JPH0292486A - ハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法 - Google Patents
ハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法Info
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- JPH0292486A JPH0292486A JP63246464A JP24646488A JPH0292486A JP H0292486 A JPH0292486 A JP H0292486A JP 63246464 A JP63246464 A JP 63246464A JP 24646488 A JP24646488 A JP 24646488A JP H0292486 A JPH0292486 A JP H0292486A
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
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- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、ハイブリッドモジュール用・回路基板の製造
方法に関する。
方法に関する。
（従来の技術）
従来、ハイブリッドモジニール用回路基板の製造におい
て窒化アルミニウム（Ａ）Ｎ）セラミックスからなる基
材にレーザビーム仮照射して入又は溝を加工することが
行なわれている。これを、第２図を参照して説明する。
て窒化アルミニウム（Ａ）Ｎ）セラミックスからなる基
材にレーザビーム仮照射して入又は溝を加工することが
行なわれている。これを、第２図を参照して説明する。
まず、穴又は溝が形成される前記基材ｌをＸＹ力方向送
り機構を宵するテーブルから構成される装置台２上に載
せ、全体を空気雰囲気４中に曝す。つづいて、レーザビ
ーム発生装置４からレーザビーム５を放出させ、該ビー
ム５をガルバノメータ式鏡６で反射させ、更に図示しな
いレンズにより充分に集光し、所望のスポット径、焦点
距離にして前記基材ｌの任意の位置に照射する。この際
、レーザビーム発生装置４のエネルギー量を加工すべき
穴又は溝の形状等に応じて制御し、基材表面に穴又は溝
を形成する。具体的には、レーザビーム発生装置として
エネルギー範囲が広く、可変可能な２００〜０００Ｗの
炭酸ガスレーザを用いる。基材に直径が比較的小さな穴
（通常０．８ ｒｔｍ以下）を加工する場合には、１つ
のビームスポットで穴明は加工を行ない、直径が比較的
大きい穴（０，８ｍを越える）を加工する場合には穴の
外周をスポットでなぞることによって穴加工を行なう。
り機構を宵するテーブルから構成される装置台２上に載
せ、全体を空気雰囲気４中に曝す。つづいて、レーザビ
ーム発生装置４からレーザビーム５を放出させ、該ビー
ム５をガルバノメータ式鏡６で反射させ、更に図示しな
いレンズにより充分に集光し、所望のスポット径、焦点
距離にして前記基材ｌの任意の位置に照射する。この際
、レーザビーム発生装置４のエネルギー量を加工すべき
穴又は溝の形状等に応じて制御し、基材表面に穴又は溝
を形成する。具体的には、レーザビーム発生装置として
エネルギー範囲が広く、可変可能な２００〜０００Ｗの
炭酸ガスレーザを用いる。基材に直径が比較的小さな穴
（通常０．８ ｒｔｍ以下）を加工する場合には、１つ
のビームスポットで穴明は加工を行ない、直径が比較的
大きい穴（０，８ｍを越える）を加工する場合には穴の
外周をスポットでなぞることによって穴加工を行なう。
この場合、基材の厚さは通常 使用される０、２５〜１
．０２１１１１の場合、穴径とは関係なく前記操作基準
に従って実施される。但し、厚い基材を用いると、゛テ
ーバ状の穴が加工される。
．０２１１１１の場合、穴径とは関係なく前記操作基準
に従って実施される。但し、厚い基材を用いると、゛テ
ーバ状の穴が加工される。
一方、基材に溝を加工する場合にはビームのスポット径
を絞り、基材の厚さの１／３〜１１５の程度の深さに加
工を行なう。こうした溝加工により１枚の基材を多数個
に分割できるようにしたスクライブ溝等が形成される。
を絞り、基材の厚さの１／３〜１１５の程度の深さに加
工を行なう。こうした溝加工により１枚の基材を多数個
に分割できるようにしたスクライブ溝等が形成される。
しかしながら、上記レーザビームによりｌｔ’Ｎセラミ
ックスからなる基材に照射して穴又は溝を加工する際、
下記（１）式に示すようにＡｊｌ’Ｎの分解が起こって
液穴又は溝の一部に金属ＡＩ！が析出する。
ックスからなる基材に照射して穴又は溝を加工する際、
下記（１）式に示すようにＡｊｌ’Ｎの分解が起こって
液穴又は溝の一部に金属ＡＩ！が析出する。
ｌｔ’Ｎ−Ａｌ！＋１ ／２ Ｎ２ ↑・・・（１
）１′、述した金属Ａノが穴又は溝の一部に析出すると
、前記基材、トに薄膜回路パターン、厚膜回路パターン
を形成した場合に該金属Ａノによりパターン間の短絡を
生じたり、少なくともリーク電流も増大が見られ、更に
該金属Ａ／が異物となって前記パターンの基材に対する
