JP2016522990A - 基板ホール形成方法及び基板ホール形成装置 - Google Patents

Abstract

一側面として、ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する方法であって、導電層の部分のうち、ホールが形成される部分を除去し、ベース部材の一部を露出させる段階と、基板を第１樹脂エッチング液に浸したまま、第１流動装置を利用して、第１樹脂エッチング液を、露出されたベース部材の部分に噴射させることにより、樹脂素材を除去する第一次樹脂除去段階と、基板にガラスファイバエッチング液を噴射させ、露出されたベース部材の部分のガラスファイバを除去するガラスファイバ除去段階と、基板を第２樹脂エッチング液に浸したまま、第２流動装置を利用して、第２樹脂エッチング液を、露出されたベース部材に噴射させることにより、樹脂素材を除去する第二次樹脂除去段階と、を含む基板ホール形成方法である。

Description

本発明は、基板にホールを形成する方法、及び基板にホールを形成する装置に関する。

電子産業の発達によって、電子部品の小型化及び多機能化への要求がだんだんと増大しており、電子部品が実装される回路基板も、高密度集積化が要求されている。

従って、回路基板も、多層の構造を有する基板の開発が活発に進められているが、多層の基板構造または両面基板の構造においては、基板を貫通するビアホール（via-hole）、スルーホール（through hole）などのホールが形成される。

基板にホールを形成する方法は、さまざまなものがあるが、その一例として、韓国公開特許第２０１１−０１２３８５０号公報には、レーザドリリングの方法でビアホールを形成する技術が開示されている。

韓国公開特許第２０１１−０１２３８５０号公報

本発明の一側面によれば、基板にホールを形成する方法、及び基板にホールを形成する装置を提供することを主な課題にする。

本発明の一側面によれば、ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、前記ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する方法であって、前記導電層の部分のうち、前記ホールが形成される部分を除去し、前記ベース部材の一部を露出させる段階と、前記基板を第１樹脂エッチング液に浸したまま、第１流動装置を利用して、前記第１樹脂エッチング液を、前記露出したベース部材の部分に噴射させることにより、前記樹脂素材を除去する第一次樹脂除去段階と、前記基板にガラスファイバエッチング液を噴射させ、前記露出されたベース部材の部分のガラスファイバを除去するガラスファイバ除去段階と、前記基板を第２樹脂エッチング液に浸したまま、第２流動装置を利用して、前記第２樹脂エッチング液を、前記露出されたベース部材に噴射させることにより、前記樹脂素材を除去する第二次樹脂除去段階と、を含む基板ホール形成方法を提供する。

本発明の他の側面によれば、ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、前記ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する装置であって、前記導電層の部分のうち、前記ホールが形成される部分を除去し、前記ベース部材の一部を露出させる基板ウィンドウ形成部；第１樹脂エッチング液を収容する第１樹脂エッチング液収容部と、前記基板を前記第１樹脂エッチング液に浸した状態で、前記第１樹脂エッチング液を前記基板に噴射させる第１流動装置と、を備える第１樹脂除去部；前記基板にガラスファイバエッチング液を噴射させるスプレー装置を備えるガラスファイバ除去部；及び第２樹脂エッチング液を収容する第２樹脂エッチング液収容部と、前記基板を前記第２樹脂エッチング液に浸した状態で、前記第２樹脂エッチング液を前記基板に噴射させる第２流動装置と、を備える第２樹脂除去部；を備える、基板ホール形成装置を提供する。

本発明の一側面による基板ホール形成方法及び基板ホール形成装置は、優れた品質のホールを形成することができる。

本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置を利用して、基板にホールを形成する工程別段階を図示した概略的な図面である。 図１のＩ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置の基板ウィンドウ形成部において、エッチングレジストパターンを利用したエッチング工程において、導電層にウィンドウを形成する様子を図示した図面である。 図１のＩＩ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置の第１樹脂除去部において、第１流動装置を利用して、第１樹脂エッチング液を基板に噴射させて樹脂素材を除去する様子を図示した図面である。 図１のＩＩＩ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置のガラスファイバ除去部において、スプレー装置を利用して、ガラスファイバエッチング液を基板に噴射させてガラスファイバを除去する様子を図示した図面である。 図１のＩＶ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置の第２樹脂除去部において、第２流動装置を利用して、第２樹脂エッチング液を基板に噴射させて樹脂素材を除去する様子を図示した図面である。 図１のＶ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図である。 本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成方法の段階を図示した概略的なフローチャートである。

