FR2830719A1 - Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition - Google Patents

Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition Download PDF

Info

Publication number
FR2830719A1
FR2830719A1 FR0112743A FR0112743A FR2830719A1 FR 2830719 A1 FR2830719 A1 FR 2830719A1 FR 0112743 A FR0112743 A FR 0112743A FR 0112743 A FR0112743 A FR 0112743A FR 2830719 A1 FR2830719 A1 FR 2830719A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
impact
laser beam
layer
support
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR0112743A
Other languages
English (en)
Inventor
Regis Nouet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automa Tech SA
Original Assignee
Automa Tech SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automa Tech SA filed Critical Automa Tech SA
Priority to FR0112743A priority Critical patent/FR2830719A1/fr
Priority to AU2002347294A priority patent/AU2002347294A1/en
Priority to PCT/FR2002/003388 priority patent/WO2003030597A2/fr
Publication of FR2830719A1 publication Critical patent/FR2830719A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/009Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a non-absorbing, e.g. transparent, reflective or refractive, layer on the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • B23K26/0661Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks disposed on the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2053Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0073Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces
    • H05K3/0082Masks not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46, e.g. for photomechanical production of patterned surfaces characterised by the exposure method of radiation-sensitive masks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/42Printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • H05K3/0032Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus 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
    • H05K3/06Apparatus 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
    • H05K3/061Etching masks
    • H05K3/064Photoresists