密着強度、−安定性を低下させる問題が生じる。
）１′、述した金属Ａノが穴又は溝の一部に析出すると
、前記基材、トに薄膜回路パターン、厚膜回路パターン
を形成した場合に該金属Ａノによりパターン間の短絡を
生じたり、少なくともリーク電流も増大が見られ、更に
該金属Ａ／が異物となって前記パターンの基材に対する
密着強度、−安定性を低下させる問題が生じる。
このようなことから、従来では前記レーザビームによる
加工後に基材の穴又は溝をアルミナ粉により湿式又は乾
式でホーニングして機械的に除去したり、高温熱処理し
て溶融除去したりしている。
加工後に基材の穴又は溝をアルミナ粉により湿式又は乾
式でホーニングして機械的に除去したり、高温熱処理し
て溶融除去したりしている。
しかしながら、かかる除去操作は工程が多くなり、しか
も除去確認作業にも多大な労力を必要とするため、コス
ト高となる問題があった。
も除去確認作業にも多大な労力を必要とするため、コス
ト高となる問題があった。
そこで、本出願人は上記レーザビームをｌｔ’Ｎセラミ
ックスからなる基材に照射する際、該基材を液体（例え
ば水）中に浸漬し、レーザビームを水を通して基材に照
射する方法（特願昭６０−２８１９１２号）を提案した
。かがる方法によれば、レーザビームの試材への照射に
より穴又は溝を加工した後において液穴又は溝の一部に
金属Ａノが析出するのを防止できる。しかしながら、レ
ーザビームを水を通して基材に照射するため、レーザビ
ームのパワーが減衰して加工速度（効率）が著しく低下
（通常、空気中での加工に比べて加工速度が１桁以上低
下）するという問題があった。
ックスからなる基材に照射する際、該基材を液体（例え
ば水）中に浸漬し、レーザビームを水を通して基材に照
射する方法（特願昭６０−２８１９１２号）を提案した
。かがる方法によれば、レーザビームの試材への照射に
より穴又は溝を加工した後において液穴又は溝の一部に
金属Ａノが析出するのを防止できる。しかしながら、レ
ーザビームを水を通して基材に照射するため、レーザビ
ームのパワーが減衰して加工速度（効率）が著しく低下
（通常、空気中での加工に比べて加工速度が１桁以上低
下）するという問題があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされれた
もので、気相中にて金属Ａノの析出、残留を伴うことな
くＡ、ｔ’Ｎセラミックスからなる基材に穴又は溝等を
良好に加工し得るハイブリットモジュール用回路基板の
製造方法を提供しようとするものである。
もので、気相中にて金属Ａノの析出、残留を伴うことな
くＡ、ｔ’Ｎセラミックスからなる基材に穴又は溝等を
良好に加工し得るハイブリットモジュール用回路基板の
製造方法を提供しようとするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、実質的にＡ／Ｎセラミックスからなる基材に
エネルギービームを集中、走査させて該基材の表裏を貫
通する穴又は表裏の少なくとも一方の面に溝を形成する
に際し、前記エネルギービームの集中、走査を酸素濃度
が２１−１００体積％の雰囲気、又は相対湿度が５０〜
１００％ＲＨの雰囲気もしくは両者の雰囲気中、或いは
空気に特定の紫外線（例えば波長２５３．７ ｎｍの紫
外線）を照射して励起酸素原子を生成させたオゾンと励
起酸素原子が共存する雰囲気中で行なうことを特徴とす
るハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法である
。
エネルギービームを集中、走査させて該基材の表裏を貫
通する穴又は表裏の少なくとも一方の面に溝を形成する
に際し、前記エネルギービームの集中、走査を酸素濃度
が２１−１００体積％の雰囲気、又は相対湿度が５０〜
１００％ＲＨの雰囲気もしくは両者の雰囲気中、或いは
空気に特定の紫外線（例えば波長２５３．７ ｎｍの紫
外線）を照射して励起酸素原子を生成させたオゾンと励
起酸素原子が共存する雰囲気中で行なうことを特徴とす
るハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法である
。
上記エネルギービームとしては、電子ビーム、レーザビ
ーム等を挙げることができる。
ーム等を挙げることができる。
上記エネルギービームを基材に集中、走査させる雰囲気
（酸素含有雰囲気）での酸素濃度を限定した理由は、そ
の濃度を２１体積％未満にするとエネルギービームの照
射後に基材に加工された穴、溝等の一部に析出した金属
Ａノをｉｔ’−０化合物に変換できず、該Ａｌの析出箇
所での電気抵抗を充分高くできなくなるからである。該
雰囲気中の酸素を高濃度にするほど、本発明の効果が大
きくなり、１００体積％が最も大きな効果が得られる。
（酸素含有雰囲気）での酸素濃度を限定した理由は、そ
の濃度を２１体積％未満にするとエネルギービームの照
射後に基材に加工された穴、溝等の一部に析出した金属
Ａノをｉｔ’−０化合物に変換できず、該Ａｌの析出箇
所での電気抵抗を充分高くできなくなるからである。該
雰囲気中の酸素を高濃度にするほど、本発明の効果が大
きくなり、１００体積％が最も大きな効果が得られる。