本発明の一側面によれば、ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する方法であって、導電層の部分のうち、ホールが形成される部分を除去し、ベース部材の一部を露出させる段階と、基板を第１樹脂エッチング液に浸したまま、第１流動装置を利用して、第１樹脂エッチング液を、露出されたベース部材の部分に噴射させることにより、樹脂素材を除去する第一次樹脂除去段階と、基板にガラスファイバエッチング液を噴射させ、露出されたベース部材の部分のガラスファイバを除去するガラスファイバ除去段階と、基板を第２樹脂エッチング液に浸したまま、第２流動装置を利用して、第２樹脂エッチング液を、露出されたベース部材に噴射させることにより、樹脂素材を除去する第二次樹脂除去段階と、を含む基板ホール形成方法を提供する。

ここで、導電層の部分のうち、ホールが形成される部分を除去し、ベース部材の一部を露出させる段階は、基板にエッチングレジストパターンを形成し、形成されたエッチングレジストパターンを利用したエッチング工程によって遂行される。

ここで、第１樹脂エッチング液及び第２樹脂エッチング液は、硫酸溶液を含んでもよい。

ここで、第１樹脂エッチング液と第２樹脂エッチング液は、同一エッチング液であり得る。

ここで、ガラスファイバ除去段階において、ガラスファイバエッチング液を噴射させる工程は、スプレー装置で遂行される。

ここで、ガラスファイバエッチング液は、フッ化物溶液を含んでもよい。

ここで、ガラスファイバ除去段階において、ガラスファイバエッチング液を噴射させる圧力は、１ｋｇｆ／ｃｍ^２より高い。

ここで、第一次樹脂除去段階及び第二次樹脂除去段階において、第１流動装置及び第２流動装置の噴射部の噴射孔と前記ベース部材との距離が、２０ｍｍより小さくなるように、第１流動装置及び第２流動装置の噴射部の噴射孔と前記ベース部材とが配置される。

ここで、基板は、ロール・ツー・ロール工程によって移送されながら、ホールが形成される。

本発明の他の側面によれば、ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する装置であって、導電層の部分のうち、ホールが形成される部分を除去し、ベース部材の一部を露出させる基板ウィンドウ形成部；第１樹脂エッチング液を収容する第１樹脂エッチング液収容部と、基板を、第１樹脂エッチング液に浸した状態で、第１樹脂エッチング液を基板に噴射させる第１流動装置と、を備える第１樹脂除去部；基板にガラスファイバエッチング液を噴射させるスプレー装置を備えるガラスファイバ除去部；及び第２樹脂エッチング液を収容する第２樹脂エッチング液収容部と、基板を前記第２樹脂エッチング液に浸した状態で、第２樹脂エッチング液を基板に噴射させる第２流動装置と、を備える第２樹脂除去部；を備える、基板ホール形成装置を提供する。

ここで、基板ウィンドウ形成部は、基板にエッチングレジストパターンを形成し、形成されたエッチングレジストパターンを利用したエッチング工程で、ベース部材の一部を露出させることができる。

ここで、第１樹脂エッチング液及び第２樹脂エッチング液は、硫酸溶液を含んでもよい。

ここで、第１樹脂エッチング液と第２樹脂エッチング液は、同一エッチング液であり得る。

ここで、ガラスファイバエッチング液は、フッ化物溶液を含んでもよい。

ここで、スプレー装置の噴射圧力は、１ｋｇｆ／ｃｍ^２より高い。

ここで、第１流動装置及び第２流動装置の噴射部の噴射孔とベース部材との距離が、２０ｍｍより小さくなるように、第１流動装置及び第２流動装置の噴射部の噴射孔とベース部材とが配置される。

ここで、基板ホール形成装置での基板の移送工程は、ロール・ツー・ロール移送工程によって行われる。

ここで、基板ホール形成装置は、基板を供給する基板供給ロールと、ホールが形成された基板を回収する基板回収ロールと、をさらに備えてもよい。

以下、添付された図面を参照し、望ましい実施形態による本発明について詳細に説明する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一構成を有する構成要素については、同一符号を使用することによって、重複説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置を利用して、基板にホールを形成する工程別段階を図示した概略的な図面である。図２は、図１のＩ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置の基板ウィンドウ形成部において、エッチングレジストパターンを利用したエッチング工程で導電層にウィンドウを形成する様子を図示した図面である。また、図４は、図１のＩＩ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図であり、図５は、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置の第１樹脂除去部において、第１流動装置を利用して、第１樹脂エッチング液を基板に噴射させて樹脂素材を除去する様子を図示した図面である。また、図６は、図１のＩＩＩ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図であり、図７は、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置のガラスファイバ除去部において、スプレー装置を利用して、ガラスファイバエッチング液を基板に噴射させてガラスファイバを除去する様子を図示した図面である。また、図８は、図１のＩＶ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図であり、図９は、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置の第２樹脂除去部において、第２流動装置を利用して、第２樹脂エッチング液を基板に噴射させて樹脂素材を除去する様子を図示した図面であり、図１０は、図１のＶ地点での基板の様子を図示した概略的な断面図である。

