KR20040028618A - 회로기판, 회로기판용 부재 및 그 제조방법 및가요성필름의 라미네이트방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고정밀도의 회로패턴을 갖는 가요성 필름을 사용한 회로기판, 회로기판용 부재와 생산성에 뛰어난 회로기판용 부재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 가요성 필름에 금속으로 이루어지는 회로패턴이 설치된 회로기판으로서, 회로패턴의 위치정밀도가 ±O.01% 이하이다.
또한, 본 발명은 회로기판보강판, 박리가능한 유기물층, 가요성 필름, 금속으로 이루어지는 회로패턴의 순서대로 적층된 회로기판용 부재이다.
Description
일렉트로닉스 제품의 경량화, 소형화에 따라, 프린트 회로기판의 패터닝의 고정밀도화가 요구되고 있다. 가요성 필름 기판은 구부릴 수 있기 때문에 삼차원배선을 할 수 있고, 일렉트로닉스 제품의 소형화에 적합하므로 수요가 확대되고 있다. 액정 디스플레이 패널에의 IC접속에 사용되는 TAB(Tape Automated Bonding)기술은, 비교적 미세한 폭의 긴 폴리이미드 필름 기판을 가공하는 것으로 수지기판으로서는 최고의 미세 패턴을 얻을 수 있지만, 미세화의 진전에 관해서는 한계에 가까워지고 있다. 미세화에는 라인폭이나 라인간의 공간폭으로 나타내어지는 지표와 기판 상의 패턴의 위치로 나타내어지는 지표가 있다. 라인폭이나 공간폭에 관해서는, 더욱 미세화하는 방책이 있지만, 후자의 지표, 위치정밀도는 회로기판과 IC 등의 전자부품을 접속할 때의 전극 패드와 회로기판 패턴과의 위치맞춤에 관해서, IC의 화인피치화·다핀화의 진전에 따라 요구되는 정밀도에 대응하는 것이 엄격해져왔다. 즉, 400∼1000핀을 넘는 IC를 회로패턴에 접속할 때에, 모든 핀을 회로패턴의 60㎛피치 이하, 보다 바람직하게는 50㎛피치 이하의 미세한 패드에 맞추는 것은 매우 높은 위치정밀도가 요구된다.
상기 위치정밀도의 점에 있어서, 특히 가요성 필름 기판 가공은 개량이 어려운 상황으로 되고 있다. 회로기판 가공과정에서는 건조나 큐어(cure) 등의 열처리과정 에칭이나 현상 등의 습식과정이 있고, 가요성 필름은 팽창과 수축을 반복한다. 이 때의 히스테리시스는 기판 상의 회로패턴의 위치어긋남을 일으킨다. 또한, 얼라인먼트가 필요한 과정이 복수 있을 경우, 이들 과정 사이에 팽창, 수축이 있으면 형성되는 패턴 사이에서 위치어긋남이 발생한다. 가요성 필름의 팽창과 수축에 의한 변형은 비교적 대면적의 기판치수로 가공을 진행시키는 FPC(Flexible Printing Circuit)의 경우에는 더욱 큰 영향을 미치게 한다. 또한, 위치어긋남은 잡아 당김이나 비틀림 등의 외력으로도 일어나고, 유연성을 높이기 위해서 얇은 기판을 사용할 경우는 특히 주의를 필요로 한다. 가요성 필름의 기판은 회로 형성 후도 습도, 온도의 영향을 받아서 팽창, 수축하기 때문에, IC접속에 앞서, 회로기판의 조온조습조작이 불가결하다. 또한, 방습포장이 실시될 경우가 있지만, 가격이 높아지는 외에, 완전방습은 어렵고, 보증 기간이 한정된다. 이들 문제로부터 종래 가요성 필름 상에 형성되는 회로패턴의 위치정밀도는, ±O.015∼±0.030%정도가 상한이라고 하고, IC의 거듭되는 화인피치화·다핀화에 대응할 수 없게 되고 있다.
본 발명은, 고정밀도의 회로패턴을 갖는 가요성 필름을 사용한 회로기판, 회로기판용 부재와 생산성에 뛰어난 회로기판용 부재의 제조방법에 관한 것이다.
도1은, 본 발명에 관한 라미네이트장치(1)의 중앙부의 개략정면도.
도2는, 도1의 X-X방향 화살표에서 본 도면.
도3은, 본 발명에 관한 라미네이트방법의 순서를 나타내는 개략정면도.
*도면의 주요부분에 관한 보호의 설명*
1 라미네이트장치 2 가요면형상체
3 스테이지 4 가요성 필름
6 보강판 7 박리가능한 유기물층
8 스퀴지(squeegee) 9 기대
10 프레임체 12 정전기 대전장치
14 지주 16 브래킷
18 모터 20 볼 나사
22 브래킷 24 가이드
26 너트 28 스퀴지 유지체
32a, 32b 축받이 34 로터리 실린더
36a, 36b 가이드 38 레일
40 가동체 42 스테이터
43 리니어모터 44a, 44b 유지체
46 리니어실린더
본 발명은 이러한 종래의 결점을 감안하여, 고정밀의 가요성 필름 회로기판과 생산성에 뛰어난 회로기판용 부재의 제조방법에 관해서, 예의 검토한 결과, 가요성 필름을 치수안정성에 뛰어난 보강판에 박리가능한 유기물층을 개재하여 부착하고, 가공함으로써, 이러한 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 더욱 구체적인 바람직한 형태에 관해서 구명했다.
본 발명의 하나는, 가요성 필름의 적어도 한쪽 면에 금속으로 이루어지는 회로패턴이 설치된 회로기판으로서, 회로패턴의 위치정밀도가 ±0.01% 이하인 것을 특징으로 하는 회로기판이다.
본 발명의 가요성 필름은 플라스틱 필름으로서, 회로패턴 제조공정 및 전자부품설치에서의 열 과정를 견딜만큼의 내열설을 구비하고 있는 것이 중요하며, 폴리카보네이트, 폴리에테르설파이도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프타레이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리이미드, 폴리아미드, 액정 폴리머 등의 필름을 채용할 수 있다. 그 중에서도 폴리이미드 필름은 내열성에 뛰어남과 아울러 내약품성에도 뛰어나므로 적합하게 채용된다. 또한, 저유전손실 등 전기적 특성이 뛰어난 점에서, 액정 폴리머가 적합하게 채용된다. 가요성의 유리섬유 보강수지판을 채용할 수도 있다.
상기 유리섬유 보강수지판의 수지로서는, 에폭시, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌에테르, 말레이미드(공)중합수지, 폴리아미드, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 가요성 필름의 두께는 전자기기의 경량화, 소형화, 또는 미세한 비어홀 형성을 위해서는 얇은 쪽이 바람직하고, 한편, 기계적 강도를 확보하기 위해서나 평탄성을 유지하기 위해서는 두꺼운 쪽이 바람직한 점으로부터, 7.5㎛에서 125㎛의 범위가바람직하다.
이들 가요성 필름 상에, 금속으로 이루어지는 회로패턴이 설치된다. 금속층은 구리박 등의 금속박을 접착제층으로 부착하여 형성할 수 있는 외에, 스퍼터나 도금 또는 이들의 조합으로 형성할 수 있다. 또한, 구리 등의 금속박 상에 가요성 필름 원료수지 또는 그 전구체를 도포, 건조, 큐어하는 것으로, 금속층이 부차된 가요성 필름을 만들고, 이것을 이용할 수도 있다. 금속층으로서는 도전성이 높은 것이면 되고, 금, 은, 알루미늄 등도 사용할 수 있다. 금속으로 이루어지는 회로패턴을 형성하는 방법으로서는, 풀애디티브법, 세미애디티브, 서브트랙티브법을 채용할 수 있다.
풀애디티브법은 이하와 같은 과정이다. 회로패턴을 형성하는 면에 팔라듐, 니켈이나 크롬 등의 촉매부여처리를 하고, 건조한다. 여기서 말하는 촉매란, 그대로는 도금 성장의 핵으로서는 작용하지 않지만, 활성화 처리를 하는 것으로 도금 성장의 핵이 되는 것이다. 다음에 포트레지스트를 스핀코터, 블레이드코터, 롤코터, 바코터, 다이코터, 스크린인쇄 등으로 도포하여 건조한다. 포토레지스트를 소정 패턴의 포토마스크를 개재하여 노광, 현상하고, 도금막이 불필요한 부분에 포토레지스트층을 형성한다. 이후, 촉매의 활성화 처리를 하고나서, 황산구리와 포름알데히드의 조합으로 이루어지는 무전해도금액에, 폴리이미드 필름을 침지하고, 두께 2㎛에서 20㎛의 구리도금막을 형성하고, 필요에 따라서 포토레지스트층을 박리하여, 회로패턴을 얻는다.
세미애디티브법은 이하와 같은 과정이다. 금속층을 형성하는 면에 크롬, 니켈, 구리 또는 이들 합금을 스퍼터하여 하지층을 형성한다. 하지층의 두께는 1㎚에서 1OOO㎚의 범위이다. 하지층 상에 구리스퍼터막을 추가로 50㎚에서 3000㎚ 적층하는 것은, 뒤에 이어지는 전해도금을 위한 충분한 도통을 확보하거나, 금속층의 접착력 향상이나 핀홀 결함방지에 효과가 있다. 하지층 형성에 앞서, 폴리이미드 필름 표면에 접착력 향상을 위해, 플라즈마처리, 역스퍼터처리, 프라이머층 도포, 접착제층 도포가 행해지는 것은 적절히 허용된다. 하지층 상에 포토레지스트를 도포하여 건조한다. 포토레지스트를 소정 패턴의 포토마스크를 개재하여 노광, 현상하고, 도금막이 불필요한 부분에 레지스트층을 형성한다. 다음에 하지층을 전극으로서 전해도금을 행한다. 전해도금액으로서는 황산구리 도금액, 시안화구리도금액, 피로인산구리도금액 등을 사용할 수 있다. 두께 2㎛에서 20㎛의 구리도금막을 형성후, 추가로 필요에 따라서 금, 니켈, 주석 등의 도금을 실시하고, 포토레지스트를 박리하고, 계속해서 슬라이트에칭으로 하지층을 제거하여, 회로패턴을 얻는다.
서브트랙티브법은 이하와 같은 과정이다. 우선, 가요성 필름 상에 일정한 금속층을 형성한다. 일정한 금속층을 형성하기 위해서는, 구리박 등의 금속박을 가요성 필름에 접착제층으로 부착하거나, 가요성 필름 상에, 스퍼터나 도금, 또는 이들 조합을 채용할 수 있다. 또한, 구리 등의 금속박 상에 가요성 필름의 원료수지 또는 그 전구체를 도포, 건조, 큐어하는 것으로, 금속층이 부착된 가요성 필름을 만들고, 이것을 이용할 수도 있다. 다음에, 금속층 상에 포토레지스트를 도포하여 건조한다. 포토레지스트를 소정 패턴의 포토마스크를 개재하여 노광, 현상하고, 금속막이 필요한 부분에 레지스트층을 형성한다. 금속층을 에칭 제거한 후, 포토레지스트층을 박리하여, 회로패턴을 얻는다.
본 발명의 회로패턴의 위치정밀도는 ±O.01% 이하인 것이, 화인피치·다핀화가 진행되는 IC에 대응하기 위해서 중요하지만, ±0.005 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 다른 하나는 보강판, 박리가능한 유기물층, 가요성 필름, 금속으로 이루어지는 회로패턴의 순서대로 적층된 회로기판용 부재이다.
본 발명에 있어서 보강판으로서 사용되는 기판은, 소다라임유리, 붕규산계 유리, 석영 유리 등의 무기 유리류, 산화 알미늄, 질화 실리콘, 지르코니아 등의 세라믹스, 스테인리스스틸, 인바 합금, 티타늄 등의 금속이나 유리섬유 보강수지판 등을 채용할 수 있다. 모두 선팽창계수나 흡습 팽창계수가 작은 점에서 바람직하지만, 회로패턴 제조공정의 내열성, 내약품성에 뛰어난 점이나 대면적에서 표면평활성이 높은 기판을 염가로 입수하기 쉬운 점이나 소성변형하기 어려운 점,또는 운반시 등에 있어서의 접촉할 때, 파티클을 발생하기 어려운 점에서 무기 유리류가 바람직하다. 그 중에서도 알루미노붕규산염유리에 대표되는 붕규산계유리는 고탄성율이고 또한 열팽창계수가 작기 때문에 특히 바람직하다.
금속이나 유리섬유보강 수지를 보강판에 채용할 경우는, 긴 연속체에서의 제조도 가능하지만, 위치정밀도를 확보하기 쉬운 점에서, 본 발명의 회로기판의 제조방법은 매엽식으로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 전자부품 설치에 있어서도, 위치맞춤이 광학적 위치 검지와 가동 스테이지 등에 의해 위치정밀도를 확보하기 쉬운 점에서 매엽식의 쪽이 바람직하다. 매엽란, 긴 연속체가 아닌, 개별의 시트형상으로 핸들링되는 상태를 말한다.
