JP3012622B1

JP3012622B1 - プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP3012622B1
Application number: JP10326553A
Authority: JP
Inventors: 努伍嶋
Original assignee: 富山日本電気株式会社
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: US6316731B1; JP2000151066A

Abstract

【要約】【課題】プリント配線板と露光印刷用フィルムの合わせ
精度を向上したプリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線用銅張り基板にスルーホール
用ホール穴明けと同時に基板の板端に基準マーク２と主
尺３を穴明けで設ける工程と、前記基板に銅めっき後感
光性レジストを塗布し、該第１の感光性レジスト上に前
記基準マーク２と主尺３と相対する位置に該基準マーク
合わせ用基準線５および副尺６をそれぞれ設けた露光用
印刷フィルム４を前記基準マーク２に基準マーク合わせ
用基準線５が合うように配置する工程と、前記感光性レ
ジストを露光して現像後、エッチングし導電回路パター
ンを形成する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造方法及びそれに使用する露光印刷用フィルムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板の製造工程においては、
スルーホールやビアホールと回路パターンとの位置関係
及びそれらとソルダーレジストパターンの位置関係の合
致性を確保することが重要な要素の一つとなっている。
この合致性が得られない場合、スルーホールと回路パタ
ーンの接続不良や、ソルダーレジストが半田付けの必要
なスルーホールの中に入ってしまったり、本来ソルダー
レジストで被覆されるべき回路パターンやスルホールが
露出する不具合が発生する。

【０００３】図９は、本来半田付け回路パターン１０に
接続されたスルーホール９上はソルダーレジスト１１が
逃げて印刷されるべきであるが、ソルダーレジスト１１
がずれて印刷されたたために露出すべきスルーホール９
とランド９ａがソルダーレジスト１１で覆われてしまっ
たプリント配線板の不良の例である。これは、ソルダー
レジストフィルムとパターンフィルムの合致性が、得ら
れないために生じた、プリント配線板の不良であり、プ
リント配線板のアッセッブリー工程で、半田付ができな
い状態となる。

【０００４】図１０は、ソルダーレジストフィルムとパ
ターンフィルムの合致性が得られ、ソルダーレジスト１
１が正常な合わせで形成されたプリント配線板の例であ
り、回路パターン１０に接続されたスルーホール９は、
ランド９ａの外周にソルダーレジスト１１が逃げて印刷
されている。

【０００５】この様に、スルーホールあるいはビアホー
ルと回路パターン及びソルダーレジストの相互間の合致
性は、プリント配線板の製作にあたって重要な要素であ
る。従来のプリント配線板の回路パターン形成は、まず
銅箔上にフォトレジストを被覆し、次いで回路パターン
模様が描かれた露光用マスクであるパターンフィルムを
そのフィルムに形成された基準マークをスルーホールあ
るいはビアホールに合わせて配置する。次いで、露光現
像して銅箔上にエッチングレジストを形成し、塩化第二
銅や塩化第二鉄水溶液等のエッチング液でエッチングし
て回路パターンが形成される。

【０００６】プリント配線板のソルダーレジストの形成
は、回路パターン形成と同様に、まずフォトレジストを
プリント配線板に被覆し、次いでソルダーレジスト形成
用の露光用マスクであるソルダーレジストフィルムをそ
のフィルムに形成された基準マークを回路パターン形成
と同時に形成されたプリント配線板上のマークに合致す
るように配置し、露光現像すると所定のソルダーレジス
トパターンがプリント配線板上に形成される。

【０００７】このように、従来のプリント配線板の回路
パターン形成およびソルダーレジスト形成のマスクフィ
ルムの合わせは、プリント配線板のスルーホールや該配
線板上に設けた基準マークに目視でマスクフィルムの基
準マークを合わせて行っているが、最近のプリント配線
板の高密度化、高精度化に伴って、そのような目視によ
る合わせ作業が困難となりつつある。

