JPS62101095A - プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置 - Google Patents

プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置

Info

Publication number
JPS62101095A
JPS62101095A JP24016785A JP24016785A JPS62101095A JP S62101095 A JPS62101095 A JP S62101095A JP 24016785 A JP24016785 A JP 24016785A JP 24016785 A JP24016785 A JP 24016785A JP S62101095 A JPS62101095 A JP S62101095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
etching
printed circuit
ultrasonic
local
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP24016785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0160957B2 (ja
Inventor
早田 文隆
佐々木 典令
小塩 良二
浩二 加藤
小寺 利夫
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 Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Plant Technologies Ltd filed Critical Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority to JP24016785A priority Critical patent/JPS62101095A/ja
Publication of JPS62101095A publication Critical patent/JPS62101095A/ja
Publication of JPH0160957B2 publication Critical patent/JPH0160957B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

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〕 この発明はプリント基板のCu回路パターンの局所めっ
き・局所エツチング方法および装置に関する。
〔従来の技術〕
マスクを用いずプリント基板上に微細なCu回路パター
ンをめっき・あるいはエツチングにより形成する方法と
してめっき液(硫酸鋼、ピロリン酸銅など)、エツチン
グ液(CuC1z、FeCL3溶液など)にプリント基
板を浸漬し、同時にめっき・エツチングすべき部分に、
上記加工液にエネルギを吸収されない波長のレーザビー
ムを照射し、照射部分のみを選択的に加工を行う技術が
公表されている。これは、レーザビームによる被加工部
分の加熱による反応速度増大と、局所加熱によるCuイ
オンの拡散層低下による反応加速現象を利用したもので
ある。
しかし、この従来方法では、レーザビーム照射により、
照射部分の加工速度が加速され、レーザ非照射部分に比
べ高い加工レートが観測されるが、加工対象であるCu
パターンは、金属材料であるので、加工液がなくなった
場合にCuパターンは相当強度の強いレーザビームでも
、反射する能力があるのに対して、基板であるガラスエ
ポキシ樹脂、ポリ」ミド樹脂などは高分子材料であるの
で、極メて低、いパワーのレーザビームに対しても損傷
を受けやすい。めっきの場合は加工始めに、また、エツ
チングの場合はエツチングの終了時点で、基板に直接レ
ーザビームが当る機会が必ずあり、レーザビームにより
基板が損傷をうけ、修正しようとした、あるいは、折角
修正したプリント基板が使いものにならなくなるという
重大な欠点があった。これを防ぐ手段として、レーザビ
ームのパワーを基板損傷に問題ないレベルまで落す方法
も検討されているが、これではレーザビーム照射による
めっき・エツチング速度増加の効果がほとんど期待でき
なくなる欠点があり、レーザビーム照射による上記めっ
き・エツチング方法および装置は実用化の段階に至って
いなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、基板
の損傷がな(従来のCuC4z、FeCl2などのCu
のエツチング液に比べてまた、従来の硫酸銅、ピロリン
酸銅などのCuのめつき液に比べても、1桁以上も優れ
た局所めっき・エツチング特性を有するマスク不要のプ
リント基板のCu回路パターンの局所めっき・エツチン
グ方法および装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、本来それ自体はCuのめつき・あるいはエ
ツチング液である加工液を用いて、更に、その加工液を
めっき・エツチングすべき局所に、めっき・エツチング