また、エネルギービームを基材に集中、走査させる雰囲
気での相対湿度を限定した理由は、その湿度を５０％Ｒ
Ｈ未満にするとエネルギービームの照射後に基材に加工
された穴、溝等の一部に析出した金属ＡｌをＡ、１’−
０化合物に変換できず、該Ａノの析出箇所での電気抵抗
を充分高くできなくなるからである。該雰囲気中の相対
湿度を高くするほど、本発明の効果が大きくなり、１０
０％ＲＨが最も大きな効果が得られる。
気での相対湿度を限定した理由は、その湿度を５０％Ｒ
Ｈ未満にするとエネルギービームの照射後に基材に加工
された穴、溝等の一部に析出した金属ＡｌをＡ、１’−
０化合物に変換できず、該Ａノの析出箇所での電気抵抗
を充分高くできなくなるからである。該雰囲気中の相対
湿度を高くするほど、本発明の効果が大きくなり、１０
０％ＲＨが最も大きな効果が得られる。
また、本発明は実質的にＡｉＮセラミックスからなる基
材に厚膜抵抗層もしくは薄膜抵抗層を形成し、該抵抗層
から前記基材表面に亙ってエネルギービームを集中、走
査させて該抵抗層のトリミングを行なうに際し、前記エ
ネルギービームの集中、走査を酸素濃度が２１−１００
体積％の雰囲気、又は相対湿度が５０〜１００％ＲＨの
雰囲気もしくは両者の雰囲気中、或いは空気に特定の紫
外線（例えば波長２５３．７ ｎｍの紫外線）を照射し
て励起酸素原子を生成させたオゾンと励起酸素原子が共
存する雰囲気中で行なうことを特徴とするハイブリッド
モジュール用回路基板の製造方法である。
材に厚膜抵抗層もしくは薄膜抵抗層を形成し、該抵抗層
から前記基材表面に亙ってエネルギービームを集中、走
査させて該抵抗層のトリミングを行なうに際し、前記エ
ネルギービームの集中、走査を酸素濃度が２１−１００
体積％の雰囲気、又は相対湿度が５０〜１００％ＲＨの
雰囲気もしくは両者の雰囲気中、或いは空気に特定の紫
外線（例えば波長２５３．７ ｎｍの紫外線）を照射し
て励起酸素原子を生成させたオゾンと励起酸素原子が共
存する雰囲気中で行なうことを特徴とするハイブリッド
モジュール用回路基板の製造方法である。
（作用）
本発明によれば、Ａ、ｉ？Ｎセラミックスからなる基材
に酸素濃度が２１〜１００体積％の雰囲気中にてエネル
ギービームを集中、走査させることによって、該基材に
加工された穴又は溝の一部に前述した（１）式のように
金属Ａノが′析出するが、エネルギームの照射下で該金
属Ａノに充分な量の酸素が供給されるため、下記（２）
式に示す反応により電気抵抗の高いＡＩ！２０３等のＡ
Ｉ！−０化合物に変換される。
に酸素濃度が２１〜１００体積％の雰囲気中にてエネル
ギービームを集中、走査させることによって、該基材に
加工された穴又は溝の一部に前述した（１）式のように
金属Ａノが′析出するが、エネルギームの照射下で該金
属Ａノに充分な量の酸素が供給されるため、下記（２）
式に示す反応により電気抵抗の高いＡＩ！２０３等のＡ
Ｉ！−０化合物に変換される。
４パノ＋３０２→２ＡＩ！２０３・・・（２）また、Ａ
ノＮセラミックスからなる基材に相対湿度が５０〜１０
０％ＲＨの雰囲気中にてエネルギービームを集中、走査
させることによって、該基材に加工された穴又は溝の一
部に前述した（１）式のように金属Ａノが析出するが、
該金属ＡＩ！にエネルギームの照射により水蒸気から分
解された活性の高い酸素が供給されるため、下記（３）
式に示す反応により電気抵抗の高いＡＪ！２０３等のＡ
ノー〇化合物に変換される。
ノＮセラミックスからなる基材に相対湿度が５０〜１０
０％ＲＨの雰囲気中にてエネルギービームを集中、走査
させることによって、該基材に加工された穴又は溝の一
部に前述した（１）式のように金属Ａノが析出するが、
該金属ＡＩ！にエネルギームの照射により水蒸気から分
解された活性の高い酸素が供給されるため、下記（３）
式に示す反応により電気抵抗の高いＡＪ！２０３等のＡ
ノー〇化合物に変換される。
２Ｈ２０→２Ｈ２↑十０２↑
４ＡＩ！＋３０２→２Ａノ２０３・・・（３）上記Ａ、
ｔ’Ｎセラミックスからなる基材に酸素濃度が２１〜１
００体積％及び相対湿度が５０〜１００％ＲＨの両者の
雰囲気中にてエネルギービームを集中、走査させた場合
でも前記（２）、（３）式の反応が起こって同様な作用
がなされる。
ｔ’Ｎセラミックスからなる基材に酸素濃度が２１〜１
００体積％及び相対湿度が５０〜１００％ＲＨの両者の
雰囲気中にてエネルギービームを集中、走査させた場合
でも前記（２）、（３）式の反応が起こって同様な作用
がなされる。
更に、ＡＩ！Ｎセラミックスからなる基材に空気に特定
の紫外線（例えば波長２５３．７ ｎｍの紫外線）を照
射して励起酸素原子を生成させたオゾンと励起酸素原子
が共存する雰囲気中にてエネルギービームを集中、走査
させることによって、該基材に加工された穴又は溝の一
部に前述した（１）式のように金属Ａノが析出するが、
エネルギームの照射下で該金属Ａノに酸化活性の高いオ
ゾン、（０３）及び励起酸素が供給されるため、該金属
Ａノは電気抵抗の高いＡｌ２Ｏ３等のｊｌ’−０化合物
に変換される。
の紫外線（例えば波長２５３．７ ｎｍの紫外線）を照
射して励起酸素原子を生成させたオゾンと励起酸素原子
