JP2000202663A - レ―ザ穴あけ加工方法及び加工装置 - Google Patents
レ―ザ穴あけ加工方法及び加工装置Info
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- JP2000202663A JP2000202663A JP11001929A JP192999A JP2000202663A JP 2000202663 A JP2000202663 A JP 2000202663A JP 11001929 A JP11001929 A JP 11001929A JP 192999 A JP192999 A JP 192999A JP 2000202663 A JP2000202663 A JP 2000202663A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工すべき穴の数が増加しても、単位面積当
たりの加工時間は一定で済むようなレーザ穴あけ加工方
法を提供すること。 【解決手段】 ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１０からの
レーザビームを穴に比べて十分に大きなサイズを持つ線
状あるいは矩形状ビームに整形する。前記線状あるいは
矩形状ビームを母板２０における多層プリント配線基板
に照射して前記線状あるいは矩形状ビームの照射領域に
含まれる前記穴に対応する前記樹脂層に一括して穴あけ
を行い、しかも前記線状あるいは矩形状ビームにより前
記多層プリント配線基板の全域をスキャンすることによ
り、前記多層プリント配線基板全域に対する穴あけを行
う。
たりの加工時間は一定で済むようなレーザ穴あけ加工方
法を提供すること。 【解決手段】 ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１０からの
レーザビームを穴に比べて十分に大きなサイズを持つ線
状あるいは矩形状ビームに整形する。前記線状あるいは
矩形状ビームを母板２０における多層プリント配線基板
に照射して前記線状あるいは矩形状ビームの照射領域に
含まれる前記穴に対応する前記樹脂層に一括して穴あけ
を行い、しかも前記線状あるいは矩形状ビームにより前
記多層プリント配線基板の全域をスキャンすることによ
り、前記多層プリント配線基板全域に対する穴あけを行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光によりプ
リント配線基板のような樹脂層に穴あけ加工を行うレー
ザ穴あけ加工方法及び加工装置に関する。
リント配線基板のような樹脂層に穴あけ加工を行うレー
ザ穴あけ加工方法及び加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化、高密度実装化に伴
う、プリント配線基板の高密度化の要求に応えて、近
年、複数のプリント配線基板を積層した多層プリント配
線基板が登場してきた。このような多層プリント配線基
板は、ビルドアップ多層基板とも呼ばれ、上下に積層さ
れたプリント配線基板間で導電層（通常、銅パターン）
同士を電気的に接続する必要がある。このような接続
は、プリント配線基板の絶縁樹脂層（ポリイミド、エポ
キシ系樹脂等のポリマー）に、下層の導電層に達するバ
イアホールと呼ばれる穴を形成し、その穴の内部にメッ
キを施すことによって実現される。
う、プリント配線基板の高密度化の要求に応えて、近
年、複数のプリント配線基板を積層した多層プリント配
線基板が登場してきた。このような多層プリント配線基
板は、ビルドアップ多層基板とも呼ばれ、上下に積層さ
れたプリント配線基板間で導電層（通常、銅パターン）
同士を電気的に接続する必要がある。このような接続
は、プリント配線基板の絶縁樹脂層（ポリイミド、エポ
キシ系樹脂等のポリマー）に、下層の導電層に達するバ
