(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の形状と、前記第１の形状に対して相対的に小さい熱可塑性の基板の第２の形状と、の差分を検出する第１の工程と、
前記基板の外周縁部の少なくとも一部に引張力を印加しながら前記基板を加熱する第２の工程と、
前記基板に印加された前記引張力を解放する第３の工程と、を備え、
前記第２の工程は、少なくとも前記差分に基づいて、少なくとも第１の形状以上に大きい第３の形状となるように前記基板を弾性的に伸張させることを含むことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板の製造方法であって、
前記第２の工程は、所定の温度範囲内に前記基板を加熱することを含み、
前記所定の温度範囲は、前記基板を構成する材料のガラス転移温度に基づいて設定されていることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板の製造方法であって、
前記ガラス転移温度は、４０℃以上２００℃以下であることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の基板の製造方法であって、
前記第２の工程は、前記差分が大きい箇所になるにつれ前記引張力を大きく印加することを含むことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の基板の製造方法であって、
前記第３の形状は、前記第１の形状に対して相対的に大きいことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１の工程の前に前記基板に電子部品を形成又は実装する第４の工程をさらに備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の基板の製造方法。
【請求項７】
第１の形状と、前記第１の形状に対して相対的に小さい熱可塑性の基板の第２の形状と、の差分を検出する検出手段と、
前記基板の外周縁部の少なくとも一部に引張力を印加する張力印加手段と、
前記基板を加熱する加熱手段と、を備え、
前記張力印加手段は、少なくとも前記差分に基づいて、少なくとも第１の形状以上に大きい第３の形状となるように前記基板を弾性的に伸張させることを特徴とする基板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の製造方法及び基板製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルム基材を支持体に固定する工程と、前記フィルム基材を前記支持体から剥離する工程とを有する半導体装置の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この半導体装置の製造方法では、支持体上にフィルム基材を固定した状態でフィルム基材上に半導体装置を作製し、その後に、フィルム基材を支持体から剥離することでフィルム基材上に半導体装置を作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３７５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の半導体装置の製造方法では、半導体装置の製造工程において加熱、冷却過程を経ることで、フィルム基材を支持体から剥離する際に、当該フィルム基材に収縮変形が生じてしまい、フィルム基材の寸法精度が低下する、という問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、寸法精度が高い基板の製造方法及び基板製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係る基板の製造方法は、第１の形状と、前記第１の形状に対して相対的に小さい熱可塑性の基板の第２の形状と、の差分を検出する第１の工程と、前記基板の外周縁部の少なくとも一部に引張力を印加しながら前記基板を加熱する第２の工程と、前記基板に印加された前記引張力を解放する第３の工程と、を備え、前記第２の工程は、少なくとも前記差分に基づいて、少なくとも第１の形状以上に大きい第３の形状となるように前記基板を弾性的に伸張させることを含むことを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記第２の工程は、所定の温度範囲内に前記基板を加熱することを含み、前記所定の温度範囲は、前記基板を構成する材料のガラス転移温度に基づいて設定されていてもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記ガラス転移温度は、４０℃以上２００℃以下であってもよい。
【０００９】
［４］上記発明において、前記第２の工程は、前記差分が大きい箇所になるにつれ前記引張力を大きく印加することを含んでいてもよい。
【００１０】
［５］上記発明において、前記第３の形状は、前記第１の形状に対して相対的に大きくてもよい。
【００１１】
［６］上記発明において、前記基板の製造方法は、前記第１の工程の前に前記基板に電子部品を形成又は実装する第４の工程を備えていてもよい。
【００１２】
［７］本発明に係る基板製造装置は、第１の形状と、前記第１の形状に対して相対的に小さい熱可塑性の基板の第２の形状と、の差分を検出する検出手段と、前記基板の外周縁部の少なくとも一部に引張力を印加する張力印加手段と、前記基板を加熱する加熱手段と、を備え、前記張力印加手段は、少なくとも前記差分に基づいて、少なくとも第１の形状以上に大きい第３の形状となるように前記基板を弾性的に伸張させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基準となる第１の形状と、第１の形状に対して相対的に小さい基板の第２の形状と、の差分を検出し、少なくとも当該差分に基づいて、引張力を印加して基板を弾性的に伸張し、また、引張力が印加された状態で基板を加熱することで、引張の際に蓄積された応力を緩和する。この結果、寸法精度の高い基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態における基板製造装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本実施形態における観察部を回路基板上に配置した際の顕微鏡による観察可能な範囲を示す平面透視図である。