が共存する雰囲気中にてエネルギービームを集中、走査
させることによって、該基材に加工された穴又は溝の一
部に前述した（１）式のように金属Ａノが析出するが、
エネルギームの照射下で該金属Ａノに酸化活性の高いオ
ゾン、（０３）及び励起酸素が供給されるため、該金属
Ａノは電気抵抗の高いＡｌ２Ｏ３等のｊｌ’−０化合物
に変換される。
従って、気相中にて金属Ａｌの析出、残留を伴うことな
くｌｊ’Ｎセラミックスからなる基材に穴又は溝を良好
に加工できるため、その後の工程での基材上への薄膜回
路パターン、厚膜回路パターンの形成に際してのパター
ン間の短絡、該パターンの基材に対する密着強度、安定
性の低下を解消して高信頼性のハイブリッドモジュール
用回路基板を製造できる。また、水中での加工のような
エネルギービームのパワー減衰を解消できるため、基材
に効率よく穴又は溝を加工できる。更に、従来のように
析出した金属ＡＩを除去するための繁雑なホーニング処
理を解消できるため、工程の簡素化、低コストを達成で
きる。
くｌｊ’Ｎセラミックスからなる基材に穴又は溝を良好
に加工できるため、その後の工程での基材上への薄膜回
路パターン、厚膜回路パターンの形成に際してのパター
ン間の短絡、該パターンの基材に対する密着強度、安定
性の低下を解消して高信頼性のハイブリッドモジュール
用回路基板を製造できる。また、水中での加工のような
エネルギービームのパワー減衰を解消できるため、基材
に効率よく穴又は溝を加工できる。更に、従来のように
析出した金属ＡＩを除去するための繁雑なホーニング処
理を解消できるため、工程の簡素化、低コストを達成で
きる。
一方、ＡｉＮセラミックスからなる基材に厚膜抵抗層も
しくは薄膜抵抗層を形成し、該抵抗層から前記基材表面
に亙ってエネルギービームを集中、走査させて該抵抗層
のトリミングを行なうと、不可避的にエネルギービーム
が前記抵抗層下の基材に照射されて前述した（１）式の
反応により金属Ａｌを析出し、該金属Ａｌにより実質的
にトリミングがなされない状態、もしくはＬ１的とする
トリミング抵抗値より低い値になる。このようなことか
ら、前記抵抗層のトリミングに際してのエネルギービー
ムの集中、走査を酸素濃度が２１−１００体積％の雰囲
気、又は相対湿度が５０〜＋００９ｏＲＨの雰囲気もし
くは両者の雰囲気中、或いは空気に特定の紫外線（例え
ば波長２５３．７ ｎａの紫外線）を照射して励起酸素
原子を生成させたオゾンと励起酸素原子が共存する雰囲
気中で行なうことによって、抵抗層下の基材へのエネル
ギービームの照射により析出された金属Ａｌを既述した
のと同様な作用によりＡｌ２０３等のＡｌ−０化合物に
変換できる。
しくは薄膜抵抗層を形成し、該抵抗層から前記基材表面
に亙ってエネルギービームを集中、走査させて該抵抗層
のトリミングを行なうと、不可避的にエネルギービーム
が前記抵抗層下の基材に照射されて前述した（１）式の
反応により金属Ａｌを析出し、該金属Ａｌにより実質的
にトリミングがなされない状態、もしくはＬ１的とする
トリミング抵抗値より低い値になる。このようなことか
ら、前記抵抗層のトリミングに際してのエネルギービー
ムの集中、走査を酸素濃度が２１−１００体積％の雰囲
気、又は相対湿度が５０〜＋００９ｏＲＨの雰囲気もし
くは両者の雰囲気中、或いは空気に特定の紫外線（例え
ば波長２５３．７ ｎａの紫外線）を照射して励起酸素
原子を生成させたオゾンと励起酸素原子が共存する雰囲
気中で行なうことによって、抵抗層下の基材へのエネル
ギービームの照射により析出された金属Ａｌを既述した
のと同様な作用によりＡｌ２０３等のＡｌ−０化合物に
変換できる。
その結果、目的としたトリミングがなされた抵抗層を有
するハイブリッドモジュール用回路基板を簡単な工程で
かつ低コストで得ることができる。
するハイブリッドモジュール用回路基板を簡単な工程で
かつ低コストで得ることができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は、本実施例１．２で使用するレーザ加工装置を
示す概略図であり、図中の１１はＸＹｈ向の送り機構を
有するテーブルから構成される装置台である。この載置
台１１上には、下部を開口し、上部にガラス板１２を有
する例えばステンレス製の雰囲気箱１３（内容積１５０
Ｘ １５０ Ｘ ２０ＭＩＩ）が気密に設置されてい
る。この箱１３の側壁には、酸素ガス又は水蒸気を供給
するための供給管１４及び排気管１５が連結されている
。前記箱１３の上方には、図示しない集光レンズ及びガ
ルバノメータ大鏡１６が配置されている。また、図中の
１７は前記鏡１Ｂを反射させて前記雰囲気箱１３内にガ
ラス板１２を通してレーザビームを照射するためのＹＡ
Ｇレーザ装置（■東芝製商品名、ＬＡＹ−６５２Ｄ）で
ある。
示す概略図であり、図中の１１はＸＹｈ向の送り機構を
有するテーブルから構成される装置台である。この載置
台１１上には、下部を開口し、上部にガラス板１２を有
する例えばステンレス製の雰囲気箱１３（内容積１５０
Ｘ １５０ Ｘ ２０ＭＩＩ）が気密に設置されてい
る。この箱１３の側壁には、酸素ガス又は水蒸気を供給
するための供給管１４及び排気管１５が連結されている
