(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能性フィルムを貼り付けた基板の表面が接着剤を介してカバー用の薄板により被覆されてなる構造の複合基板を製造する方法であって、回転塗布機の被塗布体固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤をその平坦面側を上側にして固定する工程と、定盤の上にカバー用の薄板を置いて密着させる工程と、定盤上に密着させた薄板上或いは薄板のない所の定盤上に接着剤の液体を滴下する工程と、矩形状の機能性フィルムを貼り付けてあり、その４辺の外側にそれぞれ所定の間隔を空けて略同じ厚みのダミーフィルムを貼り付けてある基板を、滴下された接着剤の上にその機能性フィルムを下側にして重ねて置く工程と、被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰の部分を除去する工程と、接着剤が硬化した後で定盤から基板を剥離する工程と、機能性フィルムを貼り付けた部分の基板をダイシングにより切り取ることで最終的な製品を得る工程とをこの順で行うことを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項２】
ダミーフィルムの代わりに機能性フィルムを貼り付けてなる基板を用いるようにした請求項１に記載の複合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学フィルム等の機能性フィルムを貼り付けた基板の表面が接着剤を介してカバー用の薄板により被覆されてなる構造の複合基板を製造する技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子部品や光学部品の一つとして、種々の機能性フィルムを貼り付けた基板の表面をガラス板やフィルムなどのカバー用の薄板で被覆してなる構造の複合基板がある。このような複合基板を製造するには、例えば、基板と薄板とを接着剤を介して重ねた後、平面性の高い一対の板で挟み、接着剤層の厚みが所定の厚みになるまで加圧し、その状態で接着剤を硬化させる方法が採られていた。しかしながらこの方法では、重ねた基板と薄板の間から接着剤がはみ出して基板や薄板の接着とは関係のない面に回り込むため、加圧に使用する平面性の高い板を再利用するのに支障を生じるだけでなく、接着剤層の厚みの制御の精度が不十分で、各部分を一定の圧力で加圧することも難しかった。さらに、加圧板により加圧されているため、密着度が高まってしまい剥離も容易ではない等の問題があった。
【０００３】
そこで、基板をスピンナーの真空チャック上に装着し、その基板上に液状の接着剤を滴下し、その上にガラス等の薄板を重ねてエアー吹きにより加圧して接着剤を全面に行き渡らせ、その後、スピンナーを回転させて余剰の接着剤を飛散させることで両者を密着させてから、複合基板を真空チャックより取り外す方法が提案されている（例えば、特開昭５５−６８０４０号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法は、それまでの技術の欠点をかなり解消できるものであるが、この方法で製造する複合基板は、薄板で被覆した表面の平滑性が悪いという欠陥を有していることが判明している。その理由は、基板が研磨したものでない限り、肉厚のバラツキがあって平面性が不十分であり、この基板上に或いはその上に加工されてできた他の層上にガラスやフィルムなどの薄板を貼ると、下の基板の厚みムラが略そのまま最表面である薄板の表面の凹凸となるからである。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、機能性フィルムを貼り付けた基板の表面をカバー用の薄板で被覆するに際し、薄板表面の凹凸を可能な限り解消した複合基板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る複合基板の製造方法は、機能性フィルムを貼り付けた基板の表面が接着剤を介してカバー用の薄板により被覆されてなる構造の複合基板を製造する方法であって、回転塗布機の被塗布体固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤をその平坦面側を上側にして固定する工程と、定盤の上にカバー用の薄板を置いて密着させる工程と、定盤上に密着させた薄板上或いは薄板のない所の定盤上に接着剤の液体を滴下する工程と、矩形状の機能性フィルムを貼り付けてあり、その４辺の外側にそれぞれ所定の間隔を空けて略同じ厚みのダミーフィルムを貼り付けてある基板を、滴下された接着剤の上にその機能性フィルムを下側にして重ねて置く工程と、被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰の部分を除去する工程と、接着剤が硬化した後で定盤から基板を剥離する工程と、機能性フィルムを貼り付けた部分の基板をダイシングにより切り取ることで最終的な製品を得る工程とをこの順で行うことを特徴とするものである。
【０００８】
そして、ダミーフィルムの代わりに機能性フィルムを貼り付けてなる基板を用いるようにすることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明においては、接着剤の塗布に、スピンナーと通称する回転塗布機を使用する。スピンナーは、回転軸の一端に真空吸引のできるエアチャックを有しており、これに被塗布体を固定するようになっている。そして、塗布液を別の液送用加圧タンクに溜めておき、電磁弁の開閉時間の調整により一定量の塗布液を吐出させて被塗布体上に滴下し、滴下後に回転軸を高速回転することにより、滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるもので、比較的小型の板状のものに塗布を行うのに適しており、電子部品等の製造において、レジストの塗布等によく使用されるものである。本発明においては、このようなスピンナーを単に接着剤の塗布のみに利用するのではなく、薄板の貼り合わせ及び接着剤の厚みの制御にも利用する。
【００１０】
図１は本発明に係る複合基板の製造手順を示す工程図であり、以下、この図１を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
まず、図１（ａ）に示すように、回転塗布機に設置されている被塗布体固定用チャックであるところのエアチャック１の上に定盤２を固定する。この定盤２の固定は、機械的に行う等、真空吸引以外の手段でも構わない。定盤２の表側の面、すなわちエアチャック１で固定したのとは反対側の面は、平面性を高めた平坦面に加工してある。具体的には、フラットネスが０．５μｍ以下のもので、材質は例えば石英ガラスのものを使用するとよい。このように定盤２の平面性が高いと言うことは、貼り合わせ後の製品の表面の平面性を作りだすという役割と、密着により薄板を固定することで、薄板が定盤以外に何も接触することがないため、回転時に薄板へ余計な応力がかからず、安定した回転が得られるという役割の２つの役割を果たす。
【００１２】
従来のエアチャックも平面性を考慮していない訳ではないが、真空吸引のための開口部があるため、その部分で被塗布体が開口部内に吸引され、全体的に下側に凸の変形があり得る。これに対し、本発明では、エアチャックで剛性の高い定盤を固定し、真空吸引のための開口のない定盤の表面を利用する。
【００１３】
定盤２の大きさは、被塗布体である薄板の大きさに匹敵するものである。ただし、定盤２は、薄板よりも一回り小さい方が、滴下された接着剤が、回転塗布機の回転により振り切られて飛び散り、薄板の周囲の裏面にて定盤側に回り込んで付着し、洗浄の必要を生じる等の煩雑さが生じないので好ましい。逆に定盤２があまり小さいと、被塗布体である薄板を密着させる能力が落ちるのと、定盤２からはみ出した部分は規制するものがないため、薄板の平面性が低下する恐れがある。このようなことから、定盤２の大きさは、被塗布体の６０〜９０％程度が好ましい。また、定盤２はエアチャック等の固定手段により撓むことがないよう十分に厚い方がよい。
【００１４】
次に、図１（ｂ）に示すように、固定された定盤２の上に被覆用の薄板３を置いて密着させる。薄板３を定盤２に密着させるには、定盤２の平坦面の上に何も介さずに薄板３を載置するだけでよい。薄板３の大きさは、定盤２に接着剤が回り込まないよう、定盤２の面積と同じか少し大きめにするのがよい。また、定盤２にリペア剤等を用いた場合には定盤よりも小さくしてもよい。薄板３の位置決めを行って端の一部が接触すると、薄板３と定盤２との間で真空密着が行われる。或いは、エアブロウ等を併用してもよい。また、貼り付きが悪い場合には、揮発性の有機溶媒を適量介してもよい。なお、定盤２と薄板３の双方とも洗浄済みのものを使用し、貼り合わせ時に異物等の混入を防ぐためクリーンルーム内の清浄度の高いクリーンベンチ内で行うようにする。
