TW201701741A - 基板製造方法及雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基板製造方法，無需提高用於吸收紅外雷射的光能量之材料的塗佈精度，便可提高雷射能量的利用效率。在包括以內部導體層、絕緣層及表層導體層的順序被堆積之層疊結構之基板的表層導體層上，藉由塗佈吸收紅外區域波長的光之表層膜的液態材料而形成表層膜。以俯視觀察時，在表層膜的內部配置射束點的條件下，藉由對表層膜入射紅外區域的雷射束，在表層導體層及絕緣層形成通孔。

Description

基板製造方法及雷射加工裝置
本發明係一種利用雷射束在表層導體層設於絕緣層上基板的表層導體層及絕緣層上形成通之方法及雷射加工裝置。
作為在印刷電路板表層的銅箔上形成通孔之方法，已知有使用雷射束之直接加工法。直接加工法為藉由將雷射束入射於表層的銅箔而在銅箔及其下的樹脂層形成通孔之方法。銅的光吸收率在紫外區域中較高，而在紅外區域中較低。故，對於銅箔的直接加工，通常使用紫外區域的雷射束。當使用紅外區域的雷射束時，為了提高銅的光吸收率，對銅箔的表面進行塗黑處理等。
紫外雷射光源的價格相較於紅外雷射光源昂貴，而且維護費用亦較高。為了降低生產成本，使用紅外雷射光源為較佳。但是，當使用紅外雷射光源時，需要實施用於提高光吸收率的塗黑處理等表面處理。
近年以來，隨著電子設備的小型化，要求印刷電路板或中介層(Interposer)佈線的微細化。為了使佈線微細化， 還要求將內層或表層上的銅箔減薄。若將銅箔減薄，則難以進行塗黑處理等表面處理。
在下述專利文獻1中，公開了不進行銅箔的塗黑處理而使用紅外雷射進行鑽孔加工之技術。依據專利文獻1中公開之加工方法，在最表面的導體層上以圖案狀塗佈糊狀材料。糊狀材料包含蠟及金屬粉末。照射比塗佈有糊狀材料之區域更寬的光束直徑的二氧化碳雷射。照射之紅外雷射藉由糊狀材料有效地被吸收，藉此糊狀材料的溫度上升。由於銅箔因該溫度的上升而被燒蝕，故在銅箔形成孔。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2014-143237號公報
依據專利文獻1中公開之方法，待形成孔之位置及平面形狀被規定為塗佈糊狀材料之位置及糊狀材料的平面形狀。故，待形成孔之位置精度受塗佈糊狀材料時的位置精度的限制。若欲提高孔之位置精度，需要提高塗佈糊狀材料時的位置精度。並且，需要使糊狀材料的平面形狀與待形成孔之平面形狀匹配。
照射於糊狀材料周圍銅箔上之紅外雷射的大部分成分，在銅箔表面被反射。被反射之紅外雷射的成分對鑽孔 加工未做出貢獻。故，導致了紅外雷射能量的利用效率的降低。
本發明的目的在於提供無需提高用於吸收紅外雷射的光能量之材料的塗佈精度，而能夠提高雷射能量的利用效率之基板製造方法。本發明的其他目的在於提供適用於該基板製造方法之雷射加工裝置。
依本發明的一觀點，提供一種基板製造方法，其具有：在包括以內部導體層、絕緣層及表層導體層的順序被堆積之層疊結構之基板的前述表層導體層上，藉由塗佈吸收紅外區域波長的光之表層膜的液態材料而形成前述表層膜之製程；以俯視觀察時，在前述表層膜的內部配置射束點之條件下，藉由對前述表層膜入射紅外區域之雷射束，在前述表層導體層及前述絕緣層形成通孔。
依本發明的另一觀點，提供一種雷射加工裝置，其具有：塗佈機構，在包括以內部導體層、絕緣層及表層導體層的順序被堆積之層疊結構的基板上，塗佈表層膜的液態材料；雷射光源，輸出紅外區域的雷射束；導光光學系統，在藉由塗佈於前述基板上之前述液態 材料而形成之前述表層膜上，以俯視觀察時，在前述表層膜之外圍線的內側配置射束點之條件下，使自前述雷射光源輸出之雷射束入射於前述表層膜；及控制裝置，控制來自前述雷射光源的前述雷射束的輸出及藉由前述塗佈機構進行之前述液態材料的塗佈。
藉由表層膜吸收雷射能量而進行加熱。藉由表層膜的熱量傳遞至表層導體層而在表層導體層形成通孔。若在表層導體層形成通孔，則其下的絕緣層吸收雷射能量並於絕緣層形成通孔。基於雷射束之射束點的位置及形狀，決定通孔的位置及形狀。故，無需提高表層膜的塗佈精度。