すべき部分の大きさと同じ程度の液滴の形態で滴下し、
その液滴中心部、即ち、めっきあるいはエツチングすべ
き局所部分に針状振動子が接触するように浸漬し、この
針状振動子に超音波撮動を与えながら加工を行う際、加
工液塗布と超音波発振の制御方法として、ジェットノズ
ルの吐出制御にもちいるパルス電圧を適当な遅延時間を
有する遅延回路を通して超音波発振器の外部発振制御電
圧として用いる。上記加工の際の基板損傷の回避方法と
して、超音波発振器の発信電圧をモニタリンクして、め
っきに際しては、加工開始時点に基板損傷の無い程度の
低パワーで発信させていた針状振動子が基板に接触し、
基板でエネルギを吸収され、超音波発振器の発信電圧が
低下する。しかし超音波発振の効果で、Cuイオンの拡
散層が減少し、局所的にめっきが生成されると同時に、
そのパワーが増大する時点をもって超音波発振器のパワ
ーを増大させ本格的めっきの開始とする。エツチングに
際しては、加工終了時点で、針状振動子が基板に接触し
、基板でエネルギを吸収され、超音波発振器の発信電圧
が低下する時点をもって加工終了と判断し、超音波発振
器の発信を停止する事により、基板の損傷がな(従来の
(:uClz、FeCl3、などのCuのエツチング液
に比べてまた、従来の硫酸銅、ピロリン酸銅などのCu
のめつき液に比べても、1桁以上も優れた局所めっき・
エツチング特性を有するマスク不要のプリント基板のC
u回路パターンの局所めっき・エツチング方法および装
置を提供することができる。
超音波発信器は本実施例では、先端の曲率半径20μm
のタングステニ/カーバイト製の直径5閣の針の根元に
超音波収束ホー/ならびに超音波振動子を設置したもの
で、その超音波振動はそのエネルギ範囲が1.OWから
50Wの範囲内にあり、その周波数範囲が40 Hzが
も500 kHzの範囲内にあることを特徴とする。上
記液滴の径は直径5μm〜500μm の範囲であり、
これを実現する手段として、ジェットノズル、好適には
オンテマンド方式のピエソ素子励振型のジェットノズル
を用いることを特徴とする。
ここで、本装置で用いているジェットノズルに関して詳
細に述べると、ジェットノズルとしては、5tanfO
ra大学のRoG、 Sweetらにより開発された5
ynchronous Method、 Hitach
i ltaで開発されたMicro Dot Meth
od、 Lund犬学のC−H,Hertsにより開発
されたHerts Metnod等のContinuo
us Je を方式と呼ばれているものやCha1me
rs犬学のE。
Stemmeにより開発されたSTEMME Meth
odGould l:ncのS、 Zo 1tanによ
り開発されたPu1se。
JET Method、、あるいはCanon Inc
のBubble JetMethod  でもよいが、
修正パターン欠陥が25μm以下の場合は、好適には、
微細ドツトの塗布が容易なHitachi LtaのM
icro Dot Method が用いられる。これ
によれば最小10μm径の修正液の塗布も行える。
また、めっき・エツチング液とも、ノズルの目詰りを防
ぐ目的からその粘度は約I Q Q Cpθ以下に、好
適にはI Q cps以下にすべきであり、この場合、
塗布された加工液のプリント基板上での厚さは5μm以
下に容易に制御できる。
以上の方式によればプリント基板上の局所部分の、高速
めつき・エツチング加工を基板損傷を全く生ずることな
しに容易に行うことができ、マクスレスでプリント基板
の回路パターンを生成することも可能である。
〔実施 例〕
第1図および第2図はこの発明に係るプリント基板のC
u回路の局所めっき・エツチング方法および装置の1実
施例の構成図を示す。
プリント基板のCu回路パターン湿式エツチング後に生
じたCu回路パターンの欠陥(残銅等)に対して第1図
は点状のパターン欠陥をエツチングにより除去する場合
を、第2図は、線状のパタ−ン欠陥をエツチングにより
除去する場合の構成図を示している。
第1図において、X−Y方向に移動可能なX−Y移動テ
ーブル1の上にプリント基板2をのせる。
エツチング液3を貯留する槽4とこれに接続するオンデ
マンド方式のジェットノズル5とこの噴出を制御する変
調電源6とを備え、ジェットノズル5よりエツチング液
3をプリント基板20点状欠陥部7に噴射する。
電源8により超音波発掘器9より発振した超音波は超音
波ホーン10.針状振動子11により点状欠陥部7の形
状に収れんされる。
この場合超音波の周波数およびパワーはメッキ液または
エツチング液の加工表面に対する拡散層の厚さを低減す
るのに十分な値とする。
修正すべきCuパターンの欠陥部7はノ・−フミラー1
2を通してテレビカメラ13によってテレビ画像モニタ
14のブラウン管15に映される。
テレビ画像モニタ14を見なからX−Y移動テーブル1
を操作して位置決めする。
超音波発信器9とジェットノズル5との同期、gX動制
御装置15、X−Y移動テーブル1とジェットノズル5
との同期駆動制御装置16を付設する。
この際、プリント基板材料であるガラスエポキシ樹脂は
、上記めっき・エツチング液に対してぬれ性が悪い為、
滴下された液滴は半球上の形態をガラスエポキシ樹脂上
の局所めっき・エツチング部分に生ずる。
