JP4316270B2

JP4316270B2 - Solder resist film-formed circuit board and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4316270B2
Application number: JP2003082615A
Authority: JP
Inventors: 乙彦平田; 徳文服部
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP2004296465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソルダーレジスト膜が形成された回路基板で、特に回路導体の厚さが厚い回路基板と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板上に部品を実装する方法としては、ハンダ付けによる方法が一般的である。この方法は、回路基板表面の部品を実装する箇所に、予めハンダを付着させておき、部品を実装する際に、このハンダを溶融させて部品を回路導体にハンダ付けするものである。この方法において、回路基板の所定の箇所にハンダを付着させる工程では、回路基板表面に、ハンダを付着させる部分を除いて、ソルダーレジスト膜を形成し、その後、ソルダーレジスト膜のない部分にハンダを付着させる方法が一般に採用されている。
【０００３】
ソルダーレジスト膜を形成した回路基板は従来、次のようにして製造されている。まず銅張り積層板の銅箔表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、感光性ドライフィルムを所定のパターンに露光し、現像することにより、感光性ドライフィルムにより所定の回路パターンを形成する。次に感光性ドライフィルムをマスク（エッチングレジスト膜）として銅箔をエッチングすることにより、所定パターンの回路導体を形成する。次に回路導体上の感光性ドライフィルムを除去した後、回路基板上にソルダーレジストを塗布して、所定のパターンのソルダーレジスト膜を形成する。ソルダーレジスト膜は、当該膜が形成されていない部分にのみハンダを付着させ、当該膜が形成されている部分にはハンダが付着しないようにするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、回路基板への部品の実装は高密度化しており、ソルダーレジスト膜に対しても、そのパターンの微細化が要求されている。微細なソルダーレジスト膜パターンを形成するためには、フォトリソグラフィー法が採用されている。
【０００５】
フォトリソグラフィー法は、有機溶剤等により希釈した液状の感光性樹脂組成物を、スプレー塗装、ロールコーター塗装、カーテンコーター塗装などの方法により回路基板表面に塗布して塗膜を形成した後、露光、現像して、パターン化する方法である。
【０００６】
ところで自動車等では、搭載する補機類の増加や大容量化、アクセサリ類の増加にともない、電気系統に用いられる回路基板に対しても大きな電流が流せるようにすることが要求されている。これに対応するためには、回路基板上の回路導体の厚さを厚くすること（厚い銅箔を使用すること）が有効である。
【０００７】
しかしながら回路導体の厚さを厚くすると、ソルダーレジスト膜を形成した際に、回路導体のエッジ部をソルダーレジスト膜で十分に被覆することができず、その結果、回路導体のエッジ部にもハンダが付着してしまうという問題が生じる。この問題は特に回路導体の厚さが120μm以上になると顕著になる傾向がある。
【０００８】
図５は上記の問題を説明するための回路基板の断面図である。回路基板１は、絶縁基板２上にパターンエッチング等により回路導体３を形成したものである。回路基板１の表面には、ハンダを付着させる部分（回路導体３の表面の一部であるが図示省略）を除いて、ソルダーレジスト膜４が形成されている。回路導体３の厚さt₁が120μm以上になると、回路基板１表面の凹凸が激しくなるため、回路導体３のエッジ部３ａをソルダーレジスト膜４で確実に被覆することが難しくなる。その結果、回路導体のエッジ部３ａが一部露出して、そこにハンダが付着してしまい、隣り合う回路導体間の絶縁が十分に保てなくなったり、回路導体の短絡が生じたりするおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、回路導体の厚さが120μm以上の回路基板で、回路導体のエッジ部にも良好なソルダーレジスト膜を形成したソルダーレジスト膜形成回路基板と、それを製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
回路導体のエッジ部にもソルダーレジスト膜を十分に被覆するためには、回路導体間の溝部を適当な溝埋め剤で埋めて、溝部の深さを浅くすることが有効である。回路導体間の溝部を溝埋め剤で埋めるにあたり、溝埋め剤の粘度を考慮すると、回路導体の厚さが厚い場合には、数回にわたって塗布作業を行なうことが必要となる。このようにして回路導体間の溝部を溝埋め剤で埋めてから、ソルダーレジスト膜を形成する場合、回路導体のエッジ部にも十分にソルダーレジスト膜を被覆できるようにするためには、回路導体の厚さと、回路導体間の溝部における塗膜の最小合計厚さとの間に関連性のあることを見いだした。
【００１１】
すなわち、本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板は、絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成した回路基板の、前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋め、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成し、前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さを前記回路導体の厚さよりも10μm以上薄くし、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差を80μm以内としたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成にすると、回路導体のエッジ部にも十分なソルダーレジスト膜を形成することができる。
【００１３】
本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板は、溝埋め剤が熱硬化性のソルダーレジストからなり、ソルダーレジスト膜が光硬化性又は熱硬化性のソルダーレジストからなるものであることが好ましい。
【００１４】
また本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板は、溝埋め剤がエポキシ樹脂を15重量％以上含有しているものであることが好ましい。
【００１５】
本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板は、次のような製造方法で製造することができる。
【００１６】
本発明の一つの好ましい製造方法は、絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成する工程と、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程と、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成する工程とを備え、