10‧‧‧層疊板
11‧‧‧絕緣層
12‧‧‧內部導體層
13‧‧‧絕緣層
15‧‧‧帶有載體之導體箔
16‧‧‧表層導體層
17‧‧‧剝離層
18‧‧‧載體導體箔
20‧‧‧基板
25‧‧‧表層膜
26‧‧‧表層膜的液態材料
27‧‧‧表層膜的開口
30‧‧‧開口
31‧‧‧通孔
32‧‧‧非分佈區域
34‧‧‧通路導體
50‧‧‧噴墨頭
51‧‧‧硬化用光源
52‧‧‧硬化用光
55‧‧‧雷射束
56‧‧‧射束點
60‧‧‧雷射光源
61‧‧‧導光光學系統
62‧‧‧光束掃描器
63‧‧‧透鏡
70‧‧‧控制裝置
71‧‧‧塗佈區域計算部
72‧‧‧油墨噴出控制部
73‧‧‧硬化用光源控制部
74‧‧‧光束掃描器控制部
75‧‧‧雷射輸出控制部
76‧‧‧通孔位置資料
77‧‧‧塗佈區域定義資料
81‧‧‧送料輥
82‧‧‧送料輥
83‧‧‧捲取輥
84‧‧‧捲取輥
85‧‧‧熱壓接合裝置
90‧‧‧表層導體層壓緊部
91‧‧‧表層膜形成部
92‧‧‧雷射加工部
在第1-1圖中，第1A圖~第1D圖係基於實施例之基板製造方法的製造中途階段中的基板的剖面圖。
在第1-2圖中，第1E圖~第1F圖係基於實施例之基板製造方法的製造中途階段中的基板的剖面圖，第1G圖係被製造之基板的剖面圖。
在第2圖中，第2A圖係示於第1F圖之製造階段中的基板的俯視圖，第2B圖係示於第1C圖之形成表層膜之後的基板的俯視圖。
在第3圖中，第3A圖係示於第1F圖之製造階段中的基板的俯視圖，第3B圖係示於第1C圖的形成表層膜 之後的基板的俯視圖。
第4圖係表示銅及環氧的光吸收率的光譜之圖表。
在第5圖中，第5A圖係表示表層膜與雷射束的射束點之間的位置關係之俯視圖，第5B圖係第5A圖的單點劃線5B-5B的剖面圖。
在第6圖中，第6A圖、第6C圖及第6E圖係形成通孔之後之基板表面的照片的略圖，第6B圖、第6D圖及第6F圖分別係第6A圖的單點劃線6B-6B、第6C圖的單點劃線6D-6D及第6E圖的單點劃線6F-6F的剖面圖。
第7圖係基於實施例的雷射加工裝置的概略圖。
在第8圖中，第8A圖~第8C圖係基於其他實施例之基板製造方法的製造中途階段中的基板的剖面圖。
參閱圖1A~圖1H、圖2A及圖2B，說明基於實施例的基板製造方法。
如圖1A所示，準備層疊板10和帶有載體之導體箔15。層疊板10包括以絕緣層11、內部導體層12及絕緣層13的順序堆積之層疊結構。絕緣層11、13例如使用環氧等絕緣性樹脂。內部導體層12例如使用銅箔。內部導體層12由佈線圖案、接地圖案、電源線圖案等來構成。作為其中一例，內部導體層12的厚度為5μm以上且10μm以下，絕緣層13的厚度為15μm以上且25μm以下。
帶有載體之導體箔15具有以表層導體層16、剝離層17及載體導體箔18的順序被堆積的層疊結構。表層導體層16及載體導體箔18例如使用銅箔。作為一例，表層導體層16的厚度為2μm以上且5μm以下，載體導體箔18的厚度為約18μm。
使層疊板10的絕緣層13與帶有載體之導體箔15的表層導體層16相對，從而熱壓接合層疊板10和帶有載體之導體箔15。
如圖1B所示，將剝離層17及載體導體箔18自表層導體層16剝離。表層導體層16殘留於絕緣層13的表面上。藉由以上之製程得到包括以內部導體層12、絕緣層13及表層導體層16的順序被堆積之層疊結構之基板20。
如圖1C所示，在表層導體層16上形成表層膜25。表層膜25配置於待形成之通孔分佈的區域。對表層膜25使用吸收紅外區域波長的光之樹脂，例如使用環氧樹脂。表層膜25可含有如氧化銅等導熱率較高的材料的粉體。表層膜25的厚度例如為2μm以上且10μm以下。以下，對表層膜25的形成方法進行說明。
將表層膜25的液態材料26以液滴的方式自噴墨頭50向基板20噴出。對液態材料26使用光硬化性，例如使用紫外線硬化性樹脂。對塗佈於表層導體層16的表面上之液態材料，照射來自硬化用光源51的硬化用光52，例如照射紫外線。藉由硬化塗佈於表層導體層16上之液態材料26而形成表層膜25。
作為液態材料26的塗佈機構，可採用噴墨頭50以外的部件。例如，作為塗佈機構，可採用分配器、旋轉塗佈機等。
