(57)【要約】【課題】レーザ光を用いて基体を切断・分割する方法において、基体の材料が樹脂材料であっても、分割片の品質を維持しながら、取り個数も向上させることが可能な基体の製造方法を提供する。【解決手段】基体としての基板４の製造方法は、樹脂材料からなる基板４の製造方法であって、基体４にレーザ光５を照射させて、材料変質部７を形成する工程と、この基体４に外部から応力Ｆを加えて、分割片Ｑを形成する工程と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなる基体の製造方法であって、
前記基体にレーザ光を照射させて、材料変質部を形成する工程と、
前記基体に応力を加えて、分割片を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする基体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基体の製造方法において、
前記基体は、レーザ光に対して透過性を有する樹脂材料からなる材料で構成されており、
前記材料変質部を形成する工程では、
前記基体に前記レーザ光を集光素子で集光して照射させて、
前記材料変質部を形成することを特徴とする基体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基体の製造方法において、
前記材料変質部を形成する工程では、
前記レーザ光は、ＹＡＧレーザであり、前記ＹＡＧレーザの基本波を照射させて、
前記材料変質部を形成することを特徴とする基体の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の基体の製造方法において、
前記材料変質部を形成する工程では、
前記レーザ光を回折光学素子により複数のビームに分岐させ、前記複数のビームを照射させて、
前記材料変質部を形成することを特徴とする基体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の基体の製造方法において、
前記分割片を形成する工程では、
前記基体に曲げ応力または引っ張り応力のうち、いずれかの応力を加えて、前記分割片を形成することを特徴とする基体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の基体の製造方法を用いて形成されていることを特徴とするフレキシブル回路基板。
【請求項７】
請求項６に記載のフレキシブル回路基板を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体の製造方法、フレキシブル回路基板、および、電気光学装置、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示デバイスなどにフレキシブル性を求める必要性が高まり、基板にフィルムなどの樹脂材料を用いる傾向が増えている。また、フレキシブル回路基板に樹脂材料を用いることは、久しい。この場合、マザー基板もしくはリールテープからフレキシブル回路基板を固片に切り出す方法として、高品質で高精度な製造方法が求められている。そこで、合成樹脂フィルムや、架橋樹脂シートなどの樹脂材料からなる基板を切断して分割する方法に、レーザ光を照射させて、切断・分割する方法があった。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されているように、合成樹脂フィルムの基板を切断・分割する方法では、その切断予定ラインに沿ってレーザ光を照射させて、切断・分割して分割片を形成する方法が提案されていた。また、例えば特許文献２に開示されているように、架橋樹脂シートの基板を切断・分割して分割片を形成する方法でも、同様な提案がされていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６９１６９号公報
【特許文献２】特開平１０−１５１６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１および特許文献２の方法では、合成樹脂フィルムや、架橋樹脂シートなどの基板上にレーザ光を照射させて分割・切断する方法なので、基板を切断するためにはある程度の切断幅（切り代）が必要であった。このため、切断幅が多く必要になると、一枚の基板から分割片を取り出すときの取り個数を減らすことにもなり、分割片の取り個数を増やすことには限度があった。さらに、特許文献２の方法では、炭酸ガスレーザを励起して発生させたレーザ光を基板に照射させて基板を切断する方法なので、デブリと呼ばれる加工クズが発生することがあった。そして、この発生した加工クズが分割片の切断部分付近に付着することによる品質の劣化や、加工クズがレーザ加工装置に付着して堆積することにより、レーザ加工装置のメンテナンス（加工クズの定期的な回収）が必要であった。
【０００６】
