JP4096695B2 - 可撓性フィルムの剥離方法および剥離装置並びに回路基板 - Google Patents

可撓性フィルムの剥離方法および剥離装置並びに回路基板 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性フィルムを補強板から剥離する方法及びその装置、並びに本剥離方法を用いて製造された回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の可撓性フィルムの剥離においては、リジッド基板が製品であり、可撓性フィルムは保護フィルムであることが一般的であった。したがって、剥離後の可撓性フィルムの品位について特に留意されることはなく、確実に可撓性フィルムを剥離することに主眼が置かれている。そのため、可撓性フィルムの平坦性を維持したまま剥離するとか、例えば、数百μm程度のひずみを生じることなく剥離するという思想は全くなく、その手段も提供されてこなかった。
【0003】
近年、可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで、非常に微細な回路パターンを形成することが提案されている。可撓性フィルム基板の回路パターンは、補強板から剥離してから使用されるので、補強板から剥離するときの回路パターンの寸法変化をミクロンオーダーに抑えることが必須となる。したがって、可撓性フィルムに極力応力を加えずに剥離することが求められている。しかし、その手段はいまだ提供されていない。
【0004】
リジッドな基板から可撓性フィルムを剥離する方法としては、リジッドな基板を固定しておいて可撓性フィルムを剥離する方法が提案されている。具体的には、可撓性フィルムの端部を把持したり(例えば、特許文献1参照)、可撓性フィルムの表面に粘着テープを押し付けてから(例えば、特許文献2参照)、可撓性フィルムを端部からめくりあげることで可撓性フィルムを剥離する方法が提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−319675号公報(第2頁)
【0006】
【特許文献2】
特開平7−315682号公報(第3頁)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決し、可撓性フィルムを低応力で歪みなく剥離することにより、剥離時の可撓性フィルムの寸法変化を極小にすることが可能な剥離方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、(1)無機ガラスまたは金属からなる補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り付けられた可撓性フィルムを剥離する方法であって、真空吸着または静電気吸着で可撓性フィルムの非貼り付け側を平坦に保持しつつ、少なくとも補強板の一部を湾曲させた状態で、補強板と可撓性フィルムとを剥離することを特徴とする可撓性フィルムの剥離方法。
(2)湾曲を進行させながらの補強板と可撓性フィルムとを剥離することを特徴とする(1)記載の可撓性フィルムの剥離方法。
(3)湾曲の曲率半径が20mm〜1000mmの範囲であることを特徴とする(1)または(2)記載の可撓性フィルムの剥離方法。
(4)可撓性フィルム上に回路パターンが形成されていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか記載の可撓性フィルムの剥離方法。
(5)回路パターンに電子部品が接合されていることを特徴とする(4)記載の可撓性フィルムの剥離方法。
(6)無機ガラスまたは金属からなる補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り付けられた可撓性フィルムを剥離する可撓性フィルムの剥離装置であって、前記可撓性フィルムの非貼り付け側を真空吸着または静電気吸着で保持する保持手段と、該保持手段により可撓性フィルムの非貼り付け側を平坦に保持しつつ、少なくとも補強板の一部を湾曲させた状態で保持手段から遠ざける湾曲引き離し手段を含むことを特徴とする可撓性フィルムの剥離装置。
(7)前記(1)〜(5)のいずれか記載の可撓性フィルムの剥離方法または(6)記載の可撓性フィルムの剥離装置を使用して製造された回路基板。
(8)(6)記載の可撓性フィルムの剥離装置を使用して製造された回路基板、である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は、補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り付けられた可撓性フィルムを剥離する方法であって、少なくとも補強板の一部を湾曲させた状態で、補強板と可撓性フィルムとを剥離することを特徴とする可撓性フィルムの剥離方法である。
【0010】