図１に図示されているように、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成装置１００は、ロール・ツー・ロール工程によって、基板２１０を移送しながら、基板２１０にホールＨを形成する装置であって、基板供給ロール１１０、基板ウィンドウ形成部１２０、第１樹脂除去部１３０、ガラスファイバ除去部１４０、第２樹脂除去部１５０、基板回収ロール１６０、及び多数の移送ローラＲを備える。

本実施形態による、基板２１０に形成されるホールＨの種類には制限がない。例えば、ビアホール（via-hole）、スルーホール（through hole）など多種のホールＨが形成される。

本実施形態による基板ホール形成装置１００は、ロール・ツー・ロール工程によって、基板２１０を移送しながら、基板２１０にホールを形成する装置であるが、本発明によれば、それに限定するものではない。すなわち、本発明による基板ホール形成装置は、基板がパネル（panel）の形状を有する場合、コンベヤ移送方法などを利用して、基板を移送しながら、基板にホールを形成することもできる。

ホールＨが形成される基板２１０は、図２に図示されているように、ベース部材２１１と導電層２１２とを備えており、軟性（フレキシブル）回路基板の特徴を有している。

ベース部材２１１は、樹脂素材（resin）２１１ａに、ガラスファイバ（glass fiber）２１１ｂを補強基材として適用した複合素材からなり、軟性（flexible）特性を有する。

樹脂素材２１１ａとしては、エポキシ、フェノール、ポリイミド、液晶高分子、シアネートエステル、ＬＣＰ、その他の高分子物質などが使用される。また、樹脂素材２１１ａは、単一素材だけではなく、複合素材からもなる。また、樹脂素材２１１ａは、さまざまな形態の内部構造を有することができる。例えば、フィラメント状の素材と、小粒子状の素材とが共に混合されて樹脂素材２１１ａを構成することができる。

導電層２１２は、銅（Ｃｕ）素材を含み、ベース部材２１１の両面に形成されるが、導電層２１２は、スクリーンプリンティング法、インクジェットプリンティング法、メッキ法などの方法によって形成される。

本実施形態による導電層２１２の素材は、銅を含むが、本発明は、それに限定するものではない。すなわち、本発明による導電層の素材としては、他の導電性素材、例えば、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）なども使用される。

また、本実施形態による基板２１０は、特殊な構造を有するように製造者が直接製造することができ、基板２１０として、ガラスファイバを含んだ銅張積層板（copper clad laminate）がそのまま使用されてもよい。

本実施形態による基板２１０は、軟性回路基板の特性を有するように構成されるが、本発明は、それに限定するものではない。すなわち、本発明による基板は、剛性回路基板（rigid printed circuit board）の特徴を有することもできる。

一方、図１に図示された基板ホール形成装置１００の基板供給ロール１１０は、ホールＨが形成されていない基板２１０を供給する。基板供給ロール１１０は、円筒状の形状に形成されており、基板供給ロール１１０には、ホールＨが形成されていない基板２１０が所定回数に巻き取られている。

基板ウィンドウ形成部１２０は、導電層２１２にウィンドウＷを形成することにより、ベース部材２１１の部分のうち、ホールＨが形成される部分を露出させる装置である。

基板ウィンドウ形成部１２０は、基板２１０に感光性物質を塗布する装置１２１と、露光工程及び現像工程を含んだフォトリソグラフィ工程で、エッチングレジストパターンを形成する装置１２２と、形成されたエッチングレジストパターンを利用して、導電層２１２をエッチングするエッチング工程が遂行される装置１２３と、を備えるが、各装置１２１，１２２，１２３は、公知の装置が使用されるので、ここでは、詳細な説明は省略する。

基板２１０が、基板ウィンドウ形成部１２０を通過すれば、導電層２１２の一部が除去されてウィンドウＷが形成される。

一方、第１樹脂除去部１３０は、移送された基板２１０を、第１樹脂エッチング液ＲＥ１に浸したまま、第１流動装置１３２を利用して、第１樹脂エッチング液ＲＥ１を、ウィンドウＷを介して、前記露出されたベース部材２１１の部分に噴射させることにより、樹脂素材を除去する装置である。

第１樹脂除去部１３０は、第１樹脂エッチング液収容部１３１と、第１流動装置１３２と、を備える。

第１樹脂エッチング液収容部１３１は、容器の形状を有しているが、第１樹脂エッチング液ＲＥ１を収容している。

第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、樹脂素材２１１ａを除去するためのエッチング液である。第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、基板２１０に使用された樹脂素材２１１ａによって、その種類が決定されるが、例えば、７０％高濃度硫酸が使用される。

