JPH03136299A - 回路基板の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は絶縁基材上に形成された回路パターンの各端子
部間が導電性ペーストよりなるジャンパで短絡されてい
る回路基板の！！！遣方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、回路パターンが形成された絶縁基材の面と反対側
から各端子部に対応する部分の絶縁基材のみを加熱蒸発
して各端子部の導電性金属が露出した凹部を形成する手
段として、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザが提案されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ＹＡＧレーザは加工時にフレキシブル基
板の絶縁基材に使用される透明ポリエステル膜への吸収
率がほとんどＯに近く、又、回路パターンを形成する′
Ｓ電材（＃ｌ膜）に多少吸収されたレーザにより発生し
た熱で加工される程度で加工効率は悪い。さらに、熱に
よってポリエステル膜を蒸発させて凹部を加工するため
、露出すべき導電材の表面からポリエステル膜を完全に
除去できないという問題があ−る。さらに、凹部の周辺
に熱変形により盛り上り部が形成され、導電性ペースト
の印刷上、あるいは凹部へのペーストの充填面でも問題
があった。

一方、ＣＯ２レーザにおいては、ポリエステル膜へのレ
ーザの吸収率は５０％以上で高く加工効率は良いか、や
はり熱加工のためポリエステル膜の溶融により導電材の
表面に薄い膜が形成され易く、絶縁材としてのポリエス
テル膜を完全に再現性良く除去することは不可能であっ
た。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、絶縁基材を形成するポリエステルなどの高分
子絶縁材料を、回路パターンを形成する導電材の表面が
露出するように完全に除去して、凹部を正確に形成する
ことができる回路基板の製造方法を提供することを目的
としている。

［課題を解決するためのｆ段］ この目的を達成するために、本発明は回路基板において
、回路パターンが形成された絶縁基材の面と反対側から
各端子部に対応する部分の絶縁基材に対し、紫外線領域
の光を発生させる波長λが２５０ｎｍ以下のエキシマレ
ーザを照射して、絶縁基材をアブレーション作用により
除去することにより、各端子部の導電性金属が露出した
凹部を形成し、前記各凹部内に導電性ペーストを充填す
るとともに、各凹部間に塗布することにより前記ジャン
パを形成するという方法をとっている。

［作　用］ 上記の構成を有する本発明は、紫外線領域に属する非常
にエネルギーレベルの高いレーザを利用し、高分子を形
成している分子結合を分断し、その後、分断された分子
を飛散させるアブレーション現象を利用して凹部を形成
するため、回路パターン材である導電材表面の絶縁材が
確実に除去されて該表面が完全に露出され、又、凹部も
適正形状に加工される。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する、 最初に、第３図及び第４図により、この発明の製造方法
により得られた回路基板の一例を説明する。

絶縁基材１はポリエステル膜からなり、これにエツチン
グ等の方法によって例えば銅などの導電材よりなる回路
パターン２，３が形成されている。

この回路パターン２．３は電気的に異なる回路パターン
であって、回路パターン３の先端には端子部４が形成さ
れ、その端子部４の中央部下方が後述するエキシマレー
ザを絶縁基材１に照射した時のアブレーション現象によ
り飛散除去されて凹部５か形成されており、凹部５の底
面には端子部４下面の導電材が露出し、導電面４ａが形
成され、そこに導電性ペーストを充填してジャンパ６を
形成し、端子部４間か電気的に導通されている。

次に、第５図を参照して、本発明の製造方法に使用され
るレーザ発生装置の概略を説明する。

エキシマレーザ発振器１１より出力されたレーザ１２は
、アパーチャー１３を介して中心部の良好なレーザのみ
が摘出される。次に、前記良好なレーザ１２はペンドミ
ラー１４により垂直に変向され、加工レンズ１５に入光
し、被加工部である絶縁基材１の一点に集光される。又
、加工時は蒸発させた分子を飛ばすためアルゴン（Ａｒ
）などの不活性ガス１６を側方から供給するようにして
いる。

次に、前記レーザ発生装置により第３．４図に示した回
路基板の製造方法を、第６図及び第７図に基づいて説明
する。

第６図はレーザ加工する前の回路基板で、絶縁基材ｌの
表面に回路パターン２．３が形成されている。この絶縁
基材１の回路パターン３の端子部４と反対側面に対し、
レーザ発生装置からレーザ１２を照射すると、第７図に
示すように端子部４の下部にある絶縁基材ｌを形成する
ポリエステル膜（膜厚１００μｍ）に凹部５か形成され
る。なお、この凹部５の径は通常ＩＩＷ１程度である。

この加工によって、端子部４を形成する導電性金属が露
出して導電面４ａが形成される。

そして、各凹部５内に導電性ペーストを充填するととも
に１回路パターン端子部４の形成された面の反対側の面
上を経由して各凹部５間に導電性ペーストを塗布するこ
とにより、ジャンパ６が形成され、第３．４図に示す回
路基板が製造される。

