CN1282203A - 印刷线路板处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理印刷线路板的方法,为形成一个孔,用于把印刷线路板(1)的绝缘层(10)的上部导体层(11)和绝缘层(10)的下部导体层(12)电连接入绝缘层(10),以便把下部导体层(12)暴露给孔底(13),包括在下部导体层(12)和绝缘层(10)之间形成处理层(14),在激光处理期间,处理层发射与处理激光不同波长的电磁波。测量从印刷线路板(1)的处理层(4)发射的信号的变化,确定绝缘层(10)的剩余状态。

Description

印刷线路板处理方法
本发明涉及印刷线路板的处理方法，特别涉及在多层布线板内用于通孔处理的处理方法。
通过激光处理，在绝缘层内形成一个孔(通孔)，用于电连接印刷线路板的绝缘层的上下部的导体层，以便把下部导体层暴露在孔底，该孔必须只形成在绝缘层内，而绝缘层的剩余物不能留在下部导体层上。
未审查日本专利公开10-322034公开了一种方法，其改变材料的颜色或把紫外光或电子束发射的光照到绝缘层并与绝缘层混合，在孔处理和化学蚀刻之后，紫外光或电子束被照到孔底，并从孔底部表面的光发射面积判断孔处理情况。然而，在这种情况中，在激光处理期间，不能够检测孔底是否到达下部导体层。
另一方面，日本专利JP-A-10-85976公开了一种利用绝缘层和下部导体层之间的反射率差测量激光的激光强度的反射。从而检测孔底到达下部导体层。在这种情况中，在激光处理期间，可以检测孔底到达下部导体层，所以，根据检测结果控制处理激光，因此，适当的孔只形成在绝缘层内。因为下部导体层的反射率和热传导率很高，因此下部导体层的表面上的树脂的温度没有升高，所以它也公开了额外施加激光，用于除去在下部导体层的表面上的树脂的剩余物。
然而，因为激光的反射有很强的方向性，所以限制了激光反射的检测方向，此外，孔底表面的粗糙度和倾斜影响了反射的激光的检测方向，以及绝缘层的上部导体层和下部导体层使用相同的材料，所以完成准确性检查是很困难的。
因此，本发明的目的是提供一种印刷线路板的处理方法，其能够精确地和容易地检测在绝缘层上钻的孔。
为此目的，按照本发明，提供一种印刷线路板的处理方法，其中，为了产生一个孔，用于把印刷线路板的绝缘层的上部导体层和绝缘层的下部导体层电连接入绝缘层，以便把下部导体层暴露给孔底，当使用激光在印刷线路板的绝缘层内形成孔时，包括位于下部导体层和绝缘层之间的处理层，在激光处理期间，发射与激光处理不同波长的电磁波，测量从印刷线路板的处理层发射的信号的变化，确定绝缘层的剩余状态。由于激光处理，使用放置在下部导体层和绝缘层之间的处理层发射的电磁波而不是激光的反射，所以，可以精确地检测到在绝缘层上钻的孔。
作为处理层，印刷线路板最好包括由下部导体层的氧化表面提供的处理层，通过激光处理，由导电材料提供的处理层用于在下部导体层的表面上发射电磁波，通过激光处理，由树脂提供了处理层，其包括一个成分，该成分在下部导体层的表面上发射很强的电磁波。
检查光源可以应用到该孔，同时，在激光处理期间，检测处理层发射电磁波的信号变化，测量下部导体层的激光反射强度或处理层发射的光，以确定绝缘层的剩余状态。
印刷线路板包括树脂，作为绝缘层用于屏蔽处理层发射的电磁波。
为在下部导体层确定剩余树脂的厚度，在激光处理期间，可以测量处理层发射的电磁波的峰值强度，测量的峰值强度与预置的参考值比较，因此，在下部导体层检测到剩余树脂厚度；下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，处理层发射的电磁波的峰值强度超过预置上限参考值，那么，减少峰值强度，并使其落在预置下限参考值之下；当测量处理层发射电磁波时，同时测量处理激光的反射，下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，激光强度的反射等于或大于激光反射的参考值，电磁波强度等于或小于发射强度参考值；下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，在激光照射结束之前，衰减处理层发射电磁波的波形，并检测到峰值；或通过测量处理层发射电磁波的强度，检测下部导体层的剩余树脂厚度，为每一个孔计算发射强度的积分值，并把积分值与预置参考值进行比较。然而，本发明不局限于这些方法。
在激光处理期间，测量处理层发射的电磁波的波长范围最好是在500纳米至2000纳米；然而，可以采用任何其它波段，取决于处理层发射的电磁波。
