JP2004043848A - Tape for connecting substrate, and method for etching substrate - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板やリードフレーム等に用いられる基板のエッチング方法に関し、特に搬送手段により搬送される複数の基板の上面側を均一にエッチングすることができる方法およびそれに用いられる基板接続用テープに関する。
【0002】
【従来の技術】
多数のプリント基板を連続的に効率よくエッチングする方法として、例えばローラコンベア等の搬送手段によりプリント基板を水平に搬送し、平行に配列されたスプレー管群でエッチング液をその表面にスプレーする方法が採用されている。そしてプリント基板の片面をエッチングする場合は、搬送されるプリント基板の上方または下方のいずれかにエッチング液のスプレー管群を配列する。また、両面を同時にエッチングする場合は上方および下方の両方にスプレー管群を配列する。
【0003】
このようなエッチング方法において、水平に搬送されるプリント基板の上方におけるスプレー管群の各ノズルよりスプレーされたエッチング液は、プリント基板の上表面を流れて周辺部から下方へ流下するが、その際プリント基板の上表面の中央部は周辺部よりエッチング液の滞留を生じやすいので、スプレーされたエッチング液が反応面に作用しにくいものである。そのためプリント基板の中央部におけるエッチング速度が周辺部より低下し、均一なエッチングを行うことが困難になり、それがプリント基板のファイン化を妨げる大きな原因になっているのである。
【0004】
この問題を解決するため、プリント基板に衝突するエッチング液の接触圧力を均一にするのではなく、その搬送方向に対して直角方向の周辺部より中間部に衝突するエッチング液の圧力を高くし、プリント基板の中間部から周辺部へのエッチング液の流れを円滑にする方法が知られている。そしてそれを実現する装置の1例として、プリント基板の搬送方向と直角方向に並んだ各スプレーのノズル長を列の両端側より中間部を大とするように構成し、中間部のスプレー管のノズルをプリント基板の上表面に近づけ、プリント基板の中間部に衝突するエッチング液の接触圧力を周辺部より高くする方法が知られている。
【0005】
しかしながら、プリント基板の搬送方法に対して直角方向の中間部に衝突するエッチング液の接触圧力を周辺部よる大きくするだけでは、プリント基板の搬送方向に対して直角方向の不均一なエッチング現象は制御できるが、プリント基板の搬送方向に不均一なエッチング現象を解決するまでには至らない。
【0006】
これを解消すべく、搬送方向の両縁部が中心部よりもエッチングされ易くするように、特許第3108750号として提案されている。これは、プリント基板の搬送に同期して、搬送方向のスプレー管の噴射量を変化させ、常にプリント基板の中央部の噴射圧力を搬送方向両端部よりも大きく制御するものである。ところが、このような制御はその装置が複雑となると共に、故障を起こしやすいという欠点がある。
【0007】
さらに、帯状の基板接続用テープで基板の縁部同士を連結しエッチングおよびレジスト除去をするエッチングの方法が特願2001−019596号に提案されている。この方法によると、プリント基板上面のエッチング液は搬送方向に対して直角方向にのみ流下するため、搬送方向に不均一なエッチング現象が明らかに抑制できるが、搬送中の引っ張り応力に耐えうるほど十分な強度を有する基板接続用テープが必要であった。これを解消すべく、本発明人は、特願2002−156023号、同2002−162416号に基板接続用テープを提案したが、エッチングの搬送距離が長かったり、搬送ロールと基板の接触部分が多かったりした場合には、搬送中の引っ張り応力が非常に大きくなるため、基板接続用テープが伸びや切断が生じ、結果として搬送ロールの汚染や基板のジャムが発生する問題が生じた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、複数の基板を連結して搬送しながらエッチングする際に、エッチング部において基板の分離が起きない強度を有する基板接続用テープを提供し、複数の基板の上面側の搬送方向のエッチング不均一現象を解消することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決する本発明の基板接続用テープは、少なくとも、(A)エッチング液に溶解する層と、(B)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層と、(C)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層、が積層されてなる。
【0010】
以下、(A)エッチング液に溶解する層を、「(A)エッチング溶解層」と略す。(A)エッチング溶解層は、引っ張り強度が非常に大きく伸びや切断が生じにくく、基板を接続してからエッチング部の途中まで基板を確実に接続する役割を担う。そして、エッチング部の途中で(A)エッチング溶解層はすべて除去される。
【0011】
このような(A)エッチング溶解層としては、一般的にエッチング液は酸性液であるので、金属層が好適に使用でき、さらに銅の配線回路を形成するためのプリント基板であったら、回路となる金属と溶解性を同じくした方が簡便であるため、銅が好適に使用できる。例えば、リードフレームをエッチングする場合であったら、同様な理由でリードフレーム用合金が好適に使用できる。
【0012】
以下、(B)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層を、「(B)耐エッチング層」と略す。(B)耐エッチング層は、少なくともエッチング液に対して溶解または膨潤しない性質を有し、またそれらのスプレー圧に耐えうる強度を有する。(A)エッチング溶解層がエッチング部の途中で溶解除去されたのちから、レジスト除去部で基板接続用テープが完全に除去される間に、基板を確実に接続する役割を担う。
【0013】
このような(B)耐エッチング層としては、例えば硬化したレジストフィルムが好適に使用できる。また、カルボン酸基や水酸基を有する強アルカリ溶解性フィルム等が好適に使用できる。
【0014】
以下、(C)少なくともレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層を、「(C))粘着性層」と略す。(C)粘着性層は、基板接続用テープと基板を接着する役割を担い、エッチングが終了して不要となった際にレジスト除去部で速やかに除去される。
【0015】
このような(C)粘着性層としては、例えばアクリル樹脂であれば分子設計および合成が容易となり好適に使用でき、また、未硬化のレジストフィルムであれば、粘着性およびレジスト除去性を有するため好適に使用できる。
【0016】