【００１５】
このようにして定盤２の上に薄板３を載置して密着させると、定盤２の表面は高い平面性を有するため、ここに密着した薄板３は、薄板自身に多少のたわみがあっても、定盤２により矯正され、薄板３の下面、すなわち定盤２に接している面が定盤２のもつ平坦性をもつようになる。ここで、薄板３が帯電していると密着性が良くなるので、チャックの確実性を高める上では好ましいが、却って塵埃の吸引や電子部品の場合には帯電による悪影響の恐れもあることから、そのような懸念がある場合には事前に除電しておくようにする。
【００１６】
次いで、定盤２に密着させた薄板３の上、或いは薄板３のない所の定盤２上に接着剤を適量滴下する。接着剤は、温調管理されている液送タンクにあり、電磁弁の開閉により吐出量が制御される。液状の接着剤をディスペンサー等により滴下する際、貼り合わせに十分かつ過剰でない量になるよう吐出条件を設定しておき、気泡が混入しないよう注意して行う。接着剤を滴下した後、図１（ｃ）に示すように、接着剤４の上に機能性を有する基板５を載置する。
【００１７】
ここで使用する基板５は図２に示すようであり、図示の如く基板５には機能性フィルム６がラミネートしてあり、その４辺の外側にはそれぞれ所定の間隔を空けて略同じ厚みのダミーフィルム７がラミネートしてある。そして、滴下された接着剤４の上に基板５をその機能性フィルム６を下側にして重ねて置くと、薄板３と基板５の間の接着剤４は基板５の自重で徐々に周囲に広がっていく。
【００１８】
接着剤４が周囲に行き渡ったところで、エアチャック１上の定盤２、薄板３、接着剤４及び基板５をスピンナーにて一体的に回転させる。このスピンナーの回転により、接着剤４は薄板３と基板５の間の周囲まで行き渡り、それに伴って接着剤４の厚みが減少し、周囲よりはみ出した余剰の接着剤４が遠心力により基板５の裏面や定盤２を汚すことなく周辺に振り切られる。この時、接着剤４の厚みは、回転数、回転時間、接着剤の粘性、基板載置後の静置時間等を調整することによって制御することができる。なお、スピンナーは高速で回転するので、スロープを付けて高速までもっていくのが望ましく、所望の膜厚が得られた後もスロープを付けて徐々に回転を落としていくのがよい。
【００１９】
スピンナーの回転終了後、図１（ｄ）に示すように、薄板３と基板５は均一な接着剤４の層を介して積層される。接着剤４が電離放射線硬化性のものであれば、この状態で電離放射線（例えば、紫外線、電子線等）を照射して接着剤を硬化させる。
【００２０】
接着剤が硬化した後、定盤２から基板５を剥離する。剥離に際しては、エアブロウを利用したり、ガラスを傷つけないよう強化プラスチック製のセパレーター（剥離治具）等を用いたりするとよい。この時、定盤２と薄板３の界面は、真空密着されているのみであるため、容易に剥離が可能である。
【００２１】
以上の工程により製造された複合基板は、機能性フィルム６の周囲にダミーフィルム７を配置してあるので、機能性フィルム６の周辺部にある段差の影響が少なくなる。また、機能性フィルム６がある部分とない部分との接着剤層の厚みの違いにより硬化後の収縮率の影響が少なくなる。したがって、薄板３の撓みが少なくなり、平坦度及び平行度の高い複合基板が得られる。そして、機能性フィルム６を貼り付けた部分の基板をダイシングにより切り取ることで最終的な製品が得られる。
【００２２】
なお、上記の例では、機能性フィルムを取り囲んでその周辺にダミーフィルムを貼り付けてなる基板を使用した場合について説明したが、ダミーフィルムの代わりに機能性フィルムを適宜配置し、機能性フィルムの多面付けとした基板を使用する実施形態を採ることも可能である。
【００２３】
【実施例】
まず、定盤として旭硝子社製のＡＬ硝子（熱膨張係数３７×１０-7／℃、厚さ６．３５ｍｍ、１５０ｍｍ□、平坦性５μｍ以下）を準備し、これをスピンナーのエアチャックに固定した。
【００２４】
