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発明の名称 プラズマクリーニング装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−168497(P2001−168497A)
公開日 平成13年6月22日(2001.6.22)
出願番号 特願平11−348406
出願日 平成11年12月8日(1999.12.8)
代理人 【識別番号】100080687
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 順三 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3B116
5E317
5E343
5F004
【Fターム(参考)】
3B116 AA02 AB42 BC01 
5E317 AA24 BB02 BB03 CD27 CD32 GG16
5E343 AA15 AA16 AA17 AA18 EE08 EE32 FF23 GG11
5F004 AA09 AA14 AA16 BA04 BB13 BB25 DB00
発明者 苅谷 隆
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 電気的に接地された第1電極と、高周波電流が印加されると共にクリーニングされるべき樹脂材料が載置される第2電極とが、反応ガスが封入されたチャンバー内に配置されてなるプラズマクリーニング装置において、上記第2電極を冷却する手段を設けるとともに、その第2電極上に前記樹脂材料が受けた熱を効率的に第2電極へ放熱させる手段を設けてなることを特徴とするプラズマクリーニング装置。
【請求項2】 上記放熱手段は、金属粒子を含むシリコン樹脂から形成されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマクリーニング装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板等の樹脂材料に形成された開口内の樹脂残滓を除去するに好適なプラズマクリーニング装置を提案する。
【0002】
【従来の技術】近年、IVH構造を有する高密度多層プリント配線板の提案が製造に好適で、上下に隣接するビアホール間の電気的接続を確実に行うことができる優れた層間接続信頼性を有する片面回路基板が提案されている。たとえば、絶縁性基材の一方の面に導体回路を有し、この絶縁性基材の他方の面から導体回路に達する開口が形成され、その開口には導電性物質が充填されてなる片面回路基板がそれである。
【0003】このような片面回路基板を用いて多層プリント配線板を製造する場合には、絶縁性基材上に樹脂接着剤によって貼付けられた銅箔面にエッチング処理等を施して導体回路を形成し、その反対側の基材表面から導体回路に達する開口をレーザ照射によって形成し、さらに、その開口内に導電性物質を充填してビアホールを形成したものを基本単位として、これらの複数枚を樹脂接着剤層を介して積層した後、一括して加熱プレスすることによってIVH構造を有する多層プリント配線板が製造される。このような多層プリント配線板およびその製造方法は、たとえば、本願と同じ出願人によって提案された特願平第7−139878号に記載されている。
【0004】上記多層プリント配線板用回路基板の製造に際して、絶縁性基材の表面から導体回路に達するようなビアホール形成用の開口は、適切なレーザ照射条件の下で、非常に正確にしかも短時間で形成することができる。このようなレーザ加工によって開口を形成する場合には、開口の内部壁にスミア(残滓)が残ってしまうので、開口形成後に、過マンガン酸カリウム、クロム酸等の酸化剤や他の化学薬品によるウエット処理や、プラズマ装置やUVオゾン装置を用いたドライ処理等によってスミア除去を行うことが必要である。
【0005】上記ドライ処理は、ウエット処理に比べると、強力な酸化剤を使用する必要がなく環境にやさしい処理であること、設備スペースが小さくて済むこと、製造量に従って設備をスケールアップし易く、投資効率が良いこと等の長所があるので、デスミア処理技術として多用されはじめている。
【0006】しかしながら、上記回路基板の製造プロセスにおいて、プラズマクリーニング装置を用いてデスミア処理を行う場合には、高温のプラズマ雰囲気内で基板が加熱されるので、絶縁基材に銅箔を貼り付ける接着剤、たとえばBステージエポキシ接着剤が軟化して開口形状が歪んだり、レーザ加工の際に絶縁基材表面に貼り付けるPETフィルムの粘着剤が軟化して基材から剥離してしまうという問題があった。
【0007】本発明の主たる目的は、多層プリント配線板用回路基板の製造プロセスにおいて使用される耐熱温度が比較的低いBステージエポキシ接着剤やPETフィルムなどに熱的損傷を与えることなく、効果的にデスミア処理を行うことができるプラズマクリーニング装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上掲の目的を実現するために鋭意研究した結果、反応ガスが封入されたチャンバー内で基板を載置する電極を冷却する手段を設けることにより、プラズマ雰囲気中の基板の温度を樹脂接着剤等の軟化温度よりも低くすることができることを知見し、以下の内容を要旨構成とする本発明に想到した。
