JPS61182894A - Laser-scribe method on alumina substrate - Google Patents

Laser-scribe method on alumina substrate

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JPS61182894A
JPS61182894A JP60020855A JP2085585A JPS61182894A JP S61182894 A JPS61182894 A JP S61182894A JP 60020855 A JP60020855 A JP 60020855A JP 2085585 A JP2085585 A JP 2085585A JP S61182894 A JPS61182894 A JP S61182894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina substrate
laser
auxiliary layer
scribe
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP60020855A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Iwamoto
岩本 日出生
Sumio Hayashida
林田 純夫
Mamoru Koseki
小関 護
Susumu Hibi
日比 進
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60020855A priority Critical patent/JPS61182894A/en
Publication of JPS61182894A publication Critical patent/JPS61182894A/en
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent cracking of the alumina substrate and improve quality by providing an auxiliary layer in the laser subscribe area on the alumina substrate, and irradiating the laser beam along the auxiliary layer to form scribes. CONSTITUTION:Conductive paste or glass paste is printed in the scribe area 4 on the alumina substrate 1, and sintered to form auxiliary layers 5. Then, laser beam is irradiated on the auxiliary layer 5 to draw scribe lines 4 in the scribe area on the alumina substrate 1. In this process, the auxiliary layer 5 absorbs the laser beam to lower the laser power density. Thus, scribe lines 4 with a minute width are drawn in the scribe area on the alumina substrate and the substrate is free of cracking.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はアルミナ基板のレーザスクライブ法とくに上記
アルミナ基板に極小幅のスクライブ線を形成するのに好
適なアルミナ基板のレーザスクライブ法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a laser scribing method for an alumina substrate, and particularly to a laser scribing method for an alumina substrate suitable for forming a scribe line of extremely small width on the alumina substrate.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来第3図に示す如く、多数個の厚膜混成集積回路から
構成された厚膜配線基板においては、アルミナ基板1上
に厚膜ペーストを使用してスクリーン印刷を行なったの
ち、温度150℃付近で乾燥し、温度SOO〜950℃
の高温空気雰囲気中で焼成して導体2および抵抗体3を
形成する。ついで、一般的には上記抵抗体3を所定の抵
抗値までトリミングしたのち、上記アルミナ基板lの・
母ターン形成面の反対側面よシ点線にて示す位置にレー
ザ光を照射して第3図,第4図に示す如く、多数個の厚
膜混成集積回路1aを分割するため、アルミナ基板IK
スクライブ線4を形成している。
Conventionally, as shown in FIG. 3, in a thick film wiring board composed of a large number of thick film hybrid integrated circuits, after screen printing is performed using a thick film paste on an alumina substrate 1, the temperature is around 150°C. Dry at temperature SOO~950℃
The conductor 2 and the resistor 3 are formed by firing in a high temperature air atmosphere. Next, generally, after trimming the resistor 3 to a predetermined resistance value, the alumina substrate l is trimmed.
In order to divide a large number of thick film hybrid integrated circuits 1a by irradiating a laser beam onto the position shown by the dotted line on the opposite side of the mother turn forming surface as shown in FIGS. 3 and 4, the alumina substrate IK is
A scribe line 4 is formed.

上記レーザ光によるスクライブは上記スクライブ線4上
の材料をレーザ光のエネルギで蒸発・除去させるもので
あるから、加工効率を考慮し、アルミナ基板1を多量に
溶融させないで効率的に蒸発させる場合には、レーザ光
を照射したときの・ぐワー密度が1d’ W/d以上必
要であるといわれている。
In the scribing using the laser beam, the material on the scribe line 4 is evaporated and removed by the energy of the laser beam. Therefore, in consideration of processing efficiency, it is necessary to evaporate the alumina substrate 1 efficiently without melting a large amount. It is said that the powder density when irradiated with laser light must be 1 d' W/d or more.

このような条件に適したアルミナ基板1用のレーザ光は
高いピーク出力を有する・ぐルス式のCO,ガスレーザ
およびYAGレーザがあるが、アルミナ基板1へのレー
ザ光の熱吸収を考慮すると、波長1.06μmのco、
 yスレーブを使用するのが一般的である。
Laser beams for the alumina substrate 1 that are suitable for these conditions include the Gurus type CO, gas laser, and YAG laser, which have a high peak output, but considering the heat absorption of the laser beam into the alumina substrate 1, 1.06μm co,
It is common to use y slaves.