上記基板接続用テープを用いてエッチングする方法は、搬送手段で水平に搬送される複数の基板をエッチングする方法において、上記の基板接続用テープで隣り合う各基板の搬送方向の縁部同士を互いに連結し、その連結された状態の各基板を搬送手段により搬送しながら少なくともエッチングおよびレジスト除去を行い、レジスト除去で基板接続用テープを除去して各基板を分離するものであり、このエッチング方法によって、均一なエッチングが達成できる。
【0017】
上記の基板接続用テープで隣り合う各基板の搬送方向の縁部同士を互いに連結し、その連結された状態の各基板を搬送手段により搬送しながら、現像を実施し、次にエッチングおよびレジスト除去を行い、レジスト除去で基板接続用テープを除去して各基板を分離することにおいても、均一なエッチングが達成できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の基板接続用テープおよび基板のエッチング方法について詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明の基板接続用テープ1の断面図である。図1のように、基板接続用テープ1は、(A)エッチング溶解層と、(B)耐エッチング層と、(C)粘着性層、が積層されてなる。基板接続用テープ1は、基板を連結させることができ、搬送中の引っ張り応力等に耐えうる強度を持っている必要がある。
【0020】
本発明の基板接続用テープ1を基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態の断面図を図2および図3に示す。例えば、図2に示すように、隣り合う各基板4の縁部同士を基板4の両面から基板接続用テープ1がまたがった形で、(C)粘着性層が基板4に接するように基板接続用テープ1を貼り付けて、各基板4を連結する。また、図3に示すように、基板4の片側のみから貼り付けることによって基板を連結しても良い。基板4の縁部と基板接続用テープ1が接する搬送方向の長さ(L1およびL2)は、基板4上に描かれる回路パターンの領域に基板接続用テープ1が重ならない程度に短くし、さらに、基板4同士がエッチング液噴出圧力や搬送中の引っ張り応力に耐えうる程度に長くする必要がある。L1とL2の距離は同一でなくてもよい。また、基板間距離L3の長さも、基板4同士がエッチング液噴出圧力や搬送中の引っ張り応力に耐え、基板4同士をエッチング部において分離せず、エッチング部およびレジスト除去部においてジャムせず、基板4を貼り付ける際に簡便な距離にすることが必要である。なお、ここでは、2つの例を挙げて基板接続用テープ1を基板4に貼り付けた状態を示したが、基板を接続して、エッチングのスプレー圧や引っ張り応力に耐え、回路パターンの領域に不良を発生させない貼り付け方であればどのような状態に貼り付けてもよい。
【0021】
基板接続用テープ1を図2または図3のように基板縁部に貼り付け、基板4を連結した状態を上方からみた概念図を図4示す。隣り合う各基板4の縁部同士を帯状の基板接続用テープ1がまたがった形で連結される。基板接続用テープ1は基板4を連結しエッチング液の搬送方向の流下を妨げる働きをするため、基板4間に液が流れないように、図4のように基板間空隙を完全に塞ぐことが最も好ましく、基板接続用テープ1の長さ(L4)を基板4の搬送方向に対して直角方向の長さ(L5)と同一以上にすることが好ましい。また、図4のようにL4をL5にくらべて、少し短くしても、基板搬送方向への流下がほとんど起こらなければ良好にエッチングができる。
【0022】
基板接続用テープ1を基板4に貼り付ける方法は、基板4同士を確実に接続できればいずれの方法、装置を用いてもよいが、例えば、特願2001−019596号に記載されている基板連結部等を使用することができる。
【0023】
エッチングする前に例えば図2〜4に示した様に基板接続用フィルム1を基板4縁部に貼り付け、基板4上面のエッチング液を搬送方向に対して直角方向にのみ流下させることによって、搬送方向に不均一なエッチング現象を抑制できる。そして、エッチングが終了して不要となった基板接続用フィルム1は、レジスト除去部において除去され基板4が分離することで、通常の枚葉基板を取り扱う装置によって処理できる。
【0024】
次に、本発明の基板接続用テープ1に係わる、(A)エッチング溶解層と、(B)耐エッチング層と、(C)粘着性層、について詳細に説明する。
【0025】
(A)エッチング溶解層は、十分な引っ張り強度を有しており、エッチング液に対して速やかに溶解または膨潤する性質を有し、エッチング部の通過するまでにすべて溶解除去できれば何れであってもよい。例えば、銅、銀、アルミニウム、ステンレス、ニクロム、鉄、及びタングステン等の金属材料、銅、鉄、クロム、亜鉛、スズ等からなる合金等が挙げられる。(A)エッチング溶解層の厚みは、1〜200μmが好ましく、さらに良好にエッチングを行うためには、エッチングする基板によって材質や厚みを設定することが望ましい。例えば、18μmの銅箔の銅張積層板を用いる場合には、18μm厚の銅箔もしくはそれ以下の厚さの銅箔が好適に使用できる。また、使用する基板4がリードフレームであったら、リードフレーム用合金を用いることが好ましい。
【0026】
(B)耐エッチング層は、エッチング液に対して溶解または膨潤しない性質を有し、またそれらのスプレー圧に耐えうる強度で、またレジスト除去液に溶解または膨潤する性質をもつ。例えば、レジストフィルムのマイラーフィルムと保護フィルムを剥離した感光層を熱もしくは紫外線照射によって硬化させたレジストフィルム、液状フォトレジストを塗布および乾燥後、熱もしくは紫外線照射によって硬化させたフィルム等が挙げられる。また、カルボン酸基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有する、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等からなる強アルカリに溶解するフィルムやポリビニルアルコール等が挙げられる。これらは、基板接続用テープ1で連結した基板4がエッチングの負荷が与えられても、連結した状態を保持する役割を担い、エッチングが終了して不要となった際には、レジスト除去液に溶解または膨潤する性質を有し、速やかに基板4上から除去される。これら耐エッチング層2の厚みは、薄すぎると強度に劣り厚すぎるとエッチング液流れの堰となるため、1〜200μmが好ましい。上記に記載のように、硬化したレジストフィルムを使用することで、簡易に基板接続用テープ1が作製でき好適である。
【0027】