【０００８】プリント配線板のスルーホール、回路パタ
ーンおよびソルダーレジスト相互間の合致性を損なう、
もう一つの原因として次のような問題がある。即ち、プ
リント配線板は機械的加工時の応力あるいは、熱履歴に
よって伸縮（歪み）が発生し、その伸縮により、露光用
のマスクフィルムの合わせずれが助長される。このた
め、プリント配線板の機械的加工時の応力あるいは、熱
履歴による歪みに応じて、回路パターン及びソルダーレ
ジストパターン形成用の露光用マスクフィルムを補正す
る必要がある。

【０００９】この目的のため、例えば図８に示すよう
に、プリント配線板１の対向する辺の板端中央部に設け
た基準穴８間の距離を測定することにより、プリント配
線板の歪み量を算出し、プリント配線板の歪みに応じて
作画用プリンタで補正した露光用マスクフィルムが作成
されている。この補正されたマスクフィルムを使用して
露光印刷し、回路パターンあるいはソルダーレジストパ
ターンが形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のプリント配線板
に設けた基準穴間距離の変化量に合わせて露光用フィル
ムを補正する手法では、オフラインでプリント配線板の
歪みを計測するために、歪みの変化に対応するには、継
続的に測定を実施しなければならず、その都度補正量を
算出して補正の要否と補正量を確認せねばならず、工数
増加の原因、プリント配線板製造コストの増加の原因に
なっていた。このため、実際作業では、プリント配線板
の歪みが大きくなり、露光用フィルムの合わせが出来な
くなるまでは、プリント配線板の歪みを計測することは
行っていないのが実状であった。

【００１１】このオフラインでプリント配線板の歪みを
計測する方法を改善する方法として、プリント配線板製
作用フィルムの両端中央部と四端部に本尺と副尺より成
る合わせマークを設けた技術が特開昭６０−２４９３８
５号公報に開示されている。この技術では、例えばプリ
ント配線板の製作フィルムである回路パターンフィルム
の両端中央部と四端にノギスの本尺を十字形状にしたマ
ークを設け、ソルダーレジストパターンフィルムの両端
中央部と四端にノギスの副尺を十字形状にしたマークを
設け、両フィルム間のの合致性を調べるようにしてい
る。

【００１２】この技術は、パターンフィルムとソルダー
レジストフィルムのフィルム相互の合致性の確認におい
ては効果がある。しかし、プリント配線板の製造におい
ては、スルーホールあるいはビアホールと回路パター
ン、ソルダーレジストパターン相互の合致性も要求さ
れ、さらに上述のように、プリント配線板が機械的加工
応力や熱履歴により伸縮、歪みを生じる状況において
は、回路パターンフィルムとソルダーレジストフィルム
の相互の合致性をを確認するだけの上記技術では、製造
上十分とはいえない。

【００１３】プリント配線板においては、スルーホール
あるいはビアホールと、回路パターン、ソルダーレジス
トパターンの相互の合致性を確保するためには、最初に
形成されるスルーホールあるいはビアホールを基準とし
て、後工程の回路パターン及びソルダーレジストを形成
する必要があり、機械的加工時の応力や熱履歴による伸
縮や歪みに応じてフィルムを補正してフィルムをプリン
ト配線板に合致させる必要がある。

【００１４】本発明の目的は、プリント配線板への回路
パターンフィルムとソルダーレジストフィルムの合わせ
を容易にし、それらのフィルムのプリント配線板への合
わせ時にプリント配線板の歪みと、回路パターンフィル
ムあるいは又はソルダーレジストフィルムの補正量の合
致性を確認できると共に、それらのフィルムの補正量を
測定できるプリント配線板の製造方法を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
の製造方法の第１の構成は、プリント配線用銅張り基板
にスルーホール用あるいはビアホール用のホールを穴明
けすると同時に直交配列した複数の第２の穴から構成さ
れた基準マークを穴明けで形成する工程と、前記基板に
銅めっき後感光性レジストを塗布し、該感光性レジスト
上に前記基準マークと相対する位置に該基準マーク合わ
せ用基準線を設けた露光用印刷フィルムを前記基準マー
クに前記基準マーク合わせ用基準線が合うように配置す
る工程と、前記露光印刷用フィルムを介して前記感光性
レジストを露光して現像し前記基板上にエッチングレジ
ストパターンを形成してエッチングし導電回路パターン
を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００１６】本発明の上記第１の構成では、前記基準マ
ークを穴明けすると同時に前記基準マークの前記第２の
穴の一方の列から垂直方向の所定の距離の点を基準点と
し目盛線が前記第２の穴の前記一方の列に垂直な少なく
とも一つの本尺を前記基板の板端に穴明けで形成し、前
記露光印刷用フィルムの前記基板の前記本尺と相対する
位置に前記基準マーク合わせ用基準線に目盛線が垂直な
副尺を設ける。