。前記箱１３の上方には、図示しない集光レンズ及びガ
ルバノメータ大鏡１６が配置されている。また、図中の
１７は前記鏡１Ｂを反射させて前記雰囲気箱１３内にガ
ラス板１２を通してレーザビームを照射するためのＹＡ
Ｇレーザ装置（■東芝製商品名、ＬＡＹ−６５２Ｄ）で
ある。
実施例１
まず、第１図に示す載置台１１上に熱伝導率が１７０
Ｗ／ ｍ−にのｌｔ’Ｎセラミックス基材〔■東芝製商
品名；ＴＡＮ−１７０１１８を載置し、該基材１８を含
む載置台１１周囲を雰囲気箱１３で覆った。つづいて、
前記雰囲気箱１３内に酸素ガスボンベから減圧弁及び供
給管１４を通して純度９９．９９％の酸素ガスを供給し
た。この時、排気管１５を解放状態として雰囲気箱１３
内のガスを排気するようにした。次いで、ＹＡＧレーザ
装置１７からレーザビーム１９をエネルギー５Ｊ／ｐ、
周波数５ ｐｐｓ ｓパルス幅０．５ ａｓｅｃの条件
にて放出し、ガルバノメータ大鏡１６で反射させ、更に
図示しない集光レンズにて集光し、ガラス板１２を通し
て雰囲気箱１３内のＡ）Ｎセラミックス基材１８に照射
させて穴あけ加工を行なった。
Ｗ／ ｍ−にのｌｔ’Ｎセラミックス基材〔■東芝製商
品名；ＴＡＮ−１７０１１８を載置し、該基材１８を含
む載置台１１周囲を雰囲気箱１３で覆った。つづいて、
前記雰囲気箱１３内に酸素ガスボンベから減圧弁及び供
給管１４を通して純度９９．９９％の酸素ガスを供給し
た。この時、排気管１５を解放状態として雰囲気箱１３
内のガスを排気するようにした。次いで、ＹＡＧレーザ
装置１７からレーザビーム１９をエネルギー５Ｊ／ｐ、
周波数５ ｐｐｓ ｓパルス幅０．５ ａｓｅｃの条件
にて放出し、ガルバノメータ大鏡１６で反射させ、更に
図示しない集光レンズにて集光し、ガラス板１２を通し
て雰囲気箱１３内のＡ）Ｎセラミックス基材１８に照射
させて穴あけ加工を行なった。
本実施例１のレーザビーム照射後の基材を調べたところ
、垂直度（ＪＭ面穴径／表面穴径）約０．９、真円文（
短径／長径）０．９の直径０．５ ｒｔｍの穴が加工さ
れているが確認された。また、レーザビームの入射側の
基材表面、レーザビームが抜けた基材裏面の穴周辺を倍
率５０倍の実体顕微鏡で観察したところ、該穴周辺への
球状、線状、不定形いずれの金属ＡＩ！の析出が見られ
なかった。また、表裏の電気抵抗は１０１１Ω以上と極
めて絶縁性が高いものであった。
、垂直度（ＪＭ面穴径／表面穴径）約０．９、真円文（
短径／長径）０．９の直径０．５ ｒｔｍの穴が加工さ
れているが確認された。また、レーザビームの入射側の
基材表面、レーザビームが抜けた基材裏面の穴周辺を倍
率５０倍の実体顕微鏡で観察したところ、該穴周辺への
球状、線状、不定形いずれの金属ＡＩ！の析出が見られ
なかった。また、表裏の電気抵抗は１０１１Ω以上と極
めて絶縁性が高いものであった。
実施例２
まず、第１図のレーザ加工装置の載置台１１に熱伝導率
が１７０ Ｗ／ ｍ−にの１ｊ７Ｎセラミツクス基材〔
■東芝製商品名；ＴＡＮ−１７０１ｔ８を載置し、誼基
材１８を含む載置台１１周囲を雰囲気箱１３で覆った。
が１７０ Ｗ／ ｍ−にの１ｊ７Ｎセラミツクス基材〔
■東芝製商品名；ＴＡＮ−１７０１ｔ８を載置し、誼基
材１８を含む載置台１１周囲を雰囲気箱１３で覆った。
つづいて、前記雰囲気箱１３内にウニツタから供給管１
４を通して水蒸気を供給した。この時、排気管１５を解
放状態とした。次いで、ＹＡＧレーザ装置１７からレー
ザビーム１９を出力１００ Ｗ、 Ｑスイッチ周波数３
ｋＨｚの条件にて放出し、ガルバノメータ大鏡１６で反
射させ、更に図示しない集光レンズにて集光し、ガラス
板１２を通して雰囲気箱１３内のＡ、ｉ？Ｎセラミック
ス基材ＩＢにバイトサイズ５０ｕ＋＋＋の条件にて照射
して深さが約０゜００フインチの溝を加工した。
４を通して水蒸気を供給した。この時、排気管１５を解
放状態とした。次いで、ＹＡＧレーザ装置１７からレー
ザビーム１９を出力１００ Ｗ、 Ｑスイッチ周波数３
ｋＨｚの条件にて放出し、ガルバノメータ大鏡１６で反
射させ、更に図示しない集光レンズにて集光し、ガラス
板１２を通して雰囲気箱１３内のＡ、ｉ？Ｎセラミック
ス基材ＩＢにバイトサイズ５０ｕ＋＋＋の条件にて照射
して深さが約０゜００フインチの溝を加工した。
本実施例２によりＡＩ！Ｎセラミックス基材に加工され
た溝周辺を倍率５０倍の実体顕微鏡で観察したところ、
該溝周辺への球状、線状、不定形いずれの金属Ａ、ｆｆ
の析出が見られなかった。
た溝周辺を倍率５０倍の実体顕微鏡で観察したところ、
該溝周辺への球状、線状、不定形いずれの金属Ａ、ｆｆ
の析出が見られなかった。
また、前記基材の溝を横切るように銀入りエポキシ樹脂
導電ペーストを塗布、乾燥させて複数の電極を５１％間
隔おいて形成し、各電極間の直流抵抗を測定したところ
、いずれも１０００ＭΩ以上であった。これに対し、雰
囲気箱内に水蒸気を供給しない以外、実施例２と同様な
方法で溝加工を行なったｌｔ’Ｎセラミックス基材に同
様な電極を形成し、各電極間の直流抵抗をＭ１定したと
ころ、１０Ω〜１にΩであり、基材周辺部がらり一ドを
取出す場合にリーク電流の増大、ショートなどの問題を
引き起こされる恐れがあった。
