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JP4479322B2 - Three-dimensional exposure mask and three-dimensional exposure method - Google Patents
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JP4479322B2 - Three-dimensional exposure mask and three-dimensional exposure method - Google Patents

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Description

本発明は、プリント配線基板等の被露光材料の三次元自由曲面に対してパターン露光する際に用いられる三次元露光マスクに関する。   The present invention relates to a three-dimensional exposure mask used when pattern exposure is performed on a three-dimensional free-form surface of a material to be exposed such as a printed wiring board.

近年、電子機器の小型化・省スペース化の要請により、電子部品等の高密度実装が必要となってきているが、平面的な形状のプリント配線基板では、要請に対応しきれない場合が多く見受けられるようになってきている。
そこで、基板の回路パターン形成面を三次元的な形状に形成して、基板の占有スペースを小さくすることが行われるようになってきている。そして、特許文献1に示すように、このような三次元的な形状の基板のパターン形成面にパターン形成するための露光を行う技術が提案されている。
In recent years, due to demands for miniaturization and space saving of electronic devices, high-density mounting of electronic components and the like has become necessary. However, planar printed wiring boards often cannot meet the demand. It is becoming visible.
In view of this, the circuit pattern forming surface of the substrate is formed in a three-dimensional shape to reduce the space occupied by the substrate. And as shown to patent document 1, the technique which performs the exposure for patterning on the pattern formation surface of a board | substrate of such a three-dimensional shape is proposed.

特許文献1における露光装置は、ビーム発生手段から発生されたビームを、可変焦点距離レンズ等により集光してビームスポットを形成し、ビームスポットに、ターンテーブル上にセットされた被露光部材を相対的に走査させることで、三次元的な形状に形成された被露光部材に対して露光することを可能としている。   The exposure apparatus disclosed in Patent Document 1 collects a beam generated from a beam generating unit by a variable focal length lens or the like to form a beam spot, and a target to be exposed set on a turntable is relative to the beam spot. Thus, it is possible to expose a member to be exposed formed in a three-dimensional shape.

特開2003−220478号公報JP 2003-220478 A

しかし、前述の特許文献1における露光装置は、被露光部材に対してビームスポットを走査させることで露光を行っているので、被露光部材の全面に露光を行うのに多くの時間が必要となっていた。特に、微細化のためにスポット径を小さくするほど、また被露光部材の基板サイズが大きくなるほど、露光時間が増大することとなる。
また、集光機能に可変焦点距離レンズを用い、光軸修正に三次元回転機構を用いるなど、露光装置の機構が複雑であるため、設備の初期投資が大きくなり、維持管理に手間がかかっていた。
そこで、本発明では、短い露光時間で三次元的な露光を行うことができるとともに、従来の露光技術・装置の多くを流用することが可能な三次元露光マスクおよび三次元露光方法を提供するものである。
However, since the exposure apparatus disclosed in Patent Document 1 performs exposure by scanning a beam spot on the member to be exposed, a lot of time is required to expose the entire surface of the member to be exposed. It was. In particular, the exposure time increases as the spot diameter is reduced for miniaturization and as the substrate size of the exposed member is increased.
In addition, the exposure equipment's mechanism is complicated, such as using a variable focal length lens for the condensing function and a three-dimensional rotation mechanism for correcting the optical axis. It was.
Therefore, the present invention provides a three-dimensional exposure mask and a three-dimensional exposure method that can perform three-dimensional exposure with a short exposure time and can use many of conventional exposure techniques and apparatuses. It is.

