JPH01191150A - プリント基板製作の露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子部品の実装等で用いられるプリント基板
製作のための露光方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般にプリント基板と呼ばれているものには、コンピュ
ータ、テレビ、ステレオ等で用いられるプリンティラド
ワイヤードボート（以下、ＰＷＢという）や、カメラ、
電卓、ＶＴＲ等で用いられるフレキシブルプリンティッ
ドサーキイット（以下、ＦＰＣという）等が知られてい
る。ＰＷＢは基板素材としてエポキシ樹脂、フェノール
樹脂。

セラミック等を使用し厚さが０．８から３．２．、程度
、ＦＰＣは基板素材としてポリエステルフィルム、ポリ
イミドフィルム等を使用し厚さが２５から１２５鉢、程
度で′ある。

これらプリント基板の製作には、基板に液状レジスト、
ドライフィルムレジスト等の薄いフォトレジスト層を設
け、プリントすべきパターンが描かれたフォトマスクを
通して該フォトレジストの感光波長で露光する工程を経
て、所望のパターンを該フォトレジスト層に設ける。

この際、基板素材とフォトマスクの位置関係の違いによ
り、従来方式として密着方式とプロキシミティ方式の２
つの方式が知られている。前者はフォトレジスト層の設
けられた基板素材とフォトマスクとを密着させて配置す
る露光方式であるのに対し、後者は基板素材とフォトマ
スクとの間に一定のわずかな間隙を設けて配置する露光
方式である。また、これら二つの方式ともフォトマスク
と露光されるパターンの倍率は、実質上等倍である。

ところが最近、ＩＣ等と同じように、プリント基板も組
み込まれる製品、装置の精密化に伴い、パターンの微細
化が要求されるようになってきている。例えば、電卓や
時計等で用いられるＦＰＣ製プリプリント基板００から
５１輸程度のパターン線巾が要求されている。

また他方では、−枚のプリント基板が大型化する傾向も
みられる０例えば、コンピュータメモリボート等で用い
られるプリント基板は５００×６００、、程度の大きさ
を有し、この様な基板を一度に露光することが必要とな
ってきている。ここにおいて従来方式として掲げた前述
の２つの露光方式は、以下の諸点において問題点を抱え
ており改良が望まれている。

まず、第１に、前述の通り等倍率を採る従来の密着方式
及びプロキシミティ方式においては、製作すべきプリン
ト基板の微細化に伴い、微細化に比例してフォトマスク
も微細なものを用意しなければならず、製作がしにくく
てコスト上昇の原因となる。

第２に、プリント基板が大型化すると、等倍率を採る従
来の２つの方式においては、大型化に比例してフォトマ
スクも大型のものを用意しなければならず、コスト上昇
の原因となる。

第３に、前述のプロキシミティ方式は、フォトレジスト
層の設けられた面とフォトマスクとがいずれの場所にお
いても同一の間隙を有すること、即ち平行度が要求され
るが、製作すべきプリント基板の大型化に伴い大型のフ
ォトマスクを使用するようになると、フォトマスクの反
りにより、どうしても平行度が悪くなる。その結果、露
光される像か歪んだり、ひどい場合はフォトマスクとフ
ォトレジストとが接触し、フォトマスクが汚れたリキズ
がついたりして、密着方式と同じように不良品を発生さ
せる原因となる。

そこで最近では、ＩＣ等の製作における露光方式と同様
に、プリント基板製作の露光方式においても投影方式を
採用することが検討されるに至っている。なぜなら、投
影方式によるならば、製作すべきプリント基板が微細化
もしくは大型化しても作りやすい寸法、大きさにフォト
マスクを製作して、後は拡大露光したり、縮小露光した
りして所定の露光ができる長所があり、またフォトマス
クの反りによる像の歪みやフォトレジストとの接触によ
るフォトマスクの汚れ、キズの心配もなくなるからであ
る。

また、プリント基板として用いられる回路は大量生産向
けの場合と、各種多様な用途を有するいわゆる多品種少
量生産向けの場合とがある。そして、後者の場合は露光
装置に用いられる原画を頻繁に取換える必要があり、原
画交換の際、原画の位置合わせの操作をしなければなら
ない。

一般に、プリント基板製作の際の露光においてＦＰＣ等
の場合、１００ル、程度の微細な間隔の精密度の露光を
要求されているものあり、高精度のアラインメントの技
術が必要とされている。

［発明が解決しようとする課ｌｆＩ］ 上述の如く光学系を用いた投影方式による少量多品種生
産の場合、プリント基板製作の露光には原画の位置合わ
せが正確になされていなければならないという課題があ
る。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、簡単な方法で原画の位置合わせが正確になされてい
るか否かを確認し、位置合わせな行って、露光すること
のできる露光方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明はプリント基板
素材の少なくとも一方の面にフォトレジスト層を設け、
このフォトレジスト層が設けられた面に原画の像を光学
系を介して投影露・光するに際し、投影レンズの出射側
の光路中であつて、露光面からの光を受光する位置に半
透過性薄膜を設け、この半透過性薄膜からの反射光をモ
ニタしつつ前記原画の位置合わせをすることにより、前
記投影露光を行うものである。

［作用］ 上記の露光方法によって、露光処理のために原画を頻繁
に交換しても、半透過性薄膜を用いて露光像をモニタし
ながら簡単に原画の位置合わせを行うことかできるので
、少量多品種の生産にも適合している。