【図４】図４は、本実施形態における基準ワークの概略構成を示す平面図である。
【図５】図５は、本実施形態におけるテンショナにより回路基板を把持した状態を示す平面図である。
【図６】図６は、本実施形態における変形の前後の回路基板を示す図であり、図６（ａ）は、変形前の回路基板を示す平面図であり、図６（ｂ）は、変形後の回路基板を示す平面図である。
【図７】図７は、本実施形態における回路基板の製造方法を示す工程図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、図８のステップＳ１２〜ステップＳ１４をそれぞれ示す図である。
【図９】図９は、ステップＳ１４を説明する回路基板の構成を示す図であり、図９（ａ）は、回路基板と基準ワークとの位置合わせ方法について説明する平面図であり、図９（ｂ）は、差分を検出する方法について説明する平面図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、図７のステップＳ１５を示す図であり、図１０（ｃ）は、図７のステップＳ１６を示す図であり、図１０（ｄ）は、図７のステップＳ１７を示す図であり、図１０（ｅ）は、図７のステップＳ１８を示す図である。
【図１１】図１１は、回路基板を示す図であり、図１１（ａ）は、差分に基づいて絶縁性基板に引張力を印加した後の状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）は、差分とオフセット量に基づいて絶縁性基板に引張力を印加した後の状態を示す平面図であり、図１１（ｃ）は、絶縁性基板から引張力を解放した状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本実施形態における基板製造装置の概略構成を示す平面図、図２は図１のII-II線に沿った断面図、図３は本実施形態における観察部を回路基板上に配置した際の顕微鏡による観察可能な範囲を示す平面透視図、図４は本実施形態における基準ワークの概略構成を示す平面図、図５は本実施形態におけるテンショナにより回路基板を把持した状態を示す平面図である。
【００１７】
本実施形態における基板製造装置１は、変形した回路基板１００を所定の形状に矯正する装置である。基板製造装置１は、図１及び図２に示すように、観察部１０と、基準ワークユニット２０と、テンショナ３０と、加熱ステージ４０と、アライメントステージ５０と、筐体６０と、を備えている。
【００１８】
観察部１０は、支持部１１と、ガイド１４と、顕微鏡１５と、を備えている。支持部１１は、筐体６０の両側部６０２上に架け渡され、走行部１２と、開口１３と、を有している。なお、筐体６０は、底部６０１と、当該底部６０１の両端にそれぞれ設けられた一対の側部６０２と、を有しており、全体として、上方が開放された略コの字状の断面形状を有している。それぞれの側部６０２上には、レール６１が設けられており、このレール６１は、Ｙ方向に沿って延在している。
【００１９】
走行部１２は、支持部１１の両端に設けられており、レール６１にスライド可能に係合している。この走行部１２がレール６１の延在方向（図中Ｙ方向）に沿ってスライドすることで、観察部１０が移動可能となっている。
【００２０】
観察部１０を回路基板１００の上方に移動させることで、顕微鏡１５により回路基板１００を観察することができる。一方、回路基板１００の上方から観察部１０を退避させることで、回路基板１００をテンショナ３０に脱着することができる。開口１３は、支持部１１の略中心付近に複数（本実施形態では４つ）形成されており、Ｚ方向に沿って支持部１１を貫通している。
【００２１】
本実施形態における観察部１０には、４つの顕微鏡１５が下方を向くように設けられている。この４つの顕微鏡１５は対応する４つのガイド１４に取り付けられている。４つのガイド１４は、それぞれ対応する開口１３内に配置されている。それぞれのガイド１４は、例えば、Ｘ方向移動機構と、Ｙ方向移動機構と、を有している。このＸ方向移動機構及びＹ方向移動機構の具体例として、例えば、送りねじ機構を有したものを例示することができる。また、それぞれのガイド１４には、顕微鏡１５を取り付けるためのステージが設けられている。このステージを上述のＸ方向移動機構及びＹ方向移動機構により移動させることで、顕微鏡１５をＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。また、４つの顕微鏡１５は、それぞれに対応するガイド１４に設けられていることで、相互に独立して移動可能となっている。さらに、顕微鏡１５は、Ｚ方向に沿って上下動する機能を有しており、観察する対象に応じて焦点距離を調整することが可能となっている。
【００２２】
４つの顕微鏡１５は、図３に示すように、平面視において、それぞれ重複しない範囲（図中における斜線部）で回路基板１００を上方から観察できるようになっている。この４つの顕微鏡１５は、基準ワーク保持部２３の開口２３２（後述）を介して回路基板１００を視認可能となっており、この開口２３２内において、回路基板１００の平面のほぼ全域を観察できるようになっている。また、顕微鏡１５には、ＣＣＤカメラ（不図示）が付帯しており、撮像した信号をモニタに映すことで、それぞれの箇所を同時に観察することが可能となっている。なお、本実施形態では、開口１３、ガイド１４、及び顕微鏡１５は、それぞれ４つ設けられているが、回路基板１００の平面を観察可能であれば、その数は特に限定されない。本実施形態における「顕微鏡１５」が本発明における「検出手段」の一例に相当する。
