JP2004260146A - 回路基板の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性フィルムを補強板から剥離する際に、可撓性フィルムが歪むことなく剥離でき、剥離時に発生する応力を抑制する。
【解決手段】補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対面に回路パターンを形成した後、可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造方法であって、剥離角を１°以上８０°以下の範囲に保ちながら補強板と可撓性フィルムとを剥離する回路基板の製造方法であり、また、少なくとも可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて補強板と可撓性フィルムとを剥離する回路基板の製造方法および製造装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高精度な回路パターンを有するとともに生産性に優れた可撓性フィルムを用いた回路基板の製造方法と製造装置に関する。

従来の可撓性フィルムの剥離においては、リジッド基板が製品であり、可撓性フィルムは保護フィルムであることが一般的であった。したがって、剥離後の可撓性フィルムの品位について特に留意されることはなく、確実に可撓性フィルムを剥離することに主眼が置かれている。また、一部には、リジット基板から可撓性の製品を剥離する用途もあるが、剥離作業の効率を重要視するものや、剥離力を軽減させるために製品を屈曲させる方法が採られている。そのため、可撓性フィルムの平坦性や寸法精度を維持したまま剥離する（例えば、数百μｍ程度のひずみを生じることなく剥離する）という思想は全くなかった。

一方、近年、可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで、非常に微細な回路パターンを形成することが提案されている。可撓性フィルム基板の回路パターンは、補強板から剥離してから使用されるので、補強板から剥離するときの回路パターンの寸法変化をミクロンオーダーに抑えることが望まれる。したがって、可撓性フィルムに極力応力を加えずに剥離することが求められている。

リジッドな基板から可撓性フィルムを剥離する方法としては、リジッドな基板を固定しておいて可撓性フィルムを剥離する方法が提案されている。具体的には、可撓性フィルムの端部を把持したり（例えば、特許文献１参照）、可撓性フィルムの表面に粘着テープを押し付けたり（例えば、特許文献２参照）、リジット基板と可撓性フィルムのなす角である剥離角を鈍角に保持した状態で、可撓性フィルムを端部からめくりあげることで可撓性フィルムを剥離する方法（例えば、特許文献３参照）や剥離ローラへ可撓性フィルムを転写させ、その後、スクレーパーで剥離ローラから可撓性フィルムをかき落とす方法（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。しかしながら、いずれも保護フィルムである可撓性フィルムを製品から剥がすものであり、微細な回路パターンが形成された可撓性フィルムを寸法精度や平坦性を損なわずに剥離することについては解決されていなかった。
特開平５−３１９６７５号公報（第２頁） 特開平７−３１５６８２号公報（第３頁） 特開２００２−１０４７２６号公報（第５頁） 特開平７−２１５５７７号公報（第２頁）

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決し、可撓性フィルムを低応力で折れや歪みなく剥離し、さらに、剥離時の可撓性フィルムの寸法変化を小さく抑えることが可能な回路基板の製造方法と製造装置を提供することにある。

すなわち本発明は、（１）補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対面に回路パターンを形成した後、可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造方法であって、剥離角を１°以上８０°以下の範囲に保ちながら補強板と可撓性フィルムとを剥離する回路基板の製造方法。
（２）補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対面に回路パターンを形成した後、可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造方法であって、少なくとも可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて補強板と可撓性フィルムとを剥離する回路基板の製造方法。
（３）湾曲した支持体の曲率半径が２０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲である上記（２）記載の回路基板の製造方法。
（４）回路パターンに電子部品が接合されている上記（１）または（２）記載の回路基板の製造方法。
（５）湾曲した支持体を回転させ、補強板に対して相対移動させることにながら、可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて前記補強板より可撓性フィルムを剥離する際に、支持体の可撓性フィルム支持面での回転周速度Ｖ１を支持体の補強板に対する相対移動速度Ｖ２よりも大きくし、かつ、可撓性フィルム剥離時に可撓性フィルムにかかる張力を制御する上記（２）記載の回路基板の製造方法。
（６）回路パターンが形成された可撓性フィルムが補強板と剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルム基板から可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造装置であって、補強板を保持する保持手段と、少なくとも可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体と接触した状態で補強板から離す湾曲引き離し手段を含む回路基板の製造装置。
（７）前記湾曲引き離し手段は、支持体を回転させる回転駆動装置、支持体を前記補強板保持手段に対して相対的に移動させる相対移動駆動装置、支持体の回転速度と、支持体の前記補強板保持手段に対する相対移動速度を各々独立に制御する速度制御装置を有する上記（６）記載の回路基板の製造装置。
（８）前記回転周速度Ｖ１が、前記相対移動速度Ｖ２よりも、大きくなるように制御する速度比制御装置と、剥離時に可撓性フィルムにかかる張力を制御する張力制御装置を有する上記（７）に記載の回路基板の製造装置。
（９）支持体上に、電子部品の位置に対応した凹部を設ける、および／またはクッション層を設ける上記（６）記載の回路基板の製造装置。
（１０）支持体上にタック性を有する層を設ける上記（６）記載の回路基板の製造装置。

本発明によれば、補強板を保持しつつ、可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて補強板と可撓性フィルムを引き離すようにしたので、可撓性フィルムを低応力で歪みなく剥離でき、剥離時の可撓性フィルムの寸法変化を微小にすることができた。

さらに剥離角が最適になるように、剥離ユニットの各部の速度や可撓性フィルムに作用する張力を制御するので、可撓性フィルムの補強板からの剥離を、可撓性フィルムの寸法変化や回路パターンへのダメージなく、安定して行わせることができる。

また本発明による回路基板の製造方法によれば、上記のすぐれた剥離方法を用いて回路基板の製造を行うので、高品質の回路基板を製造することが可能となる。

本発明は、補強板と回路基板となる可撓性フィルムとを剥離する際、可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて剥離する方法である。

本発明の可撓性フィルムの剥離方法および装置の好ましい例について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の剥離装置１の概略正面図、図２は剥離装置１を用いた別の実施態様を示す概略正面図、図３は剥離装置１の一要素である支持体１２の別の実施態様を示す概略正面図である。また図９は、剥離装置１に用いられている剥離ユニット１０の別の実施態様である剥離ユニット９０の概略正面図である。

さらに図１２は本発明の剥離装置において、支持体１２の可撓性フィルム支持面の回転周速度、支持体１２の補強板２に対する相対移動速度および可撓性フィルムに加わる張力をモニタし上限を設定する手段の具体的な一例を説明するための剥離装置２００の概略正面図、図１２は剥離装置２００の側面図である。

まず、図１に記載した剥離装置１について説明する。図１に記載された剥離装置１は下記の構成を主とする。可撓性フィルム４を剥離可能な有機物層３を介してガラス基板である補強板２に接着した可撓性フィルム基板６、補強板２を保持する載置台Ａ３０と、可撓性フィルム４を補強板２から実際に剥離する剥離ユニット１０、剥離した可撓性フィルム４を載置する載置台Ｂ３２より構成されている。

載置台Ａ３０と載置台Ｂ３２は、基台３４にそれぞれ昇降自由に取り付けられており、図示しない駆動源により各々独立に自在に昇降できる。また、載置台Ａ３０と載置台Ｂ３２の上面には各々吸引孔が配置されていて、図示していない真空源により、表面に載置されたものを各々独立に吸着保持することができる。

