(57)【要約】【課題】  感光性フィルムの乾燥工程における支持体フィルムの平面性の低下を防止すると共に、感光性フィルムの生産性を向上する。【解決手段】  ドライフィルムレジスト１０の製造ラインでは、塗布部１６で支持体フィルム１０Ａに感光性樹脂組成物溶液を塗布し、乾燥部１８で支持体フィルム１０Ａに熱風を吹付けて感光性樹脂組成物溶液中の溶媒を蒸発させる。ここで、乾燥部１８内での支持体フィルム１０Ａの温度が、熱収縮境界温度未満となるように、乾燥部１８の熱風温度を設定する。この熱収縮境界温度とは、支持体フィルム１０Ａの熱収縮率の変化率が変曲する温度である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体フィルムに感光性組成物を塗布する塗布工程と、前記塗布工程において前記支持体フィルムに塗布された前記感光性組成物を加熱して乾燥させる乾燥工程と、を行う感光性フィルムの製造方法であって、
前記乾燥工程における前記支持体フィルムの温度を、前記支持体フィルムの熱収縮率の変化率が変曲する熱収縮境界温度未満とすることを特徴とする感光性フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記熱収縮境界温度を、加熱引張試験における前記支持体フィルムの伸長率の変化率が変曲する温度とすることを特徴とする請求項１に記載の感光性フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記支持体フィルムを搬送しながら行う前記乾燥工程において、
前記乾燥工程を、搬送方向上流側で前記感光性組成物を恒率乾燥する恒率乾燥工程と、搬送方向下流側で前記感光性組成物を減率乾燥する減率乾燥工程に分けて構成し、
前記減率乾燥工程での前記支持体フィルムの温度を前記熱収縮境界温度未満とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の感光性フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記塗布工程を行う前に、前記熱収縮境界温度よりも高い温度で前記支持体フィルムを熱処理することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の感光性フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体フィルムに感光性組成物を塗布した後に感光性組成物を加熱して乾燥させて感光層を形成する感光性フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板の製造に用いられるドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）は、支持体フィルム上に感光性組成物溶液を塗布した後に、支持体フィルムに熱風を吹付けて感光性組成物中の溶媒を蒸発させる方法等によって製造される。
【０００３】
そして、このＤＦＲを、銅箔の蒸着等が行われた基板にラミネートして回路パターンの露光を行うが、ラミネート工程において、感光層を基板に貼り合わせて支持体フィルムを表向きにしているので、回路パターンを書き込む光は支持体フィルムを透過して感光層に到達する。
【０００４】
ここで、近年のプリント配線板の高精細化の要求に伴い、支持体フィルムを薄くして支持体フィルムを透過する光の散乱や減衰等の光学的な外乱を小さくする必要がある。また、感光層を基板に均一に転写するためにも、支持体フィルムを薄くする必要がある。しかし、支持体フィルムを薄くすると剛性が下がるので、ＤＦＲの乾燥工程において、支持体フィルムが熱収縮を起していまい、平面性が損なわれてしまう。
【０００５】
従来から、感光性性フィルムの乾燥工程における平面性の低下を抑制する方法は種々考案されている（例えば、特許文献１、２参照）。この特許文献１、２では、感光層のガラス転移温度を基準にしているが、支持体フィルムの温度を低く設定（例えば、特許文献１における１０７℃）しなければならないので、感光性組成物溶液を乾燥させるのに多くの時間を要し、生産性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特願平４−２８６６１１号公報
【特許文献２】特願平８−３２５３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、感光性フィルムの乾燥工程における支持体フィルムの平面性の低下を防止すると共に、感光性フィルムの生産性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の感光性フィルムの製造方法は、支持体フィルムに感光性組成物を塗布する塗布工程と、前記塗布工程において前記支持体フィルムに塗布された前記感光性組成物を加熱して乾燥させる乾燥工程と、を行う感光性フィルムの製造方法であって、前記乾燥工程における前記支持体フィルムの温度を、前記支持体フィルムの熱収縮率の変化率が変曲する熱収縮境界温度未満とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の感光性フィルムの製造方法では、塗布工程において支持体フィルムに塗布された感光性組成物を、乾燥工程において加熱して乾燥させる。ここで、支持体フィルムを薄くした場合、支持体フィルムは加熱されると熱収縮を起す。この際、支持体フィルムの温度上昇に対する熱収縮率の変化率は、温度が上昇しても途中までは一定であるが、ある温度で変曲して急激に大きくなる。即ち、支持体フィルムの温度が、この熱収縮率の変化率が変曲する熱収縮境界温度を超えると、支持体フィルムの熱収縮が急速に進行し、支持体フィルムの平面性が損なわれてしまう。
