JPS63209193A - 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では、
例えばセラミック基板にスクリーン印刷によって導体ペ
ーストを塗布して焼成する方法が知られている。これを
、第３図により説明すると、まず第３図（ａ）に示すよ
うに基板３１上にパターンを形成されたスクリーン３２
を重ね、このスクリーン３２上に導体ペースト３３を供
給するとともにブレード３４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３３をスクリーン３
２に形成された穴を通して基板３１上に塗布し、第３図
（ｂ）に示すように基板３１上に導体ペースト３３のパ
ターンを形成する０次に、この導体ペースト３３のパタ
ーンを形成された基板３１を第３図（ｃ）に示すように
焼成炉３５の中で焼成することによって、第３図（ｄ）
に示すように導体パターン３６を形成された基板３１が
得られるのである。

又、特開昭５７−２０１０９６号公報には、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、多種類
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。又、パターンの線幅も
２００μｍ程度が限界で、＠紺なパターン形成が不可能
であるという問題もあった。

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
を焼成するのにかなりの時間がかかり、各基板における
パターン形成の生産性が極めて悪く、総合的にみても生
産性の上で問題がある。

本発明は上記従来の問題点を解消し、多種類の導体パタ
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
るとともに、微細なパターンの形成も可能な導体パター
ンの形成方法を提供することを目的とする。

問題、α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、従来の赤外線レー
ザビームの照射による焼成に時ｉｌｌがかかる理由につ
いて研究した結果、導体ペーストによるレーザビームの
吸収率が悪いことによるものであり、それは波長の長い
赤外線レーザビームは、導体ペーストの主成分である金
属に対して反射率が高いことによるということが判明し
た。

本発明は、この知見に基づいて為されたものであって、
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
、この導体ペースト上に形成すべき導体パターンに沿っ
て０．６μ−以下の波長の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
Ｕ徴とする。

作用 本発明によれば、０．６μ翔以下の波長のレーザ光線を
照射するので、導体ペーストの主成分である金属導体粉
末に対する反射率が小さく、エネルギー吸収率が大きい
ため速やかに焼成することができ、生産性よ（導体パタ
ーンを形成でき、またレーザ光線を用いているので微細
なパターンも形成することができるのである。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てもよい。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２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、この基板
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２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、タングステンなど
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、導体ペ
ースト２のパターン形成位置に対してレーザ光［４から
のレーザ光線５を光′？？系３によりスポット状に照射
し、このレーザ光＃１５の照射により導体ペースト２の
温度を土性させて仮焼成する。前記レーザ光＃Ｉ５は、
２次高調波ＹＡＧレーザによるものであり、その波長は
０．５３μ鴎である。このレーザ光線５を照射する際に
、パターンの線幅が変化する場合には、一点ａ、ｉで示
すように、Ｘ−Ｙテーブル６を昇降させて基板１とレー
ザ光源４との間の距離を変化させて、レーザ光線５の導
電ペースト２上でのスポット径を、例えばｄ、から−２
に変化させる。又、その際にレーザ光源４の出力も変化
させることによって、スボット径を変化させても単位面
積当たりのエネルギーを等しくして均一に仮焼成するこ
とができる。尚、レーザ光線５の最小スポット径として
は、１０μ輪程度まで十分に使用し得、微細なパターン
を形成することが可能である。さらに、レーザ光線５の
照射に際してレーザ光源４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。

このようにレーザ光線５の照射を行いながら、Ｘ−Ｙテ
ーブル６にて基板１を移動させ、レーザ光ａ５の照射ス
ポットを形成すべきパターンに沿って移動させることに
よって、導体ペースト２を所定のパターン形状に仮焼成
する。こうして、レーザ光線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、機械
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６次に、これを利用して第１図の工程（ｃｌ）に示
すように、溶剤を染み込ませたスボンノからなるローフ
７を基板１上に押圧しながら回松させて移動し、基板１
上面全面と接触させぞ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０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９を形成された基板１が完成するのである
。

前記第１図（ｅ）のレーザ光線照射工程における兵体楕
成例を第２図により詳細に説明すると、１４は２次高調
波を出力するＹＡＧレーザ発振器、１３はレーザ光線５
を基板１の導電ペースト上にスポット状に絞り込む光学
系であり、１１はそのスポットである。基板１は、基板
ホルダ１５に固定されでおり、θテーブル１６、Ｚテー
ブル１７、ｘテーブル１８、Ｙ　ｆ−フル１９　＋：ヨ
Ｑ　Ｘ、　Ｙ。