(C)粘着性層は、基板接続用テープ1と基板4を接着できる粘着性を有し、レジスト除去液に溶解または膨潤して、レジスト除去の際に速やかに基板4から除去できればよい。必要であれば、加熱することで粘着性を増加させてもよい。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等を主成分とする粘着樹脂が挙げられる。それらの粘着樹脂には、レジスト除去液に溶解または膨潤する必要があるため、カルボン酸基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有するモノマーを含有する。粘着樹脂の具体例としては、スチレン/マレイン酸モノアルキルエステル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、スチレン/メタクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸エステル/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/メタクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸/メタクリル酸エステル共重合体、安息香酸ビニル/アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等とカルボン酸含有単量体との共重合体等が挙げられる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチルフタレート、o−トルエンスルホン酸アミド、p−トルエンスルホン酸アミド、クエン酸トリブチル、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル等の可塑剤が含有してもよい。また、視認性を向上させるため、染料や顔料を含有してもよい。
【0028】
また、(C)粘着性層として、レジストフィルムのマイラーフィルムと保護フィルムを剥離した未硬化の感光層からなるレジストフィルムを使用しても良い。一般的なレジストフィルムとしては例えばデュポンMRCドライフィルム株式会社のリストン、日立化成工業株式会社のフォテック、旭化成株式会社のサンフォート等を使用することができる。
【0029】
次に、本発明のエッチング方法を詳細に説明する。図5は本発明のエッチング方法を実施するプロセスフロー図である。なお、この例はプリント基板5の表裏に導体パターンの形成を行うものである。
【0030】
図5において、5は基板4に一連の各処理を施すべく基板4を水平方向に搬送する搬送手段、6は搬送される基板4相互をそれらの縁部同士で連結する基板連結部6で、現像部8で現像された後に基板4相互を連結するようにしてある。基板連結部6によって連結された後に、エッチング部9にてエッチング処理が行われ、その水洗後に、レジスト除去部10によってレジスト除去が行われるのである。なお、図には示していないが、基板連結部6を現像部8の前の工程にしても、基板接続用テープ1が現像液に対して溶解しないため、基板搬送速度が現像部8とエッチング部9が同一となること以外は特に問題ない。
【0031】
エンドレスに構成されたローラコンベア等の搬送手段5は、その上面に複数の基板4を連続的に矢印の方向に向かって水平に搬送する。接続前の各基板4は露光部7で露光され、現像部8で基板4上にレジストパターンが形成される。次いで、基板4は基板連結部6中に搬送される前または途中においておおよそL3の長さの間隔で順に押し詰められ、そして基板連結部6を通過する間に隣接する基板4の搬送方向の両縁部間に基板接続用テープ1がまたがるように(図2〜4のように)貼り付けられ、基板4が連結されて細長い連続体を形成する。
【0032】
このように接続された各基板4は、接続された状態でエッチング部9に搬送され、そこでレジストパターンの存在しない部分がエッチング液で除去されると共に基板接続用テープ1の(A)エッチング溶解層が除去される。エッチング液は上下に平行に配列されたスプレー管群12のノズルから基板4の表裏面にスプレーされ、スプレーされたエッチング液は液溜めに落下し、ポンプでスプレー管群12に循環される。塩化第二鉄、塩化第二銅などのエッチング液が一般的に使用される。
【0033】
エッチング部9でエッチングされた各基板4は、(B)耐エッチング層と(C)粘着性層のみによって連続体を形成した状態のまま次のレジスト除去部10に進む。レジスト除去部10に進んだ基板4は、レジスト除去液で上下からスプレーされ、不要となったレジストパターンが除去されると共に基板接続用テープ1が除去される。すなわちレジスト除去部10の上下にスプレー管群13が平行に配列され、それらのノズルから基板4の表裏面にレジスト除去液がスプレーされる。スプレーされたレジスト除去液は下方に設けられた液溜めに落下し、ポンプを設けた循環配管でスプレー管群13に循環される。レジスト除去液は一般的に市販されているレジスト除去液を使用するか、2〜3質量%水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液を30〜60℃に加温して使用する。また、必要に応じて、ケイ酸アルカリ金属塩、アルカリ金属水酸化物、リン酸および炭酸アルカリ金属塩、リン酸および炭酸アンモニウム塩等の無機塩基性化合物の水溶液、エタノールアミン類、エチレンジアミン、プロパンジアミン類、トリエチレンテトラミン、モルホリン、等の有機塩基性溶剤等を必要な温度に加温して用いることができる。また、メチルエチルケトン、ジオキサン、メタノール、エタノール、プロパノール、メチルピロリドン等の有機溶剤を使用することもできる。
【0034】
本発明に係わる基板4とは、プリント基板またはリードフレーム用基板が挙げられる。プリント基板であれば、フレキシブル基板、リジッド基板に分類され、フレキシブル基板は通常がポリエステルやポリイミドが絶縁材料として用いられ、その他にもアラミド、ポリエステル−エポキシベースが用いられている。フレキシブル基板の絶縁層の厚さは13μm〜125μm程度で、その両面もしくは片面に1〜35μm程度の銅箔が設けられており、非常に可撓性があるためエッチングの際にたわみが多く、本発明のエッチング方法が好適に使用される。また、リジッド基板であったら、紙基材またはガラス基材にエポキシ樹脂またはフェノール樹脂等を浸漬させた絶縁性基板を必要枚数重ね、その片面もしくは両面に金属箔を載せ、加熱、加圧して積層されたものが挙げられる。また、内層配線パターン加工後、プリプレグ、金属箔等を積層して作製する多層用のシールド板、またスルーホールやビアホールを有する多層板も挙げられる。厚さは60μmから3.2mm程度であり、プリント基板としての最終使用形態により、その材質と厚さが選定される。これらプリント基板は、例えば「プリント回路技術便覧−第二版−」((社)プリント回路学会編、日刊工業新聞社発刊)や「多層プリント回路ハンドブック」(J.A.スカーレット編、(株)近代化学社発刊)に記載されているものを使用することができる。リードフレーム用基板であれば、銅、鉄、クロム、亜鉛、スズ等からなる合金板等が挙げられる。
【0035】
【実施例】
