JPS6338283A - プリント基板製造装置 - 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、電子部品用プリント基板上に所定のレジスト
パターン等を形成するプリント基板製造装置に関するも
のである。

従来の技術 従来、フレキシブルプリント基板等の電子部品用基板上
に所定のレジストパターン等を形成する方法及びその装
置として、スクリーン印刷によるレジストパターン形成
方法及びその装置、ドライフィルムを使用したレジスト
パターン形成方法及びその装置、液体フォトレジストを
使用したレジストパターン形成方法及びその装置等が広
く用いられていた。

以下図面を参照しながら、上述した従来のレジストパタ
ーン形成方法及びその装置について説明する。

第７図、第８図、第９図は、従来のスクリーン印刷によ
るレジストパターン形成方法のプロセス及びそれに使用
する装置を示すものである。第７図において、１はスク
リーン枠、２はスキージ、３はレジストインキ、４はフ
レキシブルプリント基板等の基板、５はスクリーン紗で
ある。このスクリーン紗６は一定の張力をともなった状
態で、おもに木やアルミニウムで作られたスクリーン枠
１に張られている。上記スキージ２は、ショア硬度５ｏ
〜８０度程度のゴム製のものであり、一定の圧力で、ス
クリーン紗６を基板４に押付ける役割を持っている。こ
の時、スキージ２とスクリーン紗５の間に、樹脂からな
るレジストインキ３を３　”−／゛ ためておく。次に、第８図のようにスキージ２を基板４
に対し平行に移動させることにより、スクリーン紗５を
通して、基板４上にレジストインキ３が転移される。こ
の時、あらかじめスクリーン紗５」二に、フォトレジス
ト等でパターンを形成しておくことで、レジストインキ
３のパターン印刷ができる。第９図はスクリーン印刷が
終了した様子を示す図である。第８図、第９図において
、基板４上にレジストインキ３でパターンが形成されて
いる。

第１０図は、スクリーン印刷によるレジストパターン形
成方法の概念を示す図である。第１０図において、スク
リーン枠１と被印刷物である基板４は通常１〜２ミリメ
ートル離されており、基板４上にはレジストインキ３で
パターンが印刷されている様子を簡単に示している。

第１１図、第１２図、第１３図、第１４図、第１６図、
第１６図は、ドライフィルムを使用したレジストパター
ン形成方法のプロセス及びそれに使用する装置を示すも
のである。第１１図において、６はローラーである。７
ａはフォトレジストで、ドライフィルム法ではフィルム
状になっている。７ｂはカバーフィルムである。ここで
、ドライフィルム８は、フォトレジスｌ−７ａとカバー
フィルム７ｂからなっており、基板４上にフォトレジス
）７ａを下にして、」二下に配置されたローラー６によ
り密着されている。第１２図はドライフィルム８の密着
が終った状態を示している。

第１３図はドライフィルム８の露光の様子を示す。

第１３図において、９はマスクであり、ドライフィルム
８上に置かれ、」二から露光される。第１４図は露光終
了後、カバーフィルム７ｂを除去した様子を示す。第１
５図はフォトレジス１−７ａを現像している様子を示す
。第１５図において、１０は現像液である。第１８図は
現像が終って、基板４の上に所望のレジスＩ・パターン
がフォトレジス）７１Ｌによって得られた様子を示す。

第１７図、第１８図、第１９図、第２０図、第＞２１図
は、液体フォトレジストを使用したレジス４−４　／＜
ター・形成方法のプ・七へ及びそれに使用す５　”−７ る装置を示すものである。第１７図において、７Ｃはフ
ォトレジストで液体である。１１はギャップ装置で、ロ
ーラー６とわずかな間隔を開けて固定されている。そし
て、ローラー６の回転に伴い、ローラー６とギャップ装
置１１のすきまより、一定膜厚のフォトレジス）７０が
得られ、そのまま基板４の上に塗布される。第１８図は
基板４の表面にフォトレジスト７Ｃが塗布され終った状
態を示す。通常、フォトレジスト７Ｃが１〜１０ミクロ
ン程度の膜厚で塗布される。次に、この基板４が窒素オ
ーブン中で加熱乾燥される。第１９図はフォトレジス）
７ｃを露光する様子を示す。

