JP2012084579A

JP2012084579A - Laser irradiation device and laser irradiation method

Info

Publication number: JP2012084579A
Application number: JP2010227378A
Authority: JP
Inventors: Keiji Iso; 圭二礒
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2012-04-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high quality laser irradiation device used for forming a resist pattern.SOLUTION: A laser irradiation device includes: a stage that holds a substrate; a coating device that applies a resist material on the substrate held by the stage; a laser source that emits laser beam; and an optics transmission system that concentrates the laser beam emitted from the laser source, transmits the laser beam on the substrate, and hardens the resist material located in a position to which the laser beam is transmitted.

Description

本発明は、レジストパターンの形成に用いられるレーザ照射装置及びレーザ照射方法に関する。 The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a laser irradiation method used for forming a resist pattern.

ソルダーレジストは、基材に導体配線が形成されたプリント配線板のはんだ付けのために、必要な導体（銅箔）部分を露出し、はんだ付けが不要な部分にはんだが付かないように配線板上に形成される絶縁膜である。 Solder resist is a circuit board that exposes the necessary conductor (copper foil) for soldering a printed wiring board with conductor wiring formed on the base material, and prevents solder from attaching to the parts that do not require soldering. It is an insulating film formed on top.

プリント配線板上にソルダーレジストパターンを形成する方法として、たとえば以下の方法が知られている。まずソルダーレジストの密着性を向上させるため、プリント配線板を研磨する。次にレジスト材料を配線板全面に塗布し、溶媒を蒸発させる（仮乾燥）。そしてマスクを介して露光を行い、露光された部分のレジストを硬化させた後、現像により未露光部を除去する。更に熱を加えレジストを硬化させる（熱乾燥）。本明細書においては、便宜上、このソルダーレジスト形成方法を全面塗布法と呼ぶこととする。 As a method for forming a solder resist pattern on a printed wiring board, for example, the following methods are known. First, the printed wiring board is polished in order to improve the adhesion of the solder resist. Next, a resist material is applied to the entire surface of the wiring board, and the solvent is evaporated (temporary drying). And after exposing through a mask and hardening the resist of the exposed part, an unexposed part is removed by image development. Further, heat is applied to cure the resist (heat drying). In this specification, for the sake of convenience, this solder resist forming method will be referred to as a whole surface coating method.

また、レジスト材料（インク）をレジストパターンの形成領域とその近傍のみに、たとえばインクジェットプリンタを用いて塗布し、硬化させるソルダーレジストパターンの形成方法も公知である（たとえば、特許文献１参照）。この形成方法を部分塗布法と呼ぶこととする。 Also, a method for forming a solder resist pattern in which a resist material (ink) is applied only to a resist pattern formation region and its vicinity using, for example, an ink jet printer and cured is also known (see, for example, Patent Document 1). This forming method is referred to as a partial coating method.

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、部分塗布法を示す概略図である。 7A to 7C are schematic views showing a partial coating method.

図７（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。プリント配線板１３は、チャックプレート１２によってステージに保持され、たとえば図の矢印方向（図面右方向）に移動される。インクジェットプリンタ１０は、紫外線硬化性インク１４をプリント配線板１３上の所定位置（レジストパターンの形成領域）に塗布する。プリント配線板１３上に塗布されたインク１４に、ランプ光源１１から紫外線（連続波）が照射され、インク１４は硬化される。 Refer to FIGS. 7A and 7B. The printed wiring board 13 is held on the stage by the chuck plate 12, and is moved, for example, in the direction of the arrow in the drawing (the right side of the drawing). The ink jet printer 10 applies the ultraviolet curable ink 14 to a predetermined position (resist pattern formation region) on the printed wiring board 13. The ink 14 applied on the printed wiring board 13 is irradiated with ultraviolet rays (continuous waves) from the lamp light source 11, and the ink 14 is cured.

ランプ光源１１からは拡散光が出射され、拡散光は部分的にインク１４が塗布されたプリント配線板１３の全域に照射される。このとき拡散光は、たとえばインク１４、プリント配線板１３（インク１４非塗布部）、及びチャックプレート１２によって反射され、インクジェットプリンタ１０のインクジェットノズル（インク出射部、インク吐出部）に入射し、ノズル内部のインク１４を硬化させて、ノズル詰まりを生じさせることがある。図７（Ａ）には、プリント配線板１３に塗布されたインク１４による反射光がインクジェットプリンタ１０のノズルに入射する場合、図７（Ｂ）にはチャックプレート１２による反射光が入射する場合を示した。 Diffused light is emitted from the lamp light source 11, and the diffused light is applied to the entire area of the printed wiring board 13 on which the ink 14 is partially applied. At this time, the diffused light is reflected by, for example, the ink 14, the printed wiring board 13 (the ink 14 non-application portion), and the chuck plate 12, and is incident on the ink jet nozzle (ink ejection portion, ink ejection portion) of the ink jet printer 10. The ink 14 inside may be cured, causing nozzle clogging. 7A shows a case where reflected light from the ink 14 applied to the printed wiring board 13 enters the nozzle of the inkjet printer 10, and FIG. 7B shows a case where reflected light from the chuck plate 12 enters. Indicated.