上記課題を解決する三次元露光マスクおよび三次元露光方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項1記載の如く、三次元自由曲面形状に形成される被露光材料にパターン露光する際に用いられる三次元露光マスクであって、平行光源の光を集光するマイクロレンズアレイと、被露光材料に形成されるパターンに沿って配置され光を透過するコア材、およびその他の部分に配置され前記被露光材料に対して光を遮るクラッド材にて構成され、光軸を修正するマスク層と、マスク層を保持する保持基材とを備え、被露光材料と対向する面が、被露光材料の露光面の形状に応じた三次元自由曲面形状に形成される。
これにより、被露光材料の全て部分において、露光用平行光源からの光を均等に照射して露光を行うことが可能となり、露光用平行光源からの光照射を一回行うだけで、被露光材料に対して全体的に均一な露光を行うことができ、三次元自由曲面形状の被露光材料に対する露光を、短時間で高品質かつ容易に行うことが可能となる。
これにより、被露光材料に対してビームスポットを走査させることで露光を行う場合に比べて露光工程の生産タクトを短縮することができる。
また、本露光マスクを用いた露光方法による露光工程を繰り返し行うことで、立体多層基板の製作を容易に行うことが可能となる。
さらに、本露光マスクを用いた露光方法による露光を行う場合、平面形状の被露光材料に対して露光を行う場合に用いる平面形状の露光マスクを、三次元自由曲面形状の本露光マスクに取り替えるだけでよく、その他の露光用平行光源やステッパー等といった露光装置は、従来の平面形状の被露光材料用の設備を用いることができるので、設備の初期投資を抑えるとともに、維持管理の手間が増加することもない。
A three-dimensional exposure mask and a three-dimensional exposure method that solve the above-described problems have the following characteristics.
That is, as described in claim 1, a three-dimensional exposure mask used when pattern exposure is performed on a material to be exposed formed in a three-dimensional free-form surface, and a microlens array that collects light from a parallel light source; A mask that is arranged along a pattern formed on a material to be exposed and transmits light, and a clad material that is arranged in another portion and shields light from the material to be exposed , and corrects the optical axis. And a holding substrate for holding the mask layer, and a surface facing the material to be exposed is formed into a three-dimensional free-form surface shape corresponding to the shape of the exposed surface of the material to be exposed.
This makes it possible to perform exposure by uniformly irradiating light from a parallel light source for exposure on all parts of the material to be exposed, and only by performing light irradiation from the parallel light source for exposure once. Therefore, it is possible to perform uniform exposure as a whole, and it is possible to easily perform exposure on a material to be exposed having a three-dimensional free-form surface shape in a short time with high quality.
Thereby, the production tact of the exposure process can be shortened compared with the case where exposure is performed by scanning the beam spot with respect to the material to be exposed.
In addition, it is possible to easily manufacture a three-dimensional multilayer substrate by repeatedly performing an exposure process using an exposure method using the present exposure mask.
In addition, when performing exposure using an exposure method using this exposure mask, the planar exposure mask used when exposing a planar shaped exposure material is simply replaced with a three-dimensional free-form curved exposure mask. Other exposure apparatuses such as a parallel light source for exposure and a stepper can use the conventional equipment for the exposed material having a planar shape, thereby reducing the initial investment of the equipment and increasing the maintenance work. There is nothing.