보강판에 유리기판을 사용할 경우, 유리기판의 영계수가 작거나, 두께가 작으면 가요성 필름의 팽창·수축력으로 휘어짐이나 비틀림이 커지고, 평탄한 스테이지 상에 진공흡착했을 때에 유리기판이 깨지는 경우가 있다. 또한, 진공흡착·탈착으로 가요성 필름이 변형하게 되어 위치정밀도의 확보가 어렵게 되는 경향이 있다. 한편, 유리기판이 두꺼으면, 두께 불균일에 의해 평탄성이 나빠지게 되고, 노광 정밀도가 나빠지는 경향이 있다. 또한, 로보트 등에 의한 핸들링에 부하가 커져 빠른 처리가 어렵게 되어 생산성이 저하하는 요인이 되는 외에, 운반 가격도 증대하는 경향이 있다. 이런 점에서, 매엽보강판(매엽식으로 사용할 경우)으로서 사용하는 유리기판은 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱이, 850㎏·㎜ 이상 860000㎏·㎜ 이하의 범위를 충족시키는 것이 바람직하고, 1500㎏ ·㎜ 이상 190000㎏·㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 2400㎏ ·㎜ 이상 110000㎏·㎜ 이하의 범위가 가장 바람직하다.
보강판에 금속기판을 사용할 경우, 금속기판의 영계수가 작거나, 두께가 작으면 가요성 필름의 팽창·수축력으로 휘어짐이나 비틀림이 커지고, 평탄한 스테이지 상에 진공흡착할 수 없게 되거나, 금속기판의 휘어짐이나 비틀림만큼, 가요성 필름이 변형함으로써, 위치정밀도의 확보가 어렵게 된다. 또한, 접힘이 있으면 그 시점에서 불량품이 된다. 한편, 금속기판이 두꺼우면, 두께 불균일에 의해 평탄성이 나빠지는 경우가 있어, 노광 정밀도가 나빠진다. 또한, 로보트 등에 의한 핸들링에 부하가 커져 빠른 처리가 어렵게 되어 생산성이 저하하는 요인이 되는 것 외에, 운반 가격도 증대한다. 따라서, 매엽보강판으로서 사용하는 금속기판은 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱이, 2㎏·㎜ 이상 162560㎏·㎜ 이하의 범위를 충족시키는 것이 바람직하고, 10㎏ ·㎜ 이상 30000㎏·㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 15㎏ ·㎜ 이상 2050O㎏·㎜ 이하의 범위인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 사용되는 박리가능한 유기물층은 접착제 또는 점착제로 이루어지고, 가요성 필름을 유기물층을 개재하여 보강판에 부착하여 가공한 후, 가요성 필름을 박리할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 이러한 접착제 또는 점착제로서는, 아크릴계 또는 우레탄계의 재박리 점착제로 불리는 점착제를 들 수 있다. 가요성 필름 가공 중은 충분한 접착력이 있고, 박리시는 용이하게 박리할 수 있고, 가요성 필름 기판에 왜곡을 발생시키지 않기 때문에, 약점착이라고 불리는 영역의 점착력의 것이 바람직하다.
실리콘 수지막은 본 발명에서는 이형제(離型劑)로서 사용되는 경우가 있지만, 점착성이 있는 것은 본 발명에 있어서, 박리가능한 유기물층으로서 사용할 수 있다. 또한, 점착성이 있는 에폭시계 수지막을 박리가능한 유기물층으로서 사용하는 것도 가능하다.
그 외, 저온영역에서 점착력이 감소하는 것, 자외선조사로 점착력이 감소하는 것이나 가열 처리로 점착력이 감소하는 것도 적합하게 사용된다. 이들 중에서도 자외선조사에 의한 것은, 자외선조사 전후에서의 점착력의 변화가 크고, 더욱이 전자부품을 고온고압으로 접합하기에 앞서 자외선조사하여 가교시켜 놓는 것으로, 온도에 의한 연화나 압력에 의한 변형을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 회로패턴 형성 과정에 있어서의 내약품성이나 내열성을 확보하기 위해서, 회로패턴 형성 과정 중의 습식과정이나 가열과정 시작에 앞서 자외선조사하여 가교시켜 놓는 것이 바람직하다. 자외선조사에서 접착력, 점착력이 감소하지만 예로서는, 2액 가교형의 아크릴계 점착제를 들 수 있다. 또한, 저온영역에서 접착력, 점착력이 감소하지만 예로서는, 결정 상태와 비결정 상태간을 가역적으로 변화하는 아크릴계 점착제를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 박리가능한 유기물층이 갖는 바람직한 점착력은, 보강판과 서로 부착시킨 1cm폭의 가요성 필름을 박리할 때의 180°방향 박리강도로 측정된다. 점착력을 측정할 때의 박리 속도는 300㎜/분으로 했다. 여기서, 약점착 영역이란, 상기의 조건으로 측정된 점착력이 O.1g/cm에서 1OOg/cm의 범위를 말한다.
가요성 필름을 박리가능한 유기물층으로부터 박리할 때의 박리력은 너무 작으면 회로패턴 형성 중에 가요성 필름이 이탈할 우려가 있다. 한편, 가요성 필름을 박리가능한 유기물층으로부터 박리할 때의 박리력이 너무 크면, 박리시에 가요성 필름이 변형되어 위치정밀도가 손상된다. 또한, 컬(curl)이 생기고, 박리 후의 공정의 장해가 되는 일이 있다. 가요성 필름의 변형이나 컬의 발생은 가요성 필름의 영계수과 두께에도 의존한다. 이들 파라미터를 특정한 범위로 정함으로써, 공정에서의 가요성 필름의 이탈의 우려가 없고, 또한, 박리에 의한 가요성 필름의 변형이나 컬을 방지할 수 있다. 즉, 가요성 필름을 보강판으로 박리할 때의 박리력(A)(g/cm)과, 가요성 필름의 두께의 역수(B)(㎛-1)와, 가요성 필름의 영계수의 역수(C)(㎟/㎏)와의 곱(A×B×C)을 수치로 나타냈을 때에, 4.3×10-6이상 4.3×1O-3이하의 범위로 하는 것이 바람직하고, 8.6 ×1O-6이상 8.6×1O-4이하의 범위로 하는 것이 보다 바람직하고, 2.15 ×1O-5이상5.16×1O-4이하의 범위로 하는 것이 가장 바람직하다.
박리가능한 유기물층이나 포토레지스트를 도포하기 위해서는 습식코팅법이 사용된다. 습식코팅장치로서는, 스핀코터, 리버스코터, 바코터, 블레이드코터, 롤코터, 다이코터, 스크린인쇄, 딥코터, 스프레이코터 등의 각종의 것을 채용할 수 있지만, 매엽의 보강판에 박리가능한 유기물층을 직접 도포하거나, 매엽의 가요성 필름 기판 상에 회로기판형성용 포토레지스트를 직접 도포할 경우, 다이코터의 채용이 바람직하다. 즉, 매엽기판에의 습식코팅법으로서는 스핀코터가 일반적이지만, 기판의 고속회전에 의한 원심력과 기판에의 흡착력의 균형으로 두께를 컨트롤하기 때문에, 도포액의 사용 효율이 10% 이하로 비효율적이다. 또한, 회전 중심은 원심력이 가해지지 않기 때문에, 사용하는 도포액의 종류에 있어서, 예를 들면 유동성이 없는 도포액이나 점도가 높은 도포액에서는 균일하게 도포하는 것이 어렵다. 또한, 리버스코터, 바코터, 블레이드코터는 안정된 도포두께를 얻기 위해서는, 통상, 도포액토출 시작 후에 수십cm에서 수m 이상의 도포길이가 필요하며, 매엽기판에의 코팅에의 적용에는 주의를 필요로 한다. 롤코터, 스크린 인쇄, 딥코터, 스프레이코터는 코팅 두께 정밀도가 나오기 어려운 점이나 도포액유동 특성에 대한 허용폭이 좁은 점, 또한, 롤코터, 딥코터, 스프레이코터는 후막이 도포하기 어려운 점에서도적용이 어려운 일이 있다. 다이코터는 간헐동작할 수 있는 정량 펌프, 기판과 도포 헤드를 상대적으로 이동시키는 기구 및 정량 펌프, 기판, 도포 헤드를 종합적으로 제어하는 시스템를 조합시킴으로써, 도포시작 부분과 도포종료 부분의 막두께 불균일을 수㎜에서 수십㎜로 억제하여 매엽기판에 도포할 수 있다. 간헐동작할 수 있는 정량 펌프의 예로서는, 기어 펌프, 피스톤 펌프 등을 들 수 있다. 박리가능한 유기물층은 포토레지스트에 비교해서 일반적으로 점도가 높기 때문에, 특히 다이코터의 채용이 바람직하다.
박리가능한 유기물층은 보강판에 직접 도포해도 좋고, 긴 필름 등의 다른 기체에 도포하고나서 보강판에 전사해도 좋다. 전사를 이용할 경우는, 도포막두께가 균일한 부분만을 채용할 수 있는 장점이 있지만, 공정이 늘어나거나, 전사용의 다른 기체가 필요하게 되는 단점이 있다.
또한, 박리가능한 유기물층을 회로기판으로 하는 가요성 필름측에 도포하고나서, 보강판에 서로 부착시킬 수도 있다.
박리하는 계면은 보강판과 박리가능한 유기물층의 계면이든, 박리가능한 유기물층과 가요성 필름의 계면의 어느쪽이든 좋지만, 가요성 필름 박리 후, 가요성 필름에 부착된 박리가능한 유기물층을 가요성 필름으로부터 제거하는 공정을 생략할 수 있기 때문에, 박리가능한 유기물층과 가요성 필름의 계면에서 박리하는 것이 바람직하다. 보강판과 박리가능한 유기물층의 사이에 접착 보조제층을 설치하면, 보다 확실히 박리가능한 유기물층과 가요성 필름의 계면에서 박리할 수 있기 때문에 바람직하다.
접착 보조제로서는, 보강판 및 박리가능한 유기물층과 강한 접착력을 갖는 것이 바람직하고, 실란계, 유기 티타늄계, 유기 인계 등의 접착 보조제를 적합한 예로서 들 수 있다. 실란계 접착 보조제로서는, 할로겐 실란, 알콕시 실란, 아세톡시 실란 등이 있고, 유기 티탄계 접착 보조제로서는, 티탄 에스테르, 티탄 아실레이트, 티탄 키레이트 등이 있다. 또한, 유기 인계 접착 보조제로서는, 인산 모노알킬, 알킬포스포네이트, 아인산 디알킬 등이 있다. 보강판에 용이하고 또한 평활하게 도포할수 있는 것이나 저렴하므로, 실란계 접착 보조제의 채용이 바람직하다. 보강판이 유리일 경우는 하기 일반식(Ⅰ)으로 나타내어지는 알콕시 실란이, 유리와의 습성이 양호하고, 유리와 신속하게 반응하여 견고하게 결합하므로 특히 바람직하다.
(Ⅰ)
(R1및 R2는 1가의 유기기를 나타내고, 같아도 되고 달라도 된다. R3및 R4는 탄소수 1∼5의 알킬기를 나타내고, 같아도 되고 달라도 된다. 또한, a, b, c는 0∼3의 정수이며 a+b+c=1∼3을 만족시킨다.)
일반식(I)으로 나타내어지는 알콕시 실란의 구체예로서는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β메톡시에톡시)실란, β-(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, γ―메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필 메틸디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란, N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필 메틸디메톡시실란, N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필 트리에톡시실란, γ―아미노프로필 트리메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, N-페닐―γ-아미노프로필 트리메톡시실란, γ―클로로프로필 트리메톡시실란, γ-메르카프토프로필 트리메톡시실란, 페닐 트리에톡시실란 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 접착 보조제층을 설치하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 접착 보조제를 단독으로, 또는 용매에 녹여 도포하고, 이어서 건조시키는 방법을 사용할 수 있다. 사용되는 용매의 구체예로서는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, 초산 에틸, 초산 부틸, 초산 헥실, 프로피온산부틸, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥산, 1,4-디옥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, γ-부틸로락톤, δ-데카노락톤, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 1,2-디클로로에탄, 클로로폼, 클로로벤젠, 1,2-디메톡시에탄, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 에틸렌메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, N,N―디메틸 포름아미드, N,N―디메틸 아세트아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸―2―피롤리돈, 술포란 등을 들 수 있다.
접착 보조제층의 막두께는, 너무 얇으면 충분한 접착력을 얻기 어렵고, 또한 너무 두꺼우면 균열이나 벗겨짐을 발생시킬 가능성이 있으므로, 2㎚∼5㎛인 것이바람직하며, 5㎚ ∼1㎛인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서 보강판과 박리가능한 유기물층의 접착력을 향상시키기 위해서, 보강판에 요철을 형성해도 좋다. 보강판의 가요성 필름부착면에 요철을 형성하면, 상기 박리가능한 유기물이 상기 요철에 들어가 앵커효과에 의해 보강판과의 접착력을 증가시킬 수 있다. 요철의 형성방법은 샌드블러스트나 케미칼에칭, 또는 보강판 표면에 요철이 있는 막을 형성하는 방법 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 케미칼에칭은 보강판을 산이나 알칼리의 수용액에 적시고, 표면을 침식함으로써 요철을 형성하는 방법이다. 특히, 보강판이 유리기판인 경우는, 보강판의 내약품성이 높기 때문에, 고농도의 불소나 수산화 나트륨을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 샌드블라스트에서 사용되는 비즈의 재질은 한정되지 않지만, 보강판은 일반적으로 경질소재이기 때문에, 유리, 세라믹, 금속 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 샌드블라스트에서 사용되는 비즈의 입자지름은 너무 작으면 요철을 형성하는데 충분한 운동 에너지가 얻어지지 않고, 너무 크면 치밀한 요철이 얻지지 않으므로, 1O㎛∼1㎜인 것이 바람직하다. 또한, 보강판 표면에 요철이 있는 막을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 발포체를 막의 주성분에 혼합하여 성막하고, 그 후, 상기 발포체를 발포시키는 방법이 있다. 또한, 열이나 자외선 등에 의해 분해되는 첨가제를 막의 주성분에 혼합하여 성막하고, 그 후, 상기 첨가제를 분해제거시킴으로써 요철을 형성해도 된다.
