JPH05335725A - レーザ光線照射による電気回路形成方法 - Google Patents
レーザ光線照射による電気回路形成方法Info
- Publication number
- JPH05335725A JPH05335725A JP4163822A JP16382292A JPH05335725A JP H05335725 A JPH05335725 A JP H05335725A JP 4163822 A JP4163822 A JP 4163822A JP 16382292 A JP16382292 A JP 16382292A JP H05335725 A JPH05335725 A JP H05335725A
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- JP
- Japan
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- electric circuit
- laser beam
- electric
- conductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】主に強電分野において利用する、大電流を扱う
電気回路を、 レーザ光線の照射によって、金属粉末を絶
縁基板上に熔融付着して形成する。 【構成】耐熱絶縁基板上に散布堆積した、金属粉末をレ
ーザ光線の照射により熔融付着して電気回路を焼成生成
して形成する。
電気回路を、 レーザ光線の照射によって、金属粉末を絶
縁基板上に熔融付着して形成する。 【構成】耐熱絶縁基板上に散布堆積した、金属粉末をレ
ーザ光線の照射により熔融付着して電気回路を焼成生成
して形成する。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁基板上に、 金属粉
末をレーザ光線の照射によって熔融付着して、 主に強電
分野において大電流を流し得る、電気回路を焼成形成す
る方法に関するものである。
末をレーザ光線の照射によって熔融付着して、 主に強電
分野において大電流を流し得る、電気回路を焼成形成す
る方法に関するものである。
【従来の技術】従来この種の電気回路形成方法は、プラ
スチックの基板上に、銅箔を接着張り付けて、電気導体
部分をカバーして、残りの不要の銅箔を薬品等によりエ
ッチング法によって溶解、除去して、所要の電気回路を
形成していたものである。
スチックの基板上に、銅箔を接着張り付けて、電気導体
部分をカバーして、残りの不要の銅箔を薬品等によりエ
ッチング法によって溶解、除去して、所要の電気回路を
形成していたものである。
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来のこ
の種の電気回路形成方法は、環境的に比較的低温度で作
業を行える利点はあるものの、電気回路を形成する銅箔
が薄いので剥離し易いとともに、かつ大電流を流し得
ず、また、立体的に組み合わせる用向きには、せいぜい
一枚の基板の上下面に挿通するスルーホール方式に電気
回路を形成出来る程度位で、複数の基板を重ねて別に接
続線で接続する手数を要するという問題があった。そこ
で、本発明は、このような従来のプリント電気基板が有
していた課題を解決するために、耐熱基板の上に載置し
た金属粉を、レーザ光線を照射して熔融し、 強固に付着
させることによって、電気導体の厚さを大きく成形して
ハンドリング電力量の増大と、全体形状のコンパクト化
と、品質の半永久化、シールドの簡易化等を図ることが
できるレーザ光線の照射による電気回路形成方法を提供
しようとするものである。
の種の電気回路形成方法は、環境的に比較的低温度で作
業を行える利点はあるものの、電気回路を形成する銅箔
が薄いので剥離し易いとともに、かつ大電流を流し得
ず、また、立体的に組み合わせる用向きには、せいぜい
一枚の基板の上下面に挿通するスルーホール方式に電気
回路を形成出来る程度位で、複数の基板を重ねて別に接
続線で接続する手数を要するという問題があった。そこ
で、本発明は、このような従来のプリント電気基板が有
していた課題を解決するために、耐熱基板の上に載置し
た金属粉を、レーザ光線を照射して熔融し、 強固に付着
させることによって、電気導体の厚さを大きく成形して
ハンドリング電力量の増大と、全体形状のコンパクト化
と、品質の半永久化、シールドの簡易化等を図ることが
できるレーザ光線の照射による電気回路形成方法を提供
しようとするものである。
【課題を解決するための手段】該目的を達成するための
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図５を用い
て説明すると、本発明は、耐熱絶縁基板(1a)上に、載置
した金属粉末(2a)にレーザ光線(3a)を照射することによ
り、 金属粉末(2a)を熔融してソリッドの導体(4a)を焼成
して付着することにより、 レーザ光線照射による電気回
路(4b)を形成する方法。
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図５を用い
