JP4110459B2 - Substrate connecting tape and substrate etching method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板やリードフレーム等に用いられる基板のエッチング方法に関し、特に搬送手段により搬送される複数の基板の上面側を均一にエッチングすることができる方法およびそれに用いられる基板接続用テープに関する。
【0002】
【従来の技術】
多数のプリント基板を連続的に効率よくエッチングする方法として、例えばローラコンベア等の搬送手段によりプリント基板を水平に搬送し、平行に配列されたスプレー管群でエッチング液をその表面にスプレーする方法が採用されている。そしてプリント基板の片面をエッチングする場合は、搬送されるプリント基板の上方または下方のいずれかにエッチング液のスプレー管群を配列する。また、両面を同時にエッチングする場合は上方および下方の両方にスプレー管群を配列する。
【0003】
このようなエッチング方法において、水平に搬送されるプリント基板の上方におけるスプレー管群の各ノズルよりスプレーされたエッチング液は、プリント基板の上表面を流れて周辺部から下方へ流下するが、その際プリント基板の上表面の中央部は周辺部よりエッチング液の滞留を生じやすいので、スプレーされたエッチング液が反応面に作用しにくいものである。そのためプリント基板の中央部におけるエッチング速度が周辺部より低下し、均一なエッチングを行うことが困難になり、それがプリント基板のファイン化を妨げる大きな原因になっているのである。
【0004】
この問題を解決するため、プリント基板に衝突するエッチング液の接触圧力を均一にするのではなく、その搬送方向に対して直角方向の周辺部より中間部に衝突するエッチング液の圧力を高くし、プリント基板の中間部から周辺部へのエッチング液の流れを円滑にする方法が知られている。そしてそれを実現する装置の1例として、プリント基板の搬送方向と直角方向に並んだ各スプレーのノズル長を列の両端側より中間部を大とするように構成し、中間部のスプレー管のノズルをプリント基板の上表面に近づけ、プリント基板の中間部に衝突するエッチング液の接触圧力を周辺部より高くする方法が知られている。
【0005】
しかしながら、プリント基板の搬送方法に対して直角方向の中間部に衝突するエッチング液の接触圧力を周辺部よる大きくするだけでは、プリント基板の搬送方向に対して直角方向の不均一なエッチング現象は制御できるが、プリント基板の搬送方向に不均一なエッチング現象を解決するまでには至らない。
【0006】
これを解消すべく、搬送方向の両縁部が中心部よりもエッチングされ易くするように、特許第3108750号として提案されている。これは、プリント基板の搬送に同期して、搬送方向のスプレー管の噴射量を変化させ、常にプリント基板の中央部の噴射圧力を搬送方向両端部よりも大きく制御するものである。ところが、このような制御はその装置が複雑となると共に、故障を起こしやすいという欠点がある。
【0007】
さらに、帯状の基板接続用テープで基板の縁部同士を連結しエッチングおよびレジスト除去をするエッチングの方法が特願2001−019596号に提案されている。この方法によると、プリント基板上面のエッチング液は搬送方向に対して直角方向にのみ流下するため、搬送方向に不均一なエッチング現象が明らかに抑制できるが、搬送中の引っ張り応力に耐えうるほど十分な強度を有する基板接続用テープが必要であった。これを解消すべく、本発明人は、特願2002−156023号、同2002−162416号に基板接続用テープを提案したが、エッチングの搬送距離が長かったり、搬送ロールと基板の接触部分が多かったりした場合には、搬送中の引っ張り応力が非常に大きくなるため、基板接続用テープに伸びや切断が生じ、結果として搬送ロールの汚染や基板のジャムが発生する問題が生じた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、複数の基板を連結して搬送しながらエッチングする際に、エッチング部において基板の分離が起きない強度を有する基板接続用テープを提供し、複数の基板の上面側の搬送方向のエッチング不均一現象を解消することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決する本発明の基板接続用テープは、少なくとも、(A)エッチング液に溶解する層と、(B)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層と、(C)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層、が積層されてなる。
【0010】
以下、(A)エッチング液に溶解する層を、「(A)エッチング溶解層」と略す。(A)エッチング溶解層は、引っ張り強度が非常に大きく伸びや切断が生じにくく、基板を接続してからエッチング部の途中まで基板を確実に接続する役割を担う。そして、エッチング部の途中で(A)エッチング溶解層はすべて除去される。
【0011】
このような(A)エッチング溶解層としては、一般的にエッチング液は酸性液であるので、金属層が好適に使用でき、さらに銅の配線回路を形成するためのプリント基板であったら、回路となる金属と溶解性を同じくした方が簡便であるため、銅が好適に使用できる。例えば、リードフレームをエッチングする場合であったら、同様な理由でリードフレーム用合金が好適に使用できる。
【0012】
以下、(B)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層を、「(B)耐エッチング層」と略す。(B)耐エッチング層は、少なくともエッチング液に対して溶解または膨潤しない性質を有し、またそれらのスプレー圧に耐えうる強度を有する。(A)エッチング溶解層がエッチング部の途中で溶解除去されたのちから、レジスト除去部で基板接続用テープが完全に除去される間に、基板を確実に接続する役割を担う。
【0013】
このような(B)耐エッチング層としては、例えば硬化したレジストフィルムが好適に使用できる。また、カルボン酸基や水酸基を有する強アルカリ溶解性フィルム等が好適に使用できる。
【0014】
以下、(C)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層を、「(C))粘着性層」と略す。(C)粘着性層は、基板接続用テープと基板を接着する役割を担い、エッチングが終了して不要となった際にレジスト除去部で速やかに除去される。
【0015】
このような(C)粘着性層としては、例えばアクリル樹脂であれば分子設計および合成が容易となり好適に使用でき、また、未硬化のレジストフィルムであれば、粘着性およびレジスト除去性を有するため好適に使用できる。
【0016】
