JPS63209192A - 導体パタ−ン形成方法 - 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、基板上に銅や銀等の金属導体から成る導体パ
ターンを形成する方法に関するものである。

従来の技術 従来、基板上に導体パターンを形成する方法としては、
例えばセラミ・ンク店板にスクリーン印刷によって導体
べ一゛ストを塗布して焼成する方法が知られている。こ
れを、１ｌＳ２図により説明すると、まず第２［（ａ）
に示すように基＠２１上にパターンを形成されたスクリ
ーン２２を重ね、このスクリーン２２上に導体ペースト
２３を供給するとともにブレード２４を図示の矢印のよ
うに移動させることによって、導体ペースト２３をスク
リーン２２に形成された穴を通して基板２１上に塗布し
、第２図（ｂ）に示すように基＠２１上に導体ペースト
２′３のパターンを形成する。次に、この導体ペースト
２３のパターンを形成された基板２１を第２図（ｃ）に
示すように焼成炉２５の中で焼成することによって、第
２図（ｄ）に示すように導体パターン２Ｇを形成された
基板２１が得られるのである。

又、待＃！！Ｆ＠５７−２０１０９６号公報ｔこは、基
板上にスクリーン印刷等の方法によって導体ペーストを
塗布し、この導体ペーストに赤外線レーザビームを所望
の配線パターンに従って照射することによって照射部位
を焼成固化し、固化しなかった部分を有機溶剤で洗浄除
去する配線導体の形成方法が開示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、スクリーン印刷による方法は、各パター
ン毎にそれに対応するスクリーンが必要となり、多ｌｌ
類のパターンを形成する場合、パターンを変更する度に
スクリーンを交換する作業が必要となり、パターン変更
に要する時間が長く、生産性が悪いという問題があり、
またスクリーンの製作コストが高く、コスト高になると
いう問題があり、さらにスクリーンの製作期間が長くか
かるため、パターン設計から基板が出来上がるまでの期
間が艮（かかる等の問題があった。

一方、特開昭５７−２０１０９６号公報の方法では、パ
ターン毎にスクリーン等を形成する必要がないため、上
記問題点を解消することはできるが、赤外線レーザビー
ムを照射してそのビームスポットにおける導体ペースト
を焼成しているが、その際大気中でレーザビームを照射
しているため、銅などの酸化し易い金属導体の場合レー
ザビーＡの照射によって金属表面に酸化膜が形成され、
その結果半田付は性やボンド性が悪化するという問題を
生じてきた。

本発明は上記従来の問題点を解消し、レーザ光線による
焼成を行うことにより、多種類の導体パターンを形成す
る場合にも生産性よ（低コストで形成でき、しかも導体
金属に酸化膜を発生することなく焼成可能な導体パター
ンの形成方法を提供することを目的とする。

同Ｍｉ、を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、基板上の導体パタ
ーン形成ａ域に導体ペーストを塗布し、この基板を不活
性雰囲気の空間内に配置するとともにこの空間を区画す
る壁面に設けられた透明窓を通して、形成すべき導体パ
ターンに沿って前記導体ペースト上にレーザ光線を照射
し、導体ペーストのレーザ光線を照射された部分を焼成
することを特徴とする。

作用 本発明によれば、基板を不活性雰囲気中に配置した状態
でレーザ光線を照射するので、導体ペーストの主成分で
ある金属導体に酸化膜を発生せずにレーザ尤線照射によ
る焼成が可能であり、かつ基板を不活性雰囲気中に配置
してもレーザ光線を透明窓を通して照射するため、レー
ザ光線の工木ルギー損失も少な（で済むとともに、レー
ザ光源等を不活性雰囲気中に配置する必要がないので、
不活性雰囲気をコンパクトに確保できる。尚、上記焼成
はそのまま本焼成とするものであってもよいが、仮焼成
して後で焼成炉等で本焼成しでもよ−１゜ 実施例 以下、本発明の一実施例をｔＪＳ１図を参照しながら説
明する。

第１図の工程（ａ）において、１はその上面に導体パタ
ーンを形成するセラミックス等の基板であり、この基Ｉ
！１の上面全面、あるいはその導体パターン形成部分の
全面に、第１図の工程（ｂ）に示すように、パターン形
成用の導体ペースト２を塗布する。この塗布は、導体ペ
ースト２を基板１の上面に供給し、ローラー等で均一に
延ばして塗布する方法等で容易に行える。又、前記導体
ペースト２は適当な溶媒に銅、銀、金、タングステンな
との金属微粒粉末を混入したもので、金属は特に制限さ
れない。

次に、第１図の工程（ｅ）に示すように、Ｎ２ｆｆスや
Ａｒｆｆスなどを充填して不活性〃ス雰囲気にしたトン
ネル状の空間３内に前記基板１を収容するとともに、こ
の空間３の長手方向に沿うＸ方向に移動可能な移動テー
ブル４上に載置固定する。