此外，设置处理层的厚度最好等于或小于树脂的厚度，该树脂可以由下一处理步骤的化学蚀刻除去，当测量处理层发射电磁波信号时，停止激光处理。
在激光处理期间，处理层发射电磁波的发射强度最好是绝缘层发射电磁波的发射强度的两倍或更大。在这种情况中，特殊波长的发射强度比绝缘层发射电磁波的特殊波长的发射强度大两倍或更大。
在激光处理期间，可以在波长上测量电磁波，提供了处理层发射电磁波的最大强度，并在波长上测量到处理层发射电磁波的强度小，而绝缘层发射电磁波的强度大，绝缘层的剩余状态可以根据两个波长的电磁波强度确定，或在多个波长上测量处理层发射的电磁波，绝缘层的剩余状态可以根据波长上的峰值强度比测量。
因此，为检测多个波长的电磁波，在激光处理期间，发射的电磁波由分光镜分离，使用两个或多个检测器检测后分离的电磁波。
在激光处理期间，如果分光镜被放置在透镜之间，用于把处理激光聚光到处理位置和印刷线路板，由分光镜把发射的电磁波提取到激光光轴的外部，并被引入检测器，就可以检测电磁波而不受透镜材料的影响。
这时，如果使用光传感器阵列作为检测器，或聚光镜被放置在分光镜和检测器之间，当激光光束扫描时，就可获得非常好的结果。
为使用激光处理在绝缘层内形成一个孔，测量印刷线路板处理层发射信号中的变化，以确定绝缘层的剩余状态，当绝缘层的剩余厚度大于设定值时，可以使用附加的激光脉冲。
图1是本发明实施例的处理状态的剖面图。
图2是本发明实施例的处理装置的示意图；
图3是本发明另一个实施例的处理状态的剖面图；
图4是测定操作的示意图；
图5是另一个测定操作的示意图；
图6是另一个测定操作的示意图；
图7A到7C是另一个测定操作的示意图；图7A是激光的第一次发射的示意图；图7B是激光的第二次发射的示意图；图7C是激光的第三次发射的示意图；
图8A到8D是另一个测定操作的示意图；图8A是激光的第一次发射的示意图；图8B是激光的第二次发射的示意图；图8C是激光的第三次发射的示意图；图8D按照累计的积分值的测定操作的示意图；
图9A到9C描述了另一个例子的操作；图9A是绝缘层的发射强度波长特性图；图9B是孔到达处理层时的绝缘层的发射强度波长特性图；图9C是处理层的发射强度波长特性图；
图10描述另一个例子操作的发射强度波长特性图；
图11是另一个例子的示意图；
图12是另一个例子的示意图；
图13是图12中的另一个例子的示意图；
图14是图12中的另一个例子的示意图；
图15是激光处理的操作流程示意图；
现在参考显示本发明实施例的附图。在本发明中，为了在绝缘层10中形成通孔，用于把印刷线路板1的绝缘层10的上部导体层11和绝缘层10的下部导体层12电连接为在绝缘层10中导电，以便把下部导体层12暴露给孔底，当使用激光处理在绝缘层10内形成孔13时，印刷线路板1包括放置在下部导体层12和绝缘层10之间的处理层14，在激光处理期间，处理层发射与激光波长不同波长的电磁波，测量印刷线路板1的处理层发射信号的变化，确定绝缘层10的剩余状态。图2显示了激光处理装置的一个例子。掩膜21由激光投影在印刷线路板1上，从而形成孔。使用电流测定镜，所以激光可以扫描以加速处理，也可以使用X-Y平板23进行移动。在图中，24表示f-θ镜。
为处理孔13，用于系统中的印刷线路板1的层间传导，通过激光照射的除去处理，孔13形成在绝缘层内，当孔13的孔底到达下部导体层12的表面时，停止激光处理。然而，使用二氧化碳激光器处理，下部导体层12的热传导率很高，因此，下部导体层表面上的树脂温度没有升高，所以树脂留在下部导体层的表面上。因此，六在下部导体层的树脂由另外加一个激光脉冲除去或在下一步使用除去步骤(化学蚀刻)。在化学蚀刻中，除去量的变化取决于时间、处理液体的浓度等。在这时，如果处理时间很长或液体的浓度很高，孔13的内壁上的树脂也被除去，影响了孔13的形状，并在以后为上部导体层11和下部导体层12提供传导的电镀步骤中发生故障，在激光处理期间，必须控制剩在下部导体层上的树脂的厚度。
因此，剩余树脂厚度由监视激光处理状态所控制。在本发明中，所用的印刷线路板1形成有处理层14(面对绝缘层10)，其放置在下部导体层12的表面上，用于发射不同于激光处理波长的强电磁波。上部导体层11不是必需的。
处理层14对处理激光具有高吸收率，例如，二氧化碳激光，并容易进行激光处理，它的热容量、热导率和热扩散率是很小的。如果孔处理激光是二氧化碳激光，当绝缘层10的环氧树脂很薄时，就存在电磁波的强度，因此，如果所用的处理层14具有很强的电磁波发射强度，在绝缘层10完成激光孔处理，测量处理层，并检测到信号的变化，可以掌握孔底的状态。
