JP2015135929A - デスミア処理方法およびデスミア処理装置 - Google Patents

デスミア処理方法およびデスミア処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】絶縁層と導電層とが積層されおり、当該絶縁層を貫通するホールよりなる凹部が形成されてなる配線基板材料に対して短時間でデスミア処理を行うことのできるデスミア処理方法およびデスミア処理装置を提供すること。【解決手段】デスミア処理方法は、絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通する貫通孔よりなる凹部が形成された配線基板材料のデスミア処理方法において、前記配線基板材料における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理工程と、この一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料における前記被処理部分に対して真空紫外線を照射する紫外線処理工程と、この紫外線処理工程を経由した配線基板材料に対して、物理的振動を与える二次物理的洗浄処理工程とを有することを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料のデスミア処理方法およびデスミア処理装置に関する。
例えば半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板としては、絶縁層と導電層(配線層)とが交互に積層されてなる多層配線基板が知られている。このような多層配線基板においては、一の導電層と他の導電層とを電気的に接続するため、1つのもしくは複数の絶縁層を厚み方向に貫通して伸びるビアホールやスルーホールが形成されている。
多層配線基板の製造工程においては、絶縁層と導電層とが積層されてなる配線基板材料に、ドリル加工やレーザ加工を施すことによって絶縁層や導電層の一部を除去することにより、ビアホールやスルーホールが形成される。そして、ビアホールやスルーホールの形成においては、配線基板材料には絶縁層や導電層を構成する材料に起因するスミア(残渣)が生じる。このため、配線基板材料に対してスミアを除去するデスミア処理が行われる。
配線基板材料のデスミア処理方法としては、乾式のデスミア処理方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。乾式のデスミア処理方法は、配線基板材料に紫外線を照射することにより、当該紫外線のエネルギーおよび紫外線の照射に伴って生ずるオゾンによってスミアを分解して除去する方法である。
この乾式のデスミア処理方法によれば、短時間でデスミア処理を行うことができ、またデスミア処理についてコストの低減化を図ることが可能である。更に、径の小さいビアホールを有する配線基板材料についても対応可能である。
しかしながら、多層配線基板の製造工程においては、配線基板材料のデスミア処理を、より効率的に、具体的には、より短時間で行うことが求められている。
特開平08−180757号公報
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通するホールよりなる凹部が形成されてなる配線基板材料に対して短時間でデスミア処理を行うことのできるデスミア処理方法およびデスミア処理装置を提供することにある。
本発明のデスミア処理方法は、絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通する貫通孔よりなる凹部が形成された配線基板材料のデスミア処理方法において、
前記配線基板材料における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理工程と、
この一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料における前記被処理部分に対して真空紫外線を照射する紫外線処理工程と、
この紫外線処理工程を経由した配線基板材料に対して、物理的振動を与える二次物理的洗浄処理工程と
を有することを特徴とする。
本発明のデスミア処理方法は、前記紫外線処理工程の前処理工程として、前記一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料における被処理部分上の液体を除去する液体除去処理工程を有することが好ましい。
本発明のデスミア処理装置は、絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通するホールよりなる凹部が形成された配線基板材料をデスミア処理するためのデスミア処理装置であって、
前記配線基板材料における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理手段と、
この一次物理的洗浄処理手段によって処理された配線基板材料における前記被処理部分に対して真空紫外線を照射する紫外線処理手段と、
この紫外線処理手段によって処理された配線基板材料に対して、物理的振動を与える二次物理的洗浄処理手段とが、
この順に配置されてなることを特徴とする。
本発明のデスミア処理装置は、前記一次物理的洗浄処理手段によって処理された配線基板材料における被処理部分上の液体を、前記紫外線処理手段によって処理する前に除去する液体除去処理手段が、当該一次物理的洗浄処理手段と当該紫外線処理手段との間の位置に配設されていることが好ましい。
