JPH10246965A

JPH10246965A - 光照射処理装置およびその方法

Info

Publication number: JPH10246965A
Application number: JP4893597A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Sakae; 一成栄; Minoru Watanuki; 貫稔綿
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-09-14
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: JP3256873B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光照射時にワークを実質的に加熱するため、ワ
ーク自体の温度が室温と大きくかけ離れていると、ワー
クの表面に結露する可能性が高い。さらに、ワークの表
面に湿気が付着した状態で積層作業が行われると、本来
なら大きな絶縁抵抗の値を必要とする部位の絶縁抵抗が
いちじるしく低下することになる。また、ワークの搬送
速度や、光源ランプの減灯調整あるいは光源ランプとワ
ークの照射距離を変えてもワークの感光性部材に対応す
ることができなかった。【解決手段】ワークを搬送経路に沿って搬送する搬送機
構２と、前記搬送機構により搬送される前記ワークに光
照射を行う光照射機構３と、前記光照射機構からの照射
光の内、前記ワークの感光性部材の改質を必要以上促進
させる所定波長の光を制御する配光機構４とからなり、
前記配光機構は、前記ワークの処理内容に対応してあら
かじめ所望の照射光を選択的に設定できる光照射処理装
置１として構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリント配線基
板のピッチ間の短縮など、各部位の縮小方向に伴うプリ
ント配線基板を適切に処理できる光照射処理装置および
その方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線基板（ＰＷＢ）を
内蔵する通信機器や情報機器などは、薄型、軽量で低消
費電力かつ低電圧駆動の方向にあるため、半導体などの
微小化が進み、部品の実装工程などの影響を受けて、プ
リント配線基板においてもマイクロチップモジュール
（ＭＣＭ）や、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐｓｉｚｅ／Ｓｃａｌ
ｅＰａｃｋａｇｅ）対応が注目されている。プリント配
線基板の形成方法において現在主流とされるものはサブ
トラクティブ法である。

【０００３】このサブトラクティブ法は、１００μｍの
ラインアンドスペースピッチ間が、０．６５ｍｍまでを
標準化としているが、現実には、ピッチ間は、０．５ｍ
ｍから０．３ｍｍあるは０．１ｍｍなどの微細化方向に
あり、また、ピッチ間の配線ラインも、７５μｍから５
０μｍあるは２０μｍなどの微細化方向に向かうよう
に，ますます狭くなる傾向にある。さらに、ラウンドも
ラウンドレスの方向にあり、したがって、前記サブトラ
クティブ法では対応できず、前記微細化方向にあるプリ
ント配線基板の製造を、アディティブ法によるビルドア
ップ構造で製造する製造方法が台頭する一つの方向とし
て発表されている。

【０００４】前記プリント配線板（多層を含む）は、表
面または内部にパタンーン形成した回路が微細化して近
接することになるため、レジストを永久絶縁膜として構
成し、その隣合う回路の絶縁性はもとより積層する場合
の絶縁性や、密着性あるいは、耐破壊電圧、はんだ付け
時の耐熱性などに対応し、かつ、微細化傾向に対応して
プリント配線板を製造する工程において種々の提案がな
されている。そして、使用される感光性部材は、光波長
や、温度などに依存し、光反応が行なわれ、その一例を
次に示す。なお、永久絶縁膜を構成する場合は、感光性
部材の感度は、鈍く、また、レジスト剥離して形成する
感光性部材は感度が鋭く構成されている。

【０００５】図１３（ａ）で示すように、その感光性部
材（ここではドライフィルム）重合反応などの光反応が
行われる場合に、特に温度に依存することが知られてい
る。ここでは、２５度、５０度、７５度の値を測定し、
その結果、ほぼ温度の高さに比例して反応し、温度条件
により最終的な硬化率に影響し、硬化時間にあまり影響
しないことが示唆されている。ここで使用された感光性
部材は、ドライフィルムが使用され、そのドライフィル
ムの測定温度による硬化反応の違いを曲線で示してい
る。

【０００６】また、図１３（ｂ）で示すように、このグ
ラフ図は、感光性部材に照射波長が３６５ｎｍ、照射強
度は５ｍＷ／ｃｍ²とし、測定温度はそれぞれ２５度、
４５度および６０度で光照射作業を行ったときの感光性
部材の硬化率α（ΔＨ_j／ΔＨ_total）を時間に対して
プロットしたものである。ここで使用された感光性部材
は、レジストフィルムが使用され、そのレジストフィル
ムに光照射した時の熱流曲線と、対応する硬化率曲線を
プロットしたものである。

【０００７】さらに、図１４で示すように、感光性部材
として写真製版で使用されるジアゾ（ｄｉａｚｏ）感光
液の吸収曲線により分かるように、ジアゾ感光液の光吸
収率は、ほぼ３６０ｎｍ（ｍμ）の値のとき、そのピー
ク値を示している。また、図では示していないが、アジ
ド系感光剤では３９０ｎｍに吸収特性を持ち、重クロム
酸では３６０ｎｍに吸収特性を持っている。

【０００８】なお、前記した例で使用される感光性部材
は、光開始材や感光剤などの部材の成分の種類や、添加
量などにより目的に合わせた光硬化反応ができるように
構成されるため、ワークの種類によっては、紫外線によ
る光反応を示す波長が大きく異なる場合がある。特に、
微細化が進むプリント配線板では、大きなエネルギーを
与えて光反応を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプリン
ト配線基板の形成方法の過程では、次のような問題点が
存在していた。