これらの工程で、前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さが前記回路導体の厚さよりも10μm以上薄くなるようにすると共に、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差が80μm以内となるようにし、
前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程では、前記溝に相当する部分に穴を形成したスクリーン印刷版を使用し、このスクリーン印刷版を回路導体上に載せ、スクリーン印刷版の穴を通して前記溝に溝埋め剤を埋める、
ことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の関連技術である一つの製造方法は、絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成する工程と、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程と、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成する工程とを備え、これらの工程で、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差を80μm以内となるようにし、前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程及びソルダーレジスト膜を形成する工程では、回路導体及び回路導体間の溝を覆うように溝埋め剤を塗布し、回路導体上に付着した溝埋め剤を除去し、残った溝埋め剤を加熱硬化させた後、表面を研磨して回路導体上に残存する溝埋め剤を取り除き、その後ソルダーレジストを塗布してソルダーレジスト膜を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の他の好ましい製造方法は、絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成する工程と、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程と、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成する工程とを備え、
これらの工程で、前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さが前記回路導体の厚さよりも10μm以上薄くなるようにすると共に、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差が80μm以内となるようにし、
前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程及びソルダーレジスト膜を形成する工程では、回路導体上のエッチングレジスト膜を残したまま溝埋め剤を回路基板全面に塗布した後、エッチングレジスト膜上の溝埋め剤をしごいて除去し、次に残された溝埋め剤を加熱硬化させた後、エッチングレジスト膜を、その上に付着している硬化した溝埋め剤と一緒に取り除き、その後ソルダーレジストを塗布してソルダーレジスト膜を形成する、
ことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の製造方法によれば、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋めて溝を浅くすることで、回路導体のエッジ部における段差を小さくすることができるので、回路導体のエッジ部をも含めて必要な部分にソルダーレジスト膜を良好に被覆することができる。
【００２０】
溝埋め剤としては、チキソトロピー性を持ったものが好ましく、具体的には熱硬化性のソルダーレジストを使用することが好ましい。溝埋め剤に光硬化性のソルダーレジストを使用すると、硬化後に、回路基板の伸縮によりクラックが入りやすい。溝埋め剤として使用する熱硬化性ソルダーレジストは、エポキシ樹脂を15重量％以上含有する組成物であることが好ましい。この場合、硬化系としてはフェノール硬化系やアミン硬化系などが考えられる。これら主剤及び硬化剤には必要により溶剤や顔料或いは適当な添加剤などを混合してもよい。また溝埋め剤としては、ＴＨ永久穴埋め剤、例えば太陽インキＨＢＩ−２００ＤＢ４も使用できる。一般的に永久穴埋め剤は熱硬化性ソルダーレジストよりも熱による伸縮量が小さいために表面レジストにクラックが入りにくい。
【００２１】
ソルダーレジストとしては、光硬化性又は熱硬化性のソルダーレジストを使用できる。光硬化性ソルダーレジストは、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋めた回路基板の表面に塗布して、乾燥した後、紫外線等の活性エネルギーを照射し、未露光部分をアルカリ性洗浄液などで除去して、所定のパターンに形成する。また熱硬化性ソルダーレジストを使用する場合は、上記のようなパターニング方法に代えて、予め塗布パターンが形成されたスクリーン印刷版を用いて、ソルダーレジストを所望のパターンに塗布した後、加熱硬化させて、ソルダーレジスト膜を形成してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板の一実施形態を示す。回路基板１は、絶縁基板２上にパターンエッチング等により回路導体３を形成したものである。回路導体３の厚さt₁は120μm以上である。回路導体３、３間の溝は溝埋め剤５で埋められ、回路導体３及び溝埋め剤５の表面には、ハンダを付着させる部分（図示省略）を除いたパターンでソルダーレジスト膜４が形成されている。回路導体３、３の間における溝埋め剤５及びソルダーレジスト膜４の最小合計厚さt _２は、回路導体３の厚さt₁よりも小さく、その差（t₁−t_２）が80μm以内になるように形成されている。このような構成にすると、回路導体３のエッジ部３ａにもソルダーレジスト膜４を十分な厚さに被覆することができ、エッジ部３ａへのハンダの付着を確実に防止できる。また（t₁−t_２）が10μm未満であると、回路基板１上に水が浸入したり、又は結露により水が発生した場合に、水が表面張力により水滴となり、回路導体３の間を短絡するおそれがある。10μm以上であると、水が溝内に広がって水滴にならず、また溝を伝って排水されるので、短絡するおそれがない。
【００２４】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、図１のようなソルダーレジスト膜形成回路基板を製造する方法の一実施形態を示す。この製造方法では、まず（Ａ）に示すように、絶縁基板２の表面に回路導体３を所定のパターンに形成した回路基板１を用意する。回路導体３の厚さは120μm以上である。次に（Ｂ）に示すように、回路導体３上にスクリーン印刷版６を載せ、その上でスキージ７を移動させて溝埋め剤５を塗布する。スクリーン印刷版６は回路導体３間の溝に相当する部分に予め穴６ａが形成されているので、スキージ７を移動させると、（Ｃ）に示すように、回路導体３間の溝の部分だけに溝埋め剤５が塗布される。溝埋め剤５としては熱硬化性穴埋め剤又は熱硬化性ソルダーレジストを使用するとよい。塗布する溝埋め剤５の量は、スクリーン印刷版６の穴６ａのメッシュ或いはスキージ回数により調節することができる。その後、加熱して溝埋め剤５を硬化させる。
【００２５】