次に剥離ユニット１０は、可撓性フィルム４と接する保持部１４を先端に有する支持体１２と、支持体１２を軸１６を介して片持ちで回転自在に保持するフレーム１８と、フレーム１８を基台３４上で水平方向に自在に案内するレール２０より構成される。保持部１４がなく、支持体１２に直接可撓性フィルムを沿わせて剥離しても良いが、クッション性を持つ保持部１４や電子部品の高さを収容する凹部を設けた保持部１４を採用することにより、さらに剥離によるダメージを抑制しやすくなる。軸１６は図示されない回転駆動装置で駆動される。回転駆動装置の回転速度は自由に設定でき、また、軸１６と回転駆動装置の間には設定以上のトルクが加わると回転駆動装置側がスリップするスリップリングが挿入されていて、可撓性フィルムに加わる張力の上限を制御できる。保持部１４の表面には吸引孔が配置されている。そして図示しない真空源により、可撓性フィルム４の接触する部分を吸着することができる。保持部１４に設けられた吸着孔は保持部１４と可撓性フィルム４の接触した部分が順次吸引される構成になっている。また保持部１４は可撓性フィルム４を湾曲して保持できるように、その可撓性フィルム４との接触面は曲面となっている。また、図示しない送風源により保持部１４の表面に配置された吸着孔へ気体を送り込むことで、保持部１４に保持されている可撓性フィルム４を保持部１４から剥離することができる。

保持部１４の材質は特に限定されないが、プラスチックまたは、ゴム、発泡プラスチック等の弾性体であってクッション性を有することが好ましい。可撓性フィルムに傷がつくことを防止したり、後述するが電子部品に対応した凹部を形成加工しやすい、また凹部のエッジによって可撓性フィルムに折れが発生しにくいなどの効果がある。また保持部１４の材質として、シリコーン樹脂等のタック性を有するものは、剥離の進行に伴い可撓性フィルムの伸びが累積して、保持部１４と可撓性フィルム４との間のずれ量が増加するのを防止できることから、剥離の進行に伴う剥離角の増加を抑制でき、好ましい。タック性の目安としては保持部１４から可撓性フィルム４を剥離するとき１８０°方向のピール強度が９．８Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。

可撓性フィルムに接する支持体１２または保持部１４は剥離帯電による可撓性フィルムの帯電電位を抑制するために、制電性もしくは導電性であることが好ましい。帯電電位が大きくなると、放電が発生して回路パターンや電子部品を損傷するおそれがある。可撓性フィルムの剥離面とは反対の面に制電性あるいは導電性部材が接触していることによって、剥離面に発生する電荷が同じであっても電位を低くすることができるので、放電を防止できるのである。制電性材料としては、導電性材料を含有し、表面抵抗が１０¹²Ω以下であるプラスチック、ゴム、発泡プラスチックなどが採用できる。

保持部１４には、回路パターンが形成された可撓性フィルム４に許容される変形量と剥離性を勘案した曲率半径が与えられるが、部分的に異なる曲率半径が与えられていても良い。曲率半径が小さすぎると、金属からなる回路パターンが塑性変形を起こしてカールが発生したり、電子部品の端部での応力低下効果が不十分になる。一方、曲率半径が大きすぎると、可撓性フィルムの剥離に使われる力よりも可撓性フィルムを引き延ばす方向の力が大きくなりすぎて金属膜からなる回路パターンや可撓性フィルムの塑性変形の原因になる。したがって、少なくとも保持部１４の可撓性フィルム４と接触する一部の曲率半径の大きさの下限値としては、好ましくは２０ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上、さらに好ましくは５０ｍｍ以上である。また、少なくとも保持部１４の可撓性フィルム４と接触する一部の曲率半径の大きさの上限値としては、好ましくは１０００ｍｍ以下、より好ましくは８００ｍｍ以下、さらに好ましくは７００ｍｍ以下である。本発明において、曲率半径とは曲率を持つ部分と同じ曲率を持つ円の半径とする。

さらに、支持体１２の回転とフレーム１８の水平移動は、図示されていない駆動モータにより、各々独立に行われ、保持部１４と可撓性フィルム４との接触部が水平方向（図中の水平矢印方向）に逐次移動するように制御される。支持体１２の可撓性フィルム保持面すなわち保持部１４表面での回転周速度Ｖ１を支持体の補強板に対する相対移動速度Ｖ２よりも大きくし、かつ、Ｖ１はトルク制限機構により、支持体に加わるトルクが所定の値を超えないようＶ２を下回らない範囲で制御する。Ｖ１、Ｖ２およびトルクの制御は、機械式、電子式もしくは、両者の組み合わせで可能である。機械式トルク制御方式としては、スリップリングと呼ばれる方式などを採用することができ、簡便な点で好ましい。電子式トルク制御方式としては、後述するようにトルクセンサーとサーボモーターの組み合わせなどで実現することができ、制御の正確さや制御の自由度が高い点で好ましい。Ｖ１、Ｖ２の初期設定値は、Ｖ１／Ｖ２が１．０１以上とすることが好ましい。トルク制限の設定値は、剥離の進行に伴い剥離角が増加するのを防止するのに十分であり、かつ、金属からなる回路パターンや可撓性フィルムが塑性変形を起こさない範囲に設定されるべきであり、可撓性フィルムの材質や幅、厚さにより、適宜選択される。

本発明の一態様では、図７に示す剥離中の可撓性フィルム４と補強板２とのなす角である剥離角４０の範囲が１°以上８０°以下であることが重要である。剥離角が大きすぎると剥離点において可撓性フィルムに折れが発生することがあり、可撓性フィルム上に金属からなる回路パターンが形成されている場合は回路パターンに折れや変形が発生することがある。一方、剥離角が小さすぎると可撓性フィルムの剥離に使われる力よりも可撓性フィルムを引き延ばす方向の力が大きくなりすぎて金属膜からなる回路パターンや可撓性フィルムの塑性変形の原因になる。したがって、可撓性フィルム基板６から、可撓性フィルムを低応力で歪みなく剥離するための剥離角４０の範囲は、より好ましくは２°以上７０°以下、最も好ましくは５°以上６０°以下である。

本発明において、剥離力は、剥離可能な有機物層を介して補強板と貼り合わせた１ｃｍ幅の可撓性フィルムを剥離するときの１８０°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は３００ｍｍ／分とする。本発明において、上述の剥離角を最適な範囲内に制御するためには、剥離力が０．０９８Ｎ／ｍから９８Ｎ／ｍの範囲であることが好ましい。

載置台Ａ３０は昇降自在であるので、可撓性フィルム４と補強板２の剥離時には、可撓性フィルム４と保持部１４が一定の圧力で接触する位置まで載置台Ａ３０を昇降させて停止させる。一方、載置台Ｂ３２は、剥離ユニット１０の保持部１４に吸着した可撓性フィルム４を載置台Ｂ３２の上に載置するために設けられたものである。すなわち、剥離ユニット１０は剥離完了後、可撓性フィルム４を吸着した状態で図１の破線のように、載置台Ｂ３２の所まで移動する。載置台Ｂ３２を昇降させて保持部１４と載置台Ｂ３２の間の距離を好ましくは０．１〜３ｍｍ、より好ましくは０．１〜１ｍｍにして、吸着を解除して、可撓性フィルム４を保持部１４から開放し、載置台Ｂ３２に載せ替える。

次に、図１に示す剥離装置１を用いた可撓性フィルム４の剥離方法について説明する。載置台Ａ３０を最下点まで下降させた後に、図示しない移載手段により、可撓性フィルム基板６を補強板２を下側（つまり可撓性フィルム４を上側）にして、載置台Ａ３０に載置する。続いて、図示しない真空源を稼働させて、可撓性フィルム基板６を載置台Ａ３０上に吸着保持する。次に、剥離ユニット１０の保持部１４の開始点Ｓが可撓性フィルム４の図中右端の真上に位置決めされるように、フレーム１８の移動と支持体１２の回転移動を行わせる。保持部１４の位置決めが完了したら、載置台Ａ３０を上昇させて、可撓性フィルム４の右端と保持部１４の開始点Ｓを所定の圧力で接触させる。圧力は好ましくは０．００１〜１ＭＰａ、より好ましくは０．０１〜０．２ＭＰａである。