また、請求項2記載の如く、請求項1に記載の露光マスクに、平行光源の光を通過させて、該露光マスクのマイクロレンズアレイにより集光を行うとともに、マスク層により光軸修正を行い、露光マスクに近接配置される被露光材料への露光を行う。
これにより、被露光材料の全て部分において、露光用平行光源からの光を均等に照射して露光を行うことが可能となり、露光用平行光源からの光照射を一回行うだけで、被露光材料に対して全体的に均一な露光を行うことができ、三次元自由曲面形状の被露光材料に対する露光を、短時間で高品質かつ容易に行うことが可能となる。
これにより、被露光材料に対してビームスポットを走査させることで露光を行う場合に比べて露光工程の生産タクトを短縮することができる。
また、本露光マスクを用いた露光方法による露光工程を繰り返し行うことで、立体多層基板の製作を容易に行うことが可能となる。
さらに、本露光マスクを用いた露光方法による露光を行う場合、平面形状の被露光材料に対して露光を行う場合に用いる平面形状の露光マスクを、三次元自由曲面形状の本露光マスクに取り替えるだけでよく、その他の露光用平行光源やステッパー等といった露光装置は、従来の平面形状の被露光材料用の設備を用いることができるので、設備の初期投資を抑えるとともに、維持管理の手間が増加することもない。
Further, as described in claim 2, the light from the parallel light source is allowed to pass through the exposure mask according to claim 1, and the light is condensed by the microlens array of the exposure mask, and the optical axis is corrected by the mask layer. Then, exposure is performed on a material to be exposed that is disposed close to the exposure mask.
This makes it possible to perform exposure by uniformly irradiating light from a parallel light source for exposure on all parts of the material to be exposed, and only by performing light irradiation from the parallel light source for exposure once. Therefore, it is possible to perform uniform exposure as a whole, and it is possible to easily perform exposure on a material to be exposed having a three-dimensional free-form surface shape in a short time with high quality.
Thereby, the production tact of the exposure process can be shortened compared with the case where exposure is performed by scanning the material to be exposed with a beam spot.
In addition, it is possible to easily manufacture a three-dimensional multilayer substrate by repeatedly performing an exposure process using an exposure method using the present exposure mask.
In addition, when performing exposure using an exposure method using this exposure mask, the planar exposure mask used when exposing a planar shaped exposure material is simply replaced with a three-dimensional free-form curved exposure mask. Other exposure apparatuses such as a parallel light source for exposure and a stepper can use the conventional equipment for the exposed material having a planar shape, thereby reducing the initial investment of the equipment and increasing the maintenance work. There is nothing.

本発明によれば、被露光材料の全て部分において、露光用平行光源からの光を均等に照射して露光を行うことが可能となり、露光用平行光源からの光照射を一回行うだけで、被露光材料に対して全体的に均一な露光を行うことができ、三次元自由曲面形状の被露光材料に対する露光を、短時間で高品質かつ容易に行うことが可能となる。
これにより、露光工程の生産タクトを短縮することができるとともに、立体多層基板の製作を容易に行うことが可能となる。
また、設備の初期投資を抑えるとともに、維持管理の手間が増加することも防止できる。
According to the present invention, in all parts of the material to be exposed, it becomes possible to perform exposure by uniformly irradiating light from the parallel light source for exposure, and by performing light irradiation from the parallel light source for exposure only once, The exposure material can be uniformly exposed as a whole, and the exposure of the exposure material having a three-dimensional free-form surface shape can be easily performed in a short time with high quality.
Thereby, the production tact of the exposure process can be shortened, and the production of the three-dimensional multilayer substrate can be easily performed.
In addition, the initial investment of facilities can be suppressed, and the maintenance work can be prevented from increasing.

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
図1に示す三次元露光マスク1は、コア材3aとクラッド材3bとを備えるマスク層3と、マスク層3の一側面に接合されるマイクロレンズアレイ2と、マスク層3におけるマイクロレンズアレイ2接合面とは反対側の面に配置され、マスク層3を保持する保持基材4とを備えている。
Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A three-dimensional exposure mask 1 shown in FIG. 1 includes a mask layer 3 including a core material 3 a and a cladding material 3 b, a microlens array 2 bonded to one side of the mask layer 3, and a microlens array 2 in the mask layer 3. A holding substrate 4 that holds the mask layer 3 is provided on the surface opposite to the bonding surface.

図2に示すように、マイクロレンズアレイ2は、半球面レンズに形成される複数のマイクロレンズ2a・2a・・・を、基材2bの一面上にマトリックス状に配列して構成されており、各マイクロレンズ2aは、通過する光を内側に屈折させて集光する特性を有している。なお、マイクロレンズ2aは半球面レンズに限るものではなく、非球面レンズ等、他の形状のレンズに形成することも可能である。   As shown in FIG. 2, the microlens array 2 is configured by arranging a plurality of microlenses 2a, 2a,... Formed on a hemispherical lens in a matrix on one surface of the substrate 2b. Each microlens 2a has a characteristic of converging and converging light passing therethrough inward. Note that the microlens 2a is not limited to a hemispherical lens, and may be formed as a lens having another shape such as an aspherical lens.

