(57)【要約】【課題】基板上に金属皮膜を所望の電子部品回路の電極形成するために、レーザ加工で金属皮膜の除去加工を行うことにより、電極位置精度および形状の安定化、および任意の電極形状を形成することを目的とする。【解決手段】レーザ照射器１より照射されたレーザ光３はエキスパンダ２、Ｘ軸用とＹ軸用のガルバノ型スキャンレンズ４，５および集光レンズ６を通過していく。また、集光レンズ６の下方には、Ｘ軸用とＹ軸用のテーブル８，９が設けられており、テーブル９の上には、金属皮膜１１が形成された基板７が設けられている。そしてレーザ光３により、基板皮膜１１を除去加工していくことにより、上記目的を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の全面に形成された金属皮膜に対し、当該基板上の金属皮膜を所望の電子部品回路の電極形成するために、レーザ加工で金属皮膜の除去加工を行いながら電極形成することを特徴とする電極形成方法。
【請求項２】
レーザ加工は、所定の除去幅より小さいレーザ光を用い、溝端部の加工レートを上げて、溝方向と垂直方向に揺動させながら金属皮膜の除去加工を行うことを特徴とする請求項１記載の電極形成方法。
【請求項３】
レーザ加工は、レーザ光の照射するタイミングを制御することを特徴とする請求項２記載の電極形成方法。
【請求項４】
レーザ加工で金属皮膜の除去加工を行いながら電極形成する際に、冷却エアーを用いることを特徴とする請求項１記載の電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば加工体として、チップ抵抗器などの微小チップ電子部品の電極形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電極形成方法では次のような方法を行っていた。すなわち厚膜電極形成方法として所望のパターンを形成したメッシュマスク版を用いて、液体の電極ペーストを転写するスクリーン印刷方法がある。
【０００３】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平５−１２９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子部品の小型化が進む中で、０．６ｍｍ×０．３ｍｍサイズのチップ部品の電極は、一辺が０．１５ｍｍであり、対向する電極間の距離は、０．３ｍｍの非常に微小な電極形成が求められ、さらに０．４ｍｍ×０．２ｍｍサイズにおいて電極寸法は０．１ｍｍであり、対向する電極間の距離は０．２ｍｍの非常に微小な電極形成が求められるような小型化が求められている。従来のスクリーン印刷方法では、液体の電極ペーストを基板に転写する際に、電極ペーストのにじみやマスク版の伸びによる電極位置精度の低下および形状が安定しないことや、任意の電極寸法を得るためには多数のマスク版を準備しなければならなく、切り替え回数が増えることから、生産性が向上しないといった課題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、電極位置精度の向上と形状の安定化、および任意の電極形状の作製を容易に提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に基板上の全面に形成された金属皮膜と、この基板上の金属皮膜を所望の電子部品回路の電極形成するために、レーザ加工で金属皮膜の除去加工を行いながら電極形成するという構成を有しており、電極位置精度の向上と形状の安定化が可能であるという作用効果が得られる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、特にレーザ加工で金属皮膜の除去加工を行いながら所望の電極形成する場合、レーザ加工の条件は、金属皮膜の材料および厚み、除去加工寸法に応じて、レーザ加工のエネルギー量、除去加工寸法に応じた光学系が決定され、所定の除去幅より小さいレーザ光を照射して溝端部の加工レートを上げて除去加工し、レーザ光を加工進行方向と垂直方向に往復走査させながら金属皮膜の除去加工を行うという構成を有しており、これにより加工中の除去加工の寸法を任意に変えることができるという作用効果が得られる。
【０００９】
本発明の請求項３記載の発明は、特に請求項２記載のレーザ光をパルス出力とし、更に往復走査の折り返し点となる位置にレーザ光を照射するという構成を有しており、これにより加工中の除去加工の寸法を任意に変えることができるという作用効果が得られる。
【００１０】
本発明の請求項４記載の発明は、特にレーザ加工で金属皮膜の除去加工を行いながら電極形成するときに、冷却エアーを使用することにより、加工時に発生する熱エネルギーによって、基板上に形成された電極と基板の裏側に形成された電子部品回路の特性を変化させない作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、基板上の全面に形成された金属皮膜と、この基板上の金属皮膜を所望の電子部品回路の電極形成するために、レーザ加工での金属皮膜の除去加工を行うことにより、電極位置精度の向上と形状の安定化、および任意の電極形状が得られるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１および請求項４記載の発明について説明する。
【００１３】
図１は本発明における実施形態のブロック図である。
【００１４】
図１において、１はレーザ照射器で、このレーザ照射器１より照射されたレーザ光３の経路には、エキスパンダ２、Ｘ軸用とＹ軸用のガルバノ型スキャンレンズ４，５および集光レンズ６が設けられている。そして、この集光レンズ６の下方には、Ｘ軸用とＹ軸用のテーブル８，９が設けられている。Ｙ軸用テーブル９の上には、金属皮膜１１が形成された基板７が設けられている。また基板７上には冷却エアーノズル１０が設けられている。
【００１５】
