JPH0253511B2 - - Google Patents
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- JPH0253511B2 JPH0253511B2 JP58109441A JP10944183A JPH0253511B2 JP H0253511 B2 JPH0253511 B2 JP H0253511B2 JP 58109441 A JP58109441 A JP 58109441A JP 10944183 A JP10944183 A JP 10944183A JP H0253511 B2 JPH0253511 B2 JP H0253511B2
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- H05K3/243—Reinforcing of the conductive pattern characterised by selective plating, e.g. for finish plating of pads
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D21/02—Heating or cooling
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
- C25D5/024—Electroplating of selected surface areas using locally applied electromagnetic radiation, e.g. lasers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
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- C25D5/611—Smooth layers
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- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
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- C25F3/14—Etching locally
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- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
- H05K3/0026—Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
- H05K3/0032—Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
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- H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
- H05K3/07—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process being removed electrolytically
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- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/108—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by semi-additive methods; masks therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
この発明は、基板にメツキする又は基板のエツ
チングを行う方法、特に、メツキ工程又はエツチ
ング処理を高能率にするためにマスキング技術を
使用した方法に関する。
チングを行う方法、特に、メツキ工程又はエツチ
ング処理を高能率にするためにマスキング技術を
使用した方法に関する。
電気メツキ
電気メツキにおいては、陽極と陰極とが電解液
中に置かれ、そしてメツキ電流を生ずるため、外
部電圧が電力供給源より加えられる。メツキ電流
は、陽イオン（金属イオン）を陽イオンが堆積さ
れる陰極へ移送する。
中に置かれ、そしてメツキ電流を生ずるため、外
部電圧が電力供給源より加えられる。メツキ電流
は、陽イオン（金属イオン）を陽イオンが堆積さ
れる陰極へ移送する。
米国特許第4217183号の「電界メツキの速度を
局所的に増強する方法」には、ある選ばれた領域
内のメツキ速度を優先的に増加させるため、レー
ザ・ビームなどの電磁波ビームを用いて、レー
ザ・ビームが照射されていない所のメツキ速度の
1000倍まで増強させるマスクレス電気メツキが記
述されている。レーザ・ビームが、メツキされる
べき基板領域に照射される時、メツキ速度が増大
される。そしてレーザ・ビームは回転鏡によつて
走査される。この工程は、連続工程である。レー
ザ光線は、メツキが行なわれる焦点で、100W／
cm2乃至1000000W／cm2の範囲のエネルギを有する。
局所的に増強する方法」には、ある選ばれた領域
内のメツキ速度を優先的に増加させるため、レー
ザ・ビームなどの電磁波ビームを用いて、レー
ザ・ビームが照射されていない所のメツキ速度の
1000倍まで増強させるマスクレス電気メツキが記
述されている。レーザ・ビームが、メツキされる
べき基板領域に照射される時、メツキ速度が増大
される。そしてレーザ・ビームは回転鏡によつて
走査される。この工程は、連続工程である。レー
ザ光線は、メツキが行なわれる焦点で、100W／
cm2乃至1000000W／cm2の範囲のエネルギを有する。
米国特許第3898417号の「連続線条エンコーデ
イング」には、メタル・シートの連続線条のレー
ザ被膜が記載されている。符号化は、メツキ前又
はメツキ後にメタル・シートに行なうことができ
る。符号化は、後で読むことのできる指標を与
え、そしてメツキ工程それ自身とは何ら関係を有
しない。符号マークを形成するためのレーザ素子
の配列が示されている。この特許はマスキングに
ついては述べていない。
イング」には、メタル・シートの連続線条のレー
ザ被膜が記載されている。符号化は、メツキ前又
はメツキ後にメタル・シートに行なうことができ
る。符号化は、後で読むことのできる指標を与
え、そしてメツキ工程それ自身とは何ら関係を有
しない。符号マークを形成するためのレーザ素子
の配列が示されている。この特許はマスキングに
ついては述べていない。
マスキング
米国特許第3956077号の「介在部材により標準
的に分割される２つの部材間の接点を考える方
法」には、銅メツキされ、ドライ・フオトポリ
マ・マスクにより被覆されたポリマ基板が示され
ている。印刷回路を形成するため、マスクにより
露呈された銅の一部の上に銅がメツキされる。
的に分割される２つの部材間の接点を考える方
法」には、銅メツキされ、ドライ・フオトポリ
マ・マスクにより被覆されたポリマ基板が示され
ている。印刷回路を形成するため、マスクにより
露呈された銅の一部の上に銅がメツキされる。
米国特許第3632205号の「特にレーザ・ビーム
を用いた電気−光学的イメージ描画システム」に
は、レーザ走査のコンピユータ制御が記載されて
いる。これには、厚いフオトレジストと、特にマ
イクロ回路が製造される時、露光されエツチング
等が行なわれる基板が述べられている。レーザ・
ビームは、好ましくはコンピユータ制御下でデジ
タル位置決めで駆動される。低電力レーザを用い
てマスクが、光源により露光される感光性プレー
トから作られる。より高出力のレーザ、例えばア
ルゴン・レーザを用いて、基板上に引き続いて堆
積されるフオトレジストの層が直接に露光され
る。大出力のレーザを用い、このレーザ・エネル
ギでもつて、メタル・プレートを切断することに
よりマスクを作ることができる。
を用いた電気−光学的イメージ描画システム」に
は、レーザ走査のコンピユータ制御が記載されて
いる。これには、厚いフオトレジストと、特にマ
イクロ回路が製造される時、露光されエツチング
等が行なわれる基板が述べられている。レーザ・
ビームは、好ましくはコンピユータ制御下でデジ
タル位置決めで駆動される。低電力レーザを用い
てマスクが、光源により露光される感光性プレー
トから作られる。より高出力のレーザ、例えばア
ルゴン・レーザを用いて、基板上に引き続いて堆
