JP4206398B2

JP4206398B2 - フィルム剥離方法およびフィルム剥離装置

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Publication number: JP4206398B2
Application number: JP2005117243A
Authority: JP
Inventors: 隆之藤村
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: JP2006290608A

Description

本発明は、基板本体の表面に積層フィルムが貼着された板状ワークから積層フィルムの表面保護ベースフィルムを剥離するフィルム剥離方法およびフィルム剥離装置に関するものであり、特に、電子機器に使用されるプリント基板の製造工程において、保護フィルム付きドライフィルムフォトレジストの現像前にその表面保護ベースフィルムであるポリエステルカバーフィルム等を除去するフィルム剥離方法およびフィルム剥離装置に関するものである。

プリント基板の製造工程において、めっきレジストやエッチングレジストとしてドライフィルムフォトレジストが広く使用されている。また、ソルダーレジストとしても同様のドライフィルムフォトレジストが使用されることもある。このドライフィルムフォトレジストは、ベースフィルム、フォトレジスト、カバーフィルムの３層構造であるものが一般的で、予め研磨、洗浄された基板本体の表面にラミネーターによってドライフィルムフォトレジストを圧着して貼り付ける。このとき、カバーフィルムは除去されて、基板本体の表面にはフォトレジスト、ベースフィルムの順で積層される。このベースフィルムが露光工程での表面保護の機能を有する。以後、該ベースフィルムを表面保護ベースフィルムと称する。

続いて、露光工程を経て現像するのであるが、露光工程では表面保護ベースフィルムを貼ったままで処理するが、次の現像工程では表面保護ベースフィルムを取り除かなければならない。従来は手作業で表面保護ベースフィルムを剥して現像装置に投入していた。しかし、作業者が爪でフィルムを剥す等の手作業で行われるため、表面保護ベースフィルムが途中で切れて残り、その部分が現像残りとなってしまい、あるいは、基板本体表面への傷となることもあり、品質面での不具合が生じてしまうこともあり、省力化のためにも自動化が望まれていた。

自動的に表面保護ベースフィルムを剥す剥離装置については、過去にいろいろな機構を有する装置が提案されてきた。フィルムを剥すためには、まず表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構が必要であるが、基板本体と表面保護ベースフィルムとの間に針状や爪状、平板状の突起押圧部材を挿入して、表面保護ベースフィルムを剥離する装置が提案されている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。

また、表面保護ベースフィルムに粘着テープを押し当てて、表面保護ベースフィルムを剥し取る機構が知られている（例えば特許文献３および特許文献４参照）。

また、粘着ロールに表面保護ベースフィルムを通過させることにより、表面保護ベースフィルムを剥し取る機構も知られている（例えば特許文献５および特許文献６参照）。

また、加熱による熱収縮によって表面保護ベースフィルムを剥離する方法および剥離装置が知られている（例えば特許文献７参照）。

上記以外に、表面保護ベースフィルムをめくり起こす手段としては、回転する押圧部材をフィルムに押し当ててフィルムを剥離する方法および装置（例えば特許文献８参照）や、ローレットロールを間欠的に往復動押圧してフィルムを剥離する方法および装置（例えば特許文献９参照）、振動子をフィルムに当接して振動を与えることによりフィルムを剥離させる装置（例えば特許文献１０参照）、基板本体と表面保護ベースフィルムとの間に高圧エアを噴射してフィルムを剥離する装置（例えば特許文献１１および特許文献１２）、吸着盤や吸着ロールによりフィルムを吸着して剥離する方法および装置（例えば特許文献１３および特許文献１４参照）などの各特許文献にそれぞれ示されている。
特開昭６２−５６２４４号公報特開昭６２−５６２４５号公報特開平６−７２６２４号公報特開平９−７７３５７号公報特開平５−２７８９３２号公報特開平６−１７１８２３号公報特開２００１−７１７９号公報特開平１０−３２４４５４号公報特開平７−１０１６２３号公報特開平６−３２９３２９号公報特開２０００−２０３７５９号公報特開２００１−３２８０３９号公報特開平１１−７９５４２号公報特開２００１−１９９６２４号公報

しかし、特許文献１および特許文献２記載の発明は、鋭利な形状の突起押圧部材を挿入するために、少なからず基板本体に傷をつけてしまう不具合があった。

また、特許文献３および特許文献４記載の発明は、多くの場合に粘着テープが使い捨てであるため、コストアップとなってしまう問題がある。

また、特許文献５および特許文献６記載の発明は、粘着ロールの劣化等で粘着力が落ちるため、メンテナンスが欠かせないという不具合がある。

また、特許文献７記載の発明は、ドライフィルムフォトレジストに適用すると、いわゆる熱かぶりが生じて樹脂成分が硬化し、このため、現像除去すべきドライフィルムフォトレジストが除去できなくなったり、エッチングやめっきの後でドライフィルムフォトレジストが剥離できなくなる問題がある。