ついでその状態で、図示しない真空源を稼働させて、保持部１４を可撓性フィルム４に吸着させる。その後、フレーム１８の左方向への移動と支持体１２の左回転を進行させる。保持部１４の曲面を（図）右側から可撓性フィルム４の上面に順次接触させる。これによって可撓性フィルム４は、右側から順次湾曲されるために、補強板２から離れていき、その結果両者の剥離が右側から順次行われることになる。保持部１４の最終点Ｅが可撓性フィルム４の左端まできて接触し、それを通りすぎたら剥離は完了する。剥離が完了したら、フレーム１８の移動と支持体１２の回転を停止し、載置台Ａ３０を下降させて、可撓性フィルム４と補強板２を完全に分離した状態にする。これらの機構が本発明における引き離し手段に該当する。またこれ以外にも剥離角を８０゜以下に制御することが可能であれば他の機構を用いても構わない。

その後、保持部１４に吸着された可撓性フィルム４の中央部が真下になるまで、支持体１２を右回転させる。それからフレーム１８を右方向に移動させて、保持部１４に保持されている可撓性フィルム４が載置台Ｂ３２の真上になるように位置決めする。つづいて、載置台Ｂ３２を上昇させて、載置台Ｂ３２の上面と可撓性フィルム４の中央部の最下点部のすきまが０．１〜１ｍｍになるようにする。すきまが設定できたら、保持部１４の吸着を解除して、可撓性フィルム４を載置台Ｂ３２に移し替える。ついで図示しない移載装置により、分離された可撓性フィルム４と、載置台Ａ３０にある補強板２を各々次の工程に移載する。なお補強板２は吸着を解除して移載する。続いて、剥離ユニット１０をもとの位置に戻して、以降同じ動作を繰り返して、次の可撓性フィルム基板６の剥離を行う。

図２（ａ）に示す剥離装置は、図１の剥離装置１の支持体１２の一端に、可撓性フィルム４の端部をかぎ型に保持する保持部材２２を固定したものである。保持部材２２の材質は特に限定されず、例えば、金属、樹脂、セラミックス等を使用することができるが、本体を金属にして可撓性フィルム４との接触部をゴムや樹脂等の柔らかく、かつ、滑りにくいものにした複合構造等が好ましく使用される。

図２（ａ）に示す剥離装置を使用した剥離方法は次の通りである。

載置台Ａ３０を最下点まで下降させ、ついで保持部１４が載置台Ａ３０の真上にこないようにフレーム１８を右側に移動させる。この状態で図示しない移載手段により、可撓性フィルム基板６を補強板２を下側（可撓性フィルム４を上側）にして、載置台Ａ３０に載置する。続いて、図示しない真空源を稼働させて、可撓性フィルム基板６を載置台Ａ３０上に吸着保持する。

次に、保持部材２２のかぎ型になっている部分が、可撓性フィルム４の右端部にはまる位置にくるよう、載置台Ａ３０を上昇させる。そして、フレーム１８を左側に移動させて、図２（ａ）に示すように、保持部材２２のかぎ型部に可撓性フィルム４の右端部をはまりこませて、保持部材２２で可撓性フィルム４の右端部が保持できるようにする。この時の保持部材２２のかぎ型部と可撓性フィルム４右端部の厚さ方向のすきまは、好ましくは０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。

可撓性フィルム４の端部を保持部材２２で保持するためには補強板２から可撓性フィルム４の端部がはみ出していてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、別の方法で可撓性フィルム４の端部にリードフィルム２３を貼り合わせた可撓性フィルム基板６を載置台Ａ３０に載置し、リードフィルム２３の端部を保持部材２２で保持してもよい。

ついでその状態で、フレーム１８の左方向への移動と支持体１２の左回転を同期して行って、保持部１４の曲面を（図）右側から可撓性フィルム４の上面に順次接触させる。これによって可撓性フィルム４が湾曲しながらその右端部が順次上に持ち上げられ、吸着保持されている補強板２から引き離されることになるので、両者の剥離が右側から順次行われる。保持部１４の最終点Ｅが可撓性フィルム４の左端まできて接触し、それを通りすぎたら剥離は完了する。剥離が完了したら、フレーム１８の移動と支持体１２の回転を停止し、載置台Ａ３０を下降させて、可撓性フィルム４と補強板２を完全に分離した状態にする。

その後、フレーム１８を右方向へ移動させて、保持部材２２で保持されていない側の可撓性フィルムの端部が載置台Ｂ３２の端部と合うように位置決めする。その状態で、フレーム１８の右方向への移動と支持体１２の右回転を同期して行って可撓性フィルム４を載置台Ｂ３２へ移し替えて行く。

ついで、保持部材２２の保持を解除して、フレーム１８をさらに右側に移動させて、保持部材２２のかぎ型部分から可撓性フィルム４の右端部が外れるようにし、可撓性フィルム４を載置台Ｂ３２に完全に移し替える。移し替えが完了したら、載置台Ｂ３２を最下点まで下降させる。ついで図示しない移載装置により、分離された可撓性フィルム４と補強板２を各々次の工程に移載する。続いて、剥離ユニット１０をもとの位置に戻して、以降同じ動作を繰り返して、次の可撓性フィルム基板６の剥離を行う。

なお、可撓性フィルム４上にＩＣチップ等の電子部品５が搭載されている場合は、支持体１２の保持部１４には、図３に示すように、電子部品５に対応した凹部３６が設けられることが好ましい。凹部３６のサイズ変更は、アダプターを設けることで行ってもよい。ＩＣチップに対応する凹部のサイズの例としては、図４に示すように深さ０．５〜２ｍｍ、縦横１〜２０ｍｍである。また、凹部の形状はＩＣチップが複数個納まるような溝状であってもよく、溝の方向は、図５に示すように保持部１４の曲率方向と平行であってもよいし、図６に示すように保持部１４の曲率方向と直行していてもよい。さらに、凹部３６の底面７４にも吸引孔を設け、かつ底面７４と電子部品が接触して、電子部品５も保持部１４に吸着固定できるようにしてもよい。さらに、保持部１４を真空吸着できるマイクロポアを持つ柔軟な素材で作製し、電子部品５を該素材中に埋め込んで吸着固定することも可能である。

本発明は、可撓性フィルム４上に金属からなる回路パターンが設けられている場合、剥離するときの力で回路パターンが変形し、可撓性フィルム４に反りが発生したり、回路パターン寸法精度が低下することを防止し、さらに、ＩＣチップ等の電子部品が可撓性フィルムからなる回路基板に搭載されると、電子部品搭載部分を剥離するための力が大きくなるとともに電子部品端部に力が集中し、回路基板が変形する場合があるので、本発明を実施することで変形、反り、寸法精度等に対する信頼性を奏することができる。またＩＣチップなどの電子部品に樹脂封止が施されている場合でも剥離時に電子部品の端部に加わる応力が緩和され、回路基板の信頼性が向上するので好ましい。

載置台Ａ３０による可撓性フィルム基板６の保持方法は特に限定されず、上記の実施態様で示した真空吸着の他、静電気吸着であってもよい。静電気吸着が行えるようにするには、載置台Ａ３０は導電性でかつ、静電気の付与の方法に応じて接地電位や任意の電圧が印加できる構造にすることが望ましい。また、載置台Ａ３０には、剥離可能な有機物層３の剥離力を低下させるために、内部または上部に加熱装置が付与されていることが好ましい。同じ目的で、支持体１２または保持部１４に加熱装置が付与されていることが好ましい。十分に剥離力を低減するためには加熱温度は高温の方が好ましいが、加熱温度が高すぎると有機物層が変質して剥離後の可撓性フィルム４上に残存する有機物層を除去しにくくなるため、剥離可能な有機物層３の加熱温度は、３０℃以上２８０℃以下であることが好ましい。