積されるフオトレジストの層が直接に露光され
る。大出力のレーザを用い、このレーザ・エネル
ギでもつて、メタル・プレートを切断することに
よりマスクを作ることができる。
米国特許第4262186号の「レーザ化学切削方法、
及びその装置」には、化学的に切削されるべき材
料のマスクされた表面に置かれるパターン孔を持
つマスキング・テンプレートが示されている。そ
して、マスクはテンプレートの孔を経て照射され
るレーザ・ビームにより孔が開けられる。レー
ザ・ビームは、化学的に切削されるべき基板の表
面からマスク材を焼くのに十分な時間、各孔にと
どまる。マスク・パターンの開孔は、この特許に
記載されているが、自動制御下でレーザ・ビーム
を独立に走査することにより、又はテンプレート
を介在使用することなくマスクに孔を開けること
は、記載されていない。そして、レーザの増強に
よるメツキについても記載されていない。
及びその装置」には、化学的に切削されるべき材
料のマスクされた表面に置かれるパターン孔を持
つマスキング・テンプレートが示されている。そ
して、マスクはテンプレートの孔を経て照射され
るレーザ・ビームにより孔が開けられる。レー
ザ・ビームは、化学的に切削されるべき基板の表
面からマスク材を焼くのに十分な時間、各孔にと
どまる。マスク・パターンの開孔は、この特許に
記載されているが、自動制御下でレーザ・ビーム
を独立に走査することにより、又はテンプレート
を介在使用することなくマスクに孔を開けること
は、記載されていない。そして、レーザの増強に
よるメツキについても記載されていない。
無電界メツキ
無電界メツキにおいては、触媒的表面−溶液接
触面での還元剤の分解により活性化されるワーク
ピース−電流質接触面でのイオンの放電により局
所的な電荷の移動が発生する。メツキされる基板
材質は、溶解しない。
触面での還元剤の分解により活性化されるワーク
ピース−電流質接触面でのイオンの放電により局
所的な電荷の移動が発生する。メツキされる基板
材質は、溶解しない。
米国特許第4239789号の「無電界メツキ・パタ
ーンのマスクレス方法」には、メツキ溶液に接触
しているワーク・ピースの表面に選択的にメツキ
処理を行うことが記載されている。メツキの際、
メツキされるべき領域は集束された電磁ビームに
より選択的に照射され、その選択された領域は局
所的に加熱され、そしてメツキ速度が増大する。
ーンのマスクレス方法」には、メツキ溶液に接触
しているワーク・ピースの表面に選択的にメツキ
処理を行うことが記載されている。メツキの際、
メツキされるべき領域は集束された電磁ビームに
より選択的に照射され、その選択された領域は局
所的に加熱され、そしてメツキ速度が増大する。
交換メツキ
典型的な交換メツキ工程においては、貴金属傾
向の少ない（イオン化傾向の大きい）金属の表面
が貴金属の大きい（イオン化傾向の小さい）元素
の溶液中に浸される。典型金属の表面は、顕微鏡
的な大きさの微結晶や粒子間領域の形の多くの陰
極領域や多くの陽極領域により覆われている。粒
子と粒子間領域の間の電気化学的電位差のため、
局所的な電気化学的電池が形成され、貴金属傾向
の小さい元素が陽極領域の後方に電子を残して、
イオンの形で溶液に溶け込む。溶液中にある貴金
属傾向の大きいイオンは、陰極領域で貴金属傾向
の小さい金属元素が溶解する際に放出した電子を
獲得して堆積する。CuをNi上に堆積させ、又Ni
上にAuを堆積させ、又Cu上にAuを堆積させ、又
Cu上にPDを堆積させることができる。基板が金
属の薄いフイルムを有する絶縁体である所は、メ
ツキされるべき領域に近い貴金属傾向の小さい金
属の溶解は、メツキされる領域を電気的に隔離す
る。
向の少ない（イオン化傾向の大きい）金属の表面
が貴金属の大きい（イオン化傾向の小さい）元素
の溶液中に浸される。典型金属の表面は、顕微鏡
的な大きさの微結晶や粒子間領域の形の多くの陰
極領域や多くの陽極領域により覆われている。粒
子と粒子間領域の間の電気化学的電位差のため、
局所的な電気化学的電池が形成され、貴金属傾向
の小さい元素が陽極領域の後方に電子を残して、
イオンの形で溶液に溶け込む。溶液中にある貴金
属傾向の大きいイオンは、陰極領域で貴金属傾向
の小さい金属元素が溶解する際に放出した電子を
獲得して堆積する。CuをNi上に堆積させ、又Ni
上にAuを堆積させ、又Cu上にAuを堆積させ、又
Cu上にPDを堆積させることができる。基板が金
属の薄いフイルムを有する絶縁体である所は、メ
ツキされるべき領域に近い貴金属傾向の小さい金
属の溶解は、メツキされる領域を電気的に隔離す
る。
IBMテクニカルデイスクロージヤブリテン
Vol.23No.３、1262、1980年８月の「レーザで増強
された交換メツキ」には、レーザで増強されたメ
ツキ工程が記載されている。米国特許出願連続番
号第287661号の「レーザで増強されたメツキパタ
ーン及び同時的なメツキ及びエツチングパターン
のマスクレス方法」には、侵入、交換又はメツキ
槽と共に高解像度のマスクレスメツキ方法が記載
されている。メツキが行なわれる領域のメツキ速
度を増加させるためにエネルギビームにさらし、
標準的な侵入技術により可能なメツキ厚に較べて
数オーダ大きい局所的なメツキ厚を得ることによ
り、優先メツキを行なつている。
Vol.23No.３、1262、1980年８月の「レーザで増強
された交換メツキ」には、レーザで増強されたメ
ツキ工程が記載されている。米国特許出願連続番
号第287661号の「レーザで増強されたメツキパタ
ーン及び同時的なメツキ及びエツチングパターン
のマスクレス方法」には、侵入、交換又はメツキ
槽と共に高解像度のマスクレスメツキ方法が記載
されている。メツキが行なわれる領域のメツキ速
度を増加させるためにエネルギビームにさらし、
標準的な侵入技術により可能なメツキ厚に較べて
数オーダ大きい局所的なメツキ厚を得ることによ
り、優先メツキを行なつている。
マスクを用いない化学及び電気化学的切削
米国特許第4283259号の「マスクを用いない化
学及び電気化学的切削」には、マスクを用いない
高解像度の化学的及び電気化学的切削方法が記載
されている。切削が求められている領域を、エネ
ルギ・ビームにさらすことにより、マスクを用い
ない優先的なエツチングが行なわれる。このよう
な露呈は、電気化学的切削の場合、エツチング速
度を1000乃至10000倍程高める。このようなエツ
チング速度の増大は、マスキングを不必要にする
のに十分である。
学及び電気化学的切削」には、マスクを用いない
高解像度の化学的及び電気化学的切削方法が記載
されている。切削が求められている領域を、エネ
ルギ・ビームにさらすことにより、マスクを用い
ない優先的なエツチングが行なわれる。このよう
な露呈は、電気化学的切削の場合、エツチング速
度を1000乃至10000倍程高める。このようなエツ
チング速度の増大は、マスキングを不必要にする
のに十分である。
レーザにより処理促進されたメツキ及びエツチ
ングは、多くの論文又は特許に記載されており、
いくつかは上述した。この技術の目的及び利点
は、高速のメツキ及びエツチング速度で、マスク
を用いないメツキ及びエツチングを達成すること
である。
ングは、多くの論文又は特許に記載されており、
いくつかは上述した。この技術の目的及び利点
は、高速のメツキ及びエツチング速度で、マスク
を用いないメツキ及びエツチングを達成すること
である。
この発明は、レーザにより処理促進された電気
化学的処理のいくつかの問題を解決することを意
図している。
化学的処理のいくつかの問題を解決することを意
図している。
この発明は、かさ（体積）の大きい金属サンプ
ルにメツキ処理する場合に生じやすい問題を解決
しようとするものである。すなわち体積が大き
く、熱伝導率が高いサンプルの場合、パターンを
画定すること及び高いメツキ速度を得ることを制
御するのが困難となる。金メツキの場合、これま
で基板のある程度の溶融又は焼きつけなしには、
２乃至５ミクロメータの程度の厚いメツキ膜を得
ることは困難であつた。
ルにメツキ処理する場合に生じやすい問題を解決
しようとするものである。すなわち体積が大き
く、熱伝導率が高いサンプルの場合、パターンを
画定すること及び高いメツキ速度を得ることを制
御するのが困難となる。金メツキの場合、これま
で基板のある程度の溶融又は焼きつけなしには、
２乃至５ミクロメータの程度の厚いメツキ膜を得
ることは困難であつた。
この発明によると、標準的な（レーザによる処
理促進のない）電気メツキとエツチング、及びレ
ーザや他のエネルギ・ビームで処理促進されたメ
ツキとエツチング工程とを、マスク領域に開口を
形成する収束レーザ・ビーム又は等価のエネル
ギ・ビームを使用することにより集中的（一所