상기의 방법에 의해 형성되는 요철의 정도는 너무 작으면 충분한 접착력이 얻어지지 않고, 또한 너무 크면 평탄성이 저하하므로, 평균 표면거칠기가 1OO㎚에서 5㎛의 범위인 것이 바람직하고, 1㎛에서 3㎛의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
보강판과 박리가능한 유기물층의 접착력을 향상시키는 방법으로서, 접착 보조제층을 설치하는 방법과 보강판 표면에 요철을 설치하는 방법은, 각각 단독으로 사용해도 좋고 병용해도 상관없다.
본 발명에서 사용하는 가요성 필름에는, 보강판과의 부착에 앞서, 부착면인 한쪽 면에 회로패턴 및 위치맞춤용 마크가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 위치맞춤 마크는 보강판이 투명할 경우는 보강판을 개재하여서 판독해도 좋고, 가요성 필름을 개재하여서 판독해도 좋지만, 가요성 필름의 부착면과는 반대측에 금속층이 형성되어 있을 경우는, 금속층의 패턴에 따르지 않고 판독을 할 수 있으므로 보강판측으로부터의 판독이 바람직하다. 이 위치맞춤 마크는 가요성 필름을 보강판과 서로 부착할 때의 위치맞춤에도 이용할 수 있다. 위치맞춤 마크의 형상은 특별히 한정되지 않고, 노광기 등에서 일반적으로 사용되는 형상을 적절히 채용할 수 있다.
보강판에 부착시킨 후에, 부착면과는 반대면에 형성되는 회로패턴은 60㎛피치 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50㎛피치 이하의, 특히 고정밀도의 패턴을 형성할 수 있지만, 보강판과의 부착면에 형성되는 패턴은, 주로 프린트배선판 등에의 입출력 단자 및 그 주변의 배선이나 전원과 접지 전위배선의 역할을 갖게 하는 것이며, 보강판에의 부착면과는 반대면에 형성되는 패턴 정도의 고정밀을 요구하지 않을 경우가 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 한쪽 면에 특히 고정밀의 패턴을 형성한 양면배선을 제공하는 것도 용이하다. 양면배선인 것의 장점으로서는스루홀을 통한 배선교차를 할 수 있고, 배선설계의 자유도가 증가하는 것, 굵은 배선으로 접지 전위를 필요한 장소의 근방까지 전파하는 것으로 고속동작하는 IC의 소음 저감이 생기는 것, 마찬가지로 굵은 배선으로 전원전위를 필요한 장소의 근방까지 전파함으로써, 고속 스위칭에서도 전위의 저하를 막고, IC의 동작을 안정화시키는 것, 전자파 실드로서 외부 소음을 차단하는 것 등이 있고, IC가 고속화하고, 또한, 다기능화에 의한 다핀화가 진행되면 매우 중요해진다.
상술의 예는, 우선 고정되어 있지 않은 가요성 필름의 한쪽의 면에 회로패턴을 형성한 후, 상기 가요성 필름을 유리기판에 서로 부착시키고나서 다른 쪽의 면의 회로패턴을 형성했지만, 가요성 필름의 양면에 특히 고정밀의 회로패턴을 형성할 경우는, 최초에 회로패턴이 형성되는 면의 가공에 있어서도 유리기판에 서로 부착되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우는, 우선, 뒤에서 가공되는 면을 유리기판에 서로 부착시키고, 서브트랙티브법, 세미애딕티브법 풀애딕티브법으로 회로패턴을 형성하고, 다음에 다른 유리기판에 회로 형성면측을 서로 부착시키고나서, 최초의 유리기판을 박리하고, 또 한쪽 면에, 서브트랙티브법, 세미애딕티브법이나 풀애딕티브법으로 회로패턴을 형성한다. 그 후, 유리기판을 박리한다.
상기 가요성 필름의 양면에 유리기판이 부착된 상태로부터, 한쪽만의 유리기판을 벗기는 과정에 있어서는, 박리가능한 유기물층이 자외선조사로 접착력, 점착력이 감소하는 타입이며, 또한 가요성 필름이 자외선을 차단하는 성능을 갖거나 가요성필름 상의 전면에 금속층이 있고, 이 금속층이 자외선을 차단하는 것이 바람직하다. 또한, 유리기판의 가요성이 높을수록, 유리기판의 박리가 용이해지므로, 유리기판의 두께는 0.7㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서는, 회로기판용 부재를 형성하고, 추가로 전자부품을 상기 회로기판용 부재 상에 설치한 후, 가요성 필름을 보강판으로부터 분리시키는 것이 바람직하다. IC 등의 전자부품과 회로기판의 접속방법은 특히 다수의 접속부를 일괄로 접합하는 접속방법에 있어서, 위치정밀도확보가 중요하다. 이러한 접속방법으로서는, 회로기판의 접속부에 형성된 주석, 금, 땜납 등의 금속층과 전자부품의 접속부에 형성된 금이나 땜납 등의 금속층을 가열압착하여 금속접합시키는 방법, 회로기판의 접속부의 주석, 금, 땜납 등의 금속층과 전자부품의 접속부에 형성된 금이나 땜납 등의 금속층을 압착하면서 회로기판과 전자부품간에 배치한 다른쪽 도전성 접착제 또는 비도전성 접착제를 경화시키고, 기계적으로 접합시키는 방법 등을 들 수 있다. 어느쪽의 방법이라도 접속 부분은 국소적으로 140℃에서 400℃로, 1초에서 수분간 가열된다. 또한, 접속 부분에 가해지는 압력은 벰프당 5에서 50g으로 크다. 고온에서의 가압으로 박리가능한 유기물층이 변형되면, 위치정밀도를 확보할 수 없을 뿐만아니라, 배선 회로패턴을 형성하는 금속층의 변형에 의해, 전기접속 신뢰성이 저하하는 일이 있다. 다수의 접속부를 차차 접속하는 와이어 본딩 접속에 있어서도 금속접합하기 위해서 고온에서의 가압이 행해지기 때문에, 일괄 접속의 경우와 마찬가지로, 박리가능한 유기물층의 변형의 가능성이 있다. 이들 고온가압에 의한 접합에 있어서, 회로기판의 두께방향의 변형을 침강이라 하고, 상기 침강은 전기접속 신뢰성을 확보하기 위해서 6㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이하인 것이더욱 바람직하다.
본 발명의 박리가능한 유기물층은 점착성을 실현하기 위해서 유연성이 있다. 보통, 박리가능한 유기물층은 10㎛에서 20㎛의 두께로 사용되지만, 본 발명은 박리가능한 유기물층의 두께를 특히 얇게 하는 것으로, 고온가압에 의한 접속시에 회로기판의 변형을 억제할 수 있는 것이다. 전자부품접속용 고온가압 헤드는 접속부분의 가열을 쉽게 하기 위해서, 전자부품을 유지하는 기구와 겸용으로 되어 있는 것이 바람직하고, 이 경우, 가열과 가압은 회로패턴이 형성된 가요성 필름측에서 실시된다. 따라서, 고온가압헤드 측에 있는 가요성 필름의 두께나 회로패턴의 두께가 두꺼울수록, 상기 박리가능한 유기물층에의 영향이 작아지고, 상기 박리가능한 유기물층의 두께를 크게 할 수 있지만, 상기 유기물층의 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 점착력은 유기물층의 두께가 클수록 크게 되어 가공공정 중의 가요성필름의 유지력을 확보하기 쉬운 것 외에, 가요성 필름이나 그 위에 형성된 배선 회로패턴의 요철을 흡수하고, 평탄한 표면을 실현하기 쉽다. 이로 인해, 박리가능한 유기물층의 두께는 0.05㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위가 바람직하고, 0.1㎛ 이상 3㎛이하의 범위가 더욱 바람직하고, 0.2㎛ 이상 2㎛ 이하의 범위가 가장 바람직하다.
본 발명의 가요성 필름을 보강판에 라미네이트하는 방법은 가요성 필름을 변형시키지 않고 위치정밀도를 유지하기 때문에, 가요성 필름의 면내 방향으로 힘껏 힘을 가하지 않는 것이 바람직하다. 특히 가요성 필름을 보강판에 라미네이트하기 전에, 가요성 필름의 한쪽 면에 회로패턴이 형성되어 있을 경우는, 위치맞춤 정밀도를 확보하기 위해서 저응력으로의 라미네이트가 바람직하다.
본 발명의 가요성 필름의 라미네이트방법 및 장치의 일례에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 라미네이트장치(1)의 중앙부의 개략정면단면도(단면부는 칠과 사선으로 표시), 도 2는 도 1의 X-X방향 화살표에서 본 도면이다.
라미네이트장치(1)는 보강판인 기판(6)을 유지하는 스테이지(3), 기판(6)의 바로 위에 배치되어 있는 필름(4)을 유지하는 가요면형상체(2), 가요면형상체(2)와 필름(4)을 동시에 기판(6)에 압력을 가하여 누르는 스퀴지(8), 필름(4)에 가요면형상체(2)에의 정전흡착력을 부여하는 정전기대전장치(12)로 구성된다. 여기에서, 필름(4)은 얇고, 가요성을 갖는 것이다. 더욱이 스테이지(3)의 상면에는 흡착구멍이 배치되어 있고, 도시되지 않은 진공원의 작용에 의해 기판(6)을 흡착유지할 수 있다. 또한, 기대(9) 상에 한 쌍 배치되어 있는 레일(25)과 그것에 결합하는 가이드(24)의 안내 작용에 의해, 가이드(24) 상부에 부착되어 있다. 스테이지(3)는 도 1의 좌우 방향으로 수평이동 가능해진다. 스테이지(3)의 하부에는 너트(26)도 부착되어 있고, 이 너트(26)와, 브래킷(22, 16)에 회전가능하게 유지되어 있는 볼나사(20)가 결합하고, 더욱이 볼나사(20)는 기대(9)의 측면에 브래킷(16)을 개재하여 부착되어 있는 모터(18)와 직결되어 있으므로, 모터(18)의 회전에 의해, 스테이지(3)는 임의인 속도로, 왕복이동 가능하게 되어 있다.
가요면형상체(2)는 가요성의 직물 또는, 얇은 막형상물을 프레임체(10)에 고정한 것으로, 스테이지(3)의 폭방향(주행방향의 직교방향)의 양단에서,스테이지(3) 주행방향에 걸쳐 연장되어 있는 유지체(44a, 44b)에 지지되어 있다. 유지체(44a, 44b)는 승강 가능한 한쌍의 리니어 실린더(46)에 연결되어 있으므로, 가요면형상체(2)는 리니어 실린더(46)의 동작에 의해 상하 왕복이동이 가능하고, 가요면형상체(2)에 유지하는 필름(4)과 기판(6)을 대략 평행하게 대면시키고, 양자간격을 임의로 설정하는 것이 가능하도록 하고 있다. 또한 양자간격의 설정은 리니어 실린더(46)에 내장되어 있는 리니어 스케일로 위치를 모니터링함으로써 행할 수 있다.
가요면형상체(2)를 지지하는 유지체(44a, 44b) 상에는, 스테이지(3)의 주행 방향으로 연장되어 있는 한쌍의 레일(38)이 스테이지(3)을 사이에 끼우도록 하여 부착되어 있다. 또한, 한쌍의 레일(38)의 각각의 상부에는 가이드(36a, 36b)가 레일(38)의 길이방향으로 이동가능하게 배치되어 있다. 가이드(36a, 36b)에는 축받이(32a, 32b)을 부착되어 있고, 더욱이 축받이(32a, 32b)에는, 스퀴지 유지체(28)이 회전가능하게 부착되어 있으므로, 스퀴지 유지체(28)에 체결되어 있는 스퀴지(8)도 회전가능하게 되어 있다. 또 가이드(36a)에는 리니어 모터(43)의 한쪽을 구성하는 가동체(40)가, 가동체(40)에 대면하는 하부에는, 리니어 모터(43)의 또 한쪽을 구성하는 스테이터(42)가 유지체(44a)에 부착되어 있으므로, 리니어 모터(43)에 의한 구동과, 레일(38)과 가이드(36a, 36b)의 안내작용에의 작용에 의해, 스테이지(3) 주행 방향으로 스퀴지 유지체(28)와 스퀴지(8)를, 왕복이동 가능하게 할 수 있다. 더욱이 축받이(32a, 32b)에 회전가능하게 지지되어 있는 스퀴지 유지체(28)는 로터리 실린더(34)에 직결하고 있으므로, 스퀴지 유지체(28)에 체결되어 있는 스퀴지(8)를, 화살표방향의 회전동작에 의해, 가요면형상체(2)에 누르거나, 반대로 누르기를 해제할 수 있다. 스퀴지(8)의 가요면형상체(2)와의 접촉부분은 에지형상이 바람직하다. 한편, 스퀴지(8)는 결국은 유지체(44a, 44b)에 지지되어 있으므로, 리니어 실린더의 상하 동작에 의해, 가요면형상체(2)와 동시에 상하 방향으로 승강할 수 있게 되어 있다.