Abstract

L'invention concerne une composition pour réaliser une couche mince d'un matériau susceptible d'être localement entièrement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet de l'impact d'un faisceau laser. Selon l'invention, la longueur d'ondes du faisceau est comprise entre 400 et 650 nm.La composition est constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être sélectivement enlevée par un agent chimique, et un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier matériau au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a pour objet une composition pour réaliser une couche mince d'un matériau servant à réaliser des circuits imprimés par insolation, une couche mince réalisée à partir dudit matériau, une installation de réalisation d'un tracé sur un support qui utilise ladite couche mince et une machine faisant partie de l'installation pour insoler ladite couche mince en vue de la réalisation du circuit imprimé.
L'invention concerne, d'une manière générale, la réalisation de circuits imprimés et plus particulièrement la réalisation de circuits imprimés par la technique dite d'ablation directe d'une couche de réserve recouvrant la surface du support destinée à constituer le circuit imprimé. De façon plus précise encore, l'invention concerne plus particulièrement une composition destinée à réaliser la couche mince, cette composition pouvant être utilisée en relation avec un laser présentant des caractéristiques spécifiques pour permettre l'ablation de la couche. Par ablation, il faut entendre que, sous l'effet de l'impact du faisceau laser, la couche du matériau est physiquement enlevée sur toute son épaisseur.
Les circuits imprimés sont constitués par un support isolant sur une des faces ou sur les deux faces duquel on réalise des tracés conducteurs constituant des pistes conductrices pour relier entre eux des composants électriques ou électroniques fixés sur le support isolant.
Les figures 1A et 1B illustrent une technique bien connue de réalisation de circuit imprimé. Dans cette technique dite d'insolation par faisceau lumineux, le support 110 est constitué par un substrat isolant 112, une couche conductrice 114, par exemple une couche de cuivre ou d'un alliage de cuivre, et une couche 116 photosensible dite couche de réserve ou en anglais "resist". En regard d'une face du support 110 ainsi préparé, on dispose, dans une machine d'insolation, un cliché 118 qui comporte des zones transparentes 120 et des zones opaques à la lumière 122 définissant le tracé des pistes conductrices à réaliser sur le support isolant. L'ensemble est soumis à un faisceau lumineux 124 produit par une source lumineuse 126.
Figure img00010001
Comme le montre la figure 1B, après la phase d'insolation, les zones 116a de la couche photosensible 116 insolées présentent une composition chimique différente des zones 116b non insolées. Cette insolation est réalisée à l'aide d'une machine d'exposition. Par attaque
<Desc/Clms Page number 2>
chimique sélective, les zones insolées ou les zones non insolées sont enlevées et la partie restante de la couche photosensible 116 sert de masque pour l'attaque chimique ultérieure de la couche conductrice 114.
On obtient ainsi, par attaque chimique, le tracé effectif des pistes conductrices à partir de la couche conductrice 114.
Les tracés des pistes conductrices sur les circuits imprimés devenant de plus en plus complexes et de plus en plus denses, on a proposé de réaliser l'insolation de la couche photosensible 116 du support 110 à l'aide d'un faisceau laser 130, ce faisceau laser étant produit par une source laser 132 émettant le faisceau 130 qui est modulé par le modulateur acousto-opique 134 et qui balaye la surface du circuit imprimé à réaliser, par exemple à l'aide d'un miroir rotatif polygonal 136.
La demande de brevet européen 1 098 557 au nom de AUTOMA-TECH décrit une telle machine. En outre, le support 110 est déplacé selon une direction X, X'orthogonale à la direction de balayage de telle manière que toute la surface du support soit balayée par le faisceau laser module 130.
Dans ces deux techniques d'insolation, on obtient in fine une couche photosensible 116 dont certaines parties sont maintenues et d'autres parties ont une composition chimique modifiée susceptible d'être attaquée chimiquement pour provoquer l'enlèvement soit des portions à composition chimique transformée, soit les portions de la couche photosensible non transformée.
On comprend qu'il serait intéressant de disposer d'une technique qui permette par balayage d'enlever directement la portion de la couche photosensible ou plus généralement de la couche de réserve 116 correspondant aux zones de la couche conductrice 114 qui ne doivent pas être masquées.
Une telle technique a déjà été proposée notamment dans le brevet US 4 114 059. Ce document décrit une technique d'ablation d'une couche de réserve ou couche "resist" constituée par un polymère et qui est soumise à un faisceau laser, émettant dans l'ultraviolet, dont la longueur d'ondes est inférieure à 220 nm. Cependant, cette technique présente certains inconvénients dans la mesure où, pour obtenir effectivement l'ablation localisée de la totalité de l'épaisseur de la couche de réserve ou résist, il est nécessaire de procéder à plusieurs impacts lasers en un même point de la couche de réserve. En outre, les impacts du
<Desc/Clms Page number 3>
faisceau laser sont définis par un masque interposé entre le faisceau laser et la couche de réserve.
Il existe donc un réel besoin de disposer d'une technique qui permette réellement l'ablation d'une couche de réserve à l'aide d'un faisceau laser.
Un premier objet de l'invention est de fournir une composition pouvant servir à réaliser une couche mince susceptible d'être localement totalement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet de l'impact d'un faisceau laser.
Selon l'invention, la composition pour réaliser une couche mince d'un matériau susceptible d'être localement entièrement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet de l'impact d'un faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm, est caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être enlevée de façon sélective par un agent chimique, et un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier composé au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids.
De préférence, la teneur pondérale du deuxième composé est au plus égale à 2 %.