一方、図５に図示されているように、第１流動装置１３２は、噴射部１３２ａ、連結部１３２ｂ、ポンプ部１３２ｃ、及び流入部１３２ｄを備える。

噴射部１３２ａは、第１樹脂エッチング液収容部１３１内部に配置されるが、作動時、第１樹脂エッチング液ＲＥ１に浸されるように配置され、ポンプ部１３２ｃから、連結部１３２ｂを経由して、所定圧力の第１樹脂エッチング液ＲＥ１を受け、基板２１０に噴射させる装置である。

連結部１３２ｂは、噴射部１３２ａとポンプ部１３２ｃとを連結する管路であり、ポンプ部１３２ｃで圧縮された第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、連結部１３２ｂを介して、噴射部１３２ａに達する。

ポンプ部１３２ｃは、第１樹脂エッチング液ＲＥ１が所定圧力を有するように、第１樹脂エッチング液ＲＥ１に、機械的なエネルギーを付与する装置である。

流入部１３２ｄは、第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１を、ポンプ部１３２ｃに流入させる部分である。

第１流動装置１３２の作動について述べれば、第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、流入部１３２ｄに流入された後、ポンプ部１３２ｃで加圧され、続けて連結部１３２ｂを経て噴射部１３２ａに移動する。次に、噴射部１３２ａは、第１樹脂エッチング液ＲＥ１を所定圧力で基板２１０に噴射する。

本実施形態による第１流動装置１３２は、噴射部１３２ａ、連結部１３２ｂ、ポンプ部１３２ｃ、及び流入部１３２ｄを備えて構成されるが、本発明は、それに限定されるものではない。すなわち、本発明による第１流動装置は、所定圧力で第１樹脂エッチング液ＲＥ１を基板２１０に噴射させる機能を遂行しさえすればよく、それ以外の構成には、特別な制限がない。例えば、本発明による第１流動装置１３２は、公知のフラッドバー装置（flood bar device）が適用されてもよい。

第１流動装置１３２の噴射部１３２ａから噴射された第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、導電層２１２に形成されたウィンドウＷを介して、ベース部材２１１の露出された部分に達する。達することになった第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、ベース部材２１１の露出された部分に浸透して樹脂素材２１１ａを除去することにより、溝Ｇを形成するが、第１樹脂エッチング液ＲＥ１がベース部材２１１に接触するときの圧力が高いほど、第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、ベース部材２１１の露出された部分に浸透が容易になる。従って、第１流動装置１３２の噴射部１３２ａの噴射孔１３２ａ＿１とベース部材２１１との距離ｄ１は、２０ｍｍより小さくなるように配置されることが望ましい。

一方、ガラスファイバ除去部１４０は、移送された基板２１０に、ガラスファイバエッチング液ＧＥを噴射させることにより、ベース部材２１１の前記露出した部分のガラスファイバ２１１ｂ除去する装置である。

ガラスファイバ除去部１４０は、スプレー装置１４１を備える。

図７に図示されているように、スプレー装置１４１は、ノズル部１４１ａを具備しているが、スプレー装置１４１に供給されたガラスファイバエッチング液ＧＥは、ノズル部１４１ａを介して、所定圧力で基板２１０に噴射される。

ガラスファイバエッチング液ＧＥは、フッ化物溶液を含んでもよいが、フッ化物溶液の例として、フッ化アンモニウム溶液、フッ化水素酸溶液などにもなる。

フッ化物溶液としてフッ化アンモニウム溶液を使用する例の場合、次の化学反応式によって、ガラスファイバ２１１ｂが除去される。

３ＮＨ_４ＨＦ_２＋ＳｉＯ_２→（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６（sludge）＋ＮＨ_４ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ

ここで、生成されるスラッジ（sludge）状の（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６は、後工程で自然に除去され、また別個の超音波工程を追加して除去することもできる。

スプレー装置１４１のノズル部１４１ａから噴射されたガラスファイバエッチング液ＧＥは、導電層２１２に形成されたウィンドウＷを介して、ベース部材２１１の露出された部分に達する。達することになったガラスファイバエッチング液ＧＥは、ベース部材２１１の露出された部分のガラスファイバ２１１ｂを除去する。ガラスファイバエッチング液ＧＥは、主に化学的作用によって、ガラスファイバ２１１ｂを除去するが、ガラスファイバ２１１ｂに直接接触するときに作用する物理的衝突エネルギーも、ガラスファイバ２１１ｂ、及び副産物として発生するスラッジの除去作用に一助となるので、ノズル部１４１ａから噴射されるガラスファイバエッチング液ＧＥの噴射圧力は、１ｋｇｆ／ｃｍ^２より高いことが望ましい。