【００２３】
基準ワークユニット２０は、図１及び図２に示すように、基準ワーク２１を基板製造装置１に装着するユニットである。この基準ワークユニット２０は、基準ワーク２１と、ガラスホルダ２２と、基準ワーク保持部２３と、を備えている。
【００２４】
基準ワーク２１は、変形した回路基板１００を所定の形状に矯正する際に位置合わせの基準として用いられる位置合わせ用部材であり、例えば、ガラスにクロム（Ｃｒ）等の金属膜が成膜された板状とされ、本実施形態では、図４に示すように、長方形の平板形状を有している。また、この基準ワーク２１には、所定位置にアライメントマーク２１１が形成されている。このアライメントマーク２１１は、例えば、フォトリソグラフィにより金属膜のパターニングを行うことにより形成されている。本実施形態では、このアライメントマーク２１１は、絶縁性基板１１０（後述）の変形前の基準形状１１１（後述）に対応する位置に配置されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、ガラスホルダ２２は、透明な材質で構成されている。このガラスホルダ２２には、内部に真空吸着孔２２１が形成されている。この真空吸着孔２２１は、一方の端部でガラスホルダ保持部２３３に形成された真空吸着孔２３４（後述）の一方の端部と接続されている。
【００２６】
基準ワーク保持部２３は、例えば、固定ネジ２３１によって筐体６０の両側部６０２に固定されており、脱着可能となっている。この基準ワーク保持部２３は、その中央に開口２３２が形成された環状形状を有している。この開口２３２は、回路基板１００の電子部品１２０が形成可能な領域と略同一の大きさを有している。開口２３２の上方には、上述した顕微鏡１５が配置可能となっている。
【００２７】
また、基準ワーク保持部２３の下側には、ガラスホルダ保持部２３３が設けられている。このガラスホルダ保持部２３３は、当該基準ワーク保持部２３の開口２３２の外周縁部に沿って形成されている。ガラスホルダ保持部２３３には、上述した真空吸着孔２２１に対向するように真空吸着孔２３４が形成されている。真空吸着孔２３４は、真空吸着孔２２１と接続する側と反対側の端部で真空ポンプ２３５に接続されている。この真空ポンプ２３５を駆動することで、真空吸着孔２２１，２３４を介して、基準ワーク２１をガラスホルダ２２上に吸着固定することができる。
【００２８】
テンショナ３０は、図２に示すように、筐体６０内に設けられており、アクチュエータ３１と、把持クリップ３２と、を備えている。このテンショナ３０は、アライメントステージ５０の移動ステージ５１（後述）の外周縁部に沿って複数設けられている。本実施形態では、図５に示すように、回路基板１００に対して長手方向では一辺に５個、短手方向では一辺に４個のテンショナ３０がそれぞれ独立して配列されている。複数のテンショナ３０は、個別に動作が可能となっており、回路基板１００に対して独立して引張力を印加することができる。また、テンショナ３０は、それぞれの１辺毎に複数のテンショナ３０の配列方向に沿って移動することが可能となっている。なお、複数のテンショナ３０は、隣り合うテンショナ３０同士が２０〜１５０[ｍｍ]のピッチ（中心間距離）で配置することが好ましく、１００［ｍｍ］以下であることがより好ましい。
【００２９】
アクチュエータ３１は、モータ駆動のリニアアクチュエータ等を例示することができる。アクチュエータ３１には、Ｘ方向又はＹ方向に沿って延在するアーム部３１１が設けられている。アーム部３１１は、上述のリニアアクチュエータに接続されており、これにより、Ｘ方向或いはＹ方向に沿って進退可能となっている。このアーム部３１１を、回路基板１００と、テンショナ３０と、が接続した状態で、回路基板１００に対して相対的に離間する方向に後退させることで、回路基板１００を伸張させることができる。
【００３０】
このようなアクチュエータ３１の最大張力Ｔｍａｘは、それぞれのテンショナ３０毎に１０〜５００［Ｎ］であることが好ましく、１００[Ｎ]〜２００[Ｎ]であることがより好ましい。また、アクチュエータ３１の移動分解能は、１０［μｍ］以下であることが好ましく、１[μｍ]以下であることがより好ましい。これは、絶縁性基板１１０（後述）に生じる変形が数１００[μｍ]であることが多いためである。
【００３１】
把持クリップ３２は、アクチュエータ３１のアーム部３１１の先端に設けられている。この把持クリップ３２は、一対の爪部３２１の間に回路基板１００を介在させた状態で、爪部３２１間の距離を相互に近づけることで、回路基板１００を把持することができる。このような把持クリップ３２の把持機構としては、圧縮空気の圧力、バネ、又は、ねじを利用した機構を例示することができる。なお、本実施形態では、一対の爪部３２１を相互に近づけているが、特にこれに限定されず、例えば、一方の爪部３２１を固定し、他方の爪部３２１を相対的に近づけることで、回路基板１００を把持してもよい。なお、本実施形態における「テンショナ３０」が本発明における「張力印加手段」の一例に相当する。
【００３２】
加熱ステージ４０は、筐体６０内に設けられており、アライメントステージ５０の移動ステージ５１上に載置されている。加熱ステージ４０の上面に、回路基板１００を載置可能となっており、これにより、加熱ステージ４０により回路基板１００を加熱することができる。この加熱ステージ４０の内部には、例えば、ヒーター、オーブン機構、又は赤外線加熱機構等の発熱体が収容されている。なお、本実施形態における「加熱ステージ４０」が本発明の「加熱手段」の一例に相当する。
【００３３】
アライメントステージ５０は、筐体６０内に設けられており、移動ステージ５１と、移動機構５２と、を有している。移動ステージ５１上には、上述のようにテンショナ３０と、加熱ステージ４０と、が設けられている。移動機構５２は、Ｘ方向移動機構と、Ｙ方向移動機構と、回転機構と、高さ移動機構と、を有している。Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構、及び高さ移動機構としては、例えば、送りねじ機構を有したものを例示することができる。回転機構としては、例えば、回転板と、回転板の略中心に設けられた回転軸と、から構成されるものを例示することができる。この移動機構５２上には、移動ステージ５１が設けられている。なお、移動機構５２の構成は、特に上述に限定されない。