On comprend que, grâce à l'adjonction à un matériau standard servant habituellement à réaliser la couche de réserve pour la réalisation de circuit imprimé d'un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact du faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm, il est possible, à l'aide d'un seul impact du faisceau laser, d'obtenir l'ablation complète de toute l'épaisseur de la couche et donc la réalisation d'un masque présentant une définition de grande qualité.
Un deuxième objet de l'invention est de fournir une couche mince susceptible d'être localement entièrement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet de l'impact d'un faisceau laser dont la longueur
<Desc/Clms Page number 4>
d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm, qui est caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être enlevée sélectivement par un agent chimique, et un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier composé au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids ; et en ce que son épaisseur est inférieure à 20 microns.
De préférence, l'épaisseur de la couche est comprise entre 2 et 12 microns.
Un troisième objet de l'invention est de fournir une installation de réalisation d'un tracé sur un support.
Selon l'invention, l'installation se caractérise en ce qu'elle comprend : - des moyens pour réaliser sur au moins une face dudit support une couche constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être enlevée sélectivement par un agent chimique, et un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier composé au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids, ladite couche ayant une épaisseur inférieure à 20 microns ; et - une machine d'exposition comprenant : .. un ensemble de supportage et de déplacement dudit support ; .. au moins une source de faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm ; et
<Desc/Clms Page number 5>
.. des moyens pour déplacer au moins un faisceau laser produit par ladite source sur la surface de ladite couche de matériau et pour moduler ledit faisceau, par quoi ladite couche de matériau est entièrement enlevée sur toute son épaisseur aux points d'impact dudit faisceau modulé.
Un quatrième objet de l'invention est de fournir une machine d'exposition mettant en oeuvre la couche mince définie précédemment.
Selon l'invention, la machine d'exposition pour réaliser un circuit imprimé à partir d'un support, ledit support étant revêtu d'une couche mince constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être enlevée sélectivement par un agent chimique, et d'un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier composé au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids comprend : . un ensemble de supportage et de déplacement dudit support ; . une source de rayonnement laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm ; . des moyens déflecteurs pour balayer au moins une partie de la surface dudit support à l'aide d'au moins un faisceau laser produit par ladite source ; et . des moyens pour moduler ledit faisceau laser en fonction du dessin à réaliser sur ledit support, par quoi ladite couche est entièrement enlevée sur toute son épaisseur aux points d'impact dudit faisceau.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées, sur lesquelles : - les figures lA et 1B, déjà décrites, montrent de façon simplifiée une technique d'insolation à l'aide d'une source lumineuse classique ;
<Desc/Clms Page number 6>
-la figure 2 montre, de façon simplifiée, l'insolation d'une couche de réserve à l'aide d'un faisceau laser ; - les figures 3a et 3b illustrent l'utilisation de la composition dans un process d'ablation direct ; - la figure 4a est une vue en élévation simplifiée d'une machine d'exposition avec ablation directe par laser ; - la figure 4b est une vue du système optique de la machine d'exposition de la figure 4a ; et - la figure 5 est un schéma d'ensemble, en vue de dessus de l'installation d'ablation directe par faisceau laser.
Comme on l'a déjà indiqué sommairement, l'invention est basée sur l'utilisation d'une composition particulière permettant de réaliser une couche mince sur un support soumis à un rayonnement laser de longueur d'ondes bien déterminée qui permet d'obtenir l'ablation de cette couche sous l'effet de l'impact du faisceau laser sur celle-ci et donc de définir un tracé sur la surface de ce support dans la couche, en fonction du balayage du faisceau laser.
Cette composition est constituée par un mélange d'un premier composé habituellement appelé resist ou photoresist, c'est-à-dire d'un composé susceptible d'être déposé en couche mince sur le support et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de la couche au point de l'impact.
La composition chimique modifiée pouvant être enlevée ultérieurement par un agent chimique sélectif alors que la partie de composition non modifiée n'est pas attaquée par cet agent. Alternativement, pour certains résists, c'est la couche non modifiée qui peut être enlevée par un agent chimique sélectif.
De tels composés se trouvent communément dans le commerce par exemple sous les marques suivantes : - le composé dénommé XV750 de la société Coates ; - le composé P2000 de la société Vantico ; ou - les composés SP22 et SP24 de la société Shippley.
Le matériau est également constitué par un deuxième composé qui est capable d'absorber l'énergie produite par l'impact du faisceau laser pour les longueurs d'ondes données qui sont comprises entre 400 et
<Desc/Clms Page number 7>
650 nm et apte à déclencher l'enlèvement du premier matériau constitué par le resist au point d'impact.
Il existe plusieurs matériaux susceptibles d'être activés par un faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm.
On peut citer en particulier l'eosine. On peut également citer la rhodamine.
Le matériau destiné à former la couche mince est obtenu par le mélange du premier composé du type photoresist et du deuxième composé du type eosine, de telle manière que le deuxième composé représente moins de 5 % de la composition en poids et de préférence moins de 2 %.
Sur les figures 3A et 3B, on a illustré l'utilisation d'une couche d'exposition conforme à l'invention pour la réalisation d'un tracé sur un circuit imprimé. Sur la figure 3A, on a représenté le support 140 constitué par une plaque de matériau isolant 142 sur laquelle est réalisée une couche conductrice 144. Le support 140 est recouvert par une couche 144 du matériau de réserve décrit précédemment. La réalisation de la couche du matériau 144 peut être obtenue par dépôt électrolytique ou par enduction selon la nature du composé. De préférence, l'épaisseur de la couche 146 de matériau est inférieure à 12 um et de préférence égale à
Figure img00070001