以下本発明を実施例により詳説するが、本発明はその主旨を超えない限り、下記実施例に限定されるものではない。
【0036】
実施例1
18μm銅箔((株)日鉱マテリアルズ製)に、保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を貼り付け、30mm×510mmの帯状に切断したのち紫外線を照射して、レジストフィルムを硬化させ、マイラーフィルムを剥離した。次に、再び保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を、上記の硬化したレジストフィルム層に貼り付け、基板接続用テープを作製した。
【0037】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、100μmのラインアンドスペースを有する画像が3×4の12面づけの構成のマスクフィルムを用いて露光を実施した。次に、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0038】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製したマイラーフィルム剥離済みの基板接続用テープを基板縁部同士に、50℃に加温した熱ロールを加圧することにより両面に貼り付け、図2に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0039】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)でエッチング処理を行った。エッチング処理を終了しても、基板接続用テープの切断、基板のジャムはみられなかった。次に、3質量%水酸化ナトリウム水溶液によってレジスト除去を施した。
【0040】
レジスト除去が終了した各基板には、基板接続用テープの残存物が確認されず、基板接続用テープはすべて除去されており、分離した各基板がすべてジャムなく受け取り部まで到達した。
【0041】
このようにエッチングを終了した基板について、マスク上で100μmに相当する画線の線幅をエッチングに於ける上方の面について1基板あたり12カ所測定し、各基板について線幅の誤差(最大線幅−最小線幅)の最大値を求め、処理した10枚の基板でその最大値の平均を求めたところ7.0μmであった。
【0042】
実施例2
18μm銅箔((株)日鉱マテリアルズ製)に、保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を貼り付け、30mm×510mmの帯状に切断したのち紫外線を照射して、レジストフィルムを硬化させ、マイラーフィルムを剥離した。次に、硬化したレジストフィルム層上に、2−エチルへキシルアクリレート/メタアクリル酸共重合体(質量比:8/2、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶剤、固形分35質量%)を塗布および乾燥を行い、基板接続用テープを作製した。
【0043】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、100μmのラインアンドスペースを有する画像が3×4の12面づけの構成のマスクフィルムを用いて露光を実施した。次に、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0044】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製した基板接続用テープを基板縁部同士に、加圧ロールにより片面に貼り付け、図3に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0045】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)でエッチング処理を行った。エッチング処理を終了しても、基板接続用テープの切断、基板のジャムはみられなかった。次に、3質量%水酸化ナトリウム水溶液によってレジスト除去を施した。
【0046】
レジスト除去が終了した各基板には、基板接続用テープの残存物が確認されず、基板接続用テープはすべて除去されており、分離した各基板がすべてジャムなく受け取り部まで到達した。
【0047】
このようにエッチングを終了した基板について、マスク上で100μmに相当する画線の線幅をエッチングに於ける上方の面について1基板あたり12カ所測定し、各基板について線幅の誤差(最大線幅−最小線幅)の最大値を求め、処理した10枚の基板でその最大値の平均を求めたところ7.0μmであった。
【0048】
比較例1
10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、100μmのラインアンドスペースを有する画像が3×4の12面づけの構成のマスクテープを用いて露光を実施した。次に、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像処理を行って、未硬化領域のドライフィルムを除去し、レジストパターンを形成した。次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)でエッチング処理を行った。次に、レジスト除去(40℃、3質量%の水酸化ナトリウム水溶液)を施した。なお、基板接続用テープは使用せず、基板を連結しなかった。
【0049】
このようにエッチングを終了した基板について、マスク上で100μmに相当する画線の線幅をエッチングに於ける上方の面について1基板あたり12カ所測定し、各基板について線幅の誤差(最大線幅−最小線幅)の最大値を求め、処理した10枚の基板でその最大値の平均を求めたところ17.0μmであった。基板を連結させた場合に比べて誤差が大きかった。
【0050】
比較例2
18μm銅箔((株)日鉱マテリアルズ製)に、保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を貼り付け、30mm×510mmの帯状に切断した(B)耐エッチング層を有さない基板接続用テープを作製した。
【0051】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、回路パターンを露光し、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0052】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製したマイラーフィルム剥離済み(B)耐エッチング層を有さないの基板接続用テープを基板縁部同士に、50℃に加温した熱ロールを加圧することにより両面に貼り付け、図2に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0053】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)で35μmの銅箔が処理できる設定でエッチング処理を行った。エッチング処理が終了したところ、一部上記基板接続用テープが切断し基板が分離し基板のジャムが発生した。結果、良好なプリント基板は得られなかった。
