JP2615120B2 - レジストの除去方法 - Google Patents

レジストの除去方法

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JP2615120B2
JP2615120B2 JP63042222A JP4222288A JP2615120B2 JP 2615120 B2 JP2615120 B2 JP 2615120B2 JP 63042222 A JP63042222 A JP 63042222A JP 4222288 A JP4222288 A JP 4222288A JP 2615120 B2 JP2615120 B2 JP 2615120B2
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    • 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
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3452Solder masks

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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回路基板上の導体パターンに積層されたレ
ジストの除去方法に関するものである。
〔技術の背景〕
例えばプリント回路基板上に、抵抗、コンデンサ、ト
ランジスタ等の電子部品を実装する手段としては、従
来、フロー方式とリフロー方式とが知られている。
これらのフロー方式およびリフロー方式においては、
回路基板の導体パターンの所定部分にのみハンダを形成
することが必要であるため、導体パターンにおけるハン
ダを形成しない部分を予めレジストにより覆うことが必
要である。
しかして、レジストの形成法としては、従来、スクリ
ーン印刷法が採用されている。このスクリーン印刷法に
よれば、同一パターンのレジストを大量に形成できる利
点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、生産品が多種少量である場合、種々の試作品
を製造する場合等においては、きわめて多種類のスクリ
ーンを製作する必要を生じ、却って手間を要しコストが
上昇する問題点がある。
本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであ
っても、その目的は、簡単な手段で効率的に、導体パタ
ーンに形成されたレジストを除去することができ、しか
も、同一基板上の異なるレジスト除去形状に対しても、
また導体パターンの異なる各種の回路基板に対しても、
簡単な操作によりレジストを除去することができるレジ
ストの除去方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、回路基板上の導
体パターンに形成されたレジストにパルス状レーザを照
射して当該レジストを導体パターンから除去するレジス
トの除去方法において、 パルス状レーザの照射光路中に、複数種の透過口を有
するステンシルを配置して、パルス状レーザの照射スポ
ットの形状を前記ステンシルの選択された透過口により
整形し、 レジストの被照射面におけるパルス状レーザのエネル
ギー密度が10〜15J/cm2となるよう、当該パルス状レー
ザを当該レジストに照射することを特徴とする。
〔作用〕
パルス状レーザをレジストにその被照射面におけるエ
ネルギー密度が10〜15J/cm2となるよう照射すると、当
該パルス状レーザの高エネルギーによりレジストの被照
射部分が溶けてあるいは蒸発して導体パターンから効率
的に除去される。また、導体パターンはパルス状レーザ
に対する反射率が高いので導体パターンの損傷、変質が
生じない。
そして、パルス状レーザの照射光路中に、複数種の透
過口を有するステンシルを配置して、パルス状レーザの
照射スポットの形状をステンシルの選択された透過口に
より整形するため、同一基板上の異なるレジスト除去形
状に対しても、また導体パターンの異なる各種の回路基
板に対しても、ステンシルの透過口を選択するという簡
単な操作によりレジストの除去を達成できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例の概略を示す説明図であ
る。同図において、10はパルス状レーザ発振器、21は全
反射ミラー、22はシリンドリカルレンズ、23は例えばメ
ニスカスレンズ等の集光レンズ、30はステンシル、31は
ステンシルコントローラ、32はX-Yテーブル、33はテー
ブルコントローラ、34はCPU、40は回路基板、60は集塵
器、Lはパルス状レーザである。
パルス状レーザ発振器10は、例えば横軸方向励起大気
圧動作型炭酸ガスレーザ(以下「TEA-CO2レーザ」とい
う。)発振器、あるいはエキシマレーザ発振器等よりな
る。TEA-CO2レーザ発振器の具体的構成の一例を第2図
に示す。同図において、11は出力ミラー、12は全反射ミ
ラー、13はエネルギー蓄積用コンデンサ、14は高電圧ス
イッチである。
TEA-CO2レーザ発振器は、光軸(レーザLの出る方
向)に対して横軸方向から励起(放電)をするレーザで
あって、大気圧程度で動作するものである。当該TEA-CO
2レーザ発振器において、封入ガス圧力は0.5〜1気圧程
度、電源の電圧は数十kV以上で、電流は数kA以上、レー
ザのパルス幅は数μsec程度、パルス状レーザの単位時
間当たりの繰り返し回数は数千回以下/秒、発振波長は
10μm付近の赤外線波長域である。
レジストの被照射面におけるパルス状レーザのエネル
ギー密度は、10〜15J/cm2とされる。
また、パルス状レーザを、1秒間に3回以上の周期で
3〜10回にわたり繰り返してレジストに照射することが
好ましい。
また、レジストにおけるパルス状レーザの照射スポッ
トの外径は、例えば1〜4mm程度が好ましい。
第3図はステンシル30の一例を示す。このステンシル
30は、軸Pを中心に回転移動される円板状の形態を有
し、周方向に沿って各種の形状の透過口35が多数形成さ
れている。各透過口35の大きさおよび形状は、回路基板
40上の導体パターンに応じて適宜設定される。例えば透
過口35の大きさの一例においては3×3mm〜16×16mm程
度であり、形状は例えば円形、角形、楕円形、またはこ
れらの組み合わせ等がある。透過口35を通過したパルス
状レーザは集光レンズ23により縮小されるので、レジス