一方、第２樹脂除去部１５０は、移送された基板２１０を、第２樹脂エッチング液ＲＥ２に浸したまま、第２流動装置１５２を利用して、第２樹脂エッチング液ＲＥ２を、ウィンドウＷを介して、露出されたベース部材２１１の部分に噴射させることにより、樹脂素材を除去する装置である。

第２樹脂除去部１５０は、第２樹脂エッチング液収容部１５１と、第２流動装置１５２と、を備える。

第２樹脂エッチング液収容部１５１は、容器の形状を有しているが、第２樹脂エッチング液ＲＥ２を収容している。

第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、樹脂素材２１１ａを除去するためのエッチング液である。

本実施形態においては、第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１と同種の樹脂エッチング液が使用される。すなわち、第１樹脂エッチング液収容部１３１と、第２樹脂エッチング液収容部１５１は、図１に図示されているように、連結管路Ｃと弁ＢＬとによって連結されており、互いに循環が可能になるように構成されている。

本実施形態においては、第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１と同種の樹脂エッチング液が使用されるが、本発明は、それに限定するものではない。すなわち、本発明による第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１と異なる成分及び／または異なる種類の樹脂エッチング液が使用されもする。例えば、第２樹脂エッチング液ＲＥ２としては、高濃度硫酸８０％が使用されてもよい。

一方、図９に図示されているように、第２流動装置１５２は、噴射部１５２ａ、連結部１５２ｂ、ポンプ部１５２ｃ、及び流入部１５２ｄを備える。

噴射部１５２ａは、第２樹脂エッチング液収容部１５１内部に配置されるが、作動時、第２樹脂エッチング液ＲＥ２に浸されるように配置され、ポンプ部１５２ｃから、連結部１５２ｂを経由して、所定圧力の第２樹脂エッチング液ＲＥ２を受け、基板２１０に噴射させる装置である。

連結部１５２ｃは、噴射部１５２ａとポンプ部１５２ｃとを連結する管路であり、ポンプ部１５２ｂで圧縮された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、連結部１５２ｂを介して、噴射部１５２ａに達する。

ポンプ部１５２ｃは、第２樹脂エッチング液ＲＥ２が、所定圧力を有するように、第２樹脂エッチング液ＲＥ２に、機械的なエネルギーを付与する装置である。

流入部１５２ｄは、第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２を、ポンプ部１５２ｃに流入させる部分である。

第２流動装置１５２の作動について述べれば、第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、流入部１５２ｄに流入された後、ポンプ部１５２ｃで加圧され、続けて連結部１５２ｂを経て、噴射部１５２ａに移動する。次に、噴射部１５２ａは、第２樹脂エッチング液ＲＥ２を、所定圧力で基板２１０に噴射する。

本実施形態による第２流動装置１５２は、噴射部１５２ａ、連結部１５２ｂ、ポンプ部１５２ｃ、及び流入部１５２ｄを備えて構成されるが、本発明は、それに限定するものではない。すなわち、本発明による第２流動装置は、所定圧力で第２樹脂エッチング液ＲＥ２を基板２１０に噴射させる機能を遂行しさえすればよく、それ以外の構成には、特別な制限がない。例えば、本発明による第２流動装置１５２は、公知のフラッドバー装置が適用されてもよい。

第２流動装置１５２の噴射部１５２ａから噴射された第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、導電層２１２に形成されたウィンドウＷを介して、ベース部材２１１の露出された部分に達する。すなわち、第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、第１樹脂除去部１３０において、一次として、樹脂素材２１１ａを除去することにより、形成された溝Ｇの内側部分に浸透して樹脂素材２１１ａを除去する。第２樹脂エッチング液ＲＥ２がベース部材２１１に接触するときの圧力が高いほど、第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、ベース部材２１１の露出された部分に浸透が容易になるので、第１樹脂除去部１３０においてと同様に、第２流動装置１５２の噴射部１５２ａの噴射孔１５２ａ＿１と、ベース部材２１１との距離ｄ２は、２０ｍｍより小さくなるように配置されることが望ましい。

一方、基板回収ロール１６０は、ホールＨが形成された基板２１０を巻いて回収する装置である。ここで、基板回収ロール１６０は、円筒状の形状を有するように形成されるが、ホールＨが形成された基板２１０は、基板回収ロール１６０に巻き取られて回収される。