なお、図７（Ｃ）に示すように、ソルダーレジストパターンの形成は、たとえばステージでプリント配線板１３を図面左右方向に往復動作させながらインク１４を塗布することにより行われる。このためプリント配線板１３に塗布されたインク１４を硬化させるためのランプ光源１１は、インクジェットプリンタ１０の両側に配置される。 As shown in FIG. 7C, the solder resist pattern is formed, for example, by applying ink 14 while reciprocating the printed wiring board 13 in the horizontal direction of the drawing on a stage. Therefore, the lamp light sources 11 for curing the ink 14 applied to the printed wiring board 13 are arranged on both sides of the inkjet printer 10.

特開平７−２６３８４５号公報JP-A-7-263845

本発明の目的は、レジストパターンの形成に用いられる高品質のレーザ照射装置及びレーザ照射方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a high-quality laser irradiation apparatus and a laser irradiation method used for forming a resist pattern.

本発明の一観点によると、基板を保持するステージと、前記ステージに保持された基板上に、レジスト材料を塗布する塗布装置と、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源を出射したレーザビームを集光して、前記基板上に伝搬し、伝搬された位置のレジスト材料を硬化させる伝搬光学系とを有するレーザ照射装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a stage that holds a substrate, a coating apparatus that applies a resist material onto the substrate held on the stage, a laser light source that emits a laser beam, and a laser that emits the laser light source There is provided a laser irradiation apparatus having a propagation optical system that condenses the beam, propagates it on the substrate, and cures the resist material at the propagated position.

また、本発明の他の観点によると、（ａ）基板上にレジスト材料を塗布する工程と、（ｂ）前記基板上に塗布された前記レジスト材料に、レーザビームを集光して入射させ、入射位置の前記レジスト材料を硬化させる工程とを有するレーザ照射方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, (a) a step of applying a resist material on the substrate, and (b) a laser beam is condensed and incident on the resist material applied on the substrate, And a step of curing the resist material at the incident position.

更に、本発明の他の観点によると、（ａ）基板上にレジスト材料を塗布する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）で前記基板上に塗布された前記レジスト材料上の所定領域にレーザビームを集光して入射させ、前記所定領域のレジスト材料を硬化させる工程と、（ｃ）前記工程（ａ）で塗布され、前記工程（ｂ）で硬化されなかった前記レジスト材料を前記基板上から除去する工程とを有するレーザ照射方法が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, (a) a step of applying a resist material on the substrate, and (b) a laser on a predetermined region on the resist material applied on the substrate in the step (a). A step of condensing and injecting a beam to cure the resist material in the predetermined region; and (c) applying the resist material applied in the step (a) and not cured in the step (b) on the substrate. And a laser irradiation method having a step of removing from the substrate.

本発明によれば、レジストパターンの形成に用いられる高品質のレーザ照射装置及びレーザ照射方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high quality laser irradiation apparatus and laser irradiation method which are used for formation of a resist pattern can be provided.

（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。(A) And (B) is the schematic which shows the laser irradiation apparatus by a 1st Example. レーザビームの入射領域とインク４１の塗布位置との関係を示す概略的な平面図である。4 is a schematic plan view showing a relationship between an incident area of a laser beam and an application position of ink 41. FIG. 第１の実施例によるレーザ照射装置の変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the laser irradiation apparatus by a 1st Example. 第２の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the laser irradiation apparatus by a 2nd Example. （Ａ）及び（Ｂ）は、レーザビームの照射位置を示すプリント配線板６０の概略的な平面図である。(A) And (B) is a schematic top view of the printed wiring board 60 which shows the irradiation position of a laser beam. 第２の実施例によるレーザ照射装置を用いて行うレーザ照射方法の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the laser irradiation method performed using the laser irradiation apparatus by a 2nd Example. （Ａ）〜（Ｃ）は、部分塗布法を示す概略図である。(A)-(C) are schematic which shows the partial application | coating method.

図１（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。図１（Ａ）に示すように、第１の実施例によるレーザ照射装置は、レーザ光源２１、ホモジナイザ２２、光路切り替え装置２３、制御装置３０、インクジェットプリンタ４０、ステージ５０を含んで構成される。 1A and 1B are schematic views showing a laser irradiation apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1A, the laser irradiation apparatus according to the first embodiment includes a laser light source 21, a homogenizer 22, an optical path switching device 23, a control device 30, an inkjet printer 40, and a stage 50.

光路切り替え装置２３は折り返しミラー２３ａ、２３ｂを含む。また、制御装置３０は、たとえばメモリである記憶装置３０ａを含む。ステージ５０は保持対象物であるプリント配線板（基板）６０を吸着保持するためのチャックプレート５０ａを含み、プリント配線板６０をその面内方向に移動させることができる。ステージ５０は、たとえばＸＹθステージである。インクジェットプリンタ４０は、紫外線硬化性インク（レジスト材料）４１をプリント配線板６０上に塗布する。第１の実施例によるレーザ照射装置を用いて、ステージ５０に保持されたプリント配線板６０上に、部分塗布法によりソルダーレジストパターンを形成する。 The optical path switching device 23 includes folding mirrors 23a and 23b. Control device 30 includes a storage device 30a, which is a memory, for example. The stage 50 includes a chuck plate 50a for attracting and holding a printed wiring board (substrate) 60, which is an object to be held, and can move the printed wiring board 60 in the in-plane direction. The stage 50 is, for example, an XYθ stage. The inkjet printer 40 applies an ultraviolet curable ink (resist material) 41 on the printed wiring board 60. A solder resist pattern is formed on the printed wiring board 60 held on the stage 50 by a partial coating method using the laser irradiation apparatus according to the first embodiment.