本発明において、補強板の一部を湾曲させその状態を維持したまま補強板と可撓性フィルムを剥離する方法や湾曲を進行させながら補強板と可撓性フィルムとを剥離する方法が好ましく用いられる。
【0011】
本発明の可撓性フィルムの剥離方法および装置の好ましい例について、図面を参照しながら説明する。
【0012】
図1は本発明の剥離装置A1の概略正面図、図2は剥離装置A1を用いた別の実施態様を示す概略正面図、図3は本発明の別の剥離装置B50の概略正面図、図4は剥離装置B50を用いたときの剥離状況を示す概略正面図、図5は載置台A30の別の実施態様を示す概略正面図である。
【0013】
まず、図1に記載した剥離装置A1について説明する。図1を参照すると、可撓性フィルム2を粘着剤等剥離可能な有機物層3を介してガラス基板である補強板4に接着した可撓性フィルム基板6を、剥離する剥離装置A1がある。剥離装置A1は、可撓性フィルム基板6の非貼り付け面を保持する載置台A30と、補強板4を可撓性フィルム2から実際に剥離する剥離ユニット10、剥離した補強板4を載置する載置台B32より構成されている。
【0014】
載置台A30と載置台B32は、基台34にそれぞれ昇降自由に取り付けられており、図示しない駆動源により各々独立に自在に昇降できる。また、載置台A30と載置台B32の上面には各々吸引孔が配置されていて、図示していない真空源により、表面に載置されたものを各々独立に吸着保持することができる。
【0015】
次に剥離ユニット10は、補強板4の変形量を規定する保持部14を先端に有する回転体12と、回転体12を軸16を介して片持ちで回転自在に保持するフレーム18と、フレーム18を基台34上で水平方向に自在に案内するレール20より構成される。保持部14はゴム等の弾性体で構成されており、表面には吸引孔が配置されている。そして図示しない真空源により、補強板4と接触する部分を吸着することができる。保持部14に設けられた吸着孔は保持部14と補強板4とが接触した部分が順次吸引される構成になっている。また保持部14は補強板4を湾曲して保持できるように、その補強板4との保持面は曲面となっている。
【0016】
その曲面には、補強板4に許容される変形量と剥離性を勘案した曲率半径が与えられる。曲率半径の大きさとしては、好ましくは20mm以上1000mm以下、より好ましくは50mm以上800mm以下である。特に補強板がガラスである場合は、曲率半径が、400mm以上1000mm以下であることが好ましく、より好ましくは、500mm以上800mm以下である。
【0017】
さらに、回転体12の回転とフレーム18の水平移動は、図示されていない駆動モータにより、各々独立に行われ、保持部14と補強板4との接触部が水平方向(図中の水平矢印方向)に逐次移動するように同期制御が行われる。載置台A30は昇降自在であるので、補強板4と可撓性フィルム2の剥離時には、補強板4と保持部14が一定の圧力で接触する位置まで昇降させて停止させる。一方、載置台B32は、剥離ユニット10の保持部14に吸着した補強板4を載置するために設けられたものである。すなわち、剥離ユニット10は剥離完了後、補強板4を吸着した状態で図1の破線のように、載置台B32の所まで移動する。載置台B32を昇降させて保持部14と載置台32の間の距離を好ましくは0.1〜3mm、より好ましくは0.1〜1mmにして、吸着を解除して、補強板4を保持部14から開放し、載置台B32に載せ替える。
【0018】
次に、図1に示す剥離装置A1を用いた可撓性フィルム2の剥離方法について説明する。
【0019】
載置台A30を最下点まで下降させた後に、図示しない移載手段により、可撓性フィルム基板6を可撓性フィルム2を下側(補強板4を上側)にして、載置台A30に載置する。続いて、図示しない真空源を稼働させて、可撓性フィルム基板6を載置台A30上に吸着保持する。次に、剥離ユニット10の保持部14の開始点Sが補強板4の図中右端の真上に位置決めされるように、フレーム18の移動と回転体12の回転移動を行わせる。保持部14の位置決めが完了したら、載置台A30を上昇させて、補強板4の右端と保持部14の開始点Sを所定の圧力で接触させる。圧力は好ましくは0.001〜1MPa、より好ましくは0.01〜0.2MPaである。
【0020】
ついでその状態で、図示しない真空源を稼働させて、保持部14の補強板4への吸着を行う。その後、フレーム18の左方向への移動と吸着回転体12の左回転を同期して行って、保持部14の曲面を補強板4の上面に右側から順次接触させる。これによって補強板4は、右側から順次湾曲されるために、可撓性フィルム2から離れていき、その結果両者の剥離が右側から順次行われることになる。保持部14の最終点Eが補強板4の左端まできて接触し、それを通りすぎたら剥離は完了する。剥離が完了したら、フレーム18の移動と回転体12の回転を停止し、載置台A30を下降させて、補強板4と可撓性フィルム2を完全に分離した状態にする。
【0021】
