JPH022893A

JPH022893A - 樹脂被覆基板の製造方法

Info

Publication number: JPH022893A
Application number: JP16090188A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yanagibashi; 柳橋　勝美; Yoshinori Hayakawa; 義則早川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Device Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、樹脂被覆基板、例えばサーマルヘッド用基板
やハイブリッドＩＣ基板等の表面に厚膜の液状樹脂をコ
ーティングする方法に関する。

（従来の技術）一般に、サーマルヘッドは、第４図に示すように、基板
（２０）と、この基板（２０）上に形成された耐熱樹脂
層（２１）と、この耐熱樹脂層（２１）上に形成された
多数の発熱抵抗体（２２）と、これら発熱抵抗体（２２
）に接続された導電体（２３）とから構成される。

ところで、基板上に高耐熱樹脂（液状樹脂）をコーティ
ングするには、一般にロールコータやスピンコータが用
いられている。

第５図に、このロールコータめ一例を概略的に示す、ま
ず、液状樹脂ポンプ（１）に送られ、加圧された液状樹
脂がフィルタ■を通過し、ドクタ■の側方に設けられた
スリットまたは細孔よりドクタ（３）内に送り出される
。そして、回転ロール０）に当接するこのドクタ■によ
り回転ロール０）面へ液状樹脂が供給される。また、ド
クタ■は１回転ロール（イ）に供給された液状樹脂をな
らす働きも行っている。

第５図に示すこのロールコータの回転ロールΩ）が矢印
（Ａ）方向に回転し、基板■が矢印（Ｂ）方向に移動す
ることによって、この基板■上に液状樹脂がコーティン
グされ、樹脂膜０が形成される。

従来のロールコーティング方法においては、第７図に示
すように、基板０上に形成された樹脂膜（０は均一な塗
膜にはならず、基板■の移動方向に沿ってスジ■が複数
本、たとえば数本から数十本発生したものとなる。この
スジ■は、基板■の端部（５Ａ）より発生し、基板０の
表面が露出するような形状となっている。第６図は基板
■の端部（５Ａ）方向より見た側面図であり、樹脂膜（
へ）に発生したスジ■を拡大して示している。

ところで、第７図はスジ■の発生するメカニズムを模式
的に説明した図である。回転ロール０）には、谷の深さ
がたとえば０．５閣でありピッチ間隔がたとえば０．７
＋ｎｍであるようなピッチがロール周囲に刻まれている
。ここで、樹脂膜０が形成され始める始端部すなわち基
板０の端部（５Δ）地点より、回転ロール０）のたとえ
ば谷（４ａ）部分に液状樹脂（Ｒ）が付着されていると
、基板■側にくらべて谷（４ａ）側表面張力によって液
状樹脂が引かれるようになるため、液状樹脂が基板■に
は付着せず、上述のスジ■が発生するようになる。この
スジ■は、塗膜の粘度や膜厚および塗膜の表面張力と関
係があり、さらに時間の関数となっている。従って、粘
度が低く、膜厚が薄く、かつニュートン液体であれば、
塗膜の平滑化、すなわちレベリングが行われ、スジ■は
なくなる。

しかるに、粘性の高い液状樹脂を用いた膜厚の厚い塗膜
は、擬塑性流動を示し、レベリングに多くの時間を費や
すと共に、あるところでレベリングは停止してしまう。

一方、スピンコーティング方法は、塗布すべき液状樹脂
を回転している基板中央部に落下させて、基体に作用す
る遠心力によって基板周縁方向にその液体樹脂を展開さ
せて、基板全表面に塗布膜を形成する。

上記した、塗布方法は、第２図に示すような、回転塗布
装置を用いて行われる。第２図において、■は、真空チ
ャックを具備した回転支持体であり、■は、液状樹脂の
滴下ノズルであり、（１０）は、余剰物質の流出口であ
る。

このような装置で１回転塗布を行う場合には、表面に塗
布膜を形成すべき基板（１７）を回転支持体■に装着し
て、回転支持体■を回転させる。そして、滴下ノズル０
より、液状樹脂を基板の中央部に滴下する。この場合１
滴下された液状樹脂は。

遠心力により基板（１７）上より周縁方向に展開して、
基板全面に塗布膜が形成される。

（発明が解決しようとする課題）このように、従来のロールコーティング方法においては
、高粘性液状樹脂を用いる場合、基板■１番こ均一な塗
膜が形成されず、複数本のスジが発生してしまうという
欠点がある。また、ここで滴下される液状樹脂量は、コ
ーティングロールの溝の形状と、ドクタの圧力およびバ
ックアップロールとコーティングロールの間隔によって
影響される。さらに、滴下された液状樹脂は、その後、
硬化処理を行うが、硬化させた後の膜厚は、コーティン
グ時の粘度と固形分によって決る。したがって、高粘度
、高固形分であれば、塗膜を厚くすることができる。し
かし、上述したように、スジの発生があるため、厚膜を
得るためには、粘度、低固形分の液状樹脂を用い、ロー
ルコーティング工程と硬化工程とを繰り返す必要がある
。