［実施例］ 第１図はこの発明を実施するための露光装置の主要部の
概略を示す説明図であり、また、第２図（ａ）は第１図
の露光面結像モニタに用いる半透過性薄膜の平面図、同
図（ｂ）はその断面図である。

第１図、第２図において、１１は超高圧水銀灯、１２は
楕円集光鏡、１３．１５は平面反射鏡、１４はインテグ
レータレンズ、１６はコンデンサレンズで、これら超高
圧水銀灯１１乃至コンデンサレンズ１６で照明系ｌを構
成している。また、２はプリントしようとする原画、２
ａは原画位置調整機構、３は投影レンズ、４は半透過性
薄膜、５は露光面に配置される被露光物（以下ワークと
いう）、６は露光面結像モニタとしての光学顕微鏡（以
下顕微鏡）で、予め露光面にピント合わせな行っておく
、また、第２図の４ａは半透過性薄膜本体、４ｂはこの
半透過性薄膜本体４ａを固定するための枠体である。

第１図の露光装置において、例えば、前回の露光工程で
用いた原画２と異なる原画を用いる露光処理が必要な時
、まず露光処理を開始する前に使用する新しい原画２を
原画位置調整機構２ａによって設定する。その後、ワー
ク５が配置される位置と同じ位置に露光見本を置く。

次に、超高圧水銀灯１１からの光を照明系ｌ。

原画２．投影レンズ３を介して露光面に配置された露光
見本に照射して、露光見本への原画２の投影像を顕微１
１１６によってモニタする。そして、既に露光見本に焼
付けされたパターンと原画２による露光像が一致するよ
うに、原画位置調整機構２ａによって水平面（Ｘ−Ｙ輌
）方向に原画２を動かして位置合わせなする。尚、他の
実施例として、原画２及びワーク５にそれぞれ位置決め
用のマークを数個所流して、これらマークが合致するよ
うに原画位置調整機構２８を動かしても良い。

この場合は、露光処理中も常時モニタが可能である。

また、露光処理に際して、ワークとしてのプリント基板
の厚みが異なる等のために被露光面への距離が異なる時
は、原画位置調整機構２３を上記移動動作の他に、垂直
（２輌）方向に動かしてピント合わせなすればよい。

以上の位置合わせによって原画２が所定の位置に配置さ
れると、半透過性薄膜４を照射系ｌからの光路の外に取
出し、露光見本をワーク５に置換して、超高圧水銀灯１
１からの光を照明系ｌ、原画２．投影レンズ３を介して
ワーク５に照射して露光する。

また、第３図は半透過性の膜を用いる場合の膜厚につい
て説明するための図であり、４′は半透過性の膜で、第
１図の半透過性薄１１１４に対して膜厚がやや厚く、露
光装置のモニタ手段として用いるには不適当な厚みを有
するものであり、ＴＩ　。

Ｔ２はこの３ｇ１４’を透過した光及び透過しない場合
の光による結像点、２．．２．はＪｌ１４’を透過しな
い場合の光による結像点Ｔ２からの膜４′表面及び、内
面からのそれぞれの反射光である。

第３図から明らかなように、膜４′を透過した光の結像
点Ｔ、は、透過しない場合の光の結像点Ｔ２とは異って
いてずれがあり、また１例えば同一の結像点Ｔ２からの
反射光が膜４′の表面及び内面からの反射光Ｚ　Ｉ、　
Ｚ　ｔとは異っているために、顕微鏡６に入射する入射
光にずれがあり、露光像が歪んでモニタされてしまう。

その結果、結像点のずれと露光面からの反射光のずれが
重なると、露光像の歪は倍加されることになって像はま
すます歪が大きくなる。従って、膜４′の厚みはできる
だけ薄くして、露、光像のずれ２反射光のずれが無視で
きる程度に薄くする必要があり、使用可能な膜の厚さは
２ル、程度まででなければならない。

また、半透過性薄１１１４は減光の役目もするのでモニ
タしやすくなる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の露光方法はプリント基
板素材の少なくとも一方の面にフォトレジスト層を設け
、このフォトレジスト層が設けられた面に原画の像を光
学系を介して投影露光するに際し、投影レンズの出射側
の光路中であって、露光面からの光を受光する位置に半
透過性薄膜を設け、この半透過性薄膜からの反射光をモ
ニタしつつ前記原画の位置合わせをすることにより、前
記投影露光を行うので、露光像をモニタしつつ原画の位
置合わせを行うことができ、少量ではあっても多品種の
露光に際して、簡単に高精度に位置合わせな行うことが
でき、精細な原画に対しても露光精度の高いものが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の露光装置の主要部の概略を示す説明
図、第２図（ａ）は第１図の露光面結像モニタに用いる
半透過性薄膜の平面図、同図（ｂ）はその断面図、第３
図は半透過性の膜を用いる場合の膜厚について説明する
ための図である。 図中。 ｌ：照明系 ２：原画 ２ａ：ＪＦ；（鋤位置調整機構 ３：投影レンズ ４：半透過性薄膜 ５：ワーク ６：顕微鏡 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント基板素材の少なくとも一方の面にフォト
   レジスト層を設け、このフォトレジスト層が設けられた
   面に原画の像を光学系を介して投影露光するに際し、投
   影レンズの出射側の光路中であって、露光面からの光を
   受光する位置に半透過性薄膜を設け、この半透過性薄膜
   からの反射光をモニタしつつ前記原画の位置合わせをす
   ることにより、前記投影露光を行うことを特徴とするプ
   リント基板製作の露光方法。
2. （２）反射光のモニタは、光学顕微鏡により行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のプリント基
   板製作の露光方法。