【００３４】
移動ステージ５１上に設けられたテンショナ３０には、回路基板１００を取り付けることが可能となっている。一方、筐体６０に取り付けられた基準ワークユニット２０には、基準ワーク２１が固定されている。そして、移動機構５２により移動ステージ５１上の回路基板１００を基準ワーク２１に対して相対的に移動させる。これにより、回路基板１００と基準ワーク２１の位置合わせを行うことができる。
【００３５】
次に、以上に説明した基板製造装置１により矯正される回路基板１００の構造について説明する。
【００３６】
図６は本実施形態における変形の前後の回路基板を示す図であり、図６（ａ）は変形前の回路基板を示す平面図、図６（ｂ）は変形後の回路基板を示す平面図である。
【００３７】
回路基板１００は、所謂フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）であり、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、絶縁性基板１１０と、電子部品１２０と、を有している。
【００３８】
絶縁性基板１１０は、変形前の基準形状１１１（後述）においては、長方形の平板形状を有している。この絶縁性基板１１０を構成する材料としては、電気絶縁性と熱可塑性を有する材料であればよいが、透明性や低熱収縮率を有していることがより好ましい。このような絶縁性基板１１０を構成する材料としては、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、ナイロン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate、ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂等を例示することができる。なお、回路基板１００の形状は、特に上述に限定されない。本実施形態における「絶縁性基板１１０」が本発明における「熱可塑性の基板」の一例に相当する。
【００３９】
絶縁性基板１１０の表面には、アライメントマーク１１４が形成されている。このアライメントマーク１１４は、絶縁性基板１１０の変形前の基準形状１１１（後述）に対応するように配置されている。また、アライメントマーク１１４のそれぞれが、上述の基準ワーク２１のアライメントマーク２１１のそれぞれと対応している。なお、このような絶縁性基板１１０の厚さは、特に限定されないが、１０[μｍ]〜２００[μｍ]であることが好ましく、３０[μｍ]〜１５０[μｍ]であることがより好ましい。
【００４０】
電子部品１２０は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、ＴＦＴ）等の有機トランジスタ等を例示することができ、このような薄膜トランジスタとしては、絶縁性基板１１０上にゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極、ドレイン電極を印刷法により順次形成することで構成されているものを例示することができる。また、特に図示しないが、配線パターンを絶縁性基板１１０上に形成してもよい。例えば、この配線パターンにより、電子部品１２０同士を導通接続してもよい。
【００４１】
本実施形態では、電子部品１２０を印刷法により形成しており、この印刷工程では回路基板１００を１５０[℃]を超える温度で加熱し、その後、室温付近まで冷却されるため、熱収縮等によって絶縁性基板１１０が変形する。このため、本実施形態における絶縁性基板１１０は、変形前は基準形状１１１を有するが（図６（ａ）参照）、上述のように電子部品１２０を形成する過程において、収縮形状１１２に変形する（図６（ｂ）参照）。
【００４２】
なお、本実施形態における「基準形状１１１」は、変形前の絶縁性基板１１０の形状であり、本発明における「第１の形状」の一例に相当し、本実施形態における「収縮形状１１２」は、変形後の絶縁性基板１１０の形状であり、本発明における「第２の形状」の一例に相当する。
【００４３】
また、本実施形態では、既に絶縁性基板１１０上に電子部品１２０が形成されていることから、加熱ステージ４０で回路基板１００を加熱する際に、当該電子部品１２０に熱的影響を与えない温度範囲で加熱する必要がある。このため、絶縁性基板１１０を構成する材料のガラス転移温度Ｔｇは、４０［℃］以上２００[℃]以下であることが好ましく、７０[℃]以上１６０[℃]以下であることがより好ましい。なお、加熱ステージ４０による回路基板１００を加熱する温度範囲と、絶縁性基板１１０を構成する材料のガラス転移温度Ｔｇと、の関係については後に詳細に説明する。
【００４４】
なお、本実施形態では、電子部品１２０は印刷法により形成しているが、特にこれに限定されない。例えば、スクリーン印刷法により半田ペーストを絶縁性基板に印刷し、当該半田ペースト上に電子部品を載置した後、リフローすることで電子部品を絶縁性基板に実装してもよい。リフロー工程では、電子部品が載置された回路基板を加熱することで、半田を溶融させ電子部品を絶縁性基板上に実装するが、これにより、熱収縮等によって絶縁性基板が変形する場合がある。
【００４５】
次に、本実施形態における回路基板１００の製造方法、すなわち絶縁性基板１１０の形状の矯正方法について説明する。
【００４６】
図７は本実施形態における回路基板の製造方法を示す工程図である。
【００４７】