如圖1D所示，在待形成通孔之位置入射紅外區域的雷射束55。作為雷射束55的光源，例如使用二氧化碳雷射光源。藉由對表層膜25入射雷射束55而加熱表層膜25。基於將該熱量傳遞至表層導體層16而去除表層導體層16，並形成開口30。且露出於開口30的底部之絕緣層13，亦藉由雷射束55的入射被去除而形成通孔31。通孔31貫穿表層導體層16及絕緣層13而到達內部導體層12。雷射束55為脈衝雷射束。藉由使各雷射脈衝的脈衝能量優化，用單脈衝或多個脈衝形成通孔31。
如圖1E所示，在基板20形成多個通孔31。對於未形成通孔31之區域，殘留表層膜25。
如圖1F所示，形成通孔31之後，藉由除膠渣處理而去除殘留於表層導體層16上之表層膜25(圖1E)。關於除膠渣處理，例如可以使用高錳酸鹽。藉由該除膠渣處理，殘留於通孔31底面之樹脂殘渣亦被去除。
如圖1G所示，例如使用半加成法形成通路導體34。通路導體34連接絕緣層13上之導體圖案(例如紋間表面等)與內部導體層12。形成有通路導體34之基板20例如被用作中介層。
將示於圖1F之製造階段中的基板20的俯視圖的一例示於圖2A。在基板20形成多個通孔31。在通孔31以外 的區域，殘留有表層導體層16。
將示於圖1C之形成表層膜25之後的基板20之俯視圖示於圖2B。在基板20的表層導體層16的一部分區域形成有表層膜25。雖然在該階段未形成通孔31(圖2A)，但是為了表示通孔31與表層膜25之間的相對的位置關係，用虛線表示通孔31。形成表層膜25之區域(以下，稱為塗佈區域。)，基於待形成之通孔31的分佈來決定。在圖2A中所示的例中，通孔31大致均等且規則地分佈於正方形或矩形的內部。塗佈區域被確定為包括通孔31規則地分佈之區域。
將示於圖1F之製造階段中的基板20的俯視圖的其他例示於圖3A。通孔31的分佈區域包圍正方形或者矩形的非分佈區域32。在非分佈區域32未配置有通孔31。
將與圖3A的通孔31的分佈相對應而形成有表層膜25之基板20的俯視圖示於圖3B。表層膜25具有與非分佈區域32(圖3A)相對應之開口27設於內部之正方形或者矩形平面形狀。在比通孔31的正方形或矩形分佈區域的外圍線稍微靠外側配置表層膜25的外圍線。在比非分佈區域32(圖3A)的外圍線稍微靠內側配置表層膜25的內週線。
在圖2A、圖2B的例及圖3A、圖3B的例的任一例中，在形成通孔31之部位，即在雷射束55(圖1D)入射之部位形成表層膜25。如圖3B所示，藉由將開口27與通孔31的非分佈區域32相對應而設於表層膜25，可減 少表層膜25的液態材料的使用量。
接著，參閱圖4、圖5A及圖5B，說明上述實施例的作用及效果。
將銅及環氧的光吸收率的光譜示於圖4。對經電解研磨之銅、經粗化處理之銅及經塗黑處理之銅的光吸收率，分別用粗虛線、細實線、細虛線來表示。用粗實線來表示環氧的光吸收率。二氧化碳雷射的波長在9.2μm至10.8μm的範圍內。在二氧化碳雷射的波長區域中，可看出銅的光吸收率極其低。故，難以用二氧化碳雷射進行銅加工。在二氧化碳雷射的波長域中，環氧的光吸收率非常高。
在實施例中，在示於圖1D之製程中，雷射束55藉由表層膜25被吸收。對表層膜25，使用在二氧化碳雷射的波長域中光吸收率非常高的材料為較佳，例如環氧等樹脂。表層膜25藉由雷射束55被加熱。藉由將該熱量傳遞至表層導體層16，表層導體層16被燒蝕而形成開口30(圖1D)。若形成開口30，則絕緣層13藉由雷射束55被加熱而形成通孔31。
為了將藉由表層膜25產生之熱量輕鬆地傳遞至表層導體層16，可將具有高導熱率之材料的粉體混入於表層膜25中。作為可混入於表層膜25之粉體，例如可使用氧化銅。
將表示表層膜25與雷射束55(圖1D)的射束點56之間的位置關係的一例之俯視圖示於圖5A。將圖5A的單 點劃線5B-5B中的剖視圖示於圖5B。以俯視觀察時，射束點56位於表層膜25的內部。通孔31的位置及俯視剖面的形狀，基於射束點56的位置及形狀來確定，不依賴於表層膜25的位置及平面形狀。故，對於表層膜25的位置及平面形狀不要求較高的精度。