本発明のデスミア処理方法においては、紫外線処理工程に供する前の配線基板材料における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理工程が行われる。そして、この一次物理的洗浄処理工程においては、配線基板材料における凹部内を含む被処理部分に残留しているスミアの一部を短時間で除去することができる。そのため、一次物理的洗浄処理工程の後に行われる処理工程に要する時間、特に紫外線処理工程に要する時間を大幅に低減することができる。
従って、本発明のデスミア処理方法によれば、絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通するホールよりなる凹部が形成されてなる配線基板材料に対して短時間でデスミア処理を行うことができる。
本発明のデスミア処装置は、一次物理的洗浄処理手段と、紫外線処理手段と、二次物理的洗浄処理手段とがこの順に配置されたものであることから、その配置順に処理手段を用いて、配線基板材料に対して順次に処理を行うことにより、本発明のデスミア処理方法を実施することができる。そのため、一次物理的洗浄処理手段によって、配線基板材料における凹部内を含む被処理部分に残留しているスミアの一部を短時間で除去することができ、よって特に紫外線処理手段による処理に要する時間を大幅に低減することができる。
本発明のデスミア処理方法における処理対象となる配線基板材料の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。 図1に示す配線基板材料の製造工程を示す説明用断面図である。 本発明のデスミア処理装置の構成の一例における概略を示す説明用概略図である。
以下、本発明のデスミア処理方法の実施の形態について説明する。
図1は、本発明のデスミア処理方法における処理対象となる配線基板材料の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。
この配線基板材料1は、第1絶縁層2と、この第1絶縁層2の表面上に積層された、所要のパターンの導電層(配線層)3と、この導電層3を含む第1絶縁層2上に積層された第2絶縁層4とにより構成されている。第2絶縁層4には、その厚み方向に伸びる、例えばビアホールなどの貫通孔5が形成されており、この貫通孔5によって、導電層3の一部が露出した状態とされ、凹部が形成されている。
第1絶縁層2および第2絶縁層4の各々は、無機物質よりなるフィラーが含有された樹脂によって構成されている。
第1絶縁層2および第2絶縁層4を構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などを用いることができる。
第1絶縁層2中および第2絶縁層4中に含有されるフィラーを構成する材料としては、シリカ、アルミナ、マイカ、珪酸塩、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、酸化チタンなどを用いることができる。フィラーの平均粒子径は、例えば0.1〜3μmである。
第1絶縁層2および第2絶縁層4の各々におけるフィラーの割合は、例えば20〜60質量%である。
導電層3を構成する材料としては、銅、ニッケル、金などを用いることができる。
第1絶縁層2の厚みは、例えば20〜800μm、第2絶縁層4の厚みは、例えば10〜50μmである。導電層3の厚みは、例えば10〜100μmである。また、貫通孔5の径は、例えば30〜100μmである。
このような配線基板材料1は、例えば以下のようにして得られる。
先ず、図2(a)に示すように、第1絶縁層2の表面上に、所要のパターンの導電層3を形成する。次いで、図2(b)に示すように、導電層3を含む第1絶縁層2の表面上に第2絶縁層4を形成する。そして、図2(c)に示すように、第2絶縁層4における所要の箇所に、当該第2絶縁層4の厚み方向に貫通して伸びる貫通孔5を形成する。
以上において、導電層3を形成する方法としては、特に限定されず、サブトラクティブ法、セミアディティブ法などの種々の方法を利用することができる。
第2絶縁層4を形成する方法としては、液状の熱硬化性樹脂中にフィラーが含有されてなる絶縁層形成材料を、導電層3を含む第1絶縁層2の表面上に塗布した後、当該絶縁層形成材料を硬化処理する方法や、導電層3を含む第1絶縁層2の表面上に、粒状フィラーが含有された絶縁シートを熱圧着等によって貼り合わせる方法を利用することができる。
第2絶縁層4に貫通孔5を形成する方法としては、ドリル加工による方法、レーザ加工による方法を利用することができる。レーザ加工によって貫通孔5を形成する場合には、炭酸ガスレーザ装置やYAGレーザ装置などを用いることができる。
このようにして得られる配線基板材料1においては、第2絶縁層4における貫通孔5の内壁面、第2絶縁層4の表面における貫通孔5の周辺領域、および貫通孔5の底部すなわち導電層3における貫通孔5によって露出した部分などには、貫通孔5を形成する際に生じたスミア6が残留している。このスミア6は、樹脂などの有機物質に起因するスミア(以下、「有機物スミア」ともいう。)と、この有機物スミア中に含有された、フィラーなどの無機物質に起因するスミア(以下、「無機物スミア」ともいう。)とよりなるものである。