て説明すると、本発明は、耐熱絶縁基板(1a)上に、載置
した金属粉末(2a)にレーザ光線(3a)を照射することによ
り、 金属粉末(2a)を熔融してソリッドの導体(4a)を焼成
して付着することにより、 レーザ光線照射による電気回
路(4b)を形成する方法。
【作用】本発明は、このような構成としたものであるか
ら、銅粉のような電気良導体の金属粉末(2a)を、例えば
セラミックのような耐熱電気絶縁板(1a)の上に、所要の
電気良導体の粉末(2a)を散布載置して成層させ、その金
属粉末(2a)の上からレーザ光線(3a)を、電気回路(4b)を
画くように集中的に照射すると、金属粉末(2a)がレーザ
光線(3a)によって高温度に加熱されて、熔融するととも
に、その下に面する耐熱電気絶縁板(1a)もある程度の深
さ熔融され(1b)て、その境界は、金属粉末(2a)の熔融体
(2b)と、耐熱電気絶縁板(1a)の部分熔融体(1b)とが融合
して、両者の熔融結合したゾーン(5)が生成される。例
えば、銅の粉末(2a)をセラミックの絶縁基板(1a)の上に
載置して、レーザ光線(3a)を照射すると、銅の粉末(2a)
は加熱されて、約１１００℃の温度で熔融する。そして
その周囲のセラミック基板(1a)も高温に加熱された部分
が一部熔融(1b)して、銅の熔融体(2b)と融合体(5)によ
る電気回路(4b)を焼成生成することができる。その際、
電気絶縁板(1a)と生成された導体(4)との間に、適当な
バインダー(1c)を介することによって、各層間の融着度
を向上することができる。従って、本発明のレーザ光線
(3a)による電気回路形成方法は、金属粉末(2a)の量を多
量にすることにより、自由に断面積の大きな電気良導体
(4a)を生成して許容電流の大きな電気回路(4b)を、絶縁
基板(1a)上に絶縁基板(1a)の熔融部分(1b)とある程度融
合して形成することができる。そして、余分の回路部分
の銅粉(2a)の堆積を除去すると、セラミック等の基板(1
a)上に電気回路(4b)が焼成生成される。この電気回路(4
b)は、その導線部(4a)の厚さと幅の寸法が、この発明方
法によると自由に選定して実現できるので、その結果、
大電流を流すことが可能となるばかりでなく、苛酷な使
用環境条件にも耐え得る、半永久ともいえる長寿命の電
気回路(4b)の製造が可能となるのである。
ら、銅粉のような電気良導体の金属粉末(2a)を、例えば
セラミックのような耐熱電気絶縁板(1a)の上に、所要の
電気良導体の粉末(2a)を散布載置して成層させ、その金
属粉末(2a)の上からレーザ光線(3a)を、電気回路(4b)を
画くように集中的に照射すると、金属粉末(2a)がレーザ
光線(3a)によって高温度に加熱されて、熔融するととも
に、その下に面する耐熱電気絶縁板(1a)もある程度の深
さ熔融され(1b)て、その境界は、金属粉末(2a)の熔融体
(2b)と、耐熱電気絶縁板(1a)の部分熔融体(1b)とが融合
して、両者の熔融結合したゾーン(5)が生成される。例
えば、銅の粉末(2a)をセラミックの絶縁基板(1a)の上に
載置して、レーザ光線(3a)を照射すると、銅の粉末(2a)
は加熱されて、約１１００℃の温度で熔融する。そして
その周囲のセラミック基板(1a)も高温に加熱された部分
が一部熔融(1b)して、銅の熔融体(2b)と融合体(5)によ
る電気回路(4b)を焼成生成することができる。その際、
電気絶縁板(1a)と生成された導体(4)との間に、適当な
バインダー(1c)を介することによって、各層間の融着度
を向上することができる。従って、本発明のレーザ光線
(3a)による電気回路形成方法は、金属粉末(2a)の量を多
量にすることにより、自由に断面積の大きな電気良導体
(4a)を生成して許容電流の大きな電気回路(4b)を、絶縁
基板(1a)上に絶縁基板(1a)の熔融部分(1b)とある程度融
合して形成することができる。そして、余分の回路部分
の銅粉(2a)の堆積を除去すると、セラミック等の基板(1
a)上に電気回路(4b)が焼成生成される。この電気回路(4
b)は、その導線部(4a)の厚さと幅の寸法が、この発明方
法によると自由に選定して実現できるので、その結果、
大電流を流すことが可能となるばかりでなく、苛酷な使
用環境条件にも耐え得る、半永久ともいえる長寿命の電
気回路(4b)の製造が可能となるのである。
【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。図中、図１乃至図５は、本発明の実施例を示
す図であって、図１は本発明の１実施例の工程を示す外
観図、図２は本発明の１実施例の完成品の外観図、図３
は本発明品実施品の断面図、図４は本発明実施品のスル
ーホール形成部の断面図、図５は本発明実施品のシール
ド形成部の断面図を示している。本発明は、耐熱絶縁基
板(1a)上に、載置した金属粉末(2a)にレーザ光線(3a)を
照射することにより、 金属粉末(2a)を熔融してソリッド
の導体(4a)を焼成して付着する電気回路(4b)を形成する
という構成による方法である。本発明は、このような構
成としたものであるから、銅粉のような電気良導体の金
属粉末(2a)を、例えばセラミックのような耐熱電気絶縁