イアホールと呼ばれる穴を形成し、その穴の内部にメッ
キを施すことによって実現される。
【０００３】このような穴あけ加工に、最近ではレーザ
光が利用されはじめている。レーザ光を利用した穴あけ
加工装置は、機械的な微細ドリルを用いる機械加工に比
べて加工速度や、穴の径の微細化に対応できる点で優れ
ている。レーザ光としては、レーザ発振器の価格、ラン
ニングコストが低いという点からＣＯ2 レーザやＹＡＧ
（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザが
一般に利用されている。
光が利用されはじめている。レーザ光を利用した穴あけ
加工装置は、機械的な微細ドリルを用いる機械加工に比
べて加工速度や、穴の径の微細化に対応できる点で優れ
ている。レーザ光としては、レーザ発振器の価格、ラン
ニングコストが低いという点からＣＯ2 レーザやＹＡＧ
（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザが
一般に利用されている。
【０００４】図４、図５を参照して、上記の穴あけ加工
について簡単に説明する。図４は、コンフォーマル基板
と呼ばれる多層プリント配線基板のうちの２層部分につ
いて示している。上層の絶縁樹脂層４１の上面には銅に
よる導電層（金属膜）４２が形成されており、絶縁樹脂
層４１の下面にはランドと呼ばれる導電層４４が銅によ
り形成されている。導電層４２には、エッチング等の手
法により多数の穴４２−１が形成されている。これらの
穴４２−１の位置は、導電層４４に対応している。
について簡単に説明する。図４は、コンフォーマル基板
と呼ばれる多層プリント配線基板のうちの２層部分につ
いて示している。上層の絶縁樹脂層４１の上面には銅に
よる導電層（金属膜）４２が形成されており、絶縁樹脂
層４１の下面にはランドと呼ばれる導電層４４が銅によ
り形成されている。導電層４２には、エッチング等の手
法により多数の穴４２−１が形成されている。これらの
穴４２−１の位置は、導電層４４に対応している。
【０００５】ところで、多層プリント配線基板の実装さ
れる電子機器が、例えば携帯電話機のように小型である
場合には、実装される多層プリント配線基板も一辺が数
ｃｍ程度のサイズの小型のものである。
れる電子機器が、例えば携帯電話機のように小型である
場合には、実装される多層プリント配線基板も一辺が数
ｃｍ程度のサイズの小型のものである。
【０００６】この場合、図５に示すように、一枚の母板
５０から、いわゆる多面取りにて多数の多層プリント配
線基板５１が製造される。各多層プリント配線基板５１
には、その表面に多数の穴が形成されているが、図示は
省略している。
５０から、いわゆる多面取りにて多数の多層プリント配
線基板５１が製造される。各多層プリント配線基板５１
には、その表面に多数の穴が形成されているが、図示は
省略している。
【０００７】レーザによる穴あけ加工は、１つの多層プ
リント配線基板５１を単位加工領域として、順に同じ穴
あけ加工を行う。すなわち、１つの多層プリント配線基
板５１に対する穴あけ加工が終了すると、次に加工され
るべき多層プリント配線基板がレーザ照射部の直下にく
るように母板５０全体の送り込みが行われる。
リント配線基板５１を単位加工領域として、順に同じ穴
あけ加工を行う。すなわち、１つの多層プリント配線基
板５１に対する穴あけ加工が終了すると、次に加工され
るべき多層プリント配線基板がレーザ照射部の直下にく
るように母板５０全体の送り込みが行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これまでの、レーザに
よる穴あけ加工では、レーザ発振器からのレーザビーム
を反射ミラー等を含む光学経路を経由させてＸ−Ｙスキ
ャナあるいはガルバノスキャナと呼ばれるスキャン光学
系に導き、このスキャン光学系によりレーザビームを振
らせてｆθレンズと呼ばれる加工レンズを通して多層プ