在这时，处理层14表面等方向地发射电磁波，因此，孔底的状态不会影响电磁波的发射(例如，倾斜、表面粗糙度等)，只有来自处理层的信号可以在孔底检测到。因此，就可能进行稳定的测定。
这个测定可以由测量以前好产品处理孔的信号变化完成，并把信号的变化与在处理中测到的信号变化进行比较。检测器27用于测量发射的电磁波强度，检测器的相应度等于或大于所用处理激光的脉冲宽度或输出波形，因此，可以进行联机检查。
如果所测量的电磁波是在紫外光到可见光范围内，可以使用微通道板光电倍增器作为检测器27；如果所测量的电磁波是在190纳米到1100纳米的波长范围内，可以使用硅光电二极管作为检测器27；如果所测量的电磁波是在700纳米到2600纳米的波长范围内，可以使用InGaAs光电二极管作为检测器27；如果所测量的电磁波是在红外范围内，除了上面提到的器件外，可以使用PbSe光电导管、InAs光伏管、InSb光伏管、MCT光电导管作为检测器27。检测器27正好放置在处理孔的上面，其中，孔底没有隐藏在检测器27位置的孔壁面上。然而，把检测器27正好放置在处理孔的上面，就是说，放在处理激光的光轴上，那么，阻挡了处理激光，减小了处理能量，因此，安装了光束分离器或针孔镜28用于从激光光轴提取发射的电磁波。特别地，在扫描系统中使用电流测定镜，通过轴向地用激光光轴检测，检查每一个孔而没有降低处理速度是可能的。如图1所示，检测器27放置在光束L的光轴的边上。
可以在印刷线路板1使用各种材料作为处理层14；所提供的处理层最好是下部导体层12的氧化表面(黑氧化物)。如果下部导体层12是铜，铜表面可以浸渍在NaOH溶液中作氧化处理。当激光处理到达氧化处理层的处理层14时，处理层吸收激光并被加热。在这时，同样化对二氧化碳激光具有高的吸收率，由于热产生的电磁波的发射强度是很强的，所以检测到的信号变化增加了，所以具有高精度的检查是可能的。在激光处理期间，当检测器27用于测量时，根据电磁波的波长选择适当的检测器。这个主题将在后面讨论。
在激光处理期间，如果电磁波的强度变化和剩余在下部导体层上的树脂的厚度之间的关系是预先确定的，可以发现提供好产品的信号，通过比较信号变化，同时检查处理是可能的。如果处理层14时黑氧化物，也希望提供绝缘层10和下部导体层12的粘附力，因为铜表面在黑氧化处理中形成粗糙表面。
可以使用传导材料作为处理层14，用于发射电磁波，例如，下部导体层12上的碳。通过真空蒸发、真空溅射加热碳材料形成处理层14(碳层)。在这种情况中，当激光处理到达作为孔底的处理层14时，碳层的处理层14对二氧化碳激光具有高吸收率，由于加热，电磁波的发射强度是很强的，所以增加了所检测的信号的变化，高精度的检查是可以实现的。
此外，由树脂层提供了处理层14，其包括一个成分，通过激光处理，该成分在绝缘层10和下部导体层12之间发射很强的电磁波。例如，在印刷线路板1内形成有预定的绝缘层10，在碳粉与环氧树脂混合之后，涂敷到下部导体层12上，以形成处理层14，当激光到达作为孔底的处理层14时，检测到的信号变化增加了，进行高精度检查是可能的，当碳吸收激光并被加热时，碳所产生的电磁波的发射强度是很大的。在这种情况中，处理层可以是普通的绝缘材料，因此，不会发生粘着失败。
如图3所示，在测量处理层14发射电磁波的信号变化同时，检查光源30可以应用到孔13，下部导体层的激光反射强度或处理层14发射的光也可以用检测器27测量。在激光处理期间，通过使用检查光源30，主动地检测处理层14的信号，而不是只检测处理层14产生的信号，提高了检查精度。在这时，处理层14发射电磁波用的检测器不需要与测量检查光源30的激光反射的检测器相同。使用紫外线辐照产生荧光的处理层作为处理层14，紫外光可以作为检查光源30并可以测量荧光强度。
如果绝缘层10是由混合有能够屏蔽处理层14发射的电磁波的材料的树脂所形成的，除去绝缘层并暴露处理层14，信号变化增加，所以，绝缘层的除去状态可以很精确地掌握，并且，进行高精度检查是可能的。
为检测处理层14发射电磁波的可见光的发射，碳黑(例如，铁、锰、铬、钴、镍或磁粉)可以混入绝缘层10的环氧树脂内。如果绝缘层剩余在下部导体层，由于激光通过绝缘层10和到达处理层14，即使处理层反射了电磁波，混入碳黑的绝缘层10也可以屏蔽电磁波。因此，很明显，剩余的树脂留在下部导体层。