本発明の目的は、レーザ光を用いて基体を切断・分割する方法において、基体の材料が樹脂材料であっても、分割片の品質を維持しながら、取り個数も向上させることが可能な基体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基体の製造方法は、樹脂材料からなる基体の製造方法であって、前記基体にレーザ光を照射させて、材料変質部を形成する工程と、前記基体に応力を加えて、分割片を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、基体が樹脂材料であっても、基体にレーザ光を照射させることで基体に材料変質部を形成することができる。そこで、基体に外部から応力を加えることで、材料変質部に沿って基体を切断・分割するから、切断幅を必要としないで分割片を形成することができる。したがって、取り個数を向上させることができる。しかも、切断・分割時に異物が発生しない製造方法なので、異物付着による品質の低下を防止することが可能である。
【０００９】
本発明の基体の製造方法は、前記基体は、レーザ光に対して透過性を有する樹脂材料からなる材料で構成されており、前記材料変質部を形成する工程では、前記基体に前記レーザ光を集光素子で集光して照射させて、前記材料変質部を形成することが望ましい。
【００１０】
この発明によれば、基体にレーザ光を集光素子で集光して照射させると、基体がレーザ光を透過することができる樹脂材料であるから、基体がレーザ光を吸収することができるので、基体の所定の位置に材料変質部を形成することが簡単にできる。
【００１１】
本発明の基体の製造方法は、前記材料変質部を形成する工程では、前記レーザ光は、ＹＡＧレーザであり、前記ＹＡＧレーザの基本波を照射させて、前記材料変質部を形成することが望ましい。
【００１２】
この発明によれば、ＹＡＧレーザの基本波を基体に照射させると、ＹＡＧレーザの基本波が、樹脂材料に対して透過性を有している波長であるので、基体の所定の位置に材料変質部を形成することが簡単にできる。
【００１３】
本発明の基体の製造方法は、前記材料変質部を形成する工程では、前記レーザ光を回折光学素子により複数のビームに分岐させ、前記複数のビームを照射させて、前記材料変質部を形成することが望ましい。
【００１４】
この発明によれば、レーザ光を回折光学素子により複数のビームに分岐させることで、ビームが分割されるから、分割されたビームを基体に照射することによって、基体に材料変質部を複数形成できる。
【００１５】
本発明の基体の製造方法は、前記分割片を形成する工程では、前記基体に曲げ応力または引っ張り応力のうち、いずれかの応力を加えて、前記分割片を形成することが望ましい。
【００１６】
この発明によれば、基体に応力を加えるだけで基体を切断・分割することができるので、分割片を簡単に形成することができる。
【００１７】
本発明のフレキシブル回路基板は、前述に記載の基体の製造方法を用いて形成されていることを特徴とするフレキシブル回路基板。
【００１８】
この発明によれば、効率的に形成されているので、より安価なフレキシブル回路基板を提供することができる。
【００１９】
本発明の電気光学装置は、前述に記載のフレキシブル回路基板を備えていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、より安価なフレキシブル回路基板を備えているので、より安価な電気光学装置を提供することができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、前述に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、より安価な電気光学装置を備えているので、より安価な電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の基体の製造方法について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。なお、本発明の特徴的な製造方法について説明する前に、基体、材料変質部の形成方法、について説明する。
＜基体＞
【００２４】
本発明に用いうる基体は、その材料に樹脂材料（主に、高分子材料）を用いることができる。例えばポリイミド、ペット、ポリカーボネート、アクリルなど各種の樹脂材料を用いることができる。また、これら樹脂材料を用いた基板の表面に、半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などの下地膜が形成されたものを基板として用いてもよい。なお、ここでは、樹脂材料として下地膜を備えていないポリイミドを用いた。
＜材料変質部の形成方法＞
【００２５】
レーザ光を照射して基体に材料変質部を形成する方法について説明する。
【００２６】
図１は、レーザ光による改質層としての材料変質部の形成方法を説明するための説明図である。
【００２７】
図１において、基体としての基板４の内部にレーザ光５を集光して照射させて、スキャン方向Ｘ（分割方向）に、レーザ光５をスキャンする。レーザ光５は集光素子としてのレンズ６で集光されるから、基板４の内部に焦点を合わせることができる。スキャン方向Ｘ（分割方向）に、レーザ光５をスキャンさせると、基板４の内部に材料変質部７を形成できる。なお、レーザ光５のスキャン方向Ｘにおける移動速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃである。基板４の厚さは約２００μｍである。