で）かつ選択的に実行する自動システムが提供さ
れる。この発明のシステムでは、サンプルを、例
えばグリコール・フタラート、パラフイン、フオ
トレジスト、ゼラチン又は他のポリマー材などの
ような、好ましくは不水溶性で、容易に揮発可能
又は加熱剥離可能な薄い被覆層で包むようになつ
ている。レーザにより処理促進された電気メツ
キ・システム又はエツチング・システム又は標準
的な電気メツキ又はエツチング・システムでは、
電気化学的に処理されるべき材料のシート等（被
処理物）を供給ローラからメツキ槽に送つて送り
出しローラから搬出し、その際これらのローラと
メツキ・システムとを自動制御して連続的に電気
化学処理を行うようになつている。またすすぎを
行う槽が、メツキ槽と共に設けられる。
理促進のない）電気メツキとエツチング、及びレ
ーザや他のエネルギ・ビームで処理促進されたメ
ツキとエツチング工程とを、マスク領域に開口を
形成する収束レーザ・ビーム又は等価のエネル
ギ・ビームを使用することにより集中的（一所
で）かつ選択的に実行する自動システムが提供さ
れる。この発明のシステムでは、サンプルを、例
えばグリコール・フタラート、パラフイン、フオ
トレジスト、ゼラチン又は他のポリマー材などの
ような、好ましくは不水溶性で、容易に揮発可能
又は加熱剥離可能な薄い被覆層で包むようになつ
ている。レーザにより処理促進された電気メツ
キ・システム又はエツチング・システム又は標準
的な電気メツキ又はエツチング・システムでは、
電気化学的に処理されるべき材料のシート等（被
処理物）を供給ローラからメツキ槽に送つて送り
出しローラから搬出し、その際これらのローラと
メツキ・システムとを自動制御して連続的に電気
化学処理を行うようになつている。またすすぎを
行う槽が、メツキ槽と共に設けられる。
この発明は次に述べるような顕著な特徴があ
る。
る。
(1) 電気化学的に処理されるシート等（被処理
物）は、マスク膜が被覆され、マスク膜は電気
化学的作用が生ずるのを防止する。このマスク
膜は、所望の個所において予じめ取り除くこと
ができる。マスクに穴を形成したい個所では、
このマスク膜は除去される。除去は、コンピユ
ータ制御されたレーザの走査で過熱することに
より行なわれる。そして、メツキ又はエツチン
グ処理は、マスクの穴を通じて行なわれる。
物）は、マスク膜が被覆され、マスク膜は電気
化学的作用が生ずるのを防止する。このマスク
膜は、所望の個所において予じめ取り除くこと
ができる。マスクに穴を形成したい個所では、
このマスク膜は除去される。除去は、コンピユ
ータ制御されたレーザの走査で過熱することに
より行なわれる。そして、メツキ又はエツチン
グ処理は、マスクの穴を通じて行なわれる。
(2) 好ましくは、すすぎのための槽が溶剤を有
し、メツキはエツチング処理の後に、シートか
らマスク膜を除去する。
し、メツキはエツチング処理の後に、シートか
らマスク膜を除去する。
(3) レーザのアレイを用いることができる。
(4) レーザのアレイは同期的に活性化され又はパ
ルス駆動される。
ルス駆動される。
(5) 電気化学的処理は、マスキング（保護）膜が
除去された個所の化学反応を高めるために、レ
ーザからのエネルギを随伴的に使用して実行す
ることができる。
除去された個所の化学反応を高めるために、レ
ーザからのエネルギを随伴的に使用して実行す
ることができる。
(6) レーザの走査は、回転させることができ、又
はある位置で固定することもできる鏡により行
われる。
はある位置で固定することもできる鏡により行
われる。
(7) マスキング材は、グリコール・フタラート
（glycol phthalate）、パラフイン、AZタイ
プ・ポジテイブ作用フオトレジスト、ゼラチン
等の有機材料等から成る。
（glycol phthalate）、パラフイン、AZタイ
プ・ポジテイブ作用フオトレジスト、ゼラチン
等の有機材料等から成る。
この発明の改良点は、とくに基板を電気化学的
に処理するためのエネルギ・ビームで処理促進さ
れる電気化学的システムにおいて、供給ローラ及
び引き出しローラでワークを電気化学的処理槽内
を通過させ、この際ワークの所望の箇所にエネル
ギ・ビームを自動的に当てるようにすることにあ
る。
に処理するためのエネルギ・ビームで処理促進さ
れる電気化学的システムにおいて、供給ローラ及
び引き出しローラでワークを電気化学的処理槽内
を通過させ、この際ワークの所望の箇所にエネル
ギ・ビームを自動的に当てるようにすることにあ
る。
さらに、この発明の他の改良点は、電気化学的
に処理されるワーク上の保護膜の塗布、エネル
ギ・ビームによる基板上のマスクの形成、電気化
学的処理の実行の点にある。好ましくは、エネル
ギ・ビームはローラとローラの間に配された一組
の動いている部分から成るワークの特定の部分照
射される。
に処理されるワーク上の保護膜の塗布、エネル
ギ・ビームによる基板上のマスクの形成、電気化
学的処理の実行の点にある。好ましくは、エネル
ギ・ビームはローラとローラの間に配された一組
の動いている部分から成るワークの特定の部分照
射される。
上述のシステムにおいて、エネルギ・ビームは
同期手段により動作開始制御され、ワークを局所
的に露光するようになつている。
同期手段により動作開始制御され、ワークを局所
的に露光するようになつている。
さらに上述のシステムにおいて、ビームは基板
材料の運動に同期して周期的に付勢されながら所
定時間だけ照射される。
材料の運動に同期して周期的に付勢されながら所
定時間だけ照射される。
好ましくは、エネルギ・ビームは、基板上にエ
ネルギ・ビームで所定のパターンを描くために、
ワークに対して走査される。
ネルギ・ビームで所定のパターンを描くために、
ワークに対して走査される。
好ましくは、上述システムでは、加熱により基
板に金属を堆積させてメツキしたのち、レーザで
加熱し、焼き戻し又は焼きなましを行うようにな
つている。
板に金属を堆積させてメツキしたのち、レーザで
加熱し、焼き戻し又は焼きなましを行うようにな
つている。
好ましくは、上述のシステムにおいて、一つの
レーザーから発散分割された一組のレーザ・ビー
ム又はレーザ・ビームのアレイを形成する。多重
ビーム構成から発散された、一組のレーザ・ビー
ムを用いる。ビームの各々はパターンを同時に形
成する。さらに、この発明によれば、ビームは、
ワーク上を通過する時、特定の輪郭を形成するた
めにビーム直径を変化させながら同時にパターン
を描く。
レーザーから発散分割された一組のレーザ・ビー
ム又はレーザ・ビームのアレイを形成する。多重
ビーム構成から発散された、一組のレーザ・ビー
ムを用いる。ビームの各々はパターンを同時に形
成する。さらに、この発明によれば、ビームは、
ワーク上を通過する時、特定の輪郭を形成するた
めにビーム直径を変化させながら同時にパターン
を描く。
光分解による溶解槽が、所要のフオトン・エネ
ルギに合うように選ばれたビーム波長のエネル
ギ・ビームで処理促進された電気化学的処理を行
うために必要である。
ルギに合うように選ばれたビーム波長のエネル
ギ・ビームで処理促進された電気化学的処理を行
うために必要である。
保護膜は、ビームに反応してワークから選択的
に除去される誘電体から構成することができる。
そして、エネルギ・ビームは、保護膜のマスクを
介してワーク上にメツキを行う前に、ワークの保
護膜が除去された表面を滑らかにするために用い
ることができる。好ましくは、ワークの処理され
る領域は、保護膜材料の溶剤ですすいで、被膜の
残つている部分を除去してマスクを形成する。
に除去される誘電体から構成することができる。
そして、エネルギ・ビームは、保護膜のマスクを
介してワーク上にメツキを行う前に、ワークの保
護膜が除去された表面を滑らかにするために用い
ることができる。好ましくは、ワークの処理され
る領域は、保護膜材料の溶剤ですすいで、被膜の
残つている部分を除去してマスクを形成する。
保護膜は、グリコール・フタラート、パラフイ
ン、フオトレジスト、ゼラチン等の誘電体のグル
ープから選択された材料、又は水に溶けない無機
質の膜から構成することができる。
ン、フオトレジスト、ゼラチン等の誘電体のグル
ープから選択された材料、又は水に溶けない無機
質の膜から構成することができる。
第１図は、この発明により実行される処理工程
のフロー・チヤートである。
のフロー・チヤートである。
各ブロツクは、処理工程と処理液を含む槽とを
表している。槽は、処理工程を行うために用いら
れる。
表している。槽は、処理工程を行うために用いら
れる。
これら処理工程は、供給ローラ及び引き出しロ
ーラの間で自動的にレーザを用いたメツキを行つ
たり、レーザを用いた膜除去を行つたりするのに