8 um. Comme cela est représenté sur la figure 3B, le support 140 revêtu de sa couche de réserve 146 est soumis à l'impact d'un faisceau laser symbolisé par 148. Selon l'invention, le faisceau laser a une longueur d'ondes comprise entre 400 et 650 nm et, de préférence, égale à 532 nm.
De préférence, le laser est du type pulsé. Son éclairement par unité de surface et par impulsion reçu par le support est de préférence compris entre 10 mJ/cm/impu) sion et 200 mJ/cm/imputsion. Les essais effectués avec la composition décrite précédemment en utilisant un faisceau laser dont la longueur d'ondes est égale à 532 nm permettent d'obtenir la réalisation dans la couche de réserve 146 de zones telles que 150,152 dans lesquelles la couche de réserve 146 est totalement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet du faisceau laser 148. En outre, les essais effectués ont montré que les flancs, par exemple les flancs 150a, 150b de la zone enlevée 150, présentent une excellente définition compatible avec la définition requise pour la réalisation des circuits imprimés.
<Desc/Clms Page number 8>
En se référant tout d'abord à la figure 4a, on va décrire l'ensemble de la machine d'exposition. Celle-ci comprend un bâti comportant une partie inférieure 12 et une partie supérieure 14, ce bâti étant bien sûr fixe. La partie inférieure 12 du bâti supporte un plateau mobile 16 pour recevoir un panneau 20. Le plateau 16 peut se déplacer selon une direction X, c'est-à-dire selon une direction orthogonale au plan de la figure. Pour cela, on a représenté schématiquement des systèmes de vis à billes 18,19 entraînés par des moteurs. Le plateau support 16 est destiné à recevoir le panneau de circuit imprimé 20 qui doit être soumis au faisceau laser pour définir les pistes conductrices à réaliser sur le panneau de circuit imprimé. Le panneau est préalablement revêtu d'une couche mince réalisée avec la composition décrite précédemment. La partie supérieure 14 du bâti supporte des blocs optiques que l'on a représentés schématiquement par des rectangles 221, 226. Chaque bloc optique 22 délivre un faisceau laser à sa sortie, ce faisceau laser ayant une direction orthogonale au plan du panneau 20, c'est-à-dire une direction verticale. On a représenté de façon symbolique par les pointillés 24 les zones de balayage de chaque faisceau laser, le balayage étant réalisé selon la direction Y orthogonale à la direction X.
L'ensemble optique comprend un laser 40 de longueur d'ondes de préférence égale à 532 nm. Le faisceau F délivré par le laser 40 est appliqué à l'entrée d'un diviseur de faisceau 42 qui divise ce faisceau en 6 faisceaux divisés FD1, FD2, FD3, FD4, FD5, FD6. De préférence, tous les faisceaux divisés FD ont des puissances du même ordre de grandeur et comportent un nombre limité de longueurs d'ondes qui sont de plus très proches les unes des autres.
Chaque faisceau divisé FD est appliqué à l'entrée d'un modulateur électro-optique 46 associé à un circuit de commande 47. Comme cela est bien connu, le modulateur peut prendre un état passant ou un état non passant interrompant la transmission du faisceau laser.
Chaque faisceau sortant d'un modulateur est appliqué à l'entrée d'un bloc optique 22. Le bloc optique comprend une optique d'entrée 44 et un système optique 48 destiné à diriger le faisceau vers un miroir polygonal rotatif 50. Comme cela est bien connu, le miroir polygonal 50 est constitué par une pluralité de faces réfléchissantes 52. Dans le cas particulier de la figure 2, il y a six faces réfléchissantes. Dans d'autres modes de
<Desc/Clms Page number 9>
réalisation, le miroir pourrait comporter dix faces. Le miroir 50 est entraîné en rotation par un moteur 54 associé à un circuit de commande 56 et à des capteurs de position.
Comme cela est bien connu, le faisceau laser sortant du système optique 48 frappe une facette 52 du miroir polygonal selon une incidence qui varie de façon continue en fonction de la rotation du miroir permettant à l'angle du faisceau émergent d'être dévié de façon continue.
On obtient ainsi une déviation continue du faisceau réfléchi par la face. On a représenté symboliquement par 58 l'angle dans lequel le faisceau réfléchi est dévié par la rotation de la facette du miroir polygonal. La déviation du faisceau par une facette du miroir rotatif correspond au balayage d'un segment S du panneau. La définition du début du balayage et de la fin du balayage par le faisceau laser est réalisée par la synchronisation de la commande de l'état passant ou non passant du modulateur avec la rotation du miroir polygonal. Le modulateur est bien sûr non passant durant les laps de temps où le faisceau laser incident aurait dû passer d'une facette du miroir à la suivante. Chaque facette définit ainsi une période de balayage correspondant à un segment. Le faisceau est appliqué à l'entrée d'un objectif 60. L'objet 60 a pour double fonction de focaliser le faisceau laser pour que son diamètre soit, dans le cas particulier considéré, éga ! à 20 um, c'est-à-dire supérieur au pixel et de diriger le faisceau laser selon la direction X'X'de l'axe optique du bloc optique.