その後、保持部14に吸着された補強板4の中央部が真下になるまで、回転体12を右回転させる。それからフレーム18を右方向に移動させて、保持部14に保持されている補強板4が載置台B32の真上になるように位置決めする。つづいて、載置台B32を上昇させて、載置台B32の上面と補強板4の中央部の最下点部のすきまが0.1〜1mmになるようにする。すきまが設定できたら、保持部14の吸着を解除して、補強板4を載置台B32に移し替える。移し替えが完了したら、載置台Aでの吸着を解除し、ついで図示しない移載装置により、分離された補強板4と可撓性フィルム2を各々次の工程に移載する。続いて、剥離ユニット10をもとの位置に戻して、以降同じ動作を繰り返して、次の可撓性フィルム基板6の剥離を行う。
【0022】
図2に示す剥離装置は、図1の剥離装置A1の回転体12の一端に、補強板4の端部をかぎ型に保持する保持部材22を固定したものである。保持部材22の材質は特に限定されず、例えば、金属、樹脂、セラミックス等を使用することができるが、本体を金属にして補強板4との接触部をゴムや樹脂等の柔らかいものにした複合構造等が好ましく使用される。
【0023】
図2に示す剥離装置を使用した剥離方法は次の通りである。
【0024】
載置台A30を最下点まで下降させ、ついで保持部14が載置台A30の真上にこないようにフレーム18を右側に移動させる。この状態で図示しない移載手段により、可撓性フィルム基板6を可撓性フィルム2を下側(補強板4を上側)にして、載置台A30に載置する。続いて、図示しない真空源を稼働させて、可撓性フィルム基板6を載置台A30上に吸着保持する。
【0025】
次に、保持部材22のかぎ型になっている部分が、補強板4の右端部とはまりこめる位置にくるよう、載置台A30を上昇させる。そして、フレーム18を左側に移動させて、図2に示すように、保持部材22のかぎ型部に補強板4の右端部をはまりこませて、保持部材22で補強板4の右端部が保持できるようにする。この時の保持部材22のかぎ型部と補強板4右端部の厚さ方向のすきまは好ましくは0.1〜5mm、より好ましくは0.5〜1.5mmである。
【0026】
ついでその状態で、図示しない真空源を稼働させ、フレーム18の左方向への移動と回転体12の左回転を同期して行って、保持部14の曲面を補強板4の上面に右側から順次接触させる。これによって補強板4が湾曲しながらその右端部が順次上に持ち上げられ、吸着保持されている可撓性フィルム2から引き離されることになるので、両者の剥離が右側から順次行われる。保持部14の最終点Eが補強板4の左端まできて接触し、それを通りすぎたら剥離は完了する。剥離が完了したら、フレーム18の移動と回転体12の回転を停止し、載置台A30を下降させて、補強板4と可撓性フィルム2を完全に分離した状態にする。
【0027】
その後、保持部14に吸着された補強板4の中央部が真下になるまで、回転体12を右回転させる。それからフレーム18を右方向に移動させて、保持部14に保持されている補強板4が載置台B32の真上になるように位置決めする。つづいて、載置台B32を上昇させて、載置台B32の上面と補強板4の中央部の最下点部のすきまが0.1〜1mmになるようにする。隙間が設定できたら、保持部14の吸着を解除して、補強板4の一部が載置台B32にのるようにする。
【0028】
ついで、フレーム18をさらに右側に移動させて、保持部材22のかぎ型部から補強板4の右端部が外れるようにし、補強板4を載置台B32に完全に移し替える。移し替えが完了したら、載置台B32を最下点まで下降させるとともに、載置台A30での吸着を解除し、ついで図示しない移載装置により、分離された補強板4と可撓性フィルム2を各々次の工程に移載する。続いて、剥離ユニット10をもとの位置に戻して、以降同じ動作を繰り返して、次の可撓性フィルム基板6の剥離を行う。
【0029】
次に図3の剥離装置B50について説明する。
【0030】
剥離装置B50は、可撓性フィルム基板6の可撓性フィルム2側を直接保持する載置台52、可撓性フィルム基板6の補強板4を可撓性フィルム2から剥離する剥離ユニット60より構成されている。載置台52は基台56上に設置されたガイド54に案内されて、図示されていない駆動源により、水平方向に自在に往復動可能である。また載置台52の表面には吸引孔が設けられており、図示しない真空源と接続することにより、吸引孔からの吸着作用により、可撓性フィルム基板6の可撓性フィルム2を吸着保持することができる。
【0031】
剥離ユニット60は、補強板4を挟み込む押さえロール62と引き上げロール64、可撓性フィルム2を剥離した後の補強板4を保持するローラ群70より構成されている。押さえロール62と引き上げロール64は回転台66に片持ち構造で回転自由に取り付けられている。押さえロール62はゴムロールであることが望ましい。また回転台66は、押さえロール62の回転中心と同芯の回転軸にて回転自在に昇降台72に取り付けられている。さらにこの昇降台72はベースフレーム68に、昇降自在に取り付けられている。昇降台72の作用により、回転台66は上下方向に自在に往復動可能である。また、ベースフレーム68には、前記のローラ群70も回転自在に保持されている。