第１９図において、９はマスクであり、フォトレジスト
７Ｃ上に置かれ、上から露光される。

第２０図は、現像液１０によって７オトレジスト７Ｃを
現像している様子を示す。第２１図は現像が終って、基
板４の上に所望のレジストパターンがフォトレジスト７
Ｃによって得られた様子を示す。

発明が解決しようとする問題点 ６　・＼− しかしながら、上記のようなレジストパターン形成方法
及びその装置では、コスト、歩留、少量多品種化に問題
点を有していた。寸ず、スクリーン印刷によるレジスト
パターン形成方法及びその装置では、スクリーン紗の伸
びによる精度の悪化があり、非常に細かいスクリーン紗
を使用しても最小印刷パターン幅も実用的には１５０ミ
クロンどまりであり、同時にスクリーン紗の目詰まりを
起こしやすい。また、ドライフィルムを使用したレジス
トパターン形成方法及びその装置では、ドライフィルム
自体のコストが高く、同時にドライフィルムの露光のた
めに、露光装置、マスク、現像装置、ラミネーター等の
装置が必要になる。

同様に、液体フォトレジストを使用したレジストパター
ン形成方法及びその装置においても、フォトレジスト、
フォトレジスト塗布装置、マスク、オーブン、マスク洗
浄装置、現像装置等が必要である。

７　・　−７ −ンについて最低１枚のスクリーンもしくはマスクが必
要である４、１だ、マスクを使用するために、マスクに
傷、ゴミ、汚染等が発生し、使用の度に洗浄する必要が
あり、装置及び雰囲気のクリーン度も直接歩留に影響を
与える。さらに、ドライフィルム法、液体レジスト法に
使用するマスクの材料として、ガラスマスク、銀塩写真
フィルム等が使用さ汎ているが、それぞれ問題点を有し
ている。

まず、マスク製造のだめの装置として光学的プロッター
が必要になる。また、ガラスマスク用の材料であるブラ
ンクマスクや、フィルムマスク用の高コントラスト銀塩
フィルムも高価である。このため、複雑なパターンを製
造しようとするほど光学的プロンターの使用コストを増
加させ、大きな面積になるほど、マスクの価格も上がり
、マスク自体の歩留も低下する。

本発明は上記のような問題点に鑑み、安価でかつ生産性
に富み、マスクを使用しなくても微細なパターン形成が
可能なプリント基板製造装置を提供することを目的とす
るものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明のプリント基板製造
装置は、外部信号により駆動されるサーマルへノドを有
し、上記サーマルヘッドにより転写用ペルトドに選択的
にパターン形成材料を熱転写する手段と、上記転写用ベ
ルトにのパターン形成材料を基板上に熱転写する手段と
を具備してなるものである。

作用 この装置によれば、外部信号によって駆動される熱転写
用のサーマルヘッドを用いて間接的にパターンを基板に
に形成することにより、マスクを使用しなくても微細な
パターン形成を可能にすることができる。このため、安
価でかつ生産性に富むパターン形成を提供できることと
なる。

実施例 以下本発明のプリント基枚製造装置について、レジスト
パターンの形成を例にとり、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の実施例に」７・けるプリント基板９Ａ
−／゛ 製造装置を説明する図である。第１図において、１２は
熱転写フィルムで、巻取りローラー１３に巻取られる。

１４は外部信号で、サーマルヘッド１５を電気的に駆動
する。１６はフレキシブルプリント基板等の基板で、そ
の表面に被エツチング層１７を有している。

上記熱転写フィルム１２は、ベースフィルム１８と、そ
の上に設けられたレジスト材料１９から構成されている
。この熱転写フィルム１２は、巻取ねローラー１３に巻
取られる途中、外部信号１４により駆動されるサーマル
へ、ド１６により、レジスト材料１９が転写用ベルト２
０上に選択的に熱転写される。２１はローラーで、転写
用ベルト２０と、熱転写フィルム１２を密着させる。

２２は熱ローラーであり、転写用ベルト２０上に、選択
的に熱転写されたレジスト材料１９を、基板１６上の被
エツチング層１７に熱転写する。

ここで、上記サーマルヘッド１５は特開昭６１−６６６
６２公報等で知られているものであり、１例としてガラ
ス層を有したアルミナ基板上に厚ｏ　　　− 膜導体、共通電極、個別電極、発熱体を有した構成のも
のであり、これらの表面は耐摩耗層により保護されてい
る。そして、厚膜導体、共通電極、個別電極を流れる電
流により発熱体が加熱され、熱転写フィルム１２上のレ
ジスト利料１９が、転写用ベルト２Ｑ上に選択的に熱転
写される。