使用することができる。与えられた例は金のメツ
キに関するが、処理工程は銀、銅、ニツケル、パ
ラジウム等の他の金属でも一般的に使用できる。
ーラの間で自動的にレーザを用いたメツキを行つ
たり、レーザを用いた膜除去を行つたりするのに
使用することができる。与えられた例は金のメツ
キに関するが、処理工程は銀、銅、ニツケル、パ
ラジウム等の他の金属でも一般的に使用できる。
工程Ａ
槽１１は、メツキ又はエツチされるべきワーク
の連続的な処理のための一連の槽の最初の槽であ
る。槽１１は、最初に導入されるワーク（被処理
物）を連続なシートとして、あるいはコンベヤ・
ベルト又はコンベヤ・チエイン・ドライブのよう
な運搬材上に載置された個別のワーク・ピースと
して、（たとえば第５図に示すように、チエイン
で駆動するためのスプロケツト穴と一体に形成さ
れた、穴が開けられたワーク１０として）受け入
れられる。第１の槽１１の溶液は、油脂を除去す
るためにアルカリ性洗剤で前洗浄を行うようにな
つている。商業的に入手可能な適当な製品は、
Alkonox（これはAlkonox Inc.N.Y.、N.Y.1003
により売られている洗剤及び湿潤剤の商標であ
る）であり、ワーク・ピースと一緒に第１槽１１
に普通、約２乃至５分間、約65℃に保たれる。
の連続的な処理のための一連の槽の最初の槽であ
る。槽１１は、最初に導入されるワーク（被処理
物）を連続なシートとして、あるいはコンベヤ・
ベルト又はコンベヤ・チエイン・ドライブのよう
な運搬材上に載置された個別のワーク・ピースと
して、（たとえば第５図に示すように、チエイン
で駆動するためのスプロケツト穴と一体に形成さ
れた、穴が開けられたワーク１０として）受け入
れられる。第１の槽１１の溶液は、油脂を除去す
るためにアルカリ性洗剤で前洗浄を行うようにな
つている。商業的に入手可能な適当な製品は、
Alkonox（これはAlkonox Inc.N.Y.、N.Y.1003
により売られている洗剤及び湿潤剤の商標であ
る）であり、ワーク・ピースと一緒に第１槽１１
に普通、約２乃至５分間、約65℃に保たれる。
工程Ｂ
工程Ｂにおいては、ワークは槽１１から取り出
され、槽１２に入れられ、そこですすがれる。ワ
ークの各部は、水で30乃至60秒間噴霧され、又は
かくはんされた脱イオン水又は蒸留水中に浸さ
れ、又は水中に浸された後で水で噴霧されてもよ
い。
され、槽１２に入れられ、そこですすがれる。ワ
ークの各部は、水で30乃至60秒間噴霧され、又は
かくはんされた脱イオン水又は蒸留水中に浸さ
れ、又は水中に浸された後で水で噴霧されてもよ
い。
工程Ｃ
槽１３は、エツチング槽で、槽１２から供給さ
れたワークを受け取る。ここはベリリウム青銅被
覆部分をエツチング処理する所であり、ここでは
ベリリウム青銅部分を25％のH2SO4溶液中に40
℃の温度で30秒乃至３分間浸する。
れたワークを受け取る。ここはベリリウム青銅被
覆部分をエツチング処理する所であり、ここでは
ベリリウム青銅部分を25％のH2SO4溶液中に40
℃の温度で30秒乃至３分間浸する。
工程Ｄ
槽１３から取り出されたワークは、工程Ｂと同
様に槽１４を通過して蒸留水中又は脱イオン水中
で約30乃至60秒間すすがれる。
様に槽１４を通過して蒸留水中又は脱イオン水中
で約30乃至60秒間すすがれる。
工程Ｅ
工程Ｄの槽１４からワークが、工程Ｅの槽１５
を通過して、ここで90秒間、典型的なベリリウム
青銅用のエツヤント（エツチング溶液）である20
乃至60グラム／リツタの濃度の過硫酸ナトリウム
（SOD Sodium Persulfate）中でエツチングされ
る。
を通過して、ここで90秒間、典型的なベリリウム
青銅用のエツヤント（エツチング溶液）である20
乃至60グラム／リツタの濃度の過硫酸ナトリウム
（SOD Sodium Persulfate）中でエツチングされ
る。
工程Ｆ
槽１５から取り出されたワークは、電子部品用
によく使用される、約１乃至２ミクロメータの厚
さの電気メツキを行うニツケル・メツキ槽１６中
でメツキされる。これは、約２乃至10分間程度を
必要とする。
によく使用される、約１乃至２ミクロメータの厚
さの電気メツキを行うニツケル・メツキ槽１６中
でメツキされる。これは、約２乃至10分間程度を
必要とする。
工程Ｇ
槽１６から取り出されたワークは、槽１７を通
過してここで脱イオン水又は蒸留水ですすがれ
る。しかし、つぎのメツキにそなえて、乾燥はし
ない。上述の工程は、以下に説明する新規な工程
の準備工程である。試料の準備処理に続いて２つ
の処理の流れを択一的採用する。
過してここで脱イオン水又は蒸留水ですすがれ
る。しかし、つぎのメツキにそなえて、乾燥はし
ない。上述の工程は、以下に説明する新規な工程
の準備工程である。試料の準備処理に続いて２つ
の処理の流れを択一的採用する。
即ち、(1)後に説明する様に被着されたマスク２
８を介して選択的にメツキを行うためにレーザ除
去を用いることができる。(2)これに代えて、レー
ザにより処理促進されたメツキ（これはマスクを
全く使用しない）を用いることができる。この処
理はこの発明とは無関係であり、第１図で破線で
示す。
８を介して選択的にメツキを行うためにレーザ除
去を用いることができる。(2)これに代えて、レー
ザにより処理促進されたメツキ（これはマスクを
全く使用しない）を用いることができる。この処
理はこの発明とは無関係であり、第１図で破線で
示す。
除去技術
工程Ｈ
ワークは、今、槽１７を通つて、誘電体材料の
溶液（溶融）をむ槽１８内に入れられ、誘電体材
料の溶液中に浸されることにより、ワークの全表
面は被膜が形成される。適当な誘電体材料は、例
えば溶融ワツクス、グリコール・フタラート、パ
ラフイン、ゼラチン等のポリマー、無機材、及び
フオトレジストである。部品は誘電体媒体の溶液
に80乃至95℃の範囲で約２秒又はそれ以下の時間
さらされる。ワーク１０の全表面上の誘電体媒体
のマスク２８が形成され、第３図に示すような穴
２９が工程Ｉに記述されるようにパターン形成さ
れる。
溶液（溶融）をむ槽１８内に入れられ、誘電体材
料の溶液中に浸されることにより、ワークの全表
面は被膜が形成される。適当な誘電体材料は、例
えば溶融ワツクス、グリコール・フタラート、パ
ラフイン、ゼラチン等のポリマー、無機材、及び
フオトレジストである。部品は誘電体媒体の溶液
に80乃至95℃の範囲で約２秒又はそれ以下の時間
さらされる。ワーク１０の全表面上の誘電体媒体
のマスク２８が形成され、第３図に示すような穴
２９が工程Ｉに記述されるようにパターン形成さ
れる。
米国特許第4217183号又は第42833259目のよう
に除去技術を用いずに、すなわち被処理物の特定
部分に処理を施すためのマスクを形成せずに被処
理全体に単にレーザにより処理促進したメツキ又
はレーザにより処理促進したエツチングを行う場
合は、マスクの形成工程を必要とせず、槽１８′
および槽１８″においてマスクの形成されていな
いワーク１０に対してレーザにより処理促進した
メツキまたはレーザにより処理促進されたエツチ
ングの処理が行なわれる。槽１８′は誘電体溶液
の代りに金メツキ溶液を含んでいる。この場合、
レーザ又はレーザのアレイが、ワークが槽１８′
を通過する時、金又は同様な金属でメツキされる
ワークの部分を照射するために収束される。レー
ザ・ビームの運動は、メツキ・パターンを画定す
る。上述の特許に記載のような電解メツキ、無電
解メツキ又は交換メツキのいずれでもメツキはレ
ーザで処理促進される。
に除去技術を用いずに、すなわち被処理物の特定
部分に処理を施すためのマスクを形成せずに被処
理全体に単にレーザにより処理促進したメツキ又
はレーザにより処理促進したエツチングを行う場
合は、マスクの形成工程を必要とせず、槽１８′
および槽１８″においてマスクの形成されていな
いワーク１０に対してレーザにより処理促進した
メツキまたはレーザにより処理促進されたエツチ
ングの処理が行なわれる。槽１８′は誘電体溶液
の代りに金メツキ溶液を含んでいる。この場合、
レーザ又はレーザのアレイが、ワークが槽１８′
を通過する時、金又は同様な金属でメツキされる
ワークの部分を照射するために収束される。レー
ザ・ビームの運動は、メツキ・パターンを画定す
る。上述の特許に記載のような電解メツキ、無電
解メツキ又は交換メツキのいずれでもメツキはレ
ーザで処理促進される。
工程Ｉ
メツキ及びエツチング溶液２５に対して不浸透
性の誘電体マスク２８がワーク１０に被覆される
工程Ｈに引き続いて、この工程では第２図及び第
４図に示すようなレーザを用いた除去工程が槽１
９内で行なわれる。槽１９内で、ワークは１又は
それ以上のＱスイツチド・レーザ２７によりさら
されることができる。Academic Press出版のJ.