【０００９】
そこで、乾燥工程では、支持体フィルムの温度を熱収縮境界温度未満に維持できるように支持体フィルムを加熱する。なお、詳細は後述するが、支持体フィルムが厚さ１６μｍのＰＥＴである場合、熱収縮境界温度は約１２０℃となり、感光層のガラス転移温度を基準に加熱温度を設定する従来（最高でも１０７℃）と比して、乾燥工程での加熱温度を高く設定できる。即ち、感光性組成物を乾燥させるまでに要する時間を短縮でき、感光性フィルムの生産性を向上できる。
【００１０】
請求項２に記載の感光性フィルムの製造方法は、請求項１に記載の感光性フィルムの製造方法であって、前記熱収縮境界温度を、加熱引張試験における前記支持体フィルムの伸長率の変化率が変曲する温度とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の感光性フィルムの製造方法では、支持体フィルムを加熱した状態で所定の張力で引張って支持体フィルムの伸長率を測定する加熱引張試験を、支持体フィルムの加熱温度を変えて行い、支持体フィルムの温度上昇に対する伸長率の変化率が変曲する温度を熱収縮境界温度として、支持体フィルムの加熱温度を設定している。
【００１２】
即ち、加熱引張試験における支持体フィルムの伸長率は、支持体フィルムの熱収縮率が大きくなるのに反比例して小さくなるので、支持体フィルムの伸長率の変化率が変曲する温度は、支持体フィルムの熱収縮境界温度に近似する。これによって、支持体フィルムの熱収縮境界温度を、容易且つ正確に求めることができる。.
請求項３に記載の感光性フィルムの製造方法は、請求項１又は２に記載の感光性フィルムの製造方法であって、前記支持体フィルムを搬送しながら行う前記乾燥工程において、前記乾燥工程を、搬送方向上流側で前記感光性組成物を恒率乾燥する恒率乾燥工程と、搬送方向下流側で前記感光性組成物を減率乾燥する減率乾燥工程に分けて構成し、前記減率乾燥工程での前記支持体フィルムの温度を前記熱収縮境界温度未満とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の感光性フィルムの製造方法では、支持体フィルムを搬送しながら乾燥工程を行うことで、生産性を向上させている。ここで、乾燥工程では、まず、感光性組成物が恒率乾燥され、そして、減率乾燥されるが、恒率乾燥の際には熱エネルギーの大部分が感光性組成物中の溶媒を蒸発させるのに使われるので、支持体フィルムに急激な熱収縮は起こらない。支持体フィルムに急激な熱収縮が起こり得るのは、感光性組成物の溶媒含有率が低下して、熱エネルギーの大部分が支持体フィルムに作用する減率乾燥の際である。
【００１４】
このため、乾燥工程を、搬送方向上流側の恒率乾燥工程と搬送方向下流側の減率乾燥工程に分けて構成し、減率乾燥工程における支持体フィルムの加熱温度を、支持体フィルムの温度が熱収縮境界温度未満となるように設定することで、支持体フィルムの温度管理を正確なものにしている。
【００１５】
請求項４に記載の感光性フィルムの製造方法では、請求項１乃至３の何れか１項に記載の感光性フィルムの製造方法であって、前記塗布工程を行う前に、前記熱収縮境界温度よりも高い温度で前記支持体フィルムを熱処理することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の感光性フィルムの製造方法では、事前に熱収縮境界温度よりも高い温度で支持体フィルムを熱処理する。これによって、支持体フィルムが元々有する熱収縮境界温度を上げることができるので、感光性フィルムの平面性を損なうことなく加熱温度を上げることができ、短時間で通過できるコンパクトな乾燥装置で設備コストを抑制し、且つ高い生産性を実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成にしたので、感光性フィルムの品質を損なわない高温設定の乾燥が可能となるため、短時間で通過できるコンパクトな乾燥装置で設備コストを抑制し、且つ高い生産性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１に示すように、感光性フィルムとしてのドライフィルムレジスト（以下、ＤＦＲという）１０の製造ライン１２では、支持体供給ロール１４に巻き取られた支持体フィルム１０Ａを巻き出して搬送する。支持体フィルム１０Ａの搬送路には、塗布部１６と乾燥部１８が設けられており、塗布部１６で、支持体フィルム１０Ａの一面に感光性樹脂組成物溶液が塗布され、乾燥部１８で、支持体フィルム１０Ａ上の感光性樹脂組成物溶液が加熱されて乾燥される。そして、塗布部１６における塗布工程、乾燥部１８における乾燥工程を経て支持体フィルム１０Ａ上に感光層１０Ｂ（図２参照）が形成されたＤＦＲ１０は、巻取りロール２０によって巻き取られる。