次に本発明の実施態様例である剥離装置２００を、図１１、１２を用いて説明する。剥離装置２００では、剥離装置１の剥離ユニット１０に、スリップリングに変えて、支持体１２の可撓性フィルム支持面の回転周速度、支持体１２の補強板２に対する相対移動速度および可撓性フィルムに加わる張力をモニタし上限を設定するための電気的制御手段が付加されて剥離ユニット２２０に変更されている。より具体的に記載すると、剥離装置２００は、フレーム１８の載置台Ａ３０（固定）に対する相対移動速度Ｖ２を測定するリニアスケール２０２、支持体１２の回転角速度を測定するエンコーダ２０４と支持体１２に与えるトルクを制御する電磁クラッチ２０６とを剥離装置１に追加したものである。軸１６の中心から、保持部１４がその保持面で可撓フィルム基板６の可撓性フィルム４に接触するまでの長さをＲとすると、このＲにエンコーダ２０４で観測された回転角速度を掛け合わせることにより、保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１が算出される。なお保持部１４保持面は、支持体１２の可撓性フィルム支持面と同義である。さらに剥離装置２００には、上記のエンコーダ２０４での測定から導出される保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１や、リニアスケール２０２によって測定されるフレーム１８の相対移動速度Ｖ２の速度情報により、支持体１２を電磁クラッチ２０６と軸１６を介して回転駆動する回転モータ２１０と、フレーム１８を駆動するリニアモータ２０８とを速度制御することができる制御装置２１２も、剥離装置１に対して追加されている。ここで制御装置２１２は、電磁クラッチ２０６への供給電圧を変えることで、支持体１２の駆動トルクを制御する機能も有している。なお、回転モータ２１０と電磁クラッチ２０６は支持ブラケット２１４を介してフレーム１８に取り付けられている。

また、フレーム１８が相対移動速度Ｖ２で移動するときは、それに取り付けられている支持体１２も同じく相対移動速度Ｖ２で移動する。

さて剥離装置２００では、可撓フィルム基板６の可撓性フィルム４を補強板２から剥離する時に、図７で示されている剥離角４０を、制御することができる。
すなわち保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１をフレーム１８の相対移動速度Ｖ２よりも小さくすると、可撓性フィルム４はたるんでくるとともに、図７の剥離点Ｐも位置が変動し、剥離が非常に不安定となる。この時、Ｖ１／Ｖ２の大きさが小さくなるほど、剥離点Ｐが右側に移動するので、不安定な挙動を示しながらも、剥離角４０の大きさは大きくなる。一方、保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１をフレーム１８の相対移動速度Ｖ２よりも大きくすると、可撓性フィルム４に支持体１２より張力が付加される。このＶ１／Ｖ２＞１の状態では、Ｖ１／Ｖ２の大きさが大きくなると可撓性フィルム４に作用する張力が大きくなり、さらに剥離点Ｐが図７で左側に移動するので、剥離角４０は次第に小さくなる。また可撓性フィルム４のたるみがないので剥離点Ｐの位置も安定化し、その結果剥離が安定化する。したがって、剥離が安定化するＶ１／Ｖ２＞１の条件で、Ｖ１／Ｖ２の大きさを調整することで、剥離角４０を所望の値にすることができる。

ただし、Ｖ１／Ｖ２が大きくなりすぎると、可撓性フィルム４に加わる張力も大きくなりすぎて、可撓性フィルム４が大きく変形し、可撓性フィルム４上に形成される精密な回路パターンの寸法形状が変化したり、回路パターンが破損して不良となる場合がある。

このような不都合を解消するために、剥離時に可撓性フィルム４に作用する張力を問題の生じない大きさ以下に制限することが好ましい。剥離装置２００では、電磁クラッチ２０６への供給電圧を調整して、支持体１２に加わるトルクが所定の値以下になるようにトルク制御できる。支持体１２の保持部１４では可撓性フィルム４が保持されるから、支持体１２に加わるトルクは可撓性フィルムに作用する張力に変換される。したがって、支持体１２に加わるトルクを制限すれば、可撓性フィルム４に作用する張力を制限することができる。ただこの場合、トルクが制限値に達していると、支持体１２の軸１６の回転が回転モータ２１０の回転に対して滑る状態にあり、回転モータ２１０は保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１が所定の値になるよう動作していても、実際の保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１は、電磁クラッチ２０６で滑らない状態の時よりも小さくなる。そして実際の保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１の大きさは、トルク制限値に依存して定まることになる。この時にもＶ１／Ｖ２＞１、さらには所望の範囲の剥離角４０を得られるよう、トルクの制限値を選定することが望ましい。

以上剥離装置２００は、保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１と相対移動速度Ｖ２を調整し、Ｖ１／Ｖ２＞１として剥離を安定化させる一方、支持体１２に加わるトルクを調整することで可撓性フィルム４に作用する張力を制限できるので、可撓性フィルム４を変形させることなく、さらには可撓性フィルム４上の回路パターンを損なうことなく、安定して剥離を行わせることができる。

剥離装置２００では、Ｖ１／Ｖ２＞１とし、さらに可撓性フィルムへの作用張力を制限する制御を、制御装置２１２により、上記の電磁クラッチ２０６を用いたトルク制御で行うことの他、保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１とフレーム１８の相対移動速度Ｖ２の速度制御で行うこともできる。ここでいう速度制御とは、まず電磁クラッチ２０６への供給電圧を大きくして制限トルクを大きくすることで支持体１２の回転が回転モータ２１０の回転に対して滑らない状態にし、さらにＶ１／Ｖ２が１より大きい適切な値になるように、回転モータ２１０の回転速度とリニアモータ２０８によるフレーム１８の相対移動速度Ｖ２を制御するものである。Ｖ１／Ｖ２が大きくなれば可撓性フィルム４への作用張力は大きくなるので、制限される張力の大きさになるようＶ１／Ｖ２を定める。

以上の速度制御、トルク制御のいずれを用いてもよいが、トルク制御の場合は、長時間の剥離の進行で可撓性フィルム４の伸びが累積してたるみが生じ、剥離角４０が増加するのを防止でき、常に回路パターンが形成された可撓性フィルムを低応力で剥離できる。

なお、電磁クラッチ２０６を用いたトルク制御は、スリップリング等の他の機械式トルク制御方式でもよいし、トルクセンサーとサーボモーターの組み合わせ等で実現する電子式トルク制御方式であってもよい。また機械式と電子式トルク制御方式の両者の組み合わせも可能である。保持部１４の保持面での回転周速度Ｖ１とフレーム１８の相対移動速度Ｖ２の比率Ｖ１／Ｖ２は１．０１以上とすることが好ましい。支持体１２へのトルクや可撓性フィルム４に作用する張力の制限値は、剥離の進行に伴い剥離角が増加するのを防止するのに十分であり、かつ、金属からなる回路パターンや可撓性フィルムが塑性変形を起こさない範囲に設定することが必要で、可撓性フィルムの材質や幅、厚さにより、適宜選択される。可撓性フィルム４に作用させる張力としては、好ましくは３００Ｎ／ｍ以下、より好ましくは２００Ｎ／ｍ以下である。

剥離装置２００を用いた可撓性フィルム４の剥離方法は、制御装置２１２により、１）剥離角４０が所望の値になるようＶ１／Ｖ２＞１を満たす適切な値を選定する、２）回転モータ２１０を所定の保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１になるよう速度制御する、３）リニアモータ２０８を駆動してフレーム１８の相対移動速度Ｖ２を所定の値になるよう速度制御する、４）電磁クラッチ２０６への供給電圧を調整して、支持体１２に加わるトルクを制限して、剥離時の可撓性フィルム４への張力を制限することの他、剥離装置１による可撓性フィルム４の剥離方法と全く同じである。

なお剥離装置１で、剥離ユニット１０は、図８に示す剥離ユニット８０や、図９に示す剥離ユニット９０に置き換えることも可能である。剥離ユニット８０は、可撓性フィルム４を剥離可能な有機物層３を介してガラス基板である補強板２に接着した可撓性フィルム基板６の補強板２を保持する載置台Ａ３０と、可撓性フィルム４を保持し、矢印で示した剥離角４０の延長線方向へ引っ張ることにより剥離可能な有機物層３から可撓性フィルム４を剥離する引き剥がし部材８１より構成されている。

引き剥がし部材８１は図示しない駆動源により可撓性フィルム４の端部を保持し、剥離角４０を１°以上８０°以下の範囲に保ちつつ可撓性フィルム４を引っ張ることができるが、剥離角４０をより安定して制御するには、以下説明する剥離ユニット９０を用いるのが好ましい。

