JP2019009244A - 多層基板の分断方法 - Google Patents

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陽平 瀧田
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Abstract

【課題】多層基板をレーザとカッターホイールを用いて分断する際の問題点を解消すること。【解決手段】外周部に刃先が形成されたカッターホイール２０を転動させて、多層基板１０の第３層１３より第１層１１の厚みの中間部分までに至るまでスリット４１を形成する。そして多層基板１０を反転させ、スリット４１に沿って第１層１１よりレーザ光を照射して多層基板１０の第１層１１を切断する。こうすればカッターホイール２０の刃先の損傷は少なく、テーブル４０にも損傷が生じにくい。【選択図】図３

Description

本発明は複数の樹脂基板を積層したフレキシブル基板等の多層基板を分断する分断方法に関するものである。
特許文献１には多層基板のうち偏光板を分断する方法が示されている。この方法では一旦多層基板にＣＯ2レーザ等で溝加工を行い、その溝に対してカッターホイールを用いて、更に下層の基板を切断する方法が示されている。
特開２０１１−５３６７３号公報
このような樹脂基板を積層したマザー基板を格子状に分断して複数の基板を得る場合、レーザ加工の交点部分は２回レーザ光の照射を受けることから、熱影響などによりダメージが蓄積しやすく、交点以外の箇所と比べて樹脂基板が硬化することがある。そして、レーザ加工をカッターホイールでの加工に先行させて分断する方法では、レーザ加工で溝を形成した後、カッターホイールを転動させて溝に沿って多層基板にスリットを形成する場合に、レーザ光を照射した硬度の高い交点部分を通過するとカッターホイールの刃先が損傷を受け、刃先の寿命が短くなるという問題点があった。又レーザ光の照射により周囲にデブリがまき散らされてしまうという問題点もあった。更にレーザ光の加工溝にカッターホイールを合わせて切断する必要があるため、カッターホイールの位置調整が難しくなるという問題点もあった。
又レーザ光を照射して格子状に多層基板を最下層まで分断する加工を行うと、レーザ光の交差部分ではレーザ光が多層基板を貫通してしまい、多層基板を保持しているテーブル等にダメージを与えてしまう可能性がある。さらに、上面と下面からカッターホイールを用いる場合には、上下のカッターホイールの位置調整がさらに難しくなる。
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたものであり、レーザ加工を行ってもテーブルに損傷を与えることなく分断を容易に行えるようにすることを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の多層基板の分断方法は、少なくとも第１層及び第２層の樹脂層が積層された多層基板の分断方法であって、前記多層基板の第１層を下面としてテーブル上に配置し、外周部に刃先が形成された円板状のカッターホイールを前記多層基板に押圧し転動させて前記刃先を上面より前記多層基板の前記第１層に達するまで押し込み、前記多層基板にスリットを形成し、前記多層基板を反転させ、前記多層基板に形成されたスリットに沿って前記多層基板の上面よりレーザ光を照射して前記多層基板の前記第１層を切断することにより前記多層基板を分断するものである。
ここで前記多層基板は、第１から第３層が積層された多層基板であり、前記第１層及び第３層はＰＥＴ樹脂層であり、前記第２層はポリイミド層としてもよい。
このような特徴を有する本発明によれば、多層基板の一方の面からまずカッターホイールでスリットを形成した後、多層基板を反転させてレーザ光を照射しているため、分断すべきラインに正確にカッターホイールを配置してカットすることができる。又レーザを照射した交差部分をカッターホイールが通過することがないため、カッターホイールの刃先の損傷は少なくカッターホイールを長寿命とすることができる。又レーザ光が多層基板の両面に照射されることはないので、交点部分であってもレーザ光がテーブルを貫通したり、テーブルに損傷が生じにくいという効果が得られる。
図１は本発明の実施の形態の分断方法によって分断する多層基板の一例を示す図である。 図２は本実施の形態によるカッターホイールの側面図及び正面図である。 図３は本実施の形態によるカッターホイールを用いて多層基板を切断する工程を示す図である。
図１は本発明の実施の形態の分断方法によって分断する多層基板の一例を示す拡大断面図である。本図に示すように多層基板１０は３層の樹脂層、即ち第１層１１、第２層１２、及び第３層１３が積層されたフレキシブル多層基板とする。第１層１１，第３層１３はＰＥＴ樹脂層、中間の第２層はポリイミド層とする。そして第１層１１と第２層１２の間、第２層１２と第３層１３との間には、夫々の層を接着するための接着層１４，１５が設けられている。このような多層基板１０を切断する場合に、この実施の形態では第１層１１の切断にはＣＯ2レーザ、第２層１２、第３層１３の切断にはカッターホイール２０を用いる。
