专利名称：薄膜剥离装置和制造线路板的方法
技术领域：
本发明涉及薄膜剥离装置，该装置用于从绝缘材料和关联的载体薄膜结合于其上的底板剥离载体薄膜，还涉及制造线路板的方法，该方法包括从绝缘材料和关联的载体薄膜结合于其上的底板剥离载体薄膜的步骤。
背景技术：
通常，制造积层多层线路板的方法包括将绝缘材料结合至底板表面的步骤。其例子包括将光致抗蚀剂薄膜层压在底板表面上和将由光敏性或热固性绝缘材料形成的层间薄膜层压在底板表面上。通常，上述绝缘材料的外表面上覆盖有由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的载体薄膜。因此，为了对所结合的绝缘材料进行处理，必须提前将载体薄膜从绝缘材料表面剥离。
推荐的用于剥离这种载体薄膜的方法包括一种方法是，用粘性部件例如粘性辊接触载体薄膜，并在这种状态下剥离载体薄膜，又一种方法是，向载体薄膜与绝缘材料之间的空隙注入空气，并通过该空气的作用力将载体薄膜剥离。
另一种推荐的用于剥离载体薄膜的方法中，在载体薄膜的周边部位中形成这样一个部位(剥离起始部位)，在该部位处，载体薄膜从绝缘材料上翘起，而且，从该剥离起始部位将载体薄膜剥离。一种推荐的用于形成这种剥离起始部位的方法中，让滚花筒在滚动的同时沿着载体薄膜的表面方向运动，从而破坏载体薄膜并因此形成剥离起始部位(例如，详见专利文献1)。另一种推荐的用于形成这种剥离起始部位的方法中，薄膜压件沿着载体薄膜的表面方向运动以使该载体薄膜翘起，并因此形成剥离起始部位(例如，详见专利文献2)。
[专利文献1]日本专利申请(公开)No.2000-86080(图1，等等)。
[专利文献2]日本专利申请(公开)No.H10-324454(图2，等等)。
但是，对于使用了粘性部件或空气的情况(即，其中没有形成剥离起始部位的情况)，在整个载体薄膜紧密地粘附于绝缘材料的状态下将载体薄膜剥离。这种情况下，由于必须克服作用于载体薄膜与绝缘材料之间的粘附力才能剥离载体薄膜，所以剥离载体薄膜的成功率低。
同时，对于让滚花筒或薄膜压件沿着载体薄膜表面方向运动的情况，从剥离起始部位将载体薄膜剥离。在该剥离起始部位处，没有粘附力作用于载体薄膜与绝缘材料之间，因此，与没有形成剥离起始部位的情况相比，更可能将载体薄膜剥离。但是，当滚花筒或薄膜压件运动时，如果过大的力作用于载体薄膜上，可能会将载体薄膜从该部位直至相当大范围内撕裂。结果，一部分载体薄膜未能被剥离而残留在绝缘材料上。
此外，如果作用于载体薄膜的力过强，绝缘材料和/或底板遭受损坏的可能性会变高，导致产量下降。而且，绝缘材料是由易碎材料形成的，其仅仅遭受轻微的损坏就会完全毁坏。因此，一部分绝缘材料毁坏而产生碎片的可能性很高。另外，如果这些碎片附着于绝缘材料，该绝缘材料的厚度就变得不均匀，而这正是导致产量降低的一个原因。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种薄膜剥离装置以及制造线路板的方法。该装置和方法剥离载体薄膜的成功率很高，并能维持较高的产量。
通过提供一种薄膜剥离装置来实现本发明的上述目的，该薄膜剥离装置用于从绝缘材料和载体薄膜结合于其上的底板剥离载体薄膜，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料那一侧，该装置包括用于支撑底板的底板支撑部件；具有用于刺穿载体薄膜的周边部位以形成通孔之尖端锋利部件的穿孔夹具；夹具驱动部件，用于驱动穿孔夹具，从而利用尖端锋利部件刺穿载体薄膜；以及剥离部件，用于从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜。特别地，优选针或类似物作为所述的尖端锋利部件。
相应地，该薄膜剥离装置中，在剥离载体薄膜之前，驱动穿孔夹具以利用尖端锋利部件例如针刺穿载体薄膜从而形成通孔。当该尖端锋利部件载体薄膜脱离时，可以在通孔的周围形成气穴。因为没有粘附力作用于绝缘材料与载体薄膜形成有气穴的那个部位之间，薄膜剥离部件能够容易地从气穴开始剥离载体薄膜。所以，与未形成通孔的情况相比，能以更高的成功率剥离载体薄膜。
另外，不是通过让尖端锋利部件例如针沿着载体薄膜的表面方向运动，而是通过驱动穿孔夹具，从而利用所述尖端锋利部件刺穿载体薄膜来形成通孔。因此，减小了绝缘材料或底板被尖端锋利部件例如针损坏的面积，并且能抑制产量的降低。此外，因为绝缘材料的损坏程度减小了，就能抑制由于部分绝缘材料损坏而产生碎片。所以，就能够抑制由于这种碎片对绝缘材料的不良影响所导致的产量降低。
