JP3195123B2 - 感光層積層方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光層付き帯状支持体
をシート基板上に熱圧着し、感光層をシート基板上に積
層する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の感光層積層方法は、特願平４−１
５２０７３号公報に記載しているように、シート基板を
予熱した後、感光層付き帯状支持体のシート基板の先端
辺部及び後端辺部の積層不要部分の感光層を熱圧着ロー
ラーに入る前にカット又は剥離し、そのシート基板と感
光層付き帯状支持体を不作動状態にある対向する熱圧着
ローラーの間に共に送り、熱圧着ローラーを作動状態に
して挟持熱圧着しながら前進させ、次いで熱圧着された
シート基板を冷却し、シート基板に積層しなかった感光
層と共にシート基板から帯状支持体のみを剥離すること
により、シート基板に感光層を積層するという方法であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
に、対向する熱圧着ローラーの間にシート基板と感光層
付き帯状支持体を送り、熱圧着ローラーを不作動状態か
ら作動状態に切り換えると、感光層に瞬間的に余分な応
力がかかりシワや気泡混入等が発生する、また感光層の
加熱状態が作動開始時には定常温度には達せず、感度や
解像度等がシート基板先端と後端で差が発生するという
欠点がある。本発明の第１の目的は、このような欠点を
改善し、シワや気泡混入等がなく、感度・解像度等がシ
ート基板全面に渡り均一な感光層積層基板を得ることで
ある。

【０００４】また、感光層付き帯状支持体のシート基板
の先端辺部及び後端辺部の積層不要部分の感光層を熱圧
着ローラーに入る前にカット又は剥離する場合、感光層
のカット及び剥離時に感光層の切り屑が発生し、その切
り屑が飛散して感光層表面やシート基板上に付着して、
そのままシート基板と感光層の間に熱圧着された切り屑
は、異物となり密着性の低下や露光時の未硬化等の欠陥
になるという欠点がある。

【０００５】また、感光層付き帯状支持体が熱圧着され
たシート基板を冷却し、積層基板から帯状支持体のみを
剥離する場合、熱圧着直後に感光層が露出するので、露
光までの間に感光層表面にゴミ等の異物が付着して欠陥
になったり、環境によっては感光層表面が乾燥或いは膨
潤して、感度や解像度等に変化をきたす可能性があると
いう欠点がある。

【０００６】本発明の第２の目的は、このような欠点を
改善し、異物の挟み込みや付着及び感光層の膜質の変化
を防止し、欠陥の少ない感光層積層基板を得ることであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる第１の目
的は、第１に、シート基板の挟持熱圧着の有無にかかわ
らず、感光層付き帯状支持体を一定速度で搬送すること
により達成される。第２に、シート基板を挟持熱圧着し
ていない時、対向する熱圧着ローラーがシート基板の厚
さ以下の隙間を保持していることにより達成される。第
３に、熱圧着ローラーの後に、感光層付き帯状支持体を
常に一定の張力で熱圧着ローラーに接触させるための手
段を有することにより達成される。このような手段とし
ては、例えば、熱圧着ローラー後に感光層付き帯状支持
体の先端もしくは両端を搬送速度で移動しながら保持す
る装置を設ける方法が挙げられる。第４に、上記熱圧着
ローラーの後に、感光層付き帯状支持体を常に一定の張
力で熱圧着ローラーに接触させるための手段を、シート
基板の挟持熱圧着時には非作動状態とすることにより達
成される。

【０００８】本発明の上記第２の目的は、第１に、シー
ト基板に感光層を熱圧着した後に、シート基板間の帯状
支持体を切断してシート基板毎に分離することにより達
成される。第２に、シート基板を予熱時又は予熱後に表
裏反転させることにより達成される。第３に、感光層付
き帯状支持体上に設けた感光層の積層不要部分の除去
（通常、不要部分の感光層の周囲に切れ目を入れ剥離す
る）機構が、シート基板搬送位置より風下側に位置した
ことにより達成される。