F.Readyによる「Industrial Applications
ofLasers」の48ページに、レーザ装置内のＱスポ
イル器又はＱマンスポイル器により、レーザ空洞
のＱ値をいかにして低いＱ値から高いＱ値に変え
ることができるかが記載されている。Ｑスイツチ
ド・レーザ２７は、エネルギを蓄積することがで
き、そして後に全てのエネルギを極端に早く、即
ち、20ナノ秒の程度で、109−1010W／cm2ぐらい
の高い出力強度でもつて放出できるために用いら
れる。我々の場合、強度は単に106W／cm2のオー
ダである。なぜならば、１mm以下の直径のスポツ
トに収束するからである。レーザ２７は、次の電
気化学処理のパターンが形成されたマスク２８を
作るため、所望の箇所で誘電体被膜を除去するの
に用いられる。誘電体マスク２８は、レーザ２７
からのレーザ・ビーム３０により局所的に急速に
レーザ加熱されることにより、第３図に示すよう
に所望のパターンの所に穴２９を形成して選択的
に除去される。レーザ２７からのビーム３０は、
レンズ３１により収束され、鏡３２により反射さ
れ、ワーク１０のメツキ又はエツチングが行なわ
れる領域に入射する。レーザ・ビーム３０の熱に
より、誘電体マスク２８上の熱応力を生じさせ、
このレーザ・ビーム照射部分の誘電体マスク２８
を粉砕し、溶かし、除去することにより、又は溶
融してこれにより溶液の膜を表面張力等により引
き戻すことにより、所望のパターンに除去する。
この除去は、大変局所的であつて、レーザ・ビー
ム３０によつて照射されたワーク１０の領域に限
定される。一般的に、レーザは、除去工程におい
てワークピースに損傷が生じないように調節され
る。レーザ波長は、例えばニツケル・メツキのベ
リリウム青銅基板上に1.06mmのホトレジストがあ
る場合、このホトレジストの誘電体を透過して基
板のワーク・ピースにより吸収されるように選ば
れる。この代りに、レーザ波長を作業材料中に吸
収されるように選ぶことができる。例えば、標準
的なホトレジスト作業材料と共にエキシマ・レー
ザ（UV）を用いることができる。多くの材料に
対して、誘電体マスクを形成する溶解工程又は同
様の工程は、引き続いてワーク・ピースに操作が
行なわれる電気化学処理槽１９内で、電気化学処
理（メツキ又はエツチング）槽１９の効果を変え
ることなく、行うことができる。用いられるレー
ザ・ビーム３０の出力は、ワーク１０が損傷さ
れ、溶融され、さもなければビーム３０の熱によ
り最終的な製品中に変化を生じそうな変化を持た
らすレベルより、低いことが好ましい。典型的な
パルスの持続時間は、20ns（20×10-9秒）又はそ
れ以上のオーダーである。ワーク１０の覆われて
いない部分は、通常のエツチング又はメツキ技術
により、エツチング又はメツキされるようになつ
ている。ワーク１０上にパターンを描く除去レー
ザ２７の動作は、ワーク検出変換器３３により開
始することができる。例えば、光電センサ３３
は、低強度の連続波（C.W.）レーザ３４からの
ビームが入射するフオト・セルの形態を用いるこ
とができる。ワーク１０が、セル３３とレーザ・
ビーム３５（ワーク１０の反対側又は反射を用い
て同じ側のどちらかにある）の間を通過する時、
光電セル３３は、Ｑスイツチド・レーザ２７の制
御を活性化して蓄積されたエネルギを放電して出
力ビームを発生する電圧信号を発生する。セル３
３とレーザ２７との間に、線３９で線続された同
期化された遅延システム４０は処理されるべき部
品がＱスイツチド・レーザ２７と一致する所でレ
ーザ２７が放電されるように、RC遅延回路を調
節するポテンシオメータと共に用いることができ
る。必要な遅延量は、ワーク１０がタンク１９を
通過する速度、即ちローラ速度に依存している。
もし、ワーク１０が第４図のように次の槽２０で
メツキされるならば、ワーク１０は、第３図の誘
電体マスクキング被膜２８の選択された領域２９
を除去するレーザ削除工程の際に露呈されるワー
クの領域の酸化を防ぐため、水で噴露される。第
２図及び第４図において、レーザは、ビーム３０
を動かす走査鏡３２によつて、ワーク１０へ向き
を変えられる。ワークの部分が、槽１９を移動し
ている間、ワーク１０が移動しているのと同じス
ピードでもつてビーム３０をワーク１０と一緒に
動かすことがで可能である。普通、走査鏡の使用
は必要ではない。もし、鏡３２が静止している
と、レーザ・ビーム３０は、固定されたこのビー
ム３０に対してワーク１０が動いている間、ワー
ク１０に入射する。レーザ２７を発光させるた
め、第２のレーザ３４とフオトセル３３と除去技
術に対して既に述べられたように用いられる。
性の誘電体マスク２８がワーク１０に被覆される
工程Ｈに引き続いて、この工程では第２図及び第
４図に示すようなレーザを用いた除去工程が槽１
９内で行なわれる。槽１９内で、ワークは１又は
それ以上のＱスイツチド・レーザ２７によりさら
されることができる。Academic Press出版のJ.