【００１０】プリント配線基板を形成する工程で光
照射装置によりワークに光照射作業を行うが、この光照
射作業は、所定波長の紫外線を照射して行われ、大容量
の光源ランプを使用することから、光源ランプから紫外
線以外の光も照射され、光照射時にワークを実質的に加
熱することになると共に、感光性部材が光反応を起こし
たときに発する重合熱によっても加熱されることにな
る。そして、光照射作業が終了してその光照射装置から
搬出されるとき、ワーク自体の温度が室温と大きくかけ
離れていると、ワークの表面に結露する可能性が高い。

【００１１】さらに、ワークの表面に湿気が付着した状
態で積層作業が行われると、本来なら大きな絶縁抵抗の
値を必要とする部位の絶縁抵抗がいちじるしく低下する
ことになる。また、紫外線照射中にワーク自体の温度を
下げるため、空冷手段によりワークに冷却空気を吹き付
ける構成とすると、ワークに塵埃が付着する可能性が高
く、後工程で不具合が生じることになる。さらに、空冷
手段の稼働率が大きいと、作業しているクリーンルーム
内の環境に大きく影響するため、クリーンルームの調整
に支障をきたすことになった。

【００１２】光照射装置は、ワークに使用されてい
る紫外線硬化型インキの光開始材と、パターニング用写
真製版の光開始材の吸収特性位置が異なるため、その吸
収特性と合わせて感光性部材の重合熱などとの関係か
ら、ワークの搬送速度や、光源ランプの減灯調整あるい
は光源ランプとワークの照射距離を変えても対応するこ
とができず、その感光性部材の種類に対応した光照射装
置を必要としていた。

【００１３】また、光照射装置は、ワークが現像液によ
りレジスト除去した後に、そのワークを乾燥する場合
や、ワークの表面のレジストを永久絶縁に改質する場合
など共用して使用される場合があるが、ワークの乾燥作
業と、表面の改質作業では、本来の目的が異なり、特に
微細化方向にあるワークでは光照射装置の共用には限界
があった。そして、ワーク表面の改質作業は、微細化方
向にあるプリント配線基板では使用される感光性部材な
どに対応してワークに照射される紫外線の照射量が大き
く異なる。そのため、光開始材の受ける光および熱エネ
ルギーにより光硬化作用をさらに促進させ、その感光性
部材の必要以上の収縮や変形など劣化して品質低下の方
向に向かわせる可能性が大きく、感光性部材の重合を促
進制御する感光性部材の改質作業を行うことができる構
成が望まれていた。

【００１４】感光性部材の改質作業で紫外線照射さ
れるワークは、搬送機構により搬送経路を移動中に、形
成されているパターン全域に亘って所定量の紫外線照射
を均等にする必要があると共に、搬送機構により搬送さ
れるワークは前面にパターンが形成されているため、そ
の改質作業の前後に行われる作業に容易に接続できるよ
うに、ワークの搬入側および搬出側の構成が簡単で、か
つ、そのパターン部分に接触せずに確実に保持して搬送
する搬送機構が望まれていた。

【００１５】この発明は、前述の問題点を解決すべく創
案されたもので、光照射によるワークと室温などの気温
差による結露を防止し、光照射中に行う冷却手段による
塵埃の付着を防止し、感光性部材の光反応状態が異なっ
ても対応でき、ワークの感光性部材の改質作業に優れ、
かつ、ワークの光照射作業の際のワークの搬送にも優れ
た光照射処理装置およびその方法を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、この発明は、ワークを搬送経路に沿って搬送する搬
送機構と、前記搬送機構により搬送される前記ワークに
光照射を行う光照射機構と、前記光照射機構からの照射
光の内、前記ワークの感光性部材の改質を必要以上促進
させる所定波長の光を制御する配光機構とからなり、前
記配光機構は、前記ワークの処理内容に対応してあらか
じめ所望の照射光を選択的に設定できる光照射処理装置
として構成した。

【００１７】また、前記配光機構は、前記ワークと放電
灯の間に所定波長の光が少なくとも一回以上通過する透
光部材に配光部を設け、前記ワークの感光性部材に対応
して、それぞれの配光部の位置をあらかじめ調整して設
定する前記記載の光照射処理装置として構成した。

【００１８】さらに、前記配光機構は、前記光照射機構
の放電灯に光を透過する透光部材を有し、前記透光部材
は、少なくともその透光部材の一部に所定波長の光を反
射あるいは吸収する配光部を設け、前記ワークに照射さ
れる光の積算光量が均等になるように、前記透光部の配
光部材の位置を移動調整して固定手段により固定するこ
とであらかじめ調整する前記記載の光照射処理装置とし
て構成した。

【００１９】そして、前記配光機構は、前記光照射機構
の放電灯に沿って設けたジャケット管に透光部材を有
し、前記透光部材は、前記ジャケット管の少なくとも一
部に、前記放電灯から照射される所定波長の光を反射あ
るいは吸収する配光部を設け、前記ジャケット管は、そ
の両端を固定手段により着脱自在に固定し、ワークに照
射される積算光量が均等になるように、そのジャケット
管に設けた配光部材の位置を、あらかじめ調整する前記
記載の光照射処理装置とし構成すると都合が良い。