如图4所示，根据处理层14发射电磁波的信号变化，确定下部导体层上的绝缘层10的剩余状态，在激光处理期间，可以测量处理层14发射电磁波的峰值强度，测量的峰值强度与预置参考值进行比较。在激光处理期间，在下部导体层上剩余的树脂厚度越薄，输入到处理层14的能量越大，发射的电磁波的变化越大。因为测量了处理层14发射的电磁波的峰值强度，所以，由简单的比较电路执行测定处理，简化了检查流程，缩短了处理时间。
现在假定，绝缘层10的环氧树脂的厚度是60微米，使用铜表面黑氧化物提供的处理层作为处理层14，处理的孔直径是φ100微米，当下部导体层上剩余的树脂厚度是4微米或更多，信号强度变化很小，在波形上测量的峰值很小。然而，如果测量的峰值强度是参考值或大于参考值，下部导体层上的剩余树脂厚度大约是1微米或小于1微米。因此，当下部导体层上的剩余树脂厚度等于或小于预定的树脂厚度时，预定树脂厚度可在下一步骤由化学蚀刻除去，事先测量信号强度峰值，并与该值进行比较，因此，检测到剩余树脂厚度。上面提到的参考值的改变取决于所处理的材料、激光处理条件等，因此，必须在每一个条件中设置参考值。
如图5所示，根据下属事实确定下部导体层上的剩余树脂厚度等于或小于允许的厚度，即，在激光处理期间，发射的电磁波的峰值强度超过预定的上限参考值，那么，减小峰值强度，并落在预定的下限参考值的下面。
这个主题将被讨论。在激光处理期间，在下部导体层上剩余的树脂厚度越薄，输入到处理层的能量越大，发射的电磁波的变化越大。当处理进行到下一步时，产生电磁波的处理层14由激光处理分解并除去，所测量的信号减小。在此，如果激光处理能量太小不能由一次激光发射形成到孔底的孔，应用激光两次或多次进行处理。在这时，测量的电磁波的强度每一次发射都变化。但信号峰值强度的变化是比较小的。因此，如果测定仅由信号峰值强度的电平确定，很难保持检查精度。然后，下部导体层上的剩余树脂由下面事实确定，信号峰值强度超过上限参考值，那么，使其落在下限参考值之下。
信号峰值超过上限参考值，其表明孔底到达处理层14。然后，减小信号峰值，其表明足够的激光能量被输入到产生电磁波的处理层14。因此，检测下部导体层上的剩余树脂厚度等于或小于预定的树脂厚度，预定树脂厚度可在下一步骤由化学蚀刻除去。
现在假定，绝缘层10的环氧树脂的厚度是60微米，使用铜表面黑氧化物提供的处理层作为处理层14，激光处理能量是1．7mJ／p，处理的孔直径是φ100微米，由激光处理的一次发射不能把孔形成到下部导体层，信号变化很小，在波形上没有测量到峰值。当孔处理在附加的激光发射上到达孔底时，信号强度峰值增加，然后，减小峰值并没有测量。以好孔的峰值设置上限和下限参考值。当进行附加激光发射时，从峰值强度的最大值确定上限参考值，在测量上限参考值之后，从峰值强度的最小值确定下限参考值。在激光处理期间，该值与测量峰值进行比较，因此，在下部导体层上检测剩余树脂厚度是可能的。上面提到的参考值的变化取决于所处理的材料，激光处理条件等。因此，根据条件设置参考值。
如图6所示，在测量处理层14发射电磁波的同时也测量激光的反射，测定根据如下事实，激光强度的反射等于或大于激光反射的参考值。在下部导体层上剩余的树脂厚度越薄，输入到处理层的能量越大，处理层14发射的电磁波的强度越大。当处理进行到下一步时，处理层14由激光处理分解并除去，所测量的信号减小。在这时，如果使用上限参考值进行测定，如果因为噪声超过了上限参考值，测量信号峰值强度是可能的。因此，不管处理激光的反射强度是否超过了激光的反射，反射被加到测定条件，代替信号强度是否超过上限参考值。预先测量了在好孔中的激光反射峰值强度的变化和处理层发射信号波形的峰值中的变化，并且，上面提到的参考值是根据测量结果设置的。
此外，根据如下事实测定，在激光处理期间，测量处理层14发射的电磁波，在激光照射结束之前，衰减处理层发射电磁波的波形，并检测到峰值。如图7A到7C所示，信号波形被检测，并且下部导体层上的剩余树脂状态根据形状检测。在激光处理期间，在下部导体层上剩余的树脂厚度越薄，输入到处理层14的能量越大，发射的电磁波的强度越大。当处理进行到下一步时，产生电磁波的处理层14由激光处理分解并除去，所测量的信号减小。在此，在激光照射结束之前，衰减处理层发射电磁波的波形，并检测到峰值，处理层14足够热，在下部导体层上的最大剩余树脂大约是1微米。如果下部导体层上的剩余树脂状态由信号的波形确定，当在波形上检测到一个峰值时，停止激光照射，提供了一个稳定的最佳孔形状，而没有输入额外的处理能量。