リント配線基板５１における各穴に１つずつ照射するこ
とにより樹脂層に穴あけを行う（例えば、特開平１０−
５８１７８号公報参照）。すなわち、多層プリント配線
基板５１における各穴の位置はあらかじめ決まっている
ので、これらの穴の位置情報に基づいてスキャン光学系
を制御することで穴あけが１個ずつ行われる。
よる穴あけ加工では、レーザ発振器からのレーザビーム
を反射ミラー等を含む光学経路を経由させてＸ−Ｙスキ
ャナあるいはガルバノスキャナと呼ばれるスキャン光学
系に導き、このスキャン光学系によりレーザビームを振
らせてｆθレンズと呼ばれる加工レンズを通して多層プ
リント配線基板５１における各穴に１つずつ照射するこ
とにより樹脂層に穴あけを行う（例えば、特開平１０−
５８１７８号公報参照）。すなわち、多層プリント配線
基板５１における各穴の位置はあらかじめ決まっている
ので、これらの穴の位置情報に基づいてスキャン光学系
を制御することで穴あけが１個ずつ行われる。
【０００９】しかしながら、上記の穴あけ加工では、Ｘ
−Ｙスキャナあるいはガルバノスキャナによるスキャン
光学系や高価なｆθレンズに加えて、実際には、加工さ
れるべき多層プリント配線基板５１をｆθレンズの直下
に精密に位置決めする必要があるために、画像処理を用
いた自動アライメント機構が必要となる。
−Ｙスキャナあるいはガルバノスキャナによるスキャン
光学系や高価なｆθレンズに加えて、実際には、加工さ
れるべき多層プリント配線基板５１をｆθレンズの直下
に精密に位置決めする必要があるために、画像処理を用
いた自動アライメント機構が必要となる。
【００１０】加えて、Ｘ−Ｙスキャナあるいはガルバノ
スキャナによるスキャン光学系を使用した１個ずつの穴
あけ加工では、一つの多層プリント配線基板５１におけ
る穴の数の増加に比例して母板５０全体に対する加工時
間が長くなる。
スキャナによるスキャン光学系を使用した１個ずつの穴
あけ加工では、一つの多層プリント配線基板５１におけ
る穴の数の増加に比例して母板５０全体に対する加工時
間が長くなる。
【００１１】そこで、本発明の課題は、加工すべき穴の
数が増加しても、単位面積当たりの加工時間は一定で済
むようなレーザ穴あけ加工方法を提供することにある。
数が増加しても、単位面積当たりの加工時間は一定で済
むようなレーザ穴あけ加工方法を提供することにある。
【００１２】本発明の他の課題は、上記の加工方法に適
したレーザ穴あけ加工装置を提供することにある。
したレーザ穴あけ加工装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂層の表面
に形成された金属膜にあらかじめ多数の穴が設けられて
いる樹脂基板における前記穴に対応する前記樹脂層にレ
ーザによる穴あけ加工を行う方法であり、ＴＥＡ ＣＯ
2 レーザ発振器からのレーザビームを前記穴に比べて十
分に大きなサイズを持つ線状あるいは矩形状ビームに整
形し、前記線状あるいは矩形状ビームを前記樹脂基板に
照射して前記線状あるいは矩形状ビームの照射領域に含
まれる前記穴に対応する前記樹脂層に一括して穴あけを
行い、しかも前記線状あるいは矩形状ビームにより前記
樹脂基板の全域をスキャンすることにより、前記樹脂基
板全域に対する穴あけを行うことを特徴とする。
に形成された金属膜にあらかじめ多数の穴が設けられて
いる樹脂基板における前記穴に対応する前記樹脂層にレ
ーザによる穴あけ加工を行う方法であり、ＴＥＡ ＣＯ
2 レーザ発振器からのレーザビームを前記穴に比べて十
分に大きなサイズを持つ線状あるいは矩形状ビームに整
形し、前記線状あるいは矩形状ビームを前記樹脂基板に
照射して前記線状あるいは矩形状ビームの照射領域に含
まれる前記穴に対応する前記樹脂層に一括して穴あけを
行い、しかも前記線状あるいは矩形状ビームにより前記
樹脂基板の全域をスキャンすることにより、前記樹脂基