Le bloc optique 22 comprend enfin, pour ses éléments essentiels, un miroir déflecteur 62 qui est orthogonal à l'axe optique X'-X' du bloc optique. Le miroir 62 qui réfléchit le faisceau laser dévié selon une direction verticale, c'est-à-dire vers le support de panneau 16 et donc vers le panneau lui-même et orthogonalement à celui-ci. La déviation du faisceau est telle que le faisceau dévié frappe le miroir 62 en des points qui s'étendent sur une longueur Il centrée sur l'axe optique X'X'. Les composants optiques sont réalisés de telle manière que la longueur Il soit supérieure à la longueur correspondant à la zone de balayage Z du panneau associé au faisceau laser considéré.
En se référant maintenant à la figure 5, on va décrire l'ensemble de l'installation d'exposition de panneaux de circuits imprimés.
<Desc/Clms Page number 10>
Cet ensemble comprend une station A de préparation du support destiné à constituer le circuit imprimé. A cette station, on réalise sur une face ou sur les deux faces du support la couche mince de la composition décrite précédemment. Selon la nature de la composition, la couche mince peut être réalisée par enduction ou par dépôt électrolytique.
Cette couche a une épaisseur de l'ordre de 8 p. m. Après une éventuelle étape de séchage, un convoyeur C permet de transférer les supports préparés à la machine d'exposition M qui a déjà été décrite en liaison avec les figures 4a et 4b.
Dans un exemple préféré de mise en oeuvre de l'invention, le matériau est obtenu en mélangeant du résist de la marque XV 750 de la société Coates avec de l'eosine, l'eosine représentant 1 % en poids du mélange. Cette composition est étalée sur le support de telle manière qu'on obtienne une couche d'épaisseur uniforme égale à 8 microns.
Dans cet exemple, pour la machine d'exposition, on se sert d'un laser à solide pompé par diode utilisé en"mode locked"de préférence ou en mode"Q-switché". Ce laser est du type Neodyme-Yag ou Neodyme-YV04 ou Neodyme-YLf. Il délivre un faisceau laser de longueur d'onde 1064 nm. On lui associe un cristal doubleur de fréquence pour obtenir finalement un faisceau laser ayant une longueur d'onde de 532 nm. Ce laser est réglé pour produire un éclairement par unité de surface et par impulsion de 100 mJ/cm2/impulsion, à la sortie du système optique décrit précédemment, c'est-à-dire un éclairement appliqué au panneau.
Selon les matériaux utilisés, il est possible de faire varier l'épaisseur de la couche du matériau d'ablation. On comprend que, plus la couche est mince, plus le tracé est précis. Cependant, il faut que la couche non enlevée constitue un masque efficace pour l'attaque de la couche conductrice par un agent chimique. Il apparaît que cette épaisseur ne peut être inférieure à 2 ou 3 microns.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Composition pour réaliser une couche mince d'un matériau susceptible d'être localement entièrement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet de l'impact d'un faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être sélectivement enlevée par un agent chimique, et un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier matériau au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la teneur pondérale dans le deuxième composé est au plus égale à 2 %.
3. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la longueur d'onde du faisceau laser est de l'ordre de 532 nm.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'éclairement par unité de surface et par impulsion du faisceau laser reçu par le support est compris entre 10 mJ et 200 mJ/cm/imputsion.
5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit deuxième composé est choisi dans le groupe comprenant l'eosine et la rhodamine.
6. Couche mince susceptible d'être localement entièrement enlevée sur toute son épaisseur sous l'effet de l'impact d'un faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être enlevée
<Desc/Clms Page number 12>
sélectivement par un agent chimique, et un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier matériau au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids ; et en ce que son épaisseur est inférieure ou égale à 20 microns.
7. Couche mince selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite épaisseur de la couche est comprise entre 2 et 12 microns.