【００２０】また、前記透光部材は、前記光照射機構の
放電灯に沿って、回動機構を介して設けた透光板であっ
て、前記透光板の少なくとも一部には、所定波長の光を
吸収あるいは反射する配光部材を設け、前記ワークに照
射される積算光量が均等になるように、その透光板の回
転角度をあらかじめ調整する前記記載の光照射処理装置
として構成しても良い。

【００２１】さらに、前記搬送機構は、ワークを直立さ
せてその上端を搬送経路に沿って支持する上端支持部
と、前記ワークの下端を搬送経路に沿って支持する下端
支持部と、前記下端支持部を所定速度で移動する移動装
置とからなり、前記下端支持部は、前記ワークの所定位
置を挟持する挟持体と、この挟持体を当接する方向に付
勢する弾性部材とを備え、前記搬送経路の搬入側および
搬出側に、前記挟持体の一部が接触することで前記弾性
部材の付勢力に抗して前記挟持体を離間する方向に作動
させる作動部を有する構成とした。

【００２２】そして、光照射処理方法としては、パター
ンニング処理されたワークの照度分布を解析し、そのワ
ークの改質処理作業で、前記照度分布と合わせて積算光
量が均等になるように照度分布を調整する第１工程と、
前記パターンニング処理されたワークを受け取り所定速
度で搬送する第２工程と、前記搬送されて来るワークを
前記第１工程で照度分布を調整した状態で光照射する第
３工程とから構成した。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図面に基づいて説明する。図１は光照射装置の側面図、
図２は光照射装置の平面図、図３は光照射装置の搬送機
構の要部を示す側面図、図４は光照射装置の光源部の要
部を示す断面図、図５は光源部の配光機構の使用状態を
示す原理図、図６はワークの搬送機構の要部を示す正面
図、図７はワークの搬送機構の要部を示す平面図、図８
は感光性部材の光開始剤のピーク特性を示すグラフ図、
図９はワークの照度分布を示すグラフ図、図１０は改質
作業後のワークの絶縁抵抗値を示すグラフ図、図１１、
図１２は他の配光機構の使用状態を示す原理図である。

【００２４】図１ないし図４で示すように、ワークＷの
光照射装置１は、その一端に形成した搬入口１ａ側から
他端に形成した搬出口１ｂまでワークＷを搬送する搬送
機構２と、前記搬送機構２の搬送経路に沿って所定間隔
で設けた光照射機構３と、前記光照射機構３から照射さ
れる所定波長の光線をワークの感光性部材に応じて配光
する配光機構４と、前記光照射機構３側が一定以上温度
上昇しないように冷却する冷却機構５とから構成されて
いる。

【００２５】図１および図４で示すように、前記光照射
機構３は、所定波長の光線を照射する光源部３Ａと、こ
の光源部３Ａからの照射光線を反射する反射鏡３Ｂと、
前記光源部３Ａの電源部などから構成されている。そし
て、前記光源部３Ａは、放電灯３ａと、この放電灯３ａ
に沿って離間して設けた透光部としての内側ジャケット
管３ｂと、この内側ジャケット管３ｂから離間して同心
円となる位置に設けた透光部材としての外側ジャケット
管３ｃと、前記両ジャケット管３ｂ、３ｃを固定するジ
ャケット固定部３ｅと、前記放電灯３ａの両端を支持す
る両端支持部３ｄ、３ｄとから構成されている。

【００２６】そして、前記両端支持部３ｄ，３ｄは、放
電灯３ａの封止部を、ステアタイトベースに嵌合してお
り、そのステアタイトベースは、前記冷却機構５の冷却
流路５ａが形成されているランプホルダ３ｆに支持され
ている。また、前記ランプホルダ３ｆは、前記ジャケッ
ト管３ｂ，３ｃの両端を嵌合支持する嵌合部を備えてい
る。

【００２７】なお、図４および図５で示すよに、前記ジ
ャケット管３ｂ，３ｃは、石英などで形成され、少なく
ともその一部（図５では半分）に所定波長の光を反射あ
るいは吸収して制御する配光部材を、配光部４ａ，４ｂ
として設けている。前記配光部４ａ，４ｂは、ジャケッ
ト管３ｂ，３ｃの製造時に混入させて設ける構成とする
ことや、ジャケット管３ｂ、３ｃの製造後に、所定幅に
亘って貼付する構成とすることで設けている（ジャケッ
ト管３ｂ，３ｃの内側または外側に貼付）。そのため、
ワークＷの処理対応（パターンニング、表面改質など）
に応じて前記配光部４ａ、４ｂの設置位置を移動させて
放電灯３ａから照射される光をワークＷの特性や必要に
対応させて制御することで配光機構４としている。

【００２８】前記ジャケット管３ｂ，３ｃに配光部４
ａ，４ｂを形成する場合は、酸化珪素（ＳｉＯ₂）を主
材料として、酸化アルミ（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）、酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）、酸化ナトリウ
ム（Ｎａ₂Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）など金属酸化
物を添加し、他にも微量な部材と合わせることで構成し
ている。

【００２９】前記配光部４ａ，４ｂの配置位置は、ワー
クの感光性部材の特性に合わせて決められる。これは、
図９で示すように、ワークに使用される感光性部材の光
開始剤により照射される紫外線の波長の中で、その感光
性部材の硬化特性が決められているため、例えば、曲線
Ｅのチオキサンソンを中心としてその感光性部材が構成
されていれば、紫外線の２６０ｎｍ前後の位置に吸光度
のピークがある。これに対し、曲線Ｇの４、４′−ビス
（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンを中心としてその感
光性部材が構成されていれば、紫外線の３７０ｎｍ前後
を吸光度のピークとしているため、放電灯３ａから照射
される光線の内、その感光性部材の特性に合った波長の
紫外線をワークＷに照射することになる。