相較於藉由噴墨法形成之表層膜25的形狀，射束點56的形狀可更加接近於圓。故，相較於藉由表層膜25的平面形狀來確定通孔31的俯視剖面的形狀之情況，可使通孔31的俯視剖面更加接近於圓。
參閱圖6A~圖6F，對基於上述實施例的方法形成通孔之評價實驗的結果進行說明。圖6A、圖6C及圖6E為描繪形成通孔之後的基板表面的相片之圖，圖6B、圖6D及圖6F分別為圖6A的單點劃線6B-6B、圖6C的單點劃線6D-6D及圖6E的單點劃線6F-6F的剖視圖。
如圖6B、圖6D及圖6F所示，用於評價實驗之基板包括絕緣層11、內部導體層12、絕緣層13及表層導體層16。對內部導體層12及表層導體層16使用銅箔。內部導體層12的厚度為20μm，表層導體層16的厚度為3μm。對絕緣層11、13使用環氧樹脂。絕緣層13的厚度為20μm。作為加工用雷射，使用了二氧化碳雷射。入射於基板之雷射束為高斯光束。
雷射束的入射條件如下所示。
．脈衝能量4mJ
．脈衝寬度4.3μs
．射束點直徑(半值全寬)60μm
．入射發射數量1發
圖6A及圖6B表示不形成表層膜25(圖1D)而對表層導體層16直接入射雷射束之試樣。在示於圖6C及圖6D之試樣中，表層膜25的厚度在2μm至7μm的範圍內存在偏差。在示於圖6E及圖6F之試樣中，表層膜25的厚度在8μm至10μm的範圍內存在偏差。
如圖6A及圖6B所示，在未形成表層膜25之試樣中形成之通孔31的開口部直徑為約35μm。相反，如圖6C及圖6D所示，在形成厚度為2μm~7μm範圍內的表層膜25之試樣中形成之通孔31的開口部直徑為約60μm。如圖6E及圖6F所示，在形成厚度為8μm~10μm範圍內的表層膜25之試樣中形成之通孔31的開口部小於在示於圖6C及圖6D的試樣中形成之通孔31的開口部，而大於在示於圖6A~圖6B的試樣中形成之通孔31的開口部。
在示於圖6C及圖6D之試樣及示於圖6E及圖6F之試樣中，通孔31的開口部周圍的表層膜25被去除，從而露出了通孔31周圍的表層導體層16的上面。在表層導體層16的上表面中已露出之區域相當於雷射束的射束輪廓的周邊部分。該周邊部分的能量密度具有足以去除表層膜25之大小，但是其大小無法達到可去除表層導體層16之高溫程度的大小。其結果，認為露出了表層導體層16的上表面。
從上述評價實驗可知，若形成表層膜25(圖6D、圖 6F)，則相較於未形成表層膜25的情況，即使雷射照射條件相同，亦可形成較大的通孔31。換言之，藉由形成表層膜25，可降低用於形成通孔31之脈衝能量密度。這是因為表層膜25吸收雷射光束，藉此雷射能量的利用效率變高。
在實施例中，藉由形成表層膜25(圖1D)，可降低用於形成通孔31所需之脈衝能量密度。故，可減少露出於通孔31的底面之內部導體層12(圖1D)的損壞。並且，可防止通孔31的內壁形狀成為桶狀。藉此，可提高形成通路導體34之製程的可靠性。
接著，參閱圖7，對基於實施例的雷射加工裝置進行說明。
將基於實施例之雷射加工裝置的概略圖示於圖7。自送料輥81送出層疊板10(圖1A)，並被捲取輥84捲取。直至自送料輥81送出後被捲取輥84捲取期間，層疊板10穿過表層導體層壓緊部90、表層膜形成部91及雷射加工部92。
表層導體層壓緊部90包括送料輥82、熱壓接合裝置85及捲取輥83。送料輥82送出帶有載體之導體箔15(圖1A)。自送料輥82被送出之帶有載體之導體箔15的表層導體層16(圖1A)緊貼於層疊板10的絕緣層13(圖1A)上。帶有載體之導體箔15以緊貼在層疊板10之狀態下穿過熱壓接合裝置85，藉此帶有載體之導體箔15的表層導體層16壓接於層疊板10的絕緣層13上。
帶有載體之導體箔15的載體導體箔18及剝離層17(圖1B)自表層導體層16剝離後被捲取輥83巻取。表層導體層16仍壓接於層疊板10。藉由以上的處理得到包括層疊板10與表層導體層16之基板20(圖1B)。
表層膜形成部91包括噴墨頭50(圖1C)及硬化用光源51(圖1C)。藉由自噴墨頭50噴出液態材料，液態材料被塗佈於基板20上。藉由對塗佈於基板20的液態材料照射來自硬化用光源51的光，硬化液態材料而形成表層膜25。