8. Couche mince selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite épaisseur de la couche mince est de l'ordre de 8 microns.
9. Couche mince selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la longueur d'onde du faisceau laser est de l'ordre de 532 nm.
10. Couche mince selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que l'éclairement du faisceau laser pulsé reçu par le panneau est compris entre 10 mJ/cm2/impulsion et 200 mJ/cm2/impulsion.
11. Installation de réalisation d'une trace sur un support caractérisée en ce qu'elle comprend : - des moyens pour réaliser sur au moins une face dudit support une couche constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche au point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être sélectivement enlevée par un agent chimique, et d'un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier matériau au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids, l'épaisseur de ladite couche étant inférieure à 20 microns ; et - une machine d'exposition comprenant : .. un ensemble de supportage et de déplacement dudit support ; .. au moins une source de faisceau laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm ; et
<Desc/Clms Page number 13>
.. des moyens pour déplacer au moins un faisceau laser produit par ladite source sur la surface de ladite couche de matériau et pour moduler ledit faisceau, par quoi ladite couche de matériau est entièrement enlevée sur toute son épaisseur aux points d'impact dudit faisceau modulé.
12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'épaisseur de ladite couche mince est comprise entre 2 et 12 microns.
13. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que ledit faisceau laser est produit par un laser pulsé du type solide Neodyme-Yag, Neodyme-YV04 ou Neodyme-YLf.
14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce que ledit laser pulsé a une longueur d'onde égale à 1064 nm et en ce que le laser est associé à un doubleur de préférence pour obtenir une longueur d'onde de 532 nm.
15. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que l'éclairement produit par le faisceau laser reçu par le panneau est compris entre 10 mJ/cm2/impulsion et 200 mJ/cm2/impulsion.
16. Machine d'exposition pour réaliser un circuit imprimé à partir d'un support, ledit support étant revêtu d'une couche mince constituée par un mélange d'un premier composé susceptible d'être déposé en couche mince et de voir sa composition chimique modifiée sous l'effet de l'impact d'un rayonnement sans qu'il y ait enlèvement de ladite couche ou point d'impact, ladite composition chimique modifiée ou non modifiée étant apte à être enlevée sélectivement par un agent chimique, et d'un deuxième composé capable d'absorber l'énergie produite par l'impact dudit faisceau laser pour des longueurs d'ondes comprises entre 400 et 650 nm et apte à déclencher l'enlèvement dudit premier matériau au point d'impact, ledit deuxième composé représentant moins de 5 % de ladite composition en poids ; ladite machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend : . un ensemble de supportage et de déplacement dudit support ; . une source de rayonnement laser dont la longueur d'ondes est comprise entre 400 et 650 nm ;
<Desc/Clms Page number 14>
. des moyens déflecteurs pour balayer au moins une partie de la surface dudit support à l'aide d'au moins un faisceau laser produit par ladite source ; et . des moyens pour moduler ledit faisceau laser en fonction du dessin à réaliser sur ledit support, par quoi ladite couche est entièrement enlevée sur toute son épaisseur aux points d'impact dudit faisceau.
17. Machine d'exposition selon la revendication 16, caractérisée en ce que ledit faisceau laser est produit par un laser pulsé du type solide Neodyme-Yag, Neodyme-YV04 ou Neodyme-YLF.
18. Machine d'exposition selon la revendication 16 ou 17, caractérisée en ce que ledit laser puisé a une longueur d'onde égale à 1064 nm et en ce que le laser est associé à un doubleur de fréquence pour obtenir une longueur d'onde de 532 nm.
19. Machine d'exposition selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisée en ce que l'éclairement produit par le faisceau laser reçu par le panneau est compris entre 10 mJ/cm/imputsion et 200 mJ/cm/impuision.
FR0112743A 2001-10-04 2001-10-04 Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition Withdrawn FR2830719A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0112743A FR2830719A1 (fr) 2001-10-04 2001-10-04 Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition
AU2002347294A AU2002347294A1 (en) 2001-10-04 2002-10-04 Machine and installation for tracing on a support
PCT/FR2002/003388 WO2003030597A2 (fr) 2001-10-04 2002-10-04 Machine et installation pour realiser un trace sur un support