記憶装置３０ａには、プリント配線板６０上においてソルダーレジストを形成すべき領域（インク４１を塗布すべき領域）等のデータ（ガーバデータ）が記憶されている。制御装置３０は、記憶装置３０ａの記憶内容に基いて、プリント配線板６０上の一部（プリント配線板６０上の所定領域）にインク４１が塗布されるように、インクジェットプリンタ４０によるインク４１の出射（吐出）、及びステージ５０による配線板６０の移動を制御する。 The storage device 30a stores data (gerber data) such as a region where a solder resist is to be formed (a region where the ink 41 is to be applied) on the printed wiring board 60. Based on the stored contents of the storage device 30a, the control device 30 applies the ink 41 by the inkjet printer 40 so that the ink 41 is applied to a part of the printed wiring board 60 (a predetermined area on the printed wiring board 60). The emission (discharge) and the movement of the wiring board 60 by the stage 50 are controlled.

レーザ光源２１は、たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器及び非線形光学結晶を含み、制御装置３０から与えられる制御信号に応じて、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）であるパルスレーザビーム（紫外光）を出射する。発振周波数は、たとえば１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚである。レーザビームは、ホモジナイザ２２、折り返しミラー２３ａを経由して、プリント配線板６０に塗布されたインク４１に入射し、入射領域のインク４１を硬化させる。インク４１が硬化されることで、ソルダーレジストパターンが形成される。 The laser light source 21 includes, for example, an Nd: YAG laser oscillator and a nonlinear optical crystal, and a pulse laser beam (ultraviolet) that is a third harmonic (wavelength 355 nm) of the Nd: YAG laser in accordance with a control signal supplied from the control device 30. Light). The oscillation frequency is, for example, 10 kHz to 100 kHz. The laser beam enters the ink 41 applied to the printed wiring board 60 via the homogenizer 22 and the folding mirror 23a, and cures the ink 41 in the incident region. By curing the ink 41, a solder resist pattern is formed.

ホモジナイザ２２は、インク４１上にレーザビームを集光する。また、インク４１上のビーム入射領域の形状を、たとえば長軸方向（図面Ｙ軸方向）３０ｍｍ、短軸方向（図面Ｘ軸方向）０．１ｍｍの矩形状に整形するとともに、入射領域内のレーザビームの強度を均一化する。パルスレーザビームは、プリント配線板６０に対して垂直な方向から、たとえば１パルス当たり数百μＪのエネルギ、短軸方向に重複率２０％で、インク４１に照射される。 The homogenizer 22 condenses the laser beam on the ink 41. Further, the shape of the beam incident area on the ink 41 is shaped into, for example, a rectangular shape having a major axis direction (Y-axis direction in the drawing) of 30 mm and a minor axis direction (X-axis direction in the drawing) of 0.1 mm, and a laser in the incident area. Uniform beam intensity. The pulsed laser beam is applied to the ink 41 from a direction perpendicular to the printed wiring board 60, for example, with an energy of several hundred μJ per pulse and an overlapping rate of 20% in the minor axis direction.

折り返しミラー２３ａは、ホモジナイザ２２を出射したレーザビームの光路に着脱可能な反射ミラーである。折り返しミラー２３ａが光路上に配置されるとき、図１（Ａ）に示すように、レーザビームは折り返しミラー２３ａで反射されてインク４１に入射する。折り返しミラー２３ａが光路上に配置されないとき、図１（Ｂ）に示すように、レーザビームは折り返しミラー２３ｂで反射され、インク４１に入射する。折り返しミラー２３ｂは、折り返しミラー２３ａがレーザビームの光路上に配置されないとき、ホモジナイザ２２を出射したレーザビームが入射する固定ミラーである。光路切り替え装置２３（折り返しミラー２３ａの光路への着脱）によるレーザビームの光路の切り替え（プリント配線板６０上の異なる位置に、レーザビームを選択的に入射させる制御）は、制御装置３０により行われる。 The folding mirror 23 a is a reflection mirror that can be attached to and detached from the optical path of the laser beam emitted from the homogenizer 22. When the folding mirror 23a is disposed on the optical path, the laser beam is reflected by the folding mirror 23a and enters the ink 41 as shown in FIG. When the folding mirror 23a is not disposed on the optical path, the laser beam is reflected by the folding mirror 23b and enters the ink 41 as shown in FIG. The folding mirror 23b is a fixed mirror on which the laser beam emitted from the homogenizer 22 enters when the folding mirror 23a is not disposed on the optical path of the laser beam. Switching of the optical path of the laser beam by the optical path switching device 23 (attachment / detachment of the folding mirror 23a to the optical path) (control to selectively enter the laser beam at different positions on the printed wiring board 60) is performed by the control device 30. .