所述尖端锋利部件指的是其尖端具有锋利形状的部件。该部件的具体例子包括针和例如刀等切削工具或刀具。即，该部件总体上可以是棒状或片状的形状，只要其尖端具有锋利的形状即可。与不具有锋利的尖端的部件相比，具有锋利的尖端的部件可以更大程度地将压力集中于该尖端端部，并且能够只用相对很小的力形成所述通孔。特别地，最优选的尖端锋利部件是针，其可以进一步减小绝缘材料和底板遭受损坏的面积。
优选用来形成载体薄膜的示例性材料包括具有挠性的树脂和纸。这些材料中，优选的材料是，不会损坏所述绝缘材料、便宜而且即使做成薄的形状时也很有强度。特别地，从易于再利用的观点来说，可优选树脂和纸。可用来作为载体薄膜的树脂材料的具体例子包括PET树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)、EP树脂(环氧树脂)和PI树脂(聚酰亚胺树脂)。
例如，绝缘材料和关联的载体薄膜可以通过将液体绝缘材料施加在载体薄膜上的方法来形成。也可以采用将薄膜状的绝缘材料层压到载体薄膜上的方法。
通常，底板由树脂材料或陶瓷材料制成。主要由树脂材料制成的示例性底板包括EP树脂(环氧树脂)底板、PI树脂(聚酰亚胺树脂)底板、BT树脂(双马来酰亚胺三嗪树脂)底板和PPE(聚亚苯醚)底板。另外，也可以采用由复合材料制成的底板，该复合材料包括这些树脂中的一种和玻璃纤维(玻璃纤维机织织物或玻璃纤维无纺织物)或有机纤维例如聚酰胺纤维。或者，也可以采用由树脂-树脂复合材料制成的底板，该复合材料由具有三维网状结构的氟基树脂基质例如开口PTEE形成，其中注入了热固性树脂例如环氧树脂。主要由陶瓷材料制成的示例性底板包括由氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硅或其它合适的陶瓷材料制成的底板。
所述底板适合用于形成具有由绝缘材料形成的绝缘层和关联的载体薄膜的线路板，且半导体器件和其它电子元件被安装在这种线路板上。
优选的是，所述底板支撑部件包括止动件，当夹具驱动部件驱动穿孔夹具时，该止动件将底板保持在所设定的位置。采用这种结构，可以防止底板的位置改变。因此，利用尖端锋利部件例如针刺穿载体薄膜就能在准确的位置上形成通孔。进一步，在尖端锋利部件例如针已到达绝缘材料的状态下，底板的位置不会改变。因此，绝缘材料不会被尖端锋利部件刮伤，几乎不会受到损坏。
所述止动件的例子包括能与底板上表面或下表面接触以定位该底板的止动件，以及能与底板的前端面接触的止动件。但是，优选能与底板的前端面接触的止动件。此种情况下，由于该止动件限制了底板沿表面方向的运动，该底板容易定位。进一步，在定位底板时，这样的止动件不会损坏绝缘材料或底板。
优选的是，所述底板支撑部件包括防偏斜部件，当底板的一部分在重力作用下向下偏斜时可以操作该防偏斜部件，以从其下侧支撑这部分底板。依靠这种构造，夹具驱动部件可以在底板的偏斜已经被校正的状态下利用尖端锋利部件例如针刺穿载体薄膜，从而能以更高的精度在所需位置上形成通孔。
在载体薄膜的周边部位上可形成多个穿透载体薄膜的通孔。所述多个通孔优选形成得沿着载体薄膜的厚度方向(Z轴方向)延伸。
所述通孔的形状可基于载体薄膜的材料、厚度等因素的考虑来自由确定，并由尖端锋利部件例如针的形状所确定。对所述通孔的直径没有特殊的限定。但是，所述通孔的直径优选为不小于0.1mm而不大于1.5mm，更优选为不小于0.5mm而不大于1.0mm。当所述通孔的直径小于0.1mm时，只会形成很小的气穴。这样，从气穴开始的剥离载体薄膜的操作，可能无法进行下去。当所述通孔的直径大于1.5mm时，形成通孔时很可能在该通孔的边缘产生裂纹。
优选的是，将所述多个通孔沿着载体薄膜的前端边缘布置成一行，此行通孔垂直于底板的前进方向排列。如果多行通孔垂直于底板的前进方向排列，就会增大绝缘材料和底板被尖端锋利部件例如针损坏的面积，从而使得用于构造线路板的必不可少的一部分绝缘材料可能会被尖端锋利部件例如针损坏。
特别地，相邻通孔的中心间距优选为不小于1.0mm而不大于10mm，更优选为不小于2.5mm而不大于7.5mm。当该中心间距小于2.5mm时，只有存在气穴的那个部位才能被剥离，增大了载体薄膜其它部分未能被剥离而留在绝缘材料上的可能性。当该中心间距大于7.5mm时，例如，在将胶带施加在有气穴形成的那个部位上然后揭起以剥离载体薄膜的情况下，很难将胶带施加在有气穴形成的整个部位。
作为尖端锋利部件的一个典型例子的针，不需要具有非常高的尺寸精度。这是因为，针用于形成通孔从而形成剥离载体薄膜所必需的气穴。所述针的横截面形状可以是常规的圆形、常规的矩形和常规的三角形。但是，所述针优选具有如普通针一样的常规的圆形横截面。此种情况下，该针的外圆周表面更不容易被绝缘材料卡住，因此，易碎的绝缘材料就不太可能被针损坏。