【0054】
比較例3
保護フィルムを剥離したレジストフィルム(日立化成工業(株)製、38μm厚)を30mm×510mmの帯状に切断した基板接続用テープを作製した。
【0055】
一方、10枚の両面銅張積層板(面積340mm×510mm、銅箔厚35μm、基材厚み0.2mm)に回路形成用のドライフィルムをラミネートし、回路パターンを露光し、マイラーフィルムを剥離したのち、アルカリ現像を実施して、レジストパターンを形成した。
【0056】
レジストパターン形成後の基板を510mm側が隣合うように隣接して、上記で作製したマイラーフィルム剥離済み基板接続用テープを基板縁部同士に、50℃に加温した熱ロールを加圧することにより両面に貼り付け、図2に示したように、基板接続用テープによって10枚の基板を連結した。
【0057】
次に、塩化第二鉄溶液(40℃、スプレー圧:3.0kg/cm2)で35μmの銅箔が処理できる設定でエッチング処理を行った。エッチング処理が終了したところ、一部上記基板接続用テープが切断し基板が分離し基板のジャムが発生した。結果、良好なプリント基板は得られなかった。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明の基板接続用テープおよびそれを用いたエッチング方法によって、複数の基板を連結して搬送しながらエッチングする際に、エッチング部において基板の分離が起きない強度を有する基板接続用テープを提供し、複数基板の上面側の搬送方向のエッチング不均一現象を解消するエッチングが提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基板接続用テープの断面図。
【図2】基板接続用テープを基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態の断面図。
【図3】基板接続用テープを基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態の断面図。
【図4】基板接続用テープを基板縁部に貼り付け、基板を連結した状態を上方からみた概念図。
【図5】本発明のエッチング方法を実施するプロセスフロー図。
【符号の説明】
1 基板接続用テープ
A エッチング液に溶解する層
B 少なくともレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層
C 少なくともレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層
4 基板
5 搬送手段
6 基板連結部
7 露光部
8 現像部
9 エッチング部
10 レジスト除去部
11 転写ローラ
12、13 スプレー管群[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for etching a substrate used for a printed circuit board, a lead frame, or the like, and more particularly, to a method capable of uniformly etching the upper surface side of a plurality of substrates conveyed by conveyance means, and a substrate connecting tape used for the method. .
[0002]
[Prior art]
As a method of continuously and efficiently etching a large number of printed circuit boards, for example, a method in which a printed circuit board is horizontally conveyed by a conveying means such as a roller conveyor and an etchant is sprayed on the surface thereof with a group of spray tubes arranged in parallel. Has been adopted. When etching one side of the printed circuit board, a spray tube group of an etching solution is arranged above or below the printed circuit board to be conveyed. When both sides are etched at the same time, spray tube groups are arranged both above and below.
[0003]
In such an etching method, the etchant sprayed from each nozzle of the spray tube group above the horizontally conveyed printed circuit board flows on the upper surface of the printed circuit board and flows downward from the peripheral portion. Since the etchant is more likely to stay in the central portion of the upper surface of the printed board than in the peripheral portion, the sprayed etchant is less likely to act on the reaction surface. Therefore, the etching rate at the central portion of the printed circuit board is lower than that at the peripheral portion, and it is difficult to perform uniform etching, which is a major factor that hinders fineness of the printed circuit board.
