JPS6384191A - スル−ホ−ルプリント配線板の製法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スルーホールプリント配線板の製法に関する
もので、本発明によれば、電着塗装樹脂膜を所定箇所に
精度良く形成できるため、高性能のスルーホールメッキ
配線板を、実質的に製品不良を生じることなく製造する
ことができる。

〔従来の技術〕

スルーホールプリント配線板の製造方法におけるエツチ
ングレジストの形成法としては、エツチングレジストを
電着塗装によって形成する方法が提案されている。この
方法は、従来−最に行われているエツチングレジストの
形成方法（穴埋め法、テンティング法、半田剥離法等）
に比して、エツチングレジストを極めて容易に形成する
ことができる利点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、電着塗装は、従来より一般に自動車のボ
ディー等の塗装に利用されており、精密な塗装について
の工夫はなされていないため、スルーホールの銅メッキ
層により導通した両面銅張基板上へのエツチングレジス
トの形成に利用した場合、部分的に電着塗装樹脂膜の膜
厚が異常に増大し、パターン間で電着塗装樹脂膜が重な
り合ったり、反対に部分的に電着塗装＋１４脂膜の膜厚
が極端に小さくなり、密着性の不足により電着塗装樹脂
膜が剥離したり、また、被塗面で発生するガスの気泡が
電着塗装樹脂膜中に残留してピンホール発生の原因とな
ったりする問題が生じ、エツチングレジスト（電着塗装
樹脂膜）を精度良（形成することが困難である。

従って、本発明の目的は、電着塗装によるエツチングレ
ジストの形成時に生しる上述の問題点を解決し、高性能
のスルーホールメッキ配線板を実質的に製品不良を生し
ることなく製造し得るスルーホールプリント配線板の製
法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、種々検討した結果、電着塗装時に電着塗
料？８液を特定の速度で流動させることにより、上述の
問題点が解決され、上記目的が達成されることを知見し
た。

本発明は、上記知見に基づきなされたもので、スルーホ
ールの銅メッキ層により導通した両面銅張基板上に、電
着塗装により得ようとするパターンの電着塗装樹脂膜を
形成するに際し、電着塗料溶液を、被塗面における流速
が０．１〜５０ｃｍ／秒となるように流動させることを
特徴とするスルーホールプリント配線板の製法を提供す
るものである。

以下、本発明のスルーホールプリント配線板の製法につ
いて詳述する。

本発明で用いられるスルーホールの銅メッキ層により導
通した両面銅張基板としては、有機（樹脂）又は無機の
絶縁材からなる薄板に、その両面に通常の方法により所
定の厚さの銅箔等を張り付けた両面銅張板に、その所定
箇所にスルーホールを開孔し、次いで銅メッキを施して
スルーホールの孔壁部及び銅張板の両面に銅メッキ層を
形成したもの、或いはさらにこの銅張板の両面の渭メッ
キ層上に、シルクスクリーン印刷法や写真現像法等によ
り逆パターンのレジスト被覆層を形成したもの等が用い
られる。

また、本発明における電着塗装に使用される樹脂塗料と
しては、通常の電着塗装用樹脂塗料、即ち、被塗装体を
陽極とするアニオン性〔水中で（＝）に荷電する〕樹脂
の塗料、及び被塗装体を陰極とするカチオン性〔水中で
（＋）に荷電する〕樹脂の傳料が挙げられる。

上記アニオン性樹脂としては、分子中にカルボキシル基
を有し酸価が高く、且つ例えばアンモニア、有機アミン
、苛性アルカリ等の塩基と反応して塩を形成する性能を
有する水溶性の高分子化合物であればよく、例えば、マ
レイン化油（マレイン化ヒマシ油等）、マレイン化液状
ポリブタジェン、カルボン酸でエポキシ基を開環して無
水マレイン酸を付加したエポキシ樹脂等のマレイン化樹
脂、フェノール樹脂変性マレイン化樹脂、マレイン化樹
脂をアルコールによりハーフェステル化して得た樹脂、
アルキド樹脂、末端にカルボキシル基等を有する液状ポ
リブタジェン樹脂、スチレン−７リルアルコール系樹脂
、アクリル樹脂等を挙げることができる。