정전기대전장치(12)는 스테이지(3)의 폭방향에 걸쳐, 스테이지의 폭방향길이보다 긴 범위에 걸쳐 연장되어 있고, 기대(9) 상의 지주(14)에 유지되어 있다. 정전기대전장치(12)는 양 또는 음으로 대전한 이온풍을 바로 아래에 있는 것에 스테이지(3)의 폭에 걸쳐 분출하는 것으로, 스테이지(3) 상에 흡착한 필름(4)을 정전기대전장치(12)의 바로 아래를 통과시키는 것으로, 필름(4)에 정전기대전에 의한 부착력을 부여할 수 있다. 또한, 마찬가지로 정전기대전장치(12)를 가요성면형상체(2) 상을 통과시키는 것으로, 가요성면형상체(2)에 정전기대전에 의한 부착력을 부여하는 것도 가능하다. 또한 기판(6)의 상면에는, 점착성을 갖는 유기물층(7)이 미리 부여되어 있다.
다음에 라미네이트장치(1)를 사용한 라미네이트방법에 대해서, 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 라미네이트방법의 순서를 나타내는 개략정면도이다.
우선, 스테이지(3)를 도 1의 파선으로 나타내는 좌단의 위치로 이동시켜 정지시키고, 반송장치(도시생략)에 의해, 필름(4)을 스테이지(3) 상에 적재하고, 흡착고정한다(도 3의 (a)). 다음에 스테이지(4)를 우방향을 향해서 일정속도로 이동시키면서, 양으로 대전한 이온풍을 하향으로 분출하는 정전기대전장치(12)의 아래를 필름(4)을 통과시켜, 필름(4)을 양으로 대전시킨다. 스테이지(3)가 가요면형상체(2)의 정확히 바로 아래에 오면 스테이지(3)을 정지시키고, 필름(4)의 흡착을 해제한다. 다음에 리니어 실린더(46)를 하강하도록 구동하고, 가요면형상체(2)를 스테이지(3) 상의 필름(4)에 근접시키고, 소정의 간극이 되는 곳에서 정지시킨다(도 3의 (b)). 필름(4)과 가요면형상체(2)의 간극은 10㎜ 이하가 바람직하지만, 필름(4)과 가요면형상체(2)를 면접촉시키는 것도 가능하다. 계속해서 로터리 액추에이터(34)를 회전구동하여 스퀴지(8)를 가요면형상체(2)의 상측(필름(4)의 유지면과는 반대측)으로부터 꽉 눌러, 가요면형상체(2)와 스테이지(3)의 상면에서 필름(4)을 끼우는 상태로 하고나서, 리니어 모터(43)를 구동하여 스퀴지(8)를 필름(4)의 좌단의 위치로부터 우단의 위치까지 이동시키고, 스테이지(3) 상의 가요성 필름(4)을 정전기력에 의해, 가요면형상체(2)로 이체한다(도 3의 (c)).
가요면형상체(2)에 필름(4)을 유지할 수 있으면, 로터리 실린더(34)를 역방향으로 회전시켜 스퀴지(8)를 가요면형상체(2)로부터 떼어 놓음과 아울러, 리니어 실린더(46)를 상승 구동하여 가요면형상체(2)를 상방으로 이동시키고, 잠시동안 대기시킨다. 이 때에 리니어 모터(43)를 구동하여 스퀴지(8)를 좌단의 위치로 이동시킴과 아울러, 모터(18)를 구동하여 스테이지(3)를 다시 좌단으로 이동시켜 정지시키고, 반송장치(도시생략)에 의해, 상부에 점착성이 있는 유기물층(7)이 미리 부여되어 있는 기판(6)을 스테이지(3) 상에 적재하고, 흡착고정한다(도 3의 (d)). 흡착고정 후 스테이지(3)를 우방향으로 이동시키고, 기판(6)을 가요면형상체(2)에 유지된 가요성 필름(4)의 바로 아래에 이르는 곳에서 정지시킨다(도 3의 (e)). 이 때의 스테이지(3)의 정지위치는 필름(4)이 기판(6)의 미리 정해진 위치에 라미네이트할 수 있도록 정한다.
그리고, 리니어 실린더(46)를 구동하고, 가요면형상체(2)를 스테이지(3) 상의 기판(6)에 근접시키고, 필름(4)과 기판(6)이 소정의 간극이 되는 곳에서 정지시킨다. 필름(4)과 기판(6)의 간극은 10㎜ 이하가 바람직하다. 계속해서 로터리 실린더(34)를 구동하고, 회전에 의해 스퀴지(8)를 가요면형상체(2)의 상측으로부터 눌러, 가요면형상체(2)에 유지되어 있는 필름(4)을 스테이지(3)의 기판(6)에 누른다. 그리고, 리니어 모터(43)를 구동시켜 스퀴지(8)를 필름(4)의 좌단의 위치로부터 우단의 위치까지 이동시키고, 가요면형상체(2)에 유지되어 있는 필름(4)을 스테이지(3) 상의 기판(6)으로 이체한다(도 3의 (f)). 이 동작에 의해, 가요성 필름(4)은 기판(6)에 라미네이트되고, 유기물층(7)의 점착력에 의해, 확실히 접착된다. 스퀴지(8)가 우단까지 가서 정지하면, 로터리 실린더(34)를 역방향으로 회전하고, 스퀴지(8) 가요면형상체(2)보다 멀리한다. 계속해서 리니어 실린더(46)를 상승 방향으로 구동하여 가요면형상체(2)를 상승시키고, 스테이지(3)의 흡착을 해제 후, 반출장치(도시생략)에 의해, 스테이지(3) 상의 필름(4)이 라미네이트된 기판(6)을 다음 공정에 반출한다. 이하, 같은 동작을 반복하고, 다음 필름(4), 기판(6)에 대하여 라미네이트를 행한다.
본 발명의 라미네이트방법은 다음 이유에 의해, 필름의 치수변화를 O.01% 이하로 작게 하여 라미네이트하는 것이 가능해 진다. 우선, 가요면형상체(2)에 스테이지(3) 상의 가요성 필름을 유지시킬 때, 가요성 필름(4)을 그대로의 상태로 대부분 치수변화없이 이체할 수 있다. 이것은, 1)면내의 탄성변형이 가능한 가요면형상체(2)를 사용하고 있으므로, 스테이지(3)나 필름(4)의 요철에 대하여, 가요면형상체가 추종하고, 균일하게 필름(4)을 면유지할 수 있고, 2)가요면형상체(2)와 필름(4)을 대면하여 근접시켰을 때의 간격을 10㎜ 이하로 작게 하고 있기 때문에, 스퀴지(8)를 압압하여 이동시킬 때에, 가요성면형상체가 스테이지(3)에 대한 각도θ(도 3의 (c) 참조)가 5° 이하로 작아진다. 이로 인해, 가요면형상체(2)를 필름(4)에 대략 평행하게 접근시켜 이체했을 때와 마찬가지로, 필름(4)이 스테이지(3)에 있을 때와 가요면형상체(2)에 있을 때의 상대위치 관계를 교체하지 않고, 필름(4)을 스테이지(3)로부터 가요면형상체(2)로 이체할 수 있으므로, 필름(4)에 왜곡이 생기지 않고, 치수변화가 없다. 3)스퀴지(8)의 압압부가 선형상으로 되어 있으므로, 압압에 의한 변형이 가요면형상체(2)와 필름(4)에 생기지 않음과 아울러, 라미네이트시의 에어 배제를 효율적으로 행할 수 있는 것에 의한다.
가요면형상체(2)에 치수변화 없이 유지한 필름(4)을, 유기물층(7)을 부여한 기판(6)으로 이체할(라미네이트할) 때도, 마찬가지로, 가요면형상체(2)로 유지한 그대로의 상태로, 필름(4)을 기판(6)으로 이체할 수 있다. 이것도 마찬가지로, 1)면내의 탄성변형이 가능한 가요면형상체를 사용하고 있으므로, 기판(6)표면의 요철에 대하여, 가요면형상체(2)가 추종하고, 필름(4)을 기판(6)에 균일하게 접촉시키고, 2)가요면형상체(2)와 기판(6)의 간격이 10㎜ 이하로 작기 때문에, 스퀴지(8) 압압시의 가요성면형상체가 기판(6)에 대한 각도φ(도 3의 (f) 참조)가 5° 이하로작아진다. 이로 인해, 필름(4)을 기판(6)에 대략 평행하게 접근시켜서 필름(4)을 기판(6)으로 이체했을 때와 마찬가지로, 필름(4)이 가요면형상체(2)에 있을 때와 기판(6)에 있을 때의 상대위치 관계를 교체하지 않고, 필름(4)을 가요면형상체(2)로부터 기판(6)으로 이체할 수 있으므로, 필름(4)에 왜곡이 생기지 않고, 치수변화가 없다. 3)스퀴지(8)의 압압부가 선형상으로 되어 있으므로, 압압에 의한 변형이 필름(4)에 생기지 않음과 아울러, 라미네이트 시의 에어 배제를 효율적으로 행할 수 있는 것에 의한다.
또한, 치수변화를 0.005% 이하로 하기 위해서는, 대략 평행하게 되는 필름(4)과 기판(6)의 간격을 바람직하게는 5㎜ 이하, 보다 바람직하게는 1㎜이하로 한다.
한편, 스퀴지(8)로서는, 선형상으로 압압할 수 있도록, 압압부가 되는 선단부와 같이 에지형상인 것이 바람직하지만, R형상으로 하여 R5㎜ 이하로 해도 된다. 선단부재질은 금속, 세라믹, 합성 수지 등의 경질인 것이어도 좋지만, 균등하게 가압하기 위해서, 쇼어(Shore) 경도 50∼90의 고무를 사용해도 좋다. 또한, 스퀴지(8)를 가요성면형상체(2)에 압압하여 이동시킬 때의 슬라이딩을 좋게 하고, 먼지발생을 억제하기 위해서, 스퀴지(8), 가요성면형상체(2)에, 불소계 수지 등을 코팅하는 것도 바람직하다. 더욱이, 먼지발생을 보다 억제하기 위해서, 스퀴지(8)는 회전 가능한 가압롤이어도 된다. 가압하는 롤로서는, 금속 롤, 고무피복 롤 어느 것이라도 좋지만, 가능한 한 선형상으로 압압하는 것과, 기포발생을 피하기 위해서는 지름 30㎜ 이하의 소경의 롤을 채용하는 것이 바람직하다. 또한 스퀴지에의한 압압의 크기로서는, 바람직하게는 5∼500N/m, 보다 바람직하게는 10∼100N/m이다. 라미네이트 시의 스퀴지의 이동 속도는 바람직하게는 0.1∼50m/분, 보다 바람직하게는 5∼15m/분이다.
가요면형상체(2)로서는, 면내에서 탄성변형할 수 있는 것이 필요하고, 가요성의 직물, 두께가 얇은 막형상물인 것 바람직하다. 또한, 가요성면상체를 지지하는 프레임체(10)는 충분한 강도와 평탄성을 갖는 것이 바람직하고, 금속, 합성 수지, 섬유강화 수지 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기의 가요성의 직물로서는, 폴리에스테를, 폴리프로필렌, 액정 폴리머 또는 스테인리스섬유를 메시(mesh)형상으로 짠 것을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 직물에 감광성 도막 등을 사용하여 개구부와 페구부를 형성하는 것은 적당히 허용된다. 본 발명의 막형상물로서는, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드 등의 플라스틱 필름을 들 수 있다. 또한, 이들 플라스틱 필름을 컷팅하고, 개구부를 형성하는 것은 적당히 허용된다. 더욱이 경질의 고무를 채용하는 것도 가능하다.
가요면형상체(2)에 필름(4)을 유지시키는 수단으로서는, 상기의 정전기흡착 이외에, 액체의 표면장력, 유기물의 점착력 또는 진공흡착 등을 들 수 있지만, 액체의 표면장력, 정전기흡착 또는 유기물의 점착력을 이용하는 것이, 유지력과 박리력의 균형을 취하기 쉽고, 또한, 장치가 대규모로 되지 않는 점에서 바람직하다. 액체의 표면장력, 정전기흡착을 이용하는 방법은 유기물의 점착력을 이용하는 방법에 비교하여, 내구성이나 반복 재현성의 점에서 뛰어나 있어 바람직하다.
정전기흡착을 이용하는 방법으로서는, 가요면형상체(2)와 필름(4)의 한쪽을 대전시키거나, 서로 반대극성으로 대전시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로 가요면형상체(2) 또는 필름(4)을 대전시키는 방법으로서는, 상술한 양 또는 음의 이온풍을 맞히는 방법 외에, 가요면형상체(2)가 도전성일 경우는, 고전압을 인가하는 것으로 필름(4)을 서로 부착시킬 수 있다. 더욱이, 필름(4)의 표면에 금속막이 형성되어 있을 경우는, 상기 금속막에 고전압을 인가하여 가요면형상체(2)와 필름(4)을 서로 부착하여 유지할 수 있다.