上記基板接続用テープを用いてエッチングする方法は、搬送手段で水平に搬送される複数の基板をエッチングする方法において、上記の基板接続用テープで隣り合う各基板の搬送方向の縁部同士を互いに連結し、その連結された状態の各基板を搬送手段により搬送しながら少なくともエッチングおよびレジスト除去を行い、レジスト除去で基板接続用テープを除去して各基板を分離するものであり、このエッチング方法によって、均一なエッチングが達成できる。
【0017】
上記の基板接続用テープで隣り合う各基板の搬送方向の縁部同士を互いに連結し、その連結された状態の各基板を搬送手段により搬送しながら、現像を実施し、次にエッチングおよびレジスト除去を行い、レジスト除去で基板接続用テープを除去して各基板を分離することにおいても、均一なエッチングが達成できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の基板接続用テープおよび基板のエッチング方法について詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明の基板接続用テープ1の断面図である。図1のように、基板接続用テープ1は、(A)エッチング溶解層と、(B)耐エッチング層と、(C)粘着性層、が積層されてなる。基板接続用テープ1は、基板を連結させることができ、搬送中の引っ張り応力等に耐えうる強度を持っている必要がある。
【0020】
本発明の基板接続用テープ1を基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態の断面図を図2および図3に示す。例えば、図2に示すように、隣り合う各基板4の縁部同士を基板4の両面から基板接続用テープ1がまたがった形で、(C)粘着性層が基板4に接するように基板接続用テープ1を貼り付けて、各基板4を連結する。また、図3に示すように、基板4の片側のみから貼り付けることによって基板を連結しても良い。基板4の縁部と基板接続用テープ1が接する搬送方向の長さ(L1およびL2)は、基板4上に描かれる回路パターンの領域に基板接続用テープ1が重ならない程度に短くし、さらに、基板4同士がエッチング液噴出圧力や搬送中の引っ張り応力に耐えうる程度に長くする必要がある。L1とL2の距離は同一でなくてもよい。また、基板間距離L3の長さも、基板4同士がエッチング液噴出圧力や搬送中の引っ張り応力に耐え、基板4同士がエッチング部において分離せず、エッチング部およびレジスト除去部においてジャムせず、基板4を貼り付ける際に簡便な距離にすることが必要である。なお、ここでは、2つの例を挙げて基板接続用テープ1を基板4に貼り付けた状態を示したが、基板を接続して、エッチングのスプレー圧や引っ張り応力に耐え、回路パターンの領域に不良を発生させない貼り付け方であればどのような状態に貼り付けてもよい。
【0021】
基板接続用テープ1を図2または図3のように基板縁部に貼り付け、基板4を連結した状態を上方からみた概念図を図4示す。隣り合う各基板4の縁部同士を帯状の基板接続用テープ1がまたがった形で連結される。基板接続用テープ1は基板4を連結しエッチング液の搬送方向の流下を妨げる働きをするため、基板4間に液が流れないように、図4のように基板間空隙を完全に塞ぐことが最も好ましく、基板接続用テープ1の長さ(L4)を基板4の搬送方向に対して直角方向の長さ(L5)と同一以上にすることが好ましい。また、図4のようにL4をL5にくらべて、少し短くしても、基板搬送方向への流下がほとんど起こらなければ良好にエッチングができる。
【0022】
基板接続用テープ1を基板4に貼り付ける方法は、基板4同士を確実に接続できればいずれの方法、装置を用いてもよいが、例えば、特願2001−019596号に記載されている基板連結部等を使用することができる。
【0023】
エッチングする前に例えば図2〜4に示した様に基板接続用フィルム1を基板4縁部に貼り付け、基板4上面のエッチング液を搬送方向に対して直角方向にのみ流下させることによって、搬送方向に不均一なエッチング現象を抑制できる。そして、エッチングが終了して不要となった基板接続用フィルム1は、レジスト除去部において除去され基板4が分離することで、通常の枚葉基板を取り扱う装置によって処理できる。
【0024】
次に、本発明の基板接続用テープ1に係わる、(A)エッチング溶解層と、(B)耐エッチング層と、(C)粘着性層、について詳細に説明する。
【0025】
(A)エッチング溶解層は、十分な引っ張り強度を有しており、エッチング液に対して速やかに溶解または膨潤する性質を有し、エッチング部の通過するまでにすべて溶解除去できれば何れであってもよい。例えば、銅、銀、アルミニウム、ステンレス、ニクロム、鉄、及びタングステン等の金属材料、銅、鉄、クロム、亜鉛、スズ等からなる合金等が挙げられる。(A)エッチング溶解層の厚みは、1〜200μmが好ましく、さらに良好にエッチングを行うためには、エッチングする基板によって材質や厚みを設定することが望ましい。例えば、18μmの銅箔の銅張積層板を用いる場合には、18μm厚の銅箔もしくはそれ以下の厚さの銅箔が好適に使用できる。また、使用する基板4がリードフレームであったら、リードフレーム用合金を用いることが好ましい。
【0026】
(B)耐エッチング層は、エッチング液に対して溶解または膨潤しない性質を有し、またそれらのスプレー圧に耐えうる強度で、またレジスト除去液に溶解または膨潤する性質をもつ。例えば、レジストフィルムのマイラーフィルムと保護フィルムを剥離した感光層を熱もしくは紫外線照射によって硬化させたレジストフィルム、液状フォトレジストを塗布および乾燥後、熱もしくは紫外線照射によって硬化させたフィルム等が挙げられる。また、カルボン酸基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有する、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等からなる強アルカリに溶解するフィルムやポリビニルアルコール等が挙げられる。これらは、基板接続用テープ1で連結した基板4がエッチングの負荷が与えられても、連結した状態を保持する役割を担い、エッチングが終了して不要となった際には、レジスト除去液に溶解または膨潤する性質を有し、速やかに基板4上から除去される。これら耐エッチング層2の厚みは、薄すぎると強度に劣り厚すぎるとエッチング液流れの堰となるため、1〜200μmが好ましい。上記に記載のように、硬化したレジストフィルムを使用することで、簡易に基板接続用テープ1が作製でき好適である。
【0027】