また、上記カチオン性樹脂としては、例えば、エポキシ
樹脂（エポキシ化ポリブタジェン等）のエポキシ基を、
第１又は２級アミンで付加及び開環させ、有機酸で中和
して、水溶性にした樹脂、前記エポキシ樹脂を一部アミ
ンで開環した後、有機酸と反応させた樹脂等を挙げるこ
とができる。

而して、本発明は、スルーホールプリント配線板の製法
において、前記基板に前記樹脂の電着塗料溶液を用いて
電着塗装を行うに際し、該電着塗料溶液を、被塗面即ち
基板表面における流速が０゜１〜５０ｃｍ／秒、好まし
くは０．５〜２０ｃｍ／秒となるように流動させるもの
である。

上記流速が過小であると、電着塗装時に被塗面で発生す
るガス（カチオン性樹脂からなる電着塗料溶液の場合は
水素、アニオン性樹脂からなる電着塗料溶液の場合は酸
素）の気泡が塗膜中に残留し、塗膜の加熱硬化後にピン
ホールが発生するため、エツチング処理時に回路パター
ンの銅層が腐蝕されたり、また、電＠塗装時に塗膜とそ
の近傍で発生する熱（ジュール熱）のため、塗膜の粘性
が低下し膜厚が異常に増大して、微細パターン間におい
て塗膜が重なり合い、所定のパターンの電着塗装樹脂膜
を得難くなる。

また、流速が過大であると、被塗面に析出形成された塗
膜が電着塗料により再溶解したり、塗料の凝集、沈着が
妨げられるため、膜厚が不十分となる。特に、基板端部
及びスルーホールのエツジ部において膜厚が不十分とな
ることが多い。

電着塗料溶液の流動は、被塗面における流速が上記範囲
となる方法であれば特にその方法に制限されるものでは
なく、例えば第１図に示す如き装置を用いて次のように
電着塗料溶液を循環させる方法により行うことができる
。

第１図に示す装置は、電着塗料浴槽１、該電着塗料浴槽
１の上部側面に隣接して設けたオーバーフロー槽２、及
び上記電着塗料浴槽１と上記オーバーフロー槽２とをポ
ンプ３を介して連結するバイブ４を具備しており、上記
電着塗料浴槽１には、底部に一定間隔で多数の上向きの
ノズル（図示せず）が配されている。また、上記電着塗
料浴槽１は、該槽１内の電着塗料溶液がオーバーフロー
した場合上記オーバーフロー槽２内に流入するようにな
してあり、上記オーバーフロー槽２内の電着塗料溶液Ｅ
を、上記ポンプ３により上記バイブ４を介して上記ノズ
ルから上記電着塗料浴槽１に供給、循環し得るようにな
しである。従って、この装置によれば、電着塗装の実施
に際し、電着塗装すべき基板を上記槽１内に浸漬し、上
記電着塗料浴槽１及び上記オーバーフロー槽２を電着塗
料溶液Ｅで満たし、上記オーバーフロー槽２内の電着塗
料溶液Ｅを上記ポンプ３により上記ノズルから上記電着
塗料浴槽１に供給すれば、上記電着塗料浴槽１内の電着
塗料溶液Ｅは上方に流動し、上記オーバーフロー槽２に
流入し、上記ポンプ３により上記バイブ４を経て上記ノ
ズルから上記電着塗料浴槽１に供給、循環される。この
ようにして、電着塗料溶液Ｅは上記電着塗料浴槽１内を
流動しながら上記基板表面を所定の流速で通過する。こ
の電着塗料溶液の流速の調整は、オーバーフロー量を調
整することにより行うことができる。尚、第１図に示す
装置を用いた場合における電着塗料溶液の流速は、電着
塗料溶液の単位時間当たりのオーバーフロー量を電着塗
料浴槽ｌの水平方向の断面積で割ることにより算出され
る。

本発明における基板の電着塗装は、電着塗料溶液を上記
流速で流動させる以外は公知の方法に準じて行うことが
できるが、塗装温度が１０〜４０℃、特に２０〜３０°
Ｃで、印加電圧が３０〜１５０■、特に５０〜１００ｖ
の条件下に行うことが好ましい。