[0004]
In order to solve this problem, instead of making the contact pressure of the etching liquid that collides with the printed circuit board uniform, the pressure of the etching liquid that collides with the intermediate part from the peripheral part in the direction perpendicular to the transport direction is increased, 2. Description of the Related Art There is known a method for smoothing a flow of an etching solution from an intermediate portion to a peripheral portion of a printed board. As an example of an apparatus for realizing this, the nozzle length of each spray arranged in a direction perpendicular to the direction of transport of the printed circuit board is configured so that the length of the nozzle is larger at the middle than at both ends of the row. There is known a method in which a nozzle is brought closer to the upper surface of a printed circuit board so that the contact pressure of an etching solution colliding with an intermediate portion of the printed circuit board is higher than that of a peripheral portion.
[0005]
However, by merely increasing the contact pressure of the etchant that collides with the middle part in the direction perpendicular to the method of transporting the printed circuit board in the peripheral direction, the uneven etching phenomenon in the direction perpendicular to the direction of transport of the printed circuit board can be controlled. Although it is possible, it is not enough to solve the uneven etching phenomenon in the transport direction of the printed circuit board.
[0006]
To solve this problem, Japanese Patent No. 3108750 proposes that both edges in the transport direction are more easily etched than the center. In this method, the spray amount of the spray tube in the transport direction is changed in synchronization with the transport of the printed circuit board, so that the spray pressure at the center of the printed circuit board is always controlled to be larger than that at both ends in the transport direction. However, such control has the drawback that the device becomes complicated and a failure easily occurs.
[0007]
Further, Japanese Patent Application No. 2001-01596 proposes an etching method in which the edges of the substrates are connected to each other with a strip-shaped substrate connecting tape to perform etching and resist removal. According to this method, the etchant on the upper surface of the printed circuit board flows down only in the direction perpendicular to the transport direction, so that the etching phenomenon uneven in the transport direction can be clearly suppressed, but it is enough to withstand the tensile stress during transport. A substrate connecting tape having high strength was required. In order to solve this problem, the present inventor proposed a substrate connection tape in Japanese Patent Application Nos. 2002-15623 and 2002-162416. However, the conveyance distance of etching is long, and there are many contact portions between the conveyance roll and the substrate. In such a case, the tensile stress during transport becomes extremely large, so that the substrate connecting tape is stretched or cut, and as a result, there is a problem that the transport roll is contaminated and the substrate is jammed.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a substrate connecting tape having a strength that does not cause separation of substrates in an etching portion when etching while connecting and transporting a plurality of substrates, and performing etching in the transport direction on the upper surface side of the plurality of substrates. It is an object to eliminate a non-uniform phenomenon.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The substrate connecting tape of the present invention that solves the above-mentioned problems includes at least (A) a layer soluble in an etching solution, (B) a layer soluble in at least a resist removing solution and having etching resistance, and (C) At least a layer which is dissolved in a resist removing liquid and has tackiness is laminated.
[0010]
Hereinafter, (A) the layer that dissolves in the etching solution is abbreviated as “(A) etching dissolving layer”. (A) The etching dissolution layer has a very high tensile strength and is unlikely to be stretched or cut, and plays a role of reliably connecting the substrate from the connection of the substrate to the middle of the etching portion. Then, in the middle of the etching part, (A) the etching dissolution layer is entirely removed.
[0011]
As the etching solution layer (A), since the etching solution is generally an acidic solution, a metal layer can be suitably used. Further, if a printed circuit board for forming a copper wiring circuit is used, a circuit and a circuit may be used. Since it is simpler to have the same solubility as the metal to be used, copper can be suitably used. For example, if the lead frame is etched, a lead frame alloy can be suitably used for the same reason.
[0012]
Hereinafter, (B) a layer that is at least dissolved in a resist removing liquid and has etching resistance is abbreviated as “(B) etching-resistant layer”. (B) The etching-resistant layer has a property of not dissolving or swelling at least in an etching solution, and has a strength capable of withstanding the spray pressure thereof. (A) After the etching dissolution layer is dissolved and removed in the middle of the etching portion, the resist removing portion plays a role of securely connecting the substrates while the substrate connecting tape is completely removed.
[0013]
As such an (B) etching resistant layer, for example, a cured resist film can be suitably used. Further, a strong alkali-soluble film having a carboxylic acid group or a hydroxyl group can be suitably used.
[0014]
Hereinafter, (C) a layer that is at least dissolved in a resist removal liquid and has adhesiveness is abbreviated as “(C)) adhesive layer”. (C) The adhesive layer plays a role of adhering the substrate connecting tape and the substrate, and is quickly removed by the resist removing portion when the etching is completed and becomes unnecessary.
[0015]
As such an adhesive layer (C), for example, if an acrylic resin is used, molecular design and synthesis become easy and it can be suitably used, and if it is an uncured resist film, it has adhesiveness and resist removal properties. It can be suitably used.
[0016]
The method of etching using the substrate connection tape is a method of etching a plurality of substrates that are horizontally conveyed by the conveyance means, wherein the edges of the adjacent substrates in the conveyance direction with the substrate connection tape are mutually separated. The substrates are connected, and at least etching and resist removal are performed while each substrate in the connected state is transported by the transport means.The substrate connection tape is removed by resist removal to separate each substrate. And uniform etching can be achieved.