用作针的材料可基于成本、机械强度等因素的考虑来自由确定。但是，优选使用金属材料。所述金属材料的例子包括高速工具钢(SKH钢，硬度HRC为61-64)，例如SKH51；碳素工具钢(SK钢)，例如SK3和SK5；用于一般结构的轧钢(SS钢)，例如SS400；以及机械构造用碳素钢(SC钢)，例如S50C和S55C。
对所述针的直径没有特殊的限定。但是，所述针的直径优选为不小于0.1mm而不大于1.5mm，更优选为不小于0.5mm而不大于1.0mm。当该直径小于0.1mm时，所述针容易折断。当该直径大于1.5mm时，形成通孔时很可能在载体薄膜内形成裂纹。相邻针的中心间距优选为不小于1.0mm而不大于10mm，更优选为不小于2.5mm而不大于7.5mm。当该中心间距小于2.5mm时，只有有气穴存在的那些部位才能被剥离。因此，增大了载体薄膜其余部分未能被剥离而留在绝缘材料上的可能性。当该中心间距大于7.5mm时，在将胶带施加在有气穴形成的那个部位上然后揭起以剥离载体薄膜的情况下，很难将胶带施加在有气穴形成的整个部位上。
针的伸出量(具体地说，针的伸出量是测量得到的针从针支撑件表面伸出的长度)优选设定为不小于5mm而不大于50mm，更优选为不小于5mm而不大于30mm。如果该伸出量小于5mm，当针刺穿载体薄膜时，针支撑件可能会触及载体薄膜。如果该伸出量大于50mm，当针刺穿载体薄膜时，该针可能会折断。
优选的是，设定所述尖端锋利部件例如针的刺穿深度，使得尖端锋利部件的尖端穿透载体薄膜、到达绝缘材料但未至底板。依靠这种设定，尖端锋利部件例如针刺穿载体薄膜后就能可靠地形成气穴。此外，由于将尖端锋利部件例如针的刺穿深度设定得让该尖端锋利部件的尖端没有到达底板，该尖端锋利部件例如针就不会损坏底板。
让尖端锋利部件例如针移走时，该尖端锋利部件的外圆周表面与载体薄膜之间产生摩擦力，该摩擦力沿着让载体薄膜翘起的方向起作用。而且，与尖端锋利部件的尖端仅仅穿透载体薄膜的情况相比，本发明中，由于尖端锋利部件例如针的刺穿深度设定得使该尖端锋利部件的尖端穿透载体薄膜并到达绝缘材料，摩擦力会更长久地作用于载体薄膜。所以，载体薄膜更有可能翘起，并能形成较大的气穴。
优选的是，穿孔夹具包括可拆卸地支撑多个尖端锋利部件的支撑件和安装在多个尖端锋利部件的底端部的弹性体。具体地说，当所述尖端锋利部件优选为针时，所述穿孔夹具包括可拆卸地支撑多根针的针支撑件和安装在多根针的底端部的弹性体。依靠这种构造，当针已经用坏时，可通过让针脱离针支撑件这一简单操作来将这些针去掉。因此，针替换操作变得更容易。进一步，在使用了能支撑多根针的针支撑件的情况下，即使一根或几根针未能形成通孔，如果其它针成功地形成了通孔，仍可以剥离载体薄膜。因此，能够以较高的成功率剥离载体薄膜。另外，在各根针的伸出量互不相同的情况下，当针接触载体薄膜时，上述伸出量之间的差别可通过弹性体的变形来消减。因此，可让上述多根针以相同的力接触载体薄膜。
当夹具驱动部件利用尖端锋利部件例如针进行刺穿载体薄膜的操作时，该夹具驱动部件可让尖端锋利部件垂直于载体薄膜表面方向前进，或者让尖端锋利部件沿着相对于载体薄膜表面倾斜的方向前进。但是，优选让尖端锋利部件垂直于载体薄膜表面方向前进。此种情况下，所述尖端锋利部件例如针不是沿着载体薄膜的表面方向运动，因此，绝缘材料不会被该尖端锋利部件刮伤。所以，就能进一步减小绝缘材料或底板被尖端锋利部件例如针损坏的面积。
具体地说，在所述尖端锋利部件是针的情况下，所述夹具驱动部件优选通过让针沿轴向前进来实现用针刺穿载体薄膜的操作，并通过沿轴向撤回针来实现让针脱离载体薄膜的操作。此种情况下，针前进以刺穿载体薄膜的方向与针脱离载体薄膜的方向重合。因此，针不太可能被绝缘材料卡住，就能更有效地防止绝缘材料受损。
解决上述问题的另一种手段是制造具有绝缘层的线路板的方法，该方法包括覆盖步骤，将绝缘材料和载体薄膜覆盖在底板上，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料一侧；所述覆盖步骤之后进行的通孔形成步骤，利用尖端锋利部件刺穿载体薄膜的周边部位以形成通孔；以及所述通孔形成步骤之后进行的剥离步骤，从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜，作为绝缘层的绝缘材料留在底板上。特别地，所述线路板可以是具有积层的积层多层线路板，所述积层由交替成层的层间绝缘层和导电层组成，绝缘材料和关联的载体薄膜可用于形成所述的层间绝缘层。特别地，优选针或类似物作为所述的尖端锋利部件。