導電ペーストを塗布、乾燥させて複数の電極を５１％間
隔おいて形成し、各電極間の直流抵抗を測定したところ
、いずれも１０００ＭΩ以上であった。これに対し、雰
囲気箱内に水蒸気を供給しない以外、実施例２と同様な
方法で溝加工を行なったｌｔ’Ｎセラミックス基材に同
様な電極を形成し、各電極間の直流抵抗をＭ１定したと
ころ、１０Ω〜１にΩであり、基材周辺部がらり一ドを
取出す場合にリーク電流の増大、ショートなどの問題を
引き起こされる恐れがあった。
実施例３
まず、ＸＹ力方向送り機構を有するテーブルがら構成さ
れた載置台に熱伝導率が１７０Ｗ／ｍ−にのＡ）Ｎセラ
ミックス基材〔■東芝製商品名；ＴＡＮ−１７０）を載
置し、該基材を含む載１ρ台周辺に内容積が３００ Ｘ
３００ Ｘ ３００ ｒｔｔｒｘのガラス製のチャン
バを設置した。なお、このチャンバ内には波長２５３．
７１１１１を主体とし、１８９．４ ｎｍやＨ５，９ｎ
１１などの線スペクトルを有するＵ字形の水銀ランプ（
５００Ｗ）を１灯配置されている。つづいて、水銀ラン
プを点灯して波長２５３．７ ｎ１１の紫外線をチャン
バ内に放出し、該波長の紫外線による放射エネルギーに
よりチャンバ内の空気に含まれる酸素を励起してオゾン
（０３）と励起酸素原子（０）を発生させた。発生した
オゾンは、２５７．３ ｎｍの放射エネルギーを吸収し
て励起酸素原子（０）と酸素（０２）とに分解された。
れた載置台に熱伝導率が１７０Ｗ／ｍ−にのＡ）Ｎセラ
ミックス基材〔■東芝製商品名；ＴＡＮ−１７０）を載
置し、該基材を含む載１ρ台周辺に内容積が３００ Ｘ
３００ Ｘ ３００ ｒｔｔｒｘのガラス製のチャン
バを設置した。なお、このチャンバ内には波長２５３．
７１１１１を主体とし、１８９．４ ｎｍやＨ５，９ｎ
１１などの線スペクトルを有するＵ字形の水銀ランプ（
５００Ｗ）を１灯配置されている。つづいて、水銀ラン
プを点灯して波長２５３．７ ｎ１１の紫外線をチャン
バ内に放出し、該波長の紫外線による放射エネルギーに
よりチャンバ内の空気に含まれる酸素を励起してオゾン
（０３）と励起酸素原子（０）を発生させた。発生した
オゾンは、２５７．３ ｎｍの放射エネルギーを吸収し
て励起酸素原子（０）と酸素（０２）とに分解された。
こうした雰囲気下で、レーザビームを出力１００ ＷＳ
Ｑスイッチ周波数３ｋＨ７，、バイトサイズ５０ｕｍの
条件でチャンバを通してＡＩ！Ｎセラミックス基材に照
射すると共にレーザビームを５０ａ＋ｚ／ｓｅｃの条件
で走査して溝加工を行なった。
Ｑスイッチ周波数３ｋＨ７，、バイトサイズ５０ｕｍの
条件でチャンバを通してＡＩ！Ｎセラミックス基材に照
射すると共にレーザビームを５０ａ＋ｚ／ｓｅｃの条件
で走査して溝加工を行なった。
本実施例３による加工後の基材には、深さ約５０μｍの
溝が直線状に形成され、スクライブ溝として充分に利用
しえるものであった。
溝が直線状に形成され、スクライブ溝として充分に利用
しえるものであった。
また、前記基Ｈの溝を横切るように銀入りエポキシ樹脂
導電ペーストを塗布、乾燥させて複数の電極を５ ｒａ
ｍ間隔おいて形成し、各電極間の直流抵抗をＭ１定した
ところ、いずれも１０００ＭΩ以上であった。これに対
し、チャンバ内の水銀ランプを点灯させない以外、実施
例３と同様な方法で溝加工を行なったＡノＮセラミック
ス基材に同様な電極を形成し、各電極間の直流抵抗をＭ
１定したところ、ｌＯΩ〜ｌｋΩであり、基材周辺部が
らリードを取出す場合にリーク電流の増大、ショートな
どの問題を引き起こされる恐れがあった。
導電ペーストを塗布、乾燥させて複数の電極を５ ｒａ
ｍ間隔おいて形成し、各電極間の直流抵抗をＭ１定した
ところ、いずれも１０００ＭΩ以上であった。これに対
し、チャンバ内の水銀ランプを点灯させない以外、実施
例３と同様な方法で溝加工を行なったＡノＮセラミック
ス基材に同様な電極を形成し、各電極間の直流抵抗をＭ
１定したところ、ｌＯΩ〜ｌｋΩであり、基材周辺部が
らリードを取出す場合にリーク電流の増大、ショートな
どの問題を引き起こされる恐れがあった。
実施例４
まず、２５．４Ｘ ２５．４Ｘ Ｏ，Ｇ３５ ｒｎｒｎ
ノ寸法に切断加工した熱伝導率が１７０ Ｗ／ ｍ−に
のＡ７Ｎセラミックス基材〔−東芝製商品名、ＴＡＮ−
１７０〕上にＡｇ／ＰＩ系厚膜導体厚膜導体ペースト工
社製商品名、ＡＮ−３０５２）を印刷し、９２０’Ｃテ
焼成して厚膜導体層を形成した。つづいて、前記基材上
にＲｕＯＱ系厚膜抵抗ペースト（昭和電工社製商品名、
Ａ Ｎ Ｒ−１２１０）を印刷し、８５０℃テ焼成し
て長さ２１１％幅１１ｍＭで表面抵抗１００Ω／口の厚
膜抵抗層を形成した。また、前記厚ｐｌｊＬ導体層との
オーバラップ部を片サイド０．３ｍｍづつ形成した。
ノ寸法に切断加工した熱伝導率が１７０ Ｗ／ ｍ−に
のＡ７Ｎセラミックス基材〔−東芝製商品名、ＴＡＮ−
１７０〕上にＡｇ／ＰＩ系厚膜導体厚膜導体ペースト工
社製商品名、ＡＮ−３０５２）を印刷し、９２０’Ｃテ
焼成して厚膜導体層を形成した。つづいて、前記基材上
にＲｕＯＱ系厚膜抵抗ペースト（昭和電工社製商品名、
Ａ Ｎ Ｒ−１２１０）を印刷し、８５０℃テ焼成し
て長さ２１１％幅１１ｍＭで表面抵抗１００Ω／口の厚
