JP5244020B2 - 配線回路基板の製造方法 - Google Patents
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Description
具体的には、反射光として、光が、カバー絶縁層45を介して、導体パターン41で反射したパターン反射光51や、光が、カバー絶縁層45、および、導体パターン41から露出するベース絶縁層42を介して、支持台44で反射した台反射光52を、CCDカメラにより検知している。
また、特許文献1では、パターン反射光51と台反射光52との間のコントラストが低い場合には、導体パターン41の形状の認識が困難となる不具合があり、かかる不具合を解消すべく、台反射光52の反射率を10%以下に低減することにより、パターン反射光51と台反射光52との間の高いコントラストを確保することが提案されている。
具体的には、図5の実線が参照されるように、異物46がゴムなどの樹脂材料からなる場合には、光が、カバー絶縁層45を介して異物46で反射した異物反射光53の反射率は低く、そのため、異物反射光53とパターン反射光51との間の高いコントラストを確保して、導体パターン41の上に存在する異物46を検査している。
また、本発明の配線回路基板の製造方法では、前記パターン反射光の反射率は、前記台反射光の反射率に対して、20%以上高いことが好適である。
また、本発明の配線回路基板の製造方法では、前記光の波長が、500nm以上であることが好適である。
そのため、パターン反射光と台反射光との間のコントラスト、および、台反射光と異物反射光との間のコントラストを、バランスよく、ともに高く設定することができる。
図1において、この配線回路基板1は、長手方向に延びる平帯シート形状に形成されるフレキシブル配線回路基板であって、ベース絶縁層2と、ベース絶縁層2の上に形成される導体パターン3と、ベース絶縁層2の上に、導体パターン3を被覆するように形成されるカバー絶縁層5とを備えている。
また、上記した絶縁材料には、必要により、顔料などが配合されている。顔料は、後述する検査工程における台反射光8の反射率R2を調整するために適宜の割合で配合される。
ベース絶縁層2は、波長が500nm以上の光(好ましくは、500〜1500nmの光、さらに好ましくは、500〜1000nmの光)に対する光透過率T1が、例えば、60%以上、好ましくは、70%以上、さらに好ましくは、80%以上であり、通常、100%以下である。
上記したベース絶縁層2の光透過率T1は、配線回路基板1のベース絶縁層2とは別に、上記した絶縁材料から、ベース絶縁層2と略同一厚みのシート(ベース用シート)を形成し、その光透過率を分光光度計などによって測定して算出することができる。
導体パターン3を形成する導体材料としては、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはこれらの合金などの導体材料が用いられる。好ましくは、電気抵抗や、光に対する反射特性の観点から、銅が用いられる。
カバー絶縁層5は、ベース絶縁層2の上面に、配線6を被覆し、かつ、端子部を露出するパターンで形成されている。また、カバー絶縁層5は、導体パターン3から露出するベースの上面を被覆している。
上記したカバー絶縁層5の光透過率T2は、配線回路基板1のカバー絶縁層5とは別に、上記した絶縁材料から、カバー絶縁層5と略同一厚みのシート(カバー用シート)を形成し、その光透過率を分光光度計などによって測定して算出することができる。
次に、本発明の配線回路基板の製造方法の一実施形態について、図2〜図4を参照して、説明する。
この方法では、図3に示すように、配線回路基板1の製造における各工程(図2(a)〜(d’)。)を、例えば、搬送装置13を用いるロール・トゥ・ロール法により実施する。搬送装置13は、例えば、互いに間隔を隔てて配置される巻出ロール16および巻取ロール17を備えている。
まず、この方法では、図2(a)に示すように、ベース絶縁層2を、巻出ロール16に巻回されたシートして用意する。
次いで、この方法では、図2(c)に示すように、カバー絶縁層5を、ベース絶縁層2の上に、導体パターン3を被覆するように、上記したパターンで形成する。