特に、サーマルヘッド用絶縁基板のごとく帯状基板では
、液状樹脂の大部分は遠心力によって捨てられるため、
経済性の面で好ましくない。さらに、高粘性の液状樹脂
のコーティングは難しく。

生産性も悪い。そこで１本発明はこのような課題を解決
し、厚膜の塗膜におけるスジの発生に対し。

塗膜表面の平滑化が可能となる樹脂被覆基板の製造方法
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の樹脂被覆基板の製造方法は、溝を有する回転ロ
ールを用いて基板上に厚膜の高耐熱樹脂ワニスをロール
コーティングする工程と、前記基板を回転させることに
よりコーティング表面を平滑化せしめる工程と、前記基
板を焼成する工程とを具備することを特徴とする。さら
に、前記ロールコーティングする工程と前記平滑化せし
める工程との間に高耐熱樹脂を４０℃〜２００℃にて加
熱硬化させる工程を経ることを特徴とするものである。

（作用）基板上にコーティングされた厚膜の塗膜は、その表面に
ロールコーティング時に形成されたスジを有するが、そ
の後基板を回転させることにより。

遠心力の作用で表面が平滑化される。

特に１５ｔｌｒａ以上の塗膜を形成する場合には、加熱
硬化させる工程を経ることにより塗膜の剥離が防止でき
る。

この加熱硬化させる工程での温度は、好ましくは５０℃
〜１５０℃であり、ワニスの化学反応が生じない低温度
、即ち、溶剤が蒸発し表面が固化する温度である。

（実施例）以下、本発明のコーティング方法の一実施例を、図面を
参照して説明する。

第１図は１本発明のコーティング方法を説明するための
斜視図であり、矢印（Ｃ′）方向に回転する回転ロール
（１３）には、例えば、ドクタ、−特にゴミの発生の点
ではドクタロール（１４）が好ましく、これを用いてロ
ール面にノズル（１５）から液状樹脂が供給される。液
状樹脂は、固形分１８％、粘度５０ポイズのもので、高
耐熱ポリイミド樹脂ワニスを使用した。また、回転ロー
ル（１３）の形状は、逆台形になっており、上辺１．０
ｍｍ、下辺０．２ｍ、高さ０．６ｍのもので、溝間隔は
１．Ｏｎ＊である。このような条件に従い、矢印（Ｃ）
方向に回転する基板搬送ローラ（１６）によって、基板
（１７）を矢印（Ｄ）方向に移動することで、矢印（Ｃ
′）方向に回転する回転ロール（１３）によって基板（
１７）に液状樹脂が形状される。

しかし、この塗膜面には、スジ（１８）の発生がある。

次に、゛このコーティングされた基板を第２図に示した
従来の回転塗布装置を用いる。基板（１７）は、コーテ
ィング表面を平滑化させるため番Ｓす￥ヤックを僅えた
回転支持体（８）に保持され、低速回転数５００ｒｐｍ
で２０秒、続いて窩速回転数１１００Ｏｒｐ　３０秒間
行う。また基板の配置方法は、第３図に示すように、ス
ジ（１８）に対して、遠心力Ｅが垂直方向に働くように
配置すればよい、これによって、スジが解消されると同
時に、膜厚が均一化され膜表面が平滑化された塗膜が得
られた。

次いで、基板（１７）は材料によって異なるが、溶剤を
蒸発させると共にイミド化の反応を行うための焼成工程
を実施し、樹脂被覆基板とする。

次に、高耐熱樹脂塗膜層の厚さが１５−以上の場合の製
造方法について説明する。

最初は、前述したとおり回転ロール（１３）により、基
板（１７）に液状樹脂を形成させる。次いで、樹脂ワニ
ス中に含まれる溶媒を蒸発させるために、５０℃の窒景
雰囲気で１時間乾燥炉に入れ加熱硬化させる。そして、
ワニスと溶媒を容積比で１：１に希釈した液状樹脂を使
い、第２図に示した従来の回転塗布装置を用いる。実施
条件は、上述した方法と同様にした。この結果、スジは
解消され、膜厚が均一化され、膜表面が平滑化された塗
膜が得られた。

次いで、基板（１７）は材料によって異なるが、溶剤を
蒸発させると共にイミド化の反応を行うための焼成工程
を実施し、樹脂基板とする。

このように、加熱硬化させる工程を経る場合は、１５μ
ｓの塗膜を形成するのに適しており、層間で塗膜に剥離
が生じるのを防止できる。さらに、−度硬化させるので
、取り扱いが容易になる。