以下では、図１ないし図１１を参照し、前述の基板ホール形成装置１００を利用した基板のホール形成方法について説明する。

図１１は、本発明の一実施形態に係わる基板ホール形成方法の段階を図示した概略的なフローチャートである。

まず、製造者は、基板２１０が巻き取られている基板供給ロール１１０を準備し、図１に図示されているように、基板供給ロール１１０を、基板ホール形成装置１００にセッティングさせる（Ｓ１段階）。

基板供給ロール１１０と、基板ウィンドウ形成部１２０との間の一地点Ｉでの基板２１０の断面図は、図２に図示されている。

次に、基板供給ロール１１０の回転と共に解き放たれた基板２１０は、基板ウィンドウ形成部１２０に移送される。

基板ウィンドウ形成部１２０では、導電層２１２の部分のうち、ホールＨが形成される部分を除去してウィンドウＷを形成することにより、ベース部材２１１の一部を露出させる（Ｓ２段階）。

すなわち、基板ウィンドウ形成部１２０に移送された基板２１０は、基板２１０に感光性物質を塗布する装置１２１と、露光工程及び現像工程を含んだフォトリソグラフィ工程で、エッチングレジストパターン（ＥＲＰ）を形成する装置１２２と、前記形成されたエッチングレジストパターン（ＥＲＰ）を利用して、導電層２１２をエッチングするエッチング工程（図３参照）が遂行される装置１２３と、を順次に通過しながら、導電層２１２の一部が除去されてウィンドウＷが形成される。図４には、基板ウィンドウ形成部１２０と、第１樹脂除去部１３０との間の一地点ＩＩでの基板２１０の断面図が図示されているが、一地点ＩＩでの基板２１０は、その導電層２１２にウィンドウＷが形成されている。

次に、基板ウィンドウ形成部１２０のウィンドウＷ形成工程を経た基板２１０は、第１樹脂除去部１３０に移送される。第１樹脂除去部１３０では、第一次樹脂除去段階が進められるが、第１樹脂エッチング液収容部１３１に収容された第１樹脂エッチング液ＲＥ１に基板２１０が浸され、基板２１０が第１樹脂エッチング液ＲＥ１に浸された状態で、第１流動装置１３２を利用して、第１樹脂エッチング液ＲＥ１を、ウィンドウＷを介して、露出されたベース部材２１１の部分に噴射させることにより、樹脂素材２１１ａを除去する（Ｓ３段階）。

すなわち、図５に図示されているように、第１樹脂除去部１３０では、第１流動装置１３２の噴射部１３２ａから噴射された第１樹脂エッチング液ＲＥ１が、導電層２１２に形成されたウィンドウＷを介して、ベース部材２１１の露出された部分に達し、達することになった第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、ベース部材２１１の露出された部分に浸透して化学反応を起こし、樹脂素材２１１ａを除去する。また、このとき、第１樹脂エッチング液ＲＥ１は、所定流動圧力で、ベース部材２１１の露出された部分にぶつけられるので、ベース部材２１１の露出された部分に物理的な打撃も加えられ、樹脂素材２１１ａを除去するのに一助となる。以上のような工程を介して、ベース部材２１１の露出された部分の樹脂素材２１１ａの一部が除去され、溝Ｇが形成される。図６では、第１樹脂除去部１３０と、ガラスファイバ除去部１４０との間の一地点ＩＩＩでの基板２１０の断面図が図示されている。一地点ＩＩＩでの基板２１０は、ベース部材２１１の露出された部分に溝Ｇが形成されているが、ガラスファイバ２１１ｂは、相変らず存在している。

次に、第１樹脂除去部１３０において、第一次樹脂除去工程を経た基板２１０は、ガラスファイバ除去部１４０に移送される。ガラスファイバ除去部１４０では、ガラスファイバ除去段階が進められるが、スプレー装置１４１を利用して、ガラスファイバエッチング液ＧＥを噴射させ、ベース部材２１１の露出された部分（溝Ｇ）に存在するガラスファイバを除去する（Ｓ４段階）。

すなわち、図７に図示されているように、スプレー装置１４１のノズル部１４１ａから噴射されたガラスファイバエッチング液ＧＥは、所定圧力を有し、導電層２１２に形成されたウィンドウＷを介して、ベース部材２１１の露出された部分（溝Ｇ）に達する。達することになったガラスファイバエッチング液ＧＥは、化学的反応作用及び物理的衝撃作用を利用して、ベース部材２１１のガラスファイバ２１１ｂを除去する。図８には、ガラスファイバ除去部１４０と、第２樹脂除去部１５０との間の一地点ＩＶでの基板２１０の断面図が図示されている。一地点ＩＶでは、ベース部材２１１の露出された部分（溝Ｇ）に存在したガラスファイバ２１１ｂが除去されている。