次に回路導体３及び溝埋め剤５の表面に光硬化性ソルダーレジストを塗布し、（Ｄ）に示すようにソルダーレジスト膜４を形成する。その後、ソルダーレジスト膜４に、ハンダを付着させる部分を除いて、紫外線などの活性エネルギー線を照射し、未露光部分をアルカリ洗浄液等で除去して現像し、光硬化したソルダーレジスト膜４のパターンを形成する。
【００２６】
以上の工程で、回路導体３の厚さと回路導体３間における溝埋め剤５及びソルダーレジスト膜４の最小合計厚さとの差が80μm以内になるようにすると、回路導体３のエッジ部３ａにも機能上必要な厚さのソルダーレジスト膜４を形成することができる。回路導体のエッジ部３ａには少なくとも５〜10μm程度の厚さにソルダーレジスト膜が形成されていないと、当該エッジ部３ａへのハンダの付着を阻止することができないが、上記の条件、すなわち回路導体３の厚さと回路導体３間での溝埋め剤５及びソルダーレジスト膜４の最小合計厚さとの差が80μm以内の条件を満たしていれば、エッジ部３ａに５〜10μm以上の厚さにソルダーレジスト膜４を形成できることが実験で確かめられた。
【００２７】
回路導体３の厚さと、前記溝埋め剤５及びソルダーレジスト膜４の最小合計厚さとの差が80μmを超えると、回路導体のエッジ部に十分な厚さのソルダーレジスト膜を確保できず、この状態ではハンダを付着させる必要のない回路導体エッジ部にまでハンダが付着してしまうことが実験で明らかとなった。
【００２８】
一般的には、溝埋め剤及びソルダーレジストは１回塗りで約20〜30μm程度の厚さに形成できる。したがって回路導体３の厚さと回路導体３間における溝埋め剤５及びソルダーレジスト膜４の最小合計厚さとの差を80μm以内にするためには、回路導体の厚さが例えば200μmの場合、溝埋め剤を４〜５回塗布して硬化させた後、ソルダーレジストを１回塗布してもよいし、或いは溝埋め剤を３〜４回塗布して硬化させた後、ソルダーレジストを２回塗布してもよい。
【００２９】
また回路導体間の溝を溝埋め剤で埋めた後、予め所定のパターンに形成されたスクリーン印刷版を用いてソルダーレジストを塗布し、その後加熱硬化のみでソルダーレジスト膜を形成してもよい。この場合はソルダーレジストに光硬化成分が含まれていなくてもよい。また（t₁−t₂）が10μm未満であると、回路基板１上に水が浸入したり、又は結露により水が発生した場合に、水が表面張力により水滴となり、回路導体３の間を短絡するおそれがある。10μm以上であると、水が溝内に広がって水滴にならず、また溝を伝って排水されるので、短絡するおそれがない。
【００３０】
以上の製造方法によれば、回路導体間の溝が溝埋め剤によって埋められるので、回路導体のエッジ部における段差が小さくなる。このため回路導体の厚さが120μm以上と厚くても、ソルダーレジスト膜をほぼ一様な厚さに形成することができ、回路導体のエッジ部にもソルダーレジスト膜を良好な状態で被覆することができる。
【００３１】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板の製造方法の、関連技術を示す。まず（Ａ）に示すように、絶縁基板２の表面に回路導体３を所定のパターンに形成した回路基板１を用意する点は、図２の実施形態と同じである。この後、この実施形態では、（Ｂ）に示すように回路基板１の全面に熱硬化性ソルダーレジスト等からなる溝埋め剤５を塗布する。
【００３２】
次に回路導体３の表面に付着した溝埋め剤を除去し、回路導体３間に残った溝埋め剤５を加熱硬化させる。この状態では回路導体３の表面に若干の溝埋め剤が残っているので、表面を研磨してそれを除去する。これによって（Ｃ）に示すように、回路導体３間の溝が溝埋め剤５によって埋められた回路基板１が得られる。その後（Ｄ）に示すように回路導体３及び溝埋め剤５の表面にソルダーレジスト膜４を形成する。この点は図２の実施形態と同様である。このような方法でも、回路導体３のエッジ部３ａにソルダーレジスト膜４が良好な状態で被覆された回路基板を製造することができる。
【００３３】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板の製造方法の、他の実施形態を示す。この実施形態は、回路基板にエッチングレジスト膜を残したままソルダーレジスト膜を形成し、回路導体上のソルダーレジスト膜を除去するときにエッチングレジスト膜も一緒に除去してしまうというものである。
【００３４】
図４（Ａ）は、絶縁基板２に厚さ120μm以上の銅箔３Ｆを張り付けて銅張り積層板とし、さらに銅箔３Ｆ表面に感光性ドライフィルム８Ｄを張り付けた状態を示している。この後、感光性ドライフィルム８Ｄを所定の回路パターンになるように露光、現像することにより、（Ｂ）に示すように銅箔３Ｆ上に所定の回路パターンのエッチングレジスト膜８を形成する。
【００３５】
次にエッチングレジスト膜８をマスクとして銅箔３Ｆをエッチングすることにより、（Ｃ）に示すように所定の回路パターンの回路導体３を形成する。通常はこの後、回路導体３上のエッチングレジスト膜８を除去するが、この実施形態では、回路導体３上のエッチングレジスト膜８を残したまま、（Ｄ）に示すように溝埋め剤５を回路基板全面に塗布する。次に回路導体３上に付着した溝埋め剤５、すなわちエッチングレジスト膜８上の溝埋め剤５をしごいて除去し、（Ｅ）の状態にする。この状態では、回路導体３間の溝が溝埋め剤５で埋められ、エッチングレジスト膜８上に若干の溝埋め剤が残る。
【００３６】
次に残された溝埋め剤５を加熱硬化させる。その後、エッチングレジスト膜８を、その上に付着している硬化した溝埋め剤と一緒に、アルカリ溶液により剥離することにより取り除く。これにより図２（Ｃ）と同じ状態となるので、その後は図２の実施形態と同様に、ソルダーレジストを塗布して、所定のパターンのソルダーレジスト膜を形成すればよい。
【００３７】
本発明において、溝埋め剤としては、二液性熱硬化型のソルダーレジストが使用可能である。溝埋め剤には高耐熱性、高絶縁性、低熱膨張性の他に、その上に塗布するソルダーレジストとの密着性がよいことが要求される。また作業のしやすさの面からは、混合後のポットライフや粘度、硬化条件などが重要である。これらの条件をほぼ満足するものとしては次のような組成物がある。すなわち、主剤は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂約30％、グリコール系溶剤約２％、顔料（シリカ）約60％、その他添加剤を数％含有させたものである。また硬化剤は、フェノール系樹脂約35％、グリコール系溶剤約25％、顔料（シリカ）約35％、その他添加剤を数％含有させたものである。上記主剤と硬化剤を８：２の割合で混合して使用する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回路導体の厚さが厚い回路基板に対して、回路導体のエッジ部を含めて良好な状態のソルダーレジスト膜を形成できるので、ハンダを付着させる部分のみに正確にハンダを付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板の一実施形態を示す断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係るソルダーレジスト膜形成回路基板の製造方法の一実施形態を工程順に示す断面図。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係る製造方法の関連技術を工程順に示す断面図。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明に係る製造方法の他の実施形態を工程順に示す断面図。