本発明のデスミア処理においては、配線基板材料1に対して、下記の(1)〜(3)の工程が行われる。
(1)配線基板材料1における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理工程。
(2)一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料1における被処理部分に対して真空紫外線を照射する紫外線処理工程。
(3)紫外線処理工程を経由した配線基板材料1に対して、物理的振動を与える二次物理的洗浄処理工程。
一次物理的洗浄処理工程は、配線基板材料1における被処理部分に対して、高圧水を作用させる高圧水洗浄処理、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる物理的振動洗浄処理のいずれかの処理によって行われる。
一次物理的洗浄処理工程を高圧水洗浄処理によって行う場合には、配線基板材料1の被処理部分に対して、例えば高圧水発生装置において加圧された水(高圧水)を吹き付けることにより、被処理部分が洗浄処理される。
ここに、高圧水の圧力は、1〜30MPaであることが好ましく、更に好ましくは2〜30Mpaである。この高圧水の圧力が過大である場合には、配線基板材料1自体の破壊、具体的には絶縁層の剥離などが生じるおそれがある。一方、高圧水の圧力が過小である場合には、洗浄効果が得られなくなるおそれがある。
また、高圧水洗浄処理の処理時間は、例えば0.001〜3秒間である。
また、一次物理的洗浄処理工程を物理的振動洗浄処理によって行う場合には、配線基板材料1を液体中に浸漬させた状態で超音波振動させることにより、被処理部分が洗浄処理される。
ここに、超音波の周波数は、20〜70kHzであることが好ましく、更に好ましくは25〜30kHzである。この周波数が70kHz以上である場合には、十分な洗浄効果が得られなくなるおそれがある。また、20kHz以下は使用されることのない周波数である。
また、物理的振動洗浄処理の処理時間は、例えば10〜300秒間である。
物理的振動洗浄処理に用いる液体としては、例えば水などが挙げられる。
紫外線処理工程において、配線基板材料1に照射される真空紫外線は、波長が220nm以下のものであり、好ましくは波長が190nm以下のものである。紫外線の波長が220nmを超える場合には、有機スミアを分解除去することが困難となる。
波長220nm以下の真空紫外線の光源としては、キセノンエキシマランプ(ピーク波長172nm)、低圧水銀灯(185nm輝線)、希ガス蛍光ランプなどを用いることができる。
配線基板材料1に照射される紫外線の照度は、例えば10〜1000mW/cm2 である。
また、配線基板材料1に対する真空紫外線の照射時間は、真空紫外線の照度やスミア6の残留状態などを考慮して適宜設定されるが、例えば30秒間〜180分間である。
二次物理的洗浄処理工程は、例えば超音波振動処理によって行うことができる。超音波振動処理における超音波の周波数は、20〜70kHzであることが好ましい。この周波数が70kHzを超える場合には、無機スミアを破壊して配線基板材料1から離脱させることが困難となる。
このような超音波振動処理においては、超音波の振動媒体として、水などの液体および空気などの気体を用いることができる。
具体的に説明すると、振動媒体として液体を用いる場合には、配線基板材料1を液体(例えば水)中に浸漬し、この状態で、当該液体を超音波振動させることにより、超音波振動処理を行うことができる。また、超音波振動処理の処理時間は、例えば10〜600秒間である。
また、振動媒体として空気を用いる場合には、圧縮空気を超音波振動させながら配線基板材料1に吹きつけることにより、超音波振動処理を行うことができる。ここで、圧縮空気の圧力は0.2MPa以上であることが好ましい。また、圧縮空気による超音波振動処理の処理時間は、例えば5〜60秒間である。
本発明のデスミア処理方法においては、紫外線処理工程の前処理工程として、一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料1における被処理部分上の液体を除去する液体除去処理工程が行われることが好ましい。
液体除去処理工程が行われることによれば、被処理部分に残留している液体(水分)によって真空紫外線が吸収されることに起因して、当該被処理部分に到達する真空紫外線量が低下することを防止することができる。その結果、紫外線処理工程における紫外線照射時間をより一層短縮することができる。
液体除去処理工程は、例えばエアーナイフを用いることによって行うことができる。
以上のような本発明のデスミア処理方法は、一次物理的洗浄処理手段と、紫外線処理手段と、二次物理的洗浄処理手段とを備えており、これらの一次物理的洗浄処理手段、紫外線処理手段および二次物理的洗浄処理手段がこの順に配置されてなる本発明のデスミア処理装置によって、好適に実施することができる。
以下、本発明のデスミア処置装置の実施の形態について説明する。
図3は、本発明のデスミア処理装置の構成の一例の概略を示す説明図である。
このデスミア処理装置10は、一次物理的洗浄処理手段20と、紫外線処理手段40と、二次物理的洗浄処理手段50とがこの順に直線状に配置されたものである。また、各処理手段の間には、それぞれ搬送手段12,12が設けられている。