しかしながら、第1図に示す如くスクライブ線4の近く
に導体2および抵抗体3が形成されているため、スクラ
イブ、iI4を100μm以下の極小幅に形成する場合
上記CO2がスレーブでは、一般にレンズの焦点距離が
50〜80”で、スクライブ線の断面形状が逆三角形状
をして多量の溶融物が溶出するので、困難である。その
ためYAGレーザを使用することになるが、波長1.0
6μmのYAGレーザに対するアルミナ基板1の吸収特
性は10〜20%と小さく、かつアルミナ基板1の厚み
が0.8 m以上になってそのソリが0.1 m以上に
なると、スクライブ線4を形成することが困難になるこ
とがある。そこで、レーザ光の平均パワーを上昇させる
ことが考えられるが、レーザ光の平均パワーを上昇する
と、アルミナ基板1にクラックが発生してスクライブ後
のアルミナ基板lの品質が低下する問題がある。
However, since the conductor 2 and resistor 3 are formed near the scribe line 4 as shown in FIG. When the distance is 50 to 80", it is difficult because the cross-sectional shape of the scribe line is inverted triangular and a large amount of molten material is eluted. Therefore, a YAG laser is used, but the wavelength is 1.0.
The absorption characteristic of the alumina substrate 1 for a YAG laser of 6 μm is as small as 10 to 20%, and when the thickness of the alumina substrate 1 becomes 0.8 m or more and the warpage becomes 0.1 m or more, a scribe line 4 is formed. It can be difficult to do so. Therefore, it is possible to increase the average power of the laser beam, but if the average power of the laser beam is increased, there is a problem that cracks occur in the alumina substrate 1 and the quality of the alumina substrate 1 after scribing deteriorates.

なお、従来レーザ光を使用したスクライビング加工法に
ついては、たとえば「機械技術」第30巻第2号第1頁
乃至第7頁の「セラミックスのレーザ加工」に紹介され
ている。然るKこの文献にはレーザ光の吸収効率を向上
する点については認識されていない。
A conventional scribing method using a laser beam is introduced, for example, in "Laser processing of ceramics" in "Mechanical Engineering", Vol. 30, No. 2, pages 1 to 7. However, this document does not recognize the point of improving the absorption efficiency of laser light.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記に述べた従来技術の状況に鑑み、レーザ光
によ)アルミナ基板に極小幅のスクライブ線を形成する
さいにアルミナ基板にクラックが発生するのを防止して
品質の向上を可能とするアルミナ基板のレーザスクライ
ブ法を提供することにある。
In view of the above-mentioned state of the prior art, the present invention makes it possible to improve the quality by preventing cracks from occurring on the alumina substrate when forming extremely narrow scribe lines on the alumina substrate (using laser light). An object of the present invention is to provide a method for laser scribing an alumina substrate.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記に述べた目的を達成するため、アルミナ基
板のレーザスクライブ部に厚膜ペーストあるいはその他
の着色剤による補助層を形成し、この補助層にそうてレ
ーザ光を照射してスクライブを形成することを特徴とす
るものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention forms an auxiliary layer of thick film paste or other coloring agent on the laser scribed portion of an alumina substrate, and forms a scribe by irradiating the auxiliary layer with laser light. It is characterized by:

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明の実施例を示す第1図について説明する。第
1図に示す如く、アルミナ基板1のレーブスタライブ部
4上に印刷、焼成手法を使用して導体ペースト、ガラス
ペースト、抵抗体(−スト等にて補助層5を形成する。
FIG. 1 showing an embodiment of the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, an auxiliary layer 5 is formed using a conductor paste, a glass paste, a resistor (-stack, etc.) on the Levstar live portion 4 of the alumina substrate 1 using a printing and firing method.