액체의 표면장력을 이용하는 방법의 예로서는, 유지에 앞서 필름(4)의 표면이나 가요면형상체(2)에 도포나 분무, 또는 결로에 의해 액체를 부착시키고, 다음에, 양자를 포개고, 양자간에 액체의 박층을 형성하는 방법을 들 수 있다. 가요성면형상체(2)와 필름(4)의 접촉면에 미리 액체를 살포하고, 양자를 포갠 후, 양자의 접촉면과는 반대측에서 스퀴지를 이동시켜서 바싹 당김으로써, 가요성면형상체(2)와 필름(4)간의 액체층을 박층화하는 것도 유효하다. 또한, 가요성의 직물 등 개구부를 갖는 가요면형상체(2)와 필름(4)을 드라이상태로 접촉시킨 후에, 양자의 접촉부와는 반대측의 가요면형상체(2)측에서 액체를 살포하고, 스퀴지에 의해 가요면형상체의 개구부를 개재하여, 액체를 가요면형상체(2)와 필름(4) 사이에 공급하는 것도 가능하며, 액체의 공급과 스퀴지가 동시에 행해지기 때문에 택트타임 단축이 가능하여 바람직하다. 이상의 접착력을 부여하는 액체로서는, 비교적 표면장력이 큰 점이나 후공정에 대하여 불순물이 되기 어려운 점에서, 물을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 표면장력을 조정하기 위해서, 물에 알코올 등을 첨가하는 것은 적당히허용된다.
유기물의 점착력을 이용하는 방법의 예로서는, 가요면형상체(2)와 필름(4)의 부착면에 점착성의 점착층을 설치하는 경우가 있다. 이 때, 약점착성으로부터 강점착성의 점착제를 도트형상, 스트라이프형상 등으로 형성하고, 점착력을 작게 하여, 가요면형상체(2)로부터 필름(4)을 박리하기 쉽게 하는 방법이, 점착력과 박리력의 균형을 취하기 쉽고, 또 반복 내구성을 개선할 수 있어 바람직하다. 도트는 지름이 0.1∼2㎜에서, 1∼10㎜ 간격으로 배치되어 있는 것이, 점착력과 박리의 균형이 취해지고, 또한, 가요성 필름의 유지력을 충분히 확보할 수 있는 점에서 바람직하다.
본 발명의 회로기판의 제조방법의 일례를 이하에 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
두께 0.7㎜의 알루미노붕규산염유리에 스핀코터, 블레이드코터, 롤코터, 바코터, 다이코터, 스크린 인쇄 등으로, 접착 보조제층으로서 실란 커플링제를 도포한다. 간헐적으로 보내져 오는 매엽기판에 비교적 저점도의 실란 커플링제의 박막을 균일하게 도포하기 위해서는, 스핀코터의 사용이 바람직하다. 실란 커플링제 도포후, 가열건조나 진공건조 등에 의해 건조하여, 두께가 20㎚인 실란 커플링제 접착층을 얻는다.
실란 커플링제층 상에, 스핀코터, 블레이드코터, 롤코터, 바코터, 다이코터, 스크린 인쇄 등으로, 자외선경화형 재박리제를 도포한다. 간헐적으로 보내져 오는 매엽기판에 비교적 연도가 높은 자외선경화형 재박리제를 균일에 도포하기 위해서는, 다이코터의 사용이 바람직하다. 재박리제 도포 후, 가열건조나 진공건조 등에의해 건조하고, 두께가 1㎛인 재박리제층을 얻는다. 도포한 재박리제층에, 폴리에스테르필름 상에 실리콘 수지층을 설치한 이형(離型) 필름으로 이루어지는 공기차단용 필름을 부착하여 1주간 실온에서 방치한다. 이 기간은 숙성이라 불리며, 재박리제층의 가교가 진행되고, 서서히 점착력이 저하된다. 방치 기간이나 보관 온도는 소망의 점착력을 얻을 수 있도록 선택된다. 공기차단용 필름을 서로 부착시키는 대신에, 질소분위기중이나 진공중에서 보관할 수도 있다. 재박리제를 긴 필름 기체에 도포, 건조 후, 보강판에 전사하는 것도 가능하다.
다음에 두께 25㎛의 폴리이미드 필름을 준비한다. 유리기판 상의 공기차단용 필름을 벗기고, 폴리이미드 필름을 유리기판에 부착시킨다. 상술과 같이, 폴리이미드 필름의 한면 또는 양면에 금속층이 미리 형성되어 있어도 좋다. 폴리이미드 필름은 미리 소정의 크기의 컷트 시트로 해놓고 부착해도 좋고, 긴 롤로부터 감기 시작하면서, 부착과 절단을 해도 좋다. 이러한 부착작업에는, 상술한 가요면형상체의 면에 가요성 필름을 유지하고나서, 보강판에 압압하는 것으로, 가요성 필름을 보강판으로 이체하는 방법이 바람직하게 채용된다.
다음에, 폴리이미드 필름의 부착면과는 반대측의 면에 풀애디티브법, 세미애디티브법 또는 서브트랙티브법으로 회로패턴을 형성한다. 파인피치패턴을 고생산성으로 제조할 수 있는 점에서 세미애디티브법의 채용이 바람직하다.
세미애디티브법에서는, 크롬, 니켈, 구리 또는 이들 합금을 스퍼터하고, 전기 전도를 확보하기 위한 하지층을 형성한다. 하지층 형성에 앞서, 폴리이미드 필름 표면에 접착력 향상을 위해, 플라즈마처리, 역스퍼터처리, 프라이머층도포, 접착제층도포가 행해지는 것은 적당히 허용된다. 그 중에서도 에폭시수지계, 아크릴수지계, 폴리아미드수지계, 폴리이미드수지계, NBR계 등의 접착제층 도포는 접착력 개선 효과가 커 바람직하다. 상기 접착제는 고온고압에 의한 전자부품접속 시의 침강을 억제하기 위해 경도가 높은 것이 바람직하고, 또한, 두께는 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이들 처리나 도포는 보강판 부착 전에 실시되어도 좋고, 보강판 부착 후에 실시되어도 좋다. 보강판 부착 전에 긴 폴리이미드 필름에 대하여 롤투롤로 연속처리되는 것은 생산성향상이 도모되어 바람직하다.
하지층의 두께는 1㎚에서 1OOO㎚의 범위이다. 하지층 상에 구리스퍼터막을 추가로 50㎚에서 3000㎚적층하는 것은, 뒤에 이어지는 전해도금을 위한 충분한 전기 전도를 확보하거나, 금속층의 접착력 향상이나 핀홀 결함방지에 효과가 있다. 하지층은 보강판에 가요성 필름을 서로 부착시키고나서 형성해도 좋고, 부착 전에, 예를 들면 긴 가요성 필름 상에 형성해도 좋다. 이렇게 하여 형성한 하지층 상에 포토레지스트를 스핀코터, 블레이드코터, 롤코터, 다이코터, 스크린 인쇄 등으로 도포 인쇄하여 건조한다. 포토레지스트를 소정 패턴의 포토마스크를 개재하여 노광, 현상하고, 도금막이 불필요한 부분에 레지스트층을 형성한다. 다음에 하지층을 전극으로 하여 전해도금을 행한다. 전해도금액으로서는, 황산구리도금액, 시안화구리도금액, 피로인산구리도금액 등이 사용된다. 두께 2㎛에서 20㎛의 구리도금막을 형성 후, 포토레지스트를 박리하고, 계속해서 슬라이트에칭으로 하지층을 제거하고, 회로패턴을 얻는다. 더욱이 필요에 따라서 금, 니켈, 주석 등의 도금을 실시한다.
회로패턴 형성에 있어서, 폴리이미드 필름에 접속구멍을 설치할 수 있다. 즉, 매엽기판과의 부착면측에 설치한 금속층과의 전기적 접속을 취하는 비어 홀을 설치하거나, 볼그리드어레이의 볼 설치용의 구멍을 설치하거나 할 수 있다. 파인피치패턴을 실현하기 위해서는, 접속 구멍의 위치정밀도도 회로패턴의 위치정밀도와 마찬가지로 중요하므로, 가요성 필름을 보강판에 서로 부착시켜 치수안정성을 확보하고나서, 부착면과는 반대면에서 접속 구멍을 형성하는 것이 바람직하다. 접속 구멍의 설치하는 방법으로서는, 탄산가스레이저, YAG레이저, 엑시머레이저 등의 레이저천공이나 케미칼 에칭을 채용할 수 있다. 레이저 에칭을 채용할 경우는, 에칭 스토퍼층으로서, 폴리이미드 필름의 부착면측에 금속층이 있는 것이 바람직하다. 폴리이미드필름의 케미칼에칭액으로서는, 히드라진, 수산화칼륨 수용액 등을 채용할 수 있다. 또한, 케미칼 에칭용 마스크로서는, 패터닝된 포토레지스트나 금속층을 채용할 수 있다. 전기적 접속을 취할 경우는, 접속구멍형성 후, 상술의 금속층 패턴형성과 동시에 도금법으로 구멍내면을 도체화하는 것이 바람직하다. 전기적 접속을 취하기 위한 접속 구멍은, 지름이 15㎛에서 200㎛가 바람직하다. 볼 설치용 구멍은 지름이 50㎛에서 800㎛가 바람직하고, 80㎛에서 800㎛가 보다 바람직하다.
다음에 형성한 회로패턴 상에 IC칩, 저항이나 콘덴서 등의 전자부품을 설치한다. 본 발명에서 사용할 수 있는 전자부품 탑재장치는 광학적위치 검출기능과 가동스테이지 등의 위치맞춤 기능을 갖고, 탑재 정밀도를 확보할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명은 특히 접속 피치가 작고, 또한 핀수가 큰 대규모 IC의 설치 정밀도확보에 효과가 크다. IC의 패키지형태는 특별히 한정되지 않고,베어칩, 리드프레임타입, 볼그리드어레이타입의 어느 것에도 적용할 수 있지만, 핀수를 많게 할 수 있는 베어칩이나 볼그리드어레이타입에의 적용이 바람직하다.
또, 본 발명에서 사용할 수 있는 전자부품과 회로기판의 접속방법은 특별히 한정되지 않지만, 다수의 접속부를 일괄로 접합하는 접속방법에 있어서, 위치정밀도확보가 중요하며, 본 발명의 적용이 바람직하다. 다수의 접속부를 일괄로 접합하는 접속방법으로서는, 회로기판의 접속부에 형성된 주석, 금, 땜납 등의 금속층과 전자부품의 접속부에 형성된 금이나 땜납 등의 금속층을 가열압착하여 금속접합시키는 방법, 회로기판의 접속부의 주석, 금, 땜납 등의 금속층과 전자부품의 접속부에 형성된 금이나 땜납 등의 금속층을 압착하면서 회로기판과 전자부품간에 배치한 다른쪽 도전성 접착제 또는 비도전성 접착제를 경화시키고, 기계적으로 접합시키는 방법, 또는, 접속 부분에 패턴인쇄된 땜납페이스트 상에 전자부품을 가고정한 후, 일괄 리플로우(reflow)로 접속하는 방법 등을 들 수 있지만, 본 발명은 가열 압착에 의한 접속방법에 효과가 크다.
유리기판에 회로기판을 부착시킨 상태로, 전자부품을 설치하는 것으로, 회로기판제조 후, 전자 장치 설치까지의 조온조습 조작이나 방습포장은 불필요하다. 특히 가요성 필름은 흡습에서 불가역적인 치수변화를 하는 일이 많고, 본 발명은 회로기판과 전자 장치 접속의 정밀도를 확보하는 데이 있어서 효과가 크다. 더욱이, 회로기판을 유리기판으로부터 박리할 때의 응력에 의해 회로기판이 변형하고, 전자 장치 접속의 정밀도를 확보할 수 없게 되는 것을 회피할 수 있다.
회로기판과 전자부품을 접속한 후, 회로기판을 유리기판으로부터 박리한다.박리에 앞서, 레이저, 고압수 제트나 커터 등을 사용하고, 낱개 또는 낱개의 집합체로 상기 회로패턴이 부착된 폴리이미드 필름을 분할하고 나서, 전자부품이 설치된 회로기판을 유리기판으로부터 박리하는 것이, 박리후의 취급이 용이해지는 점에서 바람직하다. 또한, 박리시뿐만 아니라, 회로패턴 제작시에도 개편 또는 개편의 집합체와 같이 작게 해두면 폴리이미드 필름에 응력이 남기 어려워 바람직하다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 한편, 실시예 및 비교예에 나타내는 성능값은 다음 방법으로 측정했다.
유리판의 영계수:JIS R1602에 의해 구해지는 값으로 했다.
금속판의 영계수:ASTM E1876-01에 의해 구해지는 값으로 했다.
박리력:보강판 상에 형성한 재박리제층 상에 폴리이미드 필름을 서로 부착시킨 후, 상기 폴리이미드 필름을 10㎜폭으로 재단했다. TMI회사제 "텐시론"을 사용해서 300㎜/분의 박리 속도로, 10㎜폭의 폴리이미드 필름을 180°방향으로 박리할 때의 힘을 박리력으로 했다.
(실시예 1)
접착보조제인 γ-아미노프로필 트리에톡시실란을 5중량%의 농도가 되도록 이소프로필알콜에 용해했다. 두께 0.7㎜, 300㎜ 각의 알루미노붕규산염 유리에, 스핀코터로 상기 접착 보조제 용액을 도포하고, 100℃에서 5분간 건조했다. 건조후의 접착보조제층의 두께를 300㎚로 했다.
다음에, 다이코터에서, 자외선조사에 의한 경화로 점착력이 저하하는 아크릴계의 점착제 "SK다인" SW-11A(소켄화학(綜硏化學)(주)제)와 경화제L45(소켄화학(주)제)를 50:1로 혼합한 것을 상기 접착 보조제층이 형성된 유리기판 상에 도포하고, 80℃에서 2분 건조하고, 건조 후의 점착제 두께를 1㎛로 했다. 다음에 점착제층에 폴리에스테르필름 상에 해제 용이한 실리콘 수지층을 설치한 필름으로 이루어지는 공기차단용 필름을 부착하여 1주간 두었다. 유리기판의 영계수는 714O㎏/㎟이며, 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱은 2449㎏·㎜이었다.
