特にコンピュータを中心にした電気部品装着用に広
く使用されている。

このスルーホールプリント配線板を製造するに当たって
は、積層板の両面銅箔に回路パターンを形成する際、銅
箔を回路にしたがって選択的にエツチングすることが行
なわれるが、このエツチング液によりスルーホールがお
かされないようにすることが必要である。このスルーホ
ール導電層を保護しながら回路パターンを形成するスル
ーホールプリント配線板を製造するには、従来つぎの４
つのものが知られている。

（１）第１図に示すように、■両面銅張″り積層板ａに
■ドリルでスルーホールｂをあけ、ついで■無電解銅メ
ッキ層Ｃを形成し、さらに■このメッキ層を厚くするた
めに電解銅メッキ層ｄを積層する。

この後■スルーホールｂに光硬化形又は熱硬化形インキ
ｅを充填し、これを硬化させる。さらに平面部に付着し
たインキを研磨除去する。このようにしてスルーホール
を保護してから■両面銅箔部に所望の回路にしたがって
エツチングレジストｆを塗布し、ついで■露出している
銅層をエツチングして除去し７、最後に■塗布したエツ
チングレジストｆ及びスルーホールｂに充填したインキ
ｅを除去して積層板の両面の回路をスルーホールで接続
したプリント配線板ができあがる。

しかしこの方法は、スルーホールにインキを充填し硬化
させるので、このインキに光硬化形のものを用いると、
硬化速度は速くて生産性は良いが、光がインキ層の内部
深くまで到達しないのでこの内部のインキに硬化不良が
生じることがある。この硬化が不十分であると上記回路
を形成するエツチング液にインキがおかされ、これによ
りインキが脱落してスルーホール内壁のメッキ層がエツ
チング液におかされて回路を導通する機能を損なうこと
がある。また熱硬化形インキを用いるときは、その乾燥
条件が１００〜１５０℃、３０〜６０分になるので、時
間がかかり、生産性が非常に悪い。しかも、インキに含
まれる溶剤がその乾燥の過程で揮発する際にその表面が
内側にへこみ、このためスルーホールエツジ部のメッキ
層が露出し、上記回路形成時のエツチング時にこの露出
した部分がおかされ、損傷されることが多い。このイン
キ層のへこみをなくすために熱発泡性のインキを使用す
ることも考えられるが、インキ層に発生した気泡がスル
ーホールメッキ層のところ、特にそのエツジで生じたと
きは上記と同様にエツジ部の信頼性が害されることがあ
る。

（２）第２図に示すように、■〜■を第１図と同様に行
った後、■透明フィルムに感光層をサイドイツチしたド
ライフィルムｇを表裏両面にスルーホールｂの開口部を
閉塞するようにして密着させ、ついで０回路を描いたマ
スクをこのドライフィルムｇにあてがって露光し、回路
部分及びスルーホール５周辺部のはんだ付はランドの感
光層を硬化させる。つぎに感光層の未硬化部分を現像液
で除去し、■この除去された跡の露出したメッキ層をエ
ツチングし、■最後に硬化したドライフィルムｇを除去
して所望の回路を形成する。

この方法は、感光性ドライフィルムによってスルーホー
ルメッキ層の保護と回路パターン形成が同時に行なえる
ため第１図のものに比ベニ程が簡略化されているが、感
光性ドライフィルムを使用するためコスト高になる欠点
がある。しかも、スルーホール開口部周辺のはんだ付は
ランドの面積が小さい場合や、スルーボールの径が大き
い場合には上記回路形成時にエツチング液がしみこみ、
このエツチング液がスルーホールに侵入してスルホール
メッキ層をおかすことがある。

（３）第３図に示すように、■〜■は第１図の場合と同
様に行ない、■メンキレジストｈを回路形成部分及びス
ルーホール５周辺のはんだ付はランド部分を除いた部分
に塗布し、ついで■電解銅メッキ層ｄを形成し、■メン
キレジストｈの被覆されていない銅メッキ屡の露出して
いる部分に電解はんだメッキ層ｉを形成する。ついで、
■メンキレジストｈを除去して■このレジストを除去し
た跡をエツチングし、図示処理したが最後にはんだメッ
キ層ｉを除去して所望の回路を形成する。

この方法は電解はんだメッキを行ない、後にこのはんだ
メンキを除去しなければならない等工程が複雑で生産性
が悪い。

（４）図示省略したが、第１図の■〜■を行なった後、
感光液を基板の平面部及びスルーホール内壁部に塗布し
て感光層を形成し、この感光層を第２図の■〜■の場合
と同様に選択露光してエツチングを行ない、さらに感光
層を除去する。