【００１７】本発明のプリント配線板の製造方法の第２
の構成は、プリント配線用銅張り基板に複数のプリント
配線板を編集するプリント配線板の製造方法において、
前記基板にスルーホール用あるいはビアホール用の第１
の穴を穴明けすると同時に前記基板の中央部から板端方
向に直交配列した複数の第２の穴から構成された基準マ
ークを穴明けで形成する工程と、前記基板に銅めっき後
感光性レジストを塗布し、該感光性レジスト上に前記基
準マークと相対する位置に直交した該基準マーク合わせ
用基準線を設けた露光用印刷フィルムを前記基準マーク
に前記基準マーク合わせ用基準線が合うように配置する
工程と、前記露光印刷用フィルムを介して前記感光性レ
ジストを露光して現像し前記基板上にエッチングレジス
トパターンを形成してエッチングし導電回路パターンを
形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００１８】本発明の上記第２の構成では、前記基準マ
ークを穴明けすると同時に前記基準マークの前記第２の
穴の一方の列から垂直方向の所定の距離の点を基準点と
し目盛線が前記第２の穴の前記一方の列に垂直な少なく
とも一つの本尺を前記基板の板端に穴明けで形成し、前
記露光印刷用フィルムの前記基板の前記本尺と相対する
位置に前記基準マーク合わせ用基準線に目盛線が垂直な
副尺を設ける。

【００１９】本発明では、上記の構成により、プリント
配線用銅張り基板と露光用印刷フィルムの合わせが容易
にできるばかりでなく、上記主尺と副尺のずれの目視検
査により露光用印刷フィルムの補正量を求めることがで
き、プリント配線板の導電回路の形成が精度よくでき
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１〜図５は、本発明の第１の実
施の形態のプリント配線板の製造方法を説明するため図
であり、図１はプリント配線板上に設けられた基準マー
クと本尺の概略図、図２は回路パターンまたはソルダー
レジストの露光印刷用フィルム上に設けられたフィルム
合わせ用基準線と副尺の概略図を示す。これら、基準マ
ーク、基準マーク合わせ用基準線、本尺及び副尺は、プ
リント配線板の外形加工工程又は部品実装後で切断除去
される部分等、製品とはならない製品エリア外に形成、
描画されている。

【００２１】図３はプリント配線板に露光印刷用フィル
ムを合わせた状態を示す平面図と断面図であり、図４，
図５はプリント配線板の主尺と露光印刷用フィルムの副
尺の合わせ状態を示す拡大平面図である。

【００２２】まず、図１に示すように、プリント配線板
１にＮＣドリリングやレーザ穴明け法によるスルーホー
ルあるいはビアホールのホール（表示してない）形成と
同時に直交して直線状に２方向に延びるフィルムの合わ
せの基準マーク２をプリント配線板１の板端部に形成す
ると共に、これらの基準マーク２から所定の距離の点
（基準間隔Ａという）を基準点とし基準マークに垂直な
本尺３をプリント配線板１の所定の位置に複数個形成す
る。図１では本尺３はプリント配線板１の板端部中央部
に２個設けられている。基準マーク２および本尺３は直
径５０〜１００μｍの貫通穴または非貫通穴より構成さ
れる。