【0032】
次に、剥離装置B50を用いた剥離方法について、図3、4を用いて説明する。
【0033】
まず載置台52を、押さえロール62と引き上げロール64に干渉しないように、左端まで移動させる。この状態で図示しない移載手段により、可撓性フィルム基板6を可撓性フィルム2を下側(補強板4を上側)にして、載置台52に載置する。続いて図示しない真空源を稼働させて、可撓性フィルム基板6を載置台52上に吸着保持する。
【0034】
次に、この状態で載置台52を右側に移動させる前に、図3に示すように、押さえロール62と引き上げロール64の間を補強板4が通過できるように、回転台66の上下位置と回転角度を調整しておく。この準備ができた段階で、実際に載置台52を右方向に移動させ、載置台52上に吸着保持している可撓性フィルム基板6の補強板4の右端の下面が、引き上げロール64の真上にくる位置で停止させる。
【0035】
ついで、回転台66を下降させ、所定の圧力で押さえロール62で補強板4を押す位置で停止させる。この時の圧力は好ましくは0.001〜1MPa、より好ましくは0.01〜0.2MPaである。
【0036】
次に、押さえロール62の中心を回転軸として、回転台66をゆっくり左回転させ、図4に示すように、引き上げロール64で補強板4の右端を引き上げて、可撓性フィルム2から引き離して剥離を開始する。補強板4の右端が所定量持ち上がったら、回転台66の左回転を停止させ、ついで載置台52を右方向に一定速度で移動させる。載置台52の右移動にともなって、補強板4と可撓性フィルム2の引き離し点が左側に進行し、それにしたがって剥離が進行する。そして補強板4の左端が押さえロール62を通過すると、あとは慣性によって、剥離された補強板4がローラ群70の上にのりうつる。そして載置台52での吸着を解除した後に、図示しない移載装置により、分離された補強板4と可撓性フィルム2を各々次の工程に移載する。
【0037】
続いて、載置台52を左端に復帰させ、以降同じ動作を繰り返して、次の可撓性フィルム基板6の剥離を行う。
【0038】
なお、可撓性フィルム2上に回路パターン(図示せず)やさらに回路パターン上にICチップ等の電子部品5が搭載されている場合は、載置台A30、載置台B32、載置台52には、図5に示すように、電子部品5が干渉しないように、凹部36が設けられることが好ましい。凹部36のサイズ変更は、アダプターを設けることで行ってもよい。ICチップに対応する凹部のサイズの例としては、深さ0.5〜2mm、縦横1〜20mmである。さらに、凹部36の底面74にも吸引孔を設け、かつ底面74と電子部品が接触して、電子部品5も載置台に吸着固定できるようにしてもよい。さらに、載置台を真空吸着できるマイクロポアを持つ柔軟な素材で作製し、電子部品5を該素材中に埋め込んで吸着固定することも可能である。
【0039】
ICチップ等の電子部品が可撓性フィルムからなる回路基板に搭載されると、電子部品搭載部分を剥離するための力が大きくなるとともに電子部品端部に力が集中し、回路基板が変形するなどして信頼性を損なう恐れがあるので、本発明が特に有効である。ICチップなどの電子部品に樹脂封止が施されていると剥離時に電子部品の端部に加わる応力が緩和されるとともに回路基板の信頼性が向上するので好ましい。
【0040】
載置台A30、載置台52による可撓性フィルム2の保持方法は特に限定されず、上記の実施態様で示した真空吸着の他、静電気吸着であってもよい。静電吸着が行えるようにするには、載置台は導電性でかつ、静電気の付与の方法に応じて接地電位や任意の電圧が印加できる構造にすることが望ましい。また、載置台には、有機物層の剥離力を低下させるために、内部または上部に加熱装置が付与されていることが好ましい。同じ目的で、剥離ユニット10の保持部14に加熱装置が付与されていることが好ましい。
【0041】
本発明に使用する補強板4は、湾曲させるため、ある程度の可撓性があることが好ましい。具体的には、本発明に使用される補強板には、1000mm以下の曲率半径が得られることが好ましく、さらに好ましくは曲率半径は800mm以下である。補強板4としては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどの無機ガラス類からなる板、ステンレススチール、インバー合金、チタンなどの金属やガラス繊維補強板からなる板など、線膨張係数や吸湿膨張係数が小さいものが好ましい。その中でも、適当な可撓性が得られやすい点で、無機ガラスと金属からなる板が好ましい。さらに、耐熱性、耐薬品性に優れている点、大面積で表面平滑性が高く基板が安価に入手しやすい点、組成変形しにくい点、搬送装置などとの接触によりパーティクルを発生しにくい点、絶縁体で電解めっきによる析出がない点、等により、無機ガラス類からなる板が特に好ましい。
【0042】