樹脂溶液の塗布では、例えば、まず、上記した絶縁材料の溶液と、感光剤とを含有する、感光性の樹脂溶液(ワニス)を調製する。感光性のワニスを、導体パターン3を含むベース絶縁層2の上面全面に塗布して乾燥させて、カバー皮膜を形成する。次いで、カバー皮膜を、フォトマスクを介して、露光後、現像して、パターンに加工して、必要により、加熱して硬化させる。
これにより、ベース絶縁層2と、その上に形成された導体パターン3と、ベース絶縁層2の上に、導体パターン3を被覆するように形成されるカバー絶縁層5とを備える、配線回路基板1(検査工程前の配線回路基板1)を用意する。
検査装置12は、巻出ロール16および巻取ロール17の間に配置されている。検査装置12は、巻出ロール16および巻取ロール17間に搬送される配線回路基板1の厚み方向上側に配置される発光部14および受光部15と、それらと厚み方向下側に対向配置される支持台4とを備えている。
光10の波長が上記した範囲内にあると、検査工程において、ベース絶縁層2の光透過率T1およびカバー絶縁層5の光透過率T2を高くすることができ、台反射光8の反射率R2(後述)を所望の範囲内に設定することができる。そのため、パターン反射光7と台反射光8との間のコントラスト(後述)、および、台反射光8と異物反射光9との間のコントラスト(後述)を、より一層バランスよく設定することができる。
支持台4は、略平板形状をなし、その上面(表面)は、平滑面に形成されている。また、支持台4を形成する材料としては、後述する台反射光8の反射率R2を所望の範囲内に設定するべく、例えば、ステンレス(具体的には、SUS304など)、アルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂材料などが用いられる。また、支持台4の上面には、必要により、金属膜が形成されている。
支持台4は、搬送される配線回路基板1の下側に配置される。支持台4は、その上面が配線回路基板1の下面と摺動自在に接触しており、これにより、配線回路基板1を支持している。また、支持台4には、図示しないが、厚み方向を貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔の下端には、コンプレッサが接続されている。
その後、巻出ロール16の巻き出しおよび巻取ロール17の巻き取りを中断して、次いで、コンプレッサを作動して、空気を貫通孔を介して吸引することにより、配線回路基板1を支持台4の上に固定する(吸着させる)。
この検査工程では、上記した波長の光(照射光)10を、配線回路基板1の上側から配線回路基板1に照射する。具体的には、上記した波長の光10を、発光部14から配線回路基板1に向けて照射する。
パターン反射光7の反射率R1は、発光部14から照射される照射光10の光量を100%としたときの、受光部15で検知されるパターン反射光7の光量の比率(=(パターン反射光7の光量)/(照射光10の光量)×100)として求められる。
台反射光8の反射率R2は、発光部14から照射される照射光10の光量を100%としたときの、受光部15で検知される台反射光8の光量の比率(=(台反射光8の光量)/(照射光10の光量)×100)として求められる。
異物反射光9の反射率R3は、発光部14から照射される照射光10の光量を100%としたときの、受光部15で検知される異物反射光9の光量の比率(=(異物反射光9の光量)/(照射光10の光量)×100)として求められる。
異物11は、図2(d’)に示すように、不良品として判定される配線回路基板1において、導体パターン3から露出するベース絶縁層2の上面に存在しており、カバー絶縁層5に被覆されている。具体的には、異物11は、導体パターン3(幅方向に隣接する各配線6)の間や、導体パターン3(幅方向最外側の配線6)の幅方向外側に存在している。なお、異物11は、導体パターン3の間および導体パターン3の上面にわたって、存在していてもよい。
とりわけ、導体パターン3の性能(電気信号伝達性能)を損なわせる材料から形成される異物11が含まれている場合には、配線回路基板1は確実に不良品であると判定して、その配線回路基板1を除去するかまたはマーク(不良品であることを示す印を付与)する必要がある。そのため、検知すべき異物11を形成する材料としては、とりわけ、導電性無機材料(金属材料を除く)が挙げられる。
すなわち、受光部15によって検知した反射光7、8および9の光量を、受光部15に接続されるCPU(図示せず)などによってデータ処理して、画像処理図(配線回路基板1の平面視における画像処理図。図6〜図8参照。)を形成し、形成した画像処理図において、導体パターン3、ベース絶縁層2、カバー絶縁層5および異物11を現すことにより、導体パターン3および異物11を検査する。