板(1a)の上に、所要の電気良導体の粉末(2a)を散布載置
して成層させ、その金属粉末(2a)の上からレーザ光線(3
a)を、照射装置(3b)をＸ−Ｙ方向に移動して、電気回路
(4b)を画くように集中的に照射すると、金属粉末(2a)が
レーザ光線(3a)によって高温度に加熱されて、熔融する
とともに、その下に面する耐熱電気絶縁板(1a)もある程
度の深さ熔融され(1b)て、その境界は、金属粉末(2a)の
熔融体(2b)と、耐熱電気絶縁板(1a)の部分熔融体(1b)と
が融合して、両者の熔融結合したゾーン(5)が耐熱絶縁
基板(1a)上に焼成生成される。例えば、銅の粉末(2a)を
セラミックの絶縁基板(1a)の上に載置して、レーザ光線
(3a)を照射すると、銅の粉末(2a)は加熱されて、約１１
００℃の温度で熔融する。そしてその周囲のセラミック
基板(1a)も高温に加熱された部分が一部熔融(1b)して、
銅の熔融体(2b)と融合体(5)による電気回路(4b)を焼成
生成することができる。その際、電気絶縁板(1a)と生成
された導体(4a)との間に、適当なバインダー(1c)を介す
ることによって、各層間の融着度を向上することができ
る。従って、本発明のレーザ光線(3a)の照射による電気
回路形成方法は、金属粉末(2a)の量を多量にすることに
より、自由に断面積の大きな電気良導体(4a)を生成して
許容電流の大きな電気回路(4b)を、絶縁基板(1a)上に絶
縁基板(1a)の熔融部分(1b)とある程度融合して形成する
ことができる。そして、余分の回路部分の銅粉(2a)の堆
積を除去すると、セラミック等の基板(1a)上に電気回路
(4b)が焼成生成される。この電気回路(4b)は、その導線
部(4a)の厚さと幅の寸法が、この発明方法によると自由
に選定して実現できるので、その結果、大電流を流すこ
とが可能となるばかりでなく、苛酷な使用環境条件にも
耐え得る、半永久ともいえる長寿命の電気回路(4b)の製
造が可能となるのである。本発明は、レーザ発振装置(3
a)をダイレクトコントロールすることによって、炭酸ガ
スレーザ加工機のコンパクト化することができるので、
直接レーザ発振機ヘッド(3b)を加工機の上に載せて、直
接加工物に照射することができるので、どこでも均一な
強さで加工でき、且つ炭酸ガスのレーザ光(3a)によって
加工するのは、ノズルから放出される酸素、炭酸ガスで
あり、それらのアシストガスの選択が適合すれば、その
噴出スポットは小さいから、精密な寸法の加工も容易に
行うことができるので、現在の主流であるミラー方式の
炭酸ガスレーザ加工機の対角線上の加工の減衰と言う欠
点を除去して、効率化、省スペース化、低コスト化する
ことができる。さらに発振機(3b)ヘッドのワーク上のＸ
−Ｙ軸方向移動の制御と、レーザ光線(3a)を当てるため
の制御ついては、簡単なパソコンソフトにより所望の寸
法精度に十分対応できる利点がある。また、本発明の生
成方法を実施するに当たって、真空環境下で行うことに
より、より良好な効率で優れた効果を収めることができ
ることが期待できるとともに、絶縁基板(1a)の層と生成
される導電層(4a)との間の境界層に、整流、増幅、蓄
電、誘導等の電気的作用をなす半導体の機能を有する層
(5a)を焼成生成することも可能となる。以上本発明の代
表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必
ずしもこれらの実施例構成のみに限定されるものではな
く、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明
にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内に
おいて適宜改変して実施することができるものである。
説明する。図中、図１乃至図５は、本発明の実施例を示
す図であって、図１は本発明の１実施例の工程を示す外
観図、図２は本発明の１実施例の完成品の外観図、図３
は本発明品実施品の断面図、図４は本発明実施品のスル
ーホール形成部の断面図、図５は本発明実施品のシール
ド形成部の断面図を示している。本発明は、耐熱絶縁基
板(1a)上に、載置した金属粉末(2a)にレーザ光線(3a)を
照射することにより、 金属粉末(2a)を熔融してソリッド
の導体(4a)を焼成して付着する電気回路(4b)を形成する
という構成による方法である。本発明は、このような構
成としたものであるから、銅粉のような電気良導体の金
属粉末(2a)を、例えばセラミックのような耐熱電気絶縁
板(1a)の上に、所要の電気良導体の粉末(2a)を散布載置
して成層させ、その金属粉末(2a)の上からレーザ光線(3
a)を、照射装置(3b)をＸ−Ｙ方向に移動して、電気回路
(4b)を画くように集中的に照射すると、金属粉末(2a)が
レーザ光線(3a)によって高温度に加熱されて、熔融する
とともに、その下に面する耐熱電気絶縁板(1a)もある程
度の深さ熔融され(1b)て、その境界は、金属粉末(2a)の
熔融体(2b)と、耐熱電気絶縁板(1a)の部分熔融体(1b)と
が融合して、両者の熔融結合したゾーン(5)が耐熱絶縁
基板(1a)上に焼成生成される。例えば、銅の粉末(2a)を