例如，现在假定，绝缘层10的环氧树脂的厚度是60微米，使用铜表面黑氧化物提供的处理层作为处理层14，激光处理能量是1．7mJ／p，脉冲宽度是30微秒，处理的孔直径是φ100微米，第一次激光处理不能把孔形成到下部导体层(第一次发射，图7A)，在第二次发射(图7B)，孔到达处理层14，因为树脂剩余在下部导体层，暴露的孔底直径很小，所以不能提供适当的孔形状。在激光的第三次发射(图7C)，在激光照射期间观察峰值，下部导体层上剩余的最大树脂厚度大约1微米；提供了好的处理孔。因为测定是通过信号的波形进行的，所以，为进行测定不需要使用预置参考值。
如图8A到8D所示，在激光处理期间，通过测量处理层14发射电磁波的强度进行测定，对每一个孔计算发射强度的积分值，检查积分值是否到达预置参考值。图8A显示了第一次发射时发射强度的时间变化，图8B显示了第二次发射时发射强度的时间变化，图8C显示了第三次发射时发射强度的时间变化。如图8D所示，波形(图中的阴影线部分)作为发射强度积分，通过第一次发射开始，为每一个孔累计发射强度的积分值进行测定，并检查累计的积分值是否到达预置参考值。
如果孔底直径相同，处理层发射电磁波的量是常数。另一方面，多次发射形成一个孔，在测量中，发射强度随不同的孔和不同的发射变化。因此，与通过一次发射由信号的峰值确定下部导体层上的剩余树脂相比较，如果通过在波形上进行积分操作检测下部导体层上的剩余树脂厚度，并与前面计算的好产品的积分参考值的结果进行比较，这样，提高了检查精度的可靠性。当然，上面提到的参考值的变化取决于所处理的材料，激光处理条件等。因此，根据条件设置参考值。
顺便说一下，为测量处理层14发射的电磁波，所测量的电磁波的波长范围最好在500纳米到2000纳米之间。特别地，如果由下部导体层的氧化铜(黑氧化物)提供处理层，由二氧化碳激光处理的处理层发射的电磁波的发射强度将在500纳米到2000纳米的波长范围内变得很高。就可能通过滤波器除去外部噪声，所以，检测器27只检测上面提到的波长范围；提高了检测剩余树脂的精度。
使用传导材料作为处理层14，通过激光处理在下部导体层12的表面上发射电磁波，或由树脂提供了处理层14，其包括一个成分，通过激光处理该成分在下部导体层12的表面上发射很强的电磁波，如果使用铜硫化物而不是上面提到的碳，也可以发射波长范围在500纳米到2000纳米的近红外光，所以，通过只在该波长范围内测量电磁波，获得了高精度的测定。
处理层14的厚度最好设置为等于或小于树脂的厚度，该树脂在激光处理的下一步骤中由化学蚀刻除去。特别地，通过激光处理，使用含有能够发射强电磁波材料的树脂作为发射电磁波的处理层14，如果进行激光孔处理，除非到达下部导体层上的处理层14，否则不能测到发射强度的变化。当处理进到下一步，开始处理处理层14，测量到发射强度中的变化。因此，如果测量到发射强度中的变化，这意味着除去了绝缘层10，只有处理层14留在下部导体层上。下部导体层上剩余的处理层的树脂由下一步骤的化学蚀刻除去。如果处理层的厚度等于或小于树脂的厚度，该树脂由化学蚀刻除去，通过激光处理检测到处理层14的信号，确定下部导体层上的剩余树脂厚度就是在下一步骤除去的树脂的厚度是可能的。因此，设置处理层14的厚度等于或小于由化学蚀刻除去的树脂的厚度，因此，不需要事先保持处理层的信号强度和剩余在下部导体层上的绝缘层10的厚度之间的相关纪录，所以，高精度控制下部导体层上剩余的树脂是可能的。
如果处理层是传导材料，除非在下一步骤中导体电镀有粘着问题，否则不需要除去该传导材料。然而，如果处理层使用氧化的下部导体层(铜)，则由化学蚀刻除去处理层。
下一步，在激光处理期间，如果绝缘层10也发射很强的电磁波，因为绝缘层10由合成材料形成，例如，玻璃纤维基材料，可以采取下面的对策：
使用发射电磁波强度大于绝缘层发射电磁波强度两倍或更大的材料作为处理层14。作为这样的处理层14，可以使用氧化处理层(CuO)、碳层、金属粉(铜、铁)。发射强度可以是测定所用波长的电磁波的强度的两倍或更大，但不需要在整个波长范围是测定电磁波的两倍或更大。
如果发射的电磁波不同于波长分布，尽管在一个波长上的电磁波的强度不是两倍或更大，通过测量多个波长进行下面的测定。如果绝缘层10发射电磁波的发射强度是图9A所示的波长分布，激光处理到达处理层14，处理层14的发射强度是图9B所示的波长分布，测定是由图中的两个波长λ1和λ2进行的。当两个波长λ1和λ2的发射强度都大，可以确定绝缘层的激光处理已经完成；如图9C所示，当波长λ1的发射强度小，波长λ2的发射强度大，可以确定处理层14的激光处理已经完成。在这种情况中，最好先测量波长λ1的发射强度，并当波长λ1的发射强度减小时，测量波长λ2的发射强度，从波长λ2的发射强度峰值或级数进行测定。在这种情况中，如果绝缘层10发射电磁波的波长λ2的发射强度高于处理层14发射电磁波的波长λ2的发射强度，测定是没有问题的。