【０００９】

【作用】第１に、感光層付き帯状支持体をシート基板の
挟持熱圧着の有無にかかわらず感光層付き帯状支持体を
一定速度で搬送することにより、不作動状態から作動状
態への切り換えによる余分な応力がかからず、シワや気
泡混入等の発生が抑えられる。また、感光層付き帯状支
持体が熱圧着ローラーに接している時間が常に一定とな
り、シート基板面内で均一な加熱条件で熱圧着される。

【００１０】第２に、シート基板を挟持熱圧着していな
い時、一対の対向する熱圧着ローラーがシート基板の厚
さ以下の隙間を保持していることにより、シート基板が
挿入される時の熱圧着ローラーの挟持圧力の変化が少な
いのでシート基板の面内で均一な加圧条件で熱圧着され
る。

【００１１】第３に、熱圧着ローラーの後に、感光層付
き帯状支持体を常に一定の張力で熱圧着ローラーに接触
させるための手段を有することにより、感光層付き帯状
支持体に熱圧着ローラーの熱が均一に行き渡り、感光層
付き帯状支持体のシワの発生が少なくなり、シワや気泡
混入等を防止できる。

【００１２】第４に、前記感光層付き帯状支持体を常に
一定の張力で熱圧着ローラーに接触させるための手段
を、シート基板の挟持熱圧着時には非動作状態とするこ
とにより、シート基板に熱圧着ローラーの回転力以外に
余分な張力がかからず一定の前進駆動力で熱圧着され、
シワや気泡混入等を防止できる。

【００１３】第５に、シート基板に感光層を熱圧着した
後に、シート基板間の帯状支持体を切断してシート基板
毎に分離することにより、感光層積層基板において帯状
支持体が保護フィルムの役割を果たし、露光直前に帯状
支持体を剥離することにより、感光層表面のゴミ付着や
変質を防止する。

【００１４】第６に、シート基板を予熱時又は予熱後に
表裏反転させることにより、落下又は対流して舞ったゴ
ミがシート基板上に乗り欠陥となることが改善される。

【００１５】第７に、感光層付き帯状支持体上に設けた
感光層の積層不要部分のカット及び剥離機構が、シート
基板搬送位置より風下側に位置したことにより、発生し
た感光層の切り屑やゴミがエアの流れにより下流に追い
やられるため、シート基板上に乗り欠陥となることが改
善される。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の感光層積層方法を実施する
ために使用する感光層積層装置の概要図である。感光層
積層装置は、シート基板裏返し部、シート基板加熱部、
感光層カット剥離部、感光層熱圧着部、帯状支持体切断
部、シート基板表返し部から構成されている。

【００１７】シート基板裏返し部では、図１で左から右
方向へ搬送ローラー３で送られて来たシート基板２を、
裏返しアーム５で下側より保持し、持ち上げ、アームを
回転し裏返して搬送ローラー３に乗せることにより、シ
ート基板２の熱圧着面を下に向ける。裏返しアーム５の
基板保持は、真空吸着、メカハンド等があるが、必ずシ
ート基板の裏側又は端面を保持し表面は非接触とする。
また、搬送ローラー３は、コロ搬送、ベルト搬送、キャ
リア搬送、ロボット搬送等がある。シート基板２の裏返
しまでは裏面接触搬送でよいが、裏返し後は下側の表面
に搬送ローラー３が接触しないように、シート基板２の
エッジ接触で搬送する。

【００１８】シート基板加熱部では、ヒーター４でシー
ト基板２を約５０〜１１０℃の温度に加熱する。ヒータ
ー４としては、遠赤外線ヒーター、ニクロム線ヒータ
ー、熱風ヒーター等がある。ヒーター４はシート基板２
の上方又は下方或いは両方の何れに設けられていてもよ
い。シート基板２としては、プリント基板用の銅張ガラ
スエポキシ樹脂基板やガラス基板等を挙げることができ
る。

【００１９】一方、感光層付き帯状支持体１は感光層付
き帯状支持体ロール１３より巻き出し、保護フィルム２
２を剥離し保護フィルム回収ロール１４に回収した後、
感光層カット剥離部で感光層付き帯状支持体上の感光層
の積層不要部分をカット及び剥離する。