この図の例において、搬送手段12は、直方体状の支持台13に回転自在に設けられた搬送用部材14を備えたものである。この搬送用部材14は、支持台13の上面から垂直に突出して伸びる円柱棒状のアーム支持部14Aと、このアーム支持部14Aの先端に、当該アーム支持部14Aに垂直に伸びるように設けられた矩形棒状のアーム部14Bとよりなるものである。このアーム部14Bの下面には、吸着パット15が設けられている。そして、搬送用部材14は、支持台13の内部に配置された駆動機構によって、アーム部14Bが円弧を描くように回転駆動される。
また、デスミア処理装置10には、図3に示されているように、一次物理的洗浄処理手段20と紫外線処理手段40との間に、液体除去処理手段30が設けられていることが好ましい。この液体除去処理手段30は、一次物理的洗浄処理手段20によって処理された配線基板材料1における被処理部分上の液体を、紫外線処理手段40によって処理する前に除去するものである。
この図の例において、液体除去処理手段30は、一次物理的洗浄処理手段20と共通のケーシング31を有している。このケーシング31内は、区画壁部23により、一次物理的洗浄処理手段20に係る一次物理的洗浄空間と、液体除去処理手段30に係る液体除去手段空間とに区画されている。
一次物理的洗浄処理手段20は、一次物理的洗浄処理工程を行うものであり、配線基板材料1における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させることのできるものである。すなわち、一次物理的洗浄処理手段20としては、高圧水洗浄処理装置、または物理的振動洗浄処理装置が用いられる。ここに、一次物理的洗浄処理手段20として用いられる高圧洗浄処理装置は、配線基板材料1における被処理部分に対して高圧水を作用させ、その高圧水による水流によって、被処理部分を洗浄することのできるものである。一方、物理的振動洗浄処理装置は、配線基板材料1における被処理部分に対して液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させ、その物理的振動によって、被処理部分を洗浄することのできるものである。
この図の例において、一次物理的洗浄処理手段20としては、物理的洗浄処理装置が用いられている。
一次物理的洗浄処理手段20を構成する物理的洗浄処理装置は、例えば図3に示すような構成を有するものである。
この物理的洗浄処理装置は、ケーシング31における洗浄処理空間に配置された、矩形箱型の水槽21を備えたものである。この水槽21は、配線基板材料1を液体(具体的には、例えば水)に浸漬した状態とすることのできる内部寸法を有するものであり、内部には、超音波振動板29が液体に浸漬された状態で配置されている。また、水槽21には、下壁部21Aに液体排出用貫通孔22が設けられている。
また、ケーシング31の洗浄処理空間には、水槽21の下方側に、液体排出用貫通孔22から排出された液体を受水するための受水部が設けられており、ケーシング31の下壁部31Aにおける当該受水部に係る領域には、液体排出用貫通孔32が設けられている。そして、液体排出用貫通孔32には、液体循環路形成部材24の一端部が接続されており、この液体循環路形成部材24の他端部によって水槽21に水を供給するための液体供給部が形成されている。そして、液体循環路形成部材24によって形成される液体循環路上には循環ポンプ25およびスミア除去フィルタ26が設けられている。
また、ケーシング31には、区画壁部23および当該区画壁部23に対向する側壁部31Bに、互いに対向するように貫通孔34,28が設けられており、貫通孔34によって配線基板材料搬入口が構成され、貫通孔28によって配線基板材料搬出口が構成されている。
この図の例において、貫通孔28は、液体除去処理手段30における配線基板材料搬入口と共通のものである。また、ケーシング31内には、等間隔で配置された複数の搬送用ローラ17によって搬送路が形成されている。
一次物理的洗浄処理手段20を構成する高圧水洗浄処理装置としては、例えば図3の物理的洗浄処理装置において、ケーシングの洗浄処理空間に、水槽に変えて高圧水噴射ノズルが設けられた構成のものが用いられる。
この高圧水噴射ノズルは、配線基板材料1における被処理部分に対して高圧水を吹き付けるためのものであり、高圧水供給源に接続されている。
液体除去処理手段30は、液体除去処理工程を行うものである。
この液体除去処理手段30としては、一次物理的洗浄処理手段20によって処理された配線基板材料1における被処理部分上の液体(水分)を除去して乾燥させることのできる液体除去処理装置が用いられる。
液体除去処理手段30を構成する液体除去処理装置は、例えば図3に示すような構成を有するものである。
この液体除去処置装置は、ケーシング31における液体除去手段空間に、搬送路を介して対向配置されたエアーナイフ用スリットノズル35A,35Bを備えたものである。エアーナイフ用スリットノズル35Aは、配線基板材料1の上面に対して空気を吹き付けるためのものであり、一方、エアーナイフ用スリットノズル35Bは、当該配線基板材料1の下面に対して空気を吹き付けるためのものである。これらのエアーナイフ用スリットノズル35A,35Bは、空気供給路形成部材36を介して共通の送風手段38に接続されている。この空気供給路形成部材36によって形成される空気供給路上には、エアーフィルタ37が設けられている。