この方法は、第２図の場合の感光性ドライフィルムのよ
うに高価なものを使用せずコストを低減できるとともに
、このドライフィルムの厚さが５０〜７００μであるの
に対して感光層の厚さはその塗膜にピンホール等が生じ
ていなければ２〜１′０μにするごとかできるので露光
時の解像性に僚れるという特長を有する。しかしながら
、感光液を例えば１００　ｘｔｏｏ　ｍｍの比較的小さ
い基板に塗布する場合はあまり問題はないが、これより
大きい基板、ソリがある基板あるいは表面に研磨傷等の
凹凸や汚れがある基板に感光液を塗布する場合にはピン
ホールが生じ易く、このピンホールを生じないで均一な
塗膜を得ることば容易ではない。また、スルーホール内
壁部に塗布することはさらに容易ではない。例えばロー
ルコータで感光液をスルーホール内壁に塗布するように
しても塗布もれの部分を無くすことは難しく、その信頼
性が十分には確保されない。そのため、特開昭５８−１
００４９３号公報、同５８−１００４９４号公報に記載
されているように、ロールコータでまずスルーホール中
に感光液（耐酸性樹脂）を充填することと平面部に感光
液を塗布することを行なった後、感光液の乾燥を行ない
、ついで平面部に付着した感光層を研磨除去してこの平
面部を清浄にした後、再度平面部に感光液を塗布する方
法も提案されている。また、特開昭５８−１００４９５
号公報には、上記の基板の表裏面にイ」着した耐酸性樹
脂の乾燥を行なってこれを除去することなく再度両面ロ
ールコークにより感光液を塗布・乾燥させる方法も記載
されている。しかし、前者の例は作業工程が複雑で生産
性が悪く、また後者の例は感光液を１回だけ塗布するの
は膜厚を１０μ以上にすることができないためビンボー
ルが生じ易く、そのため最初ロールで塗布した塗布膜の
乾燥を行なってこの上に２回目のロールによる重ね塗り
を行ない、これにより塗膜を厚（してピンホール等の発
生を防止する必要があるためこれもまた生産性が悪いも
のであった。

本発明は、以上のように、従来の方法は基板が大きかっ
たり、基板にソリや凹凸があるような場合にはピンホー
ルのない均一な感光塗膜の形成が容易でなく、また、ス
ルーホール壁ｇ１Ｈに感光液を漏れなく塗布することも
さらに困難であって信頼性の高い感光塗膜が得られ難く
、この欠点を改善しようとした方法も工程が複雑であっ
たり、コスト高になる等の問題点を改善するために、感
光液を基板に塗布するロールに連続又は不連続の凹部を
形成し、これによりこの四部に感光液を保持さセテこの
保持した感光液を基板のスルーホール壁部等に塗布して
簡単な装置で信頼性の高い保護膜を形成できるようにし
たプリント配線用基板の感光液塗布装置を提供するもの
である。

次に本発明の一実施例を第２図を参照しつつ第４図及び
第５図に基づいて説明する。

第４図は本発明のプリント配線板用基板の感光液塗布装
置の全体図であって、この塗布装置は第１塗布パート八
と第２塗布バートＢからなり、それぞれは換気可能の密
閉室に収容されている。

■は基板（第２図■の状！３）搬送用のコンベアーであ
って、上記各塗布パー）Ａ、Ｂを貫通して設けられてい
る。第１塗布バー）Ａは第４図に示すようにコンヘアー
１の上下に基板に感光液を塗布する第５図に示すような
ロールコータ２．３が設ケラレ、ロールコータ２はロー
ル２ａと２ｂ、ロールコータ３はロール３ａと３ｂから
構成されている。そしてこれらの基板に接触する側のロ
ーラ２ｂ、３ｂは可撓性の例えばゴム、プラスチック等
から構成され、第６図に示すようにその周面には幅０．
１〜３１ａｍ、好ましくは０．５　ｍｍの溝４がその間
隔０．１〜５　ｍｍ、好ましくは０．５　ｍｍをおいて
中央に対して左右対称に甥旋状に設けられている。

上記各対のロール２ａと２ｂ、３ａと３ｂの間には図示
省略したパイプにより第５図に示すように感光液が供給
され、この感光液が２つのロールの間で絞られてそれぞ
れのロール２ｂ、　３ｂに均一に付着される。第４図に
示すようにロール２ａと２ｂ、ロール３ａと３ｂの各組
にはこれらの隙間を調整する調整器２ｃ、３ｃが設けら
れそれぞれロール２ｂ、３ｂに対する感光液の付着量が
調整される。なお２ｄ、３ｄは漏れた感光液の受け容器
である。