【００２０】感光層カット剥離部は、感光層付き帯状支
持体１を固定保持し感光層付き帯状支持体搬送方向へ移
動可能な感光層付き帯状支持体固定台９と、その感光層
付き帯状支持体固定台に感光層付き帯状支持体１の搬送
方向とは直角方向に移動し即ち感光層カット方向に移動
し、カッター刃１１と粘着テープ１２が固定されたスラ
イド台１０からなる。

【００２１】感光層付き帯状支持体固定台９は、感光層
カット剥離時には感光層付き帯状支持体を固定保持して
感光層付き帯状支持体１の搬送速度と同じ速度で移動
し、感光層カット剥離が終了すると、固定を開放し感光
層付き帯状支持体１を放してスタート位置に戻る。

【００２２】スライド台１０には、感光層付き帯状支持
体１の流れ方向に対し直角に向けたカッター刃１１を、
感光層を剥離する幅に合わせて２枚位置させ、例えばシ
リンダーやバネ等の調整可能な一定刃圧で、感光層に当
たる様に固定する。また、粘着テープ１２は２枚のカッ
ター刃の間に位置し、感光層カット時に巻きほぐされな
がら感光層表面に貼られていく粘着テープ供給ボビン
と、感光層を粘着し剥離しながら感光層と一緒に巻き取
られる回収ボビンが固定されている。

【００２３】感光層カット剥離動作は、まず、感光層付
き帯状支持体固定台９が感光層付き帯状支持体１を保持
し感光層付き帯状支持体１の搬送速度と同じ速度で移動
しながら、スライド台１０のカッター刃１１と粘着テー
プ押さえが感光層付き帯状支持体固定台９に押し当てら
れカット方向に移動する。カッター刃１１は感光層付き
帯状支持体１上の感光層のみをカットし、同時に粘着テ
ープ１２が巻きほぐされながら２枚のカッター刃１１で
カットされた間の領域に貼られていく、このスライド台
１０はカッター刃１１と粘着テープ１２が感光層付き帯
状支持体１の少なくとも端まで移動したら、カッター刃
１１と粘着テープ押さえは引っ込む。次にスライド台１
０がスタート位置に戻る時に、粘着テープ１２は感光層
を剥離しながら感光層と一緒に巻き取られ回収ボビンに
回収される。

【００２４】感光層カット剥離動作は感光層付き帯状支
持体固定台９が感光層付き帯状支持体１の搬送に同期し
て移動しているため、感光層のカット剥離領域は感光層
付き帯状支持体移動状態でも感光層付き帯状支持体１の
幅方向に直角にカット剥離できる。

【００２５】粘着テープ１２の貼り付け長さは、感光層
付き帯状支持体１の幅よりも長めに、感光層付き帯状支
持体固定台９にはみ出して貼り付け、そのはみ出した部
分を剥離しながら連続して感光層を剥離をすることによ
り、感光層の剥離始めを容易することが出来る。また、
感光層の剥離開始端で、粘着テープ回収速度またはスラ
イド台移動速度を落としてやることにより感光層の剥離
開始端剥離を確実に出来る。

【００２６】感光層カット剥離時には、感光層の切り屑
等の発塵が多くなるためにカット剥離部分に静電除去ブ
ロー処理を行い、バキュームで発塵ゴミを吸い取った
り、ダウンフローのクリーンエアーで発塵ゴミを汚染の
問題のない下流（風下側）に押し流してやる等のクリー
ン対策をこうじると発塵が少なくなり欠陥が低減する。
また、カッター刃の切れ味をよくし、感光層の切り屑の
発生を少なくするために、カッター刃１１及び感光層付
き帯状支持体固定台９及び感光層付き帯状支持体１自体
を４０〜７０℃に加熱してもよい。