【００３０】このように、光開始剤の単量体では、２０
０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲に感光特性を持つように示さ
れているが、各単量体を複合体として使用することで、
感光特性が３００ｎｍ〜４００ｎｍに変化し吸収領域が
移動するようにして使用される場合もある。

【００３１】さらに、放電灯３ａの照射分布を見るとワ
ークＷの中心側が強く、ワークＷの端部側が弱くなるこ
とが知られているため、ワークＷの感光性部材の特性と
合わせて考慮し、その配光部４ａ，４ｂの配置位置が決
定される。

【００３２】図５（ａ）で示すように、ワークＷの感光
性部材の光開始特性が広範囲に亘っており、紫外線の必
要波長も広範囲に渡っている場合に好都合である。そし
て、ワークＷを光処理する場合に、ある程度の高い温度
が必要な場合や、また、ワークＷの寸法が小さな場合に
も有効に使用できる。

【００３３】また、図５（ｂ）で示すように、ワークＷ
の種類が、ある程度光照射強度を弱めて使用する場合
や、所定波長側（例えば３６５ｎｍ前後）にワークの光
開始特性がある場合などでは、外側ジャケット管３ｃ
（内側ジャケット管３ｂ）の配光部４ｂの位置をワーク
Ｗと放電灯３ａの間に配置させると共に、内側ジャケッ
ト管３ｂ（外側ジャケット管３ｃ）の配光部４ａの位置
をワークＷとは反対側の放電灯３ａの裏側の位置に配置
するように、位置調整する構成として使用すると都合が
良い。

【００３４】そして、図５（ｃ）で示すように、放電灯
３ａからの所定波長の紫外線を弱めた状態で照射する場
合や、放電灯３ａの中心側の光照射を弱める場合には、
両ジャケット管３ｂ，３ｃの配光部４ａ，４ｂの位置を
ワークＷと放電灯３ａの間に配置させることで、適正に
光処理作業を行うことが可能となる。

【００３５】さらに、図５（ｄ）で示すように、放電灯
３ａからワークの中央側に照射される所定波長の紫外線
を極力抑えて、ワークの周辺側の照射光をある程度抑え
る場合は、外側ジャケット管３ｃの配光部４ｂの一端側
を放電灯３ａとワークＷの間に配置し、内側ジャケット
管３ｂの配光部４ａの他端側を放電灯３ａとワークＷの
間に配置する構成とする。そのため、放電灯３ａから照
射される中央の光は、配光部４ａ，４ｂにより極力抑え
られ、放電灯３ａからワークＷの端部側に照射される光
は、配光部４ａを介するか、または、配光部４ｂを介し
てある程度抑えた光がワークＷに照射されることにな
る。

【００３６】なお、上記した配光部４ａ，４ｂは、ジャ
ケット管３ｂ，３ｃの石英ガラスに金属酸化物などの配
光部材を混入して一体に形成したものとして説明した
が、両ジャケット管３ｂ、３ｃの表面に配光部としての
干渉膜を貼付する構成としても構わない。また、ジャケ
ット管３ｂ、３ｃの両方に設けた構成として説明した
が、ジャケット管３ｂ（３ｃ）のどちらか一方に配光部
４ａ（４ｂ）を設ける構成としても良い。

【００３７】また、前記配光機構４として両ジャケット
管３ｂ，３ｃに配光部４ａ、４ｂを設けた構成として説
明したが、前記両ジャケット管３ｂ，３ｃに設ける代わ
りに、放電灯３ａの石英ガラス表面あるいは内面に、配
光部として干渉膜を設ける構成としても良い。さらに、
放電管３ａの石英ガラスの一部に金属酸化物を混入する
構成としてもよい。配光機構４の構成を放電灯３ａに設
ける場合は、前記ジャケト管３ｂ，３ｃには、配光部４
ａ，４ｂを設けない構成とすることや、前記ジャケト管
３ｂ，３ｃの一方または両方に配光部４ａ（４ｂ）を設
ける構成としても良く、放電灯３ａあるいは前記ジャケ
ト管３ｂ，３ｃの一方または両方に配光部４ａ（４ｂ）
を設けた場合は、各配光部の位置を調整してワークの最
適な光照射を行う構成としても構わない。また、配光部
を２か所以上設ける場合は、各配光部の構成が、波長の
異なる光線を吸収あるいは反射する構成としても構わな
い。

【００３８】次に、図３および図６で示すように、ワー
クＷを搬送する搬送機構２は、ワークＷの上端側を支持
する上端支持部２Ａと、ワークＷの下端側を支持する下
端支持部２Ｂと、この下端支持部２Ｂを駆動させる移動
装置８とから構成されている。

【００３９】前記上端支持部２Ａは、ワークＷの搬送経
路に沿って所定間隔で連続して設けた左右の支持柱２
ａ，２ａと、前記支持柱２ａ、２ａの下端側に互いに離
間して設けた回転ローラ２ｂ、２ｂとから構成され、前
記支持柱２ａ，２ａは、取付部２Ｄに支持されている。
そして、前記回転ローラ２ａ，２ａの離間距離は、ワー
クＷの厚みより多少広くなるように形成されている。