板全域に対する穴あけを行うことを特徴とする。
【００１４】本発明によるレーザ穴あけ加工装置は、樹
脂層の表面に形成された金属膜にあらかじめ多数の穴が
設けられている樹脂基板における前記穴に対応する前記
樹脂層にレーザによる穴あけを行う装置であり、ＴＥＡ
ＣＯ2 レーザ発振器と、該ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振
器からのレーザビームを前記穴に比べて十分に大きなサ
イズを持つ線状あるいは矩形状ビームに整形して前記樹
脂基板に照射する整形手段と、前記樹脂基板を搭載した
加工テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるＸ−Ｙ
駆動系とを備え、前記線状あるいは矩形状ビームを前記
樹脂基板に照射して前記線状あるいは矩形状ビームの照
射領域に含まれる前記穴に対応する前記樹脂層に一括し
て穴あけを行い、しかも前記Ｘ−Ｙ駆動系により前記線
状あるいは矩形状ビームが前記樹脂基板の全域をスキャ
ンするように前記加工テーブルを駆動することにより、
前記樹脂基板全域に対する穴あけを行うことを特徴とす
る。
脂層の表面に形成された金属膜にあらかじめ多数の穴が
設けられている樹脂基板における前記穴に対応する前記
樹脂層にレーザによる穴あけを行う装置であり、ＴＥＡ
ＣＯ2 レーザ発振器と、該ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振
器からのレーザビームを前記穴に比べて十分に大きなサ
イズを持つ線状あるいは矩形状ビームに整形して前記樹
脂基板に照射する整形手段と、前記樹脂基板を搭載した
加工テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるＸ−Ｙ
駆動系とを備え、前記線状あるいは矩形状ビームを前記
樹脂基板に照射して前記線状あるいは矩形状ビームの照
射領域に含まれる前記穴に対応する前記樹脂層に一括し
て穴あけを行い、しかも前記Ｘ−Ｙ駆動系により前記線
状あるいは矩形状ビームが前記樹脂基板の全域をスキャ
ンするように前記加工テーブルを駆動することにより、
前記樹脂基板全域に対する穴あけを行うことを特徴とす
る。
【００１５】なお、前記ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器
は、パルスレーザ発振器であってマルチモードのビーム
プロファイルを持ち、その１パルス当たりのエネルギー
が２（Ｊ）であることを特徴とする。
は、パルスレーザ発振器であってマルチモードのビーム
プロファイルを持ち、その１パルス当たりのエネルギー
が２（Ｊ）であることを特徴とする。
【００１６】また、前記樹脂基板は、樹脂層の表面に形
成された金属膜にあらかじめ多数の穴が設けられている
加工領域を単位加工領域として多数有する。
成された金属膜にあらかじめ多数の穴が設けられている
加工領域を単位加工領域として多数有する。
【００１７】更に、前記整形手段は、シリンドリカルレ
ンズあるいは集光レンズのいずれかである。
ンズあるいは集光レンズのいずれかである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。図１を参照して、本発明によるレーザ穴
あけ加工装置は、ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１０と、
反射ミラー１１、１２、１３を含む光学経路と、光学経
路を経由して導かれたＴＥＡ ＣＯ2レーザ発振器１０
からのレーザビームを、加工すべき穴に比べて十分に大
きなサイズを持つ線状ビームに整形して母板２０に区画
されている加工領域に照射する整形光学系１４とを含
む。母板２０は、図５で説明したものと同じ多面取り用
の多層プリント配線基板である。
いて説明する。図１を参照して、本発明によるレーザ穴
