JPH01191152A - プリント基板製作の露光方法及び装置 - 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及び装置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
ワイヤードボード（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ル、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
５０１Ｌ、程度のパターン線巾か要求されている。

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。例えば、コンピュータメモリボード等で用い
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、プリント基板か大型化すると、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、が歪んだり、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りキ
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か微細化
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。

最近、プリント基板製作においては、少量ではあっても
多品種のプリント基板生産の要請があり、そのために各
種の原画を露光処理毎に取換えて露光する必要性が生じ
てきた。

［発明が解決しようとする課題］ Ｅ述の如く、少量であっても多品種生産のプリント基板
を製作するに際しての露光処理には、その都度、異なる
原画を用いなければならない、原画が異なる場合、露光
倍率も違えなくてはならない場合が多い、従って、頻繁
に露光倍率を変えなければならないという課題が生じて
きた。その上、プリント基板もＦＰＣの場合であれば、
かなり高精細な像を露光し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、異なる倍率で、かつ精度の高い露光が可能なプリン
ト基板製作の露光方法及び装置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、この発明は光源及び光学
系からなる照明系と、原画と、投影レンズと、被露光物
の搬送・位置決め系とよりなり、前記投影レンズの出射
側の光路中に半透過性薄膜が配置され、この半透過性薄
膜の反射光を受光する位置に露光面結像モニタを設け、
さらに所望の露光倍率を設定するために前記原画及び／
または投影レンズの移動機構を設けた装置を用いてプリ
ント基板を露光するものである。

［作用］ 上記のような露光処理によって、どのような種類の原画
に対しても、所望の露光倍率により高精度な露光を行う
ことができる。

［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、２ａは原画設定機構、３は投影レンズ、３ａは
投影レンズ駆動機構、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を行っておく。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て異なった倍率（例えば
、等倍からイ倍に変更）Ｎ光処理が必要な時、まず露光
処、理を開始する前に、新しい原画２を前回使用した原
画２と取換える。そして、ワーク５か配置される位置と
同じ位置に露光見本を置く。

次に、超高圧水銀灯１１を点灯し、半透過性薄膜４を投
影レンズ３の出射側の光路中に配置した後、半透過性薄
膜４を介して顕微鏡６によって露光見本に投影された原
画の像をモニタする。露光見本の大きさと、投影された
像の大きさが合致するように投影レンズ駆動機構３ａを
操作して倍率を合わせる。その時、原画２の位置ズレが
なければ、上記操作のみで両者は合致するが、原画２に
位置ズレがある時は上記操作では合致しないので、原画
設定機構２ａによって原画２を水平面（ｘ−Ｙ軸）方向
に移動し、ｘ−Ｙ軸移動によってもなおピントがズして
いる時は、垂直（２軸）方向に移動してピント合わせな
行う。

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８１１９４を照射系１からの有効光線
領域外に取出し、露光見本をワーク５に置換して、超高
圧水銀灯１１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。

尚、原画２及び露光見本にアライメントマークを付して
、アライメントマークが合致するよう倍率合わせな行っ
ても良い、さらにこの場合、ワーク５にも同じ位置にア
ライメントマークを付しておけば、露光処理中も常時モ
ニタ可能である。

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図の半透過性薄膜４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［４’を透過した光及び透過しない場合の光
による結像点、Ｚ　ｔ　、　Ｚ−は１８！４’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、［４’を透過した光の結像
点Ｔ１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、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２．．２．
とは異っているために、ＷＪ微鏡６に入射する入射光に
ずれがあり、露光像か歪んでモニタされてしまう。

従って、結像点のずれと露光面からの反射光のずれか重
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。その結果。

膜４′の厚みはできるだけ薄くして、露光像のずれ１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、程度までてなければならない
。

また、半透過性薄膜４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光源及び光
学系からなる照明系と、原画と、投影レンズと、被露光
物の搬送・位置決め系とよりなり、前記投影レンズの出
射側の光路中に半透過性薄膜か配置され、この半透過性
薄膜の反射光を受光する位置に露光面結像モニタを設け
、さらに所望の露光倍率を設定するために前記原画及び
／または投影レンズの移８４ｍ構を設けた構成を用いて
露光を行うので、ｙｔ！光像をモニタしつつ所望の露光
倍率による原画の位置合わせな行うことができ、少量で
はあっても露光倍率の異なる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、精度の高い
露光が可能である。

【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：原画設定機構 ３：投影レンズ ３ａ：投影レンズ駆動機構 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３図

Claims (4)

【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
   面に原画の像を投影レンズで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
   らの反射光のモニタを行いつつ前記原画及び／または投
   影レンズを光軸方向に移動させて、所望の倍率により前
   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）光源及び光学系からなる照明系と、原画と、投影
   レンズと、被露光物の搬送・位置決め系とよりなり、前
   記投影レンズの出射側の光路中に半透過性薄膜が配置さ
   れ、この半透過性薄膜の反射光を受光する位置に露光面
   結像モニタを設け、さらに所望の露光倍率を設定するた
   めに前記原画及び／または投影レンズの移動機構を設け
   たことを特徴とするプリント基板製作の露光装置。
3. （３）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。
4. （４）露光面結像モニタは光学顕微鏡であることを特徴
   とする特許請求の範囲第（２）項記載のプリント基板製
   作の露光装置。