図９にある剥離ユニット９０は、可撓性フィルム４を剥離可能な有機物層３を介してガラス基板である補強板２に接着した可撓性フィルム基板６の補強板２を保持する載置台９２と、可撓性フィルム４の端部を保持し、矢印で示した剥離角４０の延長線方向へ引っ張ることにより剥離可能な有機物層３から可撓性フィルム４を剥離する引き剥がし部材９１、剥離の際に可撓性フィルム４を支持するために、フレーム９４に取り付けられた支持ロール９５より構成される。

載置台９２とフレーム９４は剥離装置１の基台３４に取り付けられており、図示しない駆動源とガイドにより各自独立に水平方向へ移動することができる。支持ロール９５は図示しない駆動源により回転させることも、駆動源から切り離すことで自由ロールとすることも、回転しないように固定することもできる。

引き剥がし部材９１は図示しない駆動源により可撓性フィルム４の端部を保持し、載置台９２を移動させるのと連動して、可撓性フィルム４を矢印で示した剥離角４０の延長線方向へ引っ張ることにより、剥離角４０を１°以上８０°以下の範囲に保ちつつ剥離することができる。剥離が行われる時に支持ロール９５が取り付けられているフレーム９４は停止していてもよいし、矢印の方向、すなわち載置台９２の移動方向とは逆方向に移動してもよい。

また、別の実施態様として、引き剥がし部材９１を図示しない駆動源により可撓性フィルム４の端部を保持し、フレーム９４を矢印の方向、すなわち図９の左方向に移動させるのと連動して、可撓性フィルム４を引っ張ることにより、剥離角４０を１°以上８０°以下の範囲に保ちつつ剥離することもできる。剥離が行われるときに、載置台９２は停止していてもよいし、フレーム９４とは逆方向に移動していてもよい。

剥離ユニット９０を用いて剥離を行う時は、可撓性フィルム４は必ず支持ロール９５の表面に支持されていることが好ましい。それによって可撓性フィルムが支持ロールによって案内されることになるので、剥離が安定して行われる。また剥離を行う時に支持ロール９５は、可撓性フィルム４との接触面での周速度が可撓性フィルムの移動速度と略同一になるように駆動するか、回転フリーであることが好ましい。これによって支持ロール９５と可撓性フィルム４の間にすべりがなくなり、可撓性フィルム４に傷をつける等の不具合を防止することができる。剥離を行う時に支持ロール９５は回転固定であってもよいが、可撓性フィルム４表面へのダメージが無視されうる時に用いられることが好ましい。

なお剥離ユニット８０、９０は剥離装置２００の剥離ユニット２２０に置きかえて使用してもよい。

本発明に使用する補強板２としては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどの無機ガラス類からなる板、アルミナ、窒化シリコン、ジルコニアなどのセラミックス、ステンレススチール、インバー合金、チタンなどの金属やガラス繊維補強樹脂からなる板など、線膨張係数や吸湿膨張係数が小さいものが好ましい。その中でも、適当な可撓性が得られやすい点で、無機ガラスと金属からなる板が好ましい。さらに、耐熱性、耐薬品性に優れている点、大面積で表面平滑性が高く基板が安価に入手しやすい点、塑性変形しにくい点、搬送装置などとの接触によりパーティクルを発生しにくい点、絶縁体で電解めっきによる析出がない点、等により、無機ガラス類からなる板が特に好ましい。

補強板に厚みが小さいガラス基板を用いる場合、可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦な載置台上に真空吸着したときにガラス基板が割れることがある。また、真空吸着・脱着で可撓性フィルムが変形することになり、位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、厚みが大きいガラス基板では、剥離のために湾曲しにくくなる上に、肉厚ムラにより平坦性が低下したり、露光精度も低くなる。また、ロボット等によるハンドリング負荷が大きくなり素早い動作ができずに生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する。これらの点から、ガラス基板の厚さは、０．３ｍｍから１．１ｍｍの範囲が好ましい。

補強板に厚みが小さい金属基板を用いる場合、可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦な載置台上に真空吸着できなくなったり、金属基板の反りやねじれが発生する分だけ可撓性フィルムが変形することにより、所定の位置精度が確保できなくなる。また、折れがあるとその時点で不良品になる。一方、厚みが大きい金属基板では、肉厚ムラにより平坦性が低くなるとともに、剥離のための湾曲が行いにくくなり、露光精度も低下する。また、ロボット等によるハンドリング負荷が大きくなり、素早い動作ができなくなって生産性が低下する他、運搬コストも増大する。したがって、金属基板の厚さは、０．１ｍｍから０．７ｍｍの範囲が好ましい。

本発明において、可撓性フィルムとしては、プラスチックフィルムを使用する。例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーなどのフィルムを採用することができる。中でもポリイミドフィルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点や低吸湿性の点で、液晶ポリマーが好適に採用される。可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。また、これらのフィルムが積層されていてもよい。

上記ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、例えば、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド（共）重合樹脂、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げられる。

可撓性フィルムの厚さは、軽量化、小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましく、一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましい点から、４μｍから１２５μｍの範囲が好ましい。

本発明に用いられる剥離可能な有機物層としては、接着剤または粘着剤が使用される。剥離可能な接着剤または粘着剤としては、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離剤と呼ばれる粘着剤を挙げることができる。可撓性フィルム加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、可撓性フィルム基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の粘着力のものが好ましい。タック性があるシリコーン樹脂を使用することもできる。また、タック性があるエポキシ系樹脂を使用することも可能である。

剥離可能な有機物としては、低温領域で接着力、粘着力が減少するもの、紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものや加熱処理で接着力、粘着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも紫外線照射によるものは、接着力、粘着力の変化が大きく好ましい。紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものの例としては、２液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力、粘着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態間を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられ、好ましく使用される。

本発明に使用する剥離可能な有機物層の厚みは、薄すぎると平面性が悪くなる他、剥離力が大きく低下するために膜厚のむらによる剥離力の強度むらが発生するため、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上であることがさらに好ましい。一方、剥離可能な有機物層の厚みが厚すぎると有機物層の可撓性フィルムへの投錨性がよくなるために粘着力が強くなりすぎるため、１０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。補強板上に剥離可能な有機物層を介して固定された可撓性フィルム上の回路パターンに電子部品を接合する場合は、回路パターンの厚み方向の変化を抑制するため剥離可能な有機物層の厚みが５μｍ以下であることが好ましい。剥離可能な有機物層が厚いと電子部品を加熱圧接する際に、剥離可能な有機物層の変形量が大きく、接合部の回路パターンが沈み込み、配線回路の信頼性に問題が生じることがある。沈み込みが大きいときには、電子部品のエッジに回路パターンが接触して短絡を生じることがある。該沈み込みは、配線回路の信頼性を確保するために６μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以下であることがさらに好ましい。

可撓性フィルムと補強板とを剥離することを考慮すると、剥離可能な有機物層と補強板との粘着力の方が、剥離可能な有機物層と可撓性フィルムとの粘着力よりも大きいことが好ましい。このように両側の粘着力を制御する方法として、例えば、粘着剤の熟成を利用する方法がある。すなわち、粘着力を強くする側に粘着剤を塗布してから、空気を遮断した状態で所定の期間架橋を進行させることで、粘着力が低下した表面を得ることができる。

本発明の回路基板の製造方法における可撓性フィルム基板６の製造例を以下に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

厚さ１．１ｍｍのアルミノホウケイ酸塩ガラスに、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷などを用いて、剥離可能な有機物を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。剥離可能な有機物塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚みが２μｍの剥離可能な有機物層を得る。塗布した剥離可能な有機物層上に、離型フィルム（ポリエステルフィルム上にシリコーン樹脂層を設けた）からなる空気遮断用フィルムを貼り合わせて１週間室温で放置する。この期間は、熟成と呼ばれ、剥離可能な有機物の架橋が進行して、徐々に粘着力が低下する。放置期間や保管温度は、所望の粘着力が得られるように選択される。空気遮断用フィルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。剥離可能な有機物を長尺フィルム基体に塗布、乾燥後、補強板に転写することも可能である。