【００２８】
また、レーザ光５を１回スキャンさせるだけでは、改質層としての材料変質部７のできる量が数十μｍであるので、基板４の深さ方向全域に材料変質部７を形成するためには、レーザ光５を何回かスキャン方向Ｘ（分割方向）にスキャンさせる必要がある。そして、レーザ光５をスキャンさせるごとに、集光素子としてのレンズ６の焦点位置を基板４の下面から上面に向かって上昇させる。ここで、基板４の下面から上面に向けてレーザ光５の焦点位置を上昇させるのは、先に形成された材料変質部７によってレーザ光５が散乱してしまい、基板４の深さ方向全域にわたって材料変質部７を形成することができなくなることを避けるためである。
【００２９】
（実施形態）
本実施形態では、樹脂材料の基体にレーザ光を照射させて、基体の内部に材料変質部を形成し、応力を外部から加えて基体を切断・分割して分割片を形成する製造方法について説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態における基体を切断・分割して分割片を形成する製造方法を示す図であり、同図（ａ）は、材料変質部の形成過程を示す図であり、同図（ｂ）は、応力を加える状態を示す図であり、同図（ｃ）は、分割片を示す図である。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、基体としての基板４は、その材料が樹脂材料であり、ポリイミドである。
【００３２】
レーザ光５は、集光素子としてのレンズ６で集光され、集光素子としてのレンズ６で集光されたレーザ光５を基板４の下面側に焦点位置が合うように照射する。なお、照射されたレーザ光５は、基板４の深さ方向全域で焦点位置が合うように配置されている。そして、集光点を徐々に基板４の上面側に移動させながらレーザ光５を照射していく。そして、多光子吸収という現象を利用することにより、基板４の深さ方向全域に改質層としての材料変質部７を形成する。
【００３３】
なお、レーザ光５の詳細な条件は以下のとおりである。使用するレーザ光源は、半導体レーザを励起するものである。レーザ媒質：Ｎｄ:ＹＡＧ。レーザ波長：１０６４ｎｍ。レーザ光スポット断面積：３．１４×１０-8ｃｍ2。発振形態：Ｑスイッチパルス。繰り返し周波数：１００ＫＨｚ。パルス幅：３０ｎｓ。出力：２０μＪ／パルス。レーザ光品質：ＴＥＭ00。偏光特性：直線偏光（Ｃ）。集光用レンズ倍率：５０倍。ＮＡ：０．５５。レーザ光波長に対する透過率：６０％（Ｄ）。移動速度：１００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３４】
また、使用するＹＡＧレーザのレーザ波長は、１０６４ｎｍにこだわることはなく、例えば第２高調波を用いてもよい。第２高調波のレーザ波長は、５３２ｎｍである。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、基板４の上面側から基板４に対して応力Ｆを加える。基板４の外部から応力Ｆを加える方法としては、例えば切断予定ラインに沿って基板４に曲げや、せん断応力を加えることである。また、基板４に温度差を与えることによって熱応力を発生させることもできる。なお、基板４の厚さがより薄いような場合には、材料変質部７を形成することにより、基板４は、材料変質部７に沿って自然に割れることがある。
【００３６】
図２（ｃ）に示すように、基板４を分割して分割片Ｑを形成する。材料変質部７を有する基板４に対して外部から応力Ｆを加えると、分割片Ｑを簡単に形成することができる。
【００３７】
なお、レーザ光５を基板４に照射して基板４の切断予定ラインに沿って材料変質部７を形成してから基板４を切断・分割するので、切断時の切りくずを発生させることがない。例えば炭酸ガスレーザで切断するときのような、デブリと呼ばれる加工クズが発生することはない。そして、レーザ光５を集光素子としてのレンズ６で集光させてから基板４に照射して切断・分割する方法なので、炭酸ガスレーザで切断するときのような分割に必要な切断幅を必要としない。切断幅が必要なくなるので、一枚の基板４から分割片Ｑの取り個数を増加させることができる。結果的に、材料の節約をすることができるので、生産性を向上することができる。
【００３８】
図３は、本実施形態におけるテープ状基板を切断・分割して配線基板を形成する製造方法を示す図である。
【００３９】
図３に示すように、基板４は、複数のスプロケットホール１２、複数のリード２０、半導体チップ３０、などで概略構成されている。基板４は、テープ状であり、その端部には複数のスプロケットホール１２が形成されている。なお、基板４の厚みは、その材質により決まることが多いが、特に限定されるものではない。
【００４０】
基板４は、複数のリード２０を有しており、リード２０の材料は、銅（Ｃｕ）、クローム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタンタングステン（Ｔｉ−Ｗ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちのいずれかを積層して、あるいはいずれかの一層で形成してもよい。例えば、スパッタリング等によってリード２０を形成してもよいし、無電解メッキでリード２０を形成するアディティブ法を適用してもよい。