次に、カバー用の薄板としてガラス板（ショット社製「ＡＦ４５」：熱膨張係数４５×１０-7／℃、厚さ５０μｍ、１５０ｍｍ□）を準備し、この薄板ガラスを定盤の上に置いて密着させた。
【００２５】
次いで、薄板ガラスの上に電離放射線硬化型接着剤（ノーランド社製「ノーランド６５」）を２ｇ滴下し、その滴下した接着剤の上から基板を重ねた。使用した基板は図２に示すタイプであり、厚さが１．１ｍｍでサイズが１５０×１５０ｍｍのガラス板で、その中央に機能性フィルム（厚み２０μｍ、３０×４０ｍｍ□）を貼り付けるとともに、その機能性フィルムの４辺の周囲に２ｍｍの間隔を空けて同じ厚みのダミーフィルムをラミネートしたものである。そして、機能性フィルムを下側にして接着剤の上に重ねた。
【００２６】
続いて、スピンナーを高速回転させた。回転数は３０００ｒｐｍ、回転時間は６０ｓｅｃとした。これにより、接着剤は薄板と基板の間の周囲まで行き渡り、それに伴って接着剤の厚みが減少し、周囲よりはみ出した余剰の接着剤が遠心力により周辺に振り切られた。
【００２７】
スピンナーの回転終了後、紫外線を照射して接着剤を硬化させた。硬化にはオーク社製のＵＶ照射装置（ｈａｎｄｙ  ＵＶ８００）を使用し、接着剤とは反対側の基板面、すなわち基板の裏面から均一な照射で６０秒間行った。
【００２８】
接着剤を硬化させた後、エアブロウを用いて定盤から基板を剥離した。そして、剥離した基板の平坦度及び平行度について、フィゾー干渉計と呼ばれる表面測定装置にて平坦度及び平行度の測定を行った。また、機能性フィルム周辺４点に対応して設けた基板上の反射クロムを利用して、接着剤層の厚さを膜厚測定器（キーエンス社製「ＬＴ−８１００」）を用いて測定した。
【００２９】
一方、上記の実施例との比較のため、図３に示す如きダミーフィルムを設けない基板を用いて同様の複合基板を作製し、同様に平坦度及び平行度の測定と接着剤層の厚さの測定を行った。
【００３０】
これらの結果を表１に示す。この表１から分かるように、ダミーフィルムのある基板１の方がない基板２よりも、平坦度、平行度、膜厚均一性のいずれにおいても良好であり、特に平行度において特性が向上していた。
【００３１】
【表１】
0004557234.tif 000002
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る複合基板の製造方法は、機能性フィルムを貼り付けた基板の表面が接着剤を介してカバー用の薄板により被覆されてなる構造の複合基板を製造する方法であって、回転塗布機の被塗布体固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤をその平坦面側を上側にして固定する工程と、定盤の上にカバー用の薄板を置いて密着させる工程と、定盤上に密着させた薄板上或いは薄板のない所の定盤上に接着剤の液体を滴下する工程と、矩形状の機能性フィルムを貼り付けてあり、その４辺の外側にそれぞれ所定の間隔を空けて略同じ厚みのダミーフィルムを貼り付けてあるか或いはダミーフィルムの代わりに機能性フィルムを貼り付けてなる基板を、滴下された接着剤の上にその機能性フィルムを下側にして重ねて置く工程と、被塗布体固定用チャックを回転させて接着剤の余剰の部分を除去する工程と、接着剤が硬化した後で定盤から基板を剥離する工程と、機能性フィルムを貼り付けた部分の基板をダイシングにより切り取ることで最終的な製品を得る工程とをこの順に行うことを特徴としているので、機能性フィルムの周辺部の段差の影響や、機能性フィルムがある部分はない部分との接着剤層の厚みの違いにより硬化後の収縮率の影響が少なくなるため、薄板の撓みが少なくなることから、平坦度及び平行度の良好な複合基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合基板の製造手順を示す工程図である。
【図２】機能性フィルムを取り囲んでその周辺にダミーフィルムを貼り付けてなる基板の斜視図である。
【図３】ダミーフィルムを設けない基板の斜視図である。
【符号の説明】
１  エアチャック
２  定盤
３  薄板
４  接着剤
５  基板
６  機能性フィルム
７  ダミーフィルム
【図１】
0004557234.tif 000003
【図２】
0004557234.tif 000004
【図３】
0004557234.tif 000005