制御装置３０は、たとえばステージ５０によるプリント配線板６０の移動方向に応じて光路の切り替えを行う。図１（Ａ）に示すように、プリント配線板６０をＸ軸正方向に移動しながらインク４１の塗布を行っているときには、インク４１の塗布位置（インクジェットプリンタ４０のノズル配設位置）を基準にして、塗布されたインク４１の移動方向であるＸ軸正方向の入射位置にレーザビームを入射させて、インク４１を硬化させる。図１（Ｂ）に示すように、プリント配線板６０をＸ軸負方向に移動しながらインク４１の塗布を行っているときには、インク４１の塗布位置を基準にして、Ｘ軸負方向の入射位置にレーザビームを入射させる。 The control device 30 switches the optical path according to the moving direction of the printed wiring board 60 by the stage 50, for example. As shown in FIG. 1A, when applying the ink 41 while moving the printed wiring board 60 in the positive direction of the X axis, the application position of the ink 41 (the nozzle arrangement position of the ink jet printer 40) is used as a reference. Then, the laser beam is incident on the incident position in the positive direction of the X axis, which is the moving direction of the applied ink 41, and the ink 41 is cured. As shown in FIG. 1B, when the ink 41 is applied while moving the printed wiring board 60 in the X-axis negative direction, the incident position in the X-axis negative direction is based on the ink 41 application position. A laser beam is incident on the.

図２は、レーザビームの入射領域とインク４１の塗布位置との関係を示す概略的な平面図である。本図には、図１（Ａ）に対応する場合を示した。 FIG. 2 is a schematic plan view showing the relationship between the laser beam incident area and the ink 41 application position. This figure shows a case corresponding to FIG.

インクジェットプリンタ４０のノズルはＹ軸方向に沿って配列されている。レーザビームの入射位置とインク４１の塗布位置とは、Ｘ軸方向に２０ｍｍ〜３０ｍｍ離れている。レーザビーム入射領域の長軸方向（Ｙ軸方向）の長さは、インク４１の塗布が行われる領域のＹ軸方向に沿う長さ（ノズルの配列方向の長さ）と等しいか、それよりも幾分長い。 The nozzles of the inkjet printer 40 are arranged along the Y-axis direction. The incident position of the laser beam and the application position of the ink 41 are separated by 20 mm to 30 mm in the X-axis direction. The length of the laser beam incident area in the major axis direction (Y axis direction) is equal to or longer than the length along the Y axis direction of the area where the ink 41 is applied (the length in the nozzle arrangement direction). Somewhat long.

第１の実施例によるレーザ照射装置を用いると、集光されたレーザビーム（収束光）をインク４１に照射して硬化させるので、インク４１等で反射されたレーザビームが、インクジェットプリンタ４０のノズルに入射して生じるノズル詰まりを防止することができる。 When the laser irradiation apparatus according to the first embodiment is used, the focused laser beam (converged light) is irradiated to the ink 41 and cured, so that the laser beam reflected by the ink 41 or the like is the nozzle of the ink jet printer 40. It is possible to prevent nozzle clogging caused by being incident on the nozzle.

また、光路切り替え装置２３により、レーザビームの入射位置を、塗布されたインク４１が移動する方向に切り替えるため、たとえばＸ軸方向にステージ５０を往復動作させながら、１つのレーザ光源２１で、ソルダーレジストパターンを形成することができる。 Further, in order to switch the incident position of the laser beam by the optical path switching device 23 in the direction in which the applied ink 41 moves, for example, while the stage 50 is reciprocated in the X-axis direction, the solder resist is used with one laser light source 21. A pattern can be formed.

このように第１の実施例によるレーザ照射装置は、レジストパターンを形成するために用いられる高品質のレーザ照射装置である。また、第１の実施例によるレーザ照射装置を用いて行う、レジストパターン形成のためのレーザ照射方法は、たとえばノズル詰まりに起因する加工品質や加工効率の低下を抑止可能な、高品質のレーザ照射方法である。 Thus, the laser irradiation apparatus according to the first embodiment is a high-quality laser irradiation apparatus used for forming a resist pattern. The laser irradiation method for forming a resist pattern, which is performed using the laser irradiation apparatus according to the first embodiment, is a high-quality laser irradiation that can suppress, for example, a reduction in processing quality and processing efficiency due to nozzle clogging. Is the method.

第１の実施例においては、パルスレーザビームを用いたが、レーザビームは連続波であってもよい。また、光路の切り替えは、音響光学素子やガルバノミラーを用いて行うことも可能である。更に、ホモジナイザ２２とインク４１との間のレーザビームの光路上に、集光レンズを含んでもよい。 Although the pulse laser beam is used in the first embodiment, the laser beam may be a continuous wave. The optical path can be switched using an acousto-optic element or a galvanometer mirror. Furthermore, a condensing lens may be included on the optical path of the laser beam between the homogenizer 22 and the ink 41.

なお、第１の実施例においては、レーザビームを、プリント配線板６０に対して垂直な方向から入射させた。レーザビームは、インク４１の塗布位置（インクジェットプリンタ４０のノズル配設位置）に向かわない方向に入射させることが好ましい。たとえば図２に示す態様においては、レーザビームの入射は、Ｘ軸負方向に向かう成分をもたないように行うことが好ましい。 In the first embodiment, the laser beam is incident from a direction perpendicular to the printed wiring board 60. The laser beam is preferably incident in a direction that does not face the application position of the ink 41 (nozzle placement position of the ink jet printer 40). For example, in the embodiment shown in FIG. 2, it is preferable that the laser beam is incident so that it does not have a component in the negative X-axis direction.