次に、ガラスファイバ除去部１４０において、ガラスファイバ除去工程を経た基板２１０は、第２樹脂除去部１５０に移送される。第２樹脂除去部１５０では、第二次樹脂除去段階が進められるが、第２樹脂エッチング液収容部１５１に収容された第２樹脂エッチング液ＲＥ２に基板２１０が浸され、基板２１０が第２樹脂エッチング液ＲＥ２に浸された状態で、第２流動装置１５２を利用して、第２樹脂エッチング液ＲＥ２を、ウィンドウＷを介して、露出されたベース部材２１１の部分に噴射させることにより、樹脂素材２１１ａを除去する（Ｓ５段階）。

すなわち、図９に図示されているように、第２樹脂除去部１５０においては、第２流動装置１５２の噴射部１５２ａから噴射された第２樹脂エッチング液ＲＥ２が、導電層２１２に形成されたウィンドウＷを介して、ベース部材２１１の露出された部分（溝Ｇ）に達し、達することになった第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、ベース部材２１１の露出された部分に浸透して樹脂素材２１１ａを除去する。また、このとき、第２樹脂エッチング液ＲＥ２は、所定流動圧力で、ベース部材２１１の露出された部分にぶつけられるので、ベース部材２１１の露出された部分に物理的な打撃も加えられ、樹脂素材２１１ａを除去するのに一助となる。以上のような工程を介して、ベース部材２１１の露出された部分の樹脂素材２１１ａが除去されることにより、ホールＨを形成する。図１０には、第２樹脂除去部１５０と、基板回収ロール１６０との間の一地点Ｖでの基板２１０の断面図が図示されている。一地点Ｖでは、基板２１０は、ホールＨが形成された構造を有する。

次に、第２樹脂除去部１５０において、第二次樹脂除去工程を経た基板２１０は、基板回収ロール１６０に移送されるが、基板回収ロール１６０に移送された基板２１０は、基板回収ロール１６０に巻き取られて回収されることにより、基板ホール形成工程が完了する（Ｓ６段階）。

本実施形態によれば、第２樹脂除去部１５０での第二次樹脂除去工程と、基板回収ロール１６０での基板回収工程との間に追加工程がないが、本発明は、それに限定するものではない。すなわち、本発明による基板ホール形成工程によれば、第二次樹脂除去工程と基板回収工程との間に追加工程を導入することができる。例えば、第二次樹脂除去工程によっても完全に除去されていない樹脂残余物を除去する工程を追加して遂行することができる。

以上のように説明した本発明の実施形態による基板ホール形成方法においては、ホールＨを形成するために、第１流動装置１３２を利用した第一次樹脂除去段階、スプレー装置１４１を利用したガラスファイバ除去段階、第２流動装置１５２を利用した第二次樹脂除去段階を順次に遂行し、直進度及び均一性の高い高品質のホールＨを形成することができる。

また、本発明の実施形態による基板ホール形成方法においては、第一次樹脂除去段階及び第二次樹脂除去段階において、それぞれ第１流動装置１３２及び第２流動装置１５２を利用することにより、ベース部材２１１の露出された部分に、第１樹脂エッチング液ＲＥ１、第２樹脂エッチング液ＲＥ２を効果的に浸透させて化学反応を誘導し、同時に物理的な打撃も加えることにより、高品質のホールＨを形成することができる。それにより、直径７５μｍ以下の微細ホールも大量に加工することができる。

本発明の一側面は、添付された図面に図示された実施形態を参照して説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、当該技術分野において当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められるものである。

本発明は、基板にホールを形成する産業や、基板にホールを形成する装置を製造する産業などに利用可能である。

１００ 基板ホール形成装置
１１０ 基板供給ロール
１２０ 基板ウィンドウ形成部
１２１ 感光性物質塗布装置
１２２ エッチングレジストパターン形成装置
１２３ エッチング工程遂行装置
１３０ 第１樹脂除去部
１３１ 第１樹脂エッチング液収容部
１３２ 第１流動装置
１３２ａ 噴射部
１３２ｂ 連結部
１３２ｃ ポンプ部
１３２ｄ 流入部
１３２ａ＿１ 噴射孔
１４０ ガラスファイバ除去部
１４１ スプレー装置
１４１ａ ノズル部
１５０ 第２樹脂除去部
１５１ 第２樹脂エッチング液収容部
１５２ 第２流動装置
１５２ａ 噴射部
１５２ａ＿１ 噴射孔
１５２ｂ 連結部
１５２ｃ ポンプ部
１５２ｄ 流入部
１６０ 基板回収ロール
２１０ 基板
２１１ ベース部材
２１１ａ 樹脂素材
２１１ｂ ガラスファイバ
２１２ 導電層
ＧＥ ガラスファイバエッチング液
Ｒ 移送ローラ
ＲＥ１ 第１樹脂エッチング液
ＲＥ２ 第２樹脂エッチング液