【００２７】熱圧着ローラー部では、一対の熱圧着ロー
ラーが、それぞれシート基板の上方に上の熱圧着ローラ
ー８及び下方に下の熱圧着ローラー７が対向する位置に
設けられ、上の熱圧着ローラー８の両端にはシリンダー
等で下方に圧力がかかる構造となっている。上下の熱圧
着ローラーは協同してシート基板を感光層付き帯状支持
体と共に熱圧着することと、シート基板を支持し搬送す
ることの役割をする。上下の熱圧着ローラーは、シート
基板を挟んでいない時にはシート基板厚さより小さい隙
間で非接触状態に位置している。熱圧着ローラー８、７
は、ローラー面がシリコーンゴム等の弾性材料で被覆さ
れたステンレス製等のローラーであり、内部に設置され
た誘導発熱体やシーズヒーター等で約１００〜約１５０
℃に加熱されている。

【００２８】感光層付き帯状支持体１は、下の熱圧着ロ
ーラー７に巻き付けられて、その端を熱圧着ローラー出
口側にあるサクション付きベルト１５に保持されてい
る。サクション付きベルト１５は、感光層付き帯状支持
体１と同じ搬送速度で動き、穴のあいた搬送ベルトの下
側からはサクション１６で感光層付き帯状支持体１の端
をバキューム保持している。シート基板２が連続して来
ない時は、熱圧着ローラー７、８とサクション付きベル
ト１５は、感光層付き帯状支持体１を保持しながら感光
層付き帯状支持体１の搬送速度に同期して回転してい
る。

【００２９】予備加熱され裏返しにされたシート基板２
が左方向から来ると、シート基板押し出し機構部で一旦
停止し待機する。感光層付き帯状支持体１の感光層剥離
部分の端を反射率又は透過率の変化でセンサーにより感
知して、シート基板２の所定の位置に感光層剥離部分の
端が来るように、一定速度で搬送される感光層付き帯状
支持体１に同期させ、タイミングよくシート基板２を押
し出し機構６により熱圧着ローラー７、８の隙間に押し
出す。シート基板２がその隙間に侵入して巻き込むと同
時に上の熱圧着ローラー８で上方から圧力がかかり、感
光層付き帯状支持体１とシート基板２を熱圧着する。シ
ート基板２の後端位置まで感光層付き帯状支持体１が熱
圧着されると、上の熱圧着ローラー８の圧力は解除さ
れ、またシート基板厚さより小さい隙間で非接触状態に
位置する。

【００３０】一方、その間に次のシート基板が予備加熱
され裏返しにされ、シート基板押し出し機構部で待機し
ており、次の感光層付き帯状支持体１の感光層剥離部分
の端を感知して、シート基板の所定の位置に感光層剥離
部分の端が来るように、一定速度で搬送される感光層付
き帯状支持体１に同期させ、タイミングよくシート基板
を押し出し機構により熱圧着ローラー７、８の隙間に押
し出す。このように、感光層付き帯状支持体１の搬送を
停止することなく連続的に帯状感光層付き帯状支持体１
とシート基板２を熱圧着していく。

【００３１】またこの時、サクション付きベルト１５に
よる感光層付き帯状支持体１の端の保持は、シート基板
２が連続して熱圧着ローラー７、８に投入されていない
時の仮の保持であり、シート基板２が投入されてラミネ
ートが連続的に行われている時は、サクション付きベル
ト１５のサクションは切った状態となり、感光層付き帯
状支持体１はシート基板２に貼り付いた状態でシート基
板２といっしょに搬送される。

【００３２】次に帯状支持体切断部では、感光層付き帯
状支持体１付きシート基板２の搬送レベルより下に固定
刃１８、上にロータリー刃１７が設置され、シート基板
とシート基板の間の感光層のない感光層付き帯状支持体
部分がその位置に搬送されてくると、シート基板にラミ
ネートされていないシート基板間の感光層剥離された部
分を切断しシート基板を切り離す。