本実施形態における基板の製造方法は、図７に示すように、マーク形成工程（ステップＳ１０）、電子部品形成工程（ステップＳ１１）と、回路基板の取付工程（ステップＳ１２）と、基準ワークユニットの取付工程（ステップＳ１３）と、検出工程（ステップＳ１４）と、伸張工程（ステップＳ１５）と、加熱工程（ステップＳ１６）と、冷却工程（ステップＳ１７）と、解放工程（ステップＳ１８）と、を備える。なお、以下の説明では、電子部品１２０は、図面において省略して説明する。
【００４８】
本実施形態における「検出工程（ステップＳ１４）」が本発明の「第１の工程」の一例に相当し、本実施形態における「伸張工程（ステップＳ１５）」及び「加熱工程（ステップＳ１６）」が本発明の「第２の工程」の一例に相当し、本実施形態における「解放工程（ステップＳ１８）」が本発明の「第３の工程」の一例に相当し、本実施形態における「電子部品形成工程（ステップＳ１１）」が本発明の「第４の工程」の一例に相当する。
【００４９】
本実施形態では、例えば、特許文献１に開示されている方法を用いて、ステップＳ１０において絶縁性基板１１０上にアライメントマーク１１４を形成し、ステップＳ１１において絶縁性基板１１０上に電子部品を形成する。ステップＳ１０では、まず、支持体（不図示）上に接着層（不図示）をスクリーン印刷などの印刷法を用いて形成した後、ラミネータにて絶縁性基板１１０を貼り合わせる。そして、回路基板１００が支持体に接着された状態で、絶縁性基板１１０の表面上に反転印刷、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷などの印刷法を用いてアライメントマーク１１４を形成する。なお、アライメントマーク１１４を形成する方法としては、特に上述に限定されず、例えば、ＣＯ２レーザーやエキシマレーザー等によるレーザーマーキング法を用いてもよい。
【００５０】
ステップＳ１１では、絶縁性基板１１０上に電子部品１２０を形成する。本実施形態では、電子部品１２０として薄膜トランジスタを形成する。この薄膜トランジスタは、絶縁性基板１１０上にゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極、ドレイン電極を凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、反転印刷、インクジェット、熱転写印刷、ディスペンサなどの印刷法を用いて順次形成する。なお、上述のステップＳ１０とステップＳ１１とは、同時に行ってもよい。特に限定しないが、たとえば、アライメントマーク１１４に対応するパターンと、電子部品１２０に対応するパターンと、を有する版胴やスクリーンを用いて印刷を行うことで、これらのパターンが絶縁性基板１００に同時に形成される。
【００５１】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は図８のステップＳ１２〜ステップＳ１４をそれぞれ示す図である。
【００５２】
ステップＳ１２では、まず、回路基板１００を支持体から剥離する。この際に、絶縁性基板１１０の形状は、基準形状１１１から収縮形状１１２に変形する。この収縮形状１１２は、熱収縮等により変形していることから、基準形状１１１に対して相対的に小さい。なお、ステップＳ１０において説明したアライメントマーク１１４を形成する工程（マーク形成工程）を、回路基板１００を支持体から剥離する前に行うことで、絶縁性基板１１０の変形が当該アライメントマーク１１４の位置に反映される。このように、本実施形態では、絶縁性基板１１０の変形後の状態の収縮形状１１２に変形したことに伴ってアライメントマーク１１４が移動する。
【００５３】
次いで、図８（ａ）に示すように、回路基板１００を加熱ステージ４０の上面に載置する。次いで、回路基板１００をテンショナ３０に取り付ける。具体的には、把持クリップ３２により絶縁性基板１１０の外周縁部を把持し、回路基板１００と、アクチュエータ３１と、を接続する。
【００５４】
ステップＳ１３では、図８（ｂ）に示すように、基準ワークユニット２０を筐体６０に取り付ける。まず、基準ワーク保持部２３に基準ワーク２１を真空吸着により固定する。次いで、固定ネジ２３１により筐体６０の側部６０２に基準ワーク保持部２３を取り付ける。加熱ステージ４０上には回路基板１００が載置されており、これにより、基準ワーク２１と回路基板１００が対向する。
【００５５】
図９はステップＳ１４を説明する回路基板の構成を示す図であり、図９（ａ）は回路基板と基準ワークとの位置合わせ方法について説明する平面図、図９（ｂ）は差分を検出する方法について説明する平面図である。
【００５６】
ステップＳ１４では、図８（ｃ）に示すように、まず、観察部１０を加熱ステージ４０の上方に移動させる。次いで、基準ワーク２１に形成されたアライメントマーク２１１の位置と、絶縁性基板１１０に形成されたアライメントマーク１１４の位置と、を顕微鏡１５で観察しながら、基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、を調整する。
【００５７】
基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、を調整するに当たっては、移動機構５２により回路基板１００の高さを上下させることで焦点距離を合わせ、それぞれのアライメントマーク２１１，１１４が顕微鏡１５により正確に観察することができるようにしてから行う。また、基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、の調整は、移動機構５２により回路基板１００を移動させることで行う。なお、顕微鏡１５がＺ方向に沿って上下動する機能を有しているので、この機能を用いて、顕微鏡１５の高さと、回路基板１００の高さと、を調整することで、焦点距離を合わせてもよい。
【００５８】