本発明において、上述の如くして電着塗装を行った後の
処理は、通常の電着塗装によるスルーホールプリント配
線板の製造方法に４岨すればよく、その結果、目的とす
るスルーホールプリント配線板を得ることができる。

例えば、基板として逆パターンのレジスト被覆層の形成
された基板を用いた場合には、上述の如くして電着塗装
を行って電着塗装樹脂膜を形成した後、上記逆パターン
のレジスト被覆層を除去し、次いで該レジスト被覆層の
除去によって露出した銅メッキ層及び銅張層をエツチン
グにより除去し、然る後、電着塗装樹脂膜を除去するこ
とにより、スルーホールの銅メッキ層により電気的に導
通されているスルーホールプリント配線板が得られる。

また、基板として逆パターンのレジスト被覆層の形成さ
れていない基板を用いた場合には、電着塗装後、基板両
面に形成された電着塗装樹脂膜を除去し、次いで基板両
面に得ようとするパターンのレジスト被覆層を形成した
後、該レジスト被覆層の形成されていない箇所の銅メッ
キ層及び銅張層をエツチングにより除去し、然る後、上
記レジスト被覆層及びスルーホールに形成された電着塗
装樹脂膜を除去することにより、スルーホールの銅メッ
キ層により電気的に４通されているスルーホールプリン
ト配線板が得られる。

〔実施例〕

以下に、本発明における電着塗装に用いられる電着塗料
溶液及び基板の製造例、及び本発明の実施例を挙げ、本
発明を更に詳しく説明する。

製造例１ ヱ匪」」」■「釦良Δ匡装 大豆油脂肪酸（酸価１５５）６２０ｇ、ロジン（酸価１
７０）５００ｇ、トール油脂肪酸（酸価１７０）６００
ｇ、リノール酸１４０ｇ、リルン酸１４０ｇ及び無水マ
レイン酸３００ｇを２００℃、窒素雰囲気下で３時間反
応させた後、１００℃迄冷却し、この反応液にキシレン
１５０ｍｌ。

ペンタエリスリトール１０００ｇ及び無水トリメリット
酸９００ｇを加え、再び１５０℃迄加熱し、酸価が１０
０となった時点で反応を停止して冷却した。この間キシ
レンは減圧で除去した。次いで、７０℃迄冷却したら、
イソプロピルアルコール６８０ｇ及びトリエチルアミン
５００ｇを加え溶解させ、固形分約７０重量％の変性ア
ルキド樹脂溶液を得た。

帯着樹肥　　　の３ 上記の変性アルキド樹脂溶液１００ｇに水溶性メラミン
樹脂〔三井東圧化学特製、ニーパン１６５（不揮発分７
０％））６０ｇと水溶性シリコーン樹脂〔東しシリコー
ン（株製、ＳＨ２９ＰＡ）２ｇを加えよく混合し、更に
酸化チタン２０ｇ及びクレー２０ｇ（何れも平均粒径５
０μｍ）を加えてよく混合し、電着樹脂組成物を得た。

工量塗杜生建蚕 上記の電着樹脂組成物に不揮発分１５％となるように水
を加え、水分散後、ｐＨが８．２となるようにトリエチ
ルアミンを添加し、アルキド樹脂型電着学科溶液を得た
。

製造例２ ガラスエポキシ両面銅張板（３５ｃｍＸ　３５ｃｍ。

厚さ１．６ｍｍ）の所定箇所に０．４ｍｍ孔径のスルー
ホール２０００個を開孔し、スルーホールの孔壁部及び
両面銅張層上に銅メッキを施して、銅メッキ層を形成し
た後、エツチングレジストインク〔山栄化学■製、エン
チングレジスト５ＥＲ−４２００〕を印刷して逆パター
ンのレジスト被覆層を形成し、得ようとするパターン（
最小幅１００μｍ、パターン間隔１５０．ｃａｍ）の銅
メッキ層が露出した基板を得た。