【００３３】他に帯状支持体切断部では、シート基板２
が連続して来ない時も、熱圧着ローラー７、８とサクシ
ョン付きベルト１５は、感光層付き帯状支持体１を保持
しながら感光層付き帯状支持体１の搬送速度に同期して
回転しているので、感光層付き帯状支持体１が常に搬送
されてくるので、ロータリカッター１７で感光層付き帯
状支持体１の端を切り落として下の回収箱に落下回収す
る。

【００３４】感光層付き帯状支持体１の熱圧着済の切り
離させれたシート基板２は、帯状支持体がエッジよりは
み出た状態で、シート基板表返し部まで搬送され、上方
よりシート基板１を基板表返しアーム１９で裏面を保持
し、持ち上げ、基板表返しアーム１９を回転し表返して
搬送ローラー３に乗せることにより、シート基板２の熱
圧着面を上に向け、次工程又はシート基板カセットに回
収される。

【００３５】図２は、本発明の実施例で使用される感光
層付き帯状支持体１の一例の断面図である。帯状支持体
２０の上に感光層２１が設けられ、さらに感光層２１の
上に感光層２１を保護するための保護フィルム２２で構
成されている。帯状支持体２０としては、一般にポリエ
チレンテレフタレート、ポリプレピレンその他のポリマ
ーから作られたフィルム（一般に１０〜２００μｍの厚
さを有する）が使用できる。感光層２１は、光重合性レ
ジストで形成されたものであり、一般に１〜３μｍの層
厚を有するものである。この光重合性レジストとしては
特に限定されず、どのような材料であってもよい。ま
た、熱圧着性を向上させるために、帯状支持体２０と感
光層２１の間に中間層をいれる場合がある。この中間層
としては、例えば、ポリビニルアルコールなどの層であ
り、一般に１０〜５０μｍの層厚を有する。

【００３６】図３は、本発明の感光層積層方法を用いた
基板パターニング工程の一例を示す説明図である。ま
ず、本発明の感光層積層方法を用いて、感光層付き帯状
支持体１をシート基板２に熱圧着する。次に、帯状支持
体２０のみを剥離して感光層２１をシート基板２に積層
する。次に、パターンマスク２３を介して紫外線で露光
し、感光層２１にパターンを焼き付ける。現像で、光の
当たらなかった感光層２１が現像液に溶解し、光の照射
された感光層２１部分のみ残り、シート基板上にパター
ニングされた感光層が形成される。この後、このパター
ニングされた感光層で機能性画像を形成したり、感光層
をレジストに基板をエッチングしたりする。

【００３７】

【発明の効果】本発明では、感光層付き帯状支持体をシ
ート基板の挟持熱圧着の有無にかかわらず感光層付き帯
状支持体を一定速度で搬送する、シート基板を挟持熱圧
着していない時は熱圧着ローラーがシート基板の厚さ以
下の隙間を保持する、また、熱圧着ローラーの後に、感
光層付き帯状支持体を一定の張力で熱圧着ローラーに接
触させるための手段を有し、更に、この手段は、シート
基板の挟持熱圧着時には非作動状態とする、等の方法に
より、シワや気泡混入がなく、感度や解像度等が面内で
均一な感光層積層基板を得るという効果がある。しか
も、これら構成の相乗効果によりシワや気泡混入をより
一層無くすことができる。

【００３８】また、シート基板に感光層付き帯状支持体
を熱圧着した後に、シート基板間の帯状支持体を切断し
てシート基板毎に分離する、シート基板を熱圧着前に表
裏反転する、また、感光層付き帯状支持体上に設けた感
光層の積層不要部分のカット剥離機構をシート基板搬送
位置より風下側に位置させる、等の方法により異物の挟
み込みや付着を防止し欠陥の少ない感光層積層基板を得
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の感光層積層方法を実施するた
めに使用する感光層積層装置例の概要図である。