如图10所示，进行了多个波长的测量(图中所示的例子是λ1、λ2和λ3)，电磁波是绝缘层10发射的电磁波或处理层14发射的电磁波可以由在波长上发射的电磁波强度比确定。在图中所示的例子中，如果在三个波长λ1、λ2和λ3上的发射强度基本相同，可以确定该电磁波是绝缘层10发射的电磁波，如果λ1上的发射强度＜λ2上的发射强度＜λ3上的发射强度，可以确定该电磁波是处理层14发射的电磁波。
因此，在激光处理期间，即使也从绝缘层10发射电磁波，在测定中，绝缘层10发射的电磁波也可以从处理层14的电磁波中区别出来，除非在波长分布的两个点上绝缘层10发射的电磁波和处理层14发射的电磁波的发射强度相同。
如果必须测量多个波长，具有不同敏感波长的多个波长检测器27被放置在分光镜29的后面，例如图11所示的棱镜或衍射光栅。如果引入每一个检测器27的电磁波没有通过分光镜29，在每一个波长上的检测强度可以大于该数值。
图12显示了另一个例子。与处理激光同轴的检测器27测量电磁波，分光镜31被放置在透镜24和印刷线路板1之间，被测量的电磁波由分光镜31反射到检测器27。
通常，使用锌作为红外光聚光镜24，也可以用锗。因为锗透镜的光学特性，由锗构成的聚光镜24不允许小于2微米的近红外光、可见光和紫外光通过，因此，不能够通过聚光镜24监控电磁波。这意味着如果分光镜31被放置在激光产生器和聚光镜24之间，用于把电磁波引入检测器27，则电磁波不能够被监控。然而，如上所述，在电磁波通过透镜24之前，印刷线路板1发射的电磁波被提取到激光轴的外部，因此，可以测量电磁波而没有受到透镜24所用材料的影响。
这时，如图13所示，如果排列像矩阵的光传感器阵列被用作为检测器27，当电流测定镜22扫描处理位置时，在所有处理区域测量电磁波，尽管在电磁波通过透镜24之前，它被移到轴的外部。
当然，如图14所示，聚光镜32被放置在分光镜31和检测器27之间，由聚光镜32减少的形成图像被引入检测器27，因此，如果完成的扫描和处理是与上述类似的方式进行，则也可以在所有处理区域测量电磁波。
图15显示了一个流程图，其使用上述的测定控制激光处理。在激光处理中，绝缘层10和处理层14产生的电磁波(光发射信号)被检测到，如果激光处理没有到达处理层，应用附加的激光脉冲。当操作重复时，减小了绝缘层10的厚度，如果绝缘层10的剩余厚度等于或小于设置值(如果包含处理层14的厚度等于或小于可由化学蚀刻除去的厚度，处理层14也被除去)，开始处理另一个孔。在该区域完成所有孔的处理之后，移动处理台到另一个区域。在所有区域完成处理所有孔之后，移动装有工件的处理台，并取出工件(印刷线路板)。
因为直到绝缘层10的剩余厚度变为足够薄才执行处理，所以排除了失败的可能。
如上所述，在本发明中，在绝缘层中形成一个孔，用于电连接印刷线路板的绝缘层的上部导体层和绝缘层的下部导体层，以便把下部导体层暴露在孔底，当使用激光在印刷线路板的绝缘层内形成孔时，包括位于下部导体层和绝缘层之间的处理层，在激光处理期间，发射与激光处理不同波长的电磁波，测量从印刷线路板的处理层发射的信号的变化，确定绝缘层的剩余状态。由于激光处理，使用放置在下部导体层和绝缘层之间的处理层发射的电磁波而不是激光的反射，所以，可以精确地检测到在绝缘层上钻的孔。特别地，孔底等方向地发射电磁波，因此，电磁波检测方向的限制是很少的。孔底的倾斜、表面粗糙度不会引起发射状态和发射强度的变化。此外，上下部导体层使用相同的材料，上部导体层也没有影响测定。
作为处理层，印刷线路板包括对下部导体层氧化处理的处理层。因为激光吸收率很高，所以提供了很强的信号和提高了可靠性，此外，提供了绝缘层和下部导体层之间的粘附力。
印刷线路板可以包括产到材料提供的处理层，用于在下部导体层上发射电磁波。也在这种情况中，因为激光吸收率很高，所以提供了很强的信号和提高了可靠性，此外，如果剩下处理层，则提供了连续的可靠性。
当印刷线路板包括树脂提供的处理层，该树脂包括一个成分，通过激光处理该成分在下部导体层的表面上发射很强的电磁波，树脂材料的限制很少，所以提供了绝缘层和处理层之间的粘附力。
检查光源可以应用到该孔，同时，在激光处理期间，检测处理层发射电磁波的信号变化，测量孔底的激光反射强度或处理层发射的光，以确定绝缘层的剩余状态，进一步提高了检查的可靠性。
如果印刷线路板包括树脂，用于屏蔽处理层发射的电磁波作为绝缘层，也提高了检查的可靠性。