[0017]
The edges of the adjacent substrates in the transport direction are connected to each other with the above-described substrate connection tape, and development is performed while the connected substrates are transported by the transport unit, and then etching and resist removal are performed. In addition, uniform etching can be achieved also by separating the substrates by removing the substrate connecting tape by removing the resist.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the substrate connecting tape and the substrate etching method of the present invention will be described in detail.
[0019]
FIG. 1 is a sectional view of a
[0020]
FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing a state in which the
[0021]
FIG. 4 is a conceptual diagram of a state in which the
[0022]
As a method of attaching the
[0023]
Before etching, for example, as shown in FIGS. 2 to 4, the
[0024]
Next, (A) an etching dissolving layer, (B) an etching resistant layer, and (C) an adhesive layer relating to the
[0025]
(A) The etching dissolution layer has a sufficient tensile strength, has a property of rapidly dissolving or swelling in an etching solution, and can be completely dissolved and removed before passing through an etching portion. Good. For example, metal materials such as copper, silver, aluminum, stainless steel, nichrome, iron, and tungsten, and alloys of copper, iron, chromium, zinc, tin, and the like can be given. (A) The thickness of the etching dissolution layer is preferably from 1 to 200 μm, and in order to perform etching more favorably, it is desirable to set the material and thickness according to the substrate to be etched. For example, when a copper-clad laminate of 18 μm copper foil is used, a copper foil having a thickness of 18 μm or less can be suitably used. If the
[0026]
(B) The etching-resistant layer has a property of not dissolving or swelling in an etching solution, a strength enough to withstand the spray pressure thereof, and a property of dissolving or swelling in a resist removing solution. For example, a resist film obtained by curing a photosensitive layer obtained by removing a mylar film and a protective film from a resist film by heat or ultraviolet irradiation, a film formed by applying and drying a liquid photoresist, and then cured by heat or ultraviolet irradiation can be used. In addition, a film or polyvinyl that has a carboxylic acid group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonimide group, and a phosphonic acid group, and is soluble in a strong alkali such as an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, and a phenol resin. Alcohol and the like. These serve to maintain the connected state even when the
[0027]
(C) The adhesive layer only needs to have an adhesive property capable of adhering the substrate-connecting
[0028]
Further, as the (C) adhesive layer, a resist film composed of an uncured photosensitive layer from which a mylar film of a resist film and a protective film have been peeled off may be used. As a general resist film, for example, Liston of DuPont MRC Dry Film Co., Ltd., Photec of Hitachi Chemical Co., Ltd., and Sunfort of Asahi Kasei Corporation can be used.
[0029]
Next, the etching method of the present invention will be described in detail. FIG. 5 is a process flow chart for carrying out the etching method of the present invention. In this example, a conductor pattern is formed on the front and back of the printed circuit board 5.
[0030]
In FIG. 5, reference numeral 5 denotes a transport unit that transports the
[0031]
A transporting means 5 such as an endless roller conveyor continuously transports the plurality of
[0032]
Each of the
[0033]
Each
[0034]
The
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention.
[0036]
Example 1
A 18 μm copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.) was pasted with a resist film (38 μm thick, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) from which the protective film was peeled off, cut into a 30 mm × 510 mm strip, and irradiated with ultraviolet rays. Then, the resist film was cured, and the Mylar film was peeled off. Next, a resist film (having a thickness of 38 μm, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) from which the protective film was peeled again was attached to the cured resist film layer to prepare a substrate connection tape.
[0037]
On the other hand, a dry film for circuit formation was laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), and an image having a 100 μm line and space was 3 ×. Exposure was performed using a mask film having a configuration of 12 and 4 in FIG. Next, after the Mylar film was peeled off, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0038]
By pressing the hot roll heated to 50 ° C. on the substrate connecting tape after peeling off the Mylar film peeled off the substrate connecting the substrate after forming the resist pattern so that the 510 mm side is adjacent. Affixed to both sides, and as shown in FIG. 2, ten substrates were connected by a substrate connecting tape.
[0039]
Next, etching treatment was performed with a ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 ). Even after the completion of the etching process, no cutting of the substrate connecting tape and no jamming of the substrate were observed. Next, the resist was removed with a 3% by mass aqueous solution of sodium hydroxide.
[0040]
No residue of the substrate connection tape was confirmed on each of the substrates from which the resist removal was completed, and all of the substrate connection tapes were removed, and all of the separated substrates reached the receiving portion without jam.
[0041]
With respect to the substrate which has been etched in this way, the line width of the image corresponding to 100 μm on the mask is measured at 12 locations per substrate on the upper surface in the etching, and the line width error (maximum line width) is determined for each substrate. −minimum line width) was determined, and the average of the maximum values of the ten processed substrates was 7.0 μm.
[0042]
Example 2
A 18 μm copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd.) was pasted with a resist film (38 μm thick, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) from which the protective film was peeled off, cut into a 30 mm × 510 mm strip, and irradiated with ultraviolet rays. Then, the resist film was cured, and the Mylar film was peeled off. Next, a 2-ethylhexyl acrylate / methacrylic acid copolymer (mass ratio: 8/2, propylene glycol monomethyl ether solvent, solid content: 35% by mass) is applied and dried on the cured resist film layer. Then, a substrate connecting tape was produced.
