JPS6039885A - 配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微細な配線バタンを形成する方法に関するもの
である。

従来、マスクレスで微細な配線パタンを形成する方法と
して、セラミック等の基板上に一様に塗布された厚膜導
体ペースト（以−［ペーストと称す）をレーザビームの
照射により加熱して基板に固着させ、レーザビーム未照
射部のペーストを溶剤により溶解除去した後、通常の電
気炉等を用いてペーストを焼成して配線バタンを形成す
る方法が提案されている（特願昭５５−４２８３９号）
。ペーストを基板に固着させるには、界面部分すなわち
ペーストと基板との界面部分におけるペーストに含まれ
るガラスフリ、ト等の接着成分を溶融させ・る必要があ
る。上記方法では、照射し〜ザビームの吸収によりペー
スト表面が加熱され、その熱がペースト内を伝導して界
面部分に達し、ペースト幅の接着成分を溶融させている
。このことから、微細な配線パタンを形成するには、レ
ーザビームラ絞ってペースト表面の加熱部分を微細ＫＬ
、界面部分における接着成分が溶融する領域を小さくす
ることが有効である。これを実現するため、従来の方法
では第１図に示すようにレーザ装置ｌがら出射されたレ
ーザビーム２を集光レノズ３により集光し、焦点４上で
基板５上のペースト６に照射していた。一般に、出射レ
ーザビーム２のパワー密度は第１図（ａ）に示すように
ガウス分布７をしており、中心からの距離ｒが大きくな
るに従いパワー密度が減少する。このため、焦点４上に
おけるレーザビームのパワー密度は、第１図（ｂ）に示
すガウス分布７１に示すように、ビーム中心部分で著し
く大きく、中心部分から離れるに従い急激に低下する。

このようなパワー密度分布のレーザビームを照射して界
面部分のペースト内の温度を固着温度以上に加熱しよう
とすると、ペースト表面のビーム中心部分に照射エネル
ギーが集中し、ビーム中心で照射される部分の温度が著
しく上列する。

このため、微細な配線パタンを形成することを目もにレ
ーザビームをさらに絞り込んでいくと、ペースト表面の
ビーム中心で照射される部分では、温度が高くなりすぎ
て接着成分が蒸発する。さらに、例えばＡｕ　、　Ｃｕ
　、　Ａｇ　、　Ｐｄなどのペースト中の導体材料まで
もが溶融し蒸発する。この結果、良好な配線パタンを形
成することができなくなる。

すなわち、レーザビームの細径化による配線パタンの微
細化には限界があった。

本発明は、レーザビームの経路中に光学的ビーム拡大レ
ンズ系と、光学的しほりと、集光レンズより成る光学装
置を設置することにより、光学的しほりの開孔面を通過
するレーザビームのパワー密度分布をほぼ一様にした後
、集光レンズを用いて結像させ、結像面上のレーザビー
ムをペーストに照射することにより、微細な配線パタン
を形成するようにした配線板の製造方法を提供するもの
である。

以下本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の実施例であって、８は光学的ビーム拡
大レンズ系、９は光学的しほり、１０は光学的しぼりの
開孔面を通過したレーザビームの結像面である。ここで
は、光学的しほりとして円形の開孔を有する光学的し直
り（以下し、？”ｉ：りと称す）を用いた場合を例にと
って説明する。

レーザ装置１から出射されたガウス・パワー密度分布を
有するレーザビーム２を、光学的ビーム拡大レンズ系８
により拡大した後、パワー密度分布を示す曲線７２の据
に相当する部分をしぼり９でｊ〜や断し、パワー密度分
布がほぼ一様となるビーム中心部分だけを通過させる。

このレーザビームを集光レンズ３により結像させるど、
結像面ｉｏ上ではビーム径が小さくかつそのパワー密度
分布がほぼ一様である第２図（ｄ）に示すようなレーザ
ビームを得ることができる。このような結像面ｌＯ上の
その結像されたレーザビームをペース）６に照射するこ
とによシ、ペースト６の表面の微小な照射領域をほぼ均
一に加熱でき、ベースト中の接着成分の蒸発ならびに導
体材料の溶融蒸発という問題を解決することができるた
め、微細な配線パタ／を形成することができる。

