JPS6384192A - 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、所望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、従来一般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
の工夫はなされておらず、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（以下、基板という場合には
、この両面銅張基板をいう）上へのエツチングレジスト
の形成に利用した場合、下記■〜■等の不良が生じる問
題点がある。

■電＠塗料としてアニオン性樹脂の塗料を用いた場合に
は、電着塗装処理時に陽極（即ち裁板表面）に発生する
酸素のため、基板の銅層表面が酸化し、ｖ４層表面に焼
け（変色）が発生する。このような焼けは、電流が集中
する給電部に近い所はど強く発生し、通常の酸洗及び研
磨では容易に落とすことができない。

■上記■の銅層表面の焼け（酸化皮膜）は電気抵抗とし
て働くため、電着塗装樹脂膜（エツチングレジスト）の
厚みにむらを生ずる。即ち、給電部に近い所はど、酸化
皮膜が厚くなるため電着塗装樹脂膜が薄くなる傾向があ
る。

■下記（ａｔ〜（Ｃ１のような場合には、給電部の温度
が異常に上昇して、その付近の銅層が溶断してしまうこ
とがある。

（ａｌ給電部の接点の接触面積が小さく、その部分に異
常に電流が集中した場合。

（ｂｌ給電部が電着塗料浴槽外に露出して比熱の小さい
空気と接触している場合。

ｆＣ１大サイズの基板又はパターン（銅層）の占める割
合が大きな基板で初朋電゛流が通常より特に多く流れた
場合。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前記問題点を解決すべく種々検討した結
果、電着塗装時に電圧を一気に印加せずにＱＶから徐々
に設定電圧迄上昇させて、電圧印加直後に流れる初３Ｉ
Ｉ＋電流値を一定値以下に抑えることにより、前記問題
点が解決され、所望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し得ることを知見
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、初期電流値が５Ａ／ｄｎ＋”以下とな
るように設定電圧迄徐々に電圧を印加することを特徴と
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！ｌａ＋ｉ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Ｒ（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銅メツ
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〕樹脂の塗料が挙げられる。

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（、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（、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−ア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、を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？８液を用い
て電着塗装を行うに際し、初期電流値が５Ａ／ｄｍ”以
下、好ましくは１〜３Ａ／ｄｍ２となるように設定電圧
迄徐々に電圧を印加するものであり、初期電流値を５Ａ
／ｄｎ＋”以下とすることにより前述の問題点を解決で
きる。

徐々に電圧を印加する方法としては、電気的な方法（例
えば、サイリスク制御による方法等）と機械的な方法（
例えば、Ｏｖ〜設定設定電圧圧電圧なる接点を段階的に
設けて電気的又は機械的に切り換える方法等）が挙げら
れ、サイリスク制御により本発明を実施した場合には、
初期電流値を、−気に電圧を印加した場合の１／１０程
度に抑えることができ、この場合、設定電圧に到達する
時間を調節すれば更に初期電流値を小さくすることも可
能である。

サイリスタ制御により本発明を実施した場合の典型的な
電圧及び電流の経時的変化を第１図に示す。また、電圧
の異なる接点の切り換えにより本発明を実施した場合の
典型的な電圧及び電流の経時的変化を第２図に示す。

第１図及び第２図から明らかなように、徐々に電圧を印
加すると、電極間の抵抗が小さい初期においては、印加
電圧が小さいため電流もそれほど流れず、電圧が上昇し
てきた頃には、基板表面に形成された電着塗装樹脂膜が
抵抗として働くためやはり大電流は流れない。尚、電圧
を一気に印加すると、電圧を一気に印加した場合の典型
的な電圧及び電流の経時的変化を示す第３図から明らか
なように、印加直後においては電極間の抵抗が小さいた
め大電流が流れ、電圧印加直後に流れる初期電流値が、
５Ａ／ｄｍ”を超えると、本発明の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ない。

本発明における電圧の印加は、設定電圧等にもよるが、
通常、２〜３０秒で設定電圧に到達するように行うこと
が好ましく、例えば、上記の電気的方法を用いれば、設
定電圧に到達する時間のコントロールを比較的楽に行う
ことができる。設定電圧は、通常、２０〜２００ｖであ
る。