Ｚ１θ方向にレーザ発振器１１に対して位置決めされる
ように構成されている。又、これらθ、Ｚ、Ｘ％Ｙテー
ブル１６．１７．１８．１９は各々ＮＣ制御されるモー
タ２０．２１．２２．２３により駆動される。

かくして、Ｘ％Ｙ１０テーブル１８．１９．１６を移動
制御することによってレーザ光ｆｉ５のスポット１１が
基板１上で任意の軌跡を描き、Ｚテーブル１７を移動制
御することによってスポット１１の径が変化する。従っ
て、ＮＣ制御のプログラムにより所望のパターンと任意
の線幅の導電パターンを描くことができる。又、レーザ
発振器１４の出力をスポット１．１の径、即ちＺテーブ
ル１７の位置に応して変化させることにより、導体パタ
ーンの線幅が変化しても均一に仮焼成することができる
。

そして、本発明では上記の如く２次高調波ＹＡＧレーザ
のように波長の短いレーザ光ｆｉ５を用いて導体ペース
ト２を焼成量ることによって、導体ペースト２中の金属
導体粉末におけるレーザ光線の吸収率が高いために、短
時間で焼成することができるのである０例えば、波長が
１．０６μｍ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。

次に、上記結果が実施例だけに限定されず広く一般化で
きることを示す資料として、各波長のレーザ光線の各種
金属蒸着フィルムに対する反射率を＃Ｓ１表に示す。

第１表 波　長　　　銀　　金　　銅　ロジウム０．２６０　　
２９，２　３５，６　３５．５　６５．００．５３　　
　９７，７　４７．７　６０．０　７７．４１．０６　
　　９８．９　９８，２　９８，５　８５．０１０．６
　　　９８．９　９８，４　９８，８　９６．０第１表
においで、波長の単位はμ鴎である。また、表中、波長
が１０．６μ−のレーザ光線はＣＯ□レーザによるもの
であり、０．２６μ−のレーザ光線は４次高調波ＹＡＧ
レーザによるものである。

第１表において、表中の各金属に関してレーザ光線の波
長が短くなるとその反射率が小さくなっており、それだ
けレーザ光線の吸収率が高くなることを示している。

従って、・上記実施例では、波長が０．５２μｍのレー
ザ光線を用いた例を示したが、波長が０゜２６μ−の４
大高調波レーザ光線を出力するＹＡＧレーザを用いると
、より大きい効果が得られることは第１表から明らかで
ある。また、本発明はＹＡＧレーザに限らず、０．６μ
鋤以下の短い波長のレーザ光線を十分な出力で発振する
ものであレバ、任意のレーザ発振器を用いることができ
る。

尚、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、また
、導体パターンの線幅が変化する場合にレーザ発振ｎ１
１の出力を変化させる例を示したが、レーザ光線の出力
が十分に大きい場合や、特にレーザ光線で仮焼成した後
本焼成する場合には必ずしも出力を変化させる必要はな
い。

発明の効果 本発明の導体パターン形成方法によれば、レーザ光線の
照射にて導体パターンを形成するので、導体パターン毎
にスクリーン等を必要とせず、さらに０．６μ謡以下の
波長のレーザ光線を照射するので、導体ペーストの生成
什である金属導体粉末のエネルギー吸収率が大きいため
に速やかに焼成することがで終る。従って、多種類の導
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
成できるとともに、微細な導電パターンも形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

ＰＩＳ１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１
図は導体パターンを形成する全工程の説明図、第２図は
レーザ光照射工程の詳細を示す斜視図、第３図は従来の
導電パターンの形成工程の説明図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板２・・・
・・・・・・・・・・・・・・・導体ペースト４．１４
・・・・・・・・・レーザ光源５・・・・・・・・・・
・・・・・・・・レーザ光線９・・・・・・・・・・・
・・・・・・・導体パターン。 代理に酩弁理士　中尾敏男　はか１名 第１図 第２図 第３図 ◇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　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、この導体ペースト上に形成すべき導体パターンに沿
   って０．６μｍ以下の波長の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。 （２）レーザ光線をパルス状に発振させる特許請求の範
   囲第１項に記載の導体パターン形成方法。