次に第２層１２, 第３層１３の切断に用いるカッターホイール２０について説明する。この実施の形態のカッターホイール２０は図２に示すように円板状であって、外周部分は断面がＶ字形に形成され、その先端が刃先部２１として構成されている。中央には貫通孔２２を有し、この貫通孔２２に沿ってカッターホイール２０が回転自在に保持される。ここで刃先２１の頂角αは例えば２０〜５０°とし、カッターホイール２０の直径Ｄは５〜１５ｍｍとする。ここでカッターホイール２０の左右の傾斜面２３，２４は、同心円状に研磨してＶ字形に形成するものとする。
次にこのようなカッターホイール２０とレーザ光を用いて多層基板を分断する分断工程について説明する。まず図３（ａ）に示すように多層基板１０を第３層１３を上面にしてテーブル４０上に配置する。次いで前述したカッターホイール２０を押し当て、刃先２１の先端部を所望の分断ラインに合わせて所定の荷重をかけ、第３層１３，接着層１５，第２層１２，接着層１４を貫通して最下層の第１層１１の内部までスリットを形成できるように押し込んでカッターホイール２０を転動させる。実際にはテーブル４０は完全な平面ではないため、テーブルの凹凸に合わせて押し込み量を調整しつつ所定の荷重を加えて転動させる。こうすれば図３（ａ）に示すように第２層及び第３層を完全に貫通したスリット４１を形成することができる。
次いで図３（ｂ）に示すように多層基板１０を反転させる。更に図３（ｃ）に示すようにスリットのラインに合わせてスリット４１の真上からＣＯ2レーザ光を照射する。そしてレーザ光を走査することで第１層１３に一定幅の溝４２を形成する。こうすれば既に形成されたスリット４１と溝４２が連通し、多層基板１０を分断することができる。
このようにカッターホイールで第１層を貫通しないスリットを形成したあとレーザを用いて第１層を切断する溝を形成しているので、カッターホイール２０の位置や押し込み量の調整が容易となる。また、スリットは第１層を貫通しないため、カッターホイール２０の刃先がテーブル４０に達することなく、テーブルの損傷や刃先に欠けが生じることがない。また、レーザ加工後にスリットを形成する場合と異なり、レーザ光が照射されたラインの交点をカッターホイールが通過することがないため、さらに刃先に欠けが生じにくくなる。又上面と下面からカッターホイールを用いる場合には、位置合わせが難しくなるが、一方の面からのみレーザ加工をしているため許容精度が大きくなり加工を確実に行うことができる。又、スリット４１の幅はレーザが照射されて形成される溝４２の幅に対して小さいため、スリット４１の形成後にレーザ光を格子状に照射しても、交差部分においてレーザ光が多層基板を貫通しにくく、テーブルに損傷を与えることを抑制することができる。
尚この実施の形態では第１層，第３層をＰＥＴ層とし、第２層をポリイミド層としているが、複数の異なった材質の樹脂基板が積層され、その間が接着剤で接着されている多層基板であればこの発明を適用することができる。
又本実施の形態では第１〜第３層までの３層構造の多層基板について説明しているが、２層の樹脂基板を樹脂層で接続した多層基板についても本発明を適用することができる。この場合にも図３（ａ）〜（ｃ）に示すようにまずカッターホイールで最下層に達するまでスリットを形成した後、反転させてレーザ光を照射することで多層基板を分断することができる。いずれの場合にも多層基板はカッターホイールと１種類のレーザ光とで分断することができる。
尚この実施の形態では第１層をＰＥＴ層としているためＣＯ2レーザを用いているが、他の素材を用いる場合にはそれに適したレーザ光源を用いることが考えられる。
本発明は中間層に接着剤層を有する多層基板をカッターホイールを用いて分断する場合に有用に使用することができる。
１０ 多層基板
１１ 第１層（ＰＥＴ層）
１２ 第２層（ポリイミド層）
１３ 第３層（ＰＥＴ層）
１４，１５ 接着層
２０ カッターホイール
２１ 刃先部
２２ 貫通孔
２３，２４ 傾斜面
４０ テーブル
４１ スリット
４２ 溝

Claims (2)

  1. 少なくとも第１層及び第２層の樹脂層が積層された多層基板の分断方法であって、
    前記多層基板の第１層を下面としてテーブル上に配置し、
    外周部に刃先が形成された円板状のカッターホイールを前記多層基板に押圧し転動させて前記刃先を上面に配置された前記第２層より前記多層基板の前記第１層に達するまで押し込み、前記多層基板にスリットを形成し、
    前記多層基板を反転させ、
    前記多層基板に形成されたスリットに沿って前記多層基板の上面よりレーザ光を照射して前記第１層を切断することにより前記多層基板を分断する多層基板の分断方法。
  2. 前記多層基板は、第１から第３層が積層された多層基板であり、
    前記第１層及び第３層はＰＥＴ樹脂層であり、前記第２層はポリイミド層である請求項１記載の多層基板の分断方法。
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