TW201615385A - 薄膜的積層裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的技術課題，係提供一種薄膜的積層裝置，藉由防止成為曝光障礙的積層薄膜的微細損傷等，能夠在基板的微細圖形形成的積層製程中，減低製品的不良狀況。 本發明的解決方案，係一種薄膜的積層裝置，係具備基板(4a、4b、4c)的搬運手段(1、3)，並將積層薄膜(9)的保護薄膜(16)予以剝離後，貼附於基板(4a、4b、4c)的薄膜的積層裝置，其特徵為：為了在積層前測量基板(4a、4b、4c)的長度，而因應所投入的基板(4a、4b、4c)的長度，使薄膜貼附長度變化，在刀刃部(14)和半切位置之間，具備因應基板(4a、4b、4c)的長度而使薄膜貼附長度變化的薄膜長度調整機構(13)，藉由該薄膜長度調整機構(13)將積層薄膜(9)在基板貼附長度1張分量的位置進行積層前予以半切，將連續的保護薄膜(16)，藉由薄膜搬運手段，直到設於積層輥(20)附近的刀刃部(14)，不從積層薄膜(9)剝離保護薄膜(16)地進行搬運。

Description

薄膜的積層裝置

本發明，係關於薄膜的積層裝置，尤其是關於，用以在印刷基板的基板表面貼附形成圖形用的感光性乾薄膜等的積層薄膜的薄膜的積層裝置。

印刷基板，係以攜帶型機器和行動電話等為中心，正處於技術革新進展中的狀況之下，尤其是，基板的小型化/輕量化成為重要的課題。對於基板的小型化，進行有形成於基板的圖形的微細化和基板的多層化；輕量化則是進行有基板的薄型化。

上述圖形的形成，主要是利用所謂的光微影製程形成圖形，其係在覆銅積層板上積層感光性乾薄膜等的積層薄膜，然後，進行曝光、顯影、蝕刻或鍍敷處理。

感光性乾薄膜等，主要是以3層構造的積層薄膜所構成，先在聚酯薄膜等所構成的基底薄膜上塗佈具有感光性/熱硬化性的光阻劑層，再在其上積層由聚乙烯薄膜等所構成的保護薄膜，以此3層所構成。

以下，將感光性乾薄膜等稱為積層薄膜。

在製造印刷基板的薄膜的積層製程，係將積層薄膜的保護薄膜剝離，然後以作為熱壓接輥的積層輥，從基底薄膜上對光阻劑層加熱、加壓，而對覆銅積層板將積層薄膜熱壓接的製程。

在進行印刷基板的圖形微細化的方面上，在積層製程成為問題的是：在將積層薄膜貼附於基板之際，將基底薄膜吸附搬運或將基底薄膜吸附保持同時使薄膜滑行移動的步驟中，加工於吸附薄膜的吸附板的吸附孔的倒角部等的邊緣，會對吸附面側的基底薄膜產生微細損傷的問題。

該基底薄膜的微細損傷，會在曝光時因紫外線的散射等而使照度降低，使光阻劑硬化不充分而產生基板與光阻劑的密接不良狀況。該光阻劑密接不良狀況，在之後的蝕刻製程，將銅熔化來形成圖形的蝕刻液會侵入密接不良的部分，而產生圖形被削切的不良狀況或是圖形斷線的不良狀況。

又，將光阻劑作為間隔壁，使銅鍍敷立起而形成圖形的方法，會因圖形間的光阻劑密接不良而導致間隔壁下部缺損，銅鍍敷液侵入間隔壁間，而產生圖形間成為短路狀態的不良狀況。

作為該吸附所造成的基底薄膜的微細損傷的對策，提出有採用在積層結束前的薄膜保持上，以空氣浴噴嘴和運送導件，一面保持貼附輥筒後方的薄膜張力，一 面在上述運送導件上同步移動的構造的對策(參照專利文獻1。)。