ついで、上記補助層5にレーザ光を照射すると、レーザ
光によυアルミナ基板1のレーザスクライブ部にスクラ
イブ線4を形成する。このとき上記補助層5によシレー
ザ光を吸収してレーザ・9ワ一密度を低下させるので、
アルミナ基板lにクラックが発生するのを防止すること
ができ、かつアルミナ基板1のレーザスクライブ部に極
小幅のスクライブ線を形成することができる。なお上記
補助層5の厚さは1μm以上あれば十分であるが、あま
り厚くすると、補助層5のみがレーザ光によって蒸発e
除去してアルミナ基板1にスクライブ線4を形成するこ
とができないこともある。また上記補助層5は上記した
厚膜ペーストに限定されるものでなく、アルミナ基板1
を使用した厚膜混成集積回路の特性を低下させないもの
であるならば、レーザ光を吸収できるいかなる着色剤で
も使用することができる。つぎに第2図は本発明の他の
一実施例を示し、同図においては補助層5をスクライブ
M4を形成する線上に断続的に形成したものである。本
願発明者の実験によれば、上記補助層5の長さaおよび
間隔すを3w以下にすると、第1図に示す実施例と同一
効果が得られた。
Next, when the auxiliary layer 5 is irradiated with a laser beam, a scribe line 4 is formed in the laser scribe portion of the υ alumina substrate 1 by the laser beam. At this time, the auxiliary layer 5 absorbs the laser beam and reduces the laser density.
It is possible to prevent cracks from occurring in the alumina substrate 1, and to form a scribe line with an extremely small width in the laser scribe portion of the alumina substrate 1. It is sufficient if the thickness of the auxiliary layer 5 is 1 μm or more, but if it is too thick, only the auxiliary layer 5 will be evaporated by the laser beam.
In some cases, it may not be possible to remove the scribe line 4 on the alumina substrate 1. Further, the auxiliary layer 5 is not limited to the above-mentioned thick film paste, and the alumina substrate 1
Any colorant capable of absorbing laser light can be used as long as it does not degrade the properties of the thick film hybrid integrated circuit using the colorant. Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the auxiliary layer 5 is formed intermittently on the line forming the scribe M4. According to experiments by the inventor of the present invention, when the length a and the spacing of the auxiliary layer 5 were set to 3w or less, the same effect as the embodiment shown in FIG. 1 was obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上述べたる如く、アルミナ基板のレーザスク
ライブ部にレーザ光を吸収する補助層を形成し、この補
助層にレーザ光を照射して上記アルミナ基板に微細幅の
スクライブを形成するものであるから、アルミナ基板に
対するレーザ光の吸収特性を向上して微細幅のスクライ
ブを形成することができ、かつアルミナ基板にクラック
の発生を防止してアルミナ基板の品質を向上することが
できる効果がある。
As described above, the present invention forms an auxiliary layer that absorbs laser light on the laser scribe portion of an alumina substrate, and irradiates this auxiliary layer with laser light to form a fine width scribe on the alumina substrate. Therefore, it is possible to improve the absorption characteristics of laser light to the alumina substrate, thereby forming a scribe with a fine width, and also to prevent the generation of cracks in the alumina substrate, thereby improving the quality of the alumina substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す補助層を有するアルミ
ナ基板の平面図、第2図は本発明の他の一実施例を示す
補助層を有するアルミナ基板の平面図、第3図は従来の
多数個の厚膜混成回路を有する厚膜配線基板を示す平面
図、第4図はそのスクライブ線を有するアルミナ基板の
平面図である。 1・・・アルミナ基板、2・・・導体、3・・・抵抗体
、4・・・スクライブ線、5・・・補助層代理人 弁理
士 秋 本 正 実 第1図
FIG. 1 is a plan view of an alumina substrate having an auxiliary layer showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an alumina substrate having an auxiliary layer showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a plan view showing a conventional thick film wiring board having a large number of thick film hybrid circuits, and FIG. 4 is a plan view of an alumina board having scribe lines. 1...Alumina substrate, 2...Conductor, 3...Resistor, 4...Scribe wire, 5...Auxiliary layer agent Patent attorney Tadashi Akimoto Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アルミナ基板のレーザスクライブ部にレーザ光を吸
収する補助層を形成し、この補助層にレーザ光を照射し
て上記アルミナ基板に微細幅のスクライブを形成するこ
とを特徴とするアルミナ基板のレーザスクライブ法。 2、前記補助層をレーザ光を吸収しうるペーストにて形
成したことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載
のアルミナ基板のレーザスクライブ法。 3、前記補助層をレーザ光を吸収しうる着色剤にて形成
したことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の
アルミナ基板のレーザスクライブ法。
[Claims] 1. An auxiliary layer that absorbs laser light is formed in the laser scribe portion of the alumina substrate, and the auxiliary layer is irradiated with laser light to form a fine width scribe on the alumina substrate. Laser scribing method for alumina substrates. 2. The method of laser scribing an alumina substrate according to claim 1, wherein the auxiliary layer is formed of a paste capable of absorbing laser light. 3. The method of laser scribing an alumina substrate according to claim 1, wherein the auxiliary layer is formed of a coloring agent capable of absorbing laser light.
JP60020855A 1985-02-07 1985-02-07 Laser-scribe method on alumina substrate Pending JPS61182894A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001345658A (en) * 2000-05-31 2001-12-14 Kinseki Ltd Method of manufacturing elastic wave device
US8497449B1 (en) * 2006-05-26 2013-07-30 Synchron Laser Service Inc. Micro-machining of ceramics using an ytterbium fiber-laser
WO2023013469A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing device and substrate processing method

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