なお１本実施例では高耐熱樹脂ワニスとしてポリイミド
樹ｊ指フェスを用いたが、このポリイミド樹脂ワニスと
しては、ビフェニル構造を有する芳香族ポリイミド未環
化タイプやビフェニル構造を有するポリイミド骨格中に
Ｓｉ基を導入したポリイミド未環化タイプ、または既環
化タイプポリイミド樹脂でも良い。

さらに、高耐熱樹脂ワニスとして、ボリアイミドアミド
樹脂も適用できる１本発明に適用される高耐熱樹脂ワニ
スとしては、固形分が１０％〜２５％。

好ましくは１８％以上で、かつ粘性範囲が３０ポイズ〜
１２０ボイズ、　好ましくは５０ポイズ〜９０ポイズで
あれば、上述した材料に限定されることなく１本発明の
製造方法によって膜厚が１０趨以上の瞑でも平滑化する
ことができる。

また、第７図におけるロール（１３）の溝形状は、本実
施例で示した逆台形に加えて７字形でもよい。

逆台形の寸法は、上辺が０．８ｍ〜１．５皿、下辺が０
　、１　ｍｍ　〜０　、３　ｍｍ　、高さ０　、４　ｍ
ｍ　”　０　、８　ｍ、溝間隔は０．８１１１ｍ〜１．
５ｍｍが好ましい。一方、７字形であれば、谷の深さが
０　、３　ｒｍ　〜０　、７　ｍ、溝間隔が０　、５　
ｔｍ　〜１　、０　ｍｍの諸寸法が好ましい、。

第２図に示した回転塗布装置における表面平滑化条件と
しては、低速回転数が４０Ｏｒｐｍ〜６００ｒｐｍで１
０秒〜６０秒間、高速回転数が９０Ｏｒｐｍ〜１５００
ｒｐｍで２０秒〜６０秒が好ましい。

また、ワニスと溶媒の希釈率は、ワニス原液そのものか
ら１＝ｌＯまで、より好ましくは１：１が良い、ワニス
原液を使うには高速回転数を２００゜ｒｐｍ〜３０００
ｒｐ＋ｍにする必要がある。当然のことではあるが、原
液を使った場合は従来の膜厚の１．１倍から１．５倍に
なるためロールコータ側での膜厚をあらかじめ制御して
おく必要がある。

本発明により得られた基板をサーマルヘッドの基板とし
て用いた場合、電気絶縁層および蓄熱層としての役割を
果たす。このためには、高耐熱樹脂塗膜層は、少なくと
も１０μｍ以上の厚さが必要となり、蓄熱層としては、
１５μｓ以上の厚さがないと効果が少ない。

なお、スピンコード法のみで同一の塗膜層を得るために
は、粘度５０ボイズ以下で高速回転で行わなければなら
ず、コーティングと硬化処理を繰り返し同一厚さを得る
必要があり好ましくない。

さらに、塗膜厚みを厚くする場合において１本発明の製
造方法を繰り返し実施するか、または、ロールコート法
によって、半焼成状態から繰り返しコーティングを実施
し、その最上段の膜厚においてスピンコードを実施して
も良い。これによって、最表面の品位を良好に保つこと
が出来る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、請求項１の発明によれ
ば、基板上に、液状樹脂のムダがなく、スジの発生のな
い厚■でも良好な塗膜が形成された基板が得られる。

また、請求項２の発明によれば、上記効果が得られると
共に１５ｕｍ以上の塗膜でも確実に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すロールコーティング方
法を説明するための斜視図、第２図は本発明に係る回転
塗布装置を示す縦断面図、第３図は本発明に係る第２図
における基板の配置方法を示す正面図、第４図はサーマ
ルヘッドを示す要部斜視図、第５図は従来のコーティン
グ方法を説明するための模式図、第６図は従来のロール
コーティング方法によって液状樹脂を基板上にコーティ
ングした場合に発生したスジを拡大して示す側面図、第
７図は第６図に係るスジの発生する理由を説明するため
の模式図である。（１３）・・・回転ロール（１７）　、　（２０）・・・基板ｓ／４− 第　　１　　図第　　２　　図ｑ）Ｎ、ＯＮ　　べ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溝を有する回転ロールを用いて基板上に厚膜の高
耐熱樹脂ワニスをロールコーティングする工程と、前記
基板を回転させることによりコーティング表面を平滑化
せしめる工程と、前記基板を焼成する工程とを具備する
ことを特徴とする樹脂被覆基板の製造方法。
（２）溝を有する回転ロールを用いて基板上に厚膜の高
耐熱樹脂ワニスをロールコーティングする工程と、前記
高耐熱樹脂を４０℃〜２００℃にて加熱硬化させる工程
と、前記基板を回転させることによりコーティング表面
を平滑化せしめる工程と、前記基板を焼成する工程とを
具備することを特徴とする樹脂被覆基板の製造方法。