又，作為在積層製程阻礙圖形的微細化的因素，在貼附於基板的光阻劑面存有附著微小異物的問題。

此原因，係由於剝離保護薄膜後的光阻劑面係濕潤的狀態，以及從周圍環境以及從裝置的驅動源等產生的浮遊異物，因為將保護薄膜剝離時剝離帶電的靜電，而被靜電吸附在光阻劑面上。

又，在切斷薄膜時所產生的光阻劑碎片以及基底薄膜的切斷碎片等的異物落下於貼附基板上的話，異物會混入光阻劑和基板之間，而產生光阻劑密接不良的狀況。此情形，會產生與上述記載的光阻劑密接不良狀況同樣的不良狀況。

作為防止在光阻劑面上附著異物的對策，提案有在積層前貼上離型紙，並在即將被覆薄膜之前剝離的方法(參照專利文獻2。)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-173233號公報

[專利文獻2]日本特開2003-225945號公報

但是，在對基板將積層薄膜進行積層之際，係對於基板將積層薄膜以邊框狀進行貼附，所以必須因應所投入的基板長度而將積層薄膜切斷成比基板長度更短。

一般的薄膜切斷方法，係如專利文獻2所揭示般，在積層途中因應基板長度將積層薄膜的後方吸附保持同時進行切斷，並吸附積層薄膜後方同時使其滑動。

此方式的問題，係吸附薄膜所導致的產生於積層薄膜的微細損傷。

又，此切斷方法的問題，係因切斷而產生的源自於積層薄膜的切斷碎片落下於貼附基板上，而造成密接不良的狀況。

又，雖對流下的積層薄膜使刀刃同步移動並進行切斷，但由於驅動源不同所導致的積層速度和薄膜切斷單元速度的同步不良，積層中的薄膜後方的保持張力會變動，而有對貼附品質造成問題的情形。

該薄膜保持張力如變小，會有因積層薄膜的鬆弛而導致皺摺產生，而被轉印的可能性。又，如薄膜保持張力變大，則會有在薄膜流動方向產生縱向皺褶，而被轉印的可能性。

因此，問題在於使薄膜保持張力，因應積層薄膜的寬度以及厚度等保持在最佳值，並不使其變動。

又，在積層中不因切斷薄膜等使薄膜保持張力變動，也可使品質提升。

作為不使薄膜的保持張力變動的對策，可想到在切斷薄膜時使薄膜停止流動，但積層輥對應光阻劑特性，必須使輥的表面溫度成為約110℃。由於在積層中使薄膜停止流動，與積層輥接觸的光阻劑部分會產生熱不均勻所造成的品質不良以及光阻劑滲出所造成的膜厚變化。

積層薄膜，係將保護薄膜剝離而使光阻劑面露出，但在剝離時由於剝離帶電而產生靜電，而產生因為靜電而使浮遊異物附著在光阻劑面的問題。

又，雖在刀刃部將保護薄膜剝離，但由於使保護薄膜在刀刃部滑動，因為摩擦帶電而產生靜電，從刀刃部前端露出的貼附面會產生附著異物的問題。

在生產工廠，為了生產管理在每個批次都流下基板係為主流，在批次間投入基板的時間變長的話，如專利文獻2所揭示的通常的積層裝置，待機中的積層薄膜的前端部，由於係假設壓接在基板上，係在光阻劑面貼附的前端部露出的狀態下待機。

因此，所露出的光阻劑面，由於異物的附著以及吸濕等，使得光阻劑表面變質。因此在製造現場，如基板待機時間變長的話會將裝置切換成手動運轉，並進行將露出的光阻劑部分予以切斷除去的作業。

該作業，係在自動運轉生產線上停止自動運轉，而實施人工作業，固有使生產效率降低的問題。

本發明的目的，在於提供一種解決此等上述問題的積層裝置。

對於薄膜吸附所造成的在積層薄膜上產生微細損傷的問題，係以，如請求項1所記載的，將積層薄膜在基板貼附長度1張分量的位置進行積層前予以半切，並以連續的保護薄膜作為薄膜搬運手段，而予以解決。