あけ加工装置は、ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１０と、
反射ミラー１１、１２、１３を含む光学経路と、光学経
路を経由して導かれたＴＥＡ ＣＯ2レーザ発振器１０
からのレーザビームを、加工すべき穴に比べて十分に大
きなサイズを持つ線状ビームに整形して母板２０に区画
されている加工領域に照射する整形光学系１４とを含
む。母板２０は、図５で説明したものと同じ多面取り用
の多層プリント配線基板である。
【００１９】母板２０は、真空チャック機能を持つ加工
テーブル１５上に搭載されている。加工テーブル１５
は、Ｘ軸ステージ１６とＹ軸ステージ１７との組合せに
よるＸ−ＹステージによりＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動
される。Ｙ軸ステージ１７は、フレーム１８に取付けら
れている。
テーブル１５上に搭載されている。加工テーブル１５
は、Ｘ軸ステージ１６とＹ軸ステージ１７との組合せに
よるＸ−ＹステージによりＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動
される。Ｙ軸ステージ１７は、フレーム１８に取付けら
れている。
【００２０】なお、ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１０
は、パルスレーザ発振器であり、図２（ａ）に示すよう
なマルチモードのビームプロファイルを持ち、その１パ
ルス当たりのエネルギーが２（Ｊ）であるものを使用す
る。マルチモードのビームプロファイルというのは、単
一のエネルギーピーク値を持つ尖頭波形のビームプロフ
ァイルとは異なり、一定のエネルギー値が持続する台形
状波形のことである。一方、整形光学系１４は、マルチ
モードのビームプロファイルを持つレーザビームに対し
て、ここではシリンドリカルレンズを使用することによ
り、断面円形状のレーザビームを、図２（ｂ）に示すよ
うな線状のビームに整形する。シリンドリカルレンズに
よれば、線状ビームのサイズを、幅１／１０（ｍｍ）〜
数（ｍｍ）、長さ数（ｃｍ）に整形することができる。
は、パルスレーザ発振器であり、図２（ａ）に示すよう
なマルチモードのビームプロファイルを持ち、その１パ
ルス当たりのエネルギーが２（Ｊ）であるものを使用す
る。マルチモードのビームプロファイルというのは、単
一のエネルギーピーク値を持つ尖頭波形のビームプロフ
ァイルとは異なり、一定のエネルギー値が持続する台形
状波形のことである。一方、整形光学系１４は、マルチ
モードのビームプロファイルを持つレーザビームに対し
て、ここではシリンドリカルレンズを使用することによ
り、断面円形状のレーザビームを、図２（ｂ）に示すよ
うな線状のビームに整形する。シリンドリカルレンズに
よれば、線状ビームのサイズを、幅１／１０（ｍｍ）〜
数（ｍｍ）、長さ数（ｃｍ）に整形することができる。
【００２１】また、シリンドリカルレンズに代えて、通
常の集光レンズを使用することで図２（ｃ）に示すよう
な矩形状のビームに整形することができる。この場合、
ビームサイズは、一辺が数（ｍｍ）程度である。なお、
図２（ａ）〜（ｃ）においてては、それぞれの寸法が対
応しているわけではない。
常の集光レンズを使用することで図２（ｃ）に示すよう
な矩形状のビームに整形することができる。この場合、
ビームサイズは、一辺が数（ｍｍ）程度である。なお、
図２（ａ）〜（ｃ）においてては、それぞれの寸法が対
応しているわけではない。
【００２２】本形態によるレーザ穴あけ加工装置は、上
記のような線状あるいは矩形状のレーザビームを母板２
０における加工領域（単位加工領域）に照射することに
より、この照射域に入る複数の穴を一括してあけること
ができる。言い換えれば、線状あるいは矩形状のレーザ
ビームのサイズに応じてそこに入る導電層の穴の数が決