【図５】回路導体の厚さが厚い回路基板にソルダーレジスト膜を形成した場合の問題点を示す断面図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board on which a solder resist film is formed, and more particularly to a circuit board having a thick circuit conductor and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
As a method for mounting components on a circuit board, a soldering method is generally used. In this method, solder is attached in advance to a part where a component on the surface of the circuit board is mounted, and when the component is mounted, the solder is melted and the component is soldered to a circuit conductor. In this method, in the step of attaching solder to a predetermined portion of the circuit board, a solder resist film is formed on the surface of the circuit board except for a portion to which the solder is attached, and then solder is applied to a portion without the solder resist film. A method of attaching is generally adopted.
[0003]
Conventionally, a circuit board on which a solder resist film is formed is manufactured as follows. First, a photosensitive dry film is attached to the surface of the copper foil of the copper-clad laminate, and the photosensitive dry film is exposed to a predetermined pattern and developed to form a predetermined circuit pattern with the photosensitive dry film. Next, the copper foil is etched using the photosensitive dry film as a mask (etching resist film) to form a circuit conductor having a predetermined pattern. Next, after removing the photosensitive dry film on the circuit conductor, a solder resist is applied on the circuit board to form a solder resist film having a predetermined pattern. The solder resist film attaches solder only to a portion where the film is not formed and prevents the solder from attaching to a portion where the film is formed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the mounting of components on a circuit board has increased in density, and the patterning of the solder resist film is also required to be miniaturized. In order to form a fine solder resist film pattern, a photolithography method is employed.
[0005]
The photolithographic method is a method in which a liquid photosensitive resin composition diluted with an organic solvent or the like is applied to a circuit board surface by a method such as spray coating, roll coater coating, or curtain coater coating to form a coating film, and then exposure, It is a method of developing and patterning.
[0006]
By the way, in an automobile or the like, it is required to allow a large current to flow to a circuit board used in an electric system as the number of auxiliary machines to be mounted, the capacity thereof, and the number of accessories increase. In order to cope with this, it is effective to increase the thickness of the circuit conductor on the circuit board (use a thick copper foil).
[0007]
However, if the thickness of the circuit conductor is increased, when the solder resist film is formed, the edge portion of the circuit conductor cannot be sufficiently covered with the solder resist film, and as a result, solder is also formed on the edge portion of the circuit conductor. The problem that it adheres arises. This problem tends to become prominent especially when the thickness of the circuit conductor is 120 μm or more.