(C)粘着性層は、基板接続用テープ1と基板4を接着できる粘着性を有し、レジスト除去液に溶解または膨潤して、レジスト除去の際に速やかに基板4から除去できればよい。必要であれば、加熱することで粘着性を増加させてもよい。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等を主成分とする粘着樹脂が挙げられる。それらの粘着樹脂には、レジスト除去液に溶解または膨潤する必要があるため、カルボン酸基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有するモノマーを含有する。粘着樹脂の具体例としては、スチレン/マレイン酸モノアルキルエステル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、スチレン/メタクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸エステル/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/メタクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸/メタクリル酸エステル共重合体、安息香酸ビニル/アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等とカルボン酸含有単量体との共重合体等が挙げられる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチルフタレート、o−トルエンスルホン酸アミド、p−トルエンスルホン酸アミド、クエン酸トリブチル、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル等の可塑剤が含有してもよい。また、視認性を向上させるため、染料や顔料を含有してもよい。
【0028】
また、(C)粘着性層として、レジストフィルムのマイラーフィルムと保護フィルムを剥離した未硬化の感光層からなるレジストフィルムを使用しても良い。一般的なレジストフィルムとしては例えばデュポンMRCドライフィルム株式会社のリストン、日立化成工業株式会社のフォテック、旭化成株式会社のサンフォート等を使用することができる。
【0029】
次に、本発明のエッチング方法を詳細に説明する。図5は本発明のエッチング方法を実施するプロセスフロー図である。なお、この例はプリント基板5の表裏に導体パターンの形成を行うものである。
【0030】
図5において、5は基板4に一連の各処理を施すべく基板4を水平方向に搬送する搬送手段、6は搬送される基板4相互をそれらの縁部同士で連結する基板連結部6で、現像部8で現像された後に基板4相互を連結するようにしてある。基板連結部6によって連結された後に、エッチング部9にてエッチング処理が行われ、その水洗後に、レジスト除去部10によってレジスト除去が行われるのである。なお、図には示していないが、基板連結部6を現像部8の前の工程にしても、基板接続用テープ1が現像液に対して溶解しないため、基板搬送速度が現像部8とエッチング部9が同一となること以外は特に問題ない。
【0031】
エンドレスに構成されたローラコンベア等の搬送手段5は、その上面に複数の基板4を連続的に矢印の方向に向かって水平に搬送する。接続前の各基板4は露光部7で露光され、現像部8で基板4上にレジストパターンが形成される。次いで、基板4は基板連結部6中に搬送される前または途中においておおよそL3の長さの間隔で順に押し詰められ、そして基板連結部6を通過する間に隣接する基板4の搬送方向の両縁部間に基板接続用テープ1がまたがるように(図2〜4のように)貼り付けられ、基板4が連結されて細長い連続体を形成する。
【0032】
このように接続された各基板4は、接続された状態でエッチング部9に搬送され、そこでレジストパターンの存在しない部分がエッチング液で除去されると共に基板接続用テープ1の(A)エッチング溶解層が除去される。エッチング液は上下に平行に配列されたスプレー管群12のノズルから基板4の表裏面にスプレーされ、スプレーされたエッチング液は液溜めに落下し、ポンプでスプレー管群12に循環される。塩化第二鉄、塩化第二銅などのエッチング液が一般的に使用される。
【0033】
エッチング部9でエッチングされた各基板4は、(B)耐エッチング層と(C)粘着性層のみによって連続体を形成した状態のまま次のレジスト除去部10に進む。レジスト除去部10に進んだ基板4は、レジスト除去液で上下からスプレーされ、不要となったレジストパターンが除去されると共に基板接続用テープ1が除去される。すなわちレジスト除去部10の上下にスプレー管群13が平行に配列され、それらのノズルから基板4の表裏面にレジスト除去液がスプレーされる。スプレーされたレジスト除去液は下方に設けられた液溜めに落下し、ポンプを設けた循環配管でスプレー管群13に循環される。レジスト除去液は一般的に市販されているレジスト除去液を使用するか、2〜3質量%水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液を30〜60℃に加温して使用する。また、必要に応じて、ケイ酸アルカリ金属塩、アルカリ金属水酸化物、リン酸および炭酸アルカリ金属塩、リン酸および炭酸アンモニウム塩等の無機塩基性化合物の水溶液、エタノールアミン類、エチレンジアミン、プロパンジアミン類、トリエチレンテトラミン、モルホリン、等の有機塩基性溶剤等を必要な温度に加温して用いることができる。また、メチルエチルケトン、ジオキサン、メタノール、エタノール、プロパノール、メチルピロリドン等の有機溶剤を使用することもできる。
【0034】
本発明に係わる基板4とは、プリント基板またはリードフレーム用基板が挙げられる。プリント基板であれば、フレキシブル基板、リジッド基板に分類され、フレキシブル基板は通常がポリエステルやポリイミドが絶縁材料として用いられ、その他にもアラミド、ポリエステル−エポキシベースが用いられている。フレキシブル基板の絶縁層の厚さは13μm〜125μm程度で、その両面もしくは片面に1〜35μm程度の銅箔が設けられており、非常に可撓性があるためエッチングの際にたわみが多く、本発明のエッチング方法が好適に使用される。また、リジッド基板であったら、紙基材またはガラス基材にエポキシ樹脂またはフェノール樹脂等を浸漬させた絶縁性基板を必要枚数重ね、その片面もしくは両面に金属箔を載せ、加熱、加圧して積層されたものが挙げられる。また、内層配線パターン加工後、プリプレグ、金属箔等を積層して作製する多層用のシールド板、またスルーホールやビアホールを有する多層板も挙げられる。厚さは60μmから3.2mm程度であり、プリント基板としての最終使用形態により、その材質と厚さが選定される。これらプリント基板は、例えば「プリント回路技術便覧−第二版−」((社)プリント回路学会編、日刊工業新聞社発刊)や「多層プリント回路ハンドブック」(J.A.スカーレット編、(株)近代化学社発刊)に記載されているものを使用することができる。リードフレーム用基板であれば、銅、鉄、クロム、亜鉛、スズ等からなる合金板等が挙げられる。
【0035】
【実施例】
以下本発明を実施例により詳説するが、本発明はその主旨を超えない限り、下記実施例に限定されるものではない。
【0036】