導体パターン3の検査では、パターン反射光7および台反射光8の間のコントラストによって、導体パターン3のパターンのデータを取得して、CPUにより、画像処理図を形成し、かかる画像処理図から導体パターン3のパターン形状を正しく認識し、配線6や端子部の欠陥や、配線6間や端子部間の短絡などを正確に判定する。
そして、上記した導体パターン3の検査では、図2(d’)に示すように、パターン反射光7および台反射光8の間のコントラストから得られたパターンのデータを、導体パターン3のパターンのデータに存在しないパターンのデータとして取得した場合には、導体パターン3の形状が不良である(配線6が短絡している)と判定する。一方、図2(d)に示すように、パターン反射光7および台反射光8の間のコントラストから得られたパターンのデータと、本来の導体パターン3のパターンのデータとに相違がない場合には、導体パターン3の形状が正常であると判定する。
異物11の検査では、台反射光8と異物反射光9との間のコントラストによって、導体パターン3から露出するベース絶縁層2およびそれの上面を被覆するカバー絶縁層5のパターンのデータを取得して、CPUにより、画像処理図を形成し、かかる画像処理図から、導体パターン3から露出するベース絶縁層2およびそれの上面を被覆するカバー絶縁層5のパターン形状を正しく認識し、異物11の存在の有無を正確に判定する。
そして、この方法によれば、導体パターン3および異物11の検査工程において、台反射光8の反射率R2は25〜55%であり、異物反射光9の反射率R3は10%以下である。
その結果、導体パターン3の検査と、導体パターン3から露出するベース絶縁層2の上面に存在する異物11の検査とを、容易かつ同時に、実施することができる。
また、上記した説明では、本発明の配線回路基板の製造方法により得られる配線回路基板として、ベース絶縁層2が金属支持層などに支持されていないフレキシブル配線回路基板を例示したが、例えば、図示しないが、ベース絶縁層2の周端部の下面が金属支持層により支持され、金属支持層が補強層として設けられたフレキシブル配線回路基板や、COF基板(TABテープキャリアなどを含む)、回路付サスペンション基板などの各種配線回路基板の製造にも広く適用することができる。
実施例1
上記した図3に示す搬送装置を用いるロール・トゥ・ロール法によって、以下の工程を順次実施し、フレキシブル配線回路基板を製造した。
次いで、このベース絶縁層の上に、厚み8μmの銅からなる導体パターンを、アディティブ法により、配線および端子部を有する配線回路パターンで形成した(図2(b)参照)。各配線の幅は30μm、各端子部の幅は30μmであり、各配線間の間隔は60μm、各端子部間の幅は60μmであった。
次いで、導体パターンおよび異物を含むベース絶縁層の上面全面に、感光性ポリアミック酸のワニスを塗布し、乾燥後、露光し、次いで、現像して上記したパターンに加工し、加熱して硬化することにより、ポリイミド(A)からなる厚み12.5μmのカバー絶縁層を形成した(図2(c)参照)。
次いで、上記した図4に示すように、発光部(光源:LED拡散照明)と、受光部(CCDラインスキャンカメラ、型番P3−80−12K40、DALSA社製)と、表面に厚み0.5μmの錫膜が形成された支持台(ステンレス(SUS304)製)とを備える検査装置を用いて、カーボンブラックおよび導体パターンを同時に検査した(図2(d)および(d’)参照)。
この検査では、波長670nmの光を用い、温度25℃で実施した。
別途、ベース絶縁層およびカバー絶縁層と同一材料のポリイミド(A)からなる、厚み12.5μmのシートを、ベース用シートおよびカバー用シートとして形成し、シートの波長670nmにおける光透過率(T1およびT2)を、分光光度計(商品名:V−670、紫外可視近赤外分光光度計、日本分光社製)にてそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。
検査工程において、錫膜に代えて、表面に厚み0.5μmの銅膜が形成された支持台を備える検査装置を用いた以外は、実施例1と同様にして、検査工程を実施した。
データ処理により得られた画像処理図を図7に示し、検査における評価を表1に示す。
実施例3