前記空間３を区画する上壁面５の適当箇所には、略全幅
にわたる幅を有しかつ過当な長さを有する窓６が形成さ
れるとともにこの窓６ががラス７にて閉鎖されている。

前記空間３の上方には、前記Ｘ方向と直交するＹｈ向に
移動可能にレーザ発振器８が配設されており、このレー
ザ発振１Ｉｓ８から発振されたレーザ光＃１１０を、光
？系９を介し、前記〃ラス７を通して、前記移動テーブ
ル４上の基＠１の導体ペースト２に照射するように成さ
れている。そして、前記レーザ発振器８にて発振された
レーザ光Ｍ１０を光′？！系９により曲記導体ベースト
２上にスメット状に照射することによって、導体ペース
ト２の温度が上昇して導体ペースト２が仮焼成される。

前記レーザ光線１０は、２次高調波ＹＡＧレーザによる
ものが好ましく、その波長は０．５３μ蹟であり、さら
に望ましくはパルス状に発振される。さらに、レーザ光
線１０の最小スポット径としては、１０μ−程度まで十
分に使用し得、量細なパターンを形成することが可能で
ある。このようにレーザ光、１ｉｌＯの照射を行いなが
ら、ＮＣ制御のプログラムによって移動テーブル４にて
基板１をＸ方向に移動させるとともに、レーザ発振器８
をＹ方向に移動させることによって、形成すべきパター
ンに沿ってレーザ光線１０の照射スポットを移動させ、
導体ペースト２を所定のパターン形状に仮焼成すること
ができる。

こうして、レーザ光＃！１０の照射により仮焼成された
導体ペースト２は基板１との密着力が大きいため、ｌｌ
ｊ！械的にこすっても剥がれず、またアセトン等の溶剤
にも極めて強い、一方、光照射されなかった部分の導体
ペースト２は容易に剥がれるとともに、溶剤にて容易に
除去される０次に、これを利用して第１図の工程（ｄ）
に示すように、溶剤を染み込ませたスポンジからなるロ
ーラ１１を基板１上に押圧しながら回転させて移動し、
基板１上面全面と接触させて仮焼成しなかった導体ペー
スト２を除去する。この工程を経ると、第１図の工程（
ｅ）に示すような導体ペースト２のパターンを形成され
た基板１が得られる。

次に、この状態の基板１を焼成炉８に挿入して本焼成を
行い、第１図の工程（ｇ）に示すように導体パターン１
３を形成された基板１が完成するのである。

上記の如く、不活性〃ス雰囲気中でレーザ光線１０を照
射して焼成することによって、導体金属表面に酸化膜が
形成されることはな（、従ってレーザ焼成のために、半
田付は性やボンド性の悪い導体パターン１３が形成され
るということはない。

又、２次高調１ＹＡＧレーザのように波長の短いレーザ
光線１０を用いて導体ペースト２を焼成すると、導体ペ
ースト２中の金属導体におけるレーザ光線１０の吸収率
が高いために、短時間で焼成することができ、例えば波
長が１．０６μ輪の通常のＹＡＧレーザを用いて焼成し
た場合には、１スポツトを焼成するのに数１０秒間要し
ていたのを、１秒以下で焼成することができるのである
。

また、レーザ光＃ｉｌＯの照射に際してレーザ発振器８
をパルス状に発振させると、照射部分の熱影響が非照射
部にほとんど及ばないため、微細パターンの形成に有効
である。

又、上記実施例ではレーザ光線の照射によって導体ペー
ストを仮焼成して導体パターンを形成した後、残りの導
体ペーストを除去し、その後焼成炉にて本焼成すること
によってレーザ光線による焼成時間を短くし、生産性を
高めた例を示したが、場合によってはレーザ光線の照射
だけによって本焼成まで行うようにしてもよい。

発明の効果 本発明の導体パターン形成方法によれば、レーザ光線に
よる焼成を行うことにより、多種厘の導体パターンを形
成する場合にも生産性よく低コストで形成でき、しかも
基板を不活性雰囲気中に配置した状態でレーザ光線を照
射するので、導体ペーストの主成分である金属導体に酸
化膜を発生せず、その結果レーザ光線にて導体パターン
を焼成してもその半田付は性やボンド性が悪化するとい
うことはなくなる。又、基板を不活性雰囲気中に配置し
てもレーザ光線を透明窓を通して照射するため、レーザ
光線のエネルギー損失も少なくて済むとともに、レーザ
光源等を不活性雰囲気中に配置する必要がないので、不
活性雰囲気をコンパクトに確保できる等、大なる効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の導体パターン形成工程の説
明図、第２図は従来の導体パターン形成工程の説明図で
ある。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板２・・・
・・・・・・・・・・・・・・・導体ペースト３・・・
・・・・・・・・・・・・・・・不活性雰囲気の空間６
・・・・・・・・・・・・・・・・・・窓７・・・・・
・・・・・・・・・・・・・プラス８・・・・・・・・
・・・・・・・・・・レーザ発振器１０・・・・・・・
・・・・・・・・・・・レーザ尤籾１３・・・・・・・
・・・・・・・・・・・導体パターン。 代理Ａ４弁理士　中尾敏男　はか１名 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上の導体パターン形成領域に導体ペーストを塗布
   し、この基板を不活性雰囲気の空間内に配置するととも
   にこの空間を区画する壁面に設けられた透明窓を通して
   、形成すべき導体パターンに沿って前記導体ペースト上
   にレーザ光線を照射し、導体ペーストのレーザ光線を照
   射された部分を焼成することを特徴とする導体パターン
   形成方法。