教えて!プリント基板の基礎知識

エッチングとは?プリント基板における役割を開設

エッチングとは、化学薬品による腐食作用を利用して、銅や亜鉛などの金属を加工する技術のことを指します。プリント基板の製造における配線パターンの作成方法には、アディティブ法とサブトラクティブ法の2つの方法がありますが、エッチングはサブトラクティブ法で行われる工程のひとつです。

サブトラクティブ法は、銅張積層板(CCL)という全面を銅箔で覆った絶縁体板に対して、エッチング液と呼ばれる銅を溶かす薬品を使用することで、配線に不要となる部分を除去することでパターンを形成する方法です。プリント基板製作におけるエッチングとは、サブトラクティブ法において、配線パターンに不要となる銅箔を除去することを指します。サブトラクティブ法では、まずエッチング液に侵されない材質でマスキングする工程を行います。

マスキングする方法は複数存在しており、以前はシルクスクリーン印刷という方法が主流でした。これは、配線パターンとして残したい部分にインクや塗料を印刷することでマスキングする方法ですが、寸法精度が悪く、細かな配線には向かないというデメリットがあります。そのため、現在フォトレジストによるマスキングが主流です。これは、銅張積層板上にフォトレジストを塗布した基板を用いて、配線パターンの形状を撮影したマスクフィルムで覆ってから、感光させることでマスキングするという方法です。

フォトレジストは感光することで性質が変化するという性質があり、感光することで耐溶解性となるネガ型と、初期状態は耐溶解性であるものの感光することで溶解性に変化するポジ型の2種類存在します。そのため、マスクフィルムはネガ型とポジ型を使い分けなければいけません。

配線パターンとして残したい部分にマスキングした後は、エッチング液と呼ばれる銅を溶かす薬品を使用することで、マスキングされていない部分の銅箔を溶かします。最後にマスキングを剥がすとともに、基板に残ったエッチング液を洗浄することで、配線パターンが形成されます。ちなみに、アディティブ法は、サブトラクティブ法の逆の考え方の製造方法で、基板のベースとなる絶縁体の板上に対して、銅メッキを施すことで配線パターンを形成する方法です。

プリント基板製作に使用されるエッチング液には、塩化第二鉄や塩化第二銅、アルカリエッチング液などが存在します。使用頻度が最も高いのが塩化第二鉄であり、低コストであることに加えて、使用後に溶液を再生可能という特徴があります。

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