[0008]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a circuit board for explaining the above problem. The circuit board 1 is obtained by forming a circuit conductor 3 on an insulating substrate 2 by pattern etching or the like. A solder resist film 4 is formed on the surface of the circuit board 1 except for a portion to which solder is attached (a part of the surface of the circuit conductor 3 but not shown). When the thickness t ₁ of the circuit conductor 3 is 120 μm or more, the unevenness of the surface of the circuit board 1 becomes severe, so that it is difficult to reliably cover the edge portion 3 a of the circuit conductor 3 with the solder resist film 4. As a result, the edge portion 3a of the circuit conductor is partially exposed, and solder adheres to the edge portion 3a, and there is a risk that insulation between adjacent circuit conductors cannot be sufficiently maintained or a short circuit of the circuit conductor occurs. is there.
[0009]
An object of the present invention is to provide a solder resist film-formed circuit board in which a good solder resist film is also formed on the edge portion of the circuit conductor on a circuit board having a circuit conductor thickness of 120 μm or more, and a method for manufacturing the same. There is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to sufficiently coat the solder resist film on the edge portion of the circuit conductor, it is effective to fill the groove portion between the circuit conductors with an appropriate groove filling agent to reduce the depth of the groove portion. Considering the viscosity of the groove filling agent when filling the groove between the circuit conductors with the groove filling agent, it is necessary to perform the coating operation several times when the thickness of the circuit conductor is large. In this way, when the solder resist film is formed after filling the groove between the circuit conductors with the groove filling agent, in order to sufficiently coat the solder resist film on the edge part of the circuit conductor, And the minimum total thickness of the coating film in the groove between the circuit conductors was found to be related.
[0011]
That is, the solder resist film-formed circuit board according to the present invention fills the groove between the circuit conductors with a groove filling agent in a circuit board in which a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more is formed in a predetermined pattern on at least one side of the insulating substrate. Forming a solder resist film on the surface of the circuit conductor and the groove filling agent, and reducing the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors by 10 μm or more than the thickness of the circuit conductor, The difference between the conductor thickness and the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors is set to 80 μm or less.
[0012]
With such a configuration, a sufficient solder resist film can be formed also on the edge portion of the circuit conductor.
[0013]
In the solder resist film-formed circuit board according to the present invention, the groove filling agent is preferably made of a thermosetting solder resist, and the solder resist film is preferably made of a photocurable or thermosetting solder resist.
[0014]
In the solder resist film-formed circuit board according to the present invention, the groove filling agent preferably contains 15% by weight or more of epoxy resin.
[0015]
The solder resist film-formed circuit board according to the present invention can be manufactured by the following manufacturing method.
[0016]
One preferable manufacturing method of the present invention includes a step of forming a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more on at least one surface of an insulating substrate in a predetermined pattern, a step of filling a groove between the circuit conductors with a groove filling agent, and the circuit conductor. And a step of forming a solder resist film on the surface of the groove filling agent,
In these steps, the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors is made 10 μm or more thinner than the thickness of the circuit conductors, and the thickness of the circuit conductors and between the circuit conductors The difference between the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film is within 80 μm,
In the step of filling the groove between the circuit conductors with a groove filling agent, a screen printing plate in which holes are formed in a portion corresponding to the groove is used, and this screen printing plate is placed on the circuit conductor and passed through the holes in the screen printing plate. Filling the groove with a groove filling agent ,
It is characterized by this.
[0017]
One manufacturing method that is a related technique of the present invention includes a step of forming a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more on at least one surface of an insulating substrate in a predetermined pattern, a step of filling a groove between the circuit conductors with a groove filling agent, Forming a solder resist film on the surface of the circuit conductor and the groove filling agent, and in these steps, the thickness of the circuit conductor and the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors. In the step of filling the groove between the circuit conductors with a groove filling agent and the step of forming a solder resist film so that the difference is within 80 μm, a groove filling agent is applied so as to cover the groove between the circuit conductor and the circuit conductor. After removing the groove filling agent adhering to the circuit conductor and heat-curing the remaining groove filling agent, the surface is polished to remove the groove filling agent remaining on the circuit conductor, and then a solder resist is applied. It is characterized in forming a Ruda resist film.
[0018]
Another preferable manufacturing method of the present invention includes a step of forming a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more on at least one surface of an insulating substrate in a predetermined pattern, a step of filling a groove between the circuit conductors with a groove filling agent, and the circuit conductor. And a step of forming a solder resist film on the surface of the groove filling agent,
In these steps, the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors is made 10 μm or more thinner than the thickness of the circuit conductors, and the thickness of the circuit conductors and between the circuit conductors The difference between the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film is within 80 μm,
In the step of filling the groove between the circuit conductors with the groove filling agent and the step of forming the solder resist film, the groove filling agent is applied to the entire surface of the circuit board while leaving the etching resist film on the circuit conductor, and then on the etching resist film. The groove filling material is removed by scouring, and the remaining groove filling material is heated and cured, and then the etching resist film is removed together with the hardened groove filling material adhering thereto, and then the solder is removed. Apply a resist to form a solder resist film .
It is characterized by this.
[0019]
According to the manufacturing method of the present invention, the step between the edge portions of the circuit conductor can be reduced by filling the grooves between the circuit conductors with the groove filling agent and making the grooves shallow, so that the edge portions of the circuit conductor can be reduced. It is possible to satisfactorily coat the solder resist film on necessary parts including the above.