補強板にガラス基板を用いる場合、ガラス基板の厚みが小さいと可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦な載置台上に真空吸着したときにガラス基板が割れることがある。また、真空吸着・脱着で可撓性フィルムが変形することになり、位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、ガラス基板が厚いと、剥離のために湾曲しにくくなる上に、肉厚ムラにより平坦性が低下し、露光精度も低くなる。また、ロボット等によるハンドリング負荷が大きくなり素早い動作ができずに生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する。これらの点から、ガラス基板の厚さは、0.3mmから1.1mmの範囲が好ましい。
【0043】
補強板に金属基板を用いる場合、金属基板の厚みが小さいと可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦な載置台上に真空吸着できなくなったり、金属基板の反りやねじれが発生する分だけ可撓性フィルムが変形することにより、所定の位置精度が確保できなくなる。また、折れがあるとその時点で不良品になる。一方、金属基板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が低くなるとともに、剥離のための湾曲が行いにくくなり、露光精度も低下する。また、ロボット等によるハンドリング負荷が大きくなり、素早い動作ができなくなって生産性が低下する他、運搬コストも増大する。したがって、金属基板の厚さは、0.1mmから0.7mmの範囲が好ましい。
【0044】
本発明において、可撓性フィルムとしては、プラスチックフィルムを使用する。例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーなどのフィルムを採用することができる。中でもポリイミドフィルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点や低吸湿性の点で、液晶ポリマーが好適に採用される。可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。また、これらのフィルムが積層されていてもよい。
【0045】
上記ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、例えば、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド(共)重合樹脂、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げられる。
【0046】
可撓性フィルムの厚さは、軽量化、小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましく、一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましい点から、4μmから125μmの範囲が好ましい。
【0047】
本発明に用いられる剥離可能な有機物層としては、接着剤または粘着剤が使用される。剥離可能な接着剤または粘着剤としては、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離剤と呼ばれる粘着剤を挙げることができる。可撓性フィルム加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、可撓性フィルム基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の粘着力のものが好ましい。タック性があるシリコーン樹脂を使用することもできる。また、タック性があるエポキシ系樹脂を使用することも可能である。
【0048】
剥離可能な有機物としては、低温領域で接着力、粘着力が減少するもの、紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものや加熱処理で接着力、粘着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも紫外線照射によるものは、接着力、粘着力の変化が大きく好ましい。紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものの例としては、2液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力、粘着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態間を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられ、好ましく使用される。
【0049】
