CN100516851C - 金属箔的热量测量方法、表面特性的调整方法、激光穿孔方法以及热量测量装置 - Google Patents

金属箔的热量测量方法、表面特性的调整方法、激光穿孔方法以及热量测量装置 Download PDF

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Abstract

一种金属箔之热量测量方法，对金属箔照射微量的激光，由金属箔的背面所设置的传感器来测量金属箔所吸收的热量；以及一种金属箔的热量测量装置，具备：内面具有光反射面的激光导入管、用以对该激光导入管的底部设置热量测量对象的金属箔的装置、以及与金属箔的背面密合而可测量热量的传感器。提供一种可测量金属箔的热量来高效率形成印刷电路基板的层间连接孔(贯通孔)、激光穿孔变得容易、可形成品质优异的稳定的小孔径层间连接孔的方法以及装置。

Description

金属箔的热量测量方法、表面特性的调整方法、激光穿孔方法以及热量测量装置
技术领域
本发明涉及一种对于金属箔上所照射的微量的激光的吸收热量进行测量的技术，并涉及一种可利用此测量的热量，来针对特别是印刷电路基板的层间连接孔(贯通孔)的形成上所必须的金属箔的表面特性进行高效率的调整并可高效率地进行激光穿孔等的方法以及为了施行此方法所使用的金属箔的热量测量装置。
还有，本发明的金属箔虽以铜箔、铝箔等为对象，但本发明不仅包括该等箔本身，亦包括所有的金属箔的积层板或是金属直接镀敷于积层板上的箔等。
背景技术
以往，为了在印刷电路基板的层间形成连接用的小直径孔(贯通孔)而使用钻头，但钻头所进行的加工(穿孔)容易发生毛边，且微小直径的开口有其极限，所以近年来就逐渐使用激光开口法。
但是，以往的印刷电路基板所使用的铜箔等(以下主要针对铜箔做说明，但本发明并不局限于铜箔)的表面的反射率大，所以有对激光的加工性差的缺点，所以就采用将既定的铜箔部分以蚀刻去除，然后对该处照射激光以进行穿孔的方法，或是将铜箔以化学研磨等来薄层化之后再进行激光加工的方法。
但是，前述情况下，必须加入铜箔的蚀刻去除或是化学研磨此等工序，效率不佳，且必须对此等处理操作进行严格的管理，所以生产性差且价格也高，是其缺点。
基于前述情况，乃对铜箔表面镀敷上不易反射激光而容易吸收激光的材料，或是将铜箔或是镀敷面的表面予以粗化，籍以提升激光对铜箔的穿孔性(参见日本专利第3258308号公报)。
但是，并没有用以决定铜箔的表面性质的适当的评价或是用以管理的有效的方法，而是从已经生产的铜箔或镀敷面以经验来决定激光穿孔性的良否，来进行相对应的铜箔的制造或是镀敷处理。
前述已知方法，当需求产品种类出现变化的情况，无法迅速地做应对。还有，当激光所形成的孔径变化的情况下，无法迅速地调整激光输出，仅能以经验法则来进行调整。
如上所述，以往未能形成品质优异、稳定的印刷电路基板的层间连接用的小直径孔(贯通孔)，是其问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种可对于金属箔上所照射的微量的激光的吸收热量进行测量的技术，并提供一种可利用此测量的热量，来针对特别是印刷电路基板的层间连接孔(贯通孔)的形成上所必须的金属箔的表面特性进行高效率的调整并可高效率地进行激光穿孔的方法以及为了施行此方法所使用的金属箔的热量测量装置。
基于以上情况，本发明提供：
1.一种金属箔的热量测量方法，其特征在于，对金属箔照射微量的激光，由金属箔的背面所设置的传感器来测量金属箔所吸收的热量。
2.一种金属箔的表面特性的调整方法，其特征在于，对金属箔照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，依据此热量测量值来调整金属箔的光泽度、表面粗糙度等表面特性。
3.一种金属箔的激光穿孔方法，其特征在于，对金属箔照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，依据此热量测量值来调整激光穿孔时的金属箔的孔径。