[0020]
As the groove filling agent, those having thixotropic properties are preferable, and specifically, it is preferable to use a thermosetting solder resist. If a photocurable solder resist is used for the groove filling agent, cracks are likely to occur due to expansion and contraction of the circuit board after curing. The thermosetting solder resist used as a groove filling agent is preferably a composition containing 15% by weight or more of an epoxy resin. In this case, a phenol curing system or an amine curing system can be considered as the curing system. If necessary, these main agent and curing agent may be mixed with a solvent, a pigment or an appropriate additive. Further, as the groove filling agent, a TH permanent hole filling agent such as solar ink HBI-200DB4 can also be used. In general, the permanent hole filling agent is less susceptible to cracking in the surface resist because the amount of expansion and contraction due to heat is smaller than that of the thermosetting solder resist.
[0021]
As the solder resist, a photocurable or thermosetting solder resist can be used. The photo-curable solder resist is applied to the surface of the circuit board in which the grooves between the circuit conductors are filled with a groove filling agent, dried, and then irradiated with active energy such as ultraviolet rays, and the unexposed portions are removed with an alkaline cleaning solution or the like. Thus, a predetermined pattern is formed. When a thermosetting solder resist is used, instead of the patterning method as described above, a solder resist is applied to a desired pattern using a screen printing plate on which a coating pattern has been formed in advance, and then cured by heating. A solder resist film may be formed.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 shows an embodiment of a solder resist film-formed circuit board according to the present invention. The circuit board 1 is obtained by forming a circuit conductor 3 on an insulating substrate 2 by pattern etching or the like. The thickness t ₁ of the circuit conductor 3 is 120 μm or more. A groove between the circuit conductors 3 and 3 is filled with a groove filling agent 5, and a solder resist film 4 is formed on the surface of the circuit conductor 3 and the groove filling agent 5 in a pattern excluding a portion to which solder is attached (not shown). Has been. The minimum total thickness t ₂ of the groove filling agent 5 and the solder resist film 4 between the circuit conductors 3 and 3 is smaller than the thickness t ₁ of the circuit conductor 3, and the difference (t ₁ −t ₂ ) is within 80 μm. It is formed to become. With such a configuration, the edge portion 3a of the circuit conductor 3 can be coated with the solder resist film 4 with a sufficient thickness, and solder can be reliably prevented from adhering to the edge portion 3a. When (t ₁ -t ₂ ) is less than 10 μm, when water enters the circuit board 1 or water is generated by condensation, the water becomes water droplets due to surface tension, and the gap between the circuit conductors 3 There is a risk of short circuit. If it is 10 μm or more, water spreads in the groove and does not form water droplets, and since it is drained through the groove, there is no possibility of short circuit.
[0024]
2A to 2D show an embodiment of a method for manufacturing a solder resist film-formed circuit board as shown in FIG. In this manufacturing method, first, as shown in (A), a circuit board 1 having a circuit conductor 3 formed in a predetermined pattern on the surface of an insulating substrate 2 is prepared. The thickness of the circuit conductor 3 is 120 μm or more. Next, as shown in (B), the screen printing plate 6 is placed on the circuit conductor 3, and the squeegee 7 is moved thereon to apply the groove filling agent 5. Since the screen printing plate 6 has holes 6a formed in advance in the portions corresponding to the grooves between the circuit conductors 3, when the squeegee 7 is moved, as shown in FIG. The groove filling agent 5 is applied to the surface. As the groove filling agent 5, a thermosetting hole filling agent or a thermosetting solder resist may be used. The amount of the groove filling agent 5 to be applied can be adjusted by the mesh of the holes 6a of the screen printing plate 6 or the number of squeegees. Thereafter, the groove filling agent 5 is cured by heating.
[0025]
Next, a photocurable solder resist is applied to the surfaces of the circuit conductor 3 and the groove filling agent 5 to form a solder resist film 4 as shown in FIG. Thereafter, the solder resist film 4 is exposed to active energy rays such as ultraviolet rays except for the portion where the solder is attached, the unexposed portion is removed with an alkali cleaning solution, developed, and the photocured pattern of the solder resist film 4 is obtained. Form.
[0026]
In the above process, when the difference between the thickness of the circuit conductor 3 and the minimum total thickness of the groove filling agent 5 and the solder resist film 4 between the circuit conductors 3 is within 80 μm, the edge portion 3a of the circuit conductor 3 is also formed. The solder resist film 4 having a thickness necessary for the function can be formed. If the solder resist film is not formed on the edge portion 3a of the circuit conductor to a thickness of at least about 5 to 10 μm, it is impossible to prevent the solder from adhering to the edge portion 3a. If the difference between the thickness of the conductor 3 and the minimum total thickness of the groove filling agent 5 and the solder resist film 4 between the circuit conductors 3 satisfies the condition of 80 μm or less, the edge 3 a has a thickness of 5 to 10 μm or more. It was confirmed by experiments that the solder resist film 4 can be formed.
[0027]
If the difference between the thickness of the circuit conductor 3 and the minimum total thickness of the groove filling agent 5 and the solder resist film 4 exceeds 80 μm, a solder resist film having a sufficient thickness cannot be secured at the edge of the circuit conductor. Experiments have shown that solder adheres to the edge of the circuit conductor where solder does not need to be attached.