次に、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを準備する。ガラス基板上の空気遮断用フィルムを剥がして、ポリイミドフィルムをガラス基板に貼り合わせる。前述のように、ポリイミドフィルムの片面または両面に金属層（回路パターンであってもよい）があらかじめ形成されていても良い。ポリイミドフィルムはあらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。このような貼り付け作業には、国際公開第０３／００９６５７号パンフレットで提案された可撓面状体の面にポリイミドフィルムを保持してから、ガラス基板に押圧することで、低応力、高精度にポリイミドフィルムをガラス基板側にラミネートする方法が好適に採用できる。このようなラミネート装置について図１０を用いて説明する。１０はラミネート装置の概略正面図である。静電気耐電装置１０４で可撓性面状体１０２を帯電させ、ポリイミドフィルム４を吸着させる。可撓性面状体１０２には可撓性の織物や薄膜状物が採用でき、枠体１１３に固定されている。また、静電気帯電装置１０４は基台１０５上の支柱１１５に支持されており、図示されていない上下動機構によって、支柱１１５は、図１０の左右に移動する枠体１１３や載置台１０１と静電気帯電装置１０４が干渉しないように動く。次に、剥離可能な有機物層２が塗布されたガラス基板２を真空吸着等で載置台１０１に保持する。スキージ１０３でポリイミドフィルム４を可撓性面状体１０２ごと剥離可能な有機物層３に押しつけ、ポリイミドフィルム４をガラス基板２側に移し取る。スキージ１０３はスキージ保持体１１４に保持されており、移動や上下動が可能である。載置台１０１は、レール１０６、ガイド１０７、ナット１０８、ボールねじ１１１、モーター１１２によって図の左右に移動できる。

ポリイミドフィルムの貼り合わせ面とは反対側の面に金属層（回路パターンであってもよい）が設けられていない場合は、フルアディティブ法やセミアディティブ法で金属層を形成する。さらに必要に応じて金、ニッケル、錫などのめっきを施して、回路パターンを得る。

また、回路パターン形成において、ポリイミドフィルムに接続孔を設けることができる。すなわち、枚葉基板との貼り合わせ面側に設けた金属層との電気的接続を取るビアホールを設けたり、ボールグリッドアレイのボール設置用の孔を設けたりすることができる。接続孔の設け方としては、レーザー孔開けやケミカルエッチングを採用することができる。電気的接続を取る場合は、接続孔形成後、前述の回路パターン形成と同時にめっき法で孔内面を導体化することが好ましい。電気的接続をとるための接続孔は、直径が１５μｍから２００μｍが好ましい。ボール設置用の孔は、直径が５０μｍから８００μｍが好ましく、８０μｍから８００μｍがより好ましい。

必要に応じて、回路パターン上にソルダーレジスト層を形成する。ソルダーレジストとしては、感光性のソルダーレジストや熱硬化性のソルダーレジストが好ましい。その中でも、微細回路パターンに対しては感光性のソルダーレジストの採用がより好ましい。スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機などで回路パターン上に感光性ソルダーレジストを塗布し、乾燥させた後、所定のフォトマスクを介して紫外線露光をし、現像して、ソルダーレジストパターンを得る。次に１００℃から２００℃でキュアをする。

次いで形成した回路パターン上にＩＣチップ、抵抗やコンデンサなどの電子部品を実装する。電子部品を搭載させる手段は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できる装置を用いて行うことが好ましい。

また、電子部品と回路基板との接続方法としては、回路基板の接続部に形成された錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法、回路基板の接続部の錫、金、はんだなどの金属層と電子部品の接続部に形成された金やはんだなどの金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などが挙げられる。

回路パターンの保護や可撓性フィルムを歪みなく剥離するために、可撓性フィルム基板６上の全面あるいは一部に保護層を形成することが好ましい。すなわち、保護層を形成することによって、可撓性フィルム剥離の際の剥離角が大きくなり過ぎることを抑制する効果が得られるからである。可撓性フィルム上に保護層を設けて、可撓性フィルムを剥離した後、保護層を除去することでも同様の効果を得ることができる。保護層の形成はフィルム状の部材をラミネートしてもよいし、液状材料をコーティングしてもよい。保護層が液状の場合、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機、カーテンコーターなどで可撓性フィルム基板上に溶液を塗布し、乾燥させる。さらに保護層は補強板から回路基板を剥離した後に水あるいは溶剤で溶解し除去してもよく、その機能を有する点でソルダーレジストであることが好ましい。

また、通常の回路パターンには、配線方向に偏りがあり、配線の長手方向が特定の方向にそろう分布となることが多い。このような場合には、配線の長手方向が多く並んだ方向とは直行する方向に剥離することが、フィルムの変形を低減することができ好ましい。

回路基板と電子部品とを接続した後、本発明の剥離方法を用いて回路基板とガラス基板とを剥離する。レーザー、高圧水ジェットやカッターなどを用いて、個片または個片の集合体に該回路パターン付きポリイミドフィルムを切り分けてから、電子部品が実装された回路基板をガラス基板から剥離することもできる。

本発明では、回路パターンに抵抗素子や容量素子を入れ込むことは適宜許される。また、可撓性フィルム基板の少なくとも一方の面に絶縁層と配線層を積層し、多層化することも可能である。

本発明は、特に接続ピッチが小さく、かつピン数が大きい大規模ＬＳＩの実装精度確保に効果が大きいため、ＬＳＩのパッケージ形態（実装形態）は特に限定されず、ベアチップ、ボールグリッドアレイタイプ等のいずれにも適用することができる。

本発明の製造方法で得られた回路基板の用途は特に限定されないが、好ましくは電子機器の配線板、ＩＣパッケージ用インターポーザー、ウエハレベルバーンインソケット用配線板などに使用される。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
可撓性フィルムとして、厚さ２５μｍ、２９０ｍｍ角のポリイミドフィルム（”カプトン”１００ＥＮ 東レデュポン（株）製）を準備した。

補強板として準備した厚さ１．１ｍｍ、３００ｍｍ角の片面研磨ソーダガラスにダイコーターで、紫外線硬化型粘着剤”ＳＫダイン”ＳＷ−２２（綜研化学（株）製）と硬化剤Ｌ４５（綜研化学（株）製）を１００：３（重量比）で混合したものを塗布し、８０℃で２分間乾燥した。乾燥後の剥離可能な有機物層厚みを２μｍとした。次いで該有機物層に、空気遮断用フィルム（ポリエステルフィルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフィルム）を貼り合わせて１週間放置した。

上記空気遮断用フィルムを剥がしつつ、剥離可能な有機物層にロール式ラミネーターで、ポリイミドフィルムを貼り合わせた。ガラスにラミネートされたポリイミドフィルムは、ガラス終端に合わせてカットした。その後、ガラス基板側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ²照射し、有機物層を硬化した。

次いで、スパッタにて厚さ６ｎｍのクロム：ニッケル＝２０：８０（重量比）の合金膜と厚さ２００ｎｍの銅膜をこの順にポリイミドフィルム上に積層した。銅膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して８０℃で１０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に厚さ１０μｍのフォトレジスト層を形成した。

テスト用フォトマスクパターンは以下に示す形状とした。一辺の長さが３．５ｍｍの正方形の辺上に一辺あたり６０個の接続パッド（幅２５μｍ、長さ８０μｍ）を２４０個並べ、それぞれの接続パッドの幅２５μｍの中心から２０μｍ幅で長さ５ｍｍの配線引き出し部を配置する。該正方形と中心を同じくして一辺の長さが３０ｍｍの正方形の辺上に一辺あたり６０個のパッド（幅５０μｍ、長さ１００μｍ）を２４０個並べた。一辺の長さが３．５ｍｍの正方形上の接続パッドからの配線引き出し部と、一辺の長さが３０ｍｍの正方形上のパッドを一対一で幅２０μｍの配線で結んだものを１ユニットとした。該ユニットを３００ｍｍ角の基板上に４０ｍｍピッチで７行７列に均等配置したものとした。合わせて、測長用に基板の中心から対角方向に約１４１ｍｍ離して配置した４点（辺に平行方向には互いに２００ｍｍずつ離して配置）のマーカーをフォトマスクパターンに設けた。