実施例１ 第１図に示す如き装置を用いて、上記製造例１で得られ
たアルキド樹脂型電着塗料溶液を循環させ、咳電着塗料
溶液中に、上記製造例２で得られた逆パターンのレジス
ト被覆層の形成された基板を垂直に浸漬した。基板表面
における電着塗料溶液の流速を１．０ｃｍ７秒に調整し
た後、基板の銅露出部分を陽極、電着塗料溶液中に浸漬
したステンレス板を陰極として、直流７０Ｖの電圧を１
分間印加して電着塗装を行い、電着塗装樹脂膜を銅露出
部分上に形成した。

次いで、基板を引き上げた後、流水で１分間洗浄して、
付着した電着されていない電着塗料溶液を除去し、水切
り乾燥後、熱風乾燥器により１３０℃、２０分間で電着
塗料を加熱硬化させた。

基板を冷却後、４０℃の４％水酸化ナトリウム水溶液中
に２分間浸漬して逆パターンのレジスト被覆層を除去し
た後、５０℃の４０Ｂｅ塩化第２鉄水溶液に５分間浸漬
し、回路不用部の銅層を溶解除去した。

次いで、水洗、水切り後、５％水酸化ナトリウム水溶液
９０重量部及びジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル１０重量部からなる５０℃の刊離液に５分間浸漬して
電着塗装樹脂膜を：？、１）離除去し、水洗乾燥して、
銅張層と銅メッキ層によって電気的に導通されているス
ルーホールプリント配線板を得た。

このスルーホールプリント配線板は、１）１）層表面に
ピンホール等の腐蝕がなく、微細パターンが精度良く形
成されていた。

比較例１ 電着塗料）３液を流動させない以外は実施例１と同様に
電着−逆パターン剥離−エソチングー電着塗装樹脂膜剥
離処理を行い、スルーホールプリント配’ｌｆＡ板を得
た。

このスルーホールプリント配線板は、スルーホールラン
ド部の銅層表面に多数のピンホール状の腐蝕が認められ
、また線幅１００μｍのパターン間において、逆パター
ンのレジスト被覆層上で電着塗料樹脂膜が重なったこと
により正常なエッチング処理ができないことによる回路
の短絡が認められた。

比較例２ 電着塗料溶液の流速を６０ｃｍ／秒に調整した以外は実
施例１と同様に電着−逆パターン剥離−エツチング−電
着塗装樹脂膜剥離処理を行い、スルーホールプリント配
線板を得た。

このスルーホールプリント配線板は、基板端部及びスル
ーホールエツジ部に形成された電着塗料樹脂膜のｖ！、
厚が不十分なため、これらの部分の銅層が腐蝕されてい
た。

比較例３ 電着塗料溶液の流速を１００ｃｍ／秒に調整した以外は
実施例１と同様に電着−逆パターン剥離−エソチングー
電着塗装樹脂膜剥離処理を行い、スルーホールプリント
配線板を得た。

このスルーホールプリント配線板は、銅層表面にピンホ
ール等は認められなかったが、形成された電着塗料樹脂
膜が部分的に極度に薄いため、逆パターンのレジスト被
覆層の剥離時に密着性の不足により電着塗装樹脂膜の一
部が剥離したことに起因する断線が認められた。

〔発明の効果〕

本発明のスルーホールプリント配線板の製法によれば、
電着塗装樹脂膜を所定箇所に精度良く形成できるため、
高性能のスルーホールメッキ配線板を実質的に製品不良
を生じることなく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のスルーホールプリント配線板の製法
における電着塗装の実施に用いられる装置の概略を本発
明の実施態様と共に示すフローシートである。 １・・電着塗料浴槽　　２・・オーバーフロー槽３・・
ポンプ　　　　　４・・パイプ Ｅ・・電着塗料溶液

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）スルーホールの銅メッキ層により導通した両面銅
   張基板上に、電着塗装により得ようとするパターンの電
   着塗装樹脂膜を形成するに際し、電着塗料溶液を、被塗
   面における流速が０．１〜５０ｃｍ／秒となるように流
   動させることを特徴とするスルーホールプリント配線板
   の製法。
2. （２）流速が０．５〜２０ｃｍ／秒である特許請求の範
   囲第（１）項記載のスルーホールプリント配線板の製法
   。
3. （３）基板が、その表面上に逆パターンのレジスト被覆
   層の形成されたものである特許請求の範囲第（１）項記
   載のスルーホールプリント配線板の製法。