[0028]
In general, the groove filling agent and the solder resist can be formed to a thickness of about 20 to 30 μm by one coating. Therefore, in order to make the difference between the thickness of the circuit conductor 3 and the minimum total thickness of the groove filling agent 5 and the solder resist film 4 between the circuit conductors 3 within 80 μm, when the thickness of the circuit conductor is 200 μm, for example, After applying and curing the agent 4 to 5 times, the solder resist may be applied once, or after applying the groove filling agent 3 to 4 times and curing, the solder resist is applied twice. May be.
[0029]
Alternatively, after filling the grooves between the circuit conductors with a groove filling agent, a solder resist may be applied using a screen printing plate previously formed in a predetermined pattern, and then the solder resist film may be formed only by heat curing. In this case, the solder resist does not need to contain a photocuring component. If (t ₁ −t ₂ ) is less than 10 μm, when water enters the circuit board 1 or water is generated by condensation, the water becomes water droplets due to surface tension, and the gap between the circuit conductors 3 There is a risk of short circuit. If it is 10 μm or more, water spreads in the groove and does not form water droplets, and since it is drained through the groove, there is no possibility of short circuit.
[0030]
According to the above manufacturing method, since the groove between the circuit conductors is filled with the groove filling agent, the step at the edge portion of the circuit conductor is reduced. For this reason, even if the thickness of the circuit conductor is 120 μm or more, the solder resist film can be formed in a substantially uniform thickness, and the edge portion of the circuit conductor can be coated in a good state. Can do.
[0031]
3A to 3D show related techniques of the method for manufacturing a solder resist film-formed circuit board according to the present invention. First, as shown in FIG. 2A, the circuit board 1 in which the circuit conductors 3 are formed in a predetermined pattern on the surface of the insulating substrate 2 is prepared in the same manner as the embodiment of FIG. Thereafter, in this embodiment, as shown in (B), a groove filling agent 5 made of a thermosetting solder resist or the like is applied to the entire surface of the circuit board 1.
[0032]
Next, the groove filling agent adhering to the surface of the circuit conductor 3 is removed, and the groove filling material 5 remaining between the circuit conductors 3 is heated and cured. In this state, since some groove filling material remains on the surface of the circuit conductor 3, the surface is polished and removed. As a result, as shown in (C), the circuit board 1 in which the grooves between the circuit conductors 3 are filled with the groove filling agent 5 is obtained. Thereafter, as shown in (D), a solder resist film 4 is formed on the surface of the circuit conductor 3 and the groove filling agent 5. This is the same as the embodiment of FIG. Even with such a method, it is possible to manufacture a circuit board in which the edge portion 3a of the circuit conductor 3 is coated with the solder resist film 4 in a good state.
[0033]
4A to 4D show another embodiment of the method for manufacturing a solder resist film-formed circuit board according to the present invention. In this embodiment, the solder resist film is formed while leaving the etching resist film on the circuit board, and when the solder resist film on the circuit conductor is removed, the etching resist film is also removed together.
[0034]
FIG. 4A shows a state in which a copper foil 3F having a thickness of 120 μm or more is attached to the insulating substrate 2 to form a copper-clad laminate, and a photosensitive dry film 8D is attached to the surface of the copper foil 3F. Thereafter, the photosensitive dry film 8D is exposed and developed so as to have a predetermined circuit pattern, thereby forming an etching resist film 8 having a predetermined circuit pattern on the copper foil 3F as shown in FIG.
[0035]
Next, by etching the copper foil 3F using the etching resist film 8 as a mask, the circuit conductor 3 having a predetermined circuit pattern is formed as shown in FIG. Usually, after this, the etching resist film 8 on the circuit conductor 3 is removed. However, in this embodiment, the groove filling agent 5 is added as shown in FIG. Apply to the entire surface of the circuit board . Groove filling agent 5 to the next deposited on circuits conductors 3, i.e. to remove squeezes the groove filling agent 5 on the etching resist film 8, a state of (E). In this state, the groove between the circuit conductors 3 is filled with the groove filling agent 5, and some groove filling agent remains on the etching resist film 8.
[0036]
Next, the remaining groove filling material 5 is cured by heating. Thereafter, the etching resist film 8, together with the cured groove filling agent adhering thereon is removed by a Turkey be removed by alkaline solution. As a result, the same state as in FIG. 2C is obtained, and thereafter, as in the embodiment of FIG. 2, a solder resist may be applied to form a solder resist film having a predetermined pattern.
[0037]
In the present invention, as the groove filling agent, a two-component thermosetting solder resist can be used. In addition to high heat resistance, high insulation, and low thermal expansion, the groove filling agent is required to have good adhesion to a solder resist applied thereon. From the viewpoint of ease of work, pot life after mixing, viscosity, curing conditions, and the like are important. Examples of compositions that satisfy these conditions are as follows. That is, the main agent contains about 30% bisphenol A type epoxy resin, about 2% glycol solvent, about 60% pigment (silica), and some other additives. The curing agent contains about 35% phenolic resin, about 25% glycol solvent, about 35% pigment (silica), and some other additives. The main agent and the curing agent are mixed at a ratio of 8: 2.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the solder resist film in a good state including the edge portion of the circuit conductor can be formed on the circuit board having the thick circuit conductor, only the portion to which the solder is attached is formed. It is possible to attach solder accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solder resist film-formed circuit board according to the present invention.