【００２０】
支持体フィルム１０Ａとしてはプラスチック類が用いられるが、プラスチック類の中では特に種類は限定されず、例えば、セロハン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン重合体、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、等を用いることができ、本実施形態では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：三菱化学製  ダイヤホイルＲ３１０）を用いている。
【００２１】
ところで、ＤＦＲ１０は、銅箔の蒸着等が行われた基板の上にラミネートされ、回路パターンを露光されるが、ラミネート工程において感光層１０Ｂをプリント配線板に貼り合わせて支持体フィルム１０Ａを表向きにしているので、露光装置から射出された光線は、支持体フィルム１０Ａを透過して感光層１０Ｂに到達する。
【００２２】
このため、回路パターンを高精細化するためには、支持体フィルム１０Ａを薄くして支持体フィルム１０Ａを透過する光の散乱や減衰等の光学的な外乱を小さくする必要がある。特に、本実施形態では、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を用いて極めて高精細な回路パターンのレーザー露光を行うので、支持体フィルム１０Ａを極めて薄くしなければならない。
【００２３】
即ち、支持体フィルム１０Ａの厚さは、通常、５〜２００μｍの範囲でよいが、本実施形態の用途を考慮すると、５〜１００μｍの範囲にする必要があり、本実施形態では１６μｍとしている。
【００２４】
なお、支持体フィルム１０Ａは、下塗り処理、コロナ処理、帯電防止処理、背面処置等公知の処理を行ったものを使用できる。
【００２５】
また、感光性樹脂組成物溶液の組成は、以下のようになっている。
・メチルメタクリレート／２−エチルへキシルアクリレート／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（共重合体組成（質量比）：５０／２０／７／２３、質量平均分子量：９０，０００、酸価１５０）                                        １５質量部
・下記構造式（１）で表される重合性モノマー                          ７．０質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートとテトラエチレンオキシドモノメタアクリレートの１／２モル比付加物                                                    ７．０質量部
・Ｎ−メチルアクリドン                                            ０．１１質量部
・２，２−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール                                                            ２．１７質量部
・２−メルカプトベンズイミダゾール                                ０．２３質量部
・マラカイトグリーンシュウ酸塩                                    ０．０２質量部
・ロイコクリスタルバイオレレット                                  ０．２６質量部
・メチルエチルケトン                                                  ４０質量部
・１−メトキシ−２−プロパノール                                      ２０質量部
【００２６】
【化１】
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【００２７】
そして、この感光性樹脂組成物溶液を塗布する塗布部１６は、エクストルージョンダイコーター、スライドコーター、カーテンコーター、リバースコーター、ロールコーター、グラビアコーター等、感光層１０Ｂの厚みや感光性樹脂組成物の粘度、表面張力等の物性によって最適な方法を取ることができ、本実施形態では、エクストルージョンダイコーターを用いている。
【００２８】
また、図２に示すように、乾燥部１８は、感光性樹脂組成物溶液を塗布され乾燥部１８内を通過する支持体フィルム１０Ａに直接熱風を吹付けて、感光性樹脂組成物溶液中の溶媒を蒸発させて感光層１０Ｂを形成する。乾燥部１８は、複数の乾燥部要素１８Ａ、１８Ｂ、‥で構成され、各乾燥部要素１８Ａ、１８Ｂ、‥毎に熱風温度を調節可能である。
【００２９】