下面说明制造线路板的方法。
首先，进行覆盖步骤，将绝缘材料和关联的载体薄膜覆盖在底板上。特别地，优选让绝缘材料和关联的载体薄膜盖住底板除了其周边之外的整个表面。
所述覆盖步骤完成之后，传送其上已覆盖了绝缘材料和关联的载体薄膜的底板，然后进行通孔形成步骤。具体地说，驱动穿孔夹具以让尖端锋利部件例如针从撤回位置沿轴向前进至使用位置，从而利用该尖端锋利部件刺穿载体薄膜的周边部位。结果，在载体薄膜的周边部位形成通孔。此后，当尖端锋利部件移动至撤回位置时，在所述通孔的周围形成气穴，且所述尖端锋利部件脱离载体薄膜的周边部位。
所述通孔形成步骤完成之后，进行剥离步骤。具体地说，从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜，而作为绝缘层的绝缘材料留在底板上。优选的是，在所述覆盖步骤与所述剥离步骤之间进行胶带施加步骤，以将胶带施加在载体薄膜有气穴存在的那个部位上；而且，在剥离步骤中，通过让所述胶带翘起以剥离载体薄膜。本发明中，在通孔形成步骤之后进行胶带施加步骤，在胶带施加步骤之后进行剥离步骤。这种情况下，通过抓紧并拉动胶带能够容易地剥离载体薄膜。进一步，因为该剥离步骤中没有热作用于载体薄膜，就能防止绝缘材料的劣化(例如，热固化)。而且，优选由用于接收载体薄膜的薄膜接纳装置来接收所述胶带。结果，将载体薄膜完整地剥离，且作为线路板的绝缘层的绝缘材料留在底板上。进一步，当以筒形形式接收胶带时，可减小浪费量。
所述胶带施加步骤可以在通孔形成步骤之前进行。即，上述方法可以这样修改在覆盖步骤之后进行胶带施加步骤；胶带施加步骤之后，进行通孔形成步骤以利用针刺穿施加了胶带的部位从而形成通孔；以及在通孔形成步骤之后进行剥离步骤。
按照这些制造方法，能以高的成功率剥离载体薄膜。因此，就能有效率地制造前述的线路板。
图1示出的是按照本发明一个实施例的薄膜剥离装置的示意图；[43]图2示出的是薄膜刺穿部件的主视图；[44]图3示出的是薄膜刺穿部件的侧视图；[45]图4示出的是穿孔夹具的剖视图；[46]图5示出的是层间绝缘薄膜和关联的载体薄膜与之相结合的底板的主要部分顶视图；[47]图6示出的是利用针刺穿载体薄膜之前的状态下的主要部分剖视图；[48]图7示出的是利用针刺穿载体薄膜的状态下的主要部分剖视图；[49]图8示出的是让针脱离载体薄膜之后的状态下的主要部分剖视图；[50]图9示出的是按照另一实施例的穿孔夹具的主要部分主视图；[51]图10示出的是沿图9中A-A线的剖视图；[52]图11示出的是按照又一实施例的穿孔夹具的主要部分主视图；[53]图12示出的是沿图11中B-B线的剖视图；[54]图13示出的是按照再一实施例的穿孔夹具的主要部分主视图；[55]图14示出的是沿图13中C-C线的剖视图；[56]图15示出的是按照另外一实施例的穿孔夹具的主要部分主视图； 图16示出的是沿图15中D-D线的剖视图。
用于表示附图中各个结构特征的附图标记包括1 薄膜剥离装置4 作为剥离部件的薄膜剥离部件12 载体薄膜14 作为绝缘材料的层间绝缘薄膜15 底板16 通孔17 气穴23 作为夹具驱动部件的气缸31 胶带41 底板支撑部件42 作为防偏斜部件的防偏斜轮49 止动件51 穿孔夹具52 作为弹性体的橡胶部件54 针支撑件57 作为尖端锋利部件的针110，120，130，140 作为尖端锋利部件的刀具体实施方式
[59]下面参照图1-8说明本发明一个实施例的用于线路板制造的薄膜剥离装置。但是，本发明不限于此。
图1示出了本实施例的整个薄膜剥离装置1。该薄膜剥离装置1包括薄膜刺穿部件2、薄膜剥离部件4(剥离部件)和底板送出部件3。薄膜刺穿部件2在载体薄膜12中形成通孔16，所述载体薄膜12附着在与底板15相结合的层间绝缘薄膜14(绝缘材料)上(见图7)，然后将底板15传送给薄膜剥离部件4。薄膜剥离部件4将载体薄膜12从底板15上剥离，然后将底板15传送给底板送出部件3。底板送出部件3主要包括多个橡胶轮6。底板送出部件3将已经经历了由薄膜剥离部件4实施的剥离操作的底板15运送出薄膜剥离装置1之外。利用薄膜剥离装置1，通过在底板15上形成积层来制造积层多层线路板。特别地，通过让层间绝缘层(绝缘层)和导电层交替成层来得到所述的积层。