금속층 접착력 향상을 위한 접착제를 아래와 같이 하여 준비했다. 플라스코 내를 질소분위기로 치환하고, N,N-디메틸 아세트아미드 228중량부를 넣고, 1,1,3,3-테트라 메틸-1, 3-비스(3-아미노프로필)디실록산 19.88중량부를 용해했다. 다음에, 3,3',4,4'-벤조페논 테트라 카르본산 2무수물 25.76중량부를 더하고, 질소분위기하에서 10℃, 1시간 교반했다. 계속해서 50℃에서 3시간 교반하면서 반응시키고, 폴리이미드 전구체 바니시(varnish)로 이루어지는 접착제를 얻었다.
콤마코터를 사용하여, 영계수 93O㎏/㎟, 두께 25㎛, 폭 3OO㎜의 긴 폴리이미드 필름("유피렉스" 우베흥산(宇部興産)(주)제)의 한 면에 상기 접착제를 연속적으로 도포했다. 다음에, 80℃에서 10분간, 130℃에서 10분간, 150℃에서 15분간 건조하고, 250℃에서 5분간 큐어했다. 큐어 후의 접착제층의 막두께는 0.5㎛이었다.
접착제를 적층한 폴리이미드 필름을 300㎜각으로 절단하고, 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 다음에 상기 폴리이미드 필름을 도 1 및 도 3에 나타낸 진공흡착기구가 부착된 스테이지(3)에 상기 폴리이미드 필름(4)을 접착제층면을 위로 해두고 진공흡착했다. 그 다음에, 스테이지(3)를 이동시키면서 정전기대전장치(12)의 아래를 통과시킨다. 이 때, 정전기대전장치(12)로부터 음이온풍을 분출하고, 폴리이미드 필름을 음으로 대전시켰다. 폴리에스테르제 100메시의 스크린사(2)를 강하시키고, 폴리이미드 필름(4)과 접촉시켰다. 이 상태에서, 스테이지를 이동시키고, 양이온풍 분출로 전환한 정전기대전장치(12) 하를 스크린사(2)가 통과하도록하고, 스크린사(2)를 양으로 대전시켰다. 스크린사(2)의 스테이지와는 반대면을 고무판(8)으로 스퀴지하고, 폴리이미드 필름(4)과 스크린사(2) 사이의 밀착성을 확보했다. 스테이지(3)의 진공흡착을 정지하고, 스크린사(2)를 상승시키고, 폴리이미드 필름(4)을 스크린사(2)로 옮겼다.
상기 점착제층(7)을 설치한 유리기판(6)을 진공흡착기구가 부착된 스테이지(3)에 배치했다. 점착제층 상의 공기차단용 필름은 미리 박리해 두었다. 폴리이미드 필름(4)을 서로 부착시킨 스크린사(2)를 유리기판(6) 상으로 이동했다.
스크린사(2)를 강하시키고, 폴리이미드 필름(4)을 서로 부착시킨 스크린사(2)와 유리기판을 0.7㎜의 간격을 두고 평행하게 배치했다. 다음에, 쇼어 경도(50)의 고무판(8)으로 스크린사(2)의 폴리이미드 필름 접촉면과는 반대의 면을 스퀴지하고, 재박리제층(7)에 폴리이미드 필름(4)을 누르고, 폴리이미드 필름(4)을 유리기판 상으로 옮겼다. 양음이온 분출로 전환한 정전기대전장치(12) 하를 스크린사가 통과하도록 하여 스크린사를를 제전(除電)했다.
스테이지로부터 폴리이미드 필름이 서로 부착된 유리기판을 떼고, 유리기판측으로부터 자외선을 1OOOmJ/㎠조사하고, 점착제층을 경화시켰다.
유리기판 상에 서로 부착된 폴리이미드 필름에, 스퍼터법으로 두께 4㎚의 크롬-니켈합금층과 두께 200㎚의 구리층을 이 순서대로 적층했다. 상기 합금의 조성은 중량비로 크롬:니켈=20:80으로 했다.
구리층 상에 포지티브형 포토레지스트를 스핀코터로 도포하여 11O℃에서 10분간 건조했다. 상기 포토레지스트를 포토마스크를 개재하여서 노광했다. 다음에, 상기 포토레지스트를 현상하고, 도금층이 불필요한 부분에 두께 1O㎛의 레지스트층을 형성했다. 테스트용 포토마스크 패턴은 50㎛피치로 380개의 접속패드(폭 20㎛, 길이 200㎛)를 패드의 중심간을 1.5㎜의 간격으로 하여 2열 평행하게 설치한 것을 1유닛으로 하고, 이것을 300㎜각의 폴리이미드 필름 상에 40㎜피치로 7행×7열로 균등배치한 것으로 했다. 아울러, 측장용으로 기판의 중심에서 대각방향으로 약 141㎜ 떨어뜨려 배치한 4점(변에 평행한 방향으로는 서로 200㎜씩 떨어뜨려 배치)의 마커를 포토마스크패턴으로 설치했다.
다음에 구리층을 전극으로 하여 두께 5㎛의 구리층을 전해도금으로 형성했다. 전해도금액은 황산구리도금액으로 했다. 포토레지스트를 포토레지스트 박리액으로 박리하고, 계속해서 과산화수소-황산계 수용액에 의한 소프트 에칭으로 레지스트층 하에 있던 구리층 및 크롬-니켈합금층을 제거했다. 구리도금층 상에, 전해도금으로 두께 1㎛의 니켈층과 두께 0.2㎛의 금층을 이 순서대로 적층했다. 니켈 전해도금은 와트욕으로 실시했다. 금전해도금액은 디시아노금(I)산 칼륨을 사용한 중성금도금액으로 했다. 이렇게 하여, 금속층 패턴을 형성했다.
솔다레지스트 NPR-90(일본 폴리텍스(주)제)을 150메시의 폴리에스테르판을 사용하고, 스크린 인쇄기에서 금속 패턴을 형성한 폴리이미드 필름 전체에 도포하고, 70℃에서 30분간 건조했다. 다음에, 7행×7열로 배치한 접속패드 및 측장용 마커 상의 솔다레지스트를 제거하기 위해서, 솔다레지스트에 포토마스크를 개재하여서 자외선을 600mJ/㎠ 조사한 후, 1중량%의 탄산 나트륨 수용액을 스프레이로 공급하면서, 솔다레지스트를 현상했다. 그 후, 150℃에서 30분간 큐어하고 솔다레지스트를 경화시켜, 회로기판용 부재를 얻었다.
측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 상술한 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호했다.
더욱이 얻어진 회로기판용 부재를 30℃, 80%RH의 분위기에 1주간 방치한 후, 50㎛피치로 일렬 380개의 금도금벰프를 1.5㎜간격을 두고 2열 배치한 모델 IC칩을 칩측으로부터 150℃로 가열하면서 초음파 본더 FC2000(도레이 엔지니어링(주)제)을 사용하여, 회로기판 상의 접속패드와 금속확산결합했다. 벰프는 폭 30㎛, 길이 50㎛, 높이 14㎛로 했다. 1벰프 당의 압력을 30g으로 했다. 모델 IC칩의 벰프와 회로기판 상의 접속패드의 위치맞춤은 양호했다. 접속부의 단면을 잘라내고, 전자현미경으로 관찰한 바, 벰프의 침강은 1.7㎛로 작고 신뢰성에 문제없는 레벨이었다.
폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부로부터 서서히 유리기판으로부터 박리하여, 회로기판을 얻었다. 이 때의 박리력은 2g/cm이며, 박리력(A)(g/cm), 폴리이미드 필름의 두께의 역수(B)(1/㎛), 폴리이미드 필름의 영계수의역수(C)(㎟/㎏)의 곱(A×B×C)은 8.6×10-5이었다. 회로패턴 형성 중에 폴리이미드 필름이 점착제층으로부터 이탈하는 일은 없었다. 폴리이미드 필름 박리시, 폴리이미드 필름은 점착제층과의 계면에서 박리하고, 또한, 컬하는 일은 없었다. 얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800에서, 상술한 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호하게 유지되어 있었다.
(실시예 2)
금속층 접착력 향상을 위한 접착제를 실시예 1과 마찬가지로 하여 준비했다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 25㎛, 폭 300㎜의 긴 폴리이미드 필름("유피렉스" 우베흥산(주)제)에 상기 접착제를 연속적으로 도포하고, 건조, 큐어했다. 상기 폴리이미드 필름의 다른 쪽의 면에도 상기 접착제를 마찬가지로 하여 도포하고, 건조, 큐어했다.
다음에 롤투롤방식의 스퍼터장치에서, 접착제층을 설치한 폴리이미드 필름의 한쪽 면에, 두께 5㎚의 크롬-니켈합금층과 두께 200㎚의 구리층을 이 순서대로 상기 접착제층 상에 적층했다. 상기 합금의 조성은 중량비로 크롬:니켈=20:80로 했다. 롤투롤방식의 전기도금장치에서, 상기 구리층 상에 두께 5㎛의 구리도금층을 형성했다. 도금액은 황산구리로 했다.
구리도금층이 형성된 폴리이미드 필름을 300㎜각의 시트형상으로 절단하고나서, 구리도금층 상에 롤 라미네이터로, 드라이 필름을 라미네이트하고, 상기 드라리필름 레지스트를 포토마스크를 개재하여 노광, 현상하고, 드라이필름 레지스트패턴을 형성했다. 테스트용 포토마스크패턴은 지름 500㎛의 패드 28개를 10㎜피치로 직선 상에 배치한 것을 1유닛으로 하고, 이것을 300㎜각의 폴리이미드 필름의 1변에 평행하게 50㎜ 떨어진 위치로부터, 40㎜피치로 6열을 나열한 것으로 했다. 더욱이, 인접하는 패드간은 하나 걸러 1OO㎛폭의 배선으로 접속했다.
드라이필름레지스트패턴이 형성된 폴리이미드필름 상에 염화제2철수용액을 샤워로 공급하고, 구리층을 패터닝함과 동시에 구리층 하의 크롬-니켈합금층도 패터닝하고, 배선회로와 위치맞춤용 마크를 형성했다. 다음에 드라이필름레지스트를 박리제로 박리했다. 이렇게 하여, 한쪽 면에 패드와 배선 패턴이 형성된 폴리이미드 필름을 얻었다.
실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 0.7㎜, 300㎜각의 알루미노붕규산유리에 점착보조제층과 점착제층을 형성했다. 다음에, 공기차단용 필름을 붙여 1주간 두었다.
한쪽 면에 패드와 배선패턴이 형성된 폴리이미드 필름을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 도 1 및 도 3에 나타내는 진공흡착이 부착된 스테이지(3)에, 패드와 배선패턴이 형성된 면을 하측으로 하여 폴리이미드 필름을 놓고, 진공흡착했다. 이하 실시예 1과 마찬가지로, 유리기판 상에 폴리이미드 필름을 서로 부착시켰다.
스테이지로부터 폴리이미드 필름이 서로 부착된 유리기판을 떼고, 유리기판측으로부터 자외선을 1OOOmJ/㎠조사하고, 점착제층을 경화시켰다.
다음에, 단 펄스형 탄산가스레이저를 폴리이미드 필름에 조사하고, 먼저 형성한 지름 500㎛의 패드 위치에 상부 지름 120㎛, 하부 지름 60㎛의 접속구멍을 형성했다. 상기 접속구멍은 부착면측의 패드에 도달하고 있다. 과망간산수용액에 폴리이미드 필름을 침지하여 접속구멍 바닥의 스미어(Smear)를 제거했다.
폴리이미드 필름에, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 크롬-니켈합금층과 구리층을 이 순서대로 적층했다. 더욱이, 구리층 상에 포지티브형 포토레지스트층을 형성하고, 노광, 현상했다. 테스트용 포토마스크패턴은 실시예 1과 같은 50㎛피치로 380개의 접속패드(폭 20㎛, 길이 200㎛)를 패드의 중심간을 1.5㎜의 간격으로 하여 2열 평행하게 설치한 것을 1유닛으로 하고, 이것을 300㎜각의 폴리이미드 필름 상에 40㎜ 피치로 7행×7열로 균등배치한 것으로 했다. 아울러, 측장용으로 기판의 중심으로부터 대각방향으로 약 141㎜ 떨어뜨려 배치한 4점(변에 평행한 방향으로는 서로 200㎜씩 떨어뜨려 배치)의 마커를 포토마스크 패턴으로 설치했다.
다음에 구리층을 전극으로 하여 두께 5㎛의 구리층을 전해도금으로 형성했다. 전해도금액은 황산구리도금액으로 했다. 포토레지스트를 포토레지스트박리액으로 박리하고, 계속해서 과산화수소-황산계 수용액에 의한 소프트 에칭으로 레지스트층 하에 있던 구리층 및 크롬-니켈합금층을 제거했다. 구리도금층 상에, 전해도금으로 두께 1㎛의 니켈층과 두께 0.2㎛의 금층을 이 순서대로 적층했다. 니켈 전해도금액은 황산니켈도금액, 금전해도금액은 시안화제1산칼륨도금으로 했다. 이렇게 하여, 금속층 패턴을 형성했다. 계속해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 솔다레지스트패턴을 형성하고, 회로기판용 부재를 얻었다.
측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 상술한 측장용에 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호했다.
