Wave Technology(WTI)-ウェーブ・テクノロジ

WTIは技術者不足を解決する「開発設計促進業」です

▶ WTI新着情報 ▶ WTI会社概要 ▶ WTI人材採用(新卒中途)▶ WTI保有特許 ▶ お問い合わせ ▶ キャラクター紹介

基板の製造方法の紹介

みなさん こんにちは!第一技術部 基板設計課の稲岡です。

WTIの基板設計では、大規模回路の基板・多層配線基板・高密度実装基板・フレキシブル基板(FPC)など、様々な種類の基板設計/試作を行っておりますが、今回はより良い基板設計をするために必要な知識として、プリント基板の製造方法について紹介いたします。
(当社の基板レイアウト設計受託サービスはコチラ

 

基板の製造工法は、大きく分けるとアディティブ法とサブトラクティブ法があります。

アディティブ法は表層に銅箔の無い絶縁体だけの基板上に、銅メッキでパターンを形成する工法で、回路パターンを後から付け加える足し算型の工法になります。フルアディティブ法とセミアディティブ法と呼ばれる2種類の工法があり、どちらも非常にファインなパターン形成が可能で、微細なパターンが必要なBGA用のパッケージ基板などに用いられる工法です。

サブトラクティブ法では、全面に貼り付けられている銅箔の不要な部分を薬品で溶解除去し、必要な回路パターンを残す製造方法です。引き算型の工法とも呼ばれており、化学薬品で銅箔を腐食させるので、「エッチング法」とも呼ばれ、プリント基板の製造工程では主流の方法で、主に貫通基板に用いられる工法です。

今回は基板のサブトラクティブ法の製造工程を4層貫通基板の例にて紹介します。

 

基板CADから出力した基板ガーバーデータから各製造工程に必要なフィルムを作画します。

基材メーカーが販売する基材サイズは、1m x 1mと1.2m x 1mの2種類あります。
これを各基板メーカーの製造ラインに合わせた大きさ(ワークサイズ)にカットします。

銅張積層板にドライ・フィルムを貼り付けて感光、回路配線フィルムを密着させ露光、現像を行い、配線として必要な箇所のみドライ・フィルムを残します。そして、エッチングにより不要な銅箔を溶解除去します。(この工法がサブトラクティブ法です)

銅箔の表面に酸化処理を行い、凹凸を形成します。これによりプリプレグと内層銅箔との接着強度を向上させます。酸化により表面が黒く変色する事からこう呼ばれています。

内層回路にプリプレグと銅箔を重ね合わせ、真空状態で加熱、加圧することでプリプレグが固まり、1枚の多層基板になります。

ガーバーデータの穴データを用いて、スルーホールの穴あけ加工を行います。

ドリル加工を行うと、熱により樹脂が溶融し、スルーホール内に付着します。
この樹脂残さをスミアと呼び、導通不良の原因になりますので除去を行います。

内外層を接続するため、基板全面に銅メッキを施します。
外層の銅箔にも銅メッキが付くので、表層の導体厚さは、銅箔厚+メッキ厚になります。

内層回路形成と同様にエッチングにより不要な銅箔を除去します。

プリント基板の表面を覆う保護するインクです。主流は緑色になります。
ほこりや熱、湿気などから回路配線を保護し、絶縁性を維持します。

スクリーン版を用いてシルク印刷します。
部品リファレンス番号や型名・メーカー名などを記載します。

金型による打ち抜き又は、NCルーターの2種類あります。ルーター加工とは、側面に刃のついたルータービットを使い、基板側面をなぞるように切る方法です。

銅箔の表面はすぐに酸化するため、銅表面を金メッキや半田レベラー、耐熱プリフラックスにて表面処理を行います。

上記で紹介した工程の途中でも随時、不良品を取り除きながら作業を行っていますが、ここでは導通や絶縁などの電気導通検査と、レジスト、シルクなどのずれ、にじみなど数十項目の外観検査を行い出荷します。

 

上記の製造工程の知識を得ることで、基板の製造を考慮したより良い設計を行うことができます。次回は、もう少し具体的に製造面を考慮した注意事項を紹介したいと思います。
基板メーカー様との調整が必要な基板設計も行っておりますので、是非、お声掛けください。

 

【関連リンク】

【サイト内検索】

 

WTIメールマガジンの配信(無料)

WTIエンジニアが携わる技術内容や日々の業務に関わる情報などを毎週お届けしているブログ記事は、メールマガジンでも購読できます。ブログのサンプル記事はこちら

WTIメールマガジンの登録・メールアドレス変更・配信停止はこちら

 

WTI動画リンクはこちら
WTIの技術、設備、設計/開発会社の使い方、採用関連など、幅広い内容を動画で解説しています。

 

 © 2005 Wave Technology Inc.