なお、乾燥部要素１８Ａ、１８Ｂ、‥の数は多いほど乾燥条件を精密にコントロールすることができるので好ましい。また、乾燥部１８の搬送方式は、特に限定されるものではなく、ローラ搬送方式であってもフローティング方式であっても良い。また、支持体フィルム１０Ａを搬送しながら乾燥工程を行う方式に限られず、乾燥部１８内で支持体フィルム１０Ａの搬送を止めて乾燥工程を行う方式を用いても良い。さらに、本実施形態では、支持体フィルム１０Ａに直接熱風を噴き付ける方式を用いたが、これに限らず、赤外線等を用いた幅射乾燥方式等であっても良い。
【００３０】
ところで、上述したように、支持体フィルム１０Ａは、厚さが１６μｍと非常に薄く、加熱されて高温になると急激な熱収縮を起し、平坦性や真直精度が悪化する。このため、乾燥部１８の熱風温度の管理が重要となる。以下、乾燥部１８の熱風温度の設定方法について説明する。
【００３１】
まず、支持体フィルム１０Ａの加熱引張試験を行う。この加熱引張試験では、長さ２０ｍｍ、幅５ｍｍの試験片を０．０１Ｎの荷重で引張ると共に、この試験片を５℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱し、試験片の各温度での伸長率を測定した。測定結果は、図３のグラフに示すようになった。
【００３２】
２点鎖線で示すサンプル１は、試験を行う前に１８０℃の熱処理を行った試験片で、点線で示すサンプル２は、試験を行う前に１４０℃の熱処理を行った試験片である。また、実線で示すサンプル３は、事前に熱処理を行っていない試験片である。
【００３３】
熱処理を行う方法としては、特開平８−３０４９５６号公報に記載されているように、感光性組成物溶液を塗布する前に、支持体フィルム１０Ａを加熱ロールで加熱する方法、特開平８−１４２２１０号公報に記載されているように、支持体フィルム１０Ａをロール状に巻き取った状態で加熱処理を行う方法等を採用できる。本実施形態では、加熱ロールを用いて、サンプル２の支持体フィルム１０Ａの温度が１８０℃、サンプル３の支持体フィルム１０Ａの温度が１４０℃になるまで熱処理を行ったが、その具体的な熱処理の方法は、限定されるものではない。
【００３４】
サンプル３は、１２０℃を超えたところで、グラフの傾き、即ち、温度上昇に対する伸長率の変化率が変曲して小さくなっている。これは、サンプル３の熱収縮の進行が１２０℃を超えたところで急激に速くなるためである。その証拠に、事前に行われた１８０℃の熱処理によって試験前に既に熱収縮を起しているサンプル１は、１２０℃を過ぎても、伸長率の変化率が変曲することがなく、また、事前に行われた１４０℃の熱処理によって試験前に微小な熱収縮を起しているサンプル２は、１２０℃を過ぎてからの伸長率の変曲の度合がサンプル３よりも緩やかになっている。なお、平坦性や真直性のために事前熱処理を行わないサンプル３が、実際の使用形態である。
【００３５】
この試験より、支持体フィルム１０Ａの温度上昇に対する熱収縮率の変化率が変曲して急激に大きくなり始める温度（以下、熱収縮境界温度という）が１２０℃前後であることがわかり、支持体フィルム１０Ａの温度を１２０℃未満に維持すれば支持体フィルム１０Ａの急激な熱収縮の発生を防止できると推定される。
【００３６】
次に、乾燥部要素１８Ａ、１８Ｂ‥の各々の熱風温度を設定する。
【００３７】
乾燥部は、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆの６個の乾燥部要素で構成し、各乾燥部要素のゾーン内滞留時間、熱風温度を図４の表に示すように設定する。すると、各乾燥部要素の入口での支持体フィルム１０Ａの温度は、図４の表に示すようになる。なお、最も下流側の乾燥部要素１８Ｆは、巻取りロール２０でＤＦＲ１０を巻き取る前の除熱ゾーンである。また、各乾燥部要素での支持体フィルム１０Ａの温度測定方法は、各乾燥部要素中の支持体フィルム１０Ａの表面温度を随時測定できるものであれば特に限定されるものではないが、本実施形態では、非接触で連続測定できる赤外線による測定装置を用いた。
【００３８】
ここで、図５のグラフに示すように、乾燥時間が長くなると共に、感光性樹脂組成物溶液の溶媒含有率（点線で図示）は減少するが、この間、支持体フィルム１０Ａの温度（実線で図示）は上昇しない。これは、支持体フィルム１０Ａに吹付けられる熱風の熱エネルギーの大部分が、感光性樹脂組成物溶液中の溶媒の蒸発に使われ、支持体フィルム１０Ａ自身が受ける熱エネルギーが少ないためである。この乾燥期間を、恒率乾燥期間という。
【００３９】
そして、溶媒含有率が下がりきった時点で支持体フィルム１０Ａの温度上昇が始まっている。この期間を減率乾燥期間といい、この減率乾燥期間における支持体フィルム１０Ａの温度が、上述した熱収縮境界温度を超えると、ＤＦＲ１０の長さ方向に延出するスジ状のシワが発生する。
【００４０】
なお、図４の表から、上流側の３つの乾燥部要素１８Ａ〜Ｃにおいて恒率乾燥工程が行われ、下流側の２つの乾燥部要素１８Ｄ、Ｅにおいて減率乾燥工程が行われることがわかる。また、支持体フィルム１０Ａが最高温度になるのは乾燥部要素１８Ｅの中であることがわかる。このため、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度の設定によって、ＤＦＲ１０にスジ状のシワが発生するか否かが決まる。
【００４１】