더욱이 얻어진 회로기판용 부재를 30℃, 80%RH의 분위기에 1주간 방치한 후, 50㎛피치로 1렬 380개의 도금벰프를 1.5㎜간격을 두고 2열 배치한 모델 IC칩을 칩측에서 150℃로 가열하면서 초음파 본더 FC2000(도레이 엔지니어링(주)제)을 사용하고, 회로기판 상의 접속패드와 금속확산 결합했다. 벰프는 폭 30㎛, 길이 50㎛, 높이 14㎛로, 1벰프 당의 압력을 30g으로 했다. 모델 IC칩의 벰프와 회로기판 상의 접속패드의 위치맞춤은 양호했다. 접속부의 단면을 잘라내고, 전자현미경으로 관찰한 바, 벰프의 침강은 1.7㎛로 작고 신뢰성에 문제없는 레벨이었다.
폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리했다. 이 때의 박리력은 2g/cm이며, 박리력(A)(g/cm), 폴리이미드 필름의 두께의 역수(B)(1/㎛), 폴리이미드 필름의 영계수의 역수(C)(㎟/㎏)의 곱(A×B×C)은 8.6×10-5이었다. 회로패턴 형성 중에 폴리이미드 필름이 점착제층으로 이탈하는 일은 없었다. 폴리이미드 필름 박리시, 폴리이미드 필름은 점착제층과의 계면에서 박리하고, 또한, 컬하는 일은 없었다. 얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호하게 유지되어 있었다.
(실시예 3)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 회로기판용 부재를 얻었다. 다음에, 폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리했다. 얻어진 회로기판용 부재를 30℃, 80%RH의 분위기에 1주간 방치한 후, 실시예 1과 같은 모델 IC칩을 회로기판 상의 접속패드와 위치맞춤하고, 접합을 시험해 보았다. 회로기판의 왜곡때문에, 회로기판 상의 49개의 유닛 내, 4개에서 회로기판 상의 접속패드와 모델 lC의 벰프의 위치맞춤을 완료할 수 없었다.
(비교예 1)
실시예 1과 마찬가지로 하여, 금속층 접착력 향상을 위한 접착제를 준비했다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 25㎛, 폭 300㎜의 긴 폴리이미드 필름("유피렉스" 우베흥산(주)제)의 한쪽 면에 상기 접착제를 연속적으로 도포하고, 건조, 큐어했다.
다음에 롤투롤방식의 스퍼터장치에서, 접착제층을 설치한 폴리이미드 필름의 한쪽 면에, 두께 5㎚의 크롬-니켈합금층과 두께 200㎚의 구리층을 이 순서대로 상기 접착제층 상에 적층했다. 상기 합금의 조성은 중량비로 크롬:니켈=20:80으로 했다.
크롬-니켈합금층과 구리층이 형성된 폴리이미드 필름을 300㎜각의 시트형상으로 절단했다. 스핀코터의 진공흡착대에 폴리이미드필름 커트시트를 흡착시키고, 구리층 상에 포지티브형 포토레지스트를 도포했다. 다음에, 11O℃에서 10분간 건조했다. 상기 포토레지스트를 포토마스크를 개재하여 노광했다. 상기 포토레지스트를 현상하고, 도금층이 불필요한 부분에 두께 1O㎛의 레지스트층을 형성했다. 테스트용 포토마스크 패턴은 실시예 1과 같은 50㎛피치로 380개의 접속패드(폭 20㎛, 길이 200㎛)를 패드의 중심간을 1.5㎜의 간격으로 하여 2열 평행하게 설치한 것을 1유닛으로 하고, 이것을 300㎜각의 폴리이미드 필름 상에 40㎜피치로 7행×7열로 균등배치한 것으로 했다. 아울러, 측장용으로 기판의 중심에서 대각방향으로 약 141㎜ 떨어뜨려 배치한 4점(변에 평행한 방향으로는 서로 200㎜씩 떨어뜨려 배치)의 마커를 포토마스크 패턴으로 설치했다.
구리층을 전극으로 하여 두께 5㎛의 구리층을 전해도금으로 형성했다. 전해도금액은 황산구리도금액으로 했다. 포토레지스트를 포토레지스트박리액으로 박리하고, 계속해서 과산화수소-황산계수용액에 의한 소프트 에칭으로 레지스트층 하에 있던 구리층 및 크롬-니켈합금층을 제거했다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 구리도금층 상에, 두께 1㎛의 니켈층과 두께 0.2㎛의 금층을 이 순서대로 적층했다. 이렇게 하여, 금속층 패턴을 형성했다. 계속해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 솔다레지스트패턴을 형성하여, 회로기판을 얻었다.
얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 기판외측을 향해서 45㎛ 왜곡된 점(45㎛÷283㎜=0.0159%)이 있어, 불량했다.
(실시예 4∼8)
보강판의 재질과 보강판 두께를 표 1과 같이 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 회로기판용 부재를 얻었다.
얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관한 후, 측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정하고, 포토마스크 패턴에 대한 최대 차이량을 표 1에 나타냈다. 아울러, 실시예 1에 대해서도 표 1에 기재했다. 보강판이 유리기판에서 유리의 영계수와 두께의 3승과의 곱이, 850㎏/㎜미만인 실시예 6에서는, 회로패턴의 최대 차이량이 283㎜에 대하여, 20㎛로 비교적 양호했지만, 실시예 1 등에 비교하면 차이가 크고, 회로기판 제조시의 제품 비율을 저하시키는 원인이 될 우려가 있었다.
(표 1)
(실시예 9∼15, 비교예 2)
폴리이미드 필름으로서, 두께가 25㎛, 75㎛, 125㎛의 "유피렉스"(우베흥산(주)제)(영계수 930㎏/㎟)의 두께가 25㎛인 "캡통"(도레이·듀폰(주)제)(영계수 650㎏/㎟)를 준비했다.
폴리이미드 필름과 점착제의 박리력을 조정하기 위해, 점착제로서, 실시예 9에서는, "오리바인"BPS5227-1(도요잉크제조(주)제)과 경화제BXX5134(도요잉크제조(주)제)를 100:5로 혼합한 것을 사용했다. 실시예 10과 실시예 11에서는, "오리바인"EXK01-257(도요잉크제조(주)제)과 경화제BXX5134(도요잉크제조(주)제)를 100:9로 혼합한 것을 사용했다. 실시예 12에서는, "사이아바인"SH-101(도요잉크제조(주)제)과 경화제T-501B(도요잉크제조(주)제)를 100:3으로 혼합한 것을 사용했다. 실시예 13에서는, "SK다인"SW-1lA(소켄화학(주)제), 경화제L45(소켄화학(주)제)와 경화제E-5XM(소켄화학(주)제)을 100:2:0.7로 혼합한 것을 사용했다. 실시예 14에서는, "SK다인"SW-11A(소켄화학(주)제), 경화제L45(소켄화학(주)제)와 경화제E-5XM(소켄화학(주)제)을 100:3:1.5로 혼합한 것을 사용했다. 실시예 15에서는, "오리바인"BPS5227-1(도요잉크제조(주)제)과 경화제BXX5134(도요잉크제조(주)제)를 100:2로 혼합한 것을 사용했다. 비교예 2에서는, " 오리바인"BPS5673(도요잉크제조(주)제)과 경화제BHS-8515(도요잉크제조(주)제)를 100:5로 혼합한 것을 사용했다. 각각의 박리력을 표 2에 나타냈다. 실시예 1도 표 2에 맞춰서 기재했다.
점착제를 상기한 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 회로기판용 부재를 얻었다. 폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리했다. 박리 후의 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관한 후, 측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정하고, 포토마스크패턴에 대한 최대 차이량을 표 2에 나타냈다.
박리력(A)(g/cm), 폴리이미드 필름의 두께의 역수(B)(1/㎛), 폴리이미드 필름의 영계수의 역수(C)(㎟/㎏)의 곱(A×B×C)을 표 2에 나타냈다. A×B×C가 4.3×10-6미만이면, 회로패턴 형성 중에 폴리이미드 필름이 점착제층으로부터 박리한 것으로 포토레지스트 패턴이 결여되고, 회로패턴이 결핍되었다. A×B×C가 4.3×10-3초과이면, 박리 후의 폴리이미드 필름에 현저한 컬이 발생해 불량이었다. 또한, 박리시의 응력으로 폴리이미드 필름이 변형되고, 폴리이미드 필름 상의 회로패턴이 크게 왜곡되었다.
(표 2)
(실시예 16∼18)
점착제의 두께를 4.5㎛, 6㎛, 15㎛로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 회로기판용 부재를 얻었다. 더욱이 얻어진 회로기판용 부재에, 50㎛ 피치로 1렬 380개의 금도금 벰프를 1.5㎜간격을 두고 2열 배치한 모델 IC칩을 칩측에서 150℃로 가열하면서 초음파 본더 FC2000(도레이 엔지니어링(주)제)을 사용하여, 회로기판 상의 접속패드와 금속확산 결합했다. 1벰프 당의 압력을 30g으로 했다. 접속부의 단면을 잘라내고, 전자현미경으로 관찰하고, 벰프의 침강을 측정했다. 결과를 표 3에 기재했다. 아울러 실시예 1에 대해서도 표 3에 기재했다.
점착제층 두께가, 5㎛ 이하에서는, 벰프의 침강은 6㎛ 이하이며, 전기접합 신뢰성의 점에서 문제없는 레벨이었다. 한편, 점착제층의 두께가 5㎛ 초과이면, 벰프의 침강은 6㎛을 초과해 신뢰성의 점에서 문제가 있었다.
(표 3)
(실시예 19)
접착 보조제층을 설치하지 않은 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 회로기판용 부재를 얻었다. 폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리했다. 점착제층이 부분적으로 유리측으로부터 이탈하여 폴리이미드 필름측에 남는 개소가 있었다. 폴리이미드 필름 박리 후, 폴리이미드필름을 크리닝하는 공정을 삽입할 필요가 있어, 생산성의 저하를 초래했다.
(실시예 20)
금속층 접착력 향상을 위한 접착제를 실시예 1과 마찬가지로 하여 준비했다. 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께 25㎛, 폭 300㎜의 긴 폴리이미드 필름("유피렉스"우베흥산(주)제)에 상기 접착제를 연속적으로 도포하고, 건조, 큐어했다. 상기 폴리이미드 필름의 다른 쪽의 면에도 상기 접착제를 마찬가지로 하여 도포하고, 건조, 큐어했다.
접착 보조제인 γ-아미노프로필 트리에톡시실란을 5중량%의 농도가 되도록 이소프로필 알콜에 용해했다. 두께 0.5㎜, 300㎜각의 소다유리에, 스핀코터로 상기 접착 보조제 용액을 도포하고, 100℃에서 5분간 건조했다. 건조후의 접착 보조제층의 두께를 300㎚로 했다. 다음에, 다이코터에서, 자외선조사에 의한 경화로 점착력이 저하하는 아크릴계의 점착제 "SK다인"SW-11A(소켄화학(주)제)와 경화제L45(소켄화학(주)제)를 50:1로 혼합한 것을 상기 접착 보조제층이 형성된 유리기판 상에 도포하고, 80℃에서 2분 건조하고, 건조 후의 점착제 두께를 1㎛로 했다. 접착 보조제층과 점착제층을 설치한 유리기판을 2장 준비했다. 다음에 점착제층에, 폴리에스테르필름 상에 이형 용이한 실리콘수지층을 설치한 필름으로 이루어지는 공기차단용 필름을 부착하여 1주간 두었다. 유리기판의 영계수는 6832㎏/㎟이며, 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱은 854㎏·㎜이었다.
접착제를 적층한 폴리이미드 필름을 300㎜각으로 절단하고, 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 다음에 실시예 1과 마찬가지로 하여, 접착제층을 형성한 폴리이미드 필름을 점착제층이 형성된 제1 유리기판 상에 서로 부착했다. 스테이지로부터 폴리이미드 필름이 서로 부착된 유리기판을 떼고, 유리기판측에서 자외선을 1OOOmJ/㎠조사하여, 점착제층을 경화시켰다.
유리기판 상에 서로 부착된 폴리이미드 필름에, 스퍼터법으로 두께 4㎚의 크롬-니켈합금층과 두께 200㎚의 구리층을 이 순서대로 적층했다. 상기 합금의 조성은 중량비로 크롬:니켈=20:80으로 했다.
구리층 상에 포지티브형 포토레지스트를 스핀코터로 도포하여 11O℃에서 10분간 건조했다. 상기 포토레지스트를 포토마스크를 개재하여 노광했다. 다음에, 상기 포토레지스트를 현상하고, 도금층이 불필요한 부분에 두께 1O㎛의 레지스트층을 형성했다. 측장용으로 기판의 중심에서 대각방향으로 약 141㎜ 떨어뜨려 배치한 4점(변에 평행한 방향으로는 서로 200㎜씩 떨어뜨려 배치)의 마커를 포토마스크 패턴으로 했다.
다음에 구리층을 전극으로 하여 두께 5㎛의 구리층을 전해도금으로 형성했다. 전해도금액은 황산구리도금액으로 했다. 포토레지스트를 포토레지스트박리액으로 박리하고, 계속해서 과산화수소-황산계수용액에 의한 소프트 에칭으로 레지스트층 하에 있던 구리층 및 크롬-니켈합금층을 제거했다.
측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 상술한 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호했다.
접착 보조제층과 점착제층이 형성된 제2 유리기판으로부터 공기차단용 필름을 박리한 후, 구리층 패턴이 형성된 폴리이미드 필름과 포개고, 롤식 라미네이터 MAⅡ-550(대성 라미네이터(주)제)을 통과시켜서 양자를 서로 부착시켰다. 롤식 라미네이터의 롤은 상하모두 고무 피복한 금속 롤로 하고, 상측 롤의 고무 경도를 Hs50, 하측 고무 경도를 Hs70으로 했다.