図3に示すように、例えば、マスク層3のコア材3aは、被露光部材であるプリント配線基板等に形成される回路パターンに沿って配置されており、クラッド材3bはその他の部分に配置されている。
また、マスク層3のコア材3aおよびクラッド材3bは、互いに光の屈折率が異なる部材にて構成されており、クラッド材3bの屈折率はコア材3aの屈折率よりも低く構成されている。そして、マスク層3の一面側からコア材3aへ光が入射すると、光はコア材3aとクラッド材3bとの境界部では全反射してクラッド材3b側へ漏れることがないため、光ファイバーを通過する光のように、コア材3a内を通過する際に殆ど減衰することなく他面側から出ていくこととなる。
また、保持基材4は、光を透過する樹脂部材やガラス部材等にて構成されている。
As shown in FIG. 3, for example, the core material 3a of the mask layer 3 is arranged along a circuit pattern formed on a printed wiring board or the like which is an exposed member, and the clad material 3b is arranged in other portions. Has been.
The core material 3a and the clad material 3b of the mask layer 3 are composed of members having different light refractive indexes, and the refractive index of the clad material 3b is configured to be lower than the refractive index of the core material 3a. . When light enters the core material 3a from the one surface side of the mask layer 3, the light is totally reflected at the boundary between the core material 3a and the clad material 3b and does not leak to the clad material 3b side. Like light, the light exits from the other surface side with little attenuation when passing through the core material 3a.
The holding substrate 4 is made of a resin member or a glass member that transmits light.

マイクロレンズアレイ2の層と、マスク層3と、保持基材4の層とを積層して構成される三次元露光マスク1は、3次元自由曲面形状に形成されており、例えば図1に示す三次元露光マスク1は、水平部1aと、第一傾斜部1bと、第二傾斜部1cとで構成されている。
ここで、マイクロレンズアレイ2に入射する光は、該マイクロレンズアレイ2表面に対して垂直に入射した場合は直進し、マイクロレンズアレイ2表面に対して斜めに傾斜した方向から入射した場合は、各マイクロレンズ2aの屈折原理によりレンズ内側方向へ屈折して進行することとなる。
A three-dimensional exposure mask 1 configured by laminating a layer of a microlens array 2, a mask layer 3, and a layer of a holding substrate 4 is formed in a three-dimensional free-form surface, for example, as shown in FIG. The three-dimensional exposure mask 1 is composed of a horizontal portion 1a, a first inclined portion 1b, and a second inclined portion 1c.
Here, the light incident on the microlens array 2 travels straight when incident perpendicularly to the surface of the microlens array 2, and when incident from an obliquely inclined direction with respect to the surface of the microlens array 2, Due to the refraction principle of each microlens 2a, the light advances toward the inner side of the lens.

従って、三次元露光マスク1の上方から下方へ向けて平行光を照射した場合、水平部1aにおいては平行光がマイクロレンズアレイ2面に対して垂直に入射するため、マイクロレンズアレイ2に入射した光は、そのまま下方へ進んでマスク層3のコア材3aへ入射し、さらにコア材3a内を、水平部1aの厚み方向と平行な方向に通過する。   Accordingly, when the parallel light is irradiated from the upper side to the lower side of the three-dimensional exposure mask 1, the parallel light is incident on the microlens array 2 perpendicularly on the horizontal portion 1a. The light travels downward as it is and enters the core material 3a of the mask layer 3, and further passes through the core material 3a in a direction parallel to the thickness direction of the horizontal portion 1a.