【００４１】
基板４には複数の半導体チップ３０が搭載されている。半導体チップ３０には集積回路が形成されており、半導体チップ３０の平面形状は一般的には矩形状であるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
基板４の構成は、以上のようであって、以下に基板４から配線基板１０を取り出す製造方法について説明する。
【００４３】
図３において、基板４の切断予定ラインＬに沿って材料変質部７を形成し、外部から応力を基板４に加えて基板４を切断・分割することによって、配線基板１０を得る。ここで、切断予定ラインＬに沿って材料変質部７を形成する方法や、切断・分割方法は、図２に示す製造方法による。そして、基板４を切断・分割することによって、配線基板１０が得られる。得られた配線基板１０は、複数のリード２０と、半導体チップ３０とを備えている。
【００４４】
図４は、本実施形態におけるテープ状基板の搬送方法を説明するための説明図である。
【００４５】
図４に示すように、リールＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が、４箇所に配置されており、これらリールＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が、テープ状の基板４を支持している。そして、スプロケットホール１２（図３参照）にスプロケット（図示省略）をはめ合わせて、テープ状の基板４をリール・トゥ・リールにより矢印の方向に搬送することができる。
【００４６】
ここで、図２および図３に示す方法で、基板４から一つ目の配線基板１０を取り出すことができたら、基板４を矢印の方向に搬送させる。そして、二つ目の配線基板１０を取り出すための準備ができる。次に、二つ目の配線基板１０を取り出すことができたら、基板４を矢印の方向に搬送させる。そして、三つ目の配線基板１０を取り出すための準備ができる。このように配線基板１０の取り出し作業を複数回繰り返すことによって、基板４から複数の配線基板１０を取り出すことができる。
【００４７】
図５は、本実施形態における電気光学装置を示す図である。
【００４８】
図５に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置１００は、半導体チップ３０を備えた配線基板１０、回路基板１０１とで概略構成されている。回路基板１０１には、上述した配線基板１０が電気的に接続されている。配線基板１０は、電気光学装置としての液晶表示装置１００に用いられ、電気光学装置としての液晶表示装置１００は、例えば、液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置、エレクトロルミネセンスディスプレイ装置などであって、電気光学物質（液晶・放電ガス・発光材料など）を有する。また、配線基板１０のその他の用途としては、インクジェットヘッド、腕時計、ＮＯＴＥ―ＰＣ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、電子ペーパなどを構成する部品の一つとして好適に用いられる。
【００４９】
図６は、本実施形態における電子機器を示す図である。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯電話２００は、上述した液晶表示装置１００を表示手段として搭載している。携帯電話２００は、表示部２０１を備えている。このように本発明に係る電子機器としての携帯電話２００は、簡単に切断・分割することが可能な電気光学装置としての液晶表示装置１００を備えることができるので、生産効率の良好な電子機器としての携帯電話２００を提供できる。また、電子機器としては、携帯電話２００にこだわることはなく、例えばプリンタ、腕時計、ＮＯＴＥ―ＰＣ、ＰＤＡ、電子ペーパ、と呼ばれる携帯型情報機器、携帯端末機器、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、モニタ直視型のデジタルビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機等々の画像表示手段として好適に用いることができる。このようにすれば、電気光学装置としての液晶表示装置１００の用途は広がり、いろいろな電子機器を提供できる。
【００５１】
以上のような実施形態では、以下の効果が得られる。
【００５２】
（１）基体としての基板４が樹脂材料であっても、基板４にレーザ光５を照射させることで基板４に材料変質部７を形成することができる。そこで、基板４に外部から応力Ｆを加えることで、材料変質部７に沿って基板４を切断・分割することができるから、切断幅を必要としないで分割片Ｑを形成することができる。切断幅がなくなれば、取り個数を向上させることができる。しかも、切断・分割時に異物が発生しない製造方法なので、異物付着による品質の低下を防止することが可能である。
