JP5722929B2 - レジスト剥離装置及びフレキシブルプリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献3は、TAB(Tape Automated Bonding)テープにおいて形成されるフライングリードの品質確保のための技術を開示している。フライングリードは、その求められる電気特性、剛性等の観点から、その形状が均一であることが望ましい。しかし、フライングリードはエッチングによって形成するので、その先端にはエッチャントが集中的に供給される傾向が有り、先細りになりやすい。TABテープは、リードのファインピッチ化が進み、この問題が無視出来なくなってきている。そこで、特許文献3記載の技術では、図5に示されるように、デバイスホール57の領域における絶縁フィルムの上でフライングリード52aの先端前方に金属箔のダミーパターン55を形成するとともに、デバイスホール57の領域に裏止めレジスト54を形成し、エッチャントによるフライングリード52aの先細りを防止している。
フレキシブルプリント配線板基材(FPC基材)について説明する。フレキシブルプリント配線板を製造するために、長尺フィルム状のFPC基材5が使用される。FPC基材5は、予め所定位置にデバイスホール57が打ち抜き加工によって形成された絶縁フィルム51と、その表面側に金属箔層として銅箔を積層したフレキシブル銅張板を用いる。
エッチング処理をなされた後のFPC基材5は、次いで、レジスト53,54を剥離する剥離処理を受ける。FPC基材5は、剥離処理において、剥離液10の中に浸漬される。図4は、エッチング処理後のFPC基材5からエッチングレジスト53、裏止めレジスト54が剥離液10に溶解除去されて、ダミーパターン55を分離するまでの概略挙動を示している。図4の(b)では、FPC基材5の表層側のエッチングレジスト53が剥離液10により溶解してリード52やダミーパターン55の表面から除去されている。更に剥離処理が進むと、図4の(c)に示されるように、デバイスホール57内の裏止めレジスト54も溶解して、ダミーパターン55がFPC基材5から分離し、剥離液10の中を落下する。なお、本実施形態での裏止めレジスト54は、FPC基材5の表層側のエッチングレジスト53よりも剥離液10での溶解速度が遅いものを用いている。また、エッチングレジスト53及び裏止めレジスト54のいずれも、本実施形態の剥離液10により剥離するだけでなく、剥離液10に溶解するもので、溶解残渣が少なくないタイプを使用した。しかし、裏止めレジスト54としてエッチングレジスト53と同じものを使用する場合には、図4の(a)の状態から、(b)の状態を経由することなく、(c)の状態に至る。本実施形態において、剥離液10に対する裏止めレジスト54の溶解速度をエッチングレジスト53の溶解速度よりも遅くしたことで、ダミーパターン55を剥離液槽4の下流側部分でまとめて回収することができる。
図1、2を用いてFPC基材5からレジスト53,54を剥離するレジスト剥離装置(以下、「剥離装置」と呼ぶ。)の構成について説明する。図1は、剥離装置1の内部をFPC基材5の搬送方向18に直交する方向から見た概略図であり、装置全体の概要を説明するための図である。図2は、図1のAA線の断面図であり、剥離液槽4の内部における剥離液10の供給、回収、流れとダミーパターン55を回収するコンベアベルト6の位置関係を示す。
図3を用いて、本実施形態において使用したエッチング処理後、さらにエッチングレジスト53が除去されたFPC基材5の平面視の構造を示し、ダミーパターン55とフライングリード52aやデバイスホール57との位置関係の概略を例示する。図3のB−B線での断面図が図4の(b)に対応している。エッチング処理でリード52が形成されると同様に、ダミーパターン55は、デバイスホール57の領域内に形成される。さらにダミーパターン55は、エッチング処理においてフライングリード52aの先端の先細りの防止に貢献する形状を有する。ダミーパターン55は、その後、剥離装置1においてエッチングレジスト53の溶解、続く裏止めレジスト54の溶解とともにFPC基材5から分離されるように設計されている。
ダミーパターン55は、以下のような機能を果たすために以下に示すような形状、構造をとることが求められる。
・フライングリード52aの先端でエッチングが促進されないため若しくは先端形状の再現性を確保するために、ダミーパターン55は、フライングリード52aの先端から適正な間隔を取ってその先端を囲む形状であることがよい。適正な間隔には、並列する複数にリード52間の間隔とほぼ同じ寸法を設定しておくことによって、フライングリード52aの先端での集中的なエッチング作用を緩和し、先端の先細りを抑制し、先端以外のリード52の寸法精度と同程度にすることができる。
・先細りの低減を広い範囲で行うために、ダミーパターン55がデバイスホール57の広い領域を占めるようにすることが望まれる。
・1つのデバイスホール57に形成されるダミーパターン55の数を少なく(例えば、1つと)して、回収すべきダミーパターン55のサイズを大きくする。特に、大きいサイズにすることは、剥離液10中でのダミーパターン55が小さい場合の回収漏れを防ぐ効果がある。
・ダミーパターン55は、図3に示されるように、その外縁を形成する連続する導体パターンの周縁部55aと、周縁部55aによって囲まれる内側の領域に複数の開口55cを形成するように内側の領域を分割する導体パターンの分割部55bとを含むように構成する。このように構成すると、ダミーパターン55には、複数の開口55cが形成されているので、ダミーパターン55がFPC基材5から分離されて剥離液10中を落下するときに、剥離液10の流れ20に対する抵抗が低下し、流れ20の乱流による影響を少なくして沈降することが出来る。また、図3に示されるように、複数の開口55cを行列状の格子状若しくは網の目状に形成すると、ダミーパターン55に開口55cが形成されていない場合に比して剛性が下がり柔軟性が向上する効果が大きくなることから、コンベアベルト6の凹凸に追従して密着し、コンベアベルト6からの離脱が抑止されて効率よく回収される。