セラミックの絶縁基板(1a)の上に載置して、レーザ光線
(3a)を照射すると、銅の粉末(2a)は加熱されて、約１１
００℃の温度で熔融する。そしてその周囲のセラミック
基板(1a)も高温に加熱された部分が一部熔融(1b)して、
銅の熔融体(2b)と融合体(5)による電気回路(4b)を焼成
生成することができる。その際、電気絶縁板(1a)と生成
された導体(4a)との間に、適当なバインダー(1c)を介す
ることによって、各層間の融着度を向上することができ
る。従って、本発明のレーザ光線(3a)の照射による電気
回路形成方法は、金属粉末(2a)の量を多量にすることに
より、自由に断面積の大きな電気良導体(4a)を生成して
許容電流の大きな電気回路(4b)を、絶縁基板(1a)上に絶
縁基板(1a)の熔融部分(1b)とある程度融合して形成する
ことができる。そして、余分の回路部分の銅粉(2a)の堆
積を除去すると、セラミック等の基板(1a)上に電気回路
(4b)が焼成生成される。この電気回路(4b)は、その導線
部(4a)の厚さと幅の寸法が、この発明方法によると自由
に選定して実現できるので、その結果、大電流を流すこ
とが可能となるばかりでなく、苛酷な使用環境条件にも
耐え得る、半永久ともいえる長寿命の電気回路(4b)の製
造が可能となるのである。本発明は、レーザ発振装置(3
a)をダイレクトコントロールすることによって、炭酸ガ
スレーザ加工機のコンパクト化することができるので、
直接レーザ発振機ヘッド(3b)を加工機の上に載せて、直
接加工物に照射することができるので、どこでも均一な
強さで加工でき、且つ炭酸ガスのレーザ光(3a)によって
加工するのは、ノズルから放出される酸素、炭酸ガスで
あり、それらのアシストガスの選択が適合すれば、その
噴出スポットは小さいから、精密な寸法の加工も容易に
行うことができるので、現在の主流であるミラー方式の
炭酸ガスレーザ加工機の対角線上の加工の減衰と言う欠
点を除去して、効率化、省スペース化、低コスト化する
ことができる。さらに発振機(3b)ヘッドのワーク上のＸ
−Ｙ軸方向移動の制御と、レーザ光線(3a)を当てるため
の制御ついては、簡単なパソコンソフトにより所望の寸
法精度に十分対応できる利点がある。また、本発明の生
成方法を実施するに当たって、真空環境下で行うことに
より、より良好な効率で優れた効果を収めることができ
ることが期待できるとともに、絶縁基板(1a)の層と生成
される導電層(4a)との間の境界層に、整流、増幅、蓄
電、誘導等の電気的作用をなす半導体の機能を有する層
(5a)を焼成生成することも可能となる。以上本発明の代
表的と思われる実施例について説明したが、本発明は必
ずしもこれらの実施例構成のみに限定されるものではな
く、本発明にいう前記の構成要件を備え、かつ、本発明
にいう目的を達成し、以下にいう効果を有する範囲内に
おいて適宜改変して実施することができるものである。
【発明の効果】以上の説明から既に明らかなように、本
発明は、耐熱絶縁基板(1a)の上に、レーザ光線(3a)の照
射により金属粉(2a)を熔融付着することによって、電気
回路(4b)を形成する方法であるから、厚さを大きく成形
することも自由にできるので、ハンドリング電力量の増
大と、全体形状のコンパクト化と、品質の半永久化等を
図ることができるレーザ光線(3a)によって電気回路(4b)
を形成する方法であるから、従来のものには期待するこ
とが出来ない顕著な効果を有するに至ったのである。ま
た、本発明は、以上に説明したような構成を有するもの
であるから、回路の表面を固体的に密封することも出来
るので、高温、高圧、高湿度、耐薬品等の苛酷な使用環
境にも半永久的に耐えて、大電流を流通できるという効
果をも併せて期待することが出来るとに至ったのであ
る。また、立体的に電気回路(4b)を組み立てるときも、
本発明方法により基板(1a)の上下両面にスルーホール
(7)態様に接続線を形成出来るので、複数枚の電気回路
基板(1a)を直接重ね合わせて立体ブロック回路として完
成することができ、また、前記の表面を絶縁コーティン
グ(8)を施した上に、 磁性体(6)を配置することにより、
例えば立体ブロック回路に組み立てるような場合等、電
気回路(4b)の磁気シールドを自動的に実現できる。
発明は、耐熱絶縁基板(1a)の上に、レーザ光線(3a)の照
射により金属粉(2a)を熔融付着することによって、電気
回路(4b)を形成する方法であるから、厚さを大きく成形
することも自由にできるので、ハンドリング電力量の増
大と、全体形状のコンパクト化と、品質の半永久化等を
図ることができるレーザ光線(3a)によって電気回路(4b)
を形成する方法であるから、従来のものには期待するこ
とが出来ない顕著な効果を有するに至ったのである。ま
た、本発明は、以上に説明したような構成を有するもの
であるから、回路の表面を固体的に密封することも出来
るので、高温、高圧、高湿度、耐薬品等の苛酷な使用環
境にも半永久的に耐えて、大電流を流通できるという効
果をも併せて期待することが出来るとに至ったのであ
る。また、立体的に電気回路(4b)を組み立てるときも、