また、ある程度大きな部分のめつき・エツチングに対し
ては、毛細管とパルスフィードモータを用いた吐出機構
を用いて滴下させた液滴(最小径0−8m)でも十分で
ある。この場合も、パルスモータの制御による液滴の塗
布とこれに対応する超音波の発射は適当な間隔をおいて
、交互に制御して行う必要があるが、この場合もメッキ
液・エツチング液塗布と超音波の制御方法としては、パ
ルスモータの吐出制御にもちいるパルス電圧を適当な遅
延時間を有する遅延回路を通して超音波の外部発振制御
電圧として用いる事により、加工液塗布と超音波発射を
交互にタイミングを合せて加工出来るようにするシステ
ムを採用している。
(例1) 厚さQ、1−のガラスエポキシ樹脂上に形成されたCu
回路パターンの内、1.OX 1.OX O,035稽
のCuパッド部分の中心に径50μm深さ35μmのス
ルホールを形成する。
溶液としては、濃度3%のCu−Cl2il液を用いる
これはCuCl2のエツチング原液30%に比べると約
1/10  の濃度である。これは、CuCt2原液自
体が常温(20℃)でも1.0μm/minのバックエ
ツチング特性をもっているため、これを低下させる目的
で希釈している。このため本エツチング液のバックエッ
チ量はQ、1μm/min以下と極めて少なくなってい
る。このエツチング液を、ノズル径50μm、ピエゾ円
筒状素子で駆動される前出のオンデマンド方式のジェッ
トノズルを用い、ピエゾ素子にピーク電圧120V、パ
ルス’[0−6msのパルス電圧を印加すると、塗布径
60μm1液高さ25μmの液滴がエツチングすべき部
分に塗布できる。この液滴に先端の曲率半径20μmの
タングステンカーバイド製の径5waの針(沢元に超音
波ホーンならび超音波振動子を設置したもので、その超
音波撮動はそのエネルギーが10W、その周波数範囲が
50 kHzの超音波を発信出来る。)を浸漬し超音波
を発掘させた。この際、前出の制御方法を用いた結果、
約60秒で周囲部分をバックエツチングすることなく、
また、基板損傷を生じることなく、目的のスルーホール
加工が達成できた。
これは、超音波を印加しない場合に比べ、約35倍の速
度であり、しかも従来の場合では、1.0μm 以上の
バックエツチングが生じ、また10〜50μm程度の基
板損傷を生じてしまう。
(例2) 例1と逆の対象、すなわち厚さ0.1 mmのガラスエ
ポキシ樹脂上に形成されたCu回路パターンの内、1.
Q X 1.OX O,035fiのCuパッドの中心
の直径50μm1深さ10μmの欠陥を局所めっきでう
める。
溶液として、CuSO4,5HzO0,225! / 
L。
82 SO450”t / t XHCl−0,3ml
 / t XHzO1tノ組成のものを用いた。これは
、Cuイオン濃度で3097を程度のめつき液である。
このめっき液を前出の欠陥の穴の中心に、ノズル径50
μmの例1と同一条件のジェットノズルで塗布し、これ
と同期して、先端の曲率半径20μmのタングステンカ
ーバイド製の直径5−の針(根元に超音波ホーンならび
超音波振動子を設置したもので、その超音波振動はその
エネルギが20W1その周波数範囲が60 kHzの超
音波を発信出来る。)を浸漬し超音波を発信させた。こ
の際、前出の制御方法を用いた結果、約90秒で周囲部
分をバックエツチングすることにまた、基板損傷を生じ
ることなしに、目的のスルーホール加工が達成できた。
これは、超音波を印加しない場合に比べ、約35倍の速
度であり、しかも従来の場合では、1.0μm以上のバ
ックエツチングが生じ、また10〜5011m程度の基
板損閏を生じてしまう。
これは、従来の化学めっきに比べ約2桁も早い成膜速度
、で、これは、超音波により超音波発振の効果で、Cu
イオンの拡散層が減少し、局所的にめっき反応速度が急
速に高まったことが、大きな原因である。
又、この場合、液滴の塗布された以外の所でのめつきは
、めっき液が存在しない事から明らかながら、観測され
なかった。
前記実施例では、加工すべき対象部分に直接、加工液を
塗布する方法について述べたが、この時、加工すべき対
象部分に、加工液のぬれ性を低下させる様な界面活性剤
、例えばPEG(ポリエチレングリコール)などを5す
く塗布しておいても良い。
こうすると、塗布された液滴は、塗布しない場合の半球
状から球状に近づき、加工すべき局所部分で極めて少な
い面積で接触する礪になるため、極めて微小部分を加工
することができる。
〔発明の効果〕
この発明により、マスクを用いなくセもめつきしようと
する部分以外にめっきが析出せず、またエツチングしよ
うとする部分以外にはバックエツチングを生ずることな
く、シかも、従来の化学めっきに比べ、1桁から2桁も
高速な加工ができる局所めっき・エツチング方法、好適
には、プリント基板のCu回路パターンの局所めっき・
エツチング方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はこの発明に係るプリント基板の局
所めっき・エツチング方法および装置の1実施例の構成
図を示す。 2・・・プリント基板、  5・・・ジェットノズル7
・・・欠陥部、     9・・・超音波発振器11・
・・針状振動子。 第1図 11”−金1肱」鼠カ予