また、特許文献８〜特許文献１４記載の発明は、何れの方法および装置も確実に表面保護ベースフィルムをめくり起こせるものではなかった。

また、部品実装部分（厚みが必要な部分）と可撓性のある部分（ケーブル部）とを併せ持つ多層フレキシブルプリント基板などのように、表面に凹凸を有する基板にドライフィルムフォトレジストを使用する場合、表面の凹凸に追随させるために真空プレスで圧着させることが行われている。このため、表面保護ベースフィルムもより強固に圧着されているため、フィルムのめくり起こしが不完全となったり、あるいは、めくり起こし機構が表面の凹凸に追随できない場合もあった。

このように、従来のフィルム剥離方法および剥離装置では、フィルムのめくり起こしが確実に行われにくいため、その後に表面保護ベースフィルムを掴んで剥すことが容易ではなかった。このため、確実にめくり起こしが行える手段が必要であった。

そこで、本発明は、積層フィルムが貼着された板状ワークから積層フィルムの表面保護ベースフィルムを自動的に剥離するにあたり、確実にフィルムのめくり起こしが行える手段を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、基板本体の表面に積層フィルムが貼着された板状ワークから、積層フィルムの表面保護ベースフィルムを剥離するフィルム剥離方法において、前記基板本体の端部には予め貫通穴が設けられ、かつ、この貫通穴の少なくとも一方の面が前記積層フィルムに覆われている状態の板状ワークであって、該板状ワークの他方の面からピンを突刺し、このピンを前記貫通穴に貫通させるとともに、このピンにて前記一方の面を覆っている積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こすようにしたことを特徴とするフィルム剥離方法を提供する。

この構成によれば、基板本体の端部に予め貫通穴が設けられた板状ワークにピンを突刺し、このピンを前記貫通穴に貫通させて積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こす。

請求項２記載の発明は、上記板状ワークがプリント基板であることを特徴とする請求項１記載のフィルム剥離方法を提供する。

この構成によれば、板状ワークがプリント基板であることから、プリント基板の製造工程において、めっきレジストやエッチングレジストあるいはソルダーレジストなどを使用するにあたり、レジストの積層フィルムから表面保護ベースフィルムが容易かつ確実に剥離される。

請求項３記載の発明は、上記積層フィルムがドライフィルムフォトレジストであることを特徴とする請求項１記載のフィルム剥離方法を提供する。

この構成によれば、積層フィルムがドライフィルムフォトレジストであることから、プリント基板の製造工程において、表面保護ベースフィルムの剥離を自動化するにあたり、表面保護ベースフィルムが容易かつ確実に剥離される。

請求項４記載の発明は、基板本体の表面に積層フィルムが貼着された板状ワークから、積層フィルムの表面保護ベースフィルムを剥離するフィルム剥離装置において、前記基板本体の端部には予め貫通穴が設けられ、かつ、この貫通穴の少なくとも一方の面が前記積層フィルムに覆われている状態の板状ワークであって、該板状ワークを載置して搬送する基板搬送部と、この基板搬送部に載置された前記板状ワークの他方の面を突刺して前記貫通穴を貫通するピンと、このピンが前記貫通穴を貫通して前記一方の積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こすときに、ピンの先端を沈み込みながら受けるピン受け部と、前記めくり起こした表面保護ベースフィルムを挟持して剥離するクランプとを備えたことを特徴とするフィルム剥離装置を提供する。

この構成によれば、基板本体の端部に予め貫通穴が設けられた板状ワークの一方の面からピンを突刺して貫通穴に貫通させ、板状ワークの他方の面を覆っている積層フィルムの表面保護ベースフィルムを前記ピンの先端でめくり起こす。

本発明は、基板本体の表面に積層フィルムが貼着された板状ワークから、積層フィルムの表面保護ベースフィルムを剥離するに際して、基板本体の貫通穴にピンを貫通させて積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こすので、確実に表面保護ベースフィルムのめくり起こしが行えるようになる。また、粘着テープなどの消耗品がなく、特にメンテナンスも不要で連続的処理が可能であるので、コストダウンにも寄与することができる発明である。

以下、本発明に係るフィルム剥離方法およびフィルム剥離装置について、好適な実施例をあげて説明する。積層フィルムが貼着された板状ワークから積層フィルムの表面保護ベースフィルムを自動的に剥離するにあたり、確実にフィルムのめくり起こしが行える手段を提供するという目的を、基板本体の端部には予め貫通穴が設けられ、かつ、この貫通穴が前記積層フィルムに覆われている状態の板状ワークであって、該板状ワークの一方の積層フィルム面からピンを突刺し、このピンを前記貫通穴に貫通させるとともに、このピンにて他方の積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こすようにしたことにより実現した。