また、ケーシング31における区画壁部23に対向する側壁部31Dには、区画壁部23の貫通孔28に対向する位置およびその位置よりも上方側の位置に、貫通孔39A,39Bが設けられている。貫通孔39Aによっては配線基板材料搬出口が構成されており、貫通孔39Bによっては排気口が構成されている。この排気口には、空気排出路形成部材33が接続されている。
紫外線処理手段40は、紫外線処理工程を行うものである。
この紫外線処理手段40としては、配線基板材料1における被処理部分に対して、例えば酸素を含む処理用ガスの雰囲気下において真空紫外線を照射することのできる紫外線処理装置が用いられる。
紫外線処理手段を構成する紫外線処理装置は、例えば図3に示すような構成を有するものである。
この紫外線処理装置は、配線基板材料1が載置される平坦な被処理物載置面41aを有する処理ステージ41を備えた保持装置と、処理ステージ41上にスペーサ49を介して配置された光源ユニット43とを備えたものである。この光源ユニット43と処理ステージ41との間には一定の大きさの厚みを有する処理室Sが形成されている。
光源ユニット43は、一方に開口部を有する略直方体の箱型形状のケーシング44を備えており、開口部には、真空紫外線を透過する光透過性窓部材42が気密に設けられている。また、ケーシング44内には、円柱棒状の複数(図3においては5本)紫外線ランプ45が並設されている。また、光源ユニット43の光照射方向における紫外線ランプ45の背面側の位置には、反射ミラー46が設けられている。
処理ステージ41には、各々処理ステージ41の厚さ方向に貫通して延びるガス供給用貫通孔41Aおよびガス排出用貫通孔41Bが形成されており、ガス供給用貫通孔41Aには、処理用ガス供給源(図示せず)が接続されている。ガス供給用貫通孔41Aおよびガス排出用貫通孔42Bは、いずれも、例えば開口形状が紫外線ランプ45の管軸方向に沿って延びる長円形とされた長孔により構成されている。そして、ガス供給用貫通孔41Aおよびガス排出用貫通孔41Bは、例えば紫外線ランプ45の配列方向に互いに離間した位置に形成されている。ここに、配線基板材料1は、処理ステージ41の被処理物載置面41a上において、紫外線ランプ45の配列方向における、ガス供給用貫通孔41Aとガス排出用貫通孔41Bとの間の位置に配置される。
二次物理的洗浄処理手段50は、二次物理的洗浄処理工程を行うものである。
この二次物理的洗浄処理手段50としては、配線基板材料1に対して物理的振動を与えることができ、その物理的振動によって、配線基板材料1の被処理部分を洗浄することのできる物理的洗浄処理装置が用いられる。
二次次物理的洗浄処理手段50を構成する物理的洗浄処理装置は、例えば図3に示すような構成を有するものである。
この物理的洗浄処理装置は、配線基板材料1に対して、液体を振動媒体として超音波振動を与えるものである。
この図の例において、物理的洗浄処理装置は、配線基板材料1に対して超音波振動を与える洗浄部60と共に、洗浄部60において処理された配線基板部材1に対してリンス処理を行うリンス部70、およびリンス部70において処理された配線基板部材1を乾燥処理する乾燥部80を備えたものである。そして、洗浄部60、リンス部70および乾燥部80は、共通のケーシング51を有している。このケーシング51内は、区画壁部52,53により、洗浄部60に係る洗浄処理空間と、リンス部70に係るリンス処理空間と、乾燥部80に係る乾燥処理空間とに区画されている。
また、同図において、ケーシング51内には、等間隔で配置された複数の搬送用ローラ18によって搬送路が形成されている。
洗浄部60は、図3に示されているように、基本的に、一次物理的洗浄処理手段20を構成する物理的洗浄処理装置と同様の構成を有するものである。
すなわち、洗浄部60は、ケーシング51における洗浄処理空間に配置された、矩形箱型の水槽61を備えたものである。この水槽61は、配線基板材料1を液体に浸漬した状態とすることのできる内部寸法を有するものであり、内部には、液体に浸漬された状態で超音波振動板69が配置されている。また、水槽61には、下壁部61Aに液体排出用貫通孔62が設けられている。
また、ケーシング51の洗浄処理空間には、水槽61の下方側に、液体排出用貫通孔62から排出された液体を受水するための受水部が設けられており、ケーシング51の下壁部54Aにおける当該受水部に係る領域には、液体排出用貫通孔55が設けられている。そして、その液体排出用貫通孔55には、液体循環路形成部材64の一端部が接続されており、この液体循環路形成部材64の他端部によって水槽61に液体を供給すための液体供給部が形成されている。そして、液体循環路形成部材64によって形成される液体循環路上には循環ポンプ65およびスミア除去フィルタ66が設けられている。
また、ケーシング51には、区画壁部52および当該区画壁部52に対向する側壁部54Bに、互いに対向するように貫通孔57,68が設けられており、貫通孔57によって配線基板材料搬入口が構成され、貫通孔68によって配線基板材料搬出口が構成されている。
この図の例において、貫通孔68は、リンス部70における配線基板材料搬入口と共通のものである。
リンス部70は、ケーシング51におけるリンス処理空間に、搬送路を介して対向配置されたリンス用スプレーノズル71A,71Bを備えたものである。リンス用スプレーノズル71Aは、配線基板材料1の上面に対して水を吹き付けるためのものであり、一方、リンス用スプレーノズル71Bは、当該配線基板材料1の下面に対して水を吹き付けるためのものである。