まり、この穴の数分だけ樹脂層に一括して穴あけを行う
ことができる。しかも、Ｘ−Ｙステージによって線状あ
るいは矩形状ビームが母板２０における１つの加工領域
の全域をスキャンするように加工テーブル１５を駆動す
ることにより、１つの加工領域（図５の多層プリント配
線基板５１に対応する領域）全域に対する穴あけを行う
ことができる。前に述べたように、１つの加工領域のサ
イズは、一辺が数（ｃｍ）程度の四角形領域である。
記のような線状あるいは矩形状のレーザビームを母板２
０における加工領域（単位加工領域）に照射することに
より、この照射域に入る複数の穴を一括してあけること
ができる。言い換えれば、線状あるいは矩形状のレーザ
ビームのサイズに応じてそこに入る導電層の穴の数が決
まり、この穴の数分だけ樹脂層に一括して穴あけを行う
ことができる。しかも、Ｘ−Ｙステージによって線状あ
るいは矩形状ビームが母板２０における１つの加工領域
の全域をスキャンするように加工テーブル１５を駆動す
ることにより、１つの加工領域（図５の多層プリント配
線基板５１に対応する領域）全域に対する穴あけを行う
ことができる。前に述べたように、１つの加工領域のサ
イズは、一辺が数（ｃｍ）程度の四角形領域である。
【００２３】上記のようなスキャンを可能にするため
に、制御装置１９は、Ｘ軸ステージ１６、Ｙ軸ステージ
１７を制御すると共に、ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１
０に対してパルスの発振周期を決めるトリガーパルスを
出力する。このような制御装置１９自体は周知である。
に、制御装置１９は、Ｘ軸ステージ１６、Ｙ軸ステージ
１７を制御すると共に、ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器１
０に対してパルスの発振周期を決めるトリガーパルスを
出力する。このような制御装置１９自体は周知である。
【００２４】ここで、前に述べたＸ−Ｙスキャナあるい
はガルバノスキャナによる従来のスキャン光学系による
穴あけ加工と、本形態による穴あけ加工の加工時間を比
較すると、以下のようになる。エポキシ樹脂を絶縁樹脂
層としている母板２０における全穴数をＮ、樹脂層に穴
をあけるのに必要なショット数をｎ、ガルバノスキャナ
の駆動周波数をｆｇ、パルスレーザの周波数をｆｐ、あ
る加工領域から次の加工領域へ移動するための送り回数
をａ、その送り所要時間をＴｓとすると、従来のスキャ
ン光学系による穴あけ加工時間Ｔ１（秒）は、 Ｔ１＝ａ×Ｔｓ＋Ｎ／ｆｇ＋（Ｎ／ｆｐ）・（ｎ−１） で表され、図３に破線で示すように、穴の数Ｎに比例し
て加工時間Ｔ１も長くなる。一般に、コンフォーマル基
板のような樹脂層付銅箔板（ＲＣＣ材）の場合、ｎ＝
３、現在使用されているレーザ穴あけ加工装置の性能
は、Ｔｓ＝０．３（秒）、ｆｇ＝５００（ｐｐｓ）、ｆ
ｐ＝２〜４（ｋＨｚ）、母板２０のサイズは４００（ｍ
ｍ）×５００（ｍｍ）程度である。
はガルバノスキャナによる従来のスキャン光学系による
穴あけ加工と、本形態による穴あけ加工の加工時間を比
較すると、以下のようになる。エポキシ樹脂を絶縁樹脂
層としている母板２０における全穴数をＮ、樹脂層に穴
をあけるのに必要なショット数をｎ、ガルバノスキャナ
の駆動周波数をｆｇ、パルスレーザの周波数をｆｐ、あ
る加工領域から次の加工領域へ移動するための送り回数
をａ、その送り所要時間をＴｓとすると、従来のスキャ
ン光学系による穴あけ加工時間Ｔ１（秒）は、 Ｔ１＝ａ×Ｔｓ＋Ｎ／ｆｇ＋（Ｎ／ｆｐ）・（ｎ−１） で表され、図３に破線で示すように、穴の数Ｎに比例し
て加工時間Ｔ１も長くなる。一般に、コンフォーマル基
板のような樹脂層付銅箔板（ＲＣＣ材）の場合、ｎ＝
３、現在使用されているレーザ穴あけ加工装置の性能
は、Ｔｓ＝０．３（秒）、ｆｇ＝５００（ｐｐｓ）、ｆ
ｐ＝２〜４（ｋＨｚ）、母板２０のサイズは４００（ｍ
ｍ）×５００（ｍｍ）程度である。