【００４０】また、図３および図６で示すように、前記
下端支持部２Ｂは、ワークＷの下端を挟持する一方と他
方の挟持体２ｃ，２ｄと、この両挟持体２ｃ，２ｄの上
端側に設けた挟持当接部２ｇ，２ｇと、前記両挟持体２
ｃ，２ｄをほぼ中央で軸支すると共に、互いに当接する
方向に付勢させる弾性部材としてのコイルスプリング２
ｆと、前記一方の挟持体２ｃの下端側に設けたカム２ｅ
とから構成されている。

【００４１】そして、前記移動装置８は、他方の挟持体
２ｄの下端側に接続した駆動チェーン２ｈと、この駆動
チェーン２ｈを駆動させる回動プーリ２Ｇと、この回動
プーリ２Ｇを回動させる駆動部２Ｃとから構成されてい
る。なお、前記挟持体２ｃ，２ｄは、複数が前記駆動チ
ェーン２ｈに所定間隔で設けられている。

【００４２】図７で示すように、前記挟持体２ｃの下端
に設けたカム２ｅの同じ高さ位置で、ワークＷの搬入口
側１ａと搬出口側１ｂの位置の付近には、作動部として
の凸部２ｋ，２ｋが支持台２ｊ，２ｊに設けられてい
る。また、前記ワークＷの搬入口１ａと搬出口１ｂの位
置には、補助搬入部２Ｅおよび補助搬出部２Ｆが設けら
れている。前記補助搬入部２Ｅは、光照射処理される前
の工程から搬送されて来るワークＷを、光照射装置１側
に受け取るためのものである。また、補助搬出部２Ｆ
は、光照射装置１で光照射処理が終了したワークＷを次
の工程に送り出すためのものである。

【００４３】そのため、補助搬入部２ＥからワークＷが
送られてくると、駆動チェーンに固定されて搬送経路を
移動している挟持体２ｃ，２ｄの下部に設けたカム２ｅ
が、搬入口側に設けた凸部２ｋの形状に沿って押動さ
れ、コイルスプリング２ｆの弾性力に抗してその挟持体
２ｃ，２ｄの上端側の挟持当接部２ｇ，２ｇを強制的に
離間させ、ワークＷの下端側をその挟持当接部２ｇ，２
ｇにより挟持すると共に、ワークＷの上端側は、回転ロ
ーラ２ｂ，２ｂの間に支持されることで垂直な状態でワ
ークＷを搬送する構成としてる。

【００４４】そして、ワークＷは光照射処理された後
に、搬出口１ｂ側まで搬送されると、挟持体２ｃの下部
に設けたカム２ｅが搬送経路に設けた凸部２ｋの形状に
沿って押動されることで、挟持体２ｃ，２ｄのコイルス
プリング２ｆの弾性力に抗して強制的に、その挟持当接
部２ｇ，２ｇを離間させる方向に作動させるため、ワー
クＷは、挟持体２ｃ，２ｄから開放される。このとき、
すでにワークＷの先端側下部が、補助搬出部２Ｆのロー
ラ部分に載置され、ワークＷの上端部は、回転ローラ２
ｂ，２ｂに支持された状態で、光照射装置１の搬出口１
ｂに送り出される。

【００４５】なお、図１で示すように、光照射装置１の
上部側には、ダウンフロー用の送風器６が設けられてお
り、クリーンルーム内あるいは外部からの空気をフィル
タを介して光照射装置１内に取り込み、送風ファン６ａ
の駆動により搬送経路上に開口を設けたフローフード６
ｂに沿って、ワークＷの上から下に向かってゆるやかな
風を送っている。そのため、ワークＷに塵埃が付着しに
くく、かつ、ワークＷの感光性部材の光反応による重合
熱などの加熱の原因をある程度除くこともできる。

【００４６】つぎに、ワークＷの光照射作業の手順を説
明する。図１および図９で示すように、光照射装置１
は、操作パネル１１でワークＷの感光性部材の光処理の
対応に合わせて光照射強度や、搬送スピード、装置内温
度設定などをあらかじめ決定する。

【００４７】ワークＷが光照射装置１側に送られて来る
と、図１および図３で示すように、ワークＷは、補助搬
入部２Ｅにより受け取られ、搬入口１ａの位置で、ワー
クＷの上端と下端が搬送機構２の上端支持部２Ａと下端
支持部２Ｂとにより支持され、搬送経路を所定スピード
で搬送されて行く。図６および図７で示すように、ワー
クＷが下端支持部２Ｂに支持される場合は、挟持体２
ｃ，２ｄが駆動チェーン２ｈの駆動により、順次移動し
て行き、挟持体２ｃの下部にあるカム２ｅが凸部２ｋの
位置で押動させられ、強制的にコイルスプリング２ｆの
弾性力に抗してその挟持当接部２ｇ，２ｇを離間させ、
その間にワークＷが挟持される。そして、これらの動作
を、挟持体２ｃ，２ｄが移動しながら繰り返し行い、ワ
ークＷの幅に合わせて複数の挟持体２ｃ，２ｄによりワ
ークＷを支持して搬送する。

【００４８】そして、図３および図６で示すように、ワ
ークＷの上端側は、上部支持部２Ａの回転ローラ２ｂ、
２ｂの間で支持され、搬送経路に沿って案内されて送ら
れる。このとき回転ローラ２ｂ，２ｂは、ワークＷの幅
に対して常に、複数が配置されているため、ワークＷを
搬送経路に沿ってスムーズに案内できる。