一方、第一傾斜部1bおよび第二傾斜部1cは傾斜しているので、第一傾斜部1bおよび第二傾斜部1cのマイクロレンズアレイ2に入射した光は、各マイクロレンズ2aの内側方向へ屈折して、垂直方向から斜め方向へ傾斜した光となる。その傾斜方向は、第一傾斜部1bおよび第二傾斜部1cの厚み方向と光の進行方向とが平行に近づく方向となっている。
マイクロレンズアレイ2を通過した光はマスク層3のコア材3aへ入射するが、光軸が第一傾斜部1bおよび第二傾斜部1cの厚み方向に対して平行な方向からずれている場合、入射した光はコア材3aとクラッド材3bとの境界面で反射されて、進行方向(光軸)が修正され、保持基材4側へ進行することとなる。
On the other hand, since the 1st inclination part 1b and the 2nd inclination part 1c are inclined, the light which injected into the micro lens array 2 of the 1st inclination part 1b and the 2nd inclination part 1c goes to the inner side of each micro lens 2a. The light is refracted and becomes inclined from the vertical direction to the oblique direction. The inclination direction is a direction in which the thickness direction of the first inclined portion 1b and the second inclined portion 1c and the traveling direction of light approach in parallel.
The light that has passed through the microlens array 2 is incident on the core material 3a of the mask layer 3, but the optical axis is deviated from the direction parallel to the thickness direction of the first inclined portion 1b and the second inclined portion 1c. The incident light is reflected at the boundary surface between the core material 3a and the clad material 3b, the traveling direction (optical axis) is corrected, and the light travels toward the holding substrate 4 side.

なお、光軸がずれる原因としては、例えば各マイクロレンズ2aの製造上のばらつきにより焦点距離や光量がばらつくこと等がある。
このように、第一傾斜部1bおよび第二傾斜部1cに入射した下方向の光は、厚み方向に対して略平行な方向へマスク層3から出て行く。
In addition, the cause of the optical axis shift includes, for example, variations in focal length and light amount due to manufacturing variations of the microlenses 2a.
Thus, the downward light that has entered the first inclined portion 1b and the second inclined portion 1c exits from the mask layer 3 in a direction substantially parallel to the thickness direction.

次に、このように構成される三次元露光マスク1を用いた、三次元自由曲面形状に形成されるプリント配線基板に対する露光方法について説明する。
図4に示すように、プリント配線基板6は、水平部6a、水平部6aの一側に配置され内側に傾斜している傾斜部6b、および水平部6aの他側に配置され内側に傾斜している傾斜部6cにて構成される三次元自由曲面形状の基板であり、図4に示す状態では、基材61の表面全体に銅箔62が貼設されている状態となっており、銅箔62の表面にはフォトレジスト7が塗布されている。
Next, an exposure method for a printed wiring board formed in a three-dimensional free-form surface using the three-dimensional exposure mask 1 configured as described above will be described.
As shown in FIG. 4, the printed wiring board 6 includes a horizontal portion 6 a, an inclined portion 6 b that is disposed on one side of the horizontal portion 6 a and is inclined inward, and is disposed on the other side of the horizontal portion 6 a and is inclined inward. In the state shown in FIG. 4, the copper foil 62 is pasted on the entire surface of the base material 61, and the copper 6 Photoresist 7 is applied to the surface of the foil 62.

三次元露光マスク1はプリント配線基板6の上方に近接して配置されており、該三次元露光マスク1の水平部1aの下面はプリント配線基板6の水平部6a上面の形状に合わせて形成され、三次元露光マスク1の傾斜部1bの下面はプリント配線基板6の傾斜部6b上面の形状に合わせて形成され、三次元露光マスク1の傾斜部1cの下面はプリント配線基板6の傾斜部6c上面の形状に合わせて形成されている。
つまり、被露光材料であるプリント配線基板6の露光面となる上面と対向する、三次元露光マスク1の下面は、該プリント配線基板6の上面の形状に応じた三次元自由曲面形状に形成されている。
The three-dimensional exposure mask 1 is disposed close to the upper side of the printed wiring board 6, and the lower surface of the horizontal part 1 a of the three-dimensional exposure mask 1 is formed in accordance with the shape of the upper surface of the horizontal part 6 a of the printed wiring board 6. The lower surface of the inclined portion 1b of the three-dimensional exposure mask 1 is formed in accordance with the shape of the upper surface of the inclined portion 6b of the printed wiring board 6, and the lower surface of the inclined portion 1c of the three-dimensional exposure mask 1 is the inclined portion 6c of the printed wiring board 6. It is formed according to the shape of the upper surface.
That is, the lower surface of the three-dimensional exposure mask 1 facing the upper surface serving as the exposure surface of the printed wiring board 6 that is the material to be exposed is formed into a three-dimensional free-form surface shape corresponding to the shape of the upper surface of the printed wiring board 6. ing.