実施例1
18μm銅箔((株)日鉱マテリアルズ製)に、保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を貼り付け、30mm×510mmの帯状に切断したのち紫外線を照射して、レジストフィルムを硬化させ、マイラーフィルムを剥離した。次に、再び保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を、上記の硬化したレジストフィルム層に貼り付け、基板接続用テープを作製した。
【0037】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、100μmのラインアンドスペースを有する画像が3×4の12面づけの構成のマスクフィルムを用いて露光を実施した。次に、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0038】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製したマイラーフィルム剥離済みの基板接続用テープを基板縁部同士に、50℃に加温した熱ロールを加圧することにより両面に貼り付け、図2に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0039】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)でエッチング処理を行った。エッチング処理を終了しても、基板接続用テープの切断、基板のジャムはみられなかった。次に、3質量%水酸化ナトリウム水溶液によってレジスト除去を施した。
【0040】
レジスト除去が終了した各基板には、基板接続用テープの残存物が確認されず、基板接続用テープはすべて除去されており、分離した各基板がすべてジャムなく受け取り部まで到達した。
【0041】
このようにエッチングを終了した基板について、マスク上で100μmに相当する画線の線幅をエッチングに於ける上方の面について1基板あたり12カ所測定し、各基板について線幅の誤差(最大線幅−最小線幅)の最大値を求め、処理した10枚の基板でその最大値の平均を求めたところ7.0μmであった。
【0042】
実施例2
18μm銅箔((株)日鉱マテリアルズ製)に、保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を貼り付け、30mm×510mmの帯状に切断したのち紫外線を照射して、レジストフィルムを硬化させ、マイラーフィルムを剥離した。次に、硬化したレジストフィルム層上に、2−エチルへキシルアクリレート/メタアクリル酸共重合体(質量比:8/2、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶剤、固形分35質量%)を塗布および乾燥を行い、基板接続用テープを作製した。
【0043】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、100μmのラインアンドスペースを有する画像が3×4の12面づけの構成のマスクフィルムを用いて露光を実施した。次に、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0044】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製した基板接続用テープを基板縁部同士に、加圧ロールにより片面に貼り付け、図3に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0045】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)でエッチング処理を行った。エッチング処理を終了しても、基板接続用テープの切断、基板のジャムはみられなかった。次に、3質量%水酸化ナトリウム水溶液によってレジスト除去を施した。
【0046】
レジスト除去が終了した各基板には、基板接続用テープの残存物が確認されず、基板接続用テープはすべて除去されており、分離した各基板がすべてジャムなく受け取り部まで到達した。
【0047】
このようにエッチングを終了した基板について、マスク上で100μmに相当する画線の線幅をエッチングに於ける上方の面について1基板あたり12カ所測定し、各基板について線幅の誤差(最大線幅−最小線幅)の最大値を求め、処理した10枚の基板でその最大値の平均を求めたところ7.0μmであった。
【0048】
比較例1
10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、100μmのラインアンドスペースを有する画像が3×4の12面づけの構成のマスクフィルムを用いて露光を実施した。次に、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像処理を行って、未硬化領域のドライフィルムを除去し、レジストパターンを形成した。次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)でエッチング処理を行った。次に、レジスト除去(40℃、3質量%の水酸化ナトリウム水溶液)を施した。なお、基板接続用テープは使用せず、基板を連結しなかった。
【0049】
このようにエッチングを終了した基板について、マスク上で100μmに相当する画線の線幅をエッチングに於ける上方の面について1基板あたり12カ所測定し、各基板について線幅の誤差(最大線幅−最小線幅)の最大値を求め、処理した10枚の基板でその最大値の平均を求めたところ17.0μmであった。基板を連結させた場合に比べて誤差が大きかった。
【0050】
比較例2
18μm銅箔((株)日鉱マテリアルズ製)に、保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を貼り付け、30mm×510mmの帯状に切断した(B)耐エッチング層を有さない基板接続用テープを作製した。
【0051】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、回路パターンを露光し、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0052】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製したマイラーフィルム剥離済み(B)耐エッチング層を有さないの基板接続用テープを基板縁部同士に、50℃に加温した熱ロールを加圧することにより両面に貼り付け、図2に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0053】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)で35μmの銅箔が処理できる設定でエッチング処理を行った。エッチング処理が終了したところ、一部上記基板接続用テープが切断し基板が分離し基板のジャムが発生した。結果、良好なプリント基板は得られなかった。