フレキシブル配線回路基板の用意において、ベース絶縁層の材料および厚みを、それぞれ、ポリイミド(B)および18μmに変更し、また、カバー絶縁層の材料および厚みを、それぞれ、ポリイミド(B)および18μmに変更した以外は、実施例1と同様にしてフレキシブル配線回路基板を用意した。
データ処理により得られた画像処理図を図8に示し、検査における評価を表1に示す。
別途、ベース絶縁層およびカバー絶縁層と同一材料のポリイミド(B)からなる、厚み18μmのシートを、ベース用シートおよびカバー用シートとして形成し、シートの波長720nmにおける光透過率(T1およびT2)を、分光光度計(商品名:V−670、紫外可視近赤外分光光度計、日本分光社製)にてそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。
フレキシブル配線回路基板の用意において、ベース絶縁層の材料および厚みを、それぞれ、ポリイミド(C)および10μmに変更し、また、カバー絶縁層の材料および厚みを、それぞれ、ポリイミド(C)および10μmに変更した以外は、実施例1と同様にしてフレキシブル配線回路基板を用意した。
データ処理により得られた画像処理図を図9に示し、検査における評価を表1に示す。
別途、ベース絶縁層およびカバー絶縁層と同一材料のポリイミド(C)からなる、厚み10μmのシートを、ベース用シートおよびカバー用シートとして形成し、シートの波長970nmにおける光透過率(T1およびT2)を、分光光度計(商品名:V−670、紫外可視近赤外分光光度計、日本分光社製)にてそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。
フレキシブル配線回路基板の用意において、導体パターンの表面に、厚み0.5μmのニッケルめっき層をさらに形成した以外は、実施例1と同様にしてフレキシブル配線回路基板を用意した。
データ処理により得られた画像処理図を図10に示し、検査における評価を表1に示す。
フレキシブル配線回路基板の用意において、ベース絶縁層の材料および厚みを、それぞれ、ポリイミド(C)および10μmに変更し、また、カバー絶縁層の材料および厚みを、それぞれ、ポリイミド(C)および10μmに変更し、導体パターンの表面に、厚み0.5μmのニッケルめっき層をさらに形成した以外は、実施例1と同様にしてフレキシブル配線回路基板を用意した。
データ処理により得られた画像処理図を図11に示し、検査における評価を表1に示す。
2 ベース絶縁層
3 導体パターン
4 支持台
5 カバー絶縁層
7 パターン反射光
8 台反射光
9 異物反射光
10 照射光
11 異物
Claims (3)
- ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンと、前記ベース絶縁層の上に、前記導体パターンを被覆するように形成されるカバー絶縁層とを備える配線回路基板を用意する工程、
前記配線回路基板を、支持台の上に配置する工程、および、
光を、前記配線回路基板の上側から前記配線回路基板に向けて照射することにより、前記光が、前記カバー絶縁層を介して前記導体パターンで反射したパターン反射光と、前記光が、前記カバー絶縁層、および、前記導体パターンから露出する前記ベース絶縁層を介して、前記支持台で反射した台反射光と、前記光が、前記カバー絶縁層を介して、前記導体パターンから露出する前記ベース絶縁層の上に存在する異物で反射した異物反射光とを検知して、それらの間のコントラストによって、前記導体パターンおよび前記異物を検査する工程を備え、
前記導体パターンおよび前記異物を検査する工程において、
前記台反射光の反射率が25〜55%であり、
前記異物反射光の反射率が10%以下であり、
前記パターン反射光の反射率は、前記台反射光の反射率に対して、20%以上高いことを特徴とする、配線回路基板の製造方法。 - 前記ベース絶縁層および前記カバー絶縁層の光透過率が、それぞれ、60%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の配線回路基板の製造方法。
- 前記光の波長が、500nm以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の配線回路基板の製造方法。
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