【００２５】これに対し、本形態においては、パルスレ
ーザ周波数１５０（Ｈｚ）、１パルスが２（Ｊ）のＴＥ
Ａ ＣＯ2 レーザ発振器を用いることにより、ＲＣＣ材
における加工面上でのエネルギー密度は１０（Ｊ／ｃｍ
2 ）であり、レーザビームの光学経路の伝播効率を７０
（％）とすると、１０（Ｊ／ｃｍ2 ）時のスポットサイ
ズＳ（但し、矩形状）は、Ｓ＝２（Ｊ）×０．７／１０
（Ｊ／ｃｍ2 ）で表され、約０．１４（ｃｍ2）であ
る。
ーザ周波数１５０（Ｈｚ）、１パルスが２（Ｊ）のＴＥ
Ａ ＣＯ2 レーザ発振器を用いることにより、ＲＣＣ材
における加工面上でのエネルギー密度は１０（Ｊ／ｃｍ
2 ）であり、レーザビームの光学経路の伝播効率を７０
（％）とすると、１０（Ｊ／ｃｍ2 ）時のスポットサイ
ズＳ（但し、矩形状）は、Ｓ＝２（Ｊ）×０．７／１０
（Ｊ／ｃｍ2 ）で表され、約０．１４（ｃｍ2）であ
る。
【００２６】したがって、４００（ｍｍ）×５００（ｍ
ｍ）のサイズの母板２０を、等価ショット数３で、加工
領域毎ではなく一律に母板２０を全面スキャンした場合
の穴あけ加工時間Ｔ２は、 Ｔ２＝５０×４０／｛０．１４×（１５０／３）｝ となり、約２８５（秒）である。言うまでもなく、本形
態による穴あけ加工では、加工領域の面積が同じであれ
ば穴の数にかかわらず加工時間は一定である。
ｍ）のサイズの母板２０を、等価ショット数３で、加工
領域毎ではなく一律に母板２０を全面スキャンした場合
の穴あけ加工時間Ｔ２は、 Ｔ２＝５０×４０／｛０．１４×（１５０／３）｝ となり、約２８５（秒）である。言うまでもなく、本形
態による穴あけ加工では、加工領域の面積が同じであれ
ば穴の数にかかわらず加工時間は一定である。
【００２７】図３において、エポキシ樹脂の場合につい
て言えば、母板２０に形成される穴の全数Ｎが約５万個
強の時点から、加工時間に関して本形態による加工方法
の優位性が明らかとなる。しかも、上記の数値は、あく
までも母板２０を一律に全面スキャンする場合であり、
図５に示すような多層プリント配線基板５１のみを加工
領域として加工し、ある加工領域から次の加工領域への
送り込みはＸ−Ｙステージで行うことにより、送り込み
時間はスキャン時間に比べて短時間であるので、全体と
しての加工時間は大幅に短縮される。なお、本形態で
は、多層プリント配線基板の精密位置決めは行わないの
で、実際には、図５に示すような多層プリント配線基板
５１の面積よりもやや広い領域をスキャンするように
し、位置決め誤差及び母板の外形寸法の誤差をカバーで
きるようにしている。すなわち、図５の多層プリント配
線基板５１のサイズ＋α（＝１〜２ｍｍ）の領域が全面
スキャンされる。
て言えば、母板２０に形成される穴の全数Ｎが約５万個
強の時点から、加工時間に関して本形態による加工方法
の優位性が明らかとなる。しかも、上記の数値は、あく
までも母板２０を一律に全面スキャンする場合であり、
図５に示すような多層プリント配線基板５１のみを加工
領域として加工し、ある加工領域から次の加工領域への
送り込みはＸ−Ｙステージで行うことにより、送り込み
時間はスキャン時間に比べて短時間であるので、全体と
しての加工時間は大幅に短縮される。なお、本形態で
は、多層プリント配線基板の精密位置決めは行わないの
で、実際には、図５に示すような多層プリント配線基板
５１の面積よりもやや広い領域をスキャンするように
し、位置決め誤差及び母板の外形寸法の誤差をカバーで
きるようにしている。すなわち、図５の多層プリント配
線基板５１のサイズ＋α（＝１〜２ｍｍ）の領域が全面
スキャンされる。
【００２８】なお、上記の形態では、加工テーブル１５
を移動させてスキャンを行うようにしているが、レーザ
ビームをスキャンさせても良い。例えば、レーザビーム
の光学経路に光ファイバを用いることにより、レーザビ
ームの図２（ｂ）、（ｃ）のような断面形状を光ファイ