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0112743A FR2830719A1 (fr) 2001-10-04 2001-10-04 Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2830719A1 true FR2830719A1 (fr) 2003-04-11

Family

ID=8867901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0112743A Withdrawn FR2830719A1 (fr) 2001-10-04 2001-10-04 Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002347294A1 (fr)
FR (1) FR2830719A1 (fr)
WO (1) WO2003030597A2 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050196710A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming pattern, thin film transistor, display device and method for manufacturing the same, and television apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4020762A (en) * 1974-01-17 1977-05-03 Scott Paper Company Laser imaging a lanographic printing plate
US4414059A (en) * 1982-12-09 1983-11-08 International Business Machines Corporation Far UV patterning of resist materials
US4809022A (en) * 1983-06-27 1989-02-28 Optical Disc Corporation Direct read after write optical storage medium
US5353705A (en) * 1992-07-20 1994-10-11 Presstek, Inc. Lithographic printing members having secondary ablation layers for use with laser-discharge imaging apparatus
US5669979A (en) * 1993-09-08 1997-09-23 Uvtech Systems, Inc. Photoreactive surface processing

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744780A (en) * 1995-09-05 1998-04-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus for precision micromachining with lasers
FR2800968B1 (fr) * 1999-11-05 2002-09-13 Automa Tech Sa Machine d'exposition d'un panneau a un rayonnement laser

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4020762A (en) * 1974-01-17 1977-05-03 Scott Paper Company Laser imaging a lanographic printing plate
US4414059A (en) * 1982-12-09 1983-11-08 International Business Machines Corporation Far UV patterning of resist materials
US4809022A (en) * 1983-06-27 1989-02-28 Optical Disc Corporation Direct read after write optical storage medium
US5353705A (en) * 1992-07-20 1994-10-11 Presstek, Inc. Lithographic printing members having secondary ablation layers for use with laser-discharge imaging apparatus
US5669979A (en) * 1993-09-08 1997-09-23 Uvtech Systems, Inc. Photoreactive surface processing

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003030597A2 (fr) 2003-04-10
WO2003030597A3 (fr) 2004-02-26
AU2002347294A1 (en) 2003-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0196933B1 (fr) Dispositif d&#39;interconnexion optique de cartes de composants électroniques dans un coffret et procédé de fabrication
EP2084759B1 (fr) Dispositif emissif lumineux de type oled
EP0001030B1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;un masque selon une configuration donnée sur un support
WO2010100635A1 (fr) Procédé et système de réparation de circuits électriques
FR2584182A1 (fr) Encodeur optique
EP2845227B1 (fr) Gravure par laser d&#39;un empilement de couches minces pour une connexion de cellule photovoltaïque
EP1245062A1 (fr) Structure de reseau par holographie de volume a forte dispersion
FR2687494A1 (fr) Ecran matriciel notamment de grandes dimensions et procede pour la realisation d&#39;un tel ecran matriciel.
EP0864886A1 (fr) Procédé de fabrication de circuits optiques intégrés permettant de minimiser les pertes optiques de couplage
FR2596921A1 (fr) Procede de formation d&#39;un dessin conducteur sur la surface d&#39;un semi-conducteur tel que notamment du silicium, germanium et l&#39;arsenium de gallium
FR2830719A1 (fr) Composition pour realiser des circuits imprimes et machine et installation utilisant cette composition
EP1098557B1 (fr) Machine d&#39;exposition d&#39;un panneau à un rayonnement laser
FR2770932A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une sonde acoustique
EP1470622B1 (fr) Composant a absorbant saturable et procede de fabrication de composant a absorbant saturable
FR2921498A1 (fr) Dispositif optique dispersif a cristal photonique tridimensionnel.
FR2746515A1 (fr) Systeme de balayage a dispositif d&#39;entrainement en rotation a deux traces
FR2638244A1 (fr) Dispositif de balayage de trame a laser comportant un dispositif passif de poursuite de facette
EP1098403A1 (fr) Dispositif d&#39;élaboration d&#39;une pluralité de faisceaux laser
EP1291707A1 (fr) Structure d&#39;absorbant optique saturable et dispositif de regeneration d&#39;un signal multiplexe en longueurs d&#39;onde l&#39;incorporant
WO2024003395A1 (fr) Dispositif de projection d&#39;images avec réflexion par matériau électrochrome
BE1027700B1 (fr) Dispositif pour un système optique d’usinage laser
EP2906958B1 (fr) Dispositif d&#39;échantillonnage électro-optique d&#39;un signal hyperfréquence.
JP2003285185A (ja) レーザ加工方法
EP2005465A1 (fr) Procédé de réalisation de structures en multicouches à propriétés contrôlées
EP1229588A1 (fr) Absorbant optique saturable et application à la régénération d&#39;un signal mutliplexe en longueur d&#39;onde

Legal Events

Date Code Title Description
GC Lien (pledge) constituted
ST Notification of lapse

Effective date: 20090630