F.Readyによる「Industrial Applications
ofLasers」の48ページに、レーザ装置内のＱスポ
イル器又はＱマンスポイル器により、レーザ空洞
のＱ値をいかにして低いＱ値から高いＱ値に変え
ることができるかが記載されている。Ｑスイツチ
ド・レーザ２７は、エネルギを蓄積することがで
き、そして後に全てのエネルギを極端に早く、即
ち、20ナノ秒の程度で、109−1010W／cm2ぐらい
の高い出力強度でもつて放出できるために用いら
れる。我々の場合、強度は単に106W／cm2のオー
ダである。なぜならば、１mm以下の直径のスポツ
トに収束するからである。レーザ２７は、次の電
気化学処理のパターンが形成されたマスク２８を
作るため、所望の箇所で誘電体被膜を除去するの
に用いられる。誘電体マスク２８は、レーザ２７
からのレーザ・ビーム３０により局所的に急速に
レーザ加熱されることにより、第３図に示すよう
に所望のパターンの所に穴２９を形成して選択的
に除去される。レーザ２７からのビーム３０は、
レンズ３１により収束され、鏡３２により反射さ
れ、ワーク１０のメツキ又はエツチングが行なわ
れる領域に入射する。レーザ・ビーム３０の熱に
より、誘電体マスク２８上の熱応力を生じさせ、
このレーザ・ビーム照射部分の誘電体マスク２８
を粉砕し、溶かし、除去することにより、又は溶
融してこれにより溶液の膜を表面張力等により引
き戻すことにより、所望のパターンに除去する。
この除去は、大変局所的であつて、レーザ・ビー
ム３０によつて照射されたワーク１０の領域に限
定される。一般的に、レーザは、除去工程におい
てワークピースに損傷が生じないように調節され
る。レーザ波長は、例えばニツケル・メツキのベ
リリウム青銅基板上に1.06mmのホトレジストがあ
る場合、このホトレジストの誘電体を透過して基
板のワーク・ピースにより吸収されるように選ば
れる。この代りに、レーザ波長を作業材料中に吸
収されるように選ぶことができる。例えば、標準
的なホトレジスト作業材料と共にエキシマ・レー
ザ（UV）を用いることができる。多くの材料に
対して、誘電体マスクを形成する溶解工程又は同
様の工程は、引き続いてワーク・ピースに操作が
行なわれる電気化学処理槽１９内で、電気化学処
理（メツキ又はエツチング）槽１９の効果を変え
ることなく、行うことができる。用いられるレー
ザ・ビーム３０の出力は、ワーク１０が損傷さ
れ、溶融され、さもなければビーム３０の熱によ
り最終的な製品中に変化を生じそうな変化を持た
らすレベルより、低いことが好ましい。典型的な
パルスの持続時間は、20ns（20×10-9秒）又はそ
れ以上のオーダーである。ワーク１０の覆われて
いない部分は、通常のエツチング又はメツキ技術
により、エツチング又はメツキされるようになつ
ている。ワーク１０上にパターンを描く除去レー
ザ２７の動作は、ワーク検出変換器３３により開
始することができる。例えば、光電センサ３３
は、低強度の連続波（C.W.）レーザ３４からの
ビームが入射するフオト・セルの形態を用いるこ
とができる。ワーク１０が、セル３３とレーザ・
ビーム３５（ワーク１０の反対側又は反射を用い
て同じ側のどちらかにある）の間を通過する時、
光電セル３３は、Ｑスイツチド・レーザ２７の制
御を活性化して蓄積されたエネルギを放電して出
力ビームを発生する電圧信号を発生する。セル３
３とレーザ２７との間に、線３９で線続された同
期化された遅延システム４０は処理されるべき部
品がＱスイツチド・レーザ２７と一致する所でレ
ーザ２７が放電されるように、RC遅延回路を調
節するポテンシオメータと共に用いることができ
る。必要な遅延量は、ワーク１０がタンク１９を
通過する速度、即ちローラ速度に依存している。
もし、ワーク１０が第４図のように次の槽２０で
メツキされるならば、ワーク１０は、第３図の誘
電体マスクキング被膜２８の選択された領域２９
を除去するレーザ削除工程の際に露呈されるワー
クの領域の酸化を防ぐため、水で噴露される。第
２図及び第４図において、レーザは、ビーム３０
を動かす走査鏡３２によつて、ワーク１０へ向き
を変えられる。ワークの部分が、槽１９を移動し
ている間、ワーク１０が移動しているのと同じス
ピードでもつてビーム３０をワーク１０と一緒に
動かすことがで可能である。普通、走査鏡の使用
は必要ではない。もし、鏡３２が静止している
と、レーザ・ビーム３０は、固定されたこのビー
ム３０に対してワーク１０が動いている間、ワー
ク１０に入射する。レーザ２７を発光させるた
め、第２のレーザ３４とフオトセル３３と除去技
術に対して既に述べられたように用いられる。
ワーク１０が第２図及び第４図のメツキ・タン
ク１９を通過する速度は、レーザ２７のための適
当な照射時間を得ることができ、そして所望の厚
さのメツキ膜を生ずるために特定の種類の作業が
処理できる大きさに設定されている。レーザ出力
と照射時間の関数として測定される既知（測定さ
れた）のメツキ速度により、動く部品の速度を適
当なレベルに設定することが可能である。焦点を
変えることにより、種々のスポツトの大きさを変
えることができる。例えば、次の例がある。
ク１９を通過する速度は、レーザ２７のための適
当な照射時間を得ることができ、そして所望の厚
さのメツキ膜を生ずるために特定の種類の作業が
処理できる大きさに設定されている。レーザ出力
と照射時間の関数として測定される既知（測定さ
れた）のメツキ速度により、動く部品の速度を適
当なレベルに設定することが可能である。焦点を
変えることにより、種々のスポツトの大きさを変
えることができる。例えば、次の例がある。
例
一つのレーザ・ビームが、0.5秒の照射時間で
１ミクロメータのメツキが生ずるように設定され
る。0.5mmの長さと0.25mmの幅を持つ金の線条が
メツキとされる。所望のメツキ幅を得るために、
ビームは0.25mmのガウス半値幅を生ずるように収
束される。これはビームの中心から測定された位
置の関数としてのレーザ強度が、Ｉ＝I0e.
ｒ／（0.25mm）2の方程式で表される。ここで、I0はビ ーム中心、ｒ＝０での強度である。槽を通過する
ワーク１０のレーザ光線３０に対する速度は、方
程式Ｖ＝BD／ｔより決定される。ここで、Ｖは
ワーク１０の速度、BDはビーム直径、そしてｔ
は所望のメツキ厚を与えるのに必要な照射時間で
ある。この例では、Ｖ＝0.5mm／secの値である。
ワークが２mmの幅を有し、メツキされる表面の部
分が２mmの幅の中心に位置すると仮定すると、メ
ツが検出されたワーク領域の端から0.75mmの所で
開始するように、部品がレーザ３４からの補助ト
リガー・レーザ・ビーム３５が横切つてから、
1.5秒の遅延時間が導入される。レーザ２７は、
可変な時定数が設定されるレーザ２７内の図示し
ない回路を用いて１秒後に遮断される。
１ミクロメータのメツキが生ずるように設定され
る。0.5mmの長さと0.25mmの幅を持つ金の線条が
メツキとされる。所望のメツキ幅を得るために、
ビームは0.25mmのガウス半値幅を生ずるように収
束される。これはビームの中心から測定された位
置の関数としてのレーザ強度が、Ｉ＝I0e.
ｒ／（0.25mm）2の方程式で表される。ここで、I0はビ ーム中心、ｒ＝０での強度である。槽を通過する
ワーク１０のレーザ光線３０に対する速度は、方
程式Ｖ＝BD／ｔより決定される。ここで、Ｖは
ワーク１０の速度、BDはビーム直径、そしてｔ
は所望のメツキ厚を与えるのに必要な照射時間で
ある。この例では、Ｖ＝0.5mm／secの値である。
ワークが２mmの幅を有し、メツキされる表面の部
分が２mmの幅の中心に位置すると仮定すると、メ
ツが検出されたワーク領域の端から0.75mmの所で
開始するように、部品がレーザ３４からの補助ト
リガー・レーザ・ビーム３５が横切つてから、
1.5秒の遅延時間が導入される。レーザ２７は、
可変な時定数が設定されるレーザ２７内の図示し
ない回路を用いて１秒後に遮断される。
コンベヤ上に分離したワーク・ピース１０があ
る場合、ワーク・ピース１０間の３mmの中心間隔
に対して、一部品は約６秒間で作られる。この問
題を別の観点から言えばレーザ２７のデユーテ
イ・サイクルを意味する。この例においては、３
mmの移動に当り0.5mmしか導通しない。0.5mmの移
動速度においては、３mmを移動するのに６秒間要
し、デユーテイ・サイクルは単位時間当りのワー
ク・ピースの数の程度を表す。しかし、処理はデ
ユーテイ・サイクルを増加することにより、早め
ることができる。
る場合、ワーク・ピース１０間の３mmの中心間隔
に対して、一部品は約６秒間で作られる。この問
題を別の観点から言えばレーザ２７のデユーテ
イ・サイクルを意味する。この例においては、３
mmの移動に当り0.5mmしか導通しない。0.5mmの移
動速度においては、３mmを移動するのに６秒間要
し、デユーテイ・サイクルは単位時間当りのワー
ク・ピースの数の程度を表す。しかし、処理はデ
ユーテイ・サイクルを増加することにより、早め
ることができる。
１ これを可能にする第１の配置は、走査鏡３２
である。鏡３２はビーム３０を走査し、ビーム
を0.5mm／秒で移動しているワーク・ピースに
対して１秒間の継続時間の間動かす。この結
果、ビーム３０は短時間で零位置に復帰する。
この技術により、速度Ｖは３mm／秒になり、１
秒間当りの部品処理率は１／秒に増加する。
である。鏡３２はビーム３０を走査し、ビーム
を0.5mm／秒で移動しているワーク・ピースに
対して１秒間の継続時間の間動かす。この結
果、ビーム３０は短時間で零位置に復帰する。
この技術により、速度Ｖは３mm／秒になり、１
秒間当りの部品処理率は１／秒に増加する。
２ 単一のレーザ・ビーム３０の代りとして、移
動するワーク・ピーズ１０の方向と平行に置か
れたＮ個のレーザ・ビームに用いることができ
る。Ｎ個のビームは、ビーム分割器の組を用い
ることにより単一のビームから得ることができ
る。又はＮ個のレーザから得ることができる。
Ｎは１よりも大きい整数である。もし、各レー
ザ・ビーム３０が、上述の１つの走査システム
と異なつて、100％の時間、メツキを生ずるよ
うに分離された走査装置を使用すると、処理は
Ｎのフアクターだけ早くなる。上述の技術は、
マスク２８に穴を開けて所望のパターンを作製
する除去方法を経た後、レーザ・エツチングの
適用を可能にする。マスク２８は、化学エツチ
