レーザを使ったガラス基板上への電気回路の直接描画

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近年,SOI(Silicon on Insulator)やTFT(Thin film transistor)液晶ディスプレイ等の発達に伴い,絶縁体上に金属膜を形成する研究が盛んに行われている.金属膜形成法には多くの手法があるが,レーザ光を利用し,マスクレスで選択的に金属膜を形成する方法が多く研究されている.本研究は,ガラスの高い透過性を利用し,ガラス側からレーザ光を照射,走査することで線状に金属粉末,金属箔を結合させ,従来の電気回路用プリント基板の代わりになるような電気回路基板の作製を目的とする.金属粉末には電気回路に応用することから主に銅を用い,他に融点の大きく異なるニッケル,アルミ,錫また金属箔は銅,アルミニウムをを用いた.基板には熱特性の大きく異なる3種類のガラス(ソーダガラス,パイレックスガラス,石英ガラス)を用いた.その結果以下のことを明らかにした.1.金属粉末を用いた場合.アルミニウム,銅,ニッケルをソーダガラス,パイレックスガラス,石英ガラス上に結合させることができる.アルミニウム,銅粉末では電気伝導性が認められるが場合があり,その値はそれぞれ0.017Ω/mm-0.64Ω/mm, 0.0014Ω/mm-0.2Ω/mmであった.結合力を測定したところ銅とソーダガラスの場合では照射条件により3N/mm^2以上の付着力があった.2.金属箔を用いた場合.銅箔をソーダガラス,パイレックスガラス上に付着できた.しかし,アルミニウム箔は付着できなかった,これは,アルミニウム箔の反射率が高いためと考えられる.以上のことより,金属粉末,金属箔をガラス上に付着させることが出来ることを明らかにし,付着力も実用上十分であることを明らかにした.また,簡単な回路を試作し,プリント基板の代わりとして使用できることを示した.