【００２３】次に、プリント配線板１全面には通常のス
ルーホールめっき方法で銅めっき（表示してない）が厚
さ２０〜３０μｍ形成される。

【００２４】この銅めっきを形成したプリント配線板１
に回路形成のための感光性エッチングレジストを、例え
ば電着法などで全面コーティング後、図２のような露光
用印刷フィルム４を配設して露光し、炭酸ナトリウム水
溶液等の現像液で現像してプリント配線板１にエッチン
グレジストを形成する。次いで、塩化第二銅または塩化
第二鉄水溶液等のエッチング液でエッチングしてプリン
ト配線板１に所定の回路パターン（表示してない）を形
成する。

【００２５】図２における露光印刷用フィルム４には、
図１のプリント配線板の基準マーク２および本尺３の相
対位置に基準マーク合わせ用基準線５（連続線）および
副尺６がそれぞれ設けられている。副尺６の目盛は連続
線でもプリント配線板の本尺の形状に合わせた円形等の
形状で描画してもよい。

【００２６】図３では、上記のプリント配線板１と露光
印刷用フィルム４を合わせた状態を示すものであるが、
露光印刷用フィルム４とプリント配線板１の位置合わせ
はプリント配線板１上の基準マーク２に露光印刷用フィ
ルム４の基準マーク合わせ用基準線５を目視で合わせる
ことで容易に行うことができると同時に、プリント配線
板の本尺３（本尺目盛３ａ）と露光印刷用フィルム４の
副尺６（副尺目盛６ａ）の相対的ズレ量から露光印刷用
フィルム４の補正量の適否が目視で判定できる効果が得
られる。

【００２７】図４，図５を参照してプリント配線板の本
尺目盛３ａに対する露光印刷用フィルム４の副尺目盛６
ａの間隔の設定方法と露光印刷用フィルム４の補正量を
求める方法を説明する。図４に示されるように、本尺目
盛３ａは、プリント配線板の基準マーク２から所定の距
離（基準間隔Ａ）の点を基準（図４の基準点７で示す）
として、プラス及びマイナスの向きに等間隔に目盛を形
成する。そして、露光印刷用フィルム４にはプリント配
線板と相対的な同じ位置のフィルム合わせの基準線５か
ら所定の距離（基準間隔Ｂ）を０点として、プラス及び
マイナスの向きに、本尺目盛３ａの間隔よりフィルム補
正量１ポイントに相当する間隔分広く等間隔に副尺目盛
６ａを描画する。例えば、基準間隔Ａを５００ｍｍ、フ
ィルム補正量１ポイントに相当する補正比率を０．０１
％、本尺目盛３ａの間隔を０．５０ｍｍとした場合、副
尺目盛６ａの間隔は、（本尺目盛の間隔）＋（基準の間隔）×（フィルム１ポ
イント相当補正比率）０．５０ｍｍ＋５００ｍｍ × ０．０１％から、０．５５ｍｍに設定される。プリント配線板の基
準マーク２とフィルムのフィルム合わせ用基準線５を合
わせて、フィルムを合わせると、プリント配線板とフィ
ルムの補正が正しければ、本尺目盛３ａの基準点７と副
尺目盛６ａの０点が合致する。

【００２８】プリント配線板１の歪みによりフィルムの
補正量が合致しなくなると、図５に示されるように、本
尺目盛３ａの基準点７と副尺目盛６ａの０点がずれるよ
うになる。このような場合には、本尺目盛３ａと副尺目
盛６ａが合致する副尺の最小値でフィルム補正量が測定
できる。図５の例では、補正量は＋２ポイントを示して
おり、この補正ポイントでフィルムを補正すればよいこ
とがわかる。

【００２９】本発明によると、オンライン上でプリント
配線板とフィルムの合致性を確認すると共に、合致して
いない場合、フィルムの補正量を読みとることができ
る。従って、フィルムを補正した上で露光印刷工事がで
き、より精度の高いフィルム合わせが可能となる。