又，薄膜保持張力，係因應積層薄膜的寬度以及厚度等，而保持在最佳值，不使其變動的問題，係以，在積層前進行半切，並在積層中將薄膜保持張力維持成一定，且在積層中不切斷薄膜的方案，來加以解決。

更具體而言，係一種薄膜的積層裝置，係具備基板的搬運手段，並將積層薄膜的保護薄膜予以剝離後，貼附於基板的薄膜的積層裝置，其特徵為：為了在積層前測量基板的長度，而因應所投入的基板的長度，使薄膜貼附長度變化，在刀刃部和半切位置之間，具備因應基板的長度而使薄膜貼附長度變化的薄膜長度調整機構， 藉由該薄膜長度調整機構將積層薄膜在基板貼附長度1張分量的位置進行積層前予以半切，將連續的保護薄膜，藉由薄膜搬運手段，直到設於積層輥附近的刀刃部，不從積層薄膜剝離保護薄膜地進行搬運。

又，因切斷而產生的源自於積層薄膜的切斷碎片落下於貼附基板上，而引起密接不良狀況的問題，係以，如請求項2所記載的，設置有用於將積層薄膜予以半切時，不使切斷碎片掉落至貼附基板上的防止切斷碎片落 下的蓋件，來予以解決。

又，在剝離保護薄膜時由於剝離帶電而產生靜電，因為靜電而使浮遊異物附著在光阻劑面的問題以及由於在刀刃部使保護薄膜滑動，因為摩擦帶電而產生的靜電，使得光阻劑面上附著浮遊異物的問題，係以，如請求項3所記載的，將保護薄膜予以剝離的刀刃部，係以導電性部件所構成，並具有將保護薄膜剝離時等所產生的靜電，引導至框體接地的機構，來予以解決。

又，對於以下問題：未進行積層動作的待機中的狀態下，由於係假設壓接在基板上，而在光阻劑貼附的前端部露出的狀態下待機，該部位由於異物的附著以及吸濕等，使得光阻劑表面變質，因此必須進行將露出的光阻劑部分予以切斷除去的作業，而該作業，係在自動運轉生產線上停止自動運轉，而實施人工作業，而產生生產效率降低之問題，係以，如請求項4所記載的，在未進行積層動作的待機中的狀態下，貼附於下個基板的積層薄膜的保護薄膜剝離，在下個基板被投入之前不予以實施，而不使光阻劑面等的貼附面露出，來予以解決。

本發明，係具有在基板上形成微細圖形的積層製程中，減低製品的不良狀況的功效。

1.減低不良狀況的內容

(1)防止成為曝光障礙的積層薄膜的微細損傷

(2)防止引起光阻劑密接不良的積層薄膜切斷碎片混入

(3)藉由事先進行半切切斷而使薄膜保持張力均一化並防止皺折產生

(4)藉由除去靜電，防止引起光阻劑密接不良的微小異物的附著

(5)由於在基板待機中，不使光阻劑露出，可防止異物附著以及變質

2.其他的功效

由於薄膜搬運以及薄膜保持上不使用吸附機構，可容易地將此裝置放在真空室，而構成真空中的積層裝置。此真空積層裝置，可防止在大氣中積層時混入的微小氣泡(micro void)，而有益於減低形成微細圖形時的不良狀況。

1‧‧‧基板投入運送帶部(搬運手段)

2‧‧‧薄膜積層部

3‧‧‧基板搬出運送帶部(搬運手段)

4a、4b、4c‧‧‧基板

5‧‧‧基板檢測感測器

6‧‧‧基板前端位置定位感測器

7‧‧‧運送帶輥筒旋轉檢測器

8‧‧‧薄膜捲出單元

9‧‧‧積層薄膜

10‧‧‧半切單元

11‧‧‧切割刀承受件

12‧‧‧防止切斷碎片落下蓋件

13‧‧‧薄膜拉出調整單元(薄膜長度調整機構)