また、ケーシング51のリンス処理空間には、リンス用スプレーノズル71A,71Bの下方側に、リンス用スプレーノズル71A,71Bから配線基板材料1に向かって出射された水を受水するための受水部が設けられており、ケーシング51の下壁部54Aにおける当該受水部に係る領域には、水排出用貫通孔56が設けられている。そして、その水排出用貫通孔56には、水循環路形成部材74の一端部が接続されている。また、水循環路形成部材74は、他端部において2つに枝分かれして、リンス用スプレーノズル71A,71Bに接続されている。更に、水循環路形成部材74によって形成される水循環路上には、一端部と枝分かれ部74Aとの間に、循環ポンプ75およびスミア除去フィルタ76が設けられている。
また、ケーシング51における区画壁部53には、区画壁部52の貫通孔68に対向する位置に貫通孔78が設けられており、貫通孔68によって配線基板材料搬入口が構成され、貫通孔78によって配線基板材料搬出口が構成されている。
この図の例において、貫通孔78は、乾燥部80における配線基板材料搬入口と共通のものである。
乾燥部80は、図3に示されているように、基本的に、液体除去処理手段30を構成する液体除去処理装置と同様の構成を有するものである。
この乾燥部80は、ケーシング51における乾燥処理空間に、搬送路を介して対向配置されたエアーナイフ用スリットノズル81A,81Bを備えたものである。エアーナイフ用スリットノズル81A,81Bは、配線基板材料1の上面に対して空気を吹き付けるためのものであり、一方、エアーナイフ用スリットノズル81Bは、当該配線基板材料1の下面に対して空気を吹き付けるためのものである。これらのエアーナイフ用スリットノズル81A,81Bは、空気供給路形成部材83を介して共通の送風手段85に接続されている。この空気供給路形成部材83によって形成される空気供給路上には、エアーフィルタ84が設けられている。
また、ケーシング51における区画壁部53に対向する側壁部54Dには、区画壁部53の貫通孔78に対向する位置およびその位置よりも上方側の位置に、貫通孔89A,89Bが設けられている。貫通孔89A貫通孔によっては配線基板材料搬出口が構成されており、貫通孔89Bによっては排気口が構成されている。この排気口には、空気排出路形成部材86が接続されている。
以下、本発明のデスミア処理方法について、デスミア処理装置10を用いて行う場合を例に挙げて説明する。
一次物理的洗浄処理工程を行う前の配線基板材料1においては、図1に示されているように、配線基板材料1における被処理部分、例えば凹部に係る導電層3上にはスミア6が残留しており、そのスミア6は堆積層を形成している。
このような配線基板材料1に対して、先ず、一次物理的洗浄処理手段20によって物理的振動処理を施すことにより、スミア6の堆積層における表層部分が振動による機械的作用によって破壊されて配線基板材料1から離脱する。その結果、スミア6の一部が除去される。この除去されたスミア6の一部には、有機スミアと無機スミアとが含まれる。そして、この一次物理的洗浄処理手段20によって処理された配線基板材料1には、その表面に、処理において用いた液体(水分)が残留している。
次いで、液体除去処理手段30によって、乾燥処理を施すことにより、配線基板材料1における被処理部分を含む表面上の液体が除去される。
その後、紫外線処理手段40によって、配線基板材料1に対して、その被処理部分に真空紫外線を照射することにより、有機物スミアの残部の大部分は、紫外線のエネルギーおよび紫外線が処理用ガスに照射されることによって生ずる酸素ラジカルなどによって分解されてガス化される。その結果、配線基板材料1から有機物スミアの残部の大部分が除去される。このとき、無機物スミアの残部は、有機物スミアの残部の大部分が除去されることによって露出される。また、露出した無機物スミアは、真空紫外線が照射されることによって脆いものとなる。
次いで、二次物理的洗浄処理手段50によって、配線基板材料1に対して物理的振動処理を施すことにより、露出した無機物スミアの残部は、振動による機械的作用によって破壊されて当該配線基板材料1から離脱する。また、無機物スミアの残部の収縮や、各スミアの残部に紫外線を照射したときに発生する熱膨張の差などによって、配線基板材料1と無機物スミアの残部との間にわずかな隙間が生じることも考えられ、物理的振動処理を施すことにより当該配線基板材料1から離脱する。それらの結果、配線基板材料1から無機物スミアの残部が除去され、これにより、例えば導電層3が露出した状態となる。
このように、本発明のデスミア処理方法においては、一次物理的洗浄処理工程において、配線基板材料1に形成された凹部内を含む被処理部分に残留しているスミア6の一部を短時間で除去することができる。そのため、一次物理的洗浄処理工程の後に行われる処理工程に要する時間、特に紫外線照射処理工程に要する時間を大幅に低減することができる。
従って、本発明のデスミア処理方法によれば、後述の実施例1〜実施例4の結果から明らかなように、絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通するホールよりなる凹部が形成されてなる配線基板材料1に対して短時間でデスミア処理を行うことができる。