本発明において、剥離力は、剥離可能な有機物層を介して補強板と貼り合わせた1cm幅の可撓性フィルムを剥離するときの180°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は300mm/分とする。本発明において剥離力は0.1g/cmから100g/cmの範囲が好ましい。
【0050】
有機物層の厚みは、0.1μmから20μmの範囲が好ましく、0.3μmから10μmの範囲であることがさらに好ましい。
【0051】
可撓性フィルムと補強板とを剥離することを考慮すると、剥離可能な有機物層と補強板との粘着力の方が、剥離可能な有機物層と可撓性フィルムとの粘着力よりも大きいことが好ましい。このように両側の粘着力を制御する方法として、例えば、粘着剤の熟成を利用する方法がある。すなわち、粘着力を強くする側に粘着力を塗布してから、空気を遮断した状態で所定の期間架橋を進行させることで、粘着力が低下した表面を得ることができる。
【0052】
本発明の回路基板の製造方法の一例を以下に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【0053】
厚さ0.5mmのアルミノホウケイ酸塩ガラスに、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷などを用いて、剥離可能な有機物を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。剥離可能な有機物塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚みが1μmの剥離可能な有機物層を得る。塗布した剥離可能な有機物層付きガラス基板に、ポリエステルフィルム上にシリコーン樹脂層を設けた離型フィルムからなる空気遮断用フィルムを貼り付けて1週間室温で放置する。この期間は、熟成と呼ばれ、剥離可能な有機物の架橋が進行して、徐々に粘着力が低下する。放置期間や保管温度は、所望の粘着力が得られるように選択される。空気遮断用フィルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。剥離可能な有機物を長尺フィルム基体に塗布、乾燥後、補強板に転写することも可能である。
【0054】
次に、厚さ25μmのポリイミドフィルムを準備する。ガラス基板上の空気遮断用フィルムを剥がして、ポリイミドフィルムをガラス基板に貼り付ける。ポリイミドフィルムの片面または両面に金属層があらかじめ形成されていても良い。
【0055】
ポリイミドフィルムの貼り合わせ面とは反対側の面に金属層が設けられていない場合は、フルアディティブ法やセミアディティブ法で金属層を形成する。さらに必要に応じて金、ニッケル、錫などのめっきを施して、回路パターンを得る。
【0056】
また、回路パターン形成において、ポリイミドフィルムに接続孔を設けることができる。すなわち、枚葉基板との貼り合わせ面側に設けた金属層との電気的接続を取るビアホールを設けたり、ボールグリッドアレイのボール設置用の孔を設けたりすることができる。接続孔の設け方としては、レーザー孔開けやケミカルエッチングを採用することができる。電気的接続を取る場合は、接続孔形成後、前述の回路パターン形成と同時にめっき法で孔内面を導体化することが好ましい。電気的接続をとるための接続孔は、直径が15μmから200μmが好ましい。ボール設置用の孔は、直径が50μmから800μmが好ましく、80μmから800μmがより好ましい。
【0057】
次いで形成した回路パターン上にICチップ、抵抗やコンデンサなどの電子部品を実装する。電子部品搭載装置は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できるものが好ましく使用される。本発明は、特に接続ピッチが小さく、かつピン数が大きい大規模LSIの実装精度確保に効果が大きい。LSIのパッケージ形態は特に限定されず、ベアチップ、ボールグリッドアレイタイプのいずれにも適用することができる。
【0058】
また、電子部品と回路基板との接続方法としては、回路基板の接続部に形成された錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、回路基板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などが挙げられる。
【0059】
回路基板と電子部品とを接続した後、本発明の剥離方法を用いて回路基板とガラス基板とを剥離する。レーザー、高圧水ジェットやカッターなどを用いて、個片または個片の集合体に該回路パターン付きポリイミドフィルムを切り分けてから、電子部品が実装された回路基板をガラス基板から剥離することもできる。
【0060】
本発明は、ウエハレベルパッケージの製造にも有効である。すなわち、補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り付けられた可撓性フィルムからなる回路基板に、ICが多数作り込まれたウエハを上記の接続方法で接合した後、本発明の剥離方法で補強板を剥離し、ICを個片に切り分けることで、ファインピッチ多ピンのウエハレベルパッケージを得ることができる。