14‧‧‧刀刃部

15‧‧‧積層薄膜前端

16‧‧‧保護薄膜

17‧‧‧保護薄膜運送輥

18‧‧‧輥筒驅動用伺服馬達

19‧‧‧保護薄膜捲取單元

20‧‧‧積層輥

21‧‧‧積層完成的積層薄膜

[圖1]係顯示本發明的積層裝置的側面說明圖。

[圖2]係顯示本發明的積層裝置的積層動作開始時的說明圖。

[圖3]係顯示本發明的積層裝置的積層動作途中的說明圖。

[圖4]係顯示本發明的積層裝置的積層動作結束前的說明圖。

[用以實施發明的型態]

以下，將用以實施本發明的積層裝置的型態依據圖式進行說明。

圖1係顯示該型態的積層裝置的側面圖，係顯示在基板兩面將積層薄膜進行積層的型態，在薄膜積層部2，係顯示積層之前的型態。

裝置的構成，係以基板投入運送帶部1、薄膜積層部2、基板搬出運送帶部3以及控制此等的未圖示的控制裝置所構成。此外，薄膜積層部2由於係上下對稱，故省略下方側的符號。

圖1中，基板4a係從左方以前製程的搬運運送帶等進行搬入，藉由未圖示的基板整列裝置等，配合積層薄膜9的薄膜寬度而在基板寬度方向整頓排列。在基板投入運送帶部1，測量被投入的基板4a的長度。

此目的，係為了在積層前，檢測基板4a的長度，藉由該資訊而決定積層薄膜貼附長度，並在將積層薄膜9積層之前以半切單元10以及切割刀承受件11予以半切切斷之故。

又，基板4a前端的積層位置的停止，係為了將積層薄膜貼附在所指定的貼附位置上而以未圖示的控制裝置來 予以設定。

在圖1的薄膜積層部2，積層薄膜9被從薄膜捲出單元8以保護薄膜運送輥17拉出，而藉由保護薄膜16的進給來搬運積層薄膜9。

半切單元10以及切割刀承受件11，係留下積層薄膜9的保護薄膜16地，切斷基底薄膜以及光阻劑成為因應所投入的基板4a的貼附長度的長度。如此並非將積層薄膜的全部的厚度都切斷，而是留下半切單元10的相反側的保護薄膜地進行切斷故稱之為半切。

於此，係做成為將積層薄膜9予以半切時所產生的切斷碎片，以設於下部的防止切斷碎片落下蓋件12來予以回收，而不使其落下於積層輥20的貼附部的構造。又，所回收的切斷碎片，亦可以抽吸來進行自動廢棄。

在刀刃部14，係藉由將保護薄膜16折返成銳角，而將貼合於基板4b的將保護薄膜剝離後的積層薄膜前端15拉出。

該刀刃部14的材質，係為了將搬運處理積層薄膜9或是剝離保護薄膜時所產生的靜電去除，而使用導電性的部件，並做成以配線連接框體接地，而讓靜電流走的構造。此外，藉由併用市售的除靜電棒地進行設置，可更加提升除靜電效果。

將位置定位在積層位置的基板4b和積層薄膜前端15以積層輥20的未圖示的夾持機構進行夾持，並以未圖示的旋轉驅動機構進行熱壓接同時積層。此時，積層 薄膜9，係藉由積層輥20的旋轉驅動而被拉出。

又，薄膜捲出單元8，係以扭矩馬達等對薄膜捲出軸產生制動扭矩，使積層時的積層薄膜的保持張力最佳化。

又，保護薄膜16的捲取，係以保護薄膜運送輥17將保護薄膜16拉出，並以保護薄膜捲取單元19捲取進行回收。此保護薄膜運送速度，係以輥筒驅動用伺服馬達18控制成與積層輥20的積層速度成為同步。