（２）基板４にレーザ光５を集光素子としてのレンズ６で集光して照射させると、基板４がレーザ光５を透過することができる樹脂材料であるから、基板４がレーザ光５を吸収することができるので、基板４の所定の位置に材料変質部７を形成することが簡単にできる。
（３）ＹＡＧレーザの基本波を基板４に照射させると、ＹＡＧレーザの基本波が、樹脂材料に対して透過性を有している波長なので、基体４の所定の位置に材料変質部７を形成することが簡単にできる。
（４）レーザ光５を回折光学素子６により複数のビームに分岐させることで、ビームが分割されるから、分割されたビームを基体４に照射することによって、基体４に材料変質部７を複数形成できる。材料変質部７を複数形成できれば、短時間で基体４を切断・分割して、分割片Ｑを形成できる。
（５）基体４に応力Ｆを加えるだけで基体４を切断・分割することができるので、分割片Ｑを簡単に形成することができる。
（６）品質を維持しながら、かつ、効率的に切断・分割することができるので、より安価なフレキシブル回路基板としての配線基板１０を提供することができる。
（７）より安価なフレキシブル回路基板としての配線基板１０を備えているので、より安価な電気光学装置としての液晶表示装置１００を提供することができる。
（８）より安価な電気光学装置としての液晶表示装置１００を備えているので、より安価な電子機器としての携帯電話２００を提供することができる。
【００５３】
以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造および形状に設定できる。
【００５４】
（変形例１）前述の実施形態で、レーザ光５の集光方法として、基板４の厚さ方向に集光点を移動させながら集光して照射させたが、これに限らない。例えば図７に示すように、発散角の異なる複数のレーザ光５を集光素子としてのレンズ６により集光して照射してもかまわない。このようにすれば、実施形態と同様の効果が得られる他に、材料変質部７の形成にかかる時間を短縮することができるから、加工効率を向上することが可能となる。
【００５５】
（変形例２）前述の実施形態で、レーザ光５の集光方法として、基板４の厚さ方向に集光点を移動させながら集光して照射させたが、これに限らない。例えば図８に示すように、レーザ光５を回折光学素子である集光素子としてのレンズ６により複数のビームに分岐して多点同時に照射してもかまわない。このようにすれば、実施形態と同様の効果が得られる他に、材料変質部７の形成にかかる時間を短縮することができるから、加工効率を向上することが可能となる。
【００５６】
（変形例３）前述の実施形態で、改質層としての材料変質部７は、基板４の深さ方向全域に形成されていることが望ましいが、これに限らない。例えば基板４に小さな応力Ｆを加えて分割できる程度の深さに形成されていてもよい。このようにしても、基板４を切断・分割して分割片Ｑを形成することができるから、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５７】
（変形例４）前述の実施形態で、改質層としての材料変質部７を形成してから基板４に外部から応力Ｆを加えて、基板４を切断・分割して分割片Ｑを形成したが、これに限らない。例えば基板４に応力Ｆを加えながら材料変質部７を形成してもよい。このようにしても、基板４を切断・分割して分割片Ｑを形成することができるから、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】レーザ光による改質層としての材料変質部の形成方法を説明するための説明図。
【図２】本実施形態における基体を切断・分割して分割片を形成する製造方法を示す図であり、同図（ａ）は、材料変質部の形成過程を示す図であり、同図（ｂ）は、応力を加える状態を示す図であり、同図（ｃ）は、分割片を示す図。
【図３】本実施形態におけるテープ状基板を切断・分割して配線基板を形成する製造方法を示す図。
【図４】テープ状基板の搬送方法を説明するための説明図。
【図５】電気光学装置を示す図。
【図６】電子機器を示す図。
【図７】変形例１における発散角の異なる複数のレーザ光を集光素子により集光して照射する例を示す図。
【図８】変形例２におけるレーザ光を回折光学素子により複数のビームに分岐して多点同時に照射する例を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
４…基体としての基板、５…レーザ光、６…集光素子としてのレンズ、７…改質層としての材料変質部、１０…フレキシブル回路基板としての配線基板、１００…電気光学装置としての液晶表示装置、２００…電子機器としての携帯電話、Ｆ…応力、Ｑ…分割片。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007190596.tif 000007
【図６】
2007190596.tif 000008
【図７】
2007190596.tif 000009
【図８】
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