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Vol.013 プリント基板の達人

2004/08/03

レジストの塗布工程

  
 エッチングが終了した基板は、基板材(うすい黄色)の上にきらきらと黄金色に
輝く銅箔のパターンが走っています。
このままでも使用できますが、銅箔はすぐに酸化してしまいますし、パターン間に
ゴミが入り込めば、ショートとなります。
軽いショックでも銅箔が剥がれてしまい、断線となるため、テスト用ならば問題
ありませんが、製品として使用するとなると、このままでは不十分です。

 また、部品を実装する際に使用するランドやスルーホール、パッドにはハンダを
メッキしなくてはなりません。
エッチングが終了した状態でメッキを行うと、銅箔部分がすべて剥き出しになって
いますので、パターン全体にハンダがメッキされてしまいます。
そこで、ハンダがメッキされる部分とメッキされずに保護される部分に分離する
必要があります。
 
 そこで基板に塗布されるのが、ソルダレジストです。
 ソルダレジストには2種類あります。

 <フィルム状ソルダレジスト>
 ソルダレジストがフィルム状になっています。本メルマガ第7号でご説明致し
 ました「ドライフィルム」と同じように、ラミネーターと呼ばれる真空圧着機で
 基板にソルダレジストフィルムを貼り付けます。設備が高額であることと、
 フィルムの保管が面倒なことから、あまり利用されていません。
 
 <液状ソルダレジスト>
 液体のソルダレジストです。ほとんどの工場では、作業性が良く、均一に塗布
 し易いとの事から、液状のソルダレジストを使用しています。塗布する方法に
 よって3つに分類されます。
 
 ・スクリーン印刷法
 繊維性のスクリーンを基板上に乗せてから、スクリーン上に液状ソルダレジスト
 を乗せて、スキージ(ゴム板)で伸ばしながら加圧することにより透過印刷する
 方法です。シルク文字印刷とまったく同じ方法です。
 
 ・スプレー法
 液状ソルダレジストをノズルから噴霧して塗布する方法です。均一に塗布する
 ことができますが、ロスが多いのが問題です。

 ・カーテンコート法
 液状ソルダレジストを、ナイアガラの滝のようにカーテン状に落下させ、その
 中に基板を通過させることによって基板全面にレジストを塗布する方法です。
 スプレー法は液状レジストを霧状にしますが、カーテンコート法は、液体その
 ままを落下させます。

 上記のいづれかの塗布方法で、基板全面にソルダレジストを塗布します。
その後、オーブンに入れて、完全にソルダレジストを硬化させます。

 次に、ハンダメッキを行う箇所(ランド、スルーホール、パッドなど)に
塗布されているソルダレジストを抜かなくてはなりません。ソルダレジストは
紫外線に当たると硬化する性質を持っていますので、パターン形成で行った
露光・現像と同様の工程となります。

 全面にソルダレジストが塗布された基板にフィルムを重ね合わせ、露光します。
すると、紫外線の当たらなかった部分(ランド、スルーホール、パッド)は硬化
しませんので、現像工程で使用されるアルカリ性水溶液によって、ソルダレジ
ストが溶解されます。ソルダレジストが抜かれた部分の下部に銅箔があれば、ハン
ダがメッキされ、部品が実装できるようになります。

 以上で「ソルダレジスト塗布工程」が終了です。

 さて、12回に渡り基板製造に関する話題を書き連ねて参りましたが、今後で
最終回となります。ご精読、ありがとうございました。

 次号からは、内容を刷新し、「D2CAD」作者山下氏による「D2CADの使い
方」をお送りします。ご期待ください!
           http://www.yansoft.com/d2cad/