圖1的基板搬出運送帶部3，係以配合積層速度的基板搬出運送帶速度，將貼附有積層完成的積層薄膜21的基板4c接收，並往下個製程的裝置搬出。

[實施例]

為了為運轉做準備，從圖1所示的薄膜捲出單元8將積層薄膜9予以拉出，使積層薄膜9通過各導引輥，然後將積層薄膜9的前端固定於保護薄膜捲取單元19上。

其次以保護薄膜運送輥17，將積層薄膜9予以夾持固定。此時，薄膜拉出調整單元13的輥筒位置，係設定在基板貼附長度最短位置即原點位置，也是輥筒移動的左端位置。

其次以未圖示的扭矩馬達等對薄膜捲出單元8以及保護薄膜捲取單元19，往對積層薄膜9施加保持張力的方向，給予旋轉扭矩。

其次以半切單元10以及切割刀承受件11，留下積層 薄膜9的保護薄膜地將半切單元10側的基底薄膜以及光阻劑層予以半切。

其次將保護薄膜運送輥17用輥筒驅動用伺服馬達18使其旋轉驅動而將積層薄膜9拉出，以刀刃部14的前端，與積層薄膜前端15成為一致的方式，用輥筒驅動用伺服馬達18將積層薄膜9予以拉出。

藉由以上的動作，完成了將積層薄膜9進行積層的準備。

運轉開始時，從圖1的左側投入基板4a，以基板檢測感測器5檢測基板4a的前端以及後端，其間的基板4a的基板長度，係以運送帶輥筒旋轉檢測器7的旋轉量與運送帶輥筒徑的累計來檢測。以該基板4a的長度，來決定積層薄膜9的貼附長度，以該貼附長度使薄膜拉出調整單元13的輥筒位置從原點移動，來決定半切位置。作為薄膜拉出調整單元13的驅動實施例，可將未圖示的輥筒兩側以導引軌道支持，以滾珠螺桿和脈衝馬達或伺服馬達來進行控制。

從基板投入運送帶部1的基板4a往薄膜積層部2移動的基板4b，在基板投入運送帶部1往右方前進，以基板前端位置定位感測器6檢測基板前端，從該位置用運送帶輥筒旋轉檢測器7，以在與積層薄膜前端15的貼合位置使基板4b停止的方式進行控制。

圖2，係顯示積層開始時的狀態。

使用未圖示的氣缸等，使積層輥20的上下輥，在積 層薄膜前端15的位置將基板4b包夾，以積層輥20加以夾持，在夾持的狀態下旋轉驅動積層輥20。旋轉驅動源，係使用未圖示的伺服馬達或速度控制馬達等，而開始積層動作。

圖3，係顯示基板4b的積層途中的狀態。

積層條件，係隨著基板厚度與積層薄膜的特性而有所不同，但一般而言積層輥20的橡膠表面，係加熱至積層薄膜9的製造商建議條件的約110℃，以加壓力約0.3MPa，速度約3m/min地將積層薄膜進行積層。

於此，以薄膜捲出單元8控制薄膜保持張力，積層薄膜9的薄膜保持張力一定化係重要的積層條件。薄膜保持張力，係隨著積層薄膜9的寬度以及厚度等而有所不同，但一般的薄膜保持張力的最佳值，係以約9.8N/薄膜500mm寬為基準。

作為微細圖形形成的積層條件的薄膜保持張力的實施例，薄膜捲出單元8的薄膜捲徑，由於積層薄膜9的消費，捲徑會逐漸變小，所以如果控制薄膜捲出單元8的扭矩馬達等的扭矩固定的話，隨著捲徑變小，作用於積層薄膜9的薄膜保持張力會增加。