図３は、第１の実施例によるレーザ照射装置の変形例を示す概略図である。変形例は、インクジェットプリンタ４０のノズル部に、遮光機能を有する光ガード部材４０ａを備える点において第１の実施例と異なる。光ガード部材４０ａは、レーザビームの入射位置を向く方向に設置される。変形例によるレーザ照射装置は、光ガード部材４０ａを備えるため、レーザビームをインク４１の塗布位置に向かう方向に入射させた場合であっても、ノズルへのレーザビームの入射が防止され、ノズル詰まりが生じない。 FIG. 3 is a schematic view showing a modification of the laser irradiation apparatus according to the first embodiment. The modification is different from the first embodiment in that a light guard member 40 a having a light shielding function is provided in the nozzle portion of the inkjet printer 40. The light guard member 40a is installed in a direction facing the incident position of the laser beam. Since the laser irradiation apparatus according to the modification includes the light guard member 40a, even when the laser beam is incident in the direction toward the application position of the ink 41, the laser beam is prevented from entering the nozzle and the nozzle is clogged. Does not occur.

図４は、第２の実施例によるレーザ照射装置を示す概略図である。第２の実施例は、集光されたレーザビームを２次元方向に走査してインク４１に入射させる点において、第１の実施例と異なる。 FIG. 4 is a schematic view showing a laser irradiation apparatus according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the focused laser beam is scanned in a two-dimensional direction and incident on the ink 41.

第２の実施例においては、レーザ光源２１から出射されたレーザビームは、透光領域と遮光領域をもち、透光領域の形状でレーザビームの断面形状を整形するマスク２４に入射する。マスク２４の透光領域は、たとえば正方形状である。マスク２４の透光領域を透過したレーザビームは折り返しミラー２５で反射され、集光レンズ２６で集光されてガルバノスキャナ２７に入射する。ガルバノスキャナ２７は、２枚の揺動ミラーを含んで構成され、入射したレーザビームの出射方向を２次元方向に変化させて出射する。ガルバノスキャナ２７を出射したレーザビームは、部分的にインク４１が塗布されたプリント配線板６０上を走査される。ガルバノスキャナ２７を出射するレーザビームの出射方向及びインク４１上の入射位置は制御装置３０により制御される。 In the second embodiment, the laser beam emitted from the laser light source 21 has a light transmitting region and a light shielding region, and is incident on a mask 24 that shapes the cross-sectional shape of the laser beam in the shape of the light transmitting region. The light-transmitting region of the mask 24 has a square shape, for example. The laser beam that has passed through the light-transmitting region of the mask 24 is reflected by the folding mirror 25, condensed by the condenser lens 26, and enters the galvano scanner 27. The galvano scanner 27 includes two oscillating mirrors, and changes the emission direction of the incident laser beam in a two-dimensional direction for emission. The laser beam emitted from the galvano scanner 27 is scanned on the printed wiring board 60 partially coated with the ink 41. The emission direction of the laser beam emitted from the galvano scanner 27 and the incident position on the ink 41 are controlled by the control device 30.

図５（Ａ）及び（Ｂ）は、レーザビームの照射位置を示すプリント配線板６０の概略的な平面図である。図５（Ａ）に示すように、マスク２４の透光領域の形状が集光レンズ２６によって転写され、レーザビームはたとえば一辺が２ｍｍの正方形状の入射領域を形成して、プリント配線板６０に塗布されたインク４１上に入射する。レーザビームは、ガルバノスキャナ２７によりプリント配線板６０上を、たとえば矢印方向に、重複率が２０％となるように走査される。矢印方向は、Ｙ軸負方向に対して時計回りに角度θをなす方向である。角度θを設けることで、図５（Ｂ）に示すように、レーザビームの照射領域を、ステージ５０によるプリント配線板６０の一定速度移動方向（Ｘ軸正方向）と直交させる。レーザビームの走査は、Ｙ軸負方向に対して時計回りに角度θをなす方向に、かつ、プリント配線板６０上においてＹ軸方向に延びるレーザビームの照射領域が、Ｘ軸方向に２０％の重複率で形成されるように、繰り返される。レーザビームが照射されることでインク４１は硬化され、ソルダーレジストパターンが形成される。 5A and 5B are schematic plan views of the printed wiring board 60 showing the irradiation position of the laser beam. As shown in FIG. 5A, the shape of the translucent area of the mask 24 is transferred by the condensing lens 26, and the laser beam forms a square incident area with a side of 2 mm, for example, on the printed wiring board 60. It is incident on the applied ink 41. The laser beam is scanned by the galvano scanner 27 on the printed wiring board 60, for example, in the direction of the arrow so that the overlapping rate is 20%. The arrow direction is a direction that forms an angle θ clockwise with respect to the Y-axis negative direction. By providing the angle θ, as shown in FIG. 5B, the laser beam irradiation area is orthogonal to the constant speed movement direction (X-axis positive direction) of the printed wiring board 60 by the stage 50. Laser beam scanning is performed in such a manner that the irradiation area of the laser beam extending in the Y-axis direction on the printed wiring board 60 in the direction that forms an angle θ clockwise with respect to the negative Y-axis direction is 20% in the X-axis direction Repeated to form at the overlap rate. By irradiating the laser beam, the ink 41 is cured and a solder resist pattern is formed.