以上のように構成されたレジスＩ・パターン形成装置に
ついて、以下第２図、第３図、第４図、第５図、第６図
を用いてその動作を説明する。

第２図はサーマルへ、ド１５の先端部の拡大断面図であ
る。第２図において、」一連したように１８はベースフ
ィルムで、その表面にレジストパターン１９が塗布され
ている。このベースフィルム１８とレジスト材料１９と
が上記熱転写フィルム１２を形成する。そして、ペース
フィルノ・１８上に塗布されたレジスト材料１９は、外
部信号１４によって駆動されるサーマルヘッド１５によ
り、転写用ベルト２ｏ上に選択的に熱転写される。一方
、熱転写されなかったレジスト材料１９はそのままベー
スフィルム１８上に残り、巻取り口−ラ１１　・＼−２ −１３に巻取られてゆく。

第３図から第６図はエツチングプロセスを示す図である
。第３図において、被エツチング層１７を有した基板１
６上に、レジスト材料１９が熱ローラ−２２により選択
的に熱転写された様子を示している。第４図において、
２３はエツチング液で、上記被エツチング層１７をエツ
チングする働きをする。ここで、レジスト材料１９に表
面を覆われた被エツチング層１７は、エツチング液２３
中ではエツチングされずに残る。第５図において、１７
Ｌはエツチングされずに残った被エツチング層である。

第６図に示すように、レジスト材料１９に表面を覆われ
ていなかった部分の被エツチング層１７はエツチングに
よりなくなっている。

第６図はレジスト材料１９を除去した様子を示し、基板
１６上にバターニングされた被エツチング層１７ａが残
っている。

以上のように転写用ベル）２０．熱ローラ−２２をサー
マルヘッド１５と基板１６の間に設けることにより、サ
ーマルヘッド１６と基板１６の距離を離すことができる
。通常、熱容量が大きいか、あるいは転写されにくいも
のの表面への熱転写の場合には、サーマルヘッド１５に
印加する電圧を増加させるのであるが、この場合は熱ロ
ーラ−２２の使用により、基板１６上の被エツチング層
１７へのレジスト材料１９の熱転写が容易になり、サー
マルヘッド１５の寿命も延ばすことができる。

本発明において、サーマルヘッドを駆動させる信号を外
部より印加することにより、例えばコンピューターの出
力をその−４ｔつなぎ、あるいは各種通信回路を介して
信号を伝達させ、ダイレクトにバターニングできる。

本発明のこれらの特徴を利用して、極めて簡単かつ短時
間にマスクを使用することなくバターニングができ、近
年の少量多品種化に十分対応できる。

また、エツチングレジスト用としてのレジスト材料に、
例えば、顔料、カルナウバワックス、エステルワックス
、オイル、その他を、それぞれ２０゜１３ヘージ ２０．４ｏ、１０．１０重量パーセント混ぜたものを用
いた場合は、耐酸性、耐アルカリ性が共に優れている。

しかし、本発明においてその他多くのレジスト材料が使
用できることはもちろんである。

次に、本発明の具体的な応用例について説明する。ここ
で、本発明者らはミリ８本の端面型のサーマルヘッドを
用いて実験した。この時、サーマルヘッドの駆動電圧は
１０ボルトで、熱転写用のフィルムとしてはベースフィ
ルムにＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート）フィル
ムを用い、この上にレジスト材料として６８°Ｃ融点の
熱転写プリンター用ワックスインキを約３グラム／平方
メートルに塗布したものを用いた。まだ、被転写体には
ポリイミドベースのフレキシブルプリント基板を使用し
た。そして、同サンプルを本発明の実施例の場合で試し
た場合、必要部のレジスト材料は、サーマルヘッドによ
り選択的に第２のＰＩＣＴフィルムからなる転写用ベル
ト上に熱転写された。そ（して、転写用ベルト上に熱転
写されたレジスト材１４　′　−・ 料は、次に直径約４センチメートルのゴム製熱ローラー
により、フレキシブルプリント基板上に熱転写された。

