電子回路(パターン)が出来るまで

プリント基板のパターン形成プロセスについて

プリント基板(PCB)は、現代の電子機器に欠かせない重要部品です。
基板上に導電パターン(配線)を形成することで、電子機器の機能が実現されます。
ここでは、プリント基板のパターンがどのような工程を経て形成されるのかを、テンティング法(Dry Film Lamination)を中心に解説します。


1. 設計(回路図 → 基板設計)

パターン形成の最初のステップは設計です。
回路図を基にして必要な配線、部品配置、パッド形状などを決定します。

  • 回路図の作成
  • 部品配置(レイアウト)
  • 配線設計(ルーティング)

ここで作成された設計データ(ガーバーデータ)が、そのまま製造工程で使用されます。


2. 基材準備(銅箔付き基板)

製造では、銅箔が貼られた基材を使用します。
この銅箔部分が、後の工程でパターンとして形成されていきます。


3. 感光性フィルム(ドライフィルム)の貼り付け

(テンティング法:Dry Film Lamination)

テンティング法では、基板表面に感光性フィルム(ドライフィルムレジスト)を貼り付けます。
熱と圧力を加えることで、フィルムが基板に密着します。

  • ラミネーターで貼り付け
  • 気泡・しわを防ぎ、均一に密着

このフィルムが、露光工程で回路パターンを形成するための“マスク”として機能します。


4. 露光(パターンの転写)

パターンフィルム(フォトツール)を基板に重ね、露光機で光を照射します。

  • 光が当たった部分:硬化して残る
  • 光が当たらなかった部分:現像で溶ける

露光により、基板上のドライフィルムにパターン形状が作られます。


5. 現像(不要フィルムの除去)

露光後、基板を現像液に通します。

  • 光が当たらなかった部分 → 溶解し除去
  • 光が当たった部分 → 硬化し、銅を保護するマスクとして残る

これにより、必要な銅箔部分だけがドライフィルムで覆われた状態になります。


6. エッチング(不要銅の溶解除去)

現像後、基板をエッチング液に通して不要な銅箔を溶解除去します。

使用される薬品例:

  • 塩化第二鉄
  • 塩化第二銅

ドライフィルムでマスクされていない部分の銅箔だけが溶け、必要な配線パターンが基板上に残ります。


7. ドライフィルムの剥離(ストリッピング)

エッチングが完了したら、レジストとして残っていたドライフィルムを剥離します。

  • 専用の剥離液で除去
  • 銅箔パターンが完全に露出する

これにより、基板として必要な導電パターンが完成します。


まとめ

テンティング法によるパターン形成は、以下の工程で行われます。

  1. 設計
  2. 基材準備
  3. ドライフィルム貼付
  4. 露光
  5. 現像
  6. エッチング
  7. レジスト剥離

各工程が正しく管理されることで、高精度で信頼性の高いプリント基板パターンが形成されます。

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