第２の実施例は、マスク２４を使用しない構成とすることができる。この場合レーザビームは、たとえば直径２ｍｍの円形状の入射領域を形成してインク４１上に入射する。 In the second embodiment, the mask 24 may not be used. In this case, the laser beam is incident on the ink 41 by forming a circular incident region having a diameter of 2 mm, for example.

図６は、第２の実施例によるレーザ照射装置を用いて行うレーザ照射方法の他の例を示す概略図である。レーザビームは、ガルバノスキャナ２７により、インク４１上に照射され、インク４１が塗布されていないプリント配線板６０上には照射されないように、走査することも可能である。 FIG. 6 is a schematic view showing another example of a laser irradiation method performed using the laser irradiation apparatus according to the second embodiment. The laser beam can be scanned by the galvano scanner 27 so that it is irradiated onto the ink 41 and not onto the printed wiring board 60 to which the ink 41 is not applied.

制御装置３０は、記憶装置３０ａに記憶されている、ソルダーレジストを形成すべき領域等のデータに基づいて、プリント配線板６０上のインク４１が塗布された領域にレーザビームが入射するように、ガルバノスキャナ２７及びステージ５０の動作を制御する。この場合、たとえばステージ５０は、インク４１の塗布領域が、レーザビームの走査線上にあるときには所定の一定速度で、ないときには可能な最大速度で、プリント配線板６０を移動させてもよい。 Based on the data such as the area where the solder resist is to be formed, which is stored in the storage device 30a, the control device 30 causes the laser beam to be incident on the area where the ink 41 is applied on the printed wiring board 60. The operation of the galvano scanner 27 and the stage 50 is controlled. In this case, for example, the stage 50 may move the printed wiring board 60 at a predetermined constant speed when the application area of the ink 41 is on the scanning line of the laser beam, and at the maximum possible speed when there is not.

このレーザ照射方法によれば、レジストパターン形成を高速に、高エネルギ効率で行うことができる。また、インク４１の非塗布部はたとえば銅箔で形成されるため、紫外領域の光の吸収率が高い。したがって、レーザビームの照射による非塗布部の劣化を防ぎ、加工品質を向上させることが可能である。更に、インク４１にレーザビームを照射し、吸収させるので、反射光のインクジェットプリンタ４０のノズルへの入射防止の効果もある。 According to this laser irradiation method, resist pattern formation can be performed at high speed and with high energy efficiency. Moreover, since the non-application part of the ink 41 is formed, for example with copper foil, the absorption factor of the light of an ultraviolet region is high. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the non-coated portion due to laser beam irradiation and improve processing quality. Furthermore, since the ink 41 is irradiated with a laser beam and absorbed, there is an effect of preventing the reflected light from entering the nozzles of the ink jet printer 40.

第２の実施例によるレーザ照射装置に、光ガード部材４０ａを配設してもよい。また、第２の実施例によるレーザ照射装置を用いて行うレーザ照射方法を、レーザビームを、インク４１の塗布位置に向かわない方向に入射させて行うことも可能である。 The light guard member 40a may be disposed in the laser irradiation apparatus according to the second embodiment. Further, the laser irradiation method performed using the laser irradiation apparatus according to the second embodiment can be performed by causing the laser beam to be incident in a direction not directed to the application position of the ink 41.

なお、本例においては、ガルバノスキャナ２７及びステージ５０の動作を制御し、インク４１が塗布された領域にレーザビームを入射させたが、これはガルバノスキャナ２７、ステージ５０のいずれか一方の動作制御で行うこともできる。 In this example, the operations of the galvano scanner 27 and the stage 50 are controlled, and the laser beam is incident on the area where the ink 41 is applied. This is the operation control of either the galvano scanner 27 or the stage 50. Can also be done.

また、銅がエネルギを吸収しない波長のレーザビームを使用することで、非塗布部にレーザビームが入射しても、非塗布部の品質を保持することが可能である。 Further, by using a laser beam having a wavelength at which copper does not absorb energy, it is possible to maintain the quality of the non-coated portion even when the laser beam is incident on the non-coated portion.

更に、第２の実施例によるレーザ照射装置を用いて、ソルダーレジストパターンを形成する以下のレーザ照射方法も可能である。まず、ソルダーレジストパターンが形成されるべきプリント配線板６０上の所定領域にインク４１を塗布するのではなく、その領域よりも広い領域、たとえばレジスト形成面の全面にインク４１を塗布する。そしてレーザ光源２１から出射されたＮｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波を、ガルバノスキャナ２７で走査し、ソルダーレジストが形成されるべき領域に集光して入射させて、入射位置のインク４１を硬化させる。 Furthermore, the following laser irradiation method for forming a solder resist pattern using the laser irradiation apparatus according to the second embodiment is also possible. First, the ink 41 is not applied to a predetermined region on the printed wiring board 60 on which the solder resist pattern is to be formed, but the ink 41 is applied to a region wider than that region, for example, the entire resist formation surface. Then, the third harmonic of the Nd: YAG laser emitted from the laser light source 21 is scanned by the galvano scanner 27, condensed and incident on the area where the solder resist is to be formed, and the ink 41 at the incident position is cured. Let

制御装置３０は、記憶装置３０ａに記憶されている、ソルダーレジストを形成すべき領域等のデータに基づいて、プリント配線板６０上のソルダーレジストが形成されるべき領域（所定領域）にレーザビームが入射するように、ガルバノスキャナ２７及びステージ５０の動作を制御する。制御装置３０の制御によって、ソルダーレジストが形成されるべき領域にレーザビームが照射され、当該領域のインク４１が硬化される。 Based on the data stored in the storage device 30a such as the area where the solder resist is to be formed, the control device 30 applies the laser beam to the area (predetermined area) where the solder resist is to be formed on the printed wiring board 60. The operations of the galvano scanner 27 and the stage 50 are controlled so as to be incident. Under the control of the control device 30, the laser beam is irradiated onto the area where the solder resist is to be formed, and the ink 41 in the area is cured.