このステップＳ１３で、平面視において、アライメントマーク２１１，１１４間における位置ずれが最小となるように、基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、を調整する。具体的には、図９（ａ）に示すように、まず、アライメントマーク２１１のうちいずれか１つのアライメントマーク２１１ａと、当該アライメントマーク２１１ａに対応するアライメントマーク１１４ａと、の間の距離（Ｌ１）を顕微鏡１５により撮像された画像から測定する。また、マーク２１１ａ、１１４ａ間以外についても、上述と同様に、対応するそれぞれのアライメントマーク２１１，１１４間の距離（Ｌ２〜Ｌ１０）を顕微鏡１５により撮像された画像から測定する。
【００５９】
そして、測定した距離（Ｌ１〜Ｌ１０）の総和が最小となるように、アライメントステージ５０により基準ワーク２１に対して回路基板１００を相対的に移動させ、基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、を調整する。なお、基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、の調整方法は、特に上述に限定されず、公知の方法を採用してもよい。
【００６０】
次いで、アライメントマーク２１１の位置と、アライメントマーク１１４の位置と、に基づいて、絶縁性基板１１０の変形前の状態の基準形状１１１と、変形後の状態の収縮形状１１２と、の間の差分Ａ１を検出する。基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、が調整された後でも、平面視において、アライメントマーク２１１の位置と、アライメント１１４の位置と、の間にずれが生じている。これは、アライメントマーク２１１が絶縁性基板１１０の変形前の状態の基準形状１１１に対応して形成されていることに対して、アライメントマーク１１４が絶縁性基板１１０の変形後の状態の収縮形状１１２に変形したことに伴って移動したためである。このように、差分Ａ１は、基準形状１１１から収縮形状１１２に変形することにより生じたものであり、本実施形態では、この差分Ａ１を検出する。
【００６１】
絶縁性基板１１０の変形前の状態の基準形状１１１と、変形後の状態の収縮形状１１２と、の間の差分Ａ１を検出するに当たっては、それぞれのアライメントマーク２１１、１１４ごとに検出する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、基準ワーク２１の位置と、回路基板１００の位置と、が調整された後、アライメントマーク２１１のうちいずれか１つのアライメントマーク２１１ａと、当該アライメントマーク２１１ａに対応するアライメントマーク１１４ａと、の間の距離を顕微鏡１５により撮像された画像から測定し、差分（Ａ１０）を検出する。また、マーク２１１ａ、１１４ａ間以外についても、上述と同様に、対応するそれぞれのアライメントマーク２１１，１１４間の距離を顕微鏡１５により撮像された画像から測定し、差分（Ａ１１〜Ａ１９）を検出する。
【００６２】
なお、本実施形態では、後に説明するステップＳ１５において、上述で検出した差分Ａ１に基づいて、テンショナ３０により回路基板１００を伸張させるが、テンショナ３０がＸ方向或いはＹ方向に沿って引張力を印加することに応じて、差分Ａ１をＸ成分及びＹ成分に分解して検出してもよい。
【００６３】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図７のステップＳ１５を示す図、図１０（ｃ）は図７のステップＳ１６を示す図、図１０（ｄ）は図７のステップＳ１７を示す図、図１０（ｅ）は図７のステップＳ１８を示す図、図１１は、回路基板を示す図であり、図１１（ａ）は差分に基づいて絶縁性基板に引張力を印加した後の状態を示す平面図、図１１（ｂ）は差分とオフセット量に基づいて絶縁性基板に引張力を印加した後の状態を示す平面図、図１１（ｃ）は絶縁性基板から引張力を解放した状態を示す平面図である。
【００６４】
ステップＳ１５では、絶縁性基板１１０の外周縁部に接続されたテンショナ３０により引張力を印加して回路基板１００を伸張する。このステップＳ１５では、まず、図１０（ａ）に示すように、回路基板１００に生じた撓みを除去する。具体的には、回路基板１００とテンショナ３０とを接続した状態で、アクチュエータ３１によりアーム部３１１を回路基板１００に対して相対的に離間する方向に若干後退させ、絶縁性基板１１０に対して引張力を印加する。この際に、絶縁性基板１１０に対して印加する引張力は、接続されたテンショナ３０毎に１[Ｎ]程度であればよい。
【００６５】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、絶縁性基板１１０に対してさらに引張力を印加して回路基板１００を伸張する。具体的には、回路基板１００と、テンショナ３０と、を接続した状態で、アクチュエータ３１によりアーム部３１１を回路基板１００に対して相対的に離間する方向に後退させると共に、それぞれのテンショナ３０を配列方向に沿って隣り合うテンショナ３０同士のピッチが広がるように移動させる。
【００６６】
このステップＳ１５では、絶縁性基板１１０を引き伸ばし量Ａ３（Ａ３＝Ａ１＋Ａ２）だけ伸張し、収縮形状１１２から伸張形状１１３に変形させる。まず、図１１（ａ）に示すように、上述のステップＳ１４で求めた差分Ａ１だけ絶縁性基板１１０を伸張し、収縮形状１１２から基準形状１１１に変形させる。そして、図１１（ｂ）に示すように、絶縁性基板１１０をさらにオフセット量Ａ２（後述）だけ伸張し、基準形状１１１から伸張形状１１３に変形させる。なお、本実施形態では、差分Ａ１が大きい箇所になるにつれ、絶縁性基板１１０に印加する引張力を大きくしている。具体的に図９（ｂ）に示す差分Ａ１のうち差分Ａ１０〜差分Ａ１３を例に説明すると、これらの値は、差分Ａ１０、差分Ａ１１、差分Ａ１２、差分Ａ１３の順に大きくなっており（Ａ１０＜Ａ１１＜Ａ１２＜Ａ１３）、図１１（ａ）に示す差分Ａ１に基づいて絶縁性基板１１０を伸張した状態では、上述の差分Ａ１の値が大きい箇所ほど絶縁性基板１１０が伸張する様、引張力を大きく印加している。
【００６７】