このように、プリント配線基板6の上方に三次元露光マスク1を近接配置した状態で、三次元露光マスク1の上方に配置される露光用平行光源8から、下方の三次元露光マスク1に対して平行光を照射すると、マスク層3のコア材3aが配置されている部分では照射された光が透過してフォトレジスト7に照射されることとなり、クラッド材3bが配置されている部分では照射された光が遮られてフォトレジスト7には照射されない。
露光用平行光源8からの光を照射する露光工程が終了した後に、プリント配線基板6を現像すると、コア材3aが配置されていた部分のフォトレジスト7が除去される。
コア材3aは、プリント配線基板6に形成される回路パターンに沿って配置されているため、フォトレジスト7が除去された部分に銅メッキを施すことで、回路パターンが形成されることとなる。
Thus, with the three-dimensional exposure mask 1 placed close to the upper side of the printed wiring board 6, the exposure parallel light source 8 arranged above the three-dimensional exposure mask 1 is directed to the lower three-dimensional exposure mask 1. When the parallel light is irradiated, the irradiated light is transmitted through the portion of the mask layer 3 where the core material 3a is disposed and irradiated to the photoresist 7, and the portion where the cladding material 3b is disposed is irradiated. The applied light is blocked and the photoresist 7 is not irradiated.
When the printed wiring board 6 is developed after the exposure process of irradiating light from the exposure parallel light source 8, the photoresist 7 in the portion where the core material 3a has been disposed is removed.
Since the core material 3a is arranged along the circuit pattern formed on the printed wiring board 6, the circuit pattern is formed by performing copper plating on the portion where the photoresist 7 is removed.

回路パターンを形成した後は、残っているフォトレジスト7を剥離して、フォトレジスト7を剥離した部分の銅箔62をエッチング処理により除去することで、プリント配線基板6の回路パターンが完成する。
このように、三次元露光マスク1を用いて露光を行い、回路パターンの形成を行うことで、例えば、図5に示すプリント配線基板6ような、回路パターン形成面を三次元自由曲面形状に形成したプリント配線基板に回路パターン63を形成することが可能である。
After the circuit pattern is formed, the remaining photoresist 7 is peeled off, and the copper foil 62 in the portion where the photoresist 7 is peeled off is removed by an etching process, whereby the circuit pattern of the printed wiring board 6 is completed.
Thus, exposure is performed using a three-dimensional exposure mask 1, by performing the formation of the circuit pattern, for example, such as a printed wiring board 6 shown in FIG. 5, a circuit pattern formed surface into a three-dimensional free-form surface The circuit pattern 63 can be formed on the formed printed wiring board.