ング又はレーザ・エツチングのパターンを制御
するのに用いられる。これに代えて、如何なる
マスキングを用いないで直接にレーザで増強さ
れたエツチングを、上述の米国特許第421783に
述べる方法で行なつてもよい。後述の方法にお
いて、レーザ・ビーム３０は、エツチングされ
るパターンを画定する。エツチングされるワー
ク・ピース１０は、線３６を経て陽極として電
力供給源３８に電気的に接続されている。レー
ザ・ビーム配列３０を同期的に活性化させるこ
ともできる。
動するワーク・ピーズ１０の方向と平行に置か
れたＮ個のレーザ・ビームに用いることができ
る。Ｎ個のビームは、ビーム分割器の組を用い
ることにより単一のビームから得ることができ
る。又はＮ個のレーザから得ることができる。
Ｎは１よりも大きい整数である。もし、各レー
ザ・ビーム３０が、上述の１つの走査システム
と異なつて、100％の時間、メツキを生ずるよ
うに分離された走査装置を使用すると、処理は
Ｎのフアクターだけ早くなる。上述の技術は、
マスク２８に穴を開けて所望のパターンを作製
する除去方法を経た後、レーザ・エツチングの
適用を可能にする。マスク２８は、化学エツチ
ング又はレーザ・エツチングのパターンを制御
するのに用いられる。これに代えて、如何なる
マスキングを用いないで直接にレーザで増強さ
れたエツチングを、上述の米国特許第421783に
述べる方法で行なつてもよい。後述の方法にお
いて、レーザ・ビーム３０は、エツチングされ
るパターンを画定する。エツチングされるワー
ク・ピース１０は、線３６を経て陽極として電
力供給源３８に電気的に接続されている。レー
ザ・ビーム配列３０を同期的に活性化させるこ
ともできる。
フアイバ光学
フアイバ光学は、特に溶液が高い吸収性を有す
るか、又はメツキされる領域がレーザによつて容
易に照射される一直線でない場合、レーザからワ
ーク・ピースへビームを方向づけるのに用いるこ
とができる。
るか、又はメツキされる領域がレーザによつて容
易に照射される一直線でない場合、レーザからワ
ーク・ピースへビームを方向づけるのに用いるこ
とができる。
工程Ｊ
もし、レーザによる除去工程に続いて、槽１９
内でメツキ工程が実工されないならば、工程Ｊの
間で、メツキが槽２０内で行なわれる。これは第
１図に示すような分離したたメツキ工程である。
ここで、又は工程１において、従来のメツキ溶液
を用いて金、金合金又は他の金属のメツキが行な
われる。例えば、所望の金メツキの厚さにより、
従来の金メツキ溶液を用いて、２乃至10分間の電
気メツキが行なわれる。硬又は軟金を、ワーク１
０のマスク２８がレーザによる除去で取除かれた
領域に、メツキすることができる。第４図の槽２
０内のメツキ溶液は液２５から成る。メツキのた
めの電流は電力源４１に電気的に取付けられた陰
極側の線３９を、導電性であると推定されるワー
ク１０に接触するローラの１つに接続することに
より、供給される。陽極は、電力供給源４１から
の線４０に接続される。第２図において、タンク
１９に付随した電力源３８からの同様の接続が示
されている。ここでは、陰極側の線３６がワーク
１０に接触したタンク１９内の１つのローラに接
続されている。陽極４２は陽極線３７に接続され
ている。第２図及び第４図において、陽極４２及
び４３はタンク１９及び２９内に吊されている。
また、この工程では２０′に示すようにエツチン
グを行つてもよく、また、１９′および１９″に示
すようにタンク１９内でレーザにより処理促進さ
れたエツチングまたはメツキを行う場合もある。
レーザにより処理促進した場合でもワーク１０の
体積が大で熱伝導率が高い場合にはマスクなしの
メツキ、エツチングが困難となるが、この例のよ
うにタンク１９でマスク生成しておけば問題がな
い。処理が高速となる。
内でメツキ工程が実工されないならば、工程Ｊの
間で、メツキが槽２０内で行なわれる。これは第
１図に示すような分離したたメツキ工程である。
ここで、又は工程１において、従来のメツキ溶液
を用いて金、金合金又は他の金属のメツキが行な
われる。例えば、所望の金メツキの厚さにより、
従来の金メツキ溶液を用いて、２乃至10分間の電
気メツキが行なわれる。硬又は軟金を、ワーク１
０のマスク２８がレーザによる除去で取除かれた
領域に、メツキすることができる。第４図の槽２
０内のメツキ溶液は液２５から成る。メツキのた
めの電流は電力源４１に電気的に取付けられた陰
極側の線３９を、導電性であると推定されるワー
ク１０に接触するローラの１つに接続することに
より、供給される。陽極は、電力供給源４１から
の線４０に接続される。第２図において、タンク
１９に付随した電力源３８からの同様の接続が示
されている。ここでは、陰極側の線３６がワーク
１０に接触したタンク１９内の１つのローラに接
続されている。陽極４２は陽極線３７に接続され
ている。第２図及び第４図において、陽極４２及
び４３はタンク１９及び２９内に吊されている。
また、この工程では２０′に示すようにエツチン
グを行つてもよく、また、１９′および１９″に示
すようにタンク１９内でレーザにより処理促進さ
れたエツチングまたはメツキを行う場合もある。
レーザにより処理促進した場合でもワーク１０の
体積が大で熱伝導率が高い場合にはマスクなしの
メツキ、エツチングが困難となるが、この例のよ
うにタンク１９でマスク生成しておけば問題がな
い。処理が高速となる。
工程Ｋ
レーザ・メツキ、電気メツキ、交換メツキ又は
エツチング工程が完了した後で、もしマスクが使
用されたならば、その後、マスク２８は上述のレ
ーザ・パターンニング処理工程で作られた金又は
他の金属パターン又はエツチングされたパターン
を残して除去してもよい。タンク２１内で、マス
ク溶解溶剤２６が、メツキされたワーク１０から
マスク２８の残りの部分を取り除くために用いら
れる。即ち、レーザ・ビーム３０により除去され
ていないマスク２８は、タンク２１内の除去溶剤
２６によつて取り除かれる。マスキング剤に対す
る適当な除去溶剤の例としては、次のようなもの
がある。フオトレジストに対してはアセトン、ワ
ツクス又はパラフインに対してはアルコール、グ
リコール・フタラートに対してはアセトン、また
は、パラフイン又はグリコール・フタラートに対
しては圧力がかけられた熱水又は水蒸気である。
水蒸気の後に、アセトン、アルコール及び／又は
フレオン、フツ化炭化水素、又は他の適当な有機
残余除去剤による付加的有機洗浄をしてもよく、
また単に熱を加えてもよい。
エツチング工程が完了した後で、もしマスクが使
用されたならば、その後、マスク２８は上述のレ
ーザ・パターンニング処理工程で作られた金又は
他の金属パターン又はエツチングされたパターン
を残して除去してもよい。タンク２１内で、マス
ク溶解溶剤２６が、メツキされたワーク１０から
マスク２８の残りの部分を取り除くために用いら
れる。即ち、レーザ・ビーム３０により除去され
ていないマスク２８は、タンク２１内の除去溶剤
２６によつて取り除かれる。マスキング剤に対す
る適当な除去溶剤の例としては、次のようなもの
がある。フオトレジストに対してはアセトン、ワ
ツクス又はパラフインに対してはアルコール、グ
リコール・フタラートに対してはアセトン、また
は、パラフイン又はグリコール・フタラートに対
しては圧力がかけられた熱水又は水蒸気である。
水蒸気の後に、アセトン、アルコール及び／又は
フレオン、フツ化炭化水素、又は他の適当な有機
残余除去剤による付加的有機洗浄をしてもよく、
また単に熱を加えてもよい。
工程Ｌ
工程Ｌにおいて、ワーク１０はタンク２２に移
され、ワーク１０の表面から残余の溶剤２６がす
すぎ落とされる。タンク２２には脱イオン水又は
蒸留水を有するか又は水の噴霧を用いる。
され、ワーク１０の表面から残余の溶剤２６がす
すぎ落とされる。タンク２２には脱イオン水又は
蒸留水を有するか又は水の噴霧を用いる。
工程Ｍ
工程Ｍでワーク１０は乾燥される。
以上説明してきたように、この発明では、所望
の厚さのメツキ又はエツチングを高速に正確に連
続して自動的に行うことができることに加えて、
被処理物の体積が大きくて熱伝導率が高い場合で
も、被処理の溶融又は焼きつけないにパターンの
画定及び高いメツキ速度を得ることができる。
の厚さのメツキ又はエツチングを高速に正確に連
続して自動的に行うことができることに加えて、
被処理物の体積が大きくて熱伝導率が高い場合で
も、被処理の溶融又は焼きつけないにパターンの
画定及び高いメツキ速度を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例によるエネルギ・
ビームを用いた自動電気化学的処理装置の順次の
工程を示すフローチヤート図、第２図は第１図の
フローチヤート図で、マスク形成と、メツキ又は
エツチング工程とが同一の槽で行なわれる部分を
示す概略図、第３図はこの発明の処理装置に用い
られる基板（被処理物）とマスクを示す断面図、
第４図は第１図のフローチヤート図で、マスク形
成と、電気化学的処理とが分離された工程を示す
概略図、第５図はこの発明の連続メツキに用いら
れる一体的に打出された被処理物を示す平面図で
ある。 １０……ワーク（被処理物）、１９，２０……
槽、２８……マスク、２７，３４……レーザ、３
２……回転鏡、３３……ホトセル、３８，４１…
…電力源、４０……遅延システム。
ビームを用いた自動電気化学的処理装置の順次の
工程を示すフローチヤート図、第２図は第１図の
フローチヤート図で、マスク形成と、メツキ又は
エツチング工程とが同一の槽で行なわれる部分を
示す概略図、第３図はこの発明の処理装置に用い
られる基板（被処理物）とマスクを示す断面図、
第４図は第１図のフローチヤート図で、マスク形
成と、電気化学的処理とが分離された工程を示す
概略図、第５図はこの発明の連続メツキに用いら
れる一体的に打出された被処理物を示す平面図で
ある。 １０……ワーク（被処理物）、１９，２０……
槽、２８……マスク、２７，３４……レーザ、３
２……回転鏡、３３……ホトセル、３８，４１…
…電力源、４０……遅延システム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気化学的処理によつてメツキ処理またはエ
ツチング処理を被処理物の一部に施す電気化学的
処理方法において、 上記被処理物上に保護膜を塗布し、 上記被処理物の部分のうちの上記電気化学的処
理を施す部分のみを露呈するマスクを形成するた