ここで、後に説明するステップＳ１６〜Ｓ１８では、回路基板１００を加熱・冷却した後（すなわち絶縁性基板１１０を加熱・冷却した後）に、絶縁性基板１１０に印加される引張力を解放する。この際に、絶縁性基板１１０には、絶縁性基板１１０を構成する材料の線膨張係数に依存した熱収縮が生じる。この熱収縮は絶縁性基板１１０の外周縁部に沿って一様に生じており、その熱収縮量は容易に推定することができる。そこで、本実施形態では、推定した熱収縮量に基づいてオフセット量Ａ２を予め設定しておき、ステップＳ１５において、検出した差分Ａ１とオフセット量Ａ２との総和である引き伸ばし量Ａ３（Ａ３＝Ａ１＋Ａ２）だけ絶縁性基板１１０を伸張し、基準形状１１１に対して相対的に大きい伸張形状１１３に変形させる。本実施形態における「伸張形状１１３」は、少なくとも差分Ａ１及びオフセット量Ａ２に基づいて設定された絶縁性基板１１０の形状であり、本発明における「第３の形状」の一例に相当する。
【００６８】
なお、本実施形態では、引き伸ばし量Ａ３を差分Ａ１とオフセット量Ａ２との合計値としているが、特にこれに限定されない。例えば、差分Ａ１及びオフセット量Ａ２に加えて、回路基板１００の加熱・冷却方法や、回路基板１００の製造時におけるパラメータ等を考慮して、引き伸ばし量Ａ３を設定してもよい。例えば、回路基板１００の製造時におけるパラメータである絶縁性基板１１０の延伸方向に基づいて、回路基板１００の加熱・冷却後に変形が大きいと推定される部分では絶縁性基板１１０に対して大きい引張力を印加して引き伸ばし量を大きくし、回路基板１００の加熱・冷却後に変形が小さいと推定される部分では、絶縁性基板１１０に対して小さい引張力を印加して引き伸ばし量を小さくしてもよい。なお、絶縁性基板１１０の延伸方向としては、流れ方向（Machine Direction、ＭＤ）に沿った方向や、垂直方向（Transverse  Direction、ＴＤ）に沿った方向を例示することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、既に絶縁性基板１１０に形成されている電子部品１２０の破損を防止するため、絶縁性基板１１０を弾性変形範囲内で伸張させている。この場合には、引き伸ばし量Ａ３が絶縁性基板１１０の外径寸法に対して１％以下に設定されていることが好ましい。なお、引き伸ばし量Ａ３が絶縁性基板１１０の外径寸法に対して０．５％以下で設定されていることがより好ましく、引き伸ばし量Ａ３が絶縁性基板１１０の外径寸法に対して０．３％以下で設定されていることがさらに好ましい。
【００７０】
ステップＳ１６では、図１０（ｃ）に示すように、絶縁性基板１１０に引張力を印加した状態で、当該絶縁性基板１１０を構成する材料のガラス転移温度Ｔｇに基づいて設定される温度範囲内で回路基板１００を加熱する。
【００７１】
絶縁性基板１１０は、引張力が印加されることで収縮形状１１２から伸張形状１１３に変形している。従来の場合、引張力を解放すると、絶縁性基板１１０が引張の際に蓄積された応力により引張力を印加する前の状態の収縮形状１１２に戻る。これに対し、本実施形態では、熱可塑性を有する材料で構成される絶縁性基板１１０に引張力を印加しながらガラス転移温度Ｔｇの近傍まで加熱することで、引張の際に蓄積された応力が緩和される。この結果、絶縁性基板１１０に対する引張力を解放した後の状態においても、絶縁性基板１１０は伸張形状１１３のままの形状が保持される。
【００７２】
絶縁性基板１１０のガラス転移温度Ｔｇに基づいて設定される温度範囲としては、ガラス転移温度Ｔｇ−２０[℃]以上ガラス転移温度Ｔｇ＋２０[℃]以下の温度範囲であることが好ましく、ガラス転移温度Ｔｇ−２０[℃]以上ガラス転移温度以下の温度範囲であることがより好ましい。例えば、ガラス転移温度Ｔｇが１５５［℃］のポリエチレンナフタレートを用いる場合は、ガラス転移温度Ｔｇに基づいて設定される温度範囲の下限値を１３５［℃］とし、当該温度範囲の上限値を１５５［℃］とする。なお、本実施形態におけるステップＳ１６では、回路基板１００を上述のガラス転移温度Ｔｇに基づいて設定された温度範囲内まで昇温し、この温度範囲を保持したまま３分間に亘って回路基板１００を加熱する。
【００７３】
ステップＳ１７では、図１０（ｄ）に示すように、加熱ステージ４０の熱源をＯＦＦとすることで、回路基板１００に対する加熱を中止し、例えば、自然冷却等の方法により、室温付近まで回路基板１００を徐冷する。なお、回路基板１００を加熱ステージ４０から離間させることで、回路基板１００に対する加熱を中止してもよい。
【００７４】
ステップＳ１８では、図１０（ｅ）に示すように、室温付近まで冷却された回路基板１００に対して印加された引張力を解放する。この際に、絶縁性基板１１０では、ガラス転移温度Ｔｇ付近まで加熱されたことで、引張の際に蓄積された応力が緩和されており、引張力を印加する前の状態である収縮形状１１２に戻ろうとする変形は抑制される。また、絶縁性基板１１０は、ガラス転移温度Ｔｇまで加熱し、室温付近まで冷却した後に、引張力を解放することで、図１１（ｃ）に示すように、熱収縮量だけ変形する。絶縁性基板１１０は、基準形状１１１に対して、推定した熱収縮量に基づいて設定されたオフセット量Ａ２だけ大きい伸張形状１１３を有しており、これにより、絶縁性基板１１０に生じた熱収縮量とオフセット量Ａ２が相殺され、絶縁性基板１１０が伸張形状１１３からほぼ基準形状１１１に変形する。
【００７５】
次に、本実施形態における回路基板１００の製造方法及び基板製造装置１の作用について説明する。
【００７６】