また、第１塗布パートへの上記ロールコータ２．３の直
後には基板に塗布された感光液層の厚さを調整できる起
伏自在の除去ブラシ５．６がそれぞれ設けられている。

この除去ブラシは図示省略した硬度３０〜１００の除去
ゴムでもよい。

また、上記除去ブラシ５．６　（又は除去ゴム）の後方
には高圧空気吹き出し器７．８がコンベアー１の上下に
配設され、基板に高圧空気が吹きつけられるようになっ
ている。

上記第２塗布パー）Ｂは、上記第１塗布パート八と同様
にコンベヤー１の上下に設けられたロールコータ９．１
０を有し、ロールコータ９は一対のロール９ａと９ｂ、
ロールコータ１０は一対のロール１０ａと１０ｂからそ
れぞれ構成されている。そしてこれらの基板に接触する
例のロール９ｂ、１０ｂは上記ロールと同様に各ロール
９ａと９ｂ、１０ａと１０ｂの隙間を調整する調整器９
ｃ、１０ｃ及び各ロールコータ毎に受け容器９ｄ、１０
ｄがそれぞれ設けられている。

次に本実施例の作用を説明する。

予め第１塗布パートへのロールコータ２．３及び第２塗
布パートＢのロールコータ９．１０に感光液を供給して
これらロールコークを作動させておく。この状態で第２
図■〜■の工程を経た基板が第４図のコンベアー１によ
り第１塗布パート八に搬入されると、上記基板の表裏に
ロールコータ２のロール２ｂ、ロールコータ３のロール
３ｂが接触シ感光液を基板に塗布する。この際、各ロー
ルコータに供給された感光液はそれぞれのロール２ｂ、
３ｂの溝４に保持され、この保持された感光液はそれぞ
れのロール２ｂ、３ｂが基板に弾性変形して接触すると
き押し出されて基板の平面部及びスルーホールに塗布及
び充填される。一方基板に塗布された感光液はコンヘア
ー１により搬送されて除去ブラシ５．６　（又は除去ゴ
ム）によりその起伏角度に応じた塗布量に調整されてそ
の厚さが均一化される。そしてこのように感光液層を形
成された基板は高圧空気吹き出し器７．８により下及び
上から高圧空気を吹きつけられ、これによりスルーポー
ルに充填された感光液がその壁部に付着したちのトＢに
搬送される。

第２塗布パートＢでは、ロールコータ９、ｌＯは各乎ｆ
？−溝のあるロール９ａと９ｂ、１０ａ　と１０ｂから
構成され７それぞれ基板に接触する側のローラ９ｂ、１
０ｂには均一厚さの感光液が付着され、これが基板の上
記第１パー１−Ａで塗布形成された感光液層に再度塗布
されてその塗布液層のさらに均一化が行なわれる。この
ような＄２塗布パートＢの溝のあるロールは基板のスル
ーホール壁部に感光液を塗布するためのものでなく、基
板のソリ、ｒｉＩＦ磨面の凹凸あるいは汚れの影響をな
（すために必要であり、一般には第１塗布パートへのロ
ールより溝は浅く、幅は狭いものが使用される。

このようにして均一厚さの感光液塗布層を形成された基
板は図示省略した乾燥装置により乾燥されて基板の平面
部及びスルーホール壁部導電性層に感光層を形成したプ
リント配線用基板が出来上がる。

なお、感光液としては例えば エチルセロソルブアセテート８０重量部塩化ゴム　２０
ｉ量部 ベンゾフェノン　２重量部 メチルバイオレット　０．１重量部 ミヒラーズケトン　０．３重量部 トリメチロールプロパン トリアクリレート　５重量部 の組成のものが使用できる。

上記感光層を形成された基板は第２図■〜■と同様の工
程にしたがって処理される。すなわち回路を描いたマス
クが基板の表裏の平面部の感光層に当てがわれ、超高圧
水銀ランプ等の紫外線を含む光源により露光される。こ
のとき回路部分、スルーホール開口部のはんだ付はラン
ド及びスルーホール内壁に対応する感光層が選択露光さ
れるようにすると、これらの部分の感光層は光硬化され
るため未硬化の感光層部分が溶解除去されるようになる
のでこれを溶剤等の現像液で洗い出して除去する。つい
でこの除去した跡の銅層を塩化第二鉄、塩化第二銅等の
エツチング液でエツチング処理を行ない所望のパターン
を形成する。そして、最後に上記回路部分及びスルーホ
ール内壁部の上記硬化した感光層を溶剤等により除去し
てスルーホールプリント配線板が出来上がる。