このサンプルを約４０゛Ｃに加熱した塩化第２鉄溶液中
に清けることにより、被エツチング層である銅がきれい
にエツチングされた。

また、エツチング後のレジストの剥離は、石油系の溶剤
で問題なく行えた。すなわち、本発明により短時間に、
かつ簡単にプリント基板の製造ができる。

また、本発明者らは被エツチング層として銅のほかにニ
ッケル等についても実験しだが、いずれにおいても、エ
ツチングに充分耐えるレジストパターンが短時間に簡単
に得られ、きれいにエツチングができた。

さらに、本発明はプリント基板におけるエツチング用の
レジストパターン形成装置としてばかりでなく、広くア
ディティブ法や、リフトオフ法等のレジストパターン形
成装置としても使用できる。

また、サーマルヘッドで熱転写するレジスト材料ニ、カ
ーホン等を混入して、レジストパターン自体にｉｔ＋：
導性を持／ｊせ、配線パターンとすることや、誘電、体
を二混入して絶縁膜あるいはコンデンサー用のパターン
を・形成することにも利用できる。

Δらには、熱転写後、加熱等によりレジストｎ材中のイ
］−機物を除去し、レジスト材料中に混入して−）・・
い／・−金属や酸化物等を用いて導電性パターンや絶縁
４ｆ＋パターンのパターン形成もできる。

−また、基板はガラス、セラミック、金属、樹脂等、何
でもよく、特に限定されるものではない。

さらに、被エツチング物も、金属、金属酸化物、透明電
極、絶＃星体、誘電体等、特に選ばない０、発明の効果 以上のように、本発明は外部信号によって駆動さハる熱
転写用のサーマルヘッドを用い、間接的に・ζターンを
基板十に形成することにより、マスクを使用しなくても
微細なパターン形成が可能にすることができる。このた
め、安価でかつ生産性に富むパターン形成を提供できる
ものである。

また、マスクを使わずに山桜パターンを形成できるため
に、極めて短時間にパターン形成が行え、外部信−リを
切換える／１−１ｒ）でパターン修！ｌも容（ｂに行、
ぐ−るという利点をイ、＋しているｏ　？＋Ｙ−，て、
本・イ、明装置によれば、コスト、３ｊ、留、小ト、１
多品＋Φ化ｉ、＝（十分対応でき、その産業十の価値Ｕ
ｊ、極めて大きいものがある、−１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるレジストバク−ン形成
装置を説明する図、第２図ＣＩ同形成装置におけるザー
マルー＼ッドの先端部の拡大断面図、第３図、第４図、
第５図、第６図は工ンヂングプロセスを示す図、第７図
、第８図、第９図は従来のスクリーン印刷によるレジス
トパターン形成力法のプロセス及びそれに使用する装置
を示す図、第１ｏ図は従来のスクリ　ン印刷に、Ｌるレ
ジストパターン形成方法の概念を示す図、第１１図、第
１２図、第１３図、第１４図、第１５図、第１６図は従
来のドライフィルムを使用し、たし／ストパターン形成
力法のプロセス及びそねに使用する装置を示す図、第１
７図、第１８図、第１９図、第２０図、第２１図は従来
の液体〕ｔ　ｌ−レジスト４：１７　”−Ｌ’ 使用したレジストパターン形成方法のプロセスを示す図
である。 １２・　熱転ｂ′フィルム、１３・・　巻取ローラー、
１４・・・・・外部信号、１５・・・・・サーマルヘッ
ド、１６・・・基板、１７・１７ａ・・・・・被エツチ
ング層、１８・・・ベースフィルム、１９・・・・レジ
スト材料、２０・　転写用ベルト、２１・・・　ローラ
ー、２２・・・・・・熱ローラ−，２３・・・・・・エ
ツチング液。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌ？
−−−衣久車云写フイルム Ｉ３−　　巻取ローラー ／４−−−−タｒ節信芳 ！、５−　　サーマノνヘツ１： １６−−−＠覗ス １７−」波、上ツチン７７層 Ｉ８−−−　へ−スフイノｖｌへ ｌｑ−レジスト材料 ？？−然Ｕ−ラー 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 光 第１４図 第１５図　　　　　　　　　　　　１０第１７図 第１８図 第１９図 光 第２０図 第２１因　　　　　　　　ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外部信号により駆動されるサーマルヘッドを有し、上
   記サーマルヘッドにより転写用ベルト上に選択的にパタ
   ーン形成材料を熱転写する手段と、上記転写用ベルト上
   のパターン形成材料を基板上に熱転写する手段とを具備
   してなるプリント基板製造装置。