レーザビームを照射して所定領域のインク４１を硬化させた後、プリント配線板６０上に塗布されてはいるが、レーザビームが照射されなかった（硬化されなかった）インク４１を、たとえば洗浄によってプリント配線板６０上から除去する。このようにして所定領域にソルダーレジストパターンを形成することも可能である。 After the ink 41 in a predetermined area is cured by irradiating the laser beam, the ink 41 that is applied on the printed wiring board 60 but not irradiated with the laser beam (not cured) is removed by, for example, washing. Remove from the printed wiring board 60. In this way, it is possible to form a solder resist pattern in a predetermined region.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto.

たとえば、実施例においては、レジスト材料としてインクを用いたが樹脂であってもかまわない。 For example, in the embodiment, ink is used as the resist material, but resin may be used.

また、実施例においては、照射するレーザビームとしてＮｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波を用いたが、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ等の他の固体レーザや半導体レーザから出射される紫外光を使用することができる。 In the embodiment, the third harmonic of the Nd: YAG laser is used as the laser beam to be irradiated, but it is possible to use ultraviolet light emitted from another solid-state laser such as an Nd: YLF laser or a semiconductor laser. it can.

その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。 It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, combinations, and the like are possible.

たとえば、ソルダーレジストパターンの形成に利用することができる。 For example, it can be used for forming a solder resist pattern.

１０インクジェットプリンタ
１１ランプ光源
１２チャックプレート
１３プリント配線板
１４インク
２１レーザ光源
２２ホモジナイザ
２３光路切り替え装置
２３ａ、２３ｂ折り返しミラー
２４マスク
２５折り返しミラー
２６集光レンズ
２７ガルバノスキャナ
３０制御装置
３０ａ記憶装置
４０インクジェットプリンタ
４０ａ光ガード部材
４１インク
５０ステージ
５０ａチャックプレート
６０プリント配線板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet printer 11 Lamp light source 12 Chuck plate 13 Printed wiring board 14 Ink 21 Laser light source 22 Homogenizer 23 Optical path switching device 23a, 23b Folding mirror 24 Mask 25 Folding mirror 26 Condensing lens 27 Galvano scanner 30 Control device 30a Storage device 40 Inkjet printer 40a Light guard member 41 Ink 50 Stage 50a Chuck plate 60 Printed wiring board

Claims

基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板上に、レジスト材料を塗布する塗布装置と、
レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源を出射したレーザビームを集光して、前記基板上に伝搬し、伝搬された位置のレジスト材料を硬化させる伝搬光学系と
を有するレーザ照射装置。 A stage for holding a substrate;
A coating apparatus for coating a resist material on the substrate held by the stage;
A laser light source for emitting a laser beam;
A laser irradiation apparatus comprising: a propagation optical system that collects a laser beam emitted from the laser light source, propagates the laser beam on the substrate, and cures the resist material at the propagated position.

前記ステージは、基板を、第１の方向及び第２の方向に移動可能に保持し、
前記伝搬光学系は、前記ステージに保持された基板上の第１及び第２の位置であって、前記塗布装置が基板上にレジスト材料を塗布する位置を基準として、前記第１の方向にある第１の位置、及び、第２の方向にある第２の位置に、選択的にレーザビームを伝搬し、
更に、前記ステージによる基板の移動、及び、前記伝搬光学系によってレーザビームを選択的に伝搬する位置を制御する制御装置を含み、
前記制御装置は、塗布されたレジスト材料が前記ステージによって移動される方向にある位置にレーザビームが伝搬されるように、前記ステージ及び前記伝搬光学系を制御する請求項１に記載のレーザ照射装置。 The stage holds the substrate movably in the first direction and the second direction,
The propagation optical system is a first and second position on the substrate held by the stage, and is in the first direction with reference to a position where the coating apparatus applies a resist material on the substrate. Selectively propagating the laser beam to a first position and a second position in a second direction;
And a controller that controls the movement of the substrate by the stage and the position at which the laser beam is selectively propagated by the propagation optical system,
2. The laser irradiation apparatus according to claim 1, wherein the control device controls the stage and the propagation optical system so that the laser beam is propagated to a position where the applied resist material is in a direction in which the resist material is moved by the stage. .

前記伝搬光学系は、レーザビームを２次元方向に走査して基板上に伝搬するビーム走査器を含む請求項１または２に記載のレーザ照射装置。 The laser irradiation apparatus according to claim 1, wherein the propagation optical system includes a beam scanner that scans a laser beam in a two-dimensional direction and propagates the laser beam on a substrate.

