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基板の製造工程をもう一度：ソルダーレジスト塗布

基板製造工程の中で、わかっているようでわかっていない箇所を、少しだけ掘り下げます。

ソルダーレジストとは

ソルダーレジスト（SR）は、プリント基板（PCB）の表面を覆って回路パターンを守るための絶縁インキです。

「レジスト」には“抵抗する”　“耐える”という意味がある通り、SRは部品実装の際に不要な部分へはんだ（ソルダー）が付着するのを防止します。
さらに、恒久的な保護膜として、ほこり・熱・湿気などから基板の配線を守り、絶縁性を維持する役割も果たします。

以下にSRの種類を挙げます。

・アルカリ現像型ソルダーレジスト
ソルダーレジストを基板全面に塗布し、回路パターンを配置したネガフィルムを通して露光します。
その後、未硬化の部分を希アルカリの現像液で除去することで、微細なパターン形成が可能となるタイプのソルダーレジストです。

・UV硬化型ソルダーレジスト
スクリーン印刷によって基板上にパターンを描き、
紫外線（UV光）を照射することで硬化させる形式のソルダーレジストです。

・熱硬化型ソルダーレジスト
スクリーン印刷を用いてパターンを形成し、加熱処理によって硬化させる種類のソルダーレジストです。

ソルダーレジストの塗布方法

「スクリーン印刷」という言葉が出てきましたが、レジストの塗布方法にも種類がございます。

１，スクリーン印刷法
スクリーン印刷機にセットしたメッシュ状のスクリーン版を基板に密着させ、スクリーン上にレジストインクをのせます。
ゴム製のスキージでインクを押し当てることで、必要な部分だけインクが基板上に転写される仕組みです。
この方法では、基板全体に一様に塗布することも、所定のパターンのみを印刷することも可能です。

２，カーテンコート法
レジストインクをスリットから均一に吐出して薄いカーテン状に流し、
その下をベルト搬送された基板が通過することで表面全体に塗布される方式です。
インクは事前にカーテン形成に適した粘度へと調整されており、基板の隅々までムラなく塗布することが可能です。

３，スプレーコート法
レジストインクをノズルから微細なミストとして噴霧し、基板表面に均一に付着させて膜を形成する方式です。
インクはスプレー塗布に適した粘度に調整されており、広い面積にもムラなく塗布できます。
代表的な方式として、エアスプレー、超音波スプレー、静電スプレーなどが用いられます。

まとめ

上記しましたように、ソルダーレジストの塗布には様々な方法がありますが、現在はスプレーコート法が量産基板の主流です。

一方で、近年注目されているのがインクジェット法です。
必要な部分にだけ直接レジストを吐出できるため、従来必要だったフィルムやマスクが不要となり、材料ロスを大幅に削減できます。
また、微細配線にも対応できる高精度な塗布が可能で、省工程化やコスト削減の面でもメリットがあります。
まだ装置コストや生産スピードの課題はありますが、今後はスプレー方式に代わる次世代の主流技術として期待されています。

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