제2 유리기판면을 진공흡착대에서 고정하고, 이어서, 제1 유리기판의 단부를 진공흡착하고, 단부에서 서서히 박리했다. 제1 유리기판을 박리한 후, 제2 유리기판을 진공흡착대로부터 떼어내고, 유리기판측으로부터, 자외선을 1OOOmJ/㎠조사하여, 점착제층을 경화시켰다.
유리기판 상에 서로 부착된 폴리이미드 필름에, 스퍼터법으로 두께 4㎚의 크롬-니켈합금층과 두께 200㎚의 구리층을 이 순서대로 적층했다. 상기 합금의 조성은 중량비로 크롬:니켈=20:80으로 했다.
구리층 상에 포지티브형 포토레지스트를 스핀코터로 도포하여 110℃에서 10분간 건조했다. 상기 포토레지스트를 포토마스크를 개재하여 노광했다. 다음에, 상기 포토레지스트를 현상하고, 도금층이 불필요한 부분에 두께 1O㎛의 레지스트층을 형성했다. 측장용으로 기판의 중심에서 대각방향으로 약 141㎜ 떨어뜨려 배치한 4점(변에 평행한 방향으로는 서로 200씩 떨어뜨려 배치)의 마커를 포토마스크패턴으로 했다.
다음에 구리층을 전극으로 하여 두께 5㎛의 구리층을 전해도금으로 형성했다. 전해도금액은 황산구리도금액으로 했다. 포토레지스트를 포토레지스트박리액으로 박리하고, 계속해서 과산화수소-황산계수용액에 의한 소프트 에칭으로 레지스트층 하에 있던 구리층 및 크롬-니켈합금층을 제거했다.
측장기 SMIC-800(소키아(주)제)에서, 상술한 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호했다.
폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리하여, 회로기판을 얻었다. 얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800에서, 폴리이미드 필름 양면에 형성한 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호하게 유지되어 있었다.
(비교예 3)
폴리이미드 필름을 유리기판에 서로 부착시킨 후, 유리기판측에서 자외선을 조사하여 점착제층을 경화시키는 대신에, 솔다레지스트도포 직전에 자외선을 조사한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 회로기판용 부재를 제작했다. 구리층 상에 도포한 포토레지스트의 건조 공정에서, 점착제층이 발포하고, 폴리이미드 필름 표면에 요철이 발생했다. 또한, 습식과정에 있어서, 점착제층이 팽윤하여 폴리이미드 필름 유지력이 저하했기 때문에, 측장기 SMIC-800에서, 얻어진 회로기판용 부재상에 측장용으로 설치한 대각방향으로 원래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 기판외측방향으로 최대 80㎛(80㎛÷283㎜=0.028%) 왜곡되어 있었다.
얻어진 회로기판용 부재의 폴리이미드 필름을 유리기판으로부터 박리할 때의 박리력은 40g/cm로 실시예 1에 비교하여 증대하고, 박리 후의 회로기판에 약간 컬이 보여졌다. 박리력(A)(g/cm), 폴리이미드 필름의 두께의 역수(B)(1/㎛), 폴리이미드 필름의 영계수의 역수(C)(㎟/㎏)의 곱(A×B×C)은 1.72×1O-3이다.
(비교예 4)
폴리이미드 필름을 점착제층이 형성된 유리기판에 서로 부착시킬 때에, 롤식 라미네이터를 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 회로기판용 부재를 얻었다. 롤식 라미네이터는, MAⅡ-550(대성 라미네이터(주)제)을 사용하고, 롤은 상하모두 고무 피복의 금속 롤로 하여 상측 롤의 고무 경도를 Hs50, 하측 고무 경도를 Hs70으로 했다.
폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리하여, 회로기판을 얻었다. 얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 원래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 라미네이트 시에 응력이 걸려 폴리이미드 필름이 변형되어 있고, 롤 통과 방향으로 연장되어 있으며, 롤 통과 방향과는 수직인 방향으로는 수축이 있었다. 즉, 폴리이미드 필름 박리에 의해, 폴리이미드 필름에 있던 응력이 개방되어, 폴리이미드 필름 상의 회로패턴에 왜곡이 발생했다. 왜곡량은 포토마스크패턴에 대하여 최대 100㎛(100㎛÷283㎜=0.035%) 있었다.
(실시예 21)
폴리이미드 필름을 점착제층이 형성된 유리기판에 서로 부착할 때에, 하기에 기재하는 방법을 채용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 회로기판용 부재를 얻었다.
도 3에 나타낸 진공흡착기구가 부착된 스테이지(3)에 접착제를 적층하고, 300㎜각으로 절단한 폴리이미드 필름(4)을 놓고, 진공흡착했다. 다음에, 노즐(도시생략)로 상기 폴리이미드 필름 상에 물을 분무했다. 폴리에스테르제의 100메시의 스크린사(2)를 폴리이미드 필름(5)과 0.7㎜의 간격으로 평행하게 마주 보게 한 후, 스크린사(2)의 폴리이미드 필름 접촉면과는 반대의 면을 고무판(8)으로 스퀴지하고, 폴리이미드 필름(4)과 스크린사(2) 사이의 수막을 얇게 하면서 스크린사(2)와 폴리이미드 필름(4)을 밀착시켰다. 스테이지(3)의 진공흡착을 정지하고, 스크린사(2)를 상승시키고, 폴리이미드 필름(4)을 스크린사(2)로 옮겼다. 스크린사의 개구부는 폴리이미드 필름 부착부분보다 2㎜ 내측으로 하고, 여분인 물이 스테이지 상에 퍼지지 않도록 했다.
상기 재박리제층(7)을 설치한 유리기판(6)을 진공흡착기구가 부착된 스테이지(3)에 배치했다. 폴리이미드 필름(4)을 서로 부착시킨 스크린사(2)를 유리판(6) 상으로 이동시켰다.
스크린사(2)를 강하시키고, 폴리이미드 필름(4)을 서로 부착시킨 스크린사(2)를 유리판 상 0.7㎜의 위치에 배치했다. 다음에, 쇼어 경도(50)의 고무판(8)에서 스크린사(2)의 폴리이미드 필름 접촉면과는 반대의 면을 스퀴지하고, 재박리제층(7)에 폴리이미드 필름(4)을 누르고, 폴리이미드 필름(4)을 유리판 상으로 옮겼다.
폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리로부터 박리하여, 회로기판을 얻었다. 얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크 패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 대단히 양호하게 유지되어 있었다.
(실시예 22)
폴리이미드 필름을 점착제층이 형성된 유리에 서로 부착시킬 때에, 하기에 기재하는 방법을 채용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 회로기판용 부재를 얻었다.
폴리에스테제의 100메시의 스크린사(2) 전체면에 유제(乳劑)를 도포하여 개구부를 막았다. 다음에, 유리기판 상에 설치한 재박리제층과 같은 재료를 스크린 인쇄하고, 스크린사(2) 상에 도트형상의 점착부분을 형성했다. 도트의 크기를 지름 0.5㎜, 도트 간격을 5㎜로 하고, 스크린사의 폴리이미드 접촉 위치에 균등하게 배치했다.
도 3에 나타낸 진공흡착기구가 부착된 스테이지(3)에 접착제를 적층하고, 300㎜ 각으로 절단한 폴리이미드 필름(4)을 놓고, 진공흡착했다. 다음에, 도트형상의 점착부분을 형성한 스크린사(2)를 평행하게 마주 보게 한 후, 스크린사(2)를 강하시키고, 스크린사(2)를 폴리이미드 필름(4)과 0.7㎜의 간격으로 평행하게 마주 보게 했다. 스크린사(2)의 폴리이미드 필름 접촉면과는 반대의 면을 쇼어 경도 50의 고무판(8)으로 스퀴지하고, 폴리이미드 필름(4)과 스크린사(2)를 밀착시켰다. 스테이지(3)의 진공흡착을 정지하고, 스크린사(2)를 상승시키고, 폴리이미드 필름(4)을 스크린사(2)로 옮겼다.
재박리제층(7)을 설치한 유리기판(6)을 진공흡착기구가 부착된 스테이지(3)에 배치했다. 폴리이미드 필름(4)을 서로 부착시킨 스크린사(2)를 강하시키고, 유리기판(6)과 0.7㎜의 간격을 두고 평행하게 마주 보게 했다. 다음에, 고무판(8)으로 스크린사(2)의 폴리이미드 필름 접촉면과는 반대의 면을 스퀴지하고, 재박리제층(7)에 폴리이미드 필름(4)을 누르고, 폴리이미드 필름(4)을 유리기판 상으로 옮겼다.
폴리이미드 필름의 단부를 진공흡인하고, 단부에서 서서히 유리기판으로부터 박리하여, 회로기판을 얻었다. 얻어진 회로기판을 25℃, 45%RH분위기에 10시간 보관했다. 측장기 SMIC-800에서, 측장용으로 설치한 대각방향으로 본래 약 283㎜ 떨어진 2점(x방향으로 200㎜, y방향으로 200㎜ 떨어진 점) 사이의 거리를 측정한 바, 포토마스크패턴에 대하여 ±5㎛ 이내(±5㎛÷283㎜=±0.0018%)에 있어, 위치정밀도는 매우 양호하게 유지되어 있었다.
본 발명의 회로기판은 전자기기의 배선판, IC패키지용 인터포저, 웨이퍼 레벨 번인 소켓용 배선판 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
Claims (23)
- 가요성 필름에 금속으로 이루어지는 회로패턴이 설치된 회로기판으로서, 회로패턴의 위치정밀도가 ±0.01% 이하인 것을 특징으로 하는 회로기판.
- 보강판, 박리가능한 유기물층, 가요성 필름, 금속으로 이루어지는 회로패턴의 순서대로 적층된 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 보강판, 박리가능한 유기물층, 금속으로 이루어지는 회로패턴, 가요성 필름, 금속으로 이루어지는 회로패턴의 순서대로 적층된 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 금속으로 이루어지는 회로패턴 상에 추가로 전자부품이 접합된 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 보강판의 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱이, 2㎏·㎜ 이상 860000㎏·㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 보강판이 매엽인 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 보강판이 유리이며, 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱이, 850㎏·㎜ 이상 860000㎏·㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 보강판이 금속이며, 영계수(㎏/㎟)와 두께(㎜)의 3승과의 곱이, 2㎏·㎜ 이상 162560㎏·㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 가요성 필름을 박리할 때의 박리력(A)(g/cm)과, 가요성 필름의 두께의 역수(B)(㎛-1)와, 가요성 필름의 영계수의 역수(C)(㎟/㎏)와의 곱(A×B×C)이, 4.3×10-6이상, 4.3×10-3이하의 범위인 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 박리가능한 유기물층의 두께가 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 제 2항에 있어서, 보강판과 박리가능한 유기물층 사이에 접착 보조제층을 설치한 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 적어도 보강판, 박리가능한 유기물층, 금속으로 이루어지는 회로패턴, 가요성 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재.
- 가요성 필름을 보강판과 서로 부착시키고, 다음에, 가요성 필름 상에 금속으로 이루어지는 회로패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 회로기판용 부재의 제조방법.
- 가요성 필름을 보강판과 서로 부착시키고, 다음에, 가요성 필름 상에 금속으로 이루어지는 회로패턴을 형성한 후, 가요성 필름을 보강판으로 박리하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 가요성 필름의 한쪽의 면에 회로패턴을 형성한 후, 보강판과 상기 가요성 필름의 상기 회로패턴 형성면을 박리가능한 유기물층을 개재하여 서로 부착시키고, 다음에, 상기 가요성 필름의 다른 쪽의 면에 회로패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 제1 보강판과 가요성 필름을 박리가능한 유기물층을 개재하여 서로 부착시키고, 가요성 필름의 제1 면에 회로패턴을 형성하고나서, 상기 제1 면과 제2 보강판을 박리가능한 유기물층을 개재하여 서로 부착시킨 후, 상기 가요성 필름을 제1 보강판으로부터 박리하고, 다음에 상기 가요성 필름의 제2 면에 회로패턴을 형성하고나서, 상기 가요성 필름을 제2 보강판으로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 금속으로 이루어지는 회로패턴 상에 추가로 전자부품을 접합하고나서, 가요성 필름을 보강판으로부터 박리하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 가요성 필름의 보강판과의 부착면의 반대면으로부터 접속구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 보강판이 매엽인 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 회로패턴을 형성하는 공정 전에, 박리가능한 자외선경화형 유기물층에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 14항에 있어서, 가요면형상체의 면에 가요성 필름을 유지하고, 상기 가요성 필름을 보강판의 유기물층을 갖는 면과 일정 간격으로 대면시킨 후에, 가요면형상체와 가요필름을 동시에 보강판에 압압함으로써, 가요성 필름을 보강판으로 이체하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 제조방법.
- 제 21항에 있어서, 상기 가요면형상체와 가요성 필름의 보강판에의 압압은,가요성 필름의 일단으로부터 반대측의 단부를 향해서, 선형상의 압압부를 이동시켜 행하는 것을 특징으로 하는 가요성 필름의 라미네이트방법.
- 제 21항에 있어서, 상기 가요면형상체의 면에의 가요성 필름의 유지는 액체의 표면장력에 의한 접착, 정전기흡착, 또는 유기물의 점착에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 가요성 필름의 라미네이트방법.
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