【0009】すなわち、本発明にかかるプラズマクリーニング装置は、電気的に接地された第1電極と、高周波電流が印加されると共にクリーニングされるべき樹脂材料が載置される第2電極とが、反応ガスが封入されたチャンバー内に配置されてなるプラズマクリーニング装置において、上記第2電極を冷却する手段を設けるとともに、上記第2電極上には樹脂材料が受けた熱を効率的に第2電極へ放熱する手段を設けてなることを特徴とする。上記放熱手段は、金属粉を含んだシリコン樹脂から形成されることが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明にかかるプラズマクリーニング装置は、回路基板等の樹脂材料を載置する電極を冷却する手段と、樹脂材料が受けた熱をその電極に効率的に放熱する手段とを具えることが特徴である。かかる構成によれば、樹脂材料が載置された電極を冷却することによって、電極および電極を囲む樹脂材料周辺のプラズマ雰囲気温度を調整することができ、しかも樹脂材料が受けた熱は効率良く電極に放熱されるので、樹脂材料に貼付けられた樹脂接着剤や保護フィルムの温度は、その軟化温度よりも低い温度に保持されるとともに、樹脂材料に形成された開口内の残滓は、その低いプラズマ雰囲気温度によって十分に除去され得る。
【0011】上記樹脂材料が受けた熱を電極に効率的に放熱する手段としては、金属粉を含むゲル状のシリコン樹脂からなる熱伝導性シートが望ましく、その熱伝導率は1.0〜5.0W/m・℃、厚みは、熱伝導率や樹脂材料の種類等との関連で決められるが、0.1〜5.0mmの範囲が好ましい。その理由は、0.1mm未満では、シート自体の強度がなく、破れ易いからであり、5.0mmを超えると放熱効率が低下し、基板等の樹脂材料の冷却が不十分となるからである。
【0012】本発明にかかるプラズマクリーニング装置を用いて、効果的にデスミア処理を行うことができる樹脂材料としては、たとえば、ガラス布−エポキシ樹脂基材、ガラス布−ビスマレイミドトリアジン樹脂基材、ガラス布−ポリフェニレンエーテル樹脂基材、アラミド不織布−エポキシ樹脂基材、アラミド不織布−ポリイミド樹脂基材等のレーザ加工が可能な硬質樹脂基材からなる絶縁性基材が挙げられ、ガラス布やアラミド不織布を含まない樹脂基材であっても使用可能である。
【0013】以下、本発明にかかるプラズマクリーニング装置の実施形態について、添付図面を参照にして説明する。図1は、本発明にかかるプラズマクリーニング装置の一実施形態を示す概略断面図であり、10は減圧された雰囲気を形成するためのチャンバーであり、12はチャンバー10の上部に水平に保持され、かつ電気的に接地される第1電極、14は第1電極12と平行に対面し、高周波電源16により高周波電流が印加される第2電極である。
【0014】これらの電極12および14は、電極面積が600×500mmの平板電極に構成され、高周波電源16から供給される出力は500Wであるように構成される。
【0015】第2電極14の上面には、点線で示すようなデスミアされるべき樹脂材料としての回路基板18が受けた熱を第2電極14に効率的に放熱する手段としての、金属粉を含んだゲル状シリコン樹脂からなる熱伝導性シート20が載置されている。このシリコン樹脂シート20は、厚さが約1mm、比重が2.5(25℃)、硬さが44、熱伝導率が1.05W/m・℃のものを使用した。
【0016】また第2電極14の内部には、冷却手段としての水冷管22が配置され、チャンバー10の外側に設置した給水ポンプ(図示を省略)を駆動することによって、図1の矢印で示す方向に冷却水が送られ、水冷管22内を冷却水が循環するようになっている。この実施態様では、管路内に冷却水を循環させて第2電極14の温度を低下させるが、冷却水に限られず、空冷方式でも可能であり、また適切な冷媒を循環させる方式でもよい。
【0017】このような冷却手段によって、第2電極14は常時冷却されるとともに、第2電極14周辺の減圧雰囲気内の温度も低下するようになっており、その結果、シリコン樹脂シート20を介して第2電極14上に載置される基板等の樹脂材料18の温度も、その樹脂材料18に含まれる樹脂接着剤を軟化させるような温度未満の比較的低い温度に保持されるようになっている。
【0018】なお、実際にデスミア処理を行う際には、チャンバー内に反応ガスが供給されると同時に、適切な真空ポンプ(図示を省略する)、たとえば、ロータリーポンプによってチャンバー内を所定の真空度になるまで減圧し、その後プラズマクリーニングを行う。
【0019】次に、この実施形態におけるプラズマクリーニング装置の作用について説明する。まず、第2電極14上のシリコン樹脂シート20表面に、レーザ加工等によって開口が形成された樹脂基板18を載置した後、チャンバー10を閉鎖して樹脂材料18を外気から隔離する。次いで、給水ポンプを作動させ、冷却管22内に冷却水を循環させて第2電極14を冷却する。
【0020】さらに、図示を省略した真空ポンプを駆動させて、チャンバー内の真空度が7.3×10Paになるまで減圧して、反応ガスとしてOとCFとの混合ガス(混合比はO:CF=70:30)をチャンバー内に導入する。そして、反応ガスの圧力が所定値となったところで、高周波電源16を駆動して、第2電極14に高周波電流を印加する。
【0021】この高周波電流の印加によって、第1電極12と第2電極14との間にプラズマが発生し、チャンバー内の温度を樹脂材料18に含まれる樹脂接着剤等の軟化温度未満とすることができるので、接着剤等が軟化することなしに、樹脂材料18に形成された開口内に残留する樹脂残滓が効果的に除去される。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマクリーニング装置によれば、プラズマ装置の電極が適切に冷却され、その電極上に載置する樹脂材料が受けた熱が効率良く電極から放熱されるので、回路基板等の樹脂材料に含まれる耐熱温度が比較的低いBステージエポキシ接着剤やPETフィルムなどに熱的損傷を与えることなく、回路基板に形成された開口内に残留する樹脂残滓を効果的に除去することができる。




 

 


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