为在下部导体层确定剩余树脂的厚度，在激光处理期间，如果测量处理层发射的电磁波的峰值强度，测量的峰值强度与预置的参考值比较，因此，在下部导体层检测到剩余树脂厚度，使得检查和测定很容易。
如果下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，即，处理层发射的电磁波的峰值强度超过预置上限参考值，则减少峰值强度，并使其落在预置下限参考值之下，那么改善了检查的可靠性。
此外，当测量处理层发射电磁波时，同时测量处理激光的反射，下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，激光强度的反射等于或大于激光反射的参考值，电磁波强度等于或小于发射强度参考值，也提供了高可靠性。
下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，在激光照射结束之前，衰减处理层发射电磁波的波形，并检测到峰值，或通过测量处理层发射电磁波的强度，检测下部导体层的剩余树脂厚度，为每一个孔计算发射强度的积分值，并把积分值与预置参考值进行比较，也提供了高可靠性。
在激光处理期间，测量处理层发射的电磁波的波长范围是在500纳米至2000纳米，因此，减少了噪声并提供了可靠性。
最好设置处理层的厚度等于或小于树脂的厚度，该树脂可以由下一处理步骤的化学蚀刻除去，当测量处理层发射电磁波信号时，停止激光处理。提供了高可靠性，此外，不需要事先保持处理层的信号强度和剩余在下部导体层上的树脂的厚度之间的相关纪录。
作为处理层，在绝缘层的激光处理期间，处理层发射电磁波的发射强度是绝缘层发射电磁波的发射强度的两倍或更大，因此，在激光处理期间，本发明使用的绝缘层是由合成材料形成的，电磁波也从绝缘层发射。
如果特殊波长上的发射强度是绝缘层发射电磁波的特殊波长的两倍或更大，当然，也可以通过检测特殊波长而实现本发明。
在激光处理期间，可以在波长上测量电磁波，提供了处理层发射电磁波的最大强度，并在波长上测量到处理层发射电磁波的强度小，而绝缘层发射电磁波的强度大，绝缘层的剩余状态可以根据两个波长的电磁波强度确定，或在多个波长上测量处理层发射的电磁波，绝缘层的剩余状态可以根据波长上的峰值强度比测量。在这种情况中，在激光处理期间，如果处理层发射电磁波的最大强度与绝缘层发射电磁波的波长区域重叠，在测定中，绝缘层发射的电磁波可以从处理层发射的电磁波中区别开来。
因此，为检测多个波长的电磁波，在激光处理期间，发射的电磁波由分光镜分离，使用两个或多个检测器检测后分离的电磁波，可以放大每一个波长的检测强度，以提高检查精度。
在激光处理期间，如果分光镜被放置在透镜和印刷线路板之间，由分光镜把发射的电磁波提取到激光光轴的外部，并被引入检测器，当聚光镜不允许电磁波通过时，就可以检测电磁波而不受影响。
这时，如果使用光传感器阵列作为检测器，或聚光镜被放置在分光镜和检测器之间，当被检测的电磁波没有通过透镜，如果激光光束扫描，可以检测到每一个位置上的电磁波。
此外，为使用激光处理在绝缘层内形成一个孔，测量印刷线路板处理层发射信号中的变化，以确定绝缘层的剩余状态，当绝缘层的剩余厚度大于设定植时，如果使用附加的激光脉冲，激光处理可以自动执行，直到绝缘层的剩余厚度变为足够薄，所以排除了失败。

Claims (25)

1．一种处理印刷线路板的方法，其中，印刷线路板有一个孔，用于在绝缘层中把印刷线路板的绝缘层的上部导体层和绝缘层的下部导体层电连接，以便把下部导体层暴露给孔底，包括步骤：
在下部导体层和绝缘层之间形成处理层，在激光处理期间，处理层发射与处理激光不同波长的电磁波；
当使用激光处理在绝缘层内形成孔时，测量从印刷线路板的处理层发射的信号的变化，确定绝缘层的剩余状态。
2．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于通过氧化下部导体层的表面，提供了处理层。
3．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于，通过把用于由激光处理而发射电磁波的导电材料置于下部导体层的表面上而提供该处理层。
4．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于，通过把树脂置于下部导体层的表面上而提供该处理层，该树脂包括一种成分，该成分由激光处理而发射具有预定强度的电磁波。
5．按权利要求1到4任何之一所述的处理方法，其特征在于还包括步骤：