4.如上述2或3所述的金属箔的表面特性的调整方法或金属箔的激光穿孔方法，由金属箔所吸收的热量与光泽度的相关性来调整金属箔的光泽度。
5.如上述2或3所述的金属箔的表面特性的调整方法或金属箔的激光穿孔方法，由金属箔所吸收的热量与表面粗糙度的相关性来调整金属箔的表面粗糙度。
6.如上述2或3所述的金属箔的表面特性的调整方法或金属箔的激光穿孔方法，由金属箔所吸收的热量与钻头孔径的相关性来调整金属箔的孔径。
7.如上述1～6的任意一项所述的金属箔的热量测量方法、表面特性的调整方法或激光穿孔方法，其中，金属箔为铜箔。
8.如上述1～7的任意一项所述的金属箔的热量测量方法、表面特性的调整方法或激光穿孔方法，其中，金属箔的激光照射面具备镀敷层。
9.一种金属箔的热量测量装置，其特征在于，具备：内面具有光反射面的激光导入管、用于在该激光导入管的底部设置用于测量热量的金属箔的装置、以及与金属箔的背面密合而测量热量的传感器。
10.如上述9所述的热量测量装置，其中，测量热量的金属箔为激光穿孔用金属箔。
11.如1～8的任意一项所述的金属箔的热量测量方法、表面特性的调整方法、激光穿孔方法中采用的热量测量装置，其特征在于，具备：内面具有光反射面的激光导入管、用于在该激光导入管的底部设置用于测量热量的金属箔的装置、以及与金属箔的背面密合而测量热量的传感器。
附图说明
图1所示为本发明的热量测量装置的截面说明图。
图2所示为铜箔的光泽度与热量的相关性的图。
图3所示为铜箔的表面粗糙度(Rz)与热量的相关性的图。
图4所示为铜箔的孔径与铜箔所吸收的热量的相关性的图。
具体实施方式
本发明事先制作出金属箔(例如铜箔)的样品，将此铜箔安置于本发明的激光穿孔用金属箔的热量测量装置内。
此铜箔的热量测量装置，如图1所示般，设置有：内面具备光反射面的激光导入管1(底部设有铜箔2)以及与铜箔2的背面密合而可测量热量的传感器3。符号4表示二氧化碳激光。
铜箔2密合于传感器3，中间并无空气间隔。若存在着空气间隔则热量测量的精度会降低。
还有，籍由将激光导入管1的内面做成光反射面，则可防止热量自激光导入管散失。热量自激光导入管的散失仅有与激光导入管内面接触的空气的流动，其量甚少。
还有，由于铜箔2很薄，所以自铜箔2的边缘所流出的热量可忽视不计。
使用前述装置，对铜箔照射微量的激光，测量铜箔所吸收的热量。
铜箔的光泽度与热量的关系如图2所示。图2中显示光泽度愈高铜箔所吸收的热量愈少。
还有，如图3所示般，铜箔的表面粗糙度(Rz)与热量有相关性，表面粗糙度愈大，则铜箔所能吸收的热量愈多。所以，籍由此等热量测量值可对铜箔的表面特性(光泽度、表面粗糙度)进行调整。
一般，可至少于铜箔的照射激光来形成印刷电路基板的层间连接孔的位置形成含有铟、锡、钴、锌、钴合金以及镍合金中至少一种的层体，将镀敷面予以黑化来降低激光反射率，增加铜箔所吸收的热量。还有，表面粗糙度亦可同样地进行调整。
所以，可于铜箔的样品形成此种镀敷面并测量热量，利用于生产工序中的铜箔的表面特性的管理上。
另一方面，激光所形成的铜箔的孔径与铜箔所吸收的热量有图4所示的相关性。吸收热量愈多则孔径可愈大。
所以，可对铜箔样品照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，利用此热量测量值来调整激光所形成的铜箔的孔径。
另一方面，亦可对铜箔样品照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，利用此热量测量值，算出与所需金属箔的孔径相对应的热量，从该热量来调整金属箔的表面特性。藉此，可简单进行铜箔的穿孔的品质管理，此为一大效果。
所使用的金属箔，若以铜箔而言，可使用电解铜箔或压延铜箔的任一种。还有，铜箔的厚度可采用做为高密度配线使用的18μm以下的物。当然，本发明并不受限于此金属箔的厚度，可适用于更厚的铜箔。