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プリント基板の局所めつき・エッチング方法におい
    て、めつきあるいはエッチングすべき局所部分にのみ、
    その部分と同程度の大きさの加工液滴を滴下し、その液
    滴中心部であるめつきあるいはエッチングすべき局所部
    分に針状振動子が接触するように浸漬し、この針状振動
    子に超音波振動を与えながら加工を行うことを特徴とす
    るプリント基板の局所めつき・エッチング方法。 2、上記液滴の径は、直径5μm〜500μmの範囲で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプリ
    ント基板の局所めつき・エッチング方法。 3、上記加工液滴は、超音波振動の周波数に対して、エ
    ネルギ吸収の少い組成で構成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のプリント基板の局所めつ
    き・エッチング方法。 4、上記超音波振動はそのエネルギ範囲が1.0Wから
    50Wの範囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のプリント基板の局所めつき・エッチング方
    法。 5、上記超音波振動はその周波数範囲が40Hzから5
    00kHzの範囲内にあることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のプリント基板の局所めつき・エッチン
    グ方法。 6、上記加工液滴の滴下に際し、加工物のめつき・ある
    いはエッチングすべき局所部分の周囲に加工液滴の界面
    張力を高める特性の物質の塗布を行つてから液滴を滴下
    する事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の局所め
    つき・エッチング装置。 7、上記加工の際の加工液塗布と超音波発振の制御方法
    として、ジェットノズルの吐出制御にもちいるパルス電
    圧を適当な遅延時間を有する遅延回路を通して超音波発
    振器の外部発振制御電圧として用いる事により、加工液
    塗布と超音波発振とを交互にタイミングを合せて加工す
    る事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の局所めつ
    き・エッチング方法。 8、上記加工の際の超音波発振の制御方法として、めつ
    きに際しては、超音波発振器の発信電圧をモニタリンク
    して、加工開始時点に基板損傷の無い程度の低パワーで
    発信させていた針状振動子が基板に接触し、基板でエネ
    ルギ吸収され、超音波発振器の発信電圧が低下するが、
    しかし超音波発振の効果で、Cuイオンの拡散層が減少
    し、局所的にめつきが生成されると同時に、そのパワー
    が増大する時点をもつて超音波発振器のパワーを増大さ
    せ本格的めつきの開始とし、エッチングに際しては、加
    工終了時点で、針状振動子が基板に到達し、基板でエネ
    ルギ吸収され、超音波発振器の発信電圧が低下する時点
    をもつて加工終了と判断し、超音波発振器の発信を停止
    する事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の局所め
    つき・エッチング装置の制御方法。 9、プリント基板を載置するX−Y移動テーブルと、加
    工液滴を欠陥パターン部に噴射するジェットノズルと、
    欠陥パターン部に針状振動子を励振させる超音波発振器
    とこれらを制御する電源とより成ることを特徴とするプ
    リント基板のCu回路パターンの局所めつき・エッチン
    グ装置。 10、上記ジェットノズルがオンデマンド方式のピエゾ
    素子励振型のジェットノズルであることを特徴とする特
    許請求の範囲第9項記載のプリント基板のCu回路パタ
    ーンの局所めつき、エッチング装置。
JP24016785A 1985-10-28 1985-10-28 プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置 Granted JPS62101095A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24016785A JPS62101095A (ja) 1985-10-28 1985-10-28 プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24016785A JPS62101095A (ja) 1985-10-28 1985-10-28 プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62101095A true JPS62101095A (ja) 1987-05-11
JPH0160957B2 JPH0160957B2 (ja) 1989-12-26