導電性ペーストとしてはバインダー、溶剤などの中に導
電性フィラーとして銀粉などの導を性金属が混入された
ものを使用する。

ここで、絶縁基材１の成分であるポリエステルの結合エ
ネルギー、エキシマレーザの波長、及びレーザの種類な
どの関係を考察したところ、次のようなことか判った。

ポリエステルの１ヒ学式は、次のように表される。

四ＣＯ−（ＣＨ２）ビ］。

上記結合でエネルギーが最も高いものは、炭素と酸素の
二重結合（Ｃ＝Ｏ）であり、１７３Ｋｃａｌ／ｍｏｌｏ
°にである。

一方、第２図はエキシマレーザの波長λと結合エネルギ
ーとの関係を示す、この第２図から明らかなように、ポ
リエステルの結合エネルギーが肢高の１７３Ｋｃ　ａ　
ｌ／ｍｏ　１０°にの前記二重結合（Ｃ＝Ｏ）を切るな
めには、波長λが１０００ｍのＦ２エキシマレーザ以上
の短波長で加工する必要があるが、レーザ１２を照射し
た場合、多少加熱され励起されるため、実際は波長λが
２４９ｎｍのＫｒＦエキシマレーザでも加］−は可能と
なる。しかし、波長λ−１０６０＋１ｍのＹＡＧレーザ
あるいは波長λ＝　１０６０　ｎ　ｍのＣＯ２レーザで
はＪ−記分子の結合エネルギーを切ることは不可能であ
り、熱加工になってしまい問題がある。

さらに、第１図はエキシマレーザの種類とその波長λ、
及びポリエステル膜の除去１との関係を示すものである
。

この第１図から明らかなように、エネルぎ一密度かＩＪ
／−での各エキシマレーザにおけるポリニスデル膜１０
０μｍのアブレーションによる除去菫は、パルスショツ
ト数を１００パルスとして測定した結果、波長λが２５
０−ｎ　ｍ以下のＡｒＦ及びＫｒＦでは１００μｍと完
全であったが、波長λが３０８ｎｍのＸｅＣｌではレー
ザエネルギーが低いため十分に分子の結合が切れず、除
去効率は悪いということが分かっな。

以−Ｌのようにエキシマレーザ加工により、絶縁基材１
に形成された凹部５の底面に露出される端子部４の導電
面の露出度を測定したところ次のようになった。

ポリエステル膜をエキシマレーザ加工したＳＥＭ参考写
真からは、端子部４の導電面４ａがレーザ１２により摂
傷を受けていることが分かり、露出度が潰れているとい
える。なお、使用したエキシマレーザは波長λが２４９
ｎｍのＫｒＦＩキシマレーザで、エネルギー密度はＩＪ
、、／ｃｄ、パルスショツト数は１８０パルスである。

又、凹部５の径はほぼ１市である。

参考写真の凹部５について完全に端子部４の導電面４ａ
が表面に露出しているかどうか、さらに、ＥＰＭＡ分析
により確認した。第８図は凹部５の円周より０．１００
ｗｌ程度内側の端位置２点と、中央における導電面４ａ
の分析結果である。各点においてＣｕＫｒ線のＸ線強度
のピークが存在し明確に銅の存在か分かる。

第９図はポリエステルの成分である酸素について前述し
た第８図と同様に前記３点について分析したが、Ｘ線強
度のピークが存在しないため酸素の存在はなく、従って
、ポリエステルの残存はほぼゼロといえる。

以上の測定結果により絶縁基材１を形成するポリエステ
ル膜は、波長λかほぼ２５０ｎｍ以下のエキシマレーザ
の照射により完全に除去でき、その凹部５に導電性ペー
ストを充填して端子部４間の電気的導通を測定しなとこ
ろ完全であった。

なお、前述したエキシマレーザの照射時のパルスショツ
ト数は、多ければ多いほど１パルス当りのエネルギーが
低くおさえられるため、熱加工が生じ雑くなるので望ま
しく、最低で６１００パルス以上必要である。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、波長λかほぼ２５０ｎｍ以下のエキシマレーザを利用
することにより、−股肉に高分子よりなる回路基板の絶
縁基材を完全に除去して、端子部の導電面が完全に露出
した適正形状の凹部を形成することができ、端子部間の
電気的導通を確実にすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用されるエキシマレーザの波長と、
ポリエステルの除去量との関係を示すグラフ、第２図は
エキシマレーザの波長と、結合エネルギーとの関係を示
すグラフ、第３図はこの発明の製造方法により製造した
回路基板の一例を示す平面図、第７１図は第３図のＡ　
−Ａ線断面図、第５図はエキシマレーザ加工装置を示ず
路体正面図、第６図は加工前の絶縁基材を示す断面図、
第７図はポリニスデル膜をエキシマレーザで加工した凹
部を有する断面図、第８図は凹部に導電材（銅）が露出
しているかどうかをＥＰＭＡで分析した結果を示ずグラ
フ、第９図は凹部に絶縁材としてのポリエステルが残存
しているかどうかを確認するためにＥＰＭＡで酸素分析
した結果を示すグラフである。 １・・・絶縁基材、２．３・・・回路パターン、４・・
・端子部、４ａ・・・導電面、５・・・凹部、６・・・
ジャンパＩＩ・・・エキシマレーザ発振器、１２・・・
レーザ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．絶縁基材の一面に形成された導電性金属よりなる所
   定の回路パターンと、 前記回路パターンに設けられ、回路パターンの一部を間
   に介在せしめて相互に短絡される少なくとも一対の端子
   部と、 導電性ペーストが塗布されてなり前記各端子部間を短絡
   するジャンパと、 を有する回路基板において、 前記回路パターンが形成された絶縁基材の面と反対側か
   ら各端子部に対応する部分の絶縁基材に対し、紫外線領
   域の光を発生させる波長λが２５０ｎｍ以下のエキシマ
   レーザを照射して、絶縁基材をアブレーション作用によ
   り除去することにより、各端子部の導電性金属が露出し
   た凹部を形成し、前記各凹部内に導電性ペーストを充填
   するとともに、各凹部間に塗布することにより前記ジャ
   ンパを形成することを特徴とする回路基板の製造方法。