【００４９】ワークＷは、垂直状態で搬送機構により所
定スピード（０．５〜５ｍ／ｍｉｎ）で搬送されて来る
と、放電灯３ａからの照射光をそのワークＷの表裏面に
受ける。このとき、搬送経路のワークＷの位置は、左右
の放電灯３ａ、３ａから同距離にあるため、ワークＷに
照射される光照射量が均等になる。

【００５０】この光照射作業は、図９で示すように、曲
線イ、ロは、ワークＷをパターンニングした際のワーク
の各部位に対する光の相対強度をパーセントで示してお
り、ワークＷの中央の光照射が強く、ワークＷの周辺に
向かうにしたがって光の相対強度が小さくなっているこ
とが分かる。パターンニング時のワークＷの照度分布
は、光量計により測定することで計測され、その計測デ
ータに基づいてワークに照射される光の積算光量が、改
質作業を行うときに均等になるようにあらかじめ配光機
構４が設定されている。

【００５１】したがって、ワークＷの改質作業を行い、
ワークＷが耐破壊電圧、耐抵抗、耐熱性、耐密着性を均
等でかつ向上させるために、前記曲線（イ）（ロ）で示
した光の相対強度を示した曲線と反対、つまり、ワーク
Ｗの中央が弱く、ワークＷの周辺の光の相対強度が強く
なるように光照射できるようにする必要がある。図９の
曲線ａ、ｂ、ｃで示すように、前記曲線イ、ロで示すワ
ークＷに対する光の相対強度を積算したとき均等になる
ように光照射するため、例えば、図５で示すように、配
光機構４の構成を、放電灯３ａの中心からの照射光が配
光部４ａ（４ｂ）を介してワークＷに照射される状態で
放電灯３ａを点灯させる構成とすることで、改質時にお
ける積算光量の均等化を図っている。

【００５２】そして、ワークＷの改質作業で使用される
光の相対強度は、パターンニング作業が１００％で行わ
れると仮定すると、その値よりも大きな例えば、３００
％や、６００％〜７００％程度の大きな値の光照射が行
われる。このように、大きな光の相対強度をワークＷに
与えることで、ワークＷの耐破壊電圧、耐抵抗、耐熱
性、密着性の向上を行うことが可能となる。

【００５３】図１０で示すように、このときの絶縁抵抗
の値を見るとワークの搬送速度により絶縁抵抗の値が異
なるが、１０¹³〜１０¹¹Ω以上の値となることが分か
る。このときの条件としては、放電灯３ａとしてメタル
ハイドロランプ（２５０Ｗ／ｃｍ）を６灯使用し、ワー
クＷの感光性部材（レジスト）の厚みを６０μｍとして
改質作業を行った後、温度８５度、湿度８５％の条件で
所定時間ワークをさらした後、ＤＣ２４Ｖで印加したと
き、１０００時間経過した後でも絶縁抵抗の値は、１０
¹¹Ω以上であることの結果が得られた。また、このとき
の耐電圧の値も４ＫＶの値となった。前記値は、ＭＩＬ
（米国軍用）基準である５×１０⁸と比較しても優れた
値といえる。

【００５４】なお、ワークＷの光照射を行っている際
は、ワークＷに悪影響を与えるような熱を除去し、ワー
クＷの感光性部材の改質作業に有効である熱を、放電灯
３の冷却機構５や、配光部４ａ，４ｂによりより適切に
利用して使用することができる構成としている。

【００５５】ワークＷの光処理作業が終了し、搬送経路
に沿ってワークＷを支持して搬送している下端支持部２
Ｂは、そのカム２ｅが、搬出口１ｂ付近に設けた凸部２
ｋに当接して両挟持体２ｃ，２ｄが順次離間する方向に
作動するため、ワークＷを複数の挟持体２ｃ，２ｄ，２
ｃ，２ｄ…で挟持している先端側の挟持体２ｃ，２ｄ側
から順次ワークＷを開放して、ワークＷを補助搬出部２
Ｆ側に送り出す。このとき、ワークＷの上端をガイドし
ている回転ローラ２ｂもワークＷの幅方向に対して複数
個が配置されるように設置しているため、ワークＷをＦ
助搬出部２Ｆに最小限の振動で送り出すことができる。

【００５６】なお、前記した配光機構の構造は、図１１
で示すものであっても良い。すなわち、光照射処理装置
５０の配光機構４０は、放電灯３０と、搬送されるワー
クＷの間に回動自在に設けた配光部４２を備える構成と
している。前記配光部４２は、透光部材としての透光板
４１に設けられ、回動部４３により無段階で所定角度に
設定できる構成としている。具体的には、サーボモータ
を使用することや、エンコーダを使用して設定角度を調
整している。前記配光部４２は、石英ガラスにあらかじ
め所定波長の光を吸収あるいは反射する金属酸化物など
を混入して構成することや、石英ガラスなどの透光板に
光干渉膜を貼付して形成する構成としても良い。なお、
搬送機構２は、上記した構成と同じ構成であるため、説
明を省略する。

【００５７】そのため、図１２で示すように、ワークＷ
の感光性部材に対応させ、あるいは、積算光量を均等に
するように、配光部４２を所定角度に回転させること
で、放電灯３０からの中心側の光照射を抑えて、ワーク
Ｗの周辺側の光照射を向上して行うことができる。