Claims (18)

1. ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、前記ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する方法であって、
   前記導電層の部分のうち、前記ホールが形成される部分を除去し、前記ベース部材の一部を露出させる段階と、
   前記基板を第１樹脂エッチング液に浸したまま、第１流動装置を利用して、前記第１樹脂エッチング液を、前記露出されたベース部材の部分に噴射させることにより、前記樹脂素材を除去する第一次樹脂除去段階と、
   前記基板にガラスファイバエッチング液を噴射させ、前記露出されたベース部材の部分のガラスファイバを除去するガラスファイバ除去段階と、
   前記基板を第２樹脂エッチング液に浸したまま、第２流動装置を利用して、前記第２樹脂エッチング液を、前記露出されたベース部材に噴射させることにより、前記樹脂素材を除去する第二次樹脂除去段階と、を含む基板ホール形成方法。
2. 前記導電層の部分のうち、前記ホールが形成される部分を除去し、前記ベース部材の一部を露出させる段階が、前記基板にエッチングレジストパターンを形成し、前記形成されたエッチングレジストパターンを利用したエッチング工程によって遂行されることを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
3. 前記第１樹脂エッチング液及び前記第２樹脂エッチング液が、硫酸溶液を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
4. 前記第１樹脂エッチング液と前記第２樹脂エッチング液が、同一エッチング液であることを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
5. 前記ガラスファイバ除去段階において、前記ガラスファイバエッチング液を噴射させる工程が、スプレー装置で遂行されることを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
6. 前記ガラスファイバエッチング液が、フッ化物溶液を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
7. 前記ガラスファイバ除去段階において、前記ガラスファイバエッチング液を噴射させる圧力が、１ｋｇｆ／ｃｍ^２より高いことを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
8. 前記第一次樹脂除去段階及び前記第二次樹脂除去段階において、前記第１流動装置及び前記第２流動装置の噴射部の噴射孔と前記ベース部材との距離が、２０ｍｍより小さくなるように、前記第１流動装置及び前記第２流動装置の噴射部の噴射孔と前記ベース部材とが配置されることを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
9. 前記基板が、ロール・ツー・ロール工程によって移送されながら、前記ホールが形成されることを特徴とする、請求項１に記載の基板ホール形成方法。
10. ガラスファイバ及び樹脂素材を含むベース部材を備え、前記ベース部材に導電層が形成された基板にホールを形成する装置であって、
    前記導電層の部分のうち、前記ホールが形成される部分を除去し、前記ベース部材の一部を露出させる基板ウィンドウ形成部と、
    第１樹脂エッチング液を収容する第１樹脂エッチング液収容部と、前記基板を前記第１樹脂エッチング液に浸した状態で、前記第１樹脂エッチング液を前記基板に噴射させる第１流動装置と、を備える第１樹脂除去部と、
    前記基板にガラスファイバエッチング液を噴射させるスプレー装置を備えるガラスファイバ除去部と、
    第２樹脂エッチング液を収容する第２樹脂エッチング液収容部と、前記基板を前記第２樹脂エッチング液に浸した状態で、前記第２樹脂エッチング液を前記基板に噴射させる第２流動装置と、を備える第２樹脂除去部と、
    を備える、基板ホール形成装置。
11. 前記基板ウィンドウ形成部が、前記基板にエッチングレジストパターンを形成し、前記形成されたエッチングレジストパターンを利用したエッチング工程で、前記ベース部材の一部を露出させることを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
12. 前記第１樹脂エッチング液及び前記第２樹脂エッチング液が、硫酸溶液を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
13. 前記第１樹脂エッチング液と前記第２樹脂エッチング液が、同一エッチング液であることを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
14. 前記ガラスファイバエッチング液が、フッ化物溶液を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
15. 前記スプレー装置の噴射圧力が、１ｋｇｆ／ｃｍ^２より高いことを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
16. 前記第１流動装置及び前記第２流動装置の噴射部の噴射孔と前記ベース部材との距離が、２０ｍｍより小さくなるように、前記第１流動装置及び前記第２流動装置の噴射部の噴射孔と前記ベース部材とが配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
17. 前記基板ホール形成装置における前記基板の移送工程は、ロール・ツー・ロール移送工程によって遂行されることを特徴とする、請求項１０に記載の基板ホール形成装置。
18. 前記基板を供給する基板供給ロールと、
    前記ホールが形成された基板を回収する基板回収ロールと、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項１７に記載の基板ホール形成装置。

Images