(57)【要約】【課題】絶縁層と導体配線層が交互に積層してなる多層構造を有するフレキシブル多層配線基板をリールトゥーリールのインラインで製造する際各工程毎に計測結果をフィードバックする機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも巻き出しリール１０、加工処理部３０、処理後計測部４０、演算部５０、制御部６０及び巻き取りりール７０を具備するフレキシブル配線基板の製造装置において、前記加工処理部３０で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部４０で計測し、前記演算部５０で設定値に対する補正値を演算し、前記制御部６０で加工処理部３０の処理条件の設定値に反映させることを特徴とするフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と導体配線層が積層されてなるフレキシブル配線基板のリールトゥーリールによるインラインの製造装置において、少なくとも巻出しリール（１０）、加工処理部（３０）、処理後計測部（４０）、演算部（５０）、制御部（６０）及び巻取りリール（７０）を具備するフレキシブル配線基板の製造装置であって、前記加工処理部（３０）で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部（４０）で計測し、前記演算部（５０）で設定値に対する補正値を演算し、前記制御部（６０）で加工処理部（３０）の処理条件の設定値に反映させることを特徴とするフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置。
【請求項２】
絶縁層と導体配線層が積層されてなるフレキシブル配線基板のリールトゥーリールによるインラインの製造装置において、少なくとも巻出しリール（１０）、処理前計測部（２０）、加工処理部（３０）、処理後計測部（４０）、演算部（５０）、制御部（６０）及び巻取りリール（７０）を具備するフレキシブル配線基板の製造装置であって、まず処理前計測部（２０）で処理前の処理基材の状態を計測し、前記加工処理部（３０）で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部（４０）で計測し、前記演算部（５０）で設定値に対する補正値を演算し、前記制御部（６０）で加工処理部（３０）の処理条件の設定値に反映させることを特徴とするフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置。
【請求項３】
前記加工処理部における加工処理が、少なくとも薬液を用いた処理基材の化学研磨処理、めっき処理及び物理的加工処理のいずれかを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド等の樹脂からなる絶縁層と導体配線層が交互に積層してなる多層構造を有するフレキシブル多層配線基板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子・電気工業の発展に伴い、通信用、民生用機器の実装方式の簡略化、小型化、高信頼性が要求され、プリント配線基板の使用が望まれている。特に軽量で立体的に実装できるフレキシブル配線基板の使用が有利であり、注目されている。
【０００３】
連続長尺状の基材を用いるフレキシブル配線基板の製造工程にはリールトゥーリールで連続加工処理するという方法が用いられ、フレキシブル基材にアディティブ方式で回路形成を行ったリールトゥーリールによるフレキシブル配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
リールトゥーリールの工法では、長尺状の巻取りロール基材を1ロットとして扱い連続的に加工処理するものが多い。通常、前工程を1ロット分加工処理完了してから、次の工程に移るようになっている。よって、加工処理工程を1ロット分完了しないとそのロットの計測を開始できない。
【特許文献１】特開平６−１９６８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リールトゥーリールの方法では、加工処理工程が完了してから計測工程へと移るため、加工処理結果が加工処理開始時に目標範囲から外れている場合や加工処理途中で目標値範囲から外れた場合において、不適切な処理条件のまま加工処理が続行される。
また、加工処理が完了し計測工程に移ってから計測結果が得られるため、加工処理部の調整や再設定が遅れることになる。これは収率の低下を招くことになり問題である。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、絶縁層と導体配線層が交互に積層してなる多層構造を有するフレキシブル多層配線基板をリールトゥーリールのインラインで製造する際各工程毎に計測結果をフィードバックする機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を達成するために、まず請求項１においては、絶縁層と導体配線層が積層されてなるフレキシブル配線基板のリールトゥーリールによるインラインの製造装置であって、少なくとも巻き出しリール１０、加工処理部３０、処理後計測部４０、演算部５０、制御部６０及び巻き取りリール７０を具備するフレキシブル配線基板の製造装置において、前記加工処理部３０で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部４０で計測し、前記演算部５０で設定値に対する補正値を演算し、前記制御部６０で加工処理部３０の処理条件の設定値に反映させることを特徴とするフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置としたものである。
【０００７】