该等层体可由镀敷处理来形成。但是，本发明并不限定于镀敷，亦可采用蒸镀或溅镀、其它被覆方法。
该等藉镀敷所形成的层体，可于金属箔的激光照射面做部分形成或是于铜箔全面形成。当然，该等镀敷处理必须不致损及适用于电路基板的铜箔本身的特性，本发明的处理可充分满足此等条件。
一般，数值孔径低的情况，可由提高穿孔时的激光输出(能量)来提升数值孔径。但是，若激光能量提升至所需以上，则对于基板(积层板)的树脂部分所造成的损伤会变大，会发生树脂孔径较铜箔(层)的孔径为大的现象。
一旦树脂孔变大，则在孔底部的树脂与铜箔(层)的剥离等会造成激光穿孔的品质降低，为了防止此种品质降低必须对处理条件进行严格的管理，结果工序与处理操作变得复杂，此为一大问题。
但是，如本发明般事先对铜箔样品照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，以此热量测量值来调整激光所形成的铜箔孔径，可事先得知最适当的激光输出。
所以，可高效率地形成品质优异的印刷电路基板的层间连接孔(贯通孔)，此为本发明的特征所在。
发明效果
金属箔的光泽度与热量有相关性，光泽度愈大则金属箔所吸收的热量愈少。还有，金属箔的表面粗糙度(Rz)与热量也有相关性，表面粗糙度愈大则金属箔所吸收的热量会增加。
此可籍由本发明的热量测量装置以简便的方法事先得知，藉此，可确实地调整对照射激光来形成印刷电路基板的层间连接孔时的品质管理有很大影响的金属箔的表面特性(光泽度、表面粗糙度)，可稳定地制造出激光穿孔用金属箔。
还有，激光所形成的金属箔的孔径与金属箔所吸收的热量同样有相关性。亦即，所吸收的热量愈大则孔径也愈大。
所以，可事先对金属箔的样品照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，以此热量测量值来调整激光所形成的金属箔的孔径。
另一方面，亦可对金属箔的样品照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，利用此热量测量值，算出与所需金属箔的孔径相对应的热量，从该热量来调整金属箔的表面特性。
再者，由于可事先对铜箔的样品照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，以此热量测量值来调整激光所形成的铜箔的孔径，故可事先知道最适当的激光输出。
基于以上说明，本发明的金属箔的热量测量方法、金属箔的表面特性的调整方法、金属箔的激光穿孔方法以及此穿孔方法所使用的适当的激光穿孔用金属箔的热量测量装置，可高效率地形成品质优异的印刷电路基板的层间连接孔(贯通孔)，此为优异特征所在。

Claims (6)

1.一种金属箔的表面特性的调整方法，其特征在于，对金属箔照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，根据金属箔所吸收的热量与光泽度的相关性来调整金属箔的光泽度。
2.一种金属箔的表面特性的调整方法，其特征在于，对金属箔照射微量的激光，测量金属箔所吸收的热量，根据金属箔所吸收的热量与表面粗糙度的相关性来调整金属箔的表面粗糙度。
3.如权利要求1或2所述的金属箔的表面特性的调整方法，其特征在于，金属箔为铜箔。
4.如权利要求1或2所述的金属箔的表面特性的调整方法，其特征在于，金属箔的激光照射面具备镀敷层。
5.如权利要求3所述的金属箔的表面特性的调整方法，其特征在于，金属箔的激光照射面具备镀敷层。
6.如权利要求1～5的任意一项所述的金属箔的表面特性的调整方法中采用的热量测量装置，其特征在于，具备：内面具有光反射面的激光导入管、用于在该激光导入管的底部设置用于测量热量的金属箔的装置、以及与该金属箔的背面密合而测量热量的传感器。
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