图5和6示出了即将经历由薄膜剥离装置1实施的剥离操作的底板15。所述底板15是用在积层多层线路板中的核心底板，也可以是在该底板的相反表面上形成有导电层的底板。尺寸略小于底板15的层间绝缘薄膜14结合在底板15的上表面(主表面)上。例如，层间绝缘薄膜14由热固性环氧树脂形成。层间绝缘薄膜14结合于底板15的主表面，因此覆盖住其除了周边部位之外的主表面。本实施例中，底板15前端与层间绝缘薄膜14前端之间的距离设定为大约4mm。进一步，层间绝缘薄膜14的上表面由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的载体薄膜12保护。在载体薄膜12的周边部位的前端部形成多个通孔16。本实施例中，通孔16的直径设定为大约1.0mm，相邻通孔16的中心间距设定为大约6mm。所述通孔16与底板15前端的距离设定为大约6mm。特别地，所述通孔16沿着载体薄膜12前端的边缘部位13排成一行。只形成一行通孔16，该行通孔垂直于底板15的前进方向排列。这些通孔16的位置对应于薄膜刺穿部件2的针57的位置。
如图2和3所示，薄膜刺穿部件2包括用于支撑底板15的底板支撑部件41。底板支撑部件41包括支撑座45，且在支撑座45的相反端部(图2中的左手和右手端部)设置有支撑柱46。成对的底板支撑轮44可旋转地设置在各自的支撑柱46上。底板支撑轮44从其下侧支撑底板15的相反端部(图2中的左手和右手端部)。
一对止动件移动部件43安装在支撑座45上，位于两个支撑柱46之间。本实施例中，每个止动件移动部件43包括具有可垂直运动的杆部件47的气缸。具有一般为直角C形横截面的机架48(见图3)连接至杆部件47的末端，多个各具有一般为L形横截面的止动件49连接于机架48上部。具体地说，在每个止动件移动部件43上方安装有两个止动件49。当驱动设置在穿孔夹具51上的冲压组件21时，每个止动件49与底板15的前端邻接。因此，限制了底板15在表面方向(图3中的向右方向)上的运动以用于定位。
如图2和3所示，一对防偏斜轮42(防偏斜部件)经由轮固定部50可旋转地设置在机架48上。防偏斜轮42安装在两个止动件移动部件43之间。因此，当底板15的中央部位在重力作用下向下偏斜时，防偏斜轮42从其下侧支撑底板15的中央部位。
进一步，薄膜刺穿部件2具有一对冲压组件21。该冲压组件21固定于上侧的支撑梁22，从而位于对应的止动件移动部件43上方。本实施例中，每个冲压组件21均包括气缸23(夹具驱动部件)和前述的穿孔夹具51，该穿孔夹具51可通过气缸23上下运动。气缸23驱动穿孔夹具51从而利用针57刺穿载体薄膜12。
如图2-4所示，每个穿孔夹具51都是用来通过刺穿载体薄膜12的周边部位以形成前述通孔16的工具。每个穿孔夹具51具有夹具主体53，且针支撑件54通过用于手动紧固的旋钮式螺杆55可拆卸地安装在夹具主体53上。如图4所示，针支撑件54具有支撑件主体56，而且，多根(本实施例中为三根)作为一种尖端锋利部件的针57，被支撑在支撑件主体56的针固定孔中。针57的末端部从支撑件主体56朝着下方的底板15伸出。通过螺栓59将压板58固定于支撑件主体56的底端部。以这种结构，通过螺栓59将多根针57可拆卸地支撑在针支撑件54上。进一步，橡胶部件52安装在位于针57的底端部与压板58之间的针支撑件54内基底部。当所述针57触及载体薄膜12时，橡胶部件52弹性变形，从而让这些针57的尖端处于同一高度。
进一步，薄膜刺穿部件2包括安装在底板15运送路径附近的底板探测传感器(未示出)。当运送的底板15的前端部已到达预定位置时，该底板探测传感器可探测出来。具体地说，所述底板探测传感器探测出载体薄膜12前端的边缘部位13(见图5和6)已到达针57下方的位置。
特别地，薄膜刺穿部件2包括电磁阀(未示出)。当确定边缘部位13已到达针57下方的位置时，通过控制电磁阀，驱动止动件移动部件43，从而让止动件49邻接底板15的前端。
如图2-4和7所示，针57在使用位置(见图7)与撤回位置(见图4)之间垂直运动。当确定边缘部位13已到达针57下方的位置时，通过控制电磁阀，驱动气缸23。因此，气缸23使对应的针57从撤回位置沿轴向前进至使用位置。结果，通过针57的尖端部位实现刺穿边缘部位13的操作，从而在边缘部位13中形成多个通孔16。特别地，设定针57的刺穿深度，使针57的尖端部位穿透载体薄膜12、到达层间绝缘薄膜14但未至底板15(见图7)。随后，气缸23沿轴向撤回针57以使针57运动至撤回位置。此时，实现了让针57脱离载体薄膜12的操作，并在载体薄膜12中形成通孔16的各个位置的周围形成气穴17(见图8)。
如图1所示，薄膜剥离部件4适用于将载体薄膜12从作为起点的气穴17处剥离。该薄膜剥离部件4包括多个轮32、敷带器(未示出)、薄膜撕开轮33以及薄膜接纳轮34。轮32从下侧支撑底板15并将其传送给底板送出部件3。设计敷带器以敷用胶带31，使胶带31粘附于载体薄膜12形成有气穴17的那个部位上以及位于沿着前进方向的不同底板15上载体薄膜12的周边部位上。设置薄膜撕开轮33，使载体薄膜12不会在传送至薄膜剥离部件4的底板15前端处从底板15上翘起。