また、請求項２においては、少なくとも絶縁基材上に、絶縁層と導体配線層が積層されてなるフレキシブル配線基板のリールトゥーリールによるインラインの製造装置において、少なくとも巻き出しリール１０、処理前計測部２０、加工処理部３０、処理後計測部４０、演算部５０、制御部６０及び巻き取りリール７０を具備するフレキシブル配線基板の
製造装置であって、まず処理前計測部２０で処理前の処理基材の状態を計測し、前記加工処理部３０で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部４０で計測し、前記演算部５０で設定値に対する補正値を演算し、前記制御部６０で加工処理部３０の処理条件の設定値に反映させることを特徴とするフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置としたものである。
【０００８】
また、請求項３においては、前記加工処理部における加工処理が、少なくとも薬液を用いた処理基材の化学研磨処理、めっき処理及び物理的加工処理のいずれかを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フレキシブル配線基板のリールトゥーリールによるインラインの製造装置において、処理基材の処理前計測を行う処理前計測部と、加工処理後の処理状態を計測する処理後計測部と、演算部と、制御部とを設けて、連続計測にて計測値を加工処理部へフィードバックすることで、設定値の誤入力、加工処理部及び処理基材の異常等の早期発見を可能とし、フレキシブル配線基板の品質及び収率の向上を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には、請求項１に係る本発明のフレキシブル配線基板の製造装置の一実施例を示す構成図を、図２には、請求項２に係る本発明のフレキシブル配線基板の製造装置の一実施例を示す構成図をそれぞれ示す。
図１のフレキシブル配線基板の製造装置１００は、巻き出しリール１０、加工処理部３０、処理後計測部４０、演算部５０、制御部６０及び巻き取りリール７０から構成されている。フレキシブル配線基板の製造装置の特徴は、前記加工処理部３０で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部４０で計測し、前記演算部５０で処理計測部４０で求められれた計測値と設定値の差分を処理して補正値を演算し、前記制御部６０で加工処理部３０の加工条件の設定値に反映させ、設定値からのズレを補正するフィードバック制御機構を有し、設定値の誤入力、加工処理部及び処理基材の異常等の早期発見を可能とし、フレキシブル配線基板の品質及び収率の向上を実現している。
【００１１】
図２のフレキシブル配線基板の製造装置２００は、巻き出しリール１０、処理前計測部２０、加工処理部３０、処理後計測部４０、演算部５０、制御部６０及び巻き取りリール７０から構成されている。
このフレキシブル配線基板の製造装置の特徴は、まず処理前計測部２０で処理前の処理基材の状態を計測し、前記加工処理部３０で処理した処理基材の処理状態を処理後計測部４０で計測し、前記演算部５０で処理前の計測値と処理後の計測値と設定値の差分を処理して補正値を演算し、前記制御部６０で加工処理部３０の加工条件の設定値に反映させ、設定値からのズレを補正するフィードバック制御機構を有し、設定値の誤入力、加工処理部及び処理基材の異常等の早期発見を可能とし、フレキシブル配線基板の品質及び収率の向上を実現している。
【００１２】
請求項３に係わる発明は、上記フレキシブル配線基板の製造装置の加工処理部３０における加工処理が、少なくとも薬液を用いた処理基材の化学研磨処理、めっき処理及び物理的加工処理のいずれかを含むものである。
物理的加工処理には、金型による抜き加工、感光剤塗布、レーザー加工、パターン露光、現像処理、絶縁層の積層工程等が含まれる。
【００１３】
加工処理が化学研磨処理である場合には、加工処理部３０には化学研磨処理槽が適用され、ポリイミドフィルムからなる絶縁基材に銅箔が貼付された処理基材の銅箔の電解研磨
前後の膜厚が計測され、設定値との差分を処理して補正値が演算され、補正値が処理条件の設定値に反映されることで制御される。
加工処理がめっき処理である場合には、加工処理部３０にはめっき処理槽が適用され、処理基材に形成されるめっき導体層の膜厚が制御される。
【００１４】
加工処理が金型による抜き加工である場合には、加工処理部３０には抜き加工装置が適用され、処理基材に形成されるスプロケットホール、抜き加工の位置、サイズが制御される。
加工処理が感光剤塗布である場合には、加工処理部３０にはロールコーターが適用され、処理基材に形成される感光層の膜厚が制御される。
【００１５】
加工処理がレーザー加工である場合には、加工処理部３０にはレーザー加工機が適用され、処理基材に形成されるビア用孔の位置、サイズが制御される。
加工処理がパターン露光である場合には、加工処理部３０には電子ビーム露光機、パターン露光装置等が適用され、処理基材に露光される露光量が制御される。
【００１６】
加工処理が現像処理である場合には、加工処理部３０には現像装置が適用され、処理基材に形成されるレジストパターンの形状、線幅等が制御される。
加工処理が絶縁層の積層工程である場合には、加工処理部３０にはラミネーターが適用され、処理基材に形成される絶縁層の膜厚、位置等が制御される。
加工処理が片面銅張積層板の積層工程である場合には、加工処理部３０にはラミネーターが適用され、処理基材に形成される絶縁層及び導体層の膜厚、位置等が制御される。
【００１７】
本明細書中で述べるフィードバックとは、演算部５０で計測している場合には処理前の計測値と処理後の計測値と設定値の差分を処理して補正値を演算し、制御部６０で加工処理部３０の加工条件の設定値に反映させることを言う。これは、加工処理結果を目標値に収めることを目的とする。
【００１８】