【００３０】プリント配線板とフィルムの合わせの良否
及び、フィルム補正の良否は、プリント配線板にフィル
ム合わせの基準線と副尺が印刷の記録として残るため、
後でフィルムの合わせが精度良く行われたかを確認する
ことも可能である。

【００３１】上記では、回路パターン形成の場合のプリ
ント配線板と露光印刷用フィルムの合わせについて説明
したが、ソルダーレジスト形成の場合のプリント配線板
と露光印刷用フィルムの合わせについても、上記と同様
な方法で行うことができる。次に本発明の第２の実施の
形態のプリント配線板の製造方法について図６を参照し
て説明する。図６は、１枚の基板に４個のプリント配線
板１が編集された集合プリント配線板１ａと露光印刷用
フィルム４の合わせ方法を説明するための図である。集
合プリント配線板１ａの基準点を基板の中心に配置し、
集合プリント配線板の基準マーク２ａ及び基準マーク合
わせ用基準線５ａを十字状に形成、描画している。ま
た、副尺３及び本尺６を基板の板端中央部の４箇所に配
置している。本実施の形態における基準マーク２ａ、基
準マーク合わせ用基準線５ａ、副尺３及び本尺６は上記
の第１の実施の形態と同様な方法で形成される。本構成
においては、上下及び左右それぞれ独立して補正量が確
認でき、より高精度にフィルムの合わせが可能である。

【００３２】次に本発明の第３の実施の形態について図
７を参照して説明する。図７（ａ）はプリント配線板と
露光印刷用フィルムの合わせた状態の平面図で、図７
（ｂ）は図７（ａ）の主尺と副尺の拡大平面図である。
図７においては、上記第１、第２の実施の形態における
主尺３および副尺６の目盛を、目盛線とは９０゜方向
に、ある間隔でオフセットさせて配置している。目盛を
目盛線上に配置した場合、互いに重ならないように、あ
る間隔が必要となるが、目盛がオフセットして配置され
ているため、互いに重なる間隔に設定してもよく、捨て
板と呼ばれる製品とはならない部分の面積を少なく出来
る効果がある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、プリ
ント配線板と露光印刷用フィルムの板端等の相対した位
置に直交した位置合わせマークを設けるとともに、プリ
ント配線板の板端の中央部等に本尺を設け、また露光印
刷用フィルムのプリント配線板に相対する位置に副尺を
設けることにより、プリント配線板と露光印刷用フィル
ムの板位置合わせが高精度にできると同時に、露光印刷
用フィルムのプリント配線板に対する補正量を目視によ
り容易に求めることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の
製造方法におけるプリント配線板上に設けられた基準マ
ークと本尺の概略平面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の
製造方法における回路パターンまたはソルダーレジスト
の露光印刷用フィルム上に設けられたフィルム合わせ用
基準線と副尺の概略平面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の
製造方法におけるプリント配線板と露光印刷用フィルム
を合わ状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面
図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の
製造方法におけるプリント配線板の主尺と露光印刷用フ
ィルムの副尺の合わせ状態を示す拡大平面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の
製造方法におけるプリント配線板の主尺と露光印刷用フ
ィルムの副尺の合わせ状態を示す拡大平面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態のプリント配線板の
製造方法における集合プリント配線板と露光印刷用フィ
ルムの合わせ方法を説明するための図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態のプリント配線板の
製造方法を説明するための図で、（ａ）はプリント配線
板と露光印刷用フィルムの合わせた状態の平面図、
（ｂ）は（ａ）の主尺と副尺の拡大平面図である。

【図８】従来技術におけるプリント配線板の歪み量を測
定する方法を説明するための平面図である。

【図９】従来技術におけるソルダーレジストフィルムと
パターンフィルムの合致性が、得られないために生じた
たプリント配線板の不良の平面図である。

【図１０】従来技術におけるソルダーレジストフィルム
とパターンフィルムの合致性が、得られた場合のプリン
ト配線板の平面図である。

【符号の説明】

１プリント配線板１ａ集合プリント配線板２，２ａ基準マーク３本尺３ａ本尺目盛４露光印刷用フィルム５，５ａ基準マーク合わせ用基準線６副尺６ａ副尺目盛７基準点８基準穴９スルーホール１０回路パターン１１ソルダーレジスト