次いで、上記銅膜を電極として厚さ５μｍの銅層を硫酸銅めっき液中での電解めっきで形成した。フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離し、続いて、過酸化水素−硫酸系水溶液によるソフトエッチングにてレジスト層の下にあった銅膜およびクロム−ニッケル合金膜を除去した。引き続き、銅めっき膜上に、無電解めっきで厚さ０．４μｍの錫層を形成し、回路パターンを得た。

測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。

次に、５０μｍピッチで６０個の金めっきバンプを一列として正方形に４列を配置した４ｍｍ×４ｍｍのモデルＩＣチップを、フリップチップボンダーＦＣ−７０（東レエンジニアリング（株）製）にてＩＣチップ側から３００℃に加熱しつつ、回路パターンの接続パッドと金属接合した。モデルＩＣチップのバンプと回路パターンの接続パッドの位置合わせは良好であった。

図１に示した剥離装置１を使用し、ガラス基板からＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを剥離した。保持部１４の曲面の曲率半径は６００ｍｍ、保持部１４での可撓性フィルム吸着のための真空度は１００ｈＰａ、保持部１４には硬度７０°のポリウレタンゴムを使用した。また保持部１４の可撓性フィルムへの押しつけ圧力は０．０１ＭＰａ、フレーム１８の剥離時の右側移動速度は０．３ｍ／分とした。図３に示した保持部１４には、ＩＣチップに対応した凹部３６（５×５ｍｍ、深さ１ｍｍ）を設けておいた。図１に示した載置台Ａ３０にＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルム側を置き、１００ｈＰａで真空吸着した。剥離中の補強板と可撓性フィルムとの剥離角は最大２０°であった。保持部の回転周速度を０．３１ｍ／分とした。また、ポリイミドフィルムに加わる張力が１６０Ｎ／ｍ以上になるときにスリップリングが働くよう調整した。剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンの配線引き出し部が若干カールしたが、折れやクラックは見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±５μｍ以下であった。

実施例２
実施例１と同様にして回路パターンを得た。次に、回路パターンを得た可撓性フィルム上にスクリーン印刷機を用いて、接続部分以外の回路パターンが露出している部分にソルダーレジストである”ＦＬＥＸ ＰＨＯＴＯ ＩＭＡＧＥ ＭＡＳＫ”ＮＰＲ−９０（日本ポリテック（株）製）をパターン塗布し、７０℃で３０分間乾燥した。その後、ソルダーレジスト層に紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ²照射し、さらに１５０℃で３０分間熱硬化した。最後に、紫外線を１５００ｍＪ／ｃｍ²照射してポスト露光し、ソルダーレジスト層を形成した。熱硬化後のソルダーレジスト層厚みは２４μｍであった。

測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。

次に、実施例１と同様にしてＩＣチップを回路パターンの接続パッドと金属接合した。モデルＩＣチップのバンプと回路パターンの接続パッドの位置合わせは良好であった。

図１に示した剥離装置１を使用し、実施例１と同様にガラス基板からＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを剥離した。剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンにカールや折れなどの変形は見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±５μｍ以下であった。

実施例３
実施例１と同様にして回路パターンを得た。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。

次に、実施例１と同様にＩＣチップを回路パターンの接続パッドと金属接合した。モデルＩＣチップのバンプと回路パターンの接続パッドの位置合わせは良好であった。

次いで、回路基板上にポリビニルアルコールの２０ｗｔ％水溶液を塗布し、９０℃で２０分間乾燥して保護層を形成した。乾燥後の保護層厚みは１８μｍであった。

図１に示した剥離装置１を使用し、実施例１と同様にしてガラス基板からＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを剥離した。次いで、回路基板上に形成した保護層を水洗、乾燥し、除去した。

剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンにカールや折れなどの変形は見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±５μｍ以下であった。

実施例４
保持部１４の曲面の曲率半径が７０ｍｍであること以外は実施例２と同様にしてＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを得た。剥離中の補強板と可撓性フィルムとの剥離角は最大７０°であった。

剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンの配線引き出し部が若干カールしたが、折れやクラックは見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±５μｍ以下であった。

実施例５
実施例１と同様にして回路パターンを得た。図１の剥離装置を用い、真空吸着機構付き載置台Ａ３０にガラス基板側を吸着させ、ポリイミドフィルムの一端部を粘着テープで保持部１４に貼り付けて、徐々にガラス基板から巻き取った。

剥離によってポリイミドフィルムは若干カールしたが、折れやクラックは見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±５μｍ以下であった。

実施例６
実施例１と同様にして回路パターンを得、その後実施例２と同様にしてソルダーレジスト層を形成した。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。

保持部の曲率半径を１２００ｍｍとした以外は実施例１と同様に剥離した。このとき剥離中の補強板と可撓性フィルムとの剥離角は最大１０°であった。剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンにカールや折れなどの変形は見られず、良好であった。ただし、測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して２６μｍ歪んだものがあった。

実施例７
可撓性フィルムとして、厚さ２５μｍ、２９０ｍｍ角のポリイミドフィルム（”カプトン”１００ＥＮ 東レデュポン（株）製）を準備した。

補強板として準備した厚さ１．１ｍｍ、３００ｍｍ角の片面研磨ソーダガラスにダイコーターで、紫外線硬化型粘着剤”ＳＫダイン”ＳＷ−２２（綜研化学（株）製）と硬化剤Ｌ４５（綜研化学（株）製）を１００：３（重量比）で混合したものを塗布し、８０℃で２分間乾燥した。乾燥後の剥離可能な有機物層厚みを２μｍとした。次いで該有機物層に、空気遮断用フィルム（ポリエステルフィルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフィルム）を貼り合わせて１週間放置した。

上記空気遮断用フィルムを剥がしつつ、剥離可能な有機物層が形成されているガラスに図１０に示したラミネート装置で、ポリイミドフィルムを貼り合わせた。ガラスにラミネートされたポリイミドフィルムは、ガラス終端に合わせてカットした。その後、ガラス基板側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ²照射し、有機物層を硬化した。

次いで、スパッタにて厚さ６ｎｍのクロム：ニッケル＝２０：８０（重量比）の合金膜と厚さ２００ｎｍの銅膜をこの順にポリイミドフィルム上に積層した。銅膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して８０℃で１０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に厚さ１０μｍのフォトレジスト層を形成した。

テスト用フォトマスクパターンは以下に示す形状とした。一辺の長さが３．５ｍｍの正方形の辺上に一辺あたり６０個の接続パッド（幅２５μｍ、長さ８０μｍ）を２４０個並べ、それぞれの接続パッドの幅２５μｍの中心から２０μｍ幅で長さ５ｍｍの配線引き出し部を配置する。該正方形と中心を同じくして一辺の長さが３０ｍｍの正方形の辺上に一辺あたり６０個のパッド（幅５０μｍ、長さ１００μｍ）を２４０個並べた。一辺の長さが３．５ｍｍの正方形上の接続パッドからの配線引き出し部と、一辺の長さが３０ｍｍの正方形上のパッドを一対一で幅２０μｍの配線で結んだものを１ユニットとした。該ユニットを３００ｍｍ角の基板上に４０ｍｍピッチで７行７列に均等配置したものとした。合わせて、測長用に基板の中心から対角方向に約１４１ｍｍ離して配置した４点（辺に平行方向には互いに２００ｍｍずつ離して配置）のマーカーをフォトマスクパターンに設けた。

次いで、上記銅膜を電極として厚さ５μｍの銅層を硫酸銅めっき液中での電解めっきで形成した。フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離し、続いて、過酸化水素−硫酸系水溶液によるソフトエッチングにてレジスト層の下にあった銅膜およびクロム−ニッケル合金膜を除去した。引き続き、銅めっき膜上に、無電解めっきで厚さ０．４μｍの錫層を形成し、回路パターンを得た。