【0054】
比較例3
保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を30mm×510mmの帯状に切断した基板接続用テープを作製した。
【0055】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、回路パターンを露光し、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0056】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製したマイラーフィルム剥離済み基板接続用テープを基板縁部同士に、50℃に加温した熱ロールを加圧することにより両面に貼り付け、図2に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0057】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)で35μmの銅箔が処理できる設定でエッチング処理を行った。エッチング処理が終了したところ、一部上記基板接続用テープが切断し基板が分離し基板のジャムが発生した。結果、良好なプリント基板は得られなかった。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明の基板接続用テープおよびそれを用いたエッチング方法によって、複数の基板を連結して搬送しながらエッチングする際に、エッチング部において基板の分離が起きない強度を有する基板接続用テープを提供し、複数基板の上面側の搬送方向のエッチング不均一現象を解消するエッチングが提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基板接続用テープの断面図。
【図2】基板接続用テープを基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態の断面図。
【図3】基板接続用テープを基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態の断面図。
【図4】基板接続用テープを基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態を上方からみた概念図。
【図5】本発明のエッチング方法を実施するプロセスフロー図。
【符号の説明】
1 基板接続用テープ
A エッチング液に溶解する層
B 少なくともレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層
C 少なくともレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層
4 基板
5 搬送手段
6 基板連結部
7 露光部
8 現像部
9 エッチング部
10 レジスト除去部
11 転写ローラ
12、13 スプレー管群[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for etching a substrate used for a printed circuit board, a lead frame or the like, and more particularly to a method capable of uniformly etching the upper surface side of a plurality of substrates conveyed by a conveying means and a substrate connecting tape used therefor. .
[0002]
[Prior art]
As a method for etching a large number of printed circuit boards continuously and efficiently, for example, a printed circuit board is transported horizontally by transport means such as a roller conveyor, and an etching solution is sprayed on the surface with a group of spray tubes arranged in parallel. It has been adopted. When etching one side of the printed circuit board, an etching solution spray tube group is arranged either above or below the printed circuit board being conveyed. Further, when both surfaces are etched at the same time, a group of spray tubes are arranged both above and below.
[0003]
In such an etching method, the etchant sprayed from each nozzle of the spray tube group above the horizontally conveyed printed circuit board flows on the upper surface of the printed circuit board and flows downward from the peripheral portion. Since the central portion of the upper surface of the printed board is more likely to retain the etchant than the peripheral portion, the sprayed etchant hardly acts on the reaction surface. Therefore, the etching rate in the central part of the printed circuit board is lower than that in the peripheral part, making it difficult to perform uniform etching, which is a major cause of hindering the fineness of the printed circuit board.