应用检查光源到该孔，在激光处理期间，检测处理层发射电磁波的信号变化；
同时测量下部导体层的反射光强度或处理层发射的光之一，以确定绝缘层的剩余状态。
6．按权利要求1到5任何之一所述的处理方法，其特征在于绝缘层由树脂构成，用于屏蔽处理层发射的电磁波。
7．按权利要求1到5任何之一所述的处理方法，其特征在于还包括步骤：
在激光处理期间，测量处理层发射的电磁波的峰值强度；
测量的峰值强度与预置的参考值比较，确定下部导体层上剩余树脂厚度。
8．按权利要求1到5任何之一所述的处理方法，其特征在于还包括：
在激光处理期间，测量处理层发射的电磁波峰值强度，在测量的峰值强度超过预置上限参考值后，把电磁波的峰值强度减小到预置下限参考值之下，以检测下部导体层上的剩余树脂厚度。
9．按权利要求1到5任何之一所述的处理方法，其特征在于还包括：
在激光处理期间，当测量处理层发射电磁波时，同时测量激光的反射；
下部导体层的剩余树脂厚度可以根据如下事实检测，即，激光强度的反射等于或大于激光反射的参考值，以及电磁波强度等于或小于发射强度参考值。
10．按权利要求1到5任何之一所述的处理方法，其特征在于还包括：
在激光处理期间，测量处理层发射的电磁波；以及，
在激光照射结束之前，衰减信号波形，并检测到一个峰值，以检测下部导体上的剩余树脂厚度。
11．按权利要求1到5任何之一所述的处理方法，其特征在于还包括步骤：
在激光处理期间，测量处理层发射电磁波的强度；
对每一个孔计算发射强度的积分值；
把积分值与预置参考值进行比较，检测下部导体上剩余树脂厚度。
12．按权利要求2到4所述的处理方法，其特征在于在激光处理期间，测量处理层发射的电磁波的波长范围是在500纳米至2000纳米。
13．按权利要求4所述的处理方法，其特征在于设置处理层的厚度等于或小于树脂的厚度，该树脂可以由下一处理步骤的化学蚀刻除去，当测量处理层发射电磁波信号时，停止激光处理。
14．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于在激光处理期间，处理层发射电磁波的发射强度是绝缘层发射电磁波的发射强度的两倍或更大。
15．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于在激光处理期间，处理层的特殊波长的发射强度是绝缘层发射电磁波的特殊波长的发射强度的两倍或更大。
16．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于还包括：
在激光处理期间，在波长上测量电磁波，提供了处理层发射电磁波的最大强度；
在激光处理期间，在波长上测量到的处理层发射电磁波的强度是在第一个范围内，而绝缘层发射电磁波的强度是在大于第一范围的第二范围内；
绝缘层的剩余状态根据两个波长的电磁波强度确定。
17．按权利要求1所述的处理方法，其特征在于还包括：
在激光处理期间，在多个波长上测量处理层发射的电磁波，根据波长上的峰值强度的比率，检测绝缘层的剩余状态。
18．按权利要求16或17所述的处理方法，其特征在于在激光处理期间，发射的电磁波由分光镜分离，使用两个或多个检测器检测后分离的电磁波。
19．按权利要求1到13任何之一所述的处理方法，其特征在于在激光处理期间，分光镜被放置在透镜和印刷线路板之间，由分光镜把发射的电磁波提取到激光光轴的外部，并被引入检测器。
20．按权利要求19所述的处理方法，其特征在于光传感器阵列作为检测器。
21．按权利要求19所述的处理方法，其特征在于聚光镜被放置在分光镜和检测器之间。
22．一种使用激光在印刷线路板的绝缘层内形成孔的方法，包括步骤：
测量印刷线路板处理层发射电磁波变化；
根据变化确定绝缘层的剩余状态，如果绝缘层的剩余厚度大于设定植，使用附加的激光脉冲。
23．使用激光在印刷线路板的绝缘层内形成孔的方法，包括步骤：
测量印刷线路板处理层发射电磁波变化；
根据变化同时确定绝缘层的剩余状态；
根据绝缘层的剩余状态调整激光发射的次数；
确认在预定条件中的剩余状态完成了每一个孔的形成处理。
24．按权利要求23所述的方法，其特征在于如果绝缘层的剩余厚度大于预定厚度，尽管在预定激光发射的次数结束之后，附加的激光发射被施加到绝缘层，如果剩余厚度等于或小于预定厚度，尽管在预定激光发射的次数结束之前，停止激光发射。
25．按权利要求24所述的方法，其特征在于激光发射能量是可调节的。
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