上記において、エンチングを行なう際、スルーホールは
その内壁が硬化した感光層で保護され“Ｃいるのでその
エツチング液によりおかされることがないようにできる
。

上記において露光を平行光線により行なうことができれ
ば、マスクを感光層より０．３〜１＋ｎ＋ｎ離したオフ
コンタクトで露光できるので感光液塗布層の乾燥工程を
処理できる。但しこの時使用する感光液は溶剤を２ヒド
ロキカ”ロピルアクリレート等のアクリルモノマーにイ
℃えたものを使用する必要がある。

なお、上記においてロールコータ２．３は第７図に示す
ように下方のロールコータについては感光液を下側より
供給されても良い。

また、上記はロール２ｂ、３ｂ及び９ｂ、　１０ｂは螺
旋溝を有するものであったが、この溝の形状は第８図（
１）〜（６）に示すようにそれぞれコの字形溝、台形溝
、７字形溝、Ｗノコ刃型溝、半円形溝、波形溝のいずれ
でも良い。ここで図中、Ｄは深さ、Ｆは山幅、Ｐはピッ
チ、Ｒは半径、Ｗは溝幅であって、これらは基板のスル
ーホールの径（例えば０．８　ｍｍ）によって感光液が
このスルーボールに充填され易いように設計される。例
えばスルーホール径が大きい場合には溝は深く、幅は大
きい方が適している。また、第２塗布パー１−Ｂのロー
ル９ｂ、１０ｂは主として平面部の塗膜の均一性をはか
る目的のものであるので一般には第１塗布パー）Ａのロ
ール２ｂ、３ｂよりは溝は浅く、幅は狭いようにする。

また、溝の設は方は、第９図ｆｉｌ〜（８）に示すよう
に、それぞれ縦溝、横溝、ヘリカル溝、讐ヘリカル溝、
ウオーム溝、ダイヤカット溝、丸溝、角溝、さらには第
９図には省略したがネジ切り溝環各種のものが使用でき
る。

また、上記はスルーホールプリント配線板用基板の例で
あったが、スルーホールを有さないプリント配線用基板
にも上記装置は使用できる。

以上説明したように、本発明によれば、ロールに凹部を
連続又は不連続に設け、この凹部に感光液を保持させ、
この保持させた感光液を基板に塗布するようにしたので
、この感光液は基板の平面部に塗布されるのみならず、
ソリ、研磨面の凹凸あるいは汚れがある基板の平面部に
も塗布されてピンホールのない均一な塗膜を形成し、さ
らに重要なことはスルーホールにも押し出されこのスル
ーホールにも充填される。そしてこの充填された感光液
のうぢスルーホール壁部に付着したもの以外を除去する
ことによりスルーホール壁部に感光層を形成できるので
その塗布装置が極めて簡単でしかも信頼性の高い保護層
を形成できる。これにより従来の工程の複雑な生産性の
悪い塗布方法や信頼性の低い塗布方法を用いることなく
、しかもその生産コストを低減できる塗布装置を提供で
きる。また、従来の感光液を塗布する方法に比べ、スル
ーホール内壁に隈なく感光液を塗布でき、しかもその塗
布も簡単な工程で実現できるので極めて実用性を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来のそれぞれ異なるスルーホールプ
リント配線板の製造方法の例の説明図、第４図は本発明
の一実施例の装置の全体説明図、第５図はそのロールコ
ークの説明図、第６図はこのロールコータのロールと示
す図、第７図は他の例のロールコータの説明図、第８図
は本発明に用いられるロールの溝の形状の説明図、第９
図はこの溝の設は方の説明図である。 図中、２ｂ、　３ｂ、　９ｂ、１０ｂは溝を有するロー
ルである。 昭和５９年０４月２８日 特許出願人　石　井　銀　弥 第１図　第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｉｌプリント配線用基板に感光液を塗布するロール塗
   布装置において、上記基板に感光液を塗布する側のロー
   ルの周面に上記感光液に接触してこれを保持する連続又
   は不連続の凹部を設け、この四部を有する周面に形成さ
   れた感光液層を上記基板へ　に付着させることを特徴と
   するプリント配線用基板の感光液塗布装置。