雷射加工部92包括雷射光源60及導光光學系統61。導光光學系統61包括擴束器、光學掩膜、場透鏡、光束掃描器62及透鏡63等。作為雷射光源60，例如使用二氧化碳雷射光源。自雷射光源60輸出之脈衝雷射束經由光束掃描器62及透鏡63而入射於基板20。光束掃描器62向二維方向掃描雷射束。作為透鏡63，例如使用fθ透鏡。透鏡63將雷射束聚集於基板20的表面上。藉由雷射束入射於基板20上而形成通孔31(圖1D)。
控制裝置70包括塗佈區域計算部71、油墨噴出控制部72、硬化用光源控制部73、光束掃描器控制部74、雷射輸出控制部75。在控制裝置70的記憶裝置78內，被確保可以記憶通孔位置資料76及塗佈區域定義資料77之區域。
塗佈區域計算部71依據通孔位置資料76確定待形成表層膜25(圖2B、圖3B)之塗佈區域。定義被確定的塗 佈區域之資訊作為塗佈區域定義資料77而被記憶於記憶裝置內。
油墨噴出控制部72依據塗佈區域定義資料77控制噴墨頭50。藉此，液態材料塗佈於塗佈區域上。硬化用光源控制部73控制硬化用光源51的開/關。光束掃描器控制部74及雷射輸出控制部75分別依據通孔位置資料76控制光束掃描器62及雷射光源60。藉由示於圖7之雷射加工裝置，可執行將圖1B的帶有載體之導體箔15壓接於層疊板10之製程至形成圖1D的通孔31之製程。
接著，參閱圖8A~圖8C說明基於其他實施例的基板製造方法。以下，對與示於圖1A~圖1G的實施例的差異進行說明，而省略有關共同結構的說明。
如圖8A所示，在包含絕緣層11、內部導體層12、絕緣層13及表層導體層16之基板20的表面上形成表層膜25。在示於圖1C之實施例中，表層導體層16配置於基板20表面的大致整個區域內，而在本實施例中，表層導體層16已被圖案化。
如圖8B所示，藉由使雷射束55入射於表層膜25而形成通孔31。雷射束55為高斯光束。去除與高斯形狀的射束輪廓周邊部分相對應之區域的表層膜25，露出表層導體層16的上表面。在光束截面的中心附近的區域中，表層導體層16及絕緣層13被去除而形成通孔31。
如圖8C所示，在通孔31內形成通路導體34。通路導體34連接形成通孔31之位置的內部導體層12和表層 導體層16。表層膜25殘留而用作保護膜。
以上依實施例說明了本發明，但是本發明並不限定於此。例如本領域技術人員顯然能夠進行各種變更、改良以及組合等。
10‧‧‧層疊板
11‧‧‧絕緣層
12‧‧‧內部導體層
13‧‧‧絕緣層
15‧‧‧帶有載體之導體箔
16‧‧‧表層導體層
17‧‧‧剝離層
18‧‧‧載體導體箔
20‧‧‧基板
25‧‧‧表層膜
26‧‧‧表層膜的液態材料
30‧‧‧開口
31‧‧‧通孔
50‧‧‧噴墨頭
51‧‧‧硬化用光源
52‧‧‧硬化用光
55‧‧‧雷射束

Claims (8)

  1. 一種基板製造方法，其具有：在包括以內部導體層、絕緣層及表層導體層的順序被堆積之層疊結構之基板的前述表層導體層上，藉由塗佈吸收紅外區域波長的光之表層膜的液態材料而形成前述表層膜之製程；以俯視觀察時，在前述表層膜的內部配置射束點之條件下，藉由對前述表層膜入射紅外區域的雷射束，在前述表層導體層及前述絕緣層形成通孔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板製造方法，其中，在形成前述通孔之製程中，藉由入射前述雷射束，在前述通孔的底面露出前述內部導體層。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板製造方法，其中，形成前述表層膜之製程包括：自噴墨頭向前述基板噴出前述表層膜的前述液態材料之噴出製程；及使塗佈於前述基板上之前述液態材料硬化之製程。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之基板製造方法，其中，在形成前述表層膜之製程之前，具有依據待形成前述通孔之位置來確定待形成前述表層膜之塗佈區域之製程；在形成前述表層膜之製程中，對前述基板之前述塗佈 區域塗佈前述表層膜之液態材料。