【0061】
本発明は、両面回路基板作製プロセスなどにおいて、剥離可能な有機物層を介し、両面に補強板が貼り付けられた可撓性フィルムから片方の補強板を剥離することにも使用することができる。
【0062】
本発明は、ICなどの電子部品を接続する際の電極パッドと回路基板パターンとの位置合わせ精度に係わる位置精度の改善に効果が大きい。ここで、回路パターンに抵抗素子や容量素子を入れ込むことは適宜許される。また、可撓性フィルム基板の少なくとも一方の面に絶縁層と配線層を積層し、多層化することも可能である。
【0063】
本発明の製造方法で得られた回路基板の用途は特に限定されないが、好ましくは電子機器の配線板、ICパッケージ用インターポーザー、ウエハレベルバーンインソケット用配線板などに使用される。
【0064】
【実施例】
以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0065】
実施例1
可撓性フィルムとして、厚さ25μm、290mm角のポリイミドフィルム(”カプトン”100EN 東レデュポン(株)製)を準備した。
【0066】
補強板として準備した厚さ0.55mm、300mm角の片面研磨ソーダガラスにダイコーターで、紫外線硬化型粘着剤”SKダイン”SW−22(綜研化学(株)製)と硬化剤L45(綜研化学(株)製)を100:3(重量比)で混合したものを塗布し、80℃で2分間乾燥した。乾燥後の剥離可能な有機物層厚みを1μmとした。次いで該有機物層に、ポリエステルフィルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフィルムからなる空気遮断用フィルムを貼り付けて1週間放置した。
【0067】
上記ポリエステルフィルムとシリコーン樹脂層からなる空気遮断用フィルムを剥がしつつ、剥離可能な有機物層が形成されているガラスにロール式ラミネーターで、ポリイミドフィルムを貼り付けた
【0068】
次いで、スパッタにて厚さ6nmのクロム:ニッケル=20:80(重量比)の合金膜と厚さ200nmの銅膜をこの順にポリイミドフィルム上に積層した。銅膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して110℃で10分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に厚さ10μmのフォトレジスト層を形成した。
【0069】
テスト用フォトマスクパターンは、50μmピッチで60個の接続パッド(幅25μm、長さ80μm)を一列として正方形に4列を配置し、それぞれの接続パッドの幅25μmの中心から20μm幅で長さ5mmの配線が正方形の外側に向かって伸びたものを、1ユニットとして、これを300mm角の基板上に40mmピッチで7行7列に均等配置したものとした。合わせて、測長用に基板の中心から対角方向に約141mm離して配置した4点(辺に平行方向には互いに200mmずつ離して配置)のマーカーをフォトマスクパターンに設けた。
【0070】
次いで、銅層を電極として厚さ5μmの銅層を硫酸銅めっき液中での電解めっきで形成した。フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離し、続いて、過酸化水素−硫酸系水溶液によるソフトエッチングにてレジスト層の下にあった銅膜およびクロム−ニッケル合金膜を除去した。引き続き、銅めっき膜上に、無電解めっきで厚さ0.4μmの錫層を形成し、回路パターンを得た。
【0071】
測長機SMIC−800(ソキア(株)製)にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約283mm離れた2点(x方向に200mm、y方向に200mm離れた点)の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±2μm以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。
【0072】
次に、50μmピッチで60個の金めっきバンプを一列として正方形に4列を配置したモデルICチップを、フリップチップボンダーFC−70(東レエンジニアリング(株)製)にてICチップ側から385℃に加熱しつつ、回路基板上の接続パッドと金属接合した。モデルICチップのバンプと回路基板上の接続パッドの位置合わせは良好であった。
【0073】