本発明方法により基板(1a)の上下両面にスルーホール
(7)態様に接続線を形成出来るので、複数枚の電気回路
基板(1a)を直接重ね合わせて立体ブロック回路として完
成することができ、また、前記の表面を絶縁コーティン
グ(8)を施した上に、 磁性体(6)を配置することにより、
例えば立体ブロック回路に組み立てるような場合等、電
気回路(4b)の磁気シールドを自動的に実現できる。
【図１】本発明の１実施例の工程を示す外観図。
【図２】本発明の１実施例の完成品の外観図。
【図３】本発明品実施品の一部切欠断面図。
【図４】本発明実施品のスルーホール形成部の一部切欠
断面図。
断面図。
【図５】本発明実施品のシールド形成部の一部切欠断面
図。
図。
(1a) 絶縁基板 (1b) 絶縁基板の熔融した部位 (1c) バインダ (2a) 導体金属粉末 (2b) 導体金属粉末の熔融体 (3a) レーザ光線 (3b) レーザ光線照射装置 (4a) 導体、 (導線部、 導線層) (4b) 焼成した電気回路 (5) 融合メルティングゾーン (6) シールド磁性体 (7) スルーホール部
Claims (1)
- 【請求項１】耐熱絶縁基板(1a)上に、載置した金属粉末
(2a)にレーザ光線(3a)を照射することにより、 金属粉末
(2a)を熔融してソリッドの導体(4a)を焼成して付着す
る、 レーザ光線照射による電気回路(4b)形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4163822A JPH05335725A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | レーザ光線照射による電気回路形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4163822A JPH05335725A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | レーザ光線照射による電気回路形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335725A true JPH05335725A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15781394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4163822A Pending JPH05335725A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | レーザ光線照射による電気回路形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05335725A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038999A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザ照射を用いた導電性回路形成方法と導電性回路 |
| WO2008025392A1 (de) * | 2006-08-29 | 2008-03-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum aufbringen von elektrischen kontakten auf halbleitende substrate, halbleitendes substrat und verwendung des verfahrens |
| EP2183767A2 (en) * | 2007-07-26 | 2010-05-12 | LG Chem, Ltd. | Preparation method of electroconductive copper patterning layer by laser irradiation |
| JP2015128086A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 電気配線層の製造方法、電気配線層形成用部材、電気配線層、電気配線基板の製造方法、電気配線基板形成用部材、電気配線基板、振動子、電子機器および移動体 |
| JP2022501885A (ja) * | 2018-09-20 | 2022-01-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | カピッツァ抵抗を低減させたｄｃ対応型極低温マイクロ波フィルタ |
| WO2024085004A1 (ja) * | 2022-10-20 | 2024-04-25 | 国立大学法人大阪大学 | セラミックス－金属接合体の製造方法 |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP4163822A patent/JPH05335725A/ja active Pending
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