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之基板製造方法，其中，在形成前述通孔之製程之後，具有去除殘留於前述基板上之前述表層膜之製程。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之基板製造方法，其中，在形成前述通孔之製程中，前述絕緣層被貫穿而裸露前述內部導體層，並去除貫穿前述絕緣層之孔的開口部周圍的前述表層膜而裸露前述表層導體層之上表面；在形成前述通孔之製程之後，具有形成通路導體之製程，前述通路導體經由前述通孔內部，連接露出於前述通孔底面之前述內部導體層與前述表層導體層所露出之前述上表面。
  7. 一種雷射加工裝置，其具有：塗佈機構，在包括以內部導體層、絕緣層及表層導體層的順序被堆積之層疊結構之基板上，塗佈表層膜的液態材料；雷射光源，輸出紅外區域的雷射束；導光光學系統，在藉由塗佈於前述基板上之前述液態材料而形成之前述表層膜上，以俯視觀察時，在前述表層膜之外圍線的內側配置射束點之條件下，使自前述雷射光源輸出之雷射束入射於前述表層膜；及控制裝置，控制來自前述雷射光源的前述雷射束的輸 出及藉由前述塗佈機構進行之前述液態材料的塗佈。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之雷射加工裝置，其中，前述塗佈機構包括噴墨頭，其向前述基板噴出前述液態材料的液滴，前述控制裝置包括記憶裝置，其記憶顯示待入射前述雷射束之前述基板內的位置之位置資料，依據前述位置資料，計算出在前述基板的表面中待塗佈前述液態材料之塗佈區域，控制自前述噴墨頭噴出之前述液態材料，以便在前述塗佈區域塗佈前述液態材料。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7154147B2 (ja) * 2019-01-31 2022-10-17 京セラ株式会社 印刷配線板の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4078715B2 (ja) * 1998-06-02 2008-04-23 三菱瓦斯化学株式会社 信頼性に優れたビア孔の形成方法
KR100760432B1 (ko) * 1999-03-23 2007-09-20 서키트 호일 룩셈부르크 트레이딩 에스.에이 알. 엘. 다층 인쇄회로기판의 제작방법 및 이에 이용되는 복합 호일
JP2001144411A (ja) * 1999-09-03 2001-05-25 Mec Kk プリント配線板の孔あけ法およびそれに用いる表面処理剤
JP2003248207A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶表示パネルの製造方法および製造装置
JP2006202840A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Seiko Epson Corp 配線基板の製造方法
JPWO2007029508A1 (ja) * 2005-09-02 2009-03-19 コニカミノルタエムジー株式会社 近赤外線吸収材料及びその製造方法
JP2011171724A (ja) * 2010-01-19 2011-09-01 Shibaura Mechatronics Corp 基板の配線修正方法、基板の配線修正装置及び基板の配線形成装置
CN104160792B (zh) * 2012-03-09 2017-05-17 三井金属矿业株式会社 印刷布线板的制造方法及激光加工用铜箔
JP2014143237A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Toppan Printing Co Ltd ビアホールの形成方法及び多層プリント配線板の製造方法

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