[0043]
On the other hand, a dry film for circuit formation was laminated on 10 double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), and an image having a 100 μm line and space was 3 ×. Exposure was performed using a mask film having a configuration of 12 and 4 in FIG. Next, after the Mylar film was peeled off, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0044]
The substrate after the formation of the resist pattern is adjacent to the substrate so that the 510 mm sides are adjacent to each other, and the tape for connecting the substrate prepared above is attached to one edge of the substrate by a pressure roll on the edge of the substrate, and as shown in FIG. Ten substrates were connected by a connecting tape.
[0045]
Next, etching treatment was performed with a ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 ). Even after the completion of the etching process, no cutting of the substrate connecting tape and no jamming of the substrate were observed. Next, the resist was removed with a 3% by mass aqueous solution of sodium hydroxide.
[0046]
No residue of the substrate connection tape was confirmed on each of the substrates from which the resist removal was completed, and all of the substrate connection tapes were removed, and all of the separated substrates reached the receiving portion without jam.
[0047]
With respect to the substrate which has been etched in this way, the line width of the image corresponding to 100 μm on the mask is measured at 12 locations per substrate on the upper surface in the etching, and the line width error (maximum line width) is determined for each substrate. −minimum line width) was determined, and the average of the maximum values of the ten processed substrates was 7.0 μm.
[0048]
Comparative Example 1
A dry film for circuit formation was laminated on ten double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, base material thickness 0.2 mm), and an image having a 100 μm line and space was 3 × 4. Exposure was performed using a mask tape having a configuration of 12 impositions. Next, after the Mylar film was peeled off, an alkali developing treatment was performed to remove the dry film in the uncured region, thereby forming a resist pattern. Next, etching treatment was performed with a ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 ). Next, the resist was removed (40 ° C., 3% by mass aqueous sodium hydroxide solution). The board connection tape was not used, and the boards were not connected.
[0049]
With respect to the substrate which has been etched in this way, the line width of the image corresponding to 100 μm on the mask is measured at 12 locations per substrate on the upper surface in the etching, and the line width error (maximum line width) is determined for each substrate. −minimum line width), and the average of the maximum values of the ten processed substrates was 17.0 μm. The error was larger than when the substrates were connected.
[0050]
Comparative Example 2
A resist film (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., thickness: 38 μm) was adhered to an 18 μm copper foil (manufactured by Nippon Materials Co., Ltd.) and cut into a 30 mm × 510 mm strip (B). A substrate connecting tape having no layer was produced.
[0051]
On the other hand, a dry film for circuit formation was laminated on ten double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), the circuit pattern was exposed, and the mylar film was peeled off. After that, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0052]
The substrate after the formation of the resist pattern is adjacent to the substrate so that the 510 mm side is adjacent to the substrate, and the above-prepared Mylar film-peeled (B) substrate-connecting tape having no etching-resistant layer is bonded to the substrate edges at 50 ° C. The heated heat roll was pressed onto both surfaces by applying pressure, and as shown in FIG. 2, ten substrates were connected by a substrate connecting tape.
[0053]
Next, an etching treatment was performed with a setting capable of treating a copper foil of 35 μm with a ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 ). When the etching process was completed, the substrate connecting tape was partially cut, the substrate was separated, and a jam of the substrate occurred. As a result, a good printed board was not obtained.
[0054]
Comparative Example 3
A tape for connecting substrates was prepared by cutting a resist film (38 μm thick, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) from which the protective film was peeled into a strip of 30 mm × 510 mm.
[0055]
On the other hand, a dry film for circuit formation was laminated on ten double-sided copper-clad laminates (area 340 mm × 510 mm, copper foil thickness 35 μm, substrate thickness 0.2 mm), the circuit pattern was exposed, and the mylar film was peeled off. After that, alkali development was performed to form a resist pattern.
[0056]
The substrate after the formation of the resist pattern is adjacent to the 510 mm side so that the Mylar film-peeled substrate-connecting tape is pressed to the edges of the substrate by pressing a heated roll heated to 50 ° C. on both sides. Then, as shown in FIG. 2, ten substrates were connected by a substrate connecting tape.
[0057]
Next, an etching treatment was performed with a setting capable of treating a copper foil of 35 μm with a ferric chloride solution (40 ° C., spray pressure: 3.0 kg / cm 2 ). When the etching process was completed, the substrate connecting tape was partially cut, the substrate was separated, and a jam of the substrate occurred. As a result, a good printed board was not obtained.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the substrate connecting tape and the etching method using the same of the present invention, when etching while connecting and transporting a plurality of substrates, a substrate connection having a strength that does not cause separation of the substrates in the etching portion. The present invention has provided a tape for use in etching, and has been able to provide etching for eliminating the etching nonuniformity phenomenon in the transport direction on the upper surface side of a plurality of substrates.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a substrate connecting tape of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a state in which a substrate connecting tape is attached to an edge of the substrate and the substrates are connected.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which a board connecting tape is attached to an edge of the board and the boards are connected.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a state in which a board connecting tape is attached to a board edge portion and a board is connected, as viewed from above.
FIG. 5 is a process flow chart for implementing the etching method of the present invention.
[Explanation of symbols]
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