Family

ID=17055487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24016785A Granted JPS62101095A (ja) 1985-10-28 1985-10-28 プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62101095A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013063505A (ja) * 2011-09-19 2013-04-11 Fei Co 真空内における小構造物の局所的な改変

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013063505A (ja) * 2011-09-19 2013-04-11 Fei Co 真空内における小構造物の局所的な改変
US9812286B2 (en) 2011-09-19 2017-11-07 Fei Company Localized, in-vacuum modification of small structures

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0160957B2 (ja) 1989-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5722479A (en) Directional electrostatic accretion process employing acoustic droplet formation
KR102282860B1 (ko) 희생 지지부를 가진 3차원 금속 구조물의 프린팅
US9859247B2 (en) Method for bonding bare chip dies
JP3992893B2 (ja) 半導体装置のアンダーフィル方法
JPS6284587A (ja) 配線回路板の製造方法
WO2003028943A1 (en) Method and apparatus for fine liquid spray assisted laser material processing
JPH0679486A (ja) インクジェットヘッドの加工方法
JPS62101095A (ja) プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法および装置
US7559144B2 (en) Method for making an inkjet head
US6938341B2 (en) Method for manufacturing an ink discharge port of an ink jet recording head
JP2002129346A (ja) 無電解メッキの処理方法及びインクジェットヘッド及びその製造方法
JP3098398B2 (ja) ビアホール形成方法及びレーザ光照射装置
JP4892979B2 (ja) パターン形成方法及び液滴吐出装置
JPH1158050A (ja) レーザを用いたセラミック基板分割方法およびセラミック基板分割用レーザスクライバ
JP2002020513A (ja) エッチング方法
JPH0712051B2 (ja) ボンデイング方法及び装置
JPS624884A (ja) プリント基板のCu回路パタ−ンの局所めつき・エツチング方法及び装置
KR100374274B1 (ko) 잉크 제트 기록 헤드 제조 방법, 이러한 방법에 의해제조된 잉크 제트 기록 헤드 및 레이저 가공 방법
JPH06333910A (ja) レーザによるエッチング方法
JP2002052718A (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法、該製造方法で製造されたインクジェット記録ヘッドおよびレーザ加工方法
US20220347778A1 (en) Laser Printing of Solder Pastes
JP2011061074A (ja) 溶融金属吐出装置及び溶融金属の接合方法
JPH11188882A (ja) 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法
JP4503309B2 (ja) 中継基板を用いた電子部品固定方法、中継基板の製造方法および中継基板を備えた部品実装基板
JPH06164123A (ja) プリント基板