当胶带31由于绕在薄膜撕开轮33上而被撕下来时，载体薄膜12的前端被薄膜撕开轮33拉动，因此气穴17的容积增大。此时，在边缘部位13中通孔16的位置周围形成的气穴17向外膨胀，即，向边缘部位13那一端膨胀。结果，气穴17膨胀越过边缘部位13的整个宽度，最终，边缘部位13与层间绝缘薄膜14分离开。通过薄膜撕开轮33剥离的那部分载体薄膜12由薄膜接纳轮34接纳。
接下来，说明利用上述薄膜剥离装置1制造积层多层线路板的方法。
首先，利用钻孔机对包铜层压板进行钻孔，这就在包铜层压板的预定位置处预先形成了通孔(未示出)。特别地，可以利用由YAG激光器或二氧化碳激光器实施的激光钻孔在包铜层压板中形成通孔。随后，按照现有技术中已知的方法进行无电镀镀铜和电镀镀铜，从而形成了镀过的通孔。进一步，对包铜层压板的相对表面上的铜箔进行蚀刻，即，通过减去法在第一导电层上形成图案。具体地说，实施无电镀镀铜之后，将所得的无电镀镀铜层作为共有电极并进行电镀镀铜。进一步，压上干膜并让其曝光和显影，从而让干膜形成预定图案。在此状态下，除去电镀镀铜层、无电镀镀铜层以及铜箔的多余部分。此后，剥离干膜，这样就得到底板15，它是具有两面的底板。特别地，底板15可以由半添加方法形成。具体地说，实施无电镀镀铜之后，进行曝光和显影以形成预定图案的镀层抗蚀剂。在这种状态下，将所得的无电镀镀铜层作为普通电极并进行电镀镀铜。此后，溶解并除去抗蚀剂，并通过蚀刻除去无电镀镀铜层的多余部分。结果，得到底板15，它是具有两面的底板。
然后，采用现有技术中众所周知的层压机来实施覆盖步骤，从而将带有载体薄膜12的层间绝缘薄膜14一起层压至底板15的主表面上。
在覆盖步骤之后，其上覆盖有层间绝缘薄膜14和关联的载体薄膜12的底板15被传送给薄膜刺穿部件2。这时，底板15邻接薄膜刺穿部件2中的止动件49并停止。随后，实施通孔形成步骤。具体地说，驱动气缸23使针57从撤回位置(见图4)沿轴向前进至使用位置(见图7)。结果，实现了利用针57刺穿载体薄膜12周边部位的操作，从而在载体薄膜12周边部位的前端部形成多个通孔16。特别地，利用针57刺穿载体薄膜12的操作优选在室温(例如，大约20℃)下进行。这是因为，如果在40℃-50℃的温度下进行刺穿时，层间绝缘薄膜14可能会受热而变形。随后，气缸23沿轴向撤回针57以使针57运动至撤回位置。此时，实现了让针57脱离载体薄膜12的操作，并在载体薄膜12中形成通孔16的各个位置周围形成气穴17(见图8)。
通孔形成步骤完成之后，进行胶带施加步骤。具体地说，驱动止动件移动部件43以降低止动件49，使得止动件49不再与底板15邻接。然后将底板15传送给薄膜剥离部件4。此后，操作敷带器以敷上胶带31，使胶带31粘附于载体薄膜12上形成有气穴17的部位上以及位于沿着前进方向的不同底板15上载体薄膜12的周边部位上(见图1)。
接着，进行剥离步骤，以将载体薄膜12从形成于通孔16周围并作为起始点的气穴17处剥离。具体地说，通过薄膜撕开轮33，将已经敷在有气穴17的部位上的胶带31撕开，使得胶带31翘起，然后将载体薄膜12剥离。结果，作为积层多层线路板的层间绝缘层的层间绝缘薄膜14保留在底板15上。特别地，载体薄膜12被剥离的部分由薄膜接纳轮34接纳以收集起来。进一步，利用底板送出部件3，将已从其上剥离了载体薄膜12的底板15运送出薄膜剥离装置1之外。
此后，对被运送出去的底板15上的层间绝缘薄膜14用激光束钻孔，从而形成在将要形成导孔导体的位置上具有盲孔(vias)的层间绝缘层(层间绝缘层形成步骤)。特别地，层间绝缘薄膜14是由光敏性环氧树脂形成的情况下，具有盲孔的层间绝缘层可以通过将层间绝缘薄膜14曝光和显影来形成。接下来，按照现有技术中已知的方法(例如，半添加方法)进行无电镀镀铜，并进行曝光和显影以形成具有预定图案的镀层抗蚀剂。在此状态下，将所得的无电镀镀铜层作为普通电极并进行电镀镀铜，从而在盲孔中形成导孔导体，且在层间绝缘层上形成镀铜层。此后，溶解并除去抗蚀剂，并通过蚀刻将无电镀镀铜层的多余部分除去。结果，在层间绝缘层上形成第二导电层(导电层形成步骤)。
随后，重复上述的覆盖步骤至导电层形成步骤，由此，层间绝缘层和导电层交替成层。结果，形成积层，并最终完成所需的积层多层线路板。
所以，本实施例具有以下的技术效果。
