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PCB Blog - PCBレジストとは何か、なぜそれが重要なのか。

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PCB Blog - PCBレジストとは何か、なぜそれが重要なのか。

PCBレジストとは何か、なぜそれが重要なのか。
2025-01-03
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Author:iPCB      文章を分かち合う

フォトレジスト(Photoresist)は、フォトレジストまたはフォトレジストとも呼ばれ、紫外光、深紫外光、電子線、イオン線、X線などの光照射または放射を経て、溶解度が変化する耐食性レジストフィルム材料を指す。感光性樹脂、増感剤、溶媒の3つの主成分からなる光に敏感な混合液。フォトリソグラフィプロセスの間、耐食性コーティング材料として使用される。半導体材料を表面加工する際に、適切な選択性のあるフォトレジストを採用すれば、表面に所望の画像を得ることができる。


フォトレジスト


フォトレジストは、その形成された画像によって正、負の2種類に分類される。レジストプロセス中、コーティングが露光、現像された後、露光部分は溶解され、未露光部分は残っており、このコーティング材料はポジレジストである。露光部分が残っていて、露光されずに溶解されている場合、コーティング材料は負のフォトレジストである。露光光源と放射源の違いによって、紫外線レジスト(紫外線正、負性レジストを含む)、深紫外レジスト、X線レジスト、電子ビームゴム、イオンビームゴムなどに分けられる。フォトレジストは主に表示パネル、集積回路、半導体ディスクリートデバイスなどの微細なグラフィック加工作業に応用されている。フォトレジストの生産技術は比較的複雑で、品種規格は比較的多く、電子工業集積回路の製造において、使用するフォトレジストに対して厳しい要求がある。フォトリソグラフィ技術を用いて回路基板を印刷する場合、PCBフォトレジストの価値は無上である。


PCBレジストは、プリント基板の引き廻しパターンの際に銅層の部分を覆う感光性材料である。その溶解度は放射線下でX線や電子線などの紫外線や他の電磁波源を変化させる。


この特性を利用して、製造業者はこの材料を銅被覆板の一部を覆うように適用した。エッチング後は隠し領域を残し、必要な回路トレースを形成します。エッチング防止剤には乾式と湿式の2つの形式がある。


ドライレジスト−ドライレジストは、通常、PEフィルムと上部の保護ポリエステルまたはポリエステルフィルム層との間に挟まれた感光性化合物である。


湿式フォトレジスト-湿式バージョンは粘稠または漆状の液体である。液体レジストや回路基板インクとも呼ばれ、スプレーや電着によって塗布されます。


PCBリソグラフィ用レジストは溶媒溶液中のポリマーであり、溶液中には各種の他の化合物を混合してその性能を改善し、主に以下の成分を含む:


Resin:接着力及びその他の特性の主成分を提供する。


溶媒:溶媒は樹脂を溶解し、その担体として働く。


増感剤:光に反応する感光材料。


添加剤:エッチング防止性能を高めるために各種成分を添加する。これらは柔軟性を高め、はがれやすくするなどの接着力を高めています。


レジストの分類


使用中にフォトレジストを露光した後に生じる反応の種類に応じて、フォトレジストは通常、次のように分類されます。


ポジ型フォトレジスト(Positive Photoresist)

ポジレジストは露光後、現像処理を経て露光領域のレジストが溶解され、未露光領域のパターンが残る。

このタイプのフォトレジストは通常、細かく、正確なパターン作成に使用され、微細化された回路設計に適しています。


ネガチブフォトレジスト(Negative Photoresist)

負性レジストは露光後、露光領域のレジストが重合反応を起こし、現像液に不溶となり、固体パターンを形成する。

負性フォトレジストは一般的に、比較的簡単な回路設計や構造の厚いPCB作製に使用されている。


PCB製造過程におけるフォトレジストの使用


PCB基板を感光膜または感光インクを用いてエッチングするにはいくつかのステップがある。プレート洗浄からエッチング防止剤の塗布と現像までの遡及は、以下のいくつかの点に関連している。


基板準備

アルカリ性溶液を用いてPCB板を洗浄し、有機物を除去し、マイクロエッチングにより表面を処理し、粗面化してレジストの付着力を増強した。


レジスト塗布

洗浄後のPCB板にレジストを均一に塗布し、塗膜厚が均一であることを確保し、通常は自動スプレーまたはスピンコーティング方式で完成する。


乾燥と焼成

レジストを塗布した板材をオーブンで乾燥させ、冷却してコーティングを硬化させた後、焼成して余分な溶媒を除去した。


目視検査とテスト

レジストコーティングの均一性を検査し、その厚さなどの要件をテストします。


レジスト露光

フォトマスクを板材に被覆し、光またはレーザー露光によりレジストの一部領域を変化させ、硬化または溶解させる。


現像とエッチング

現像液を用いて未硬化レジストを溶解し、回路パターンを示した後、エッチングにより暴露された銅を除去し、導電線を残した。


フォトレジストはPCB製造において重要な材料として、パターン転送と保護回路の重要な役割を果たしている。電子製品のPCBに対する要求が高まるにつれて、レジストの性能と応用も絶えず革新している。将来的には、より複雑な電子技術の需要を満たすために、フォトレジストは高精度、環境保護、低コストの方向に発展し続けるだろう。