【００５８】すなわち、図１２（ｂ）で示すように、ワ
ークＷの表面に中心は弱く、周辺ではある程度強い光を
必要とする場合は、回動部４３により透光板４１を所定
角度傾斜させた状態で停止させて、放電灯３０から光照
射させる構成とすることで、ワークＷの積算光量を均等
にしている。また、図１２（ｃ）で示すように、ワーク
Ｗの中心部分を広範囲に光照射が弱くなるように配光部
４２を配置するには、その透光体４１を、回動部４３に
より垂直にした状態で固定し、放電灯３１から光照射す
る構成としている。なお、図１２（ａ）で示すように、
ワークＷを配光部４２を介することなく光照射する場合
は、回動部４３により透光板４１を水平状態にして放電
灯３０から光照射する構成としている。

【００５９】なお、前記した光照射処理装置（１、５
０）などで、ワークＷの改質作業を行う場合は、ワーク
の搬送経路に沿って設けた複数（図面では３灯づつ）の
放電灯のうち、搬入口に近い放電灯から搬出側に向かう
にしたがって徐々に放電灯の出力を強くする構成として
も構わない。さらに、ワークＷの大きさが変わる場合、
そのワークＷの中心側に放電灯の中心が配置できるよう
に構成されていると都合が良い。

【００６０】また、前記した配光部の形成位置は、放電
灯のアークリングスより小さな構成としても良く、さら
に、配光部の構成を中心側を濃度が濃く（反射、吸収が
大きい）、周辺に行くにしたがったて徐々に配光部の濃
度が薄くなるように構成しても構わない。

【００６１】そして、光照射を行う場合に使用される反
射鏡は、アルミ反射材により形成されても良く、所定波
長の紫外線を反射させるコールドミラーで構成されるこ
とや、反射面に金メッキを施した構成の反射鏡などでも
構わない。また、冷却機構で使用される冷却液は、純
水、軟水あるいは水道水であっても良く。純水、軟水を
使用する場合は、その循環するパイプをさらに、冷却パ
イプで覆い、純水、あるいは軟水が循環しているパイプ
を冷却パイプで冷却する構成とすると都合が良い。

【００６２】さらに、使用される放電灯は、メタルハイ
ドロランプや、水銀灯、キセンノンランプであり、ま
た、その放電灯の冷却手段は、空冷、水冷あるいは間接
水冷などが使用できるものである。

【００６３】

【発明の効果】この発明は上記したように構成している
ため、以下の優れた効果を奏する。ワークを光照射処理する際に、そのワークの感光性
部材の特性、積算光量に応じて配光機構を調整して適切
な光を照射することができるため、ワークの耐破壊電
圧、耐絶縁抵抗、耐温度および感光性部材の密着性を向
上することができる。また、ワークを光照射中に空冷手
段により強制的に冷却する必要もなくなるため、ワーク
に塵埃が付着する原因が減少し、かつ、クリーンルーム
内の空気の調整に対して影響が少ない。

【００６４】さらに、光照射処理装置は、ワークの光処
理状態に対応させ、配光機構の位置を調整して所望の波
長の光線をワークに照射できるので、配線ラインやピッ
チ間などが縮小化方向にあるワークに使用される感光性
部材の光開始材に対して適切な処理が可能になる。ま
た、ワークのパターニングや、ワークの改質作業など光
照射の目的が異なる作業であっても適切に行うことがで
きる。

【００６５】放電灯とワークの間に、配光機構の配
光部を少なくとも一度以上所定波長の光が通過するよう
に設けているため、その配光部を移動させてワークに照
射される光の相対強度を調整することで、ワークの感光
性部材を積算光量として均等に光照射させることができ
る。そのため、ワークの絶縁抵抗および耐破壊電圧の値
が向上すると共に、後工程で行われるハンダに対する耐
温度の向上、および積層するときの密着性が向上でき
る。

【００６６】放電灯に設けた透光部材の少なくとも
一部に所定波長の光を反射あるいは吸収する配光部を設
け、その配光部の位置を、ワークに光照射する積算光量
が均等になるようにあらかじめ位置調整することができ
るため、改質作業が終了したワークは、絶縁抵抗および
耐破壊電圧の値が向上すると共に、後工程で行われるハ
ンダに対する耐温度の向上、および積層するときの密着
性が向上できる。

【００６７】ワークの改質作業を行う場合、ジャケ
ット管あるいは透光板などの透光部材を使用し、その一
部に配光部を設け、パータンニング済のワークの照度分
布と合わせて積算光量が均一となるように、その配光部
の位置を移動調整しているため、ワークの感光性部材
を、永久絶縁膜として使用に耐える構成とすることがで
きる。

【００６８】ワークに光照射作業を行う場合は、そ
のワークの全面に亘って所定波長の光線を照射する必要
があることから、ワークを上端支持部および下端支持部
により縦方向に支持した状態で搬送経路に沿って搬送で
き、ワークの支持および離脱が容易にできるため、光照
射装置にワークを搬入支持あるいは搬出離脱が容易にで
きる。また、ワークに対する光照射の距離が均等に保て
るため、正確な光照射作業を行うことが可能となる。