2A to 2D are cross-sectional views showing an embodiment of a method of manufacturing a solder resist film-formed circuit board according to the present invention in the order of steps.
FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views showing related techniques of the manufacturing method according to the present invention in the order of steps. FIGS.
4A to 4E are cross-sectional views showing another embodiment of the manufacturing method according to the present invention in the order of steps.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a problem when a solder resist film is formed on a circuit board having a thick circuit conductor.

Claims

絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成した回路基板の、前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋め、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成し、前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さを前記回路導体の厚さよりも10μm以上薄くし、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差を80μm以内としたことを特徴とするソルダーレジスト膜形成回路基板。A circuit board in which a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more is formed in a predetermined pattern on at least one surface of an insulating substrate, and a groove between the circuit conductors is filled with a groove filling agent, and a solder resist film is formed on the surface of the circuit conductor and the groove filling agent The minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors is made 10 μm or more thinner than the thickness of the circuit conductor, and the groove filling agent and the solder between the circuit conductor thickness and the circuit conductors are formed. A solder resist film-formed circuit board characterized in that a difference from the minimum total thickness of the resist film is within 80 μm.

請求項１記載の回路基板であって、溝埋め剤が熱硬化性のソルダーレジストからなり、ソルダーレジスト膜が光硬化性又は熱硬化性のソルダーレジストからなることを特徴とするソルダーレジスト膜形成回路基板。 The circuit board according to claim 1, wherein the groove filling agent is made of a thermosetting solder resist, and the solder resist film is made of a photocurable or thermosetting solder resist. substrate.

請求項１又は２記載の回路基板であって、溝埋め剤がエポキシ樹脂を15重量％以上含有していることを特徴とするソルダーレジスト膜形成回路基板。 3. The circuit board according to claim 1, wherein the groove filling agent contains 15% by weight or more of epoxy resin.

絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成する工程と、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程と、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成する工程とを備え、
これらの工程で、前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さが前記回路導体の厚さよりも10μm以上薄くなるようにすると共に、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差が80μm以内となるようにし、
前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程では、前記溝に相当する部分に穴を形成したスクリーン印刷版を使用し、このスクリーン印刷版を回路導体上に載せ、スクリーン印刷版の穴を通して前記溝に溝埋め剤を埋める、
ことを特徴とするソルダーレジスト膜形成回路基板の製造方法。A step of forming a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more on at least one surface of the insulating substrate in a predetermined pattern, a step of filling a groove between the circuit conductors with a groove filling agent, and a solder resist film on the surface of the circuit conductor and the groove filling agent And forming a process,
In these steps, the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors is made 10 μm or more thinner than the thickness of the circuit conductors, and the thickness of the circuit conductors and between the circuit conductors The difference between the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film is within 80 μm,
In the step of filling the groove between the circuit conductors with a groove filling agent, a screen printing plate in which holes are formed in a portion corresponding to the groove is used, and this screen printing plate is placed on the circuit conductor and passed through the holes in the screen printing plate. Filling the groove with a groove filling agent ,
A method for producing a solder resist film-formed circuit board.

絶縁基板の少なくとも片面に厚さ120μm以上の回路導体を所定のパターンに形成する工程と、回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程と、前記回路導体及び溝埋め剤の表面にソルダーレジスト膜を形成する工程とを備え、
これらの工程で、前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さが前記回路導体の厚さよりも10μm以上薄くなるようにすると共に、前記回路導体の厚さと前記回路導体間における溝埋め剤及びソルダーレジスト膜の最小合計厚さとの差が80μm以内となるようにし、
前記回路導体間の溝を溝埋め剤で埋める工程及びソルダーレジスト膜を形成する工程では、回路導体上のエッチングレジスト膜を残したまま溝埋め剤を回路基板全面に塗布した後、エッチングレジスト膜上の溝埋め剤をしごいて除去し、次に残された溝埋め剤を加熱硬化させた後、エッチングレジスト膜を、その上に付着している硬化した溝埋め剤と一緒に取り除き、その後ソルダーレジストを塗布してソルダーレジスト膜を形成する、
ことを特徴とするソルダーレジスト膜形成回路基板の製造方法。A step of forming a circuit conductor having a thickness of 120 μm or more on at least one surface of the insulating substrate in a predetermined pattern, a step of filling a groove between the circuit conductors with a groove filling agent, and a solder resist film on the surface of the circuit conductor and the groove filling agent And forming a process,
In these steps, the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film between the circuit conductors is made 10 μm or more thinner than the thickness of the circuit conductors, and the thickness of the circuit conductors and between the circuit conductors The difference between the minimum total thickness of the groove filling agent and the solder resist film is within 80 μm,
In the step of filling the groove between the circuit conductors with the groove filling agent and the step of forming the solder resist film, the groove filling agent is applied to the entire surface of the circuit board while leaving the etching resist film on the circuit conductor, and then on the etching resist film. The groove filling material is removed by scouring, and the remaining groove filling material is heated and cured, and then the etching resist film is removed together with the hardened groove filling material adhering thereto, and then the solder is removed. Apply a resist to form a solder resist film .
A method for producing a solder resist film-formed circuit board.