プリント基板の製造工程をわかりやすく解説

現在、プリント基板には様々な種類が存在しており、その製造方法も様々なものがありますが、基本的な製造工程の流れは同じです。多層基板の場合、その製造工程は大まかに基材調達・前工程・内層工程・外層工程・後工程に分けることができます。

まずは、発注に応じて適切な基材調達を行った後に、回路パターンを形成するためのフィルム製作や、銅張積層板を規定のワークサイズに切断するなどの前工程が行われます。次に、行われるのが内層工程です。ここでは、回路パターンを形成するのですが、多層基板では外層よりも内層のパターンを先に形成するのが一般的です。まず、基板にエッチングレジストとなるドライフィルムをラミネートして、感光させることで回路パターンを基板に焼き付けます。エッチングレジストが完成したら、エッチング工程です。ここでは、塩化第二鉄などのエッチング液を使用して、回路パターンに不要となる銅箔を除去し、レジストを剥離することで回路パターンが形成されます。この工程は、必要となる内層の分だけ繰り返し行わなければいけません。

また、内層パターンが形成されたら、プレス機を使用して内層基板とプリプレグ(絶縁層)を交互に接着し、最も外側に外層用の銅張積層板を貼り付けます。次は、スルーホールやビアホール、取り付け穴などを開けるドリル加工とメッキ加工です。ドリル加工で開けた穴は導通していないため、各層を電気的に接続するために穴の内側に銅メッキ加工を施す工程が行われます。また、外層工程では、内装パターンと同じ工程で外層パターンの形成が行われます。以上で、内層工程と外層工程は完了です。

製造工程の最後に行われるのが、後工程です。ここでは、外層の回路パターンを保護するとともに、部品実装時に余計なはんだが回路パターンに付着するのを防ぐために、絶縁体であるソルダーレジストが施されます。また、ランドやパッドなどの電子部品を実装する部分の銅箔はソルダーレジストで保護されていないため、これらの部分の酸化やハンダ濡れ性の向上のために表面処理が行われます。表面処理の種類としては、ハンダリベラーや断熱プリフラックス、金フラッシュなどが存在しており、目的に応じて適宜選択可能です。さらに、部品実装時にガイドの役割を果たすシンボルマークをシルク印刷した後に、基板の不要部分を切り捨てる外形加工を行います。最後に、断線やショートなどの電気チェックの工程を経て完成です。

また、フレキシブル基板の製造の場合は、付加加工工程が必要となることがあります。フレキシブル基板は、柔軟性がある薄いプリント基板なので、場合によっては局所的に基板に厚みや硬さを持たせる補強板が付加加工工程で取り付けられることがあります。