そこで、上述した加熱引張試験で用いたサンプル１〜３を長尺にしたサンプル１´〜３´に、長さ方向のスジ状シワが発生するか否かを確認する実験を、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を変えて行う。その結果は、図６の表に示すようになった。
【００４２】
１８０℃の事前熱処理が行われたサンプル１´に対しては、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を１５０℃とし、乾燥部要素１８Ｆの入口での支持体フィルム１０Ａの温度を１４７℃まで上昇させたが、サンプル１´にスジ状のシワは発生しなかった。
【００４３】
また、１４０℃の事前熱処理が行われたサンプル２´に対しては、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を１５０℃とし、乾燥部要素１８Ｆの入口での支持体フィルム１０Ａの温度を１４７℃まで上昇させたが、サンプル２´にスジ状のシワが発生した。また、サンプル２´に対して、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を１３０℃とし、乾燥部要素１８Ｆの入口での支持体フィルム１０Ａの温度を１２７℃まで上昇させたところ、サンプル２´にスジ状のシワは発生しなかった。
【００４４】
さらに、事前処理が行われていないサンプル３´に対して、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を１３０℃とし、乾燥部要素１８Ｆの入口での支持体フィルム１０Ａの温度を１２７℃まで上昇させたが、サンプル３´にスジ状のシワが発生した。また、サンプル３´に対して、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を１２０℃とし、乾燥部要素１８Ｆの入口での支持体フィルム１０Ａの温度を１１７℃まで上昇させたところ、サンプル３´にスジ状のシワは発生しなかった。
【００４５】
ここで、サンプル２´、３´にスジ状のシワが発生するか否かの境界温度は、上述した加熱引張試験における熱収縮境界温度と近似している。また、サンプル１´は、支持体温度が１５０℃で、スジ状のシワが発生せず、熱収縮率の変化率も変曲していない。
【００４６】
即ち、加熱引張試験とシワの発生有無を確認するための実験の結果から、支持体フィルム１０Ａの熱収縮境界温度を、ＤＦＲ１０にスジ状のシワが発生するか否かの境界温度の代用値として用いることができることが実証された。
【００４７】
従って、乾燥部要素１８Ｅの熱風温度を、支持体フィルム１０Ａが熱収縮境界温度未満となる１２０℃に設定することで、ＤＦＲ１０の平面性を確保できる。また、ガラス転移温度を基準に乾燥温度を設定する従来（例えば、特許文献１における１０７℃）と比して、乾燥部１８の温度を高く設定でき、ＤＦＲ１０の生産性を向上できる。また、支持体フィルム１０Ａの熱収縮境界温度を、支持体フィルム１０Ａの伸長率の変化率が変曲する温度で代用するようにしたことで、熱収縮境界温度を容易且つ正確に求めることが出来る。さらに、支持体フィルム１０Ａの温度が熱収縮境界温度まで上昇する可能性がある乾燥部要素を特定して、その乾燥部要素の熱風温度の設定を行うようにしたので、確実に支持体フィルム１０Ａを熱収縮境界温度未満にすることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、支持体フィルム１０Ａ上に１層の感光層１０Ｂを形成する例を取って本発明を説明したが、支持体フィルム１０Ａ上に２層の感光層１０Ｂを形成する場合や、更に２層の感光層１０Ｂの間に中間層を設けた場合でも、同様の効果が得られることが確認されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態のＤＦＲの製造ラインの概略を示す図である。
【図２】本実施形態のＤＦＲの構成を示す断面図である。
【図３】本実施形態のＤＦＲの製造に用いられる支持体フィルムの加熱引張試験の実験結果を示すグラフである。
【図４】本実施形態のＤＦＲの製造ラインの各乾燥部要素での支持体フィルムのゾーン内滞留時間、各乾燥部要素の熱風温度を示す表である。
【図５】感光性樹脂組成物溶液の溶媒含有率と支持体フィルムの温度との相関関係を示すグラフである。
【図６】減率乾燥工程の最終の乾燥部要素の熱風温度を変えて、ＤＦＲにスジ状のシワの発生が発生するか否かを検証した結果を示す表である。
【符号の説明】
【００５０】
１０        ドライフィルムレジスト（感光性フィルム）
１０Ａ      支持体フィルム
１０Ｂ      感光層
１２        感光性フィルム製造ライン
１４        支持体供給ロール
１６        塗布部
１８        乾燥部
１８Ａ〜Ｆ  乾燥部要素
【図１】
2006015217.tif 000004
【図２】
2006015217.tif 000005
【図３】
2006015217.tif 000006
【図４】
2006015217.tif 000007
【図５】
2006015217.tif 000008
【図６】
2006015217.tif 000009