本実施形態では、絶縁性基板１１０の変形前の状態の基準形状１１１と、変形後の状態の収縮形状１１２と、の差分Ａ１を検出し、少なくとも当該差分Ａ１に基づいて、引張力を印加し、回路基板１００を弾性的に伸張させることで、収縮形状１１２から伸張形状１１３に絶縁性基板１１０を変形させる。また、引張力が印加された状態で回路基板１００を加熱することで、引張の際に蓄積された応力を緩和し、これにより、引張力が解放された際に絶縁性基板１１０が変形するのを抑制している。この結果、所望する形状に対して寸法精度の高い回路基板１００を得ることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、絶縁性基板１１０を構成する材料のガラス転移温度Ｔｇに基づいて設定された温度範囲で回路基板１００を加熱している。これにより、引張の際に蓄積された応力がより緩和される。この結果、引張力が解放された際に、絶縁性基板１１０が変形するのをさらに抑制することができ、所望する形状に対して寸法精度の高い回路基板１００を得ることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、絶縁性基板１１０を構成する材料のガラス転移温度Ｔｇを４０［℃］以上２００［℃］以下とすることで、形成された電子部品１２０に熱的影響を与えない範囲で回路基板１００を加熱することができる。これにより、回路基板１００の品質の向上を図ることができる。
【００７９】
また、本実施形態では、オフセット量Ａ２に基づいて設定された伸張形状１１３となるように絶縁性基板１１０を変形させる。このオフセット量Ａ２は、絶縁性基板１１０に生じる熱収縮量を推定した値に基づいて設定されている。このため、絶縁性基板１１０に熱収縮が生じた際に、熱収縮量とオフセット量Ａ２が相殺され、ほぼ基準形状１１１となるように絶縁性基板１１０が変形する。これにより、さらに寸法精度の高い回路基板１００を得ることができる。
【００８０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００８１】
例えば、本実施形態では、絶縁性基板１１０の変形後の状態の収縮形状１１２を矯正するため、引張力を印加して絶縁性基板１１０を伸張させているが、特にこれに限定されない。例えば、基準ワークに形成された形状と、基材の形状と、の差分を検出し、当該差分に基づいて、引張力を印加して基材を伸張させてもよい。このような場合においても、基板製造装置１に設けられた複数のテンショナ３０を個別に動作させることで、基準ワークに形成された形状に基づいて設定される形状に基材を変形させることができる。これにより、所望する形状に対して寸法精度の高い回路基板を得ることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、回路基板１００を伸張した後に（伸張工程（ステップＳ１５））、回路基板１００を加熱している（加熱工程（ステップＳ１６））が、絶縁性基板１１０を伸張しながら絶縁性基板１１０を加熱することができれば、特にこれに限定されない。つまり、回路基板１００を加熱した後に、当該回路基板１００を加熱した状態で伸張してもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、回路基板１００を室温付近まで冷却した（冷却工程（ステップＳ１７））後に、回路基板１００に対して印加される引張力を解放している（解放工程（ステップＳ１８））が、特にこれに限定されない。つまり、回路基板１００に対して印加される引張力を解放した後に回路基板１００を室温付近まで冷却してもよい。
【００８４】
また、本実施形態では、自然冷却等の方法により、回路基板１００を室温付近まで徐冷しているが、特にこれに限定されない。例えば、基板製造装置１に、冷却ステージ等の冷却手段を設け、回路基板１００を伸張・加熱した後に、加熱ステージ４０から冷却ステージに回路基板１００を移すことで、回路基板１００を急冷してもよい。なお、回路基板１００の急冷方法は、特に上述に限定されない。
【００８５】
また、本実施形態における加熱ステージ４０に真空吸着機構や粘着プレート等の基板固定手段を設けてもよい。この場合、ステップＳ１５において回路基板１００をテンショナ３０により伸張した後に、回路基板１００の下面を上述の基板固定手段により固定し加熱することで、絶縁性基板１１０の熱膨張による撓みを抑制することができる。なお、真空吸着機構としては、例えば、ポーラスチャックを用いたものを例示することができる。粘着プレートとしては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又は、ポリエステル樹脂等の粘着剤を用いたものを例示することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、矯正対象としてフレキシブルプリント配線板を例示して説明しているが、フレキシブルプリント配線板に代えて、絶縁性基板１１０のみを矯正対象としてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１・・・基板製造装置
１０・・・観察部
１１・・・支持部
１２・・・走行部
１３・・・開口
１４・・・ガイド
１５・・・顕微鏡
２０・・・基準ワークユニット
２１・・・基準ワーク
２１１・・・アライメントマーク
２２・・・ガラスホルダ
２２１・・・真空吸着孔
２３・・・基準ワーク保持部
２３１・・・固定ネジ
２３２・・・開口
２３３・・・ガラスホルダ保持部
２３４・・・真空吸着孔
２３５・・・真空ポンプ
３０・・・テンショナ
３１・・・アクチュエータ
３１１・・・アーム部
３２・・・把持クリップ
３２１・・・爪部
４０・・・加熱ステージ
５０・・・アライメントステージ
５１・・・ステージ
５２・・・移動機構
６０・・・筐体
６０１・・・底部
６０２・・・側部
６１・・・レール
１００・・・回路基板
１１０・・・基材
１１１・・・基準形状
１１２・・・収縮形状
１１３・・・伸張形状
１１４・・・アライメントマーク
１２０・・・電子部品
【図１】
0006310379.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006310379.tif 000008
【図８】
0006310379.tif 000009
【図９】
0006310379.tif 000010
【図１０】
0006310379.tif 000011
【図１１】
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