・デバイスホール57の大半を占めるように形成されるダミーパターン55のサイズ(差渡し寸法)は、35mm幅を基準にするFPC基材5の場合、例えば、約5〜約27mm×約5〜約27mmである。ダミーパターン55の厚みは、金属箔が銅箔である場合、5〜50μmである。
・ダミーパターン55を、開口55cを設けずにデバイスホール57のほぼ全面に亘る大きさに形成すると、ダミーパターン55を形成する金属箔の重さと剛性のために剥離処理前(エッチング処理中)に、ダミーパターン55が裏止めレジスト54を破損させてFPC基材5から分離する虞がある。したがって、ダミーパターン55に開口55cを設けることは、剥離液10の流れ20に対する抵抗を低減するのに加えて、裏止めレジスト54を破損しないようにダミーパターン55の軽量化と柔軟化を図るという効果が生じる。本実施形態では、ダミーパターン55の外縁を形成する周縁部55aの導体パターンと複数の開口55cを形成する格子状の分割部55bの導体パターンとの幅を0.2〜0.3mmとし、開口55cの径を0.8mm〜1.5mmとした。この形状のダミーパターン55は、ロールツロール法のスプレー式エッチング処理を行っても、剥離処理前に裏止めレジスト54を破損させてFPC基材5から分離するような不具合は発生しなかった。従って、上記のダミーパターン55を形成する方法が優れたフレキシブル配線板の製造方法であることが確認できる。
本実施形態において用いた金属製のコンベアベルト6は、バランスネット型でラセンピッチが約3mm、ロッドピッチが約2.5mmの仕様とした。したがって、コンベアベルト6の網目の開口の最大差渡しは、ダミーパターン55の最小差渡し寸法より小さくして、ダミーパターン55を確実に回収するようにした。
ダミーパターン55は、コンベアベルト6の上面に載せられて剥離液10の液面7から上がって液切りされつつダミーパターン回収部2まで搬送される。オーバーフロー回収部3において、コンベアベルト6上のダミーパターン55から剥離液10の残液を除くために水洗水をスプレーする機能を設けてもよい。ダミーパターン回収部2において、コンベアベルト6の上面の載っていたダミーパターン55は、駆動ローラ13を周回して下向きになったコンベアベルト6から重力または分離用ブラシ等のスクレイパー16の作用でその直下の回収かご17に落下する。ダミーパターン55がコンベアベルト6から離脱して回収かご17に落下する際、ダミーパターン55の外縁は、連続した周縁部55aで形成され、突起形状を極力持たないよう形状にしているからコンベアベルト6の金属製ネットの網目に引っかかることなく容易に外れる。なお、回収かご17は、適宜交換可能にした。
2:ダミーパターン回収部
3:オーバーフロー回収部
4:剥離液槽
5:FPC基材
6:コンベアベルト
7:剥離液の液面
10:剥離液
11:搬送ローラ
12:押えローラ
13:駆動ローラ
14:ベルト搬送ローラ
15:押えローラ
16:スクレイパー
17:回収かご
18:FPC基材の搬送方向
20:剥離液の流れ
21:剥離液回収管
211:吸引口
22:剥離液供給管
221:吐出口
51:絶縁フィルム
52:リード
52a:フライングリード
52b:パターンリード
53:エッチングレジスト
54:裏止めレジスト
55:ダミーパターン
55a:周縁部
55b:分割部
55c:開口
57:デバイスホール
Claims (22)
- デバイスホールを有する絶縁フィルムの表面に金属箔を積層し、該金属箔の表面に導体パターンに対応するエッチングレジストと、裏面に前記デバイスホールを覆う裏止めレジストとを有し、エッチング処理によって前記金属箔から形成されたフライングリード及びダミーパターンを前記デバイスホールの上部に備えたフレキシブルプリント配線板基材を第1搬送機構により剥離液の中に搬送させて前記エッチングレジスト及び前記裏止めレジストを溶解するレジスト剥離装置であって、
前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送ルートの下方に配置され、前記エッチングレジスト及び前記裏止めレジストの溶解によって前記フレキシブルプリント配線板基材から分離されて前記剥離液の中を沈降中の前記ダミーパターンを受け取って該ダミーパターンを前記剥離液の外部に搬送する無端環状のコンベアベルトを含む第2搬送機構を備えることを特徴とするレジスト剥離装置。 - 前記コンベアベルトは、金属製ネットで構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のレジスト剥離装置。
- 前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送方向に沿って前記剥離液槽の上流側に配置されたダミーパターン回収部をさらに備え、
前記第2搬送機構は、前記剥離液槽の中で受け取った前記ダミーパターンを前記ダミーパターン回収部の側に搬送するように前記コンベアベルトを駆動する駆動ローラを含み、
前記駆動ローラは前記ダミーパターン回収部に配置される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレジスト剥離装置。 - 前記第2搬送機構は、前記フレキシブルプリント配線板基材が前記剥離液に浸漬し始める位置より前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送方向に沿って上流側の位置で前記コンベアベルトが前記剥離液の液面から傾斜して立ち上って走行するように構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置。