(1)本实施例的薄膜剥离装置1中，在剥离载体薄膜12之前，驱动穿孔夹具51以利用针57刺穿载体薄膜12，从而形成通孔16。因此，能让载体薄膜12围绕着通孔16的那些部位翘起而形成气穴17(即，剥离起始部位)。因为没有粘附力作用于层间绝缘薄膜14与载体薄膜12形成有气穴17的那些部位之间，薄膜剥离部件4能够很容易地从气穴17开始剥离载体薄膜12。所以，与未形成通孔16的情况相比，能以更高的成功率剥离载体薄膜12。
在未形成通孔16的情况下，不能剥离载体薄膜12亦即剥离失败的几率不小于40％而不大于50％。相比之下，本实施例的情况中，当尝试从480块底板15上剥离载体薄膜12时，未能将载体薄膜12从其上剥离的底板15数量为4。因此，本实施例中剥离失败的几率大约为0.83％，这是非常低的。
另外，薄膜剥离装置1中，不是通过让针57沿着载体薄膜12表面方向运动，而是通过驱动穿孔夹具51以利用针57刺穿载体薄膜12来形成通孔16的。由于针57并不沿着表面方向运动，针57既不会刮擦层间绝缘薄膜14也不会刮擦底板15，减小了层间绝缘薄膜14或底板15遭受损坏的面积。因此，几乎不会生产出有缺陷的产品，而且能抑制产量的降低。因为层间绝缘薄膜14的损坏程度减小了，就能抑制由于一部分层间绝缘薄膜14损坏而产生碎片。所以，就能够抑制由于这种附着于层间绝缘薄膜14并使层间绝缘薄膜14厚度不均匀的碎片而导致的缺陷产品。因此，能抑制产量的降低。
(2)本实施例中，在刺穿操作过程中，针57沿着载体薄膜12的厚度方向运动。因此，即使针57向载体薄膜12施加了很强的力，也能将载体薄膜12的受损面积减为最小(减为仅仅是在通孔16处受损)。这样，在剥离载体薄膜12时，减小了载体薄膜12在通孔16附近直至较大范围内被撕裂的几率。所以，能够减小一部分载体薄膜12未能被剥离而留在层间绝缘薄膜14上的几率。
本发明的实施例可作如下改变。
上述实施例中，设定针57的刺穿深度，使针57的尖端部位穿透载体薄膜12、到达层间绝缘薄膜14但未至底板15。但是，也可以设定针57的刺穿深度，使针57的尖端部位穿透载体薄膜12但未到达层间绝缘薄膜14。
上述实施例中，薄膜剥离装置1用来形成积层多层线路板的层间绝缘层。但是，该薄膜剥离装置1也可以用来形成除了积层多层线路板之外的线路板的绝缘层。
上述实施例的薄膜剥离装置1用来从形成积层多层线路板的层间绝缘层的绝缘材料(层间绝缘薄膜14)上剥离载体薄膜12。但是，该薄膜剥离装置1也可以用来从形成阻焊剂或镀层抗蚀剂的绝缘材料上剥离载体薄膜12。
上述实施例的薄膜剥离装置1中，通过具有直针57的穿孔夹具51形成通孔16。但是，也可以用钩形针代替上述形状的针57。
上述实施例的薄膜剥离装置1中，通过具有针57的穿孔夹具51形成通孔16。但是，所述尖端锋利部件不限于针57，也可以具有下列结构中的任一种结构。图9和10所示的另一实施例中，采用了作为一种类型的尖端锋利部件的刀110(切削工具或刀具)。该刀110具有一个直的切削刃，该切削刃相对于刀的纵向倾斜。此刀110是单刃刀，类似于日本式的厨房用刀。特别地，此刀110可以是使用于所谓的折刃型刀片美工刀中的折刃型刀片，当变钝时，其尖端可以折断从而得到一个新的切削尖端。图11和12所示的又一个实施例中，采用了作为一种类型的尖端锋利部件的刀120。该刀120具有一个直的切削刃，但是不同于刀110的是，该切削刃垂直于刀的纵向延伸。图13和14所示的再一个实施例中，采用了作为另一种类型的尖端锋利部件的刀130。该刀130具有两个直的切削刃，它们均相对于刀的纵向倾斜。图15和16所示的另外一个实施例中，采用了作为另一种类型的尖端锋利部件的刀140。该刀140具有锯齿状的切削刃。此刀140是双刃刀，类似于西方式的厨房用刀。但是，该刀140也可以是单刃类型。同样，刀110、120和130也可以是双刃类型。
当采用各配有一把上述结构的刀110、120、130和140的穿孔夹具51时，仍然可以在载体薄膜12中形成通孔16，并可以在通孔16的周围形成气穴17。
需要进一步理解的是，对于本领域技术人员而言，可以对本发明所给出并说明的细节进行各种修改，这些修改应该落入所附权利要求的精神和范围之内。
权利要求
1.一种薄膜剥离装置，用于从绝缘材料和载体薄膜结合于其上的底板剥离载体薄膜，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料一侧，该薄膜剥离装置包括用于支撑底板的底板支撑部件；具有针的穿孔夹具，该针用于刺穿载体薄膜的周边部位以形成通孔；夹具驱动部件，用于驱动穿孔夹具从而利用针刺穿载体薄膜；以及剥离部件，用于从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜。