測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、上述した測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±２μｍ以内にあり、位置精度は非常に良好に保持されていた。

次に、５０μｍピッチで６０個の金めっきバンプを一列として正方形に４列を配置した４ｍｍ×４ｍｍのモデルＩＣチップを、フリップチップボンダーＦＣ−７０（東レエンジニアリング（株）製）にてＩＣチップ側から３００℃に加熱しつつ、回路パターンの接続パッドと金属接合した。モデルＩＣチップのバンプと回路パターンの接続パッドの位置合わせは良好であった。

図１１に示した剥離装置２００を使用し、ガラス基板からＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを剥離した。保持部１４の曲面の曲率半径は６００ｍｍ、保持部１４での可撓性フィルム吸着のための真空度は１００ｈＰａ、保持部１４には硬度７０°のポリウレタンゴムを使用した。また保持部１４の可撓性フィルムへの押しつけ圧力は０．０１ＭＰａ、フレーム１８の剥離時の右側相対移動速度Ｖ２は０．３ｍ／分とした。図１１に示した保持部１４には、ＩＣチップに対応した凹部３６（５×５ｍｍ、深さ１ｍｍ）を設けておいた。図１１に示した載置台Ａ３０にＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルム側を置き、１００ｈＰａで真空吸着した。また保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１を０．３１ｍ／分となるよう回転モータ２１０を速度制御した。さらにまた、電磁クラッチ２０６への供給電圧を調整して、ポリイミドフィルム４に加わる張力が１６０Ｎ／ｍとなるようにして剥離を行った。

その結果、剥離中の補強板と可撓性フィルムとの剥離角は最大２０°となった。剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンの配線引き出し部が若干カールしたが、折れやクラックは見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±３μｍ以下の相違しかなく、非常に良好であった。

実施例８
保持部１４にシリコーン樹脂を用いたこと以外は実施例７と同様にしてＩＣチップを接続した回路パターン付きポリイミドフィルムを得た。剥離中の補強板と可撓性フィルムとの剥離角は最大１５°であった。また、シリコーン樹脂からなる保持部１４からポリイミドフィルムを剥離するとき１８０°方向のピール強度は０．９８Ｎ／ｍであった。

剥離によってポリイミドフィルム上の回路パターンの配線引き出し部にカールや折れ、クラックは見られず、良好であった。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して±３μｍ以下の相違しかなく、非常に良好であった。

実施例９
実施例７と同様にして回路パターンを得た。保持部１４保持面での回転周速度Ｖ１を０．３ｍ／分となるように回転モータ２１０を制御し、フレーム１８の剥離時の右側相対移動速度Ｖ２をそれと同じにしたこと以外は、実施例７と同様にして剥離した。このとき可撓性フィルムの剥離終了点近くで補強板と可撓性フィルムとの剥離角４０が８０°を超えることがあり、回路パターンを形成した可撓性フィルムが剥離終了点付近で強くカールした。測長機ＳＭＩＣ−８００（ソキア（株）製）にて、剥離したポリイミドフィルム上に測長用に設けた対角方向に本来約２８３ｍｍ離れた２点（ｘ方向に２００ｍｍ、ｙ方向に２００ｍｍ離れた点）の距離を測定したところ、フォトマスクパターンに対して１５μｍ歪んだものがあった。

比較例１
実施例１と同様にして回路パターンを得、モデルＩＣチップを金属接合した。真空吸着機構付き載置台Ａ３０にガラス基板側を吸着させ、ポリイミドフィルムの一端部を把持して、ポリイミドフィルムの端部を持ち上げ、剥離角が概ね９０゜になるように徐々にガラス基板と剥離した。

モデルＩＣチップが搭載されている部分では、基板からのポリイミドフィルムの剥離力が大きくなり、剥離後のポリイミドフィルム上の回路パターンの一部に折れが見られ、製品として用いることができなかった。また、モデルＩＣチップが搭載されていない部分では、剥離後のポリイミドフィルム上の回路パターンの一部にカールが発生した。

本発明の剥離装置の概略正面図。 本発明の剥離装置の別の実施態様を示す概略正面図。 支持体１２の別の実施態様を示す概略正面図。 支持体１２に形成される溝の形状を示す平面図。 支持体１２に形成される溝の別の形状を示す平面図。 支持体１２に形成される溝の別の形状を示す平面図。 支持体１２の別の実施態様を示す概略正面図。 剥離ユニット８０の詳細を示す概略正面図。 剥離ユニットの別の実施態様である剥離ユニット９０を示す概略正面図。 本発明に好適なラミネート装置の概略正面図。 本発明の剥離装置の別の実施態様を示す概略正面図。 図１１の剥離装置の側面図

符号の説明

１ 剥離装置
２ 補強板
３ 剥離可能な有機物層
４ 可撓性フィルム
５ 電子部品
６ 可撓性フィルム基板
１０ 剥離ユニット
１２ 支持体
１４ 保持部
１６ 軸
１８ フレーム
２０ レール
２２ 保持部材
２３ リードフィルム
３０ 載置台Ａ
３２ 載置台Ｂ
３４ 基台
３６ 凹部
４０ 剥離角
８０ 剥離ユニット
８１ 引き剥がし部材
８２ 載置台
９０ 剥離ユニット
９１ 引き剥がし部材
９２ 載置台
９３ 基台
９４ フレーム
９５ 支持ロール
１００ ラミネート装置
１０１ 載置台
１０２ 可撓性面状体
１０３ スキージ
１０４ 静電気帯電装置
１０６ レール
１１１ ボールねじ
２００ 剥離装置
２０２ リニアスケール
２０４ エンコーダ
２０６ 電磁クラッチ
２０８ リニアモータ
２１０ 回転モータ
２１２ 制御装置
２２０ 剥離ユニット

Claims (10)

1. 補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対面に回路パターンを形成した後、可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造方法であって、剥離角を１°以上８０°以下の範囲に保ちながら補強板と可撓性フィルムとを剥離する回路基板の製造方法。
2. 補強板に剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対面に回路パターンを形成した後、可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造方法であって、少なくとも可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて補強板と可撓性フィルムとを剥離する回路基板の製造方法。
3. 湾曲した支持体の曲率半径が２０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲である請求項２記載の回路基板の製造方法。
4. 回路パターンに電子部品が接合されている請求項１または請求項２記載の回路基板の製造方法。
5. 湾曲した支持体を回転させ、補強板に対して相対移動させながら、可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体に沿わせて前記補強板より可撓性フィルムを剥離する際に、支持体の可撓性フィルム支持面での回転周速度Ｖ１を支持体の補強板に対する相対移動速度Ｖ２よりも大きくし、かつ、可撓性フィルム剥離時に可撓性フィルムにかかる張力を制御する請求項２記載の回路基板の製造方法。
6. 回路パターンが形成された可撓性フィルムが補強板と剥離可能な有機物層を介して貼り合わせられた可撓性フィルム基板から可撓性フィルムを剥離する回路基板の製造装置であって、補強板を保持する保持手段と、少なくとも可撓性フィルムの一部を湾曲した支持体と接触した状態で補強板から離す湾曲引き離し手段を含む回路基板の製造装置。
7. 前記湾曲引き離し手段は、支持体を回転させる回転駆動装置、前記補強板保持手段に対して支持体を相対的に移動させる相対移動駆動装置、支持体の回転速度と、支持体の前記補強板保持手段に対する相対移動速度を各々独立に制御する速度制御装置を有する請求項６記載の回路基板の製造装置。
8. 前記回転周速度Ｖ１が、前記相対移動速度Ｖ２よりも、大きくなるように制御する速度比制御装置と、剥離時に可撓性フィルムにかかる張力を制御する張力制御装置を有する請求項７に記載の回路基板の製造装置。
9. 支持体上に、電子部品の位置に対応した凹部を設ける、および／またはクッション層を設ける請求項６記載の回路基板の製造装置。
10. 支持体上にタック性を有する層を設ける請求項６記載の回路基板の製造装置。

Images