また、本発明のデスミア処理方法においては、紫外線処理工程の前処理工程として液体除去処理工程を行うことにより、被処理部分に残留している液体(水分)によって真空紫外線が吸収されることに起因して、当該被処理部分に到達する真空紫外線量が低下することを防止することができる。その結果、紫外線処理工程における紫外線照射時間をより一層短縮することができる。
そして、デスミア処装置10は、一次物理的洗浄処理手段20と、液体除去処理手段30と、紫外線処理手段40と、二次物理的洗浄処理手段50とがこの順に配置されたものであることから、その配置順に処理手段を用いて、配線基板材料1に対して順次に処理を行うことにより、本発明のデスミア処理方法を実施することができる。そのため、配線基板材料1に対して短時間でデスミア処理を行うことができる。
以上、本発明のデスミア処理方法および本発明のデスミア処理装置について具体的に説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えばデスミア処理方法は、一次物理的洗浄処理手段と、必要に応じて用いられる液体除去処理手段と、紫外線処理手段と、二次物理的洗浄処理手段とがこの順に配置され、一体とされてなる装置によって実施されることに限定されない。例えば、一次物理的洗浄処理工程と、必要に応じて行われる液体除去処理工程と、紫外線処理工程と、二次物理的洗浄処理工程とを、個別の装置によって行うこともできる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〔試験用配線基板材料の作製〕
厚みが100μmの銅箔上に厚みが100μmの絶縁層が形成されてなる積層体を用意した。ここで、絶縁層は、エポキシ樹脂中に、平均粒子径が1.0μmのシリカが40質量%の割合で含有されてなるものである。
この積層体における絶縁層に対して、炭酸ガスレーザ装置によってレーザ加工を施すことにより、当該絶縁層に径が50μmの貫通孔を形成し、以て、試験用配線基板材料を得た。この試験用配線基板材料の貫通孔の底部を、走査型電子顕微鏡によって観察したところ、貫通孔の底部にはスミアが残留していることが確認された。
〔実施例1〕
試験用配線基板材料について、下記の一次物理的洗浄処理工程、下記の紫外線処理工程および下記の二次物理的洗浄処理工程を行い、デスミア処理を行った。そして、紫外線処理工程に要する時間、すなわち紫外線照射時間を測定した。結果を表1に示す。
ここに、デスミア処理が終了した試験用配線基板材料については、底部を走査型電子顕微鏡によって観察し、スミアの残留が認められないことを確認した。
(1)一次物理的洗浄処理工程
試験用配線基板材料に対して、物理的振動洗浄処理を行った。
具体的には、試験用配線基板材料を純水中に浸漬した。この状態で、試験用配線基板材料に対して25kHzの超音波による超音波振動処理を30秒間行った。
(2)紫外線処理工程
上記(1)の一次物理的洗浄処理工程が終了した後、酸素雰囲気中において、試験用配線基板材料の貫通孔の内部に対して、キセノンエキシマランプを備えた紫外線照射装置によって下記の条件で乾式紫外線照射処理を行った。
紫外線照射処理の条件:
紫外線照射装置の光透過性窓部材の外面における紫外線照度=100W/cm2
紫外線照射装置の光透過性窓部材と試験用配線基板材料との離間距離=0.5mm
(3)二次物理的洗浄処理工程
上記(2)の紫外線照射処理工程が終了した後、試験用配線基板材料を純水中に浸漬した。この状態で、試験用配線基板材料に対して25kHzの超音波による超音波振動処理を30秒間行った。
〔実施例2〕
一次物理的洗浄処理工程において、下記の高圧水洗浄処理を行ったこと以外は、実施例1と同様にして試験用配線基板材料のデスミア処理を行い、紫外線処理工程に要する時間を測定した。結果を表1に示す。
高圧水洗浄処理は、試験用配線基板材料の貫通孔の内部に対して、2Mpaの圧力の高圧水を、1.8秒間にわたって吹き付けることによって行った。
〔実施例3〕
試験用配線基板材料について、先ず、実施例1と同様にして一次物理的洗浄処理工程を行った。次いで、エアーナイフを用いて、試験用配線基板の貫通孔の底部に存在する水分を除去する液体除去処理工程を行った。その後、試験用配線基板材料について、実施例1と同様にして紫外線照射工程および二次物理的洗浄処理工程を行い、以て、当該試験用配線基板材料について、デスミア処理を行った。そして、紫外線処理工程に要する時間を測定した。結果を表1に示す。
〔実施例4〕
試験用配線基板材料について、先ず、実施例2と同様にして一次物理的洗浄処理工程を行った。次いで、エアーナイフを用いて、試験用配線基板の貫通孔の底部に存在する水分を除去する液体除去処理工程を行った。その後、試験用配線基板材料について、実施例1と同様にして紫外線照射工程および二次物理的洗浄処理工程を行い、以て、当該試験用配線基板材料について、デスミア処理を行った。そして、紫外線処理工程に要する時間を測定した。結果を表1に示す。
〔比較例1〕
試験用配線基板材料について、一次物理的洗浄処理工程を行わなかったこと、および二次的洗浄処理工程における超音波振動処理を60秒間としたこと以外は、実施例1と同様にしてデスミア処理を行った。
具体的には、大気中において、試験用配線基板材料の貫通孔の内部に対して、キセノンエキシマランプを備えた紫外線照射装置によって下記の条件で乾式紫外線照射処理を行った。この紫外線照射処理が終了した後、試験用配線基板材料を純水中に浸漬した。この状態で、試験用配線基板材料に対して25kHzの超音波による超音波振動処理を60秒間行った。