図１は本発明に係るプリント基板の表面にラミネートされたドライフィルムフォトレジストから表面保護ベースフィルムをめくり起こす装置の上面から見た概略図である。また、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図で、図３〜図８は同じく下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図である。

図１および図２において、符号１は基板搬送部であり、該基板搬送部１の基板搬送方向の両横側に後述のプリント基板１０を整列するためのガイドレール２が設けられ、フィルムを剥離すべきプリント基板１０は、このガイドレール２によって位置合わせされる。このガイドレール２は整列器であってもよい。また、基板搬送部１の上面に突出してプリント基板１０を搬送するためのローラー３が設置されている。

前記基板搬送部１の端部には、搬送されてくるプリント基板１０を受け止めてローラ３の回転を停止させる突き当て部８が上下動可能に設けられ、この突き当て部８のやや内側に、後述の貫通穴１４を貫通するピン４が上下動可能に設置されるとともに、該ピン４の基板搬送方向の前後位置でかつ該ピン４を囲繞するように押さえ部６が上下動可能に設けられている。

また、前記ピン４下方の基板搬送部１端部には、破線Ａ，Ｂにて囲繞する位置に開口部が設けられ、この開口部内の前記ピン４直下にピン受け部７が受けられ、該ピン受け部７の前後位置でかつ該ピン受け部７を囲繞するようにクランプ５が設置されている。前記ピン受け部７は、ピン受け７１がシャフト７２に固定され、シリンダ機構７３の伸縮作動によってピン受け７１が上下動可能に形成されている。

図３に示すように、積層フィルムが貼着された板状ワークであるプリント基板１０は、基板本体１１の上下両面にフォトレジスト１２と表面保護ベースフィルム１３とからなるドライフィルムフォトレジストがラミネートされている。なお、基板本体１３の端部には、前記ピン４が下降する位置に予め貫通穴１４が開穿されており、この貫通穴１４を覆うように前記フォトレジスト１２と表面保護ベースフィルム１３とからなるドライフィルムフォトレジストがラミネートされている。

基板搬送部１の上に載置されたプリント基板１０は、ローラ３の回転により基板搬送部１の端部方向へ搬送され、前記突き当て部８に到達するとローラー３の回転が停止し、図４に示すように、押さえ部６が下降してプリント基板１０を押圧して固定する。続いて、前記ピン４が下降してプリント基板１０の上面を突刺し、上面側の表面保護ベースフィルム１３とフォトレジスト１２を突き破って貫通穴１４に挿通される。前記ピン４は貫通穴１４を貫通して、さらに、下面側のフォトレジスト１２を突き破って下面側の表面保護ベースフィルム１３まで到達する。

前記ピン４の先端は丸みを帯びており、図５に示すように、貫通穴１４の上面に貼られている表面保護ベースフィルム１３はピン４が下降するストロークによって貫通するが、貫通穴１４の下面に貼られている表面保護ベースフィルム１３を貫通するほどの鋭利さはない。そして、該ピン４はピン受け部７によって受け止められる。

前述したように、ピン受け部７はシリンダ機構７３によって伸縮可能であり、前記ピン４の下降によってピン受け７１が押圧されると下側に沈み込む構造となっている。このため、ピン４の先端とピン受け７１の上面でフォトレジスト１２の抜きかす９と下面側の表面保護ベースフィルム１３とを挟持した状態で下降する。この下降動作によって、下面側の表面保護ベースフィルム１３が少しずつ剥離されていく。

図６に示すように、ピン４がさらに下降すると、ピン受け部７全体が急速に下方へ移動し、この勢いで、抜きかす９が下面側の表面保護ベースフィルム１３に固着された状態で下側に引っ張られ、下面側の表面保護ベースフィルム１３のめくり起こしが完了する。

然る後は、図７に示すように、前記ピン４を上昇させ、クランプ５で抜きかす９を含む下面側の表面保護ベースフィルム１３を挟み込む。そして、図８に示すように、押さえ部６が上昇するとともに突き当て部８が下降し、ローラー３を回転させてプリント基板１０を搬送する際に、前記クランプ５を図示するように斜め後方へ下降させれば、下面側の表面保護ベースフィルム１３がフォトレジスト１２から順次剥離されていく。

一方、上面側の表面保護ベースフィルム１３を剥離する場合は、前述したピン４、クランプ５、押さえ部６、ピン受け部７などの機構を上下逆に別の位置に設置すればよい。例えば図１の破線Ａに示すように、基板搬送部１の左側部分で上面側の表面保護ベースフィルムを剥離し、同図の破線Ｂに示すように、基板搬送部１の右側部分で下面側の表面保護ベースフィルムを剥離するように構成する。もちろん、何れか一方の片面だけの表面保護ベースフィルムを剥離するのであれば、前記ピン４などを上下どちらか一方のみに設置すればよい。