[0004]
To solve this problem, the contact pressure of the etchant that collides with the printed circuit board is not made uniform, but the pressure of the etchant that collides with the intermediate part is higher than the peripheral part perpendicular to the transport direction. There is known a method for facilitating the flow of an etching solution from an intermediate portion to a peripheral portion of a printed board. As an example of an apparatus for realizing this, the nozzle lengths of the sprays arranged in the direction perpendicular to the conveyance direction of the printed circuit board are configured so that the middle portion is larger than the both end sides of the row. A method is known in which the nozzle is brought closer to the upper surface of the printed circuit board, and the contact pressure of the etching solution colliding with the intermediate part of the printed circuit board is made higher than that in the peripheral area.
[0005]
However, the non-uniform etching phenomenon in the direction perpendicular to the direction of conveyance of the printed circuit board can be controlled only by increasing the contact pressure of the etching solution colliding with the intermediate part in the direction perpendicular to the printed circuit board conveyance method. Although it is possible, the etching phenomenon that is not uniform in the conveyance direction of the printed circuit board is not solved.
[0006]
In order to solve this problem, Japanese Patent No. 3108750 proposes that both edges in the transport direction are more easily etched than the center. In this method, the spray amount of the spray pipe in the transport direction is changed in synchronization with the transport of the printed circuit board, and the spray pressure at the central portion of the printed circuit board is always controlled to be larger than both ends in the transport direction. However, such control has the disadvantages that the apparatus becomes complicated and that it is liable to cause a failure.
[0007]
Further, Japanese Patent Application No. 2001-019596 proposes an etching method in which the edges of the substrates are connected with a strip-shaped substrate connecting tape to perform etching and resist removal. According to this method, the etching solution on the upper surface of the printed circuit board flows down only in a direction perpendicular to the transport direction, so that an uneven etching phenomenon in the transport direction can be clearly suppressed, but is sufficient to withstand the tensile stress during transport. A substrate connecting tape having a sufficient strength was required. In order to solve this problem, the present inventor proposed a substrate connecting tape in Japanese Patent Application Nos. 2002-156023 and 2002-162416. However, the etching transport distance is long, and there are many contact portions between the transport roll and the substrate. If this happens, the tensile stress during transportation will become very large. In Elongation and cutting occurred, resulting in problems such as contamination of the transport roll and substrate jamming.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a substrate connecting tape having a strength that does not cause separation of a substrate in an etching portion when etching while connecting and transporting a plurality of substrates, and etching in the transport direction on the upper surface side of the plurality of substrates. The problem is to eliminate the non-uniform phenomenon.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The substrate connecting tape of the present invention that solves the above-described problems includes at least (A) a layer that is dissolved in an etching solution, (B) a layer that is at least dissolved in a resist removing solution and has etching resistance, and (C) At least a layer that dissolves in the resist removal solution and has adhesiveness is laminated.
[0010]
Hereinafter, (A) the layer dissolved in the etching solution is abbreviated as “(A) etching dissolved layer”. (A) The etching dissolution layer has a very high tensile strength and is unlikely to be stretched or cut, and plays a role of reliably connecting the substrate from the connection of the substrate to the middle of the etching portion. Then, all of the (A) etching dissolved layer is removed in the middle of the etching portion.
[0011]
As such an (A) etching dissolution layer, since the etching solution is generally an acidic solution, a metal layer can be suitably used, and if it is a printed circuit board for forming a copper wiring circuit, Since it is simpler to have the same solubility as the metal to be used, copper can be preferably used. For example, if the lead frame is etched, a lead frame alloy can be preferably used for the same reason.
[0012]
Hereinafter, (B) a layer that is at least dissolved in the resist removing solution and has etching resistance is abbreviated as “(B) etching resistant layer”. (B) The etching resistant layer has at least the property of not dissolving or swelling with respect to the etching solution, and has a strength capable of withstanding the spray pressure. (A) After the etching dissolution layer is dissolved and removed in the middle of the etching portion, the substrate removal tape is completely removed by the resist removal portion and the substrate is securely connected.
[0013]
As such an (B) etching resistant layer, for example, a cured resist film can be suitably used. Moreover, a strong alkali-soluble film having a carboxylic acid group or a hydroxyl group can be suitably used.
[0014]
Hereinafter, (C) a layer that is at least dissolved in the resist removing solution and has adhesiveness is abbreviated as “(C)) an adhesive layer”. (C) The adhesive layer plays a role of adhering the substrate connecting tape and the substrate, and is quickly removed at the resist removal portion when etching is no longer necessary after the etching is completed.
[0015]
As such (C) adhesive layer, for example, if it is an acrylic resin, molecular design and synthesis can be facilitated and used suitably, and if it is an uncured resist film, it has adhesiveness and resist removability. It can be used suitably.
[0016]
The method of etching using the substrate connecting tape is the method of etching a plurality of substrates transported horizontally by a transport means, wherein the edges in the transport direction of adjacent substrates are connected to each other with the substrate connecting tape. At least etching and resist removal are performed while transporting the substrates in the coupled state by the transport means, and the substrate connecting tape is removed by resist removal to separate the substrates. Uniform etching can be achieved.