上述の三次元露光マスク1は、集光機能を有するマイクロレンズアレイ2、および光軸修正機能を有するマスク層3を備え、プリント配線基板6の形状に合わせた三次元自由曲面形状に形成されているので、プリント配線基板6に回路パターンを形成する過程で、三次元露光マスク1の上方から平行光を照射した場合、前述のように、マスク層3の水平部3aに配置されるコア材3aの部分、および傾斜部3b・3cに配置されるコア材3aの部分の両方で、照射された光が、マスク層3の厚み方向に対して略平行な方向へ減衰することなく進行していき、フォトレジスト7に照射されることとなる。
これにより、プリント配線基板6の水平部6aおよび傾斜部6b・6cの全て部分において、露光用平行光源8からの光を均等に照射して露光を行うことが可能となっている。
The aforementioned three-dimensional exposure mask 1 includes a microlens array 2 having a condensing function and a mask layer 3 having an optical axis correcting function, and is formed in a three-dimensional free-form surface shape that matches the shape of the printed wiring board 6. Therefore, in the process of forming a circuit pattern on the printed wiring board 6, when parallel light is irradiated from above the three-dimensional exposure mask 1, the core material 3a disposed on the horizontal portion 3a of the mask layer 3 as described above. Irradiated light travels without being attenuated in a direction substantially parallel to the thickness direction of the mask layer 3 in both the portion and the portion of the core material 3a disposed in the inclined portions 3b and 3c. The photoresist 7 is irradiated.
Thus, it is possible to perform exposure by uniformly irradiating light from the exposure parallel light source 8 on all the horizontal portions 6a and the inclined portions 6b and 6c of the printed wiring board 6.

このように、三次元露光マスク1を用いることで、露光用平行光源8からの光照射を一回行うだけで、プリント配線基板6に対して全体的に均一な露光を行うことができ、三次元自由曲面形状のプリント配線基板6に対する露光を、短時間で高品質かつ容易に行うことが可能となる。
これにより、プリント配線基板に対してビームスポットを走査させることで露光を行う場合に比べて露光工程の生産タクトを短縮することができる。
また、本三次元露光マスク1を用いた露光方法による露光工程を繰り返し行うことで、立体多層基板の製作を容易に行うことが可能となる。
さらに、本三次元露光マスク1を用いた露光方法による露光を行う場合、平面基板に対して露光を行う場合に用いる平面形状の露光マスクを、三次元自由曲面形状の本三次元露光マスク1に取り替えるだけでよく、その他の露光用平行光源8やステッパー等といった露光装置は、従来の平面基板用の設備を用いることができるので、設備の初期投資を抑えるとともに、維持管理の手間が増加することもない。
As described above, by using the three-dimensional exposure mask 1, the printed wiring board 6 can be uniformly exposed as a whole by performing light irradiation from the exposure parallel light source 8 only once. Exposure to the original free-form curved printed wiring board 6 can be easily performed with high quality in a short time.
Thereby, the production tact of the exposure process can be shortened compared with the case where exposure is performed by scanning the printed wiring board with a beam spot.
In addition, it is possible to easily manufacture a three-dimensional multilayer substrate by repeatedly performing an exposure process using an exposure method using the three-dimensional exposure mask 1.
Furthermore, when performing exposure by an exposure method using the present three-dimensional exposure mask 1, the planar exposure mask used when performing exposure on a planar substrate is changed to the present three-dimensional exposure mask 1 having a three-dimensional free-form surface shape. Other exposure apparatuses such as the parallel light source for exposure 8 and the stepper can use the conventional equipment for the flat substrate, so that the initial investment of the equipment is suppressed and the maintenance work is increased. Nor.

また、通常、電子機器は、電子部品を実装したプリント配線基板を筐体等に組み込んで構成されており、例えば、車両に搭載される電子機器では、図6に示すようなダッシュボード9の内部に収納されるものがある。
しかし、本三次元露光マスク1および露光方法により露光を行うことで、電子機器を次のように構成することも可能である。
Also, an electronic device is usually configured by incorporating a printed wiring board on which electronic components are mounted in a housing or the like. For example, in an electronic device mounted on a vehicle, the interior of a dashboard 9 as shown in FIG. There are things that are stored in.
However, by performing exposure with the present three-dimensional exposure mask 1 and the exposure method, the electronic apparatus can be configured as follows.