膜抵抗層を形成した。また、前記厚ｐｌｊＬ導体層との
オーバラップ部を片サイド０．３ｍｍづつ形成した。
次いで、前記基材を載置台上に設置上、該基材を含む載
置台周囲を雰囲気箱で覆った。つづいて、前記雰囲気箱
内に供給管を通して純度９９．９９％の酸素ガスを供給
しながら排気管がら排気した。ひきつづき、トリミング
用ＣＷＹＡＧレーザ装置（■東芝製商品名； ＬＡＹ−
６１５Ｂ、シングルモードＴＭ００、平均出力８Ｗ）を
使用し、該レーザ装置からレーザビームをＱスイッチパ
ルス発振周波数３ ｋ Ｈ２ｓバイトサイズ５０μｍの
条件にて放出し、前記雰囲気箱内のＡノＮセラミックス
基材の厚膜抵抗層の幅方向に前後０．３１ｍの余裕をも
たせて照射、走査して該抵抗層を切断する完全抵抗トリ
ミングを行なった。
置台周囲を雰囲気箱で覆った。つづいて、前記雰囲気箱
内に供給管を通して純度９９．９９％の酸素ガスを供給
しながら排気管がら排気した。ひきつづき、トリミング
用ＣＷＹＡＧレーザ装置（■東芝製商品名； ＬＡＹ−
６１５Ｂ、シングルモードＴＭ００、平均出力８Ｗ）を
使用し、該レーザ装置からレーザビームをＱスイッチパ
ルス発振周波数３ ｋ Ｈ２ｓバイトサイズ５０μｍの
条件にて放出し、前記雰囲気箱内のＡノＮセラミックス
基材の厚膜抵抗層の幅方向に前後０．３１ｍの余裕をも
たせて照射、走査して該抵抗層を切断する完全抵抗トリ
ミングを行なった。
しかして、トリミングで切断された２つの厚膜抵抗層部
分に超絶縁計の電極を取付け、該電極間の抵抗を測定し
たところ、５ＸｌＯＩＯΩであり、実用」−充分な絶縁
が得られ、良好なトリミングがなされていることが確認
された。これに対し、レーザビームの照射雰囲気を空気
とした以外、実施例４と同様なトリミングを行ない、ト
リミングで切断された２つの厚膜抵抗層部分に超絶縁計
の電極を取付け、該電極間の抵抗を測定したところ、絶
縁抵抗はほぼ短絡状態であった。このため、通常のＤＣ
抵抗計で再測定した結果、初期抵抗値と同じか、それよ
りも低い値を示し、全くトリミングされていないことが
確認された。
分に超絶縁計の電極を取付け、該電極間の抵抗を測定し
たところ、５ＸｌＯＩＯΩであり、実用」−充分な絶縁
が得られ、良好なトリミングがなされていることが確認
された。これに対し、レーザビームの照射雰囲気を空気
とした以外、実施例４と同様なトリミングを行ない、ト
リミングで切断された２つの厚膜抵抗層部分に超絶縁計
の電極を取付け、該電極間の抵抗を測定したところ、絶
縁抵抗はほぼ短絡状態であった。このため、通常のＤＣ
抵抗計で再測定した結果、初期抵抗値と同じか、それよ
りも低い値を示し、全くトリミングされていないことが
確認された。
〔発明の効果］
以上詳述した如く、本発明によれば気相中にて金属Ａノ
の析出、残留を伴うことなくＡ、ｔ’Ｎセラミックスか
らなる基材に穴又は溝を良好かつ効率よく加工でき、そ
の後の工程での基材上への薄膜回路パターン、厚膜回路
パターンの形成に際してのパターン間の短絡がなく該パ
ターンの基材に対する優れた密心強度、安定性を有する
高信頼性のハイブリッドモジュール用回路基板を製造で
きる。また、良好なトリミングがなされた厚膜抵抗層又
は薄膜抵抗層を有するハイブリッドモジュール用回路基
板を簡単な工程でかつ低コストで製造できる。
の析出、残留を伴うことなくＡ、ｔ’Ｎセラミックスか
らなる基材に穴又は溝を良好かつ効率よく加工でき、そ
の後の工程での基材上への薄膜回路パターン、厚膜回路
パターンの形成に際してのパターン間の短絡がなく該パ
ターンの基材に対する優れた密心強度、安定性を有する
高信頼性のハイブリッドモジュール用回路基板を製造で
きる。また、良好なトリミングがなされた厚膜抵抗層又
は薄膜抵抗層を有するハイブリッドモジュール用回路基
板を簡単な工程でかつ低コストで製造できる。
第１図は本発明の実施例１．２に使用したレーザ加工装
置を示す概略断面図、第２図は従来の基材の穴又は溝を
形成するためのレーザ加工装置を示す概略断面図である
。 １１・・・載置台、１３・・・雰囲気箱、１４・・・供
給管、」５・・・排出管、１７・・・レーザ装置、１８
・・・ＡノＮセラミックス基材、１９・・・レーザビー
ム。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 纂１ ロ 第２０
置を示す概略断面図、第２図は従来の基材の穴又は溝を
形成するためのレーザ加工装置を示す概略断面図である
。 １１・・・載置台、１３・・・雰囲気箱、１４・・・供
給管、」５・・・排出管、１７・・・レーザ装置、１８
・・・ＡノＮセラミックス基材、１９・・・レーザビー
ム。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 纂１ ロ 第２０
Claims (4)
- （１）．実質的に窒化アルミニウムセラミックスからな
る基材にエネルギービームを集中、走査させて該基材の
表裏を貫通する穴又は表裏の少なくとも一方の面に溝を
形成するに際し、前記エネルギービームの集中、走査を
酸素濃度が２１〜１００体積％の雰囲気、又は相対湿度
が５０〜１００％ＲＨの雰囲気もしくは両者の雰囲気中
で行なうことを特徴とするハイブリッドモジュール用回