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント配線用銅張り基板にスルーホー
ル用あるいはビアホール用の第１の穴を穴明けすると同
時に前記基板の板端の所定箇所に直交配列した複数の第
２の穴から構成された基準マークおよび前記第２の穴の
一方の列から垂直方向の所定の距離の点を基準点とし目
盛線が前記第２の穴の前記一方の列に垂直な少なくとも
一つの本尺とを穴明けで形成する工程と、前記基板に銅
めっき後感光性レジストを塗布する工程と、前記感光性
レジスト上に前記基準マークと相対する位置に該基準マ
ーク合わせ用基準線および前記基板の前記本尺と相対す
る位置に前記基準マーク合わせ用基準線に目盛線が垂直
な副尺を設けた露光用印刷フィルムを前記基準マークに
前記基準マーク合わせ用基準線が合うように配置する工
程と、前記露光印刷用フィルムを介して前記感光性レジ
ストを露光して現像し前記基板上にエッチングレジスト
パターンを形成してエッチングし、導電回路パターンを
形成する工程とを含むことを特徴とするプリント配線板
の製造方法。
【請求項２】前記露光印刷用フィルムの前記副尺の目
盛の間隔が、前記基板の前記本尺の目盛の間隔より広い
間隔であることを特徴とする請求項１記載のプリント配
線板の製造方法。
【請求項３】前記副尺の目盛の間隔が、前記基板の前
記本尺の目盛の間隔に前記基準マークと前記本尺の基準
点間の距離の所定の比率を加えた値である請求項１また
は２記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】前記本尺および前記副尺の目盛が各々の
目盛線に対して９０°方向にオフセットされて配置され
ている請求項１，２または３記載のいずれか一つのプリ
ント配線板の製造方法。
【請求項５】プリント配線用銅張り基板に複数のプリ
ント配線板を編集するプリント配線板の製造方法におい
て、前記基板にスルーホール用あるいはビアホール用の
第１の穴を穴明けすると同時に前記基板の中央部から板
端方向に直交配列した複数の第２の穴から構成された基
準マークおよび前記第２の穴の一方の列から垂直方向の
所定の距離の点を基準点とし目盛線が前記第２の穴の前
記一方の列に垂直な少なくとも一つの本尺とを穴明けで
形成する工程と、前記基板に銅めっき後感光性レジスト
を塗布する工程と、前記感光性レジスト上に前記基準マ
ークの前記第２の穴の中心を結ぶ線と相対する位置に該
基準マーク合わせ用基準線および前記基板の前記本尺と
相対する位置に前記基準マーク合わせ用基準線に目盛線
が垂直な副尺を設けた露光用印刷フィルムを前記基準マ
ークの前記第２の穴の中心を結ぶ線に前記基準マーク合
わせ用基準線が合うように配置する工程と、前記露光印
刷用フィルムを介して前記感光性レジストを露光して現
像し前記基板上にエッチングレジストパターンを形成し
てエッチングし導電回路パターンを形成する工程とを含
むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項６】前記露光印刷用フィルムの前記副尺の目
盛の間隔が、前記基板の前記本尺の目盛の間隔より広い
間隔であることを特徴とする請求項５記載のプリント配
線板の製造方法。
【請求項７】前記副尺の目盛の間隔が、前記基板の前
記本尺の目盛の間隔に前記基準マークと前記本尺の基準
点間の距離の所定の比率を加えた値である請求項５また
は６記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項８】前記本尺および前記副尺の目盛が各々の
目盛線に対して９０°方向にオフセットされて配置され
ている請求項５，６または７記載のいずれか一つのプリ
ント配線板の製造方法。
【請求項９】前記基板の前記本尺と前記露光用印刷フ
ィルムの前記副尺の目盛のずれ量から前記露光用印刷フ
ィルムを補正することを特徴とする請求項１または５記
載のプリント配線板の製造方法。