[0017]
Edges in the transport direction of adjacent substrates are connected to each other with the above-mentioned substrate connecting tape, and development is performed while transporting the connected substrates by transport means, and then etching and resist removal In this way, uniform etching can also be achieved by separating the substrates by removing the substrate connecting tape by removing the resist.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the board | substrate connection tape of this invention and the etching method of a board | substrate are demonstrated in detail.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
[0020]
FIG. 2 and FIG. 3 are sectional views showing a state in which the
[0021]
FIG. 4 shows a conceptual view of the state in which the
[0022]
Any method and apparatus may be used as the method for attaching the
[0023]
Before etching, for example, as shown in FIGS. 2 to 4, the
[0024]
Next, (A) the etching dissolved layer, (B) the etching resistant layer, and (C) the adhesive layer relating to the
[0025]
(A) The etching dissolution layer has sufficient tensile strength, has a property of quickly dissolving or swelling in the etching solution, and can be dissolved and removed before passing through the etching portion. Good. Examples thereof include metal materials such as copper, silver, aluminum, stainless steel, nichrome, iron, and tungsten, and alloys made of copper, iron, chromium, zinc, tin, and the like. (A) As for the thickness of an etching melt | dissolution layer, 1-200 micrometers is preferable, and in order to etch more favorably, it is desirable to set a material and thickness by the board | substrate to etch. For example, when a copper-clad laminate of 18 μm copper foil is used, a copper foil having a thickness of 18 μm or less can be suitably used. If the
[0026]
(B) The etching-resistant layer has a property that does not dissolve or swell in the etching solution, has a strength that can withstand the spray pressure, and has a property that dissolves or swells in the resist removing solution. Examples thereof include a resist film obtained by curing a photosensitive layer from which a mylar film and a protective film of a resist film are peeled off by heat or ultraviolet irradiation, a film obtained by applying and drying a liquid photoresist, and then hardening by heat or ultraviolet irradiation. In addition, films and polyvinyls having a carboxylic acid group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonimide group, and a phosphonic acid group, which are soluble in a strong alkali made of acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin, etc. Alcohol etc. are mentioned. These serve to maintain the connected state even when the etching load is applied to the
[0027]
(C) The adhesive layer only needs to have adhesiveness capable of bonding the
[0028]
Moreover, you may use the resist film which consists of an uncured photosensitive layer which peeled the mylar film and protective film of a resist film as (C) adhesive layer. As a general resist film, for example, Liston from DuPont MRC Dry Film Co., Ltd., Fotec from Hitachi Chemical Co., Ltd., Sunfort from Asahi Kasei Co., Ltd. can be used.
[0029]
Next, the etching method of the present invention will be described in detail. FIG. 5 is a process flow diagram for carrying out the etching method of the present invention. In this example, a conductor pattern is formed on the front and back of the printed circuit board 5.
[0030]
In FIG. 5, 5 is a transport means for transporting the
[0031]
Conveying means 5 such as a roller conveyor configured endlessly conveys a plurality of
[0032]
Each of the
[0033]
Each
[0034]
The
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless the gist of the present invention is exceeded.
[0036]
Example 1
A resist film (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 38 μm thickness) is attached to 18 μm copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.), cut into a strip of 30 mm × 510 mm, and then irradiated with ultraviolet rays. The resist film was cured and the mylar film was peeled off. Next, the resist film from which the protective film was peeled again (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 38 μm thickness) was attached to the cured resist film layer to produce a substrate connecting tape.
[0037]
On the other hand, a dry film for circuit formation is laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), and an image having a line and space of 100 μm is 3 ×. Exposure was carried out using a mask film having a configuration of 4 12-sided. Next, after peeling off the mylar film, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0038]
By pressing the heated roll heated to 50 ° C. between the substrate edges of the substrate after resist pattern formation so that the 510 mm side is adjacent to each other, and the Mylar film peeled substrate connecting tape prepared above is heated between the substrate edges. Affixed to both sides, and 10 substrates were connected by a substrate connecting tape as shown in FIG.
[0039]
Next, ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 The etching process was performed. Even after the etching process was completed, the substrate connecting tape was not cut and the substrate jammed. Next, the resist was removed with a 3% by mass aqueous sodium hydroxide solution.
[0040]
The remaining substrate connection tape was not confirmed on each substrate after the resist removal was completed, and all the substrate connection tape was removed, and all the separated substrates reached the receiving part without jamming.
[0041]
For the substrate thus etched, the line width of the image line corresponding to 100 μm on the mask was measured at 12 points per substrate on the upper surface in the etching, and the line width error (maximum line width) for each substrate was measured. The maximum value of (minimum line width) was determined, and the average of the maximum values of 10 processed substrates was 7.0 μm.
[0042]
Example 2
A resist film (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 38 μm thickness) is attached to 18 μm copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.), cut into a strip of 30 mm × 510 mm, and then irradiated with ultraviolet rays. The resist film was cured and the mylar film was peeled off. Next, 2-ethylhexyl acrylate / methacrylic acid copolymer (mass ratio: 8/2, propylene glycol monomethyl ether solvent, solid content 35 mass%) is applied and dried on the cured resist film layer. Then, a substrate connecting tape was prepared.