【図２】図２は、本発明で使用される感光層付き帯状支
持体１の一例の断面図である。

【図３】図３は、本発明の感光層積層方法を用いた基板
パターニング工程の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 感光層付き帯状支持体 ２ シート基板 ３ 搬送ローラー ４ 加熱ヒーター ５ 基板裏返しアーム ６ 基板押し出し機構 ７ 下の熱圧着ローラー ８ 上の熱圧着ローラー ９ 感光層付き帯状支持体固定台 １０ スライド台 １１ カッター刃 １２ 粘着テープ １３ 感光層付き帯状支持体ロール １４ 保護フィルム回収ロール １５ サクション付きベルト １６ サクション １７ ロータリーカッター刃 １８ 固定刃 １９ 基板表返しアーム ２０ 帯状支持体 ２１ 感光層 ２２ 保護フィルム ２３ マスク

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート基板を予熱した後、積層不要部分
   の感光層を予め除去した感光層付き帯状支持体と共に対
   向する熱圧着ローラー間に送り、感光層がシート基板に
   密着するように感光層付き帯状支持体とシート基板とを
   挟持熱圧着しながら前進させてシート基板に感光層を積
   層する感光層積層方法において、 シート基板の挟持熱圧着の有無にかかわらず、感光層付
   き帯状支持体を一定速度で搬送し、前記シート基板を挟持していないときに、対向する熱圧
   着ローラーがシート基板の厚さ以下の隙間を保持してお
   り、 前記熱圧着ローラの後に配置した感光層付き帯状支持体
   の張力付与装置により、一定の張力で熱圧着ローラーに
   感光層付き帯状支持体を接触させるとともに、シート基
   板の挟持熱圧着時には前記張力を解除する ことを特徴と
   する感光層積層方法。
2. 【請求項２】 前記感光層付き帯状支持体への張力付与
   は、感光層付き帯状支持体の端を保持しながら搬送速度
   で移動する装置により行うことを特徴とする請求項１記
   載の感光層積層方法。
3. 【請求項３】 前記シート基板に感光層を熱圧着した後
   に、シート基板間の帯状支持体を切断してシート基板毎
   に分離することを特徴とする請求項１または２記載の感
   光層積層方法。
4. 【請求項４】 前記シート基板を予熱時または予熱後に
   表裏反転させることを特徴とする請求項１ないし３いず
   れか１つ記載の感光層積層方法。
5. 【請求項５】 前記積層不要部分の感光層を予め除去す
   る際に、この除去機構をシート基板搬送位置よりもクリ
   ーンエアの風下側に位置させたことを特徴とする請求項
   １ないし４いずれか１つ記載の感光層積層方法。
6. 【請求項６】 感光層付き帯状支持体の前記感光層をシ
   ート基板に熱圧着する感光層積層装置において、 前記シート基板の厚さ以下の隙間を保持して離して設け
   られる一対の熱圧着ローラと、 前記シート基板を予熱するシート基板予熱部と、 前記感光層付き帯状支持体の積層不要部分の感光層を除
   去する感光層除去部と、 前記積層不要部分の感光層を除去した感光層付き帯状支
   持体を前記熱圧着ローラに一定速度で連続的に送る感光
   層付き帯状支持体送り部と、 前記感光層の除去による感光層の先端と前記シート基板
   の先端とが一致するように、前記予熱したシート基板を
   前記熱圧着ローラに送るシート基板送り部と、 前記熱圧着ローラを通過した感光層付き帯状支持体に一
   定の張力を付与する張力付与部と、 前記熱圧着ローラにより感光層付き帯状支持体をシート
   基板に熱圧着している時に、前記張力付与機構の張力を
   解除する張力解除部とを備えたことを特徴とする感光層
   積層装置。
7. 【請求項７】 前記張力付与部は、感光層付き帯状支持
   体の端を保持しながら搬送速度で移動する装置から構成
   したことを特徴とする請求項６記載の感光層積層装置。
8. 【請求項８】 前記シート基板を予熱時または予熱後に
   表裏反転させる表裏反転手段を有することを特徴とする
   請求項６または７記載の感光層積層装置。
9. 【請求項９】 前記積層除去部を前記シート基板の搬送
   位置よりもクリーンエアの風下側に配置したことを特徴
   とする請求項６ないし８いずれか１つ記載の感光層積層
   装置。