更に、前記ビーム走査器によって走査されるレーザビームが伝搬される基板上の位置を制御する制御装置と、
前記塗布装置によってレジスト材料を塗布すべき基板上の領域のデータを記憶する記憶装置と
を含み、
前記制御装置は、前記記憶装置に記憶されたデータに基いて、前記ビーム走査器によって走査されるレーザビームが伝搬される基板上の位置を制御する請求項３に記載のレーザ照射装置。 And a controller for controlling a position on the substrate through which the laser beam scanned by the beam scanner is propagated;
A storage device for storing data of a region on the substrate on which the resist material is to be applied by the coating device;
The laser irradiation apparatus according to claim 3, wherein the control device controls a position on a substrate to which a laser beam scanned by the beam scanner is propagated based on data stored in the storage device.

前記伝搬光学系は、レーザビームが、前記塗布装置が基板上にレジスト材料を塗布する位置に向かわない方向に入射するように、レーザビームを、前記ステージに保持された基板上に伝搬する請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。 The propagation optical system propagates a laser beam onto a substrate held on the stage so that the laser beam is incident in a direction not directed to a position where the coating apparatus applies a resist material onto the substrate. The laser irradiation apparatus of any one of 1-4.

前記塗布装置は、前記レジスト材料を出射する部分に設けられる遮光部材であって、前記伝搬光学系によってレーザビームが伝搬される位置を向く方向に設けられる遮光部材を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザ照射装置。 The said coating device is a light shielding member provided in the part which radiate | emits the said resist material, Comprising: The any one of Claims 1-5 provided with the light shielding member provided in the direction which faces the position where a laser beam is propagated by the said propagation optical system The laser irradiation apparatus of Claim 1.

（ａ）基板上にレジスト材料を塗布する工程と、
（ｂ）前記基板上に塗布された前記レジスト材料に、レーザビームを集光して入射させ、入射位置の前記レジスト材料を硬化させる工程と
を有するレーザ照射方法。 (A) applying a resist material on the substrate;
(B) A laser irradiation method comprising: condensing a laser beam on the resist material applied on the substrate and causing the resist material to be incident, and curing the resist material at an incident position.

前記工程（ａ）において、前記レジスト材料の塗布を行う位置に対し、前記基板を相対的に移動させながら、前記基板上に前記レジスト材料を塗布し、
前記工程（ｂ）において、（ｉ）前記基板が、前記レジスト材料の塗布を行う位置に対し、相対的に第１の方向に移動しているときには、前記レジスト材料の塗布を行う位置を基準として前記第１の方向にある第１の位置に、レーザ光源から出射したレーザビームを入射させ、（ｉｉ）前記基板が、前記レジスト材料の塗布を行う位置に対し、相対的に第２の方向に移動しているときには、前記レジスト材料の塗布を行う位置を基準として前記第２の方向にある第２の位置に、前記レーザ光源から出射したレーザビームを入射させる請求項７に記載のレーザ照射方法。 In the step (a), the resist material is applied onto the substrate while moving the substrate relative to a position where the resist material is applied.
In the step (b), (i) when the substrate is moved in the first direction relative to the position where the resist material is applied, the position where the resist material is applied is used as a reference. A laser beam emitted from a laser light source is incident on a first position in the first direction, and (ii) the substrate is in a second direction relative to a position where the resist material is applied. The laser irradiation method according to claim 7, wherein when moving, the laser beam emitted from the laser light source is incident on a second position in the second direction with respect to a position where the resist material is applied. .

前記工程（ｂ）において、レーザビームを２次元方向に走査して前記レジスト材料に入射させる請求項７または８に記載のレーザ照射方法。 The laser irradiation method according to claim 7 or 8, wherein, in the step (b), a laser beam is scanned in a two-dimensional direction to be incident on the resist material.

前記工程（ｂ）において、レーザビームを、前記レジスト材料を塗布すべき前記基板上の領域のデータに基づいて、前記レジスト材料に入射させる請求項９に記載のレーザ照射方法。 The laser irradiation method according to claim 9, wherein in the step (b), a laser beam is incident on the resist material based on data of a region on the substrate on which the resist material is to be applied.

前記工程（ｂ）において、レーザビームが、前記レジスト材料の塗布を行う位置に向かわない方向に入射するように、レーザビームを前記レジスト材料に入射させる請求項７〜１０のいずれか１項に記載のレーザ照射方法。 The said process (b) WHEREIN: A laser beam is made to inject into the said resist material so that a laser beam may enter in the direction which does not go to the position which applies the said resist material. Laser irradiation method.

（ａ）基板上にレジスト材料を塗布する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で前記基板上に塗布された前記レジスト材料上の所定領域にレーザビームを集光して入射させ、前記所定領域のレジスト材料を硬化させる工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）で塗布され、前記工程（ｂ）で硬化されなかった前記レジスト材料を前記基板上から除去する工程と
を有するレーザ照射方法。 (A) applying a resist material on the substrate;
(B) condensing a laser beam on a predetermined region on the resist material applied on the substrate in the step (a) and causing the laser beam to enter, and curing the resist material in the predetermined region;
(C) A laser irradiation method comprising: removing the resist material applied in the step (a) and not cured in the step (b) from the substrate.

前記工程（ａ）において、前記レジスト材料を前記基板の塗布面上の全面に塗布する請求項１２に記載のレーザ照射方法。 The laser irradiation method according to claim 12, wherein in the step (a), the resist material is applied over the entire surface of the substrate.