トの被照射部分における照射スポットの大きさは例えば
透過口35の1/4〜1/5程度となる。
このステンシル30を適宜回転移動させることにより所
定の大きさおよび形状の透過口をパルス状レーザの光路
中に位置させて、パルス状レーザの照射スポットの形状
を整形することができる。従って、レジストの除去にお
いては、除去すべきレジストの形状に対応した照射スポ
ット形状で除去処理を達成でき、生産品が多種少量であ
る場合、種々の試作品を製造する場合等において、きわ
めて有利にレジストの除去処理を行なうことができる。
第4図(a)〜(f)は本発明の方法を適用して、フ
ロー方式で電子部品を回路基板に実装する場合の一例を
工程順に示す説明図である。
第4図(a)に示すように、回路基板40の一面に導体
パターン41を形成する。次に、第4図(b)に示すよう
に、回路基板40の導体パターン41が形成された一面の全
体に、ハンダレジスト材料を塗布し乾燥してハンダレジ
スト42を形成する。
次いで、ハンダレジスト42が形成された回路基板40
を、X-Yテーブル32上にセットし、CPU34によりテーブル
コントローラ33を動作させて、X-Yテーブル32を移動し
て、ハンダレジスト42の除去すべき部分を所定の位置に
セットする。
一方、CPU34によりステンシルコントローラ31を動作
させて、ステンシル30の選択された透過口35がパルス状
レーザの光路中に位置するよう当該ステンシル30を移動
させる。
この状態で、CPU34により制御された状態でハンダレ
ジスト42の除去すべき部分に被照射面におけるエネルギ
ー密度が10〜15J/cm2となるようパルス状レーザLが照
射され、当該ハンダレジスト42の被照射部分が溶けてあ
るいは蒸発して導体パターン41から除去される。飛散し
たハンダレジストは集塵器60により集められる。
このようにして1回の除去処理が終了した後、同様に
して次の除去個所においてハンダレジスト42の除去処理
を行なう。このような工程が繰り返し行なわれて、第4
図(d)に示すように、ハンダレジスト42に多数の除去
部分43が形成される。
次いで、第4図(e)に示すように、回路基板40を反
転して、電子部品50のリード51を所定の部分から挿通さ
せて仮接着する。
そして、フロー方式により各電子部品50のリード51と
導体パターン41とを第4図(f)に示すようにハンダ付
けする。
以上の実施例によれば、レーザ発振器10よりのパルス
状レーザをハンダレジスト42に照射すると、パルス状レ
ーザのエネルギーによりハンダレジスト42の被照射部分
が溶けてあるいは蒸発して導体パターン41から除去され
る。また、ハンダレジストの被照射面におけるパルス状
レーザのエネルギー密度が特定の範囲にあり、しかも、
導体パターン41は金属製でありパルス状レーザに対する
反射率が高いので、導体パターン41の損傷、変質を招く
ことがない。従って、簡単な手段により効率的に、導体
パターン41の損傷、変質を招くことなく、導体パターン
41からハンダレジスト42を除去することができる。
そして、ハンダレジスト42は導体パターン41が形成さ
れた一面の全体に形成すればよく、そしてパルス状レー
ザの照射光路中に、複数種の透過口35を有するステンシ
ル30を配置して、パルス状レーザの照射スポットの形状
をステンシル30の選択された透過口により整形するの
で、同一の基板上の異なるレジスト除去形状に対して
も、また導体パターン41の異なる各種の回路基板に対し
ても、ステンシル30の透過口35を変更するという簡単な
操作によりハンダレジスト42の除去を達成できる。従っ
て、生産品が多種少量である場合、種々の試作品を製造
する場合等においても、スクリーン印刷法で各種のスク
リーンを多数作製するという手間が不要となり、きわめ
て有利にレジストの除去処理を達成できる。
また、パルス状レーザのエネルギー密度がシリンドリ
カレンズ22により高められるので、ハンダレジスト42を
迅速かつ容易に除去できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、レジストにそ
の被照射面におけるエネルギー密度が10〜15J/cm2とな
るようパルス状レーザを照射することにより、当該レジ
ストを導体パターンから除去するので、手段が簡単であ
って、導体パターンの損傷、変質を招くことなく、当該
導体パターンからレジストを効率的に除去することがで
きる。
そして、複数種の透過口を有するステンシルを用いて
その透過口によりパルス状レーザの照射スポットの形状
を整形するため、同一基板上の異なるレジスト除去形状
に対しても、また導体パターンの異なる各種の回路基板
に対しても、透過口を選択するという簡単な操作により
レジストを除去できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例の概略を示す説明用斜視図、第2図は
TEA-CO2レーザ発振器の具体的構成例を示す説明用断面
図、第3図はステンシルの具体的構成例を示す説明図、
第4図はフロー方式で電子部品を回路基板に実装する場
合の一例を工程順に示す説明図である。 10……パルス状レーザ発振器 21……全反射ミラー 22……シリンドリカルレンズ 23……集光レンズ、30……ステンシル 31……ステンシルコントローラ 32……X-Yテーブル 33……テーブルコントローラ 34……CPU、35……集塵器 35……透過口、40……回路基板 11……出力ミラー、12……全反射ミラー 13……エネルギー蓄積用コンデンサ 14……高電圧スイッチ、41……導体パターン 42……ハンダレジスト、43……除去部分 50……電子部品、51……リード L……パルス状レーザ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路基板上の導体パターンに形成されたレ
    ジストにパルス状レーザを照射して当該レジストを導体
    パターンから除去するレジストの除去方法において、 パルス状レーザの照射光路中に、複数種の透過口を有す
    るステンシルを配置して、パルス状レーザの照射スポッ
    トの形状を前記ステンシルの選択された透過口により整
    形し、 レジストの被照射面におけるパルス状レーザのエネルギ
    ー密度が10〜15J/cm2となるよう、当該パルス状レーザ
    を当該レジストに照射することを特徴とするレジストの
    除去方法。
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