図5に示した載置台A30にICチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルム側を置き、100hPaで真空吸着した。載置台には、ICチップに対応した凹部36(5×5mm、深さ1mm)を設けておいた。次いで、図1に示した剥離装置A1を使用し、ガラス基板をICチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを剥離した。この時、保持部14の曲面の曲率半径は600mm、保持部14でのガラス基板吸着のための真空度は100hPa、保持部14には硬度70°のポリウレタンゴムを使用した。また保持部14のガラス基板への押しつけ圧力は0.01MPa、フレーム18の剥離時の右側移動速度は0.3m/分とした。剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンに折れなどの変形は見られず、回路パターン自体の寸法変化も5μm以下で、精度的には無視できるほど微小であった。また実際に回路基板を動作させたところ、何ら支障なく性能を発揮し、製品として十分使用できるものであった。
【0074】
比較例1
実施例1と同様にして回路パターンを得、モデルICチップを金属接合した。真空吸着機構付き載置台にガラス基板側を吸着させ、手でポリイミドフィルムの端部を把持して、ポリイミドフィルムの端部を持ち上げ、徐々にガラス基板と剥離した。
【0075】
モデルICチップが搭載されている部分では、基板からのポリイミドフイルムの剥離力が大きくなり、ポリイミドフイルム上の回路パターンの一部に折れが見られ、製品として用いることができなかった。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、可撓性フィルムを保持しつつ、剛性のある補強板の方を一端から順次湾曲させて可撓性フィルムから引き離すようにしたので、可撓性フィルムを低応力で歪みなく剥離でき、その結果、剥離時の可撓性フィルムの寸法変化を微小にすることがが可能となった。
【0077】
また本発明による回路基板の製造方法によれば、上記のすぐれた剥離方法を用いて回路基板の製造を行うのであるから、高品質の回路基板を高い生産性で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の剥離装置A1の概略正面図である。
【図2】本発明の剥離装置A1を用いた別の実施態様を示す概略正面図である。
【図3】本発明の別の剥離装置B50の概略正面図である。
【図4】剥離装置B50を用いたときの剥離状況を示す概略正面図である。
【図5】載置台A30の別の実施態様を示す概略正面図である。
【符号の説明】
1 剥離装置A
2 可撓性フィルム
3 剥離可能な有機物層
4 補強板
5 電子部品
6 可撓性フィルム基板
10 剥離ユニット
12 回転体12
14 保持部
16 軸
18 フレーム
20 レール
22 保持部材
30 載置台A
32 載置台B
34 基台
36 凹部
50 剥離装置B
52 載置台
54 ガイド
56 基台
60 剥離ユニット
62 押さえロール
64 引き上げロール
66 回転台
68 ベースフレーム
70 ローラ群
72 昇降台
74 底部

Claims (8)

  1. 無機ガラスまたは金属からなる補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り付けられた可撓性フィルムを剥離する方法であって、真空吸着または静電気吸着で可撓性フィルムの非貼り付け側を平坦に保持しつつ、少なくとも補強板の一部を湾曲させた状態で、補強板と可撓性フィルムとを剥離することを特徴とする可撓性フィルムの剥離方法。
  2. 湾曲を進行させながら補強板と可撓性フィルムとを剥離することを特徴とする請求項1記載の可撓性フィルムの剥離方法。
  3. 湾曲の曲率半径が20mm〜1000mmの範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の可撓性フィルムの剥離方法。
  4. 可撓性フィルム上に回路パターンが形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の可撓性フィルムの剥離方法。
  5. 回路パターンに電子部品が接合されていることを特徴とする請求項4記載の可撓性フィルムの剥離方法。
  6. 無機ガラスまたは金属からなる補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り付けられた可撓性フィルムを剥離する可撓性フィルムの剥離装置であって、前記可撓性フィルムの非貼り付け側を真空吸着または静電気吸着で保持する保持手段と、該保持手段により可撓性フィルムの非貼り付け側を平坦に保持しつつ、少なくとも補強板の一部を湾曲させた状態で保持手段から遠ざける湾曲引き離し手段を含むことを特徴とする可撓性フィルムの剥離装置。
  7. 請求項1〜5のいずれか記載の可撓性フィルムの剥離方法を使用して製造された回路基板。
  8. 請求項6記載の可撓性フィルムの剥離装置を使用して製造された回路基板。
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