めに、上記電気化学的処理を施す部分の上記保護
膜上にエネルギー・ビームを走査して当該部分の
保護膜を除去し、 上記マスクを介して、上記被処理物の上記電気
化学的処理を施すことを特徴とする電気化学的処
理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US429657 | 1982-09-30 | ||
| US06/429,657 US4432855A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Automated system for laser mask definition for laser enhanced and conventional plating and etching |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970755A JPS5970755A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH0253511B2 true JPH0253511B2 (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=23704181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58109441A Granted JPS5970755A (ja) | 1982-09-30 | 1983-06-20 | エネルギ・ビームを用いた電気化学的処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4432855A (ja) |
| EP (1) | EP0106977A3 (ja) |
| JP (1) | JPS5970755A (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185892A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-14 | Kurihara Tokin Kojo:Kk | 電気メツキによる立体的模様形成方法 |
| US4832798A (en) * | 1987-12-16 | 1989-05-23 | Amp Incorporated | Method and apparatus for plating composite |
| US4877644A (en) * | 1988-04-12 | 1989-10-31 | Amp Incorporated | Selective plating by laser ablation |
| GB8825219D0 (en) * | 1988-10-27 | 1988-11-30 | Mbm Technology Ltd | Fine featured electrical circuits |
| WO1990012481A1 (en) * | 1989-04-11 | 1990-10-18 | Northern Telecom Limited | Method of making an impressing tool |
| JPH0222493A (ja) * | 1989-05-30 | 1990-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | 加工装置 |
| US5258098A (en) * | 1991-06-17 | 1993-11-02 | Cycam, Inc. | Method of production of a surface adapted to promote adhesion |
| GB9200494D0 (en) * | 1992-01-10 | 1992-02-26 | Leonard Ian | Methods and apparatus for electrochemical machining |
| DE4229399C2 (de) * | 1992-09-03 | 1999-05-27 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Funktionsstruktur eines Halbleiterbauelements |
| US5641391A (en) * | 1995-05-15 | 1997-06-24 | Hunter; Ian W. | Three dimensional microfabrication by localized electrodeposition and etching |
| JPH1098251A (ja) * | 1996-09-23 | 1998-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蒸着された金属配線および誘電配線のｕｖレーザーアニーリングおよび洗浄 |
| US6211080B1 (en) | 1996-10-30 | 2001-04-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Repair of dielectric-coated electrode or circuit defects |
| EP1060299A1 (en) | 1998-03-05 | 2000-12-20 | Obducat AB | Method of etching |
| US6180912B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fan-out beams for repairing an open defect |
| US6060127A (en) * | 1998-03-31 | 2000-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mechanically restricted laser deposition |
| SG76591A1 (en) * | 1999-02-27 | 2000-11-21 | Aem Tech Engineers Pte Ltd | Method for selective plating of a metal substrate using laser developed masking layer and apparatus for carrying out the method |
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| DE102014017886A1 (de) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Auto-Kabel Management Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Anschlussteils |
| WO2016140661A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-09 | TKS Industrial Company | Method and apparatus for removing residue from electrocoated articles |
| KR20250037607A (ko) * | 2015-09-09 | 2025-03-17 | 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 | 작업물들을 레이저 가공하기 위한 레이저 가공 장치, 방법들 및 관련된 배열들 |
| JP7596842B2 (ja) * | 2021-02-19 | 2024-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 配線基板の製造方法 |
| CN116377533A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-07-04 | 汕尾市栢林电子封装材料有限公司 | 一种基于电子基板的局部镀金方法 |
| CN119320968A (zh) * | 2024-11-01 | 2025-01-17 | 深圳市和美科技有限公司 | 局部电镀工艺及电镀系统 |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS4946168A (ja) * | 1972-09-11 | 1974-05-02 | ||
| US4217183A (en) * | 1979-05-08 | 1980-08-12 | International Business Machines Corporation | Method for locally enhancing electroplating rates |
| DE3037271A1 (de) * | 1980-10-02 | 1982-05-19 | Harald 5840 Schwerte Albrecht | Verfahren zur glaettung von metallisch beschichteten blechen |
-
1982
- 1982-09-30 US US06/429,657 patent/US4432855A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58109441A patent/JPS5970755A/ja active Granted
- 1983-08-25 EP EP83108366A patent/EP0106977A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970755A (ja) | 1984-04-21 |
| US4432855A (en) | 1984-02-21 |
| EP0106977A2 (en) | 1984-05-02 |
| EP0106977A3 (en) | 1984-08-15 |
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