路基板の製造方法。 - （２）．実質的に窒化アルミニウムセラミックスからな
る基材にエネルギービームを集中、走査させて該基材の
表裏を貫通する穴又は表裏の少なくとも一方の面に溝を
形成するに際し、前記エネルギービームの集中、走査を
空気に特定の紫外線を照射して励起酸素原子を生成させ
たオゾンと励起酸素原子が共存する雰囲気中で行なうこ
とを特徴とするハイブリッドモジュール用回路基板の製
造方法。 - （３）．実質的に窒化アルミニウムセラミックスからな
る基材に厚膜抵抗層もしくは薄膜抵抗層を形成し、該抵
抗層から前記基材表面に亙ってエネルギービームを集中
、走査させて該抵抗層のトリミングを行なうに際し、前
記エネルギービームの集中、走査を酸素濃度が２１〜１
００体積％の雰囲気、又は相対湿度が５０〜１００％Ｒ
Ｈの雰囲気もしくは両者の雰囲気中で行なうことを特徴
とするハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法。 - （４）．実質的に窒化アルミニウムセラミックスからな
る基材に厚膜抵抗層もしくは薄膜抵抗層を形成し、該抵
抗層から前記基材表面に亙ってエネルギービームを集中
、走査させて該抵抗層のトリミングを行なうに際し、前
記エネルギービームの集中、走査を空気に特定の紫外線
を照射して励起酸素原子を生成させたオゾンと励起酸素
原子が共存する雰囲気中で行なうことを特徴とするハイ
ブリッドモジュール用回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246464A JPH0292486A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | ハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246464A JPH0292486A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | ハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0292486A true JPH0292486A (ja) | 1990-04-03 |
Family
ID=17148812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63246464A Pending JPH0292486A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | ハイブリッドモジュール用回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0292486A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5618452A (en) * | 1992-07-14 | 1997-04-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for laser welding with an assist gas including dried air and the assist gas composition |
| WO2002076666A3 (en) * | 2001-03-22 | 2004-02-12 | Xsil Technology Ltd | A laser machining system and method |
| JP2022036028A (ja) * | 2020-08-19 | 2022-03-04 | トランスポーテーション アイピー ホールディングス，エルエルシー | 溶接ウィンドウデバイス |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63246464A patent/JPH0292486A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5618452A (en) * | 1992-07-14 | 1997-04-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for laser welding with an assist gas including dried air and the assist gas composition |
| US5831239A (en) * | 1992-07-14 | 1998-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser welding method |
| WO2002076666A3 (en) * | 2001-03-22 | 2004-02-12 | Xsil Technology Ltd | A laser machining system and method |
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