- 前記第1搬送機構は、前記ダミーパターン回収部に配置された、前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送ローラを含む、ことを特徴とする請求項3又は4に記載のレジスト剥離装置。
- 前記コンベアベルトの走行速度は0.5m/分以下である、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置。
- 前記コンベアベルトの幅は、前記剥離液中における前記コンベアベルトの上面と前記フレキシブルプリント配線板基材の下面との間隔に前記フレキシブルプリント配線板基材の幅を加えた大きさよりも大きく、かつ、前記コンベアベルトが前記剥離液中で前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送方向に沿って走行する長さは、前記フレキシブルプリント配線板基材の前記剥離液中に浸漬されている部分の長さ以上である、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置。
- 前記コンベアベルトの網目の開口の最大径は、ダミーパターンの最小径より小さい、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置。
- 前記剥離液槽内を搬送される前記フレキシブルプリント配線板基材に上方から前記剥離液を供給するように配置された剥離液供給部と、
前記コンベアベルトの下方に配置され前記剥離液槽から前記剥離液を回収する剥離液回収部と、
をさらに備える、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置。 - 前記剥離液供給部は、前記剥離液を下方に吐出する複数の吐出口をそれぞれ有し前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送方向に直交する方向に沿って配置された複数の剥離液供給管を含み、
前記剥離液回収部は、前記剥離液を下方に吸引する複数の吸引口をそれぞれ有し前記フレキシブルプリント配線板基材の搬送方向に平行な方向に沿って配置された複数の剥離液回収管を含む、
ことを特徴とする請求項9に記載のレジスト剥離装置。 - 前記複数の剥離液供給管それぞれによる前記剥離液の供給流量及び前記複数の剥離液回収管それぞれによる前記剥離液の回収流量は、個別に制御可能である、ことを特徴とする請求項10に記載のレジスト剥離装置。
- 前記剥離液は、前記フレキシブルプリント配線板基材の上方から下方向に、更に前記網目を上から下側に通過して流れ、前記ダミーパターンの沈降を支援する、ことを特徴とする請求項8に記載のレジスト剥離装置。
- 前記駆動ローラの下方で前記コンベアベルトの前記駆動ローラとは逆側の面を擦るスクレイパーをさらに備える、ことを特徴とする請求項3乃至12のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置。
- デバイスホールを有する絶縁フィルムの表面に金属箔を積層し、該金属箔の表面に導体パターンに対応するエッチングレジストと裏面に前記デバイスホールを覆う裏止めレジストとを有し、エッチング処理によって前記金属箔から形成されたフライングリード及びダミーパターンを前記デバイスホールの上部に備えたフレキシブルプリント配線板基材を形成する基材形成工程と、
請求項1乃至13のいずれか1項に記載のレジスト剥離装置を用いて前記エッチングレジスト及び前記裏止めレジストを溶解して前記ダミーパターンを前記フレキシブルプリント配線板基材から分離する分離工程と、
剥離液の中を沈降する前記分離されたダミーパターンを前記レジスト剥離装置のコンベアベルトで受け取って、前記剥離液の外部に搬出する回収工程と、
を含む、ことを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。 - 前記回収工程で、前記コンベアベルトは、前記分離されたダミーパターンを前記コンベアベルトの上面に保持し密着させて受け取る、ことを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記分離工程では、前記フレキシブルプリント配線板基材が前記剥離液の中を水平に搬送され、
前記回収工程は、前記フレキシブルプリント配線板基材から前記コンベアベルトへ向かう前記剥離液の流れで前記ダミーパターンの沈降を支援する工程を含む、ことを特徴とする請求項14又は15に記載の製造方法。 - 前記ダミーパターンは、連続する周縁部と、該周縁部によって囲まれる内側の領域に複数の開口を形成するように前記内側の領域を分割する分割部とを含む、ことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記フレキシブルプリント配線板基材は、前記デバイスホール毎に1つの前記ダミーパターンを有する、ことを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記周縁部および前記分割部の幅は、0.2〜0.3mmであり、前記開口の径は0.8mm〜1.5mmである、ことを特徴とする請求項17に記載の製造方法。
- 前記周縁部は、前記フライングリードの先端を取り囲む、ことを特徴とする請求項17又は19のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記フライングリードの先端と前記周縁部との間の距離と、隣り合う前記フライングリード間の間隙とは、等しいことを特徴とする請求項17、19又は20に記載の製造方法。
- 前記複数の開口は行列状に配置されている、ことを特徴とする請求項17、19乃至21のいずれか1項に記載の製造方法。
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