結像面】０上のレーザビームのビーム直径Ｄ’ｕ、しぼ
り９の開孔部の直径りを用いて次式で表ゎされる。

Ｄ’＝（ｆ／ａ）・Ｄ　・・・・・・・（１）ここで、
ｆは集ｙ０レンズ３の焦点距離、ａはしぼり９から集光
レンズ３の入射ビーム側の焦点までの距離である。上記
（１）式から明らかなように、しぼり９の開孔部の直径
りを変えることにより、ビーム直径Ｄ′を変えることが
できる。すなわち、しほり９の開孔部の直径りを変える
ことにより、形成する配線パタンの幅を容易に制御でき
る。

Ａｕ厚膜導体ベーストに波長１０６μｍの連続波ＹＡＧ
レーザビームを照射して配線パタンを形成した実験例で
の照射レーザビームの直径Ｄ′と９００℃で焼成後の配
線パタン幅Ｗとの関係を第３図に示す。

この例では、ビーム直径Ｄ′は、しぼり９の開孔部の直
径を変えることで制御している。

以上は、光学的しは゛りの開孔部が円形の場合を例にと
って説明してきた。この場合、結像面１０上におけるレ
ーザビームのパワー密度分布が光軸に対称であるため、
レーザビームの走奔に対して等方性があり、走査制御が
容易となる利点がある。

しかし、以上の説明から、結像面１０上におけるレーザ
ビームのパワー密度分布が、配線パタンの幅方向に相当
する方向についてのみほぼ一様となる限りにおいて、光
学的しぼりの開孔部ｄ矩形、多角形、長円等いかなる形
状でも良いことは明白である。例えば、光学的しぼりの
開口部の形状を矩形にすると、配線パタンの端部もほは
矩形になる利へ点がある。このように、配線パタンの端
部の形状を光学的しぼりの開孔部の形状で制御すること
もできる。

以上説明したように、本発明方法では、厚膜導体ペース
トを均一に加熱できるため、微細な径のレーザビームを
照射しても導体旧材の溶融あるいは蒸発という問題が生
じなくなり、微細な配線パタンを形成できるとともに、
配線パタンの幅方向に対応する方向に関する光学的しほ
りの大きさを変えることにより、照射領域の幅を変える
ことができるため、配線パタンの幅を容易に制御できる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法の実施例、第２図は本発明光学系装
置を用いた方法の実施例、第３図はヒ゛−ム直径Ｄ′と
配線パタン幅Ｗの関係を示す特性測定図である。 １・・レーザ装置、２・・・レーザビーム、３・・集光
レンズ、４・・集光レンズの焦点、５・・基板、６・・
・厚膜導体ペースト、７，７１．７２・ガウス・パワー
密度分布を有するレーザビーム、８・・光学的ビーム拡
大レンズ系、９・・・開化を有する光学的しほり、１０
・・結像面、１１．１１１・・・近（Ｒ的に円柱形パワ
ー密度分布を有するレーザ５ヒ゛−ム。 特許出願人　日本電信電話公社 代　理　人　白　水　常　雄 外１名 〒　３　図 ビーへ１牢ト　σ　（μｍ） 手続補正書（自発） 昭和５８年ＩＯ月１２日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭５８〜１４８０７１号 ２、発明の名称 配線板の製造方法 ３　補正をする者 事件との関係　出願人 （４２２）　日本電信電話公社 ４代理人 東京都新宿区西新宿１−２３−１ 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６　補正の内容 明細書第２頁第１７行〔ペースト幅」を「ペースト中」
に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザビームの照射により厚膜導体ペーストを加熱して
   基板に固着させ、レーザビーム未照射部の厚膜導体ペー
   ストを溶解除去して所望の配線バタンを形成する方法に
   おいて、光学的ビーム拡大レンズ系と光学的しほりと、
   集光レンズよりなる光学装置をレーザビームのＭ路中に
   設置し、上記光学的しほりを通過する近似的に円柱形パ
   ワー密度分布を有するレーザビームを集光レンズ拠より
   し／Ｙりの開口部の像として結像させ、この結隊面上で
   厚膜導体ペーストに前記結像されたレーザビームを照射
   することを特徴とする配線板の製造方法。