ここで、前記貫通穴１４の下面側に貼着されている表面保護ベースフィルム１３を貫通しないピン４の形状としては、例えば図９（１）に示すように、円柱体のピン４の先端を球面仕上げする形状がある。この場合の曲線Ｒは、ピン４の直径ａによっても異なるが、０．４〜１．４ｍｍが好ましい。また、ピン受け７１は、図９（２）に示すように、ピン４の先端が入る窪み穴７４を有し、この窪み穴７４に前記表面保護ベースフィルム１３を挟み込んで抜きかす９を保持させる形状としておく。この窪み穴７４の形状としては、角度θが２０〜５０°、直径ｂはピンの直径ａより０．２〜０．３ｍｍ大きい円錐形の窪みであることが推奨される。このような窪み穴７４で表面保護ベースフィルム１３を挟持すれば、圧着かしめのような作用で抜きかす９を保持することができ、抜きかす９が周囲に飛散することを防止できる。

前記ピン４の形状としては、図９に示す以外に、図１０（１）、図１１（１）に示すように、円柱体の先端にテーパをつけた形状も使用できる。この場合のテーパｔは、０．２〜０．６ｍｍが好ましい。また、ピン受け７１は、図１０（２）に示すように、円錐形の窪み穴７４の中央部分７５をさらに深くした形状であってもよい。この場合、窪み穴７４の中央部分７５の幅ｃおよび深さｄは、いずれも０．２〜１．０ｍｍ程度あればよい。あるいは、図１１（２）に示すように、円柱体のピン４の先端に設けたテーパｔと同じ形状で、直径が０．１ｍｍ程度大きい形状の窪み穴７６でもよい。

また、前記貫通穴１４は、プリント基板１０の捨て部（不要部分）に設置されるため、特に製品レイアウトに支障ない大きさであればその直径は限定されないが、概ね１．０〜３．０ｍｍが推奨される。そして、前記ピン４の直径は貫通穴１４の直径よりも０．２〜０．３ｍｍ小さいものが好ましい。なお、ピン４の先端形状、ピン受け部７の形状、ピン４の直径、貫通穴１４の直径は、いずれも最終的には、使用するドライフィルムフォトレジストの厚み、粘着性、表面保護ベースフィルムの材質などによって選定される。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明に係るプリント基板の表面にラミネートされたドライフィルムフォトレジストから表面保護ベースフィルムをめくり起こす装置の上面から見た概略図。図１のＸ−Ｘ線断面図。下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図下側表面保護ベースフィルムをめくり起こす機構の動作を示す説明図ピンおよびピン受けの形状の一例を示す説明図。ピンおよびピン受けの形状の他の例を示す説明図。ピンおよびピン受けの形状の他の例を示す説明図。

符号の説明

１基板搬送部
２ガイドレール
３ローラ
４ピン
５クランプ
６押さえ部
７ピン受け部
８突き当て部
９抜きかす
１０プリント基板
１１基板本体
１２フォトレジスト
１３表面保護ベースフィルム
１４貫通穴
７１ピン受け
７２シャフト
７３シリンダ機構
７４窪み穴
７５窪み穴の中央部分
７６窪み穴

Claims

基板本体の表面に積層フィルムが貼着された板状ワークから、積層フィルムの表面保護ベースフィルムを剥離するフィルム剥離方法において、
前記基板本体の端部には予め貫通穴が設けられ、かつ、この貫通穴の少なくとも一方の面が前記積層フィルムに覆われている状態の板状ワークであって、
該板状ワークの他方の面からピンを突刺し、このピンを前記貫通穴に貫通させるとともに、このピンにて前記一方の面を覆っている積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こすようにしたことを特徴とするフィルム剥離方法。
上記板状ワークがプリント基板であることを特徴とする請求項１記載のフィルム剥離方法。
上記積層フィルムがドライフィルムフォトレジストであることを特徴とする請求項１記載のフィルム剥離方法。
基板本体の表面に積層フィルムが貼着された板状ワークから、積層フィルムの表面保護ベースフィルムを剥離するフィルム剥離装置において、
前記基板本体の端部には予め貫通穴が設けられ、かつ、この貫通穴の少なくとも一方の面が前記積層フィルムに覆われている状態の板状ワークであって、該板状ワークを載置して搬送する基板搬送部と、
この基板搬送部に載置された前記板状ワークの他方の面を突刺して前記貫通穴を貫通するピンと、
このピンが前記貫通穴を貫通して前記一方の積層フィルムの表面保護ベースフィルムをめくり起こすときに、ピンの先端を沈み込みながら受けるピン受け部と、
前記めくり起こした表面保護ベースフィルムを挟持して剥離するクランプとを備えたことを特徴とするフィルム剥離装置。