本発明における基板の電着塗装は、徐々に電圧を印加す
る以外は公知の方法に準じて行うことができる。

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
線板の製造方法に準ずればよく、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。

〔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■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 アルキド樹脂溶ンの調＋１ 大豆油脂肪酸（酸価１５５）６２０ｇ、ロジン（酸価１
７０）５００ｇ、トール油脂肪酸く酸価１７０）６００
ｇ、リノール酸１４０ｇ、リツレン酸１ａｏｇ、＆び無
水マレイン酸３００ｇを２０ｏ’ｃ、窒素雰囲気下で３
時間反応させた後、１０Ｑ　’Ｃ迄冷却し、この反応液
にキシレン１５０ｍ１、ペンタエリスリトール１０００
ｇ及び無水トリメリット酸９００ｇを加え、再び１５０
　’Ｃ迄加熱し、酸価が１００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０次
いで、７０℃迄冷却したら、イソプロピルアルコール６
８０ｇ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。

Ｖ着樹脂組　　の調−＋１ 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■製、ニーパン１６５　（不揮発分
７０％））６０ｇと水溶性シリコーン樹脂〔東しシリコ
ーン■製、Ｓｌ−＋２９ＰＡ）２ごを加えよく混合し、
更に酸化チタン２０ｇ及びクレー２０ｇ（何れも平均粒
径５０μｍ）を加えてよく混合し、電着樹脂組成物を得
た。

１）座且■建浴 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塗料溶液を得た
。

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、エツ
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１５０μｍ）の銅メッ
キ層が露出した基板を得た。

実施例１ 上記製造例１で得られたアルキド樹脂型電着塗料溶液中
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浸漬した。

次いで、基板のｆｆＩＲ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、サイリスク制御
による方法により、０■から設定電圧（７０Ｖ）迄１５
秒間かけて徐々に電圧を印加し、設定電圧に到達後、該
電圧に２分間保持して電着塗装を行い、電着塗装樹脂膜
を基板の銅露出部分上に形成した。この時、基板のＩＡ
露出部分に流れた初期ＴＬ流値は、１．５　Ａ　／ｄｍ
”であった。

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℃の剥離液に５分間浸漬して
電着塗装樹脂膜を剥離除去し、水洗乾燥して、銅張層と
銅層・ツ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−ホールプリント配線キ反は、パターンの銅層
表面に酸化等の異常が認められず、微細パターンが精度
良く形成されていた。

比較例１ 設定電圧７０Ｖで、電圧を一気に印加した以外は実施例
１と同様に電着−逆パターン剥離−エノチングー電着塗
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。電着塗装時、基板の銅露出部分に流れた初期電
流値は、７Ａ／ｄｍ”であった。

このスルーホールプリント配線板は、パターンの銅層表
面が酸化のため変色しており、また一部で銅層が溶断し
たことによ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は、電着塗
装時に流れる初期電流値を５Ａ／ｄｍ”以下となるよう
に実施するもので、本発明によれば、所望のスルーホー
ルメッキ配線板を、実質的に製品不良を生じることなく
、特に電着塗料としてアルキド樹脂を用いた場合にパタ
ーン精度良く製造することができる他に、整流器を小容
量にすることができ、それに付帯する配線ケーブル等も
細くてすむので、全体として設備費が安くなる等のメリ
ットも奏される。

【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
における電着塗装において、サイリスタ制御による方法
により徐々に電圧を印加した場合の典型的な電圧及び電
流の経時的変化を示すグラフ、第２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におい
て、電圧の異なる接点を切り換える方法により徐々に電
圧を印加した場合の典型的な電圧及び電流の経時的変化
を示すグラフ、第３図は、スルーホールプリント配線板
の製法における電着塗装において、電圧を一気に印加し
た場合の典型的な電圧及び電流の経時的変化を示すグラ
フである。 特許出願人　　　宇部興産株式会社 第１図 時間を 第２図　　　　　第３図

Claims (4)

【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、初期電流値が５Ａ／ｄ
   ｍ＾２以下となるように設定電圧迄徐々に電圧を印加す
   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）電圧の印加を、２〜３０秒で設定電圧に到達する
   ように行う特許請求の範囲第（１）頂記載のスルーホー
   ルプリント配線板の製法。
3. （３）設定電圧が、２０〜２００Ｖ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
   。
4. （４）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。