紫外線照射処理の条件:
紫外線照射装置の光透過性窓部材の外面における紫外線照度=100W/cm2
紫外線照射装置の光透過性窓部材と試験用配線基板材料との離間距離=0.5mm
そして、紫外線処理工程に要する時間を測定した。結果を表1に示す。
Figure 2015135929
表1の結果から明らかなように、実施例1〜実施例4に係るデスミア処理方法によれば、紫外線照射処理工程における紫外線照射時間を短くすることができ、よって短時間でデスミア処理を行えることが確認された。
また、実施例3および実施例4に係るデスミア処理方法によれば、液体除去処理工程を行っているため、実施例1および実施例2に係るデスミア処理方法に比較して紫外線照射処理工程における紫外線照射時間を短くでき、よってより一層短時間でデスミア処理を行えることが確認された。
これに対して、比較例1においては、一次物理的振動処理工程を行っていないため、実施例1に係るデスミア処理方法における超音波処理に供した合計時間と同じ時間で超音波振動処理を行ったにも拘わらず、紫外線照射処理に長い時間を要した。
1 配線基板材料
2 第1絶縁層
3 導電層
4 第2絶縁層
5 貫通孔
6 スミア
10 デスミア処理装置
12 搬送手段
13 支持台
14 搬送用部材
14A アーム支持部
14B アーム部
15 吸着パッド
17,18 搬送ローラ
20 一次物理的洗浄処理手段
21 水槽
21A 下壁部
22 液体排出用貫通孔
23 区画壁部
24 液体循環路形成部材
25 循環ポンプ
26 スミア除去フィルタ
28 貫通孔
29 超音波振動板
30 液体除去処理手段
31 ケーシング
31A 下壁部
31B,31D 側壁部
32 液体排出用貫通孔
33 空気排出路形成部材
34 貫通孔
35A,35B エアーナイフ用スリットノズル
36 空気供給路形成部材
37 エアーフィルタ
38 送風手段
39A,39B 貫通孔
40 紫外線処理手段
41 処理ステージ
41a 被処理物載置面
41A ガス供給用貫通孔
41B ガス排出用貫通孔
42 光透過性窓部材
43 光源ユニット
44 ケーシング
45 紫外線ランプ
46 反射ミラー
49 スペーサ
50 二次物理的洗浄処理手段
51 ケーシング
52,53 区画壁部
54A 下壁部
54B,54D 側壁部
55 液体排出用貫通孔
56 水排出用貫通孔
57 貫通孔
60 洗浄部
61 水槽
61A 下壁部
62 液体排出用貫通孔
64 液体循環路形成部材
65 循環ポンプ
66 スミア除去フィルタ
68 貫通孔
69 超音波振動板
70 リンス部
71A,71B リンス用スプレーノズル
74 水循環路形成部材
74A 枝分かれ部
75 スミア除去フィルタ
76 循環ポンプ
78 貫通孔
80 乾燥部
81A,81B エアーナイフ用スリットノズル
83 空気供給路形成部材
84 エアーフィルタ
85 送風手段
86 空気排出路形成部材
89A,89B 貫通孔

Claims (4)

  1. 絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通する貫通孔よりなる凹部が形成された配線基板材料のデスミア処理方法において、
    前記配線基板材料における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理工程と、
    この一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料における前記被処理部分に対して真空紫外線を照射する紫外線処理工程と、
    この紫外線処理工程を経由した配線基板材料に対して、物理的振動を与える二次物理的洗浄処理工程と
    を有することを特徴とするデスミア処理方法。
  2. 前記紫外線処理工程の前処理工程として、前記一次物理的洗浄処理工程を経由した配線基板材料における被処理部分上の液体を除去する液体除去処理工程を有することを特徴とする請求項1に記載のデスミア処理方法。
  3. 絶縁層と導電層とが積層されており、当該絶縁層を貫通するホールよりなる凹部が形成された配線基板材料をデスミア処理するためのデスミア処理装置であって、
    前記配線基板材料における被処理部分に対して、高圧水、または液体に浸漬した状態で物理的振動を作用させる一次物理的洗浄処理手段と、
    この一次物理的洗浄処理手段によって処理された配線基板材料における前記被処理部分に対して真空紫外線を照射する紫外線処理手段と、
    この紫外線処理手段によって処理された配線基板材料に対して、物理的振動を与える二次物理的洗浄処理手段とが、
    この順に配置されてなることを特徴とするデスミア処理装置。
  4. 前記一次物理的洗浄処理手段によって処理された配線基板材料における被処理部分上の液体を、前記紫外線処理手段によって処理する前に除去する液体除去処理手段が、当該一次物理的洗浄処理手段と当該紫外線処理手段との間の位置に配設されていることを特徴とする請求項3に記載のデスミア処理装置。
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TWI745727B (zh) * 2019-08-01 2021-11-11 健鼎科技股份有限公司 雷射製程設備

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