因此，以超音波感測器或光電感測器等測定薄膜捲徑，使作用於薄膜捲出單元8的扭矩，係隨著捲徑變小而與積層薄膜9的捲徑成比例地減少的方式進行控制。

圖4，係顯示基板4b的積層結束前的狀態。

以積層輥20將積層結束的積層薄膜21進行貼附，藉 著以基板4a的長度進行設定的積層薄膜貼附長度，在積層終端位置放開積層輥20的夾持，結束積層動作。

於此結束積層動作時，積層薄膜前端15，係控制保護薄膜運送輥17的旋轉而在刀刃部14的前端使薄膜停止流動。實施方法，係相對於到刀刃部14的前端與到積層輥20的夾持位置為止的一定距離，將保護薄膜運送輥17的旋轉量以輥筒驅動用伺服馬達18來進行控制。

於圖1，係在其次投入的基板4b抵達於積層位置時，使輥筒驅動用伺服馬達18旋轉驅動，將積層薄膜前端15送出至積層位置，與上述同樣地開始積層。

以上，針對本發明的薄膜的積層裝置，依據其實施例而進行了說明，但本發明並不限定於上記實施例所記載的構成，在不脫離其宗旨的範圍內可對其構成加以適當變更。

[產業上的利用可能性]

本發明的薄膜的積層裝置，由於可防止成為曝光障礙的積層薄膜的微細損傷，而在基板的形成微細圖形的積層製程中，具有減低製品的不良狀況的特性，因此可合適地使用於用來在印刷基板的基板表面貼附形成圖形用的感光性乾薄膜等的積層薄膜的薄膜的積層用途上。

1‧‧‧基板投入運送帶部(搬運手段)

2‧‧‧薄膜積層部

3‧‧‧基板搬出運送帶部(搬運手段)

4a、4b、4c‧‧‧基板

5‧‧‧基板檢測感測器

6‧‧‧基板前端位置定位感測器

7‧‧‧運送帶輥筒旋轉檢測器

8‧‧‧薄膜捲出單元

9‧‧‧積層薄膜

10‧‧‧半切單元

11‧‧‧切割刀承受件

12‧‧‧防止切斷碎片落下蓋件

13‧‧‧薄膜拉出調整單元(薄膜長度調整機構)

14‧‧‧刀刃部

15‧‧‧積層薄膜前端

16‧‧‧保護薄膜

17‧‧‧保護薄膜運送輥

18‧‧‧輥筒驅動用伺服馬達

19‧‧‧保護薄膜捲取單元

20‧‧‧積層輥

21‧‧‧積層完成的積層薄膜

Claims (4)

1. 一種薄膜的積層裝置，係具備基板的搬運手段，並將積層薄膜的保護薄膜予以剝離後，貼附於基板的薄膜的積層裝置，其特徵為：為了在積層前測量基板的長度，而因應所投入的基板的長度，使薄膜貼附長度變化，在刀刃部和半切位置之間，具備因應基板的長度而使薄膜貼附長度變化的薄膜長度調整機構，藉由該薄膜長度調整機構將積層薄膜在基板貼附長度1張分量的位置進行積層前予以半切，將連續的保護薄膜，藉由薄膜搬運手段，直到設於積層輥附近的刀刃部，不從積層薄膜剝離保護薄膜地進行搬運。
2. 如請求項1所記載的薄膜的積層裝置，其中，設置有防止切斷碎片落下的蓋件，用於將積層薄膜予以半切時，不使切斷碎片掉落至貼附基板上。
3. 如請求項1或2所記載的薄膜的積層裝置，其中，將保護薄膜予以剝離的刀刃部，係以導電性部件所構成，並具有將保護薄膜剝離時等所產生的靜電，引導至框體接地的機構。
4. 如請求項1、2或3所記載的薄膜的積層裝置，其中，在未進行積層動作的待機中的狀態下，貼附於下個基板的積層薄膜的保護薄膜剝離，在下個基板被投入之前不予以實施，而不使光阻劑面等的貼附面露出。