2.如权利要求1所述的薄膜剥离装置，其中，所述穿孔夹具包括可拆卸地支撑多根针的针支撑件和安装在该多根针的底端部的弹性体。
3.如权利要求1所述的薄膜剥离装置，其中，设定所述针的刺穿深度，使该针的尖端穿透载体薄膜、到达绝缘材料但未至底板。
4.如权利要求1所述的薄膜剥离装置，其中，所述夹具驱动部件包括让针沿轴向前进以刺穿载体薄膜从而形成通孔的部件，还包括将针沿轴向撤回以让该针脱离载体薄膜从而在通孔周围形成气穴的部件。
5.如权利要求1所述的薄膜剥离装置，其中，所述底板支撑部件包括止动件，用于在夹具驱动部件驱动穿孔夹具时将底板保持在位置确定的状态。
6.如权利要求1所述的薄膜剥离装置，其中，所述底板支撑部件包括防偏斜部件，当底板的一部分在重力作用下向下偏斜时可起作用，用于从其下侧支撑这部分底板。
7.一种制造具有绝缘层的线路板的方法，该方法包括步骤将绝缘材料和载体薄膜覆盖在底板上，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料一侧；所述覆盖步骤之后，利用针刺穿载体薄膜的周边部位从而形成通孔；以及所述通孔形成步骤之后，从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜，作为绝缘层的绝缘材料留在底板上。
8.如权利要求7所述的制造线路板的方法，其中，所述线路板是具有积层的积层多层线路板，该积层由交替成层的层间绝缘层和导电层组成，所述绝缘材料形成这些层间绝缘层。
9.一种用于从绝缘材料和载体薄膜结合于其上的底板上剥离载体薄膜的装置，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料一侧，该装置包括用于支撑底板的底板支撑部件；具有尖端锋利部件的穿孔夹具，该尖端锋利部件用于刺穿载体薄膜的周边部位以形成通孔；夹具驱动部件，用于驱动穿孔夹具从而利用尖端锋利部件刺穿载体薄膜；以及剥离部件，用于从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述穿孔夹具包括可拆卸地支撑多个尖端锋利部件的尖端锋利部件支撑件和安装在该多个尖端锋利部件的底端部的弹性体。
11.如权利要求9所述的装置，其中，设定所述尖端锋利部件的刺穿深度，使该尖端锋利部件的尖端穿透载体薄膜、到达绝缘材料但未至底板。
12.如权利要求9所述的装置，其中，所述夹具驱动部件包括让尖端锋利部件沿轴向前进以刺穿载体薄膜从而形成通孔的部件，还包括将尖端锋利部件沿轴向撤回以让该尖端锋利部件脱离载体薄膜从而在通孔周围形成气穴的部件。
13.如权利要求9所述的装置，其中，所述底板支撑部件包括止动件，用于在夹具驱动部件驱动穿孔夹具时将底板保持在位置确定的状态。
14.如权利要求9所述的装置，其中，所述底板支撑部件包括防偏斜部件，当底板的一部分在重力作用下向下偏斜时可起作用，用于从其下侧支撑这部分底板。
15.一种制造具有绝缘层的线路板的方法，该方法包括步骤将绝缘材料和载体薄膜覆盖在底板上，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料一侧；所述覆盖步骤之后，利用尖端锋利部件刺穿载体薄膜的周边部位从而形成通孔；以及所述通孔形成步骤之后，从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜，作为绝缘层的绝缘材料留在底板上。
16.如权利要求15所述的制造线路板的方法，其中，所述线路板是具有积层的积层多层线路板，该积层由交替成层的层间绝缘层和导电层组成，所述绝缘材料形成这些层间绝缘层。
全文摘要
一种薄膜剥离装置，包括底板支撑部件(41)、穿孔夹具(51)、冲压组件(21)和薄膜剥离部件。所述底板支撑部件(41)支撑底板(15)，层间绝缘薄膜和载体薄膜结合于该底板上，所述载体薄膜布置在与底板相反的绝缘材料一侧。所述穿孔夹具(51)具有作为尖端锋利部件的针(57)。所述针(57)刺穿载体薄膜的周边部位以形成通孔。所述冲压组件(21)驱动穿孔夹具(51)以利用针(57)刺穿载体薄膜。所述薄膜剥离部件从形成于通孔周围的气穴开始剥离载体薄膜。本发明还公开了一种制造具有绝缘层的线路板的方法，其包括从绝缘材料和载体薄膜结合于其上的底板剥离载体薄膜的步骤。
文档编号H05K13/00GK1756462SQ200510105540
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月27日 优先权日2004年9月27日
发明者稻石正志 申请人:日本特殊陶业株式会社