【００６９】ワークは搬送機構により所定速度で搬
送されると共に、そのワークの処理状態に対応した光照
射を、配光機構を介して、光照射機構により行うため、
ワークが光照射処装置から搬送機構により次工程に搬送
されるとき、ワークの温度と、室温との差が大きく開く
ことはなく、ワークに湿気を呼び込むことが抑制され、
後工程の処理も適切に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光照射装置の側面図である。

【図２】この発明の光照射装置の平面図である。

【図３】この発明の光照射装置の搬送機構の要部を示す
側面図である。

【図４】この発明の光照射装置の光源部の要部を示す断
面図である。

【図５】この発明の光源部の配光機構の使用状態を示す
原理図である。

【図６】この発明の搬送機構の要部を示す正面図であ
る。

【図７】この発明のワークの搬送機構の要部を示す平面
図である。

【図８】この発明の感光性部材の光開始剤のピーク特性
を示すグラフ図である。

【図９】この発明のワークの照度分布を示すグラフ図で
ある。

【図１０】この発明の改質作業後のワークの絶縁抵抗値
を示すグラフ図である。

【図１１】この発明の他の配光機構の使用状態を示す原
理図である。

【図１２】この発明の他の配光機構の使用状態を示す原
理図である。

【図１３】（ａ）は従来の感光性部材の測定温度による
硬化反応の違いを示すグラフ図、（ｂ）は従来の感光性
部材の熱流曲線および硬化率曲線を示すグラフ図であ
る。

【図１４】従来の感光性部材（ジアゾ感光液）の光吸収
特性を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１光照射装置１１ａ搬入口１ｂ搬出口２搬送機構２Ａ上端支持部２Ｂ下端支持部２Ｃ駆動部２Ｄ取付部２Ｅ補助搬入部２Ｆ補助搬出部２Ｇ回動プーリ２ａ支持柱２ｂ回転ローラ２ｃ挟持体２ｄ挟持体２ｅカム２ｆコイルスプリング２ｇ挟持当接部２ｈ駆動チェーン２ｊ支持台２ｋ凸部３光照射機構３Ａ光源部３Ｂ反射鏡３ａ放電灯３ｂ内側ジャケット管（透光部材）３ｃ外側ジャケット管（透光部材）３ｄ両端支持部３ｅジャケット固定部４配光機構４ａ配光部４ｂ配光部５冷却機構５ａ冷却流路８移動装置４０配光機構４４透光板（透光部材）４２配光部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを搬送経路に沿って搬送する搬送機
構と、前記搬送機構により搬送される前記ワークに光照
射を行う光照射機構と、前記光照射機構からの照射光の
内、前記ワークの感光性部材の改質を必要以上促進させ
る所定波長の光を制御する配光機構とからなり、前記配
光機構は、前記ワークの処理内容に対応してあらかじめ
所望の照射光を選択的に設定できることを特徴とする光
照射処理装置。
【請求項２】前記配光機構は、前記ワークと放電灯の間
に所定波長の光が少なくとも一回以上通過する透光部材
に配光部を設け、前記ワークの感光性部材に対応して、
前記配光部の位置をあらかじめ調整して設定することを
特徴とする請求項１に記載の光照射処理装置。
【請求項３】前記配光機構は、前記光照射機構の放電灯
に光を透過する透光部材を有し、前記透光部材は、少な
くともその一部に、所定波長の光を反射あるいは吸収す
る配光部を設け、前記ワークに照射される光の積算光量
が均等になるように、前記透光部材の配光部の位置を移
動調整して固定手段により固定することであらかじめ調
整する請求項１に記載の光照射処理装置。
【請求項４】前記配光機構は、前記光照射機構の放電灯
に沿って設けたジャケット管に透光部材を有し、前記透
光部材は、少なくとも前記ジャケット管の一部に、前記
放電灯から照射される所定波長の光を反射あるいは吸収
する配光部材を設け、前記ジャケット管は、その両端を
固定手段により着脱自在に固定し、ワークに照射される
積算光量が均等になるように、そのジャケット管に設け
た配光部材の位置を、あらかじめ調整する請求項１に記
載の光照射処理装置。
【請求項５】前記透光部材は、前記光照射機構の放電灯
に沿って、回動機構を介して設けた透光板であって、前
記透光板の少なくとも一部には、所定波長の光を吸収あ
るいは反射する配光部を設け、前記ワークに照射される
積算光量が均等になるように、その透光板の回転角度を
あらかじめ調整する請求項２に記載の光照射処理装置。
【請求項６】前記搬送機構は、ワークを直立させてその
上端を搬送経路に沿って支持する上端支持部と、前記ワ
ークの下端を搬送経路に沿って支持する下端支持部と、
前記下端支持部を所定速度で移動する移動装置とからな
り、前記下端支持部は、前記ワークの所定位置を挟持す
る挟持体と、この挟持体を当接する方向に付勢する弾性
部材とを備え、前記搬送経路の搬入側および搬出側に、
前記挟持体の一部が接触することで前記弾性部材の付勢
力に抗して前記挟持体を離間する方向に作動させる作動
部を有する請求項１、２、３、４または５に記載の光照
射処理装置。
【請求項７】パターンニング処理されたワークの照度分
布を解析し、そのワークの改質処理作業で、前記照度分
布と合わせて積算光量が均等になるように照度分布を調
整する第１工程と、前記パターンニング処理されたワー
クを受け取り所定速度で搬送する第２工程と、前記搬送
されて来るワークを前記第１工程で照度分布を調整した
状態で光照射する第３工程とからなる光照射処理方法。