以上のように構成されたレーザ加工を用いた電極形成方法について、以下の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態１におけるレーザ加工を用いた電極形成方法についての加工状態図である。まず図２（ａ）に関する内容について説明する。レーザ照射器１より照射されたレーザ光３は、エキスパンダ２および集光レンズ６を通して金属皮膜を除去加工するための集束レーザ光１４に集光される。Ｘ軸テーブル８またはＹ軸テーブル９を動作させることにより、図２（ａ）に示す様に、左から右へ金属皮膜除去を行っていき、これにより１回目の金属皮膜の除去加工１２を行う。次に図２（ｂ）について説明する。１回目の金属皮膜除去加工１２で得られた寸法よりも更に大きい寸法を得るために、集束レーザ光１４をＸ軸テーブル８またはＹ軸テーブル９で集束レーザ光１４を垂直方向に移動させ、Ｘ軸テーブル８またはＹ軸テーブル９を動作させることにより、左から右へ金属皮膜の除去加工を行っていき、所望の寸法である２回目の金属皮膜の除去加工１３が得られる。ここで、レーザ光のエネルギー分布は、中心部分のエネルギー密度が高く周辺部に行くほどエネルギー密度が減少するガウシアン分布のエネルギーなので、レーザ光を進行方向に対して垂直方向に移動させる量は、集束レーザ光１４の径の半分の移動量が望ましい。これは、１回目金属皮膜除去加工１２で加工された部分と金属皮膜の境界部分が酸化されることで、レーザ加工によるエネルギー量が必要とされるからである。さらに大きい所望の除去加工の寸法を得るには、図２（ａ）および図２（ｂ）で説明したようにｎ回目金属皮膜除去を同様に行うことで可能である。また上記説明においては、金属皮膜除去を行うための走査方法は、Ｘ軸テーブル８またはＹ軸テーブル９を用いているが、Ｘ軸用とＹ軸用のガルバノ型スキャンレンズ４，５を用いることでも同様な効果が得られる。
【００１７】
図３は、基板７の上面に形成された金属皮膜１１のレーザ加工後の電極である。また図３（ｂ）は図３（ａ）の基板の正面図である。集束レーザ光１４で金属皮膜１１が形成された基板７を介した裏面側には、電子部品回路１５が形成されている。レーザ加工で金属皮膜１１を加工する際に、冷却エアーノズル１０より冷却されたエアーを与えることで、加工時に発生する熱による瞬時的な温度上昇を抑制し、電子部品回路の特性が変化するのを防止するという効果がある。
【００１８】
以下、実施の形態２を用いて本発明の特に請求項２，３記載の発明について説明する。
図４は、レーザ光１４のビーム径を加工方向と垂直方向にレーザビームを走査させながら除去加工を行うことを示した加工状態図である。図４（ａ）は集束レーザ光１４をＸ軸ガルバノ型スキャンレンズで加工方向に進めながら、同時に集束レーザ光１４をＹ軸ガルバノ型スキャンレンズ５で加工方向と垂直方向に往復動作させることにより、レーザ光ビーム径はレーザ光軌跡１６に示すような軌跡を描いて、１回の加工動作で任意の金属皮膜の除去加工の寸法を連続的に得ることができる。図４（ｂ）はレーザ照射器よりパルス発振されるレーザ光３の場合において、集束レーザ光１４をＸ軸ガルバノ型スキャンレンズで加工方向に進めながら、同時にレーザビーム光１４をＹ軸ガルバノ型スキャンレンズ５で加工方向と垂直方向に往復動作させ、レーザ光１４のビーム径はレーザ光軌跡１６の折り返し点であるレーザ照射位置ａ１７に照射し、次にレーザ照射位置ｂ１８、レーザ照射位置ｃ１９とそれぞれの位置で連続的に照射することにより、集束レーザ光１４の軌跡に対して、レーザ光３の照射タイミングを制御することで、除去加工の寸法を安定させ、１回の加工動作で任意の金属皮膜の除去加工の寸法を連続的に得ることができる。またこれらの手段の他に、加工方向と垂直方向にレーザ光３を動作させる手段として、Ｘ軸テーブル８またはＹ軸テーブル９を動作させることや、あるいはレーザ照射器より照射されたレーザ光３を音響光学効果を利用した音響光学素子を利用して、これに入射する光を超音波によって連続的に回折させてレーザ光３を移動させることなども、同様な効果が得られる。
【００１９】
また、図５は、レーザ除去加工を示す断面図である。図５（ａ）はガウシアン分布のレーザ光のレーザ除去加工の断面図であり、加工残さ部２０が残る。これは、エッジ部のエネルギー密度が低いことによるものである。図５（ｂ）は除去加工幅より小さく集束させたレーザ光を用いたものである。このようにエッジ部の見切りのよい加工が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明にかかる電極形成方法は、基板上の全面に形成された金属皮膜と、この基板上の金属皮膜を所望の電子部品回路の電極形成するために、レーザ加工で金属皮膜の除去加工を行うことにより、電極位置精度の向上と形状の安定化、および任意の電極形状が得られるという効果を有し、チップ抵抗器などの微小チップ電子部品の電極形成方法などの用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態におけるブロック図
【図２】本発明の実施形態における加工状態図
【図３】（ａ）基板の側面図、（ｂ）基板の正面図
【図４】本発明の実施形態における加工状態図
【図５】レーザ除去加工を示す断面図
【符号の説明】
【００２２】
１  レーザ照射器
２  エキスパンダ
３  レーザ光
４  Ｘ軸用ガルバノ型スキャンレンズ
５  Ｙ軸用ガルバノ型スキャンレンズ
６  集光レンズ
７  基板
８  Ｘ軸テーブル
９  Ｙ軸テーブル
１０  冷却エアーノズル
１１  金属皮膜
１２  １回目除去加工
１３  ２回目除去加工
１４  集束レーザ光
１６  レーザ軌跡
１７  レーザ照射位置ａ
１８  レーザ照射位置ｂ
１９  レーザ照射位置ｃ
２０  加工残さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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