また、本明細書中で述べるリールとは、連続長尺状でフレキシブルな基材を巻き取るための円筒状の筒である。リールにはフランジを有する形状のものがある。また、本明細書中で述べるリールトゥーリールとは、処理基材を巻き出しリールより処理基材を供給し、加工処理して巻き取りリールに巻き取る処理基材の搬送形態を言う。
【００１９】
また、本明細書中で述べる処理基材とは、有機絶縁材料からなる絶縁層に導体層が積層された帯状のもので、加工処理部で導体層が加工されたり、絶縁層、導体層及びビア等が形成された中間工程のものを含んでいる。
【００２０】
また、本明細書中で述べる処理状態とは、各加工処理部３０で処理された結果の状態を表す。例えば、銅箔を研磨する化学研磨処理においては研磨後の銅箔厚を処理状態として表す。
【００２１】
本明細書中で述べる処理前計測部及び処理後計測部とは、前記処理状態を計測する機構を表す。例えば、銅箔を研磨する化学研磨処理においては処理前計測部２０及び処理後計測部４０として導体厚測定器を用いる。また、本明細書中で述べる計測値とは、処理前計測部２０及び処理後計測部４０で得られた処理状態の値を表す。例えば、銅箔を研磨する化学研磨処理においては、研磨処理前及び研磨処理後の銅箔の膜厚を表す。
【００２２】
また、本明細書中で述べる演算部とは、処理前計測部及び処理後計測部で得られた計測値を基に補正量を演算する機構を表す。補正値とは加工処理部にフィードバックする加工条件の値である。
【００２３】
また、本明細書中で述べる制御部とは、演算部で処理された補正値を加工処理部の制御信号に変換して加工処理部の加工条件を制御する機構である。
【００２４】
以下図１に示す請求項１記載のフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置を用いて処理基材の導体層である銅箔の化学研磨工程に適用した事例について説明する。
これは、ポリイミドフィルムからなる絶縁基材の少なくとも片面に銅箔が積層された処理基材１１を巻き出しリール１０から巻き取りリール７０へと搬送する間に加工処理部にて電解研磨処理され、銅箔の膜厚制御を行うものである。
まず、巻き出しリール１０から供給された処理基材１１は電解研磨液で満たされた加工処理部３０に送られ、予め制御部６０で設定された加工条件で銅箔の電解研磨を行い、導体膜厚計が設置された処理後計測部４０にて研磨された銅箔の膜厚を計測し、処理基材１１は巻き取りリール７０に巻き取られる。
【００２５】
次に、処理後計測部４０にて計測された銅箔の膜厚計測値は、演算部５０で予め設定された膜厚設定値との差分演算処理を行い補正値を求める。
この補正値をもとに制御部６０にて、加工処理部３０の制御信号に変換して加工処理部の加工条件が制御される。この一連の動作はインラインで瞬時に行われ、電解研磨された銅箔の膜厚を設定値に収めることができる。
ただし、電解研磨処理前の銅箔の膜厚は平均値で扱われる。
【００２６】
以下図２に示す請求項１記載のフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置を用いて処理基材の銅箔を化学研磨工程に適用した事例について説明する。
これは、ポリイミドフィルムからなる絶縁基材の少なくとも片面に銅箔が積層された処理基材１１を巻き出しリール１０から巻き取りリール７０へと搬送する間に加工処理部にて電解研磨処理された銅箔の膜厚制御を行うもので、上記請求項１に記載の装置に比べて、処理前の銅箔の膜厚を計測し、その値に対して電解研磨処理された銅箔の膜厚を処理後計測部にて計測し、演算部５０で予め設定された膜厚設定値との差分演算処理を行い補正値を求めるので、精度に優れた電解研磨処理された銅箔の膜厚制御が行える。
【００２７】
まず、巻き出しリール１０から供給された処理基材１１は、導体膜厚計が設置された処理前計測部２０で処理基材１１銅箔の膜厚を測定し、電解研磨液で満たされた加工処理部３０に送られ、予め制御部６０で設定された加工条件で銅箔の電解研磨処理を行い、導体膜厚計が設置された処理後計測部４０にて研磨された銅箔の膜厚を計測し、処理基材１１は巻き取りリール７０に巻き取られる。
【００２８】
次に、処理前計測部２０及び処理後計測部４０にて計測された銅箔の膜厚計測値は、演算部５０で予め設定された膜厚設定値との差分演算処理を行い補正値を求める。
この補正値をもとに制御部６０にて、加工処理部３０の制御信号に変換して加工処理部の加工条件を制御する。この一連の動作はインラインで瞬時に行われ、電解研磨された銅箔の膜厚が設定された幅に収めることができる。
さらに、電解研磨処理前の銅箔の膜厚と電解研磨処理後の銅箔の膜厚の計測部位を同じ位置に設定できるので、精度に優れた電解研磨処理後の銅箔の膜厚制御を行うことができる。
【００２９】
処理前計測部２０及び処理後計測部４０に設置された導体膜厚計は、接触式または非接触式の測定プローブ、または画像読み込み装置が設けられ、連続または不連続の計測点における処理状態の計測が行われる。接触式測定プローブによる不連続的な計測点の計測を行う際には、アキュームレータを用いて計測部における基材の挙動を制御することで適し
た計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の請求項１に係るフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の請求項２に係るフィードバック制御機構を有するフレキシブル配線基板の製造装置の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０……巻き出しリール
１１……処理基材
２０……処理前計測部
３０……加工処理部
４０……処理後計測部
５０……演算部
６０……制御部
７０……巻き取りリール
１００、２００……フレキシブル配線基板の製造装置
【図１】
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【図２】
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