[0043]
On the other hand, a dry film for circuit formation is laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), and an image having a line and space of 100 μm is 3 ×. Exposure was carried out using a mask film having a configuration of 4 12-sided. Next, after peeling off the mylar film, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0044]
The substrate after resist pattern formation is adjacent so that the 510 mm side is adjacent, and the substrate connecting tape prepared above is attached to one side of the substrate edges by a pressure roll, as shown in FIG. Ten substrates were connected by a connecting tape.
[0045]
Next, ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 The etching process was performed. Even after the etching process was completed, the substrate connecting tape was not cut and the substrate jammed. Next, the resist was removed with a 3% by mass aqueous sodium hydroxide solution.
[0046]
The remaining substrate connection tape was not confirmed on each substrate after the resist removal was completed, and all the substrate connection tape was removed, and all the separated substrates reached the receiving part without jamming.
[0047]
For the substrate thus etched, the line width of the image line corresponding to 100 μm on the mask was measured at 12 points per substrate on the upper surface in the etching, and the line width error (maximum line width) for each substrate was measured. The maximum value of (minimum line width) was determined, and the average of the maximum values of 10 processed substrates was 7.0 μm.
[0048]
Comparative Example 1
A dry film for circuit formation is laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), and an image having a line and space of 100 μm is 3 × 4. 12-face mask the film The exposure was carried out using Next, after peeling off the mylar film, an alkali development treatment was performed to remove the dry film in the uncured region, thereby forming a resist pattern. Next, ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 The etching process was performed. Next, resist removal (40 ° C., 3 mass% sodium hydroxide aqueous solution) was performed. In addition, the board | substrate connection tape was not used and the board | substrate was not connected.
[0049]
For the substrate thus etched, the line width of the image line corresponding to 100 μm on the mask was measured at 12 locations per substrate on the upper surface in the etching, and the error of the line width (maximum line width) for each substrate. The maximum value of (minimum line width) was determined, and the average of the maximum values of the 10 processed substrates was 17.0 μm. The error was larger than when the substrates were connected.
[0050]
Comparative Example 2
A resist film (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 38 μm thickness) is pasted on 18 μm copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.) and cut into a 30 mm × 510 mm strip (B) etching resistance A substrate connecting tape having no layer was prepared.
[0051]
On the other hand, a dry film for circuit formation was laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), the circuit pattern was exposed, and the mylar film was peeled off. Thereafter, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0052]
The substrate after resist pattern formation is adjacent so that the 510 mm side is adjacent, and the Mylar film peeled off (B) prepared above is not bonded to the substrate connection tape between the substrate edges at 50 ° C. By applying a heated hot roll, it was attached to both surfaces, and as shown in FIG. 2, 10 substrates were connected by a substrate connecting tape.
[0053]
Next, ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 The etching process was performed at a setting that can process a 35 μm copper foil. When the etching process was completed, the substrate connecting tape was partially cut, the substrate was separated, and a substrate jam occurred. As a result, a good printed circuit board was not obtained.
[0054]
Comparative Example 3
A substrate connecting tape was prepared by cutting a resist film (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 38 μm thickness) from which the protective film had been peeled into a 30 mm × 510 mm band.
[0055]
On the other hand, a dry film for circuit formation was laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), the circuit pattern was exposed, and the mylar film was peeled off. Thereafter, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0056]
Adjacent the substrate after resist pattern formation so that the 510 mm side is adjacent to each other, and pressurizing a heated roll heated to 50 ° C. between the substrate edges of the Mylar film peeled substrate connecting tape prepared above. Then, as shown in FIG. 2, 10 substrates were connected by a substrate connecting tape.
[0057]
Next, ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 The etching process was performed at a setting that can process a 35 μm copper foil. When the etching process was completed, the substrate connecting tape was partially cut, the substrate was separated, and a substrate jam occurred. As a result, a good printed circuit board was not obtained.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, when connecting and transporting a plurality of substrates by the substrate connecting tape of the present invention and the etching method using the same, the substrate connection has a strength that does not cause separation of the substrates in the etching portion. An etching tape that eliminates the etching non-uniformity phenomenon in the transport direction on the upper surface side of a plurality of substrates can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a substrate connecting tape according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate connecting tape is attached to a substrate edge portion and the substrates are connected.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which the substrate connecting tape is attached to the edge of the substrate and the substrates are connected.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a state in which a substrate connecting tape is attached to a substrate edge portion and the substrates are connected as viewed from above.
FIG. 5 is a process flow diagram for carrying out the etching method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Board connection tape
A Layer that dissolves in etchant
B Layer which is at least dissolved in the resist removing solution and has etching resistance
C Layer that is soluble in at least the resist removal solution and has adhesiveness
4 Substrate
5 Transport means
6 Board connection part
7 Exposure section
8 Development section
9 Etching part
10 resist removal section
11 Transfer roller
12, 13 Spray tube group
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