つまり、図7、図8に示すように、三次元自由曲面に形成されるダッシュボード9の裏面の形状に合わせた三次元露光マスク1を構成し、該三次元露光マスク1を用いて、ダッシュボード9の裏面に回路パターン91を直接形成することができる。図7、図8に示す例では、各回路パターン91の両端部に、コネクタ92がそれぞれ実装されている。   That is, as shown in FIGS. 7 and 8, a three-dimensional exposure mask 1 is formed in accordance with the shape of the back surface of the dashboard 9 formed on the three-dimensional free-form surface, and the dash is formed using the three-dimensional exposure mask 1. The circuit pattern 91 can be directly formed on the back surface of the board 9. In the example shown in FIGS. 7 and 8, connectors 92 are mounted on both ends of each circuit pattern 91, respectively.

このように、ダッシュボード9等に直接回路パターン91を形成して、コネクタ92等の電子部品を実装することで、電子機器に通常用いられるプリント配線基板や筐体等を省くことができ、電子機器の小型化、省スペース化、および低コスト化を図ることができる。   In this way, by forming the circuit pattern 91 directly on the dashboard 9 or the like and mounting the electronic components such as the connector 92, it is possible to omit a printed wiring board or a case that is normally used in an electronic device. It is possible to reduce the size of the device, save space, and reduce the cost.

本発明の三次元露光マスクを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the three-dimensional exposure mask of this invention. マイクロレンズアレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a micro lens array. マスク層を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mask layer. 三次元露光マスクを三次元自由曲面形状に形成されたプリント配線基板に近接配置して平行光を照射している状態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned the three-dimensional exposure mask close to the printed wiring board formed in the three-dimensional free-form surface shape, and is irradiated with parallel light. 三次元露光マスクを用いて露光を行い、回路パターンを形成した三次元自由曲面形状を有するプリント配線基板の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the printed wiring board which has a three-dimensional free-form surface shape which exposed using the three-dimensional exposure mask and formed the circuit pattern. 車両運転部のダッシュボードを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the dashboard of a vehicle operation part. 裏面に直接回路パターンを形成したダッシュボードを示す裏面図である。It is a back view which shows the dashboard which formed the circuit pattern directly on the back surface. 図7におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG.

1 三次元露光マスク
2 マイクロレンズアレイ
3 マスク層
3a コア材
3b クラッド材
4 保持基材
6 プリント配線基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-dimensional exposure mask 2 Micro lens array 3 Mask layer 3a Core material 3b Clad material 4 Holding base material 6 Printed wiring board

Claims (2)

三次元自由曲面形状に形成される被露光材料にパターン露光する際に用いられる三次元露光マスクであって、
平行光源の光を集光するマイクロレンズアレイと、
被露光材料に形成されるパターンに沿って配置され光を透過するコア材、およびその他の部分に配置され前記被露光材料に対して光を遮るクラッド材にて構成され、光軸を修正するマスク層と、
マスク層を保持する保持基材とを備え、
被露光材料と対向する面が、被露光材料の露光面の形状に応じた三次元自由曲面形状に形成されることを特徴とする三次元露光マスク。
A three-dimensional exposure mask used when pattern exposure is performed on a material to be exposed formed in a three-dimensional free-form surface,
A microlens array that collects light from a parallel light source;
A mask that is arranged along a pattern formed on a material to be exposed and transmits light, and a clad material that is arranged in another portion and shields light from the material to be exposed , and corrects the optical axis. Layers,
A holding substrate for holding the mask layer,
A three-dimensional exposure mask characterized in that a surface facing a material to be exposed is formed into a three-dimensional free-form surface shape corresponding to the shape of the exposure surface of the material to be exposed.
請求項1に記載の露光マスクに、平行光源の光を通過させて、該露光マスクのマイクロレンズアレイにより集光を行うとともに、マスク層により光軸修正を行い、露光マスクに近接配置される被露光材料への露光を行う三次元露光方法。   The light of a parallel light source is allowed to pass through the exposure mask according to claim 1, the light is condensed by the microlens array of the exposure mask, the optical axis is corrected by the mask layer, and the exposure mask is disposed in proximity to the exposure mask. A three-dimensional exposure method for exposing an exposure material.
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