バの出射口において作ることができ、この出射口をＸ軸
−Ｙ軸方向に一定速度で移動させることにより、レーザ
ビームで１つの多層プリント配線基板の全面を照射する
ことができる。そして、次の、多層プリント配線基板に
移行する送り込み移動はＸ−Ｙステージで行えば良い。
を移動させてスキャンを行うようにしているが、レーザ
ビームをスキャンさせても良い。例えば、レーザビーム
の光学経路に光ファイバを用いることにより、レーザビ
ームの図２（ｂ）、（ｃ）のような断面形状を光ファイ
バの出射口において作ることができ、この出射口をＸ軸
−Ｙ軸方向に一定速度で移動させることにより、レーザ
ビームで１つの多層プリント配線基板の全面を照射する
ことができる。そして、次の、多層プリント配線基板に
移行する送り込み移動はＸ−Ｙステージで行えば良い。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、一枚の母板に形成され
る穴の総数が増えるほど、穴あけを１個ずつ行う従来の
方法に比べて、加工時間において優れた効果を発揮す
る。加えて、従来の加工装置において必要であったＸ−
Ｙスキャナあるいはガルバノスキャナによるスキャン光
学系やｆθレンズのような加工レンズは不要である。し
かも、本発明においては精密位置決めは不要であるの
で、自動アライメント機構も不要である。
る穴の総数が増えるほど、穴あけを１個ずつ行う従来の
方法に比べて、加工時間において優れた効果を発揮す
る。加えて、従来の加工装置において必要であったＸ−
Ｙスキャナあるいはガルバノスキャナによるスキャン光
学系やｆθレンズのような加工レンズは不要である。し
かも、本発明においては精密位置決めは不要であるの
で、自動アライメント機構も不要である。
【図１】本発明によるレーザ穴あけ加工装置の概略構成
の一例を示した図である。
の一例を示した図である。
【図２】本発明において使用されるレーザビームのビー
ムプロファイルと、図１に示された整形光学系によるレ
ーザビームの断面形状を示した図である。
ムプロファイルと、図１に示された整形光学系によるレ
ーザビームの断面形状を示した図である。
【図３】本発明方法による加工時間と従来方法による加
工時間とを比較説明するための図である。
工時間とを比較説明するための図である。
【図４】本発明の加工対象である多層プリント配線基板
の一部を示した断面図である。
の一部を示した断面図である。
【図５】本発明の加工対象である多層プリント配線基板
を多数持つ母板の平面図である。
を多数持つ母板の平面図である。
１０ ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器 １１〜１３ 反射ミラー １４ 整形光学系 １５ 加工テーブル １６ Ｘ軸ステージ １７ Ｙ軸ステージ １８ フレーム １９ 制御装置 ２０、５０ 母板 ４１、４３ 樹脂層 ４２、４４ 導電層 ４２−１ 穴 ５１ 多層プリント配線基板
Claims (7)
- 【請求項１】 樹脂層の表面に形成された金属膜にあら
かじめ多数の穴が設けられている樹脂基板における前記
穴に対応する前記樹脂層にレーザによる穴あけ加工を行
う方法において、 ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器からのレーザビームを前記
穴に比べて十分に大きなサイズを持つ線状あるいは矩形
状ビームに整形し、 前記線状あるいは矩形状ビームを前記樹脂基板に照射し
て前記線状あるいは矩形状ビームの照射領域に含まれる
前記穴に対応する前記樹脂層に一括して穴あけを行い、
しかも前記線状あるいは矩形状ビームにより前記樹脂基
板の全域をスキャンすることにより、前記樹脂基板全域
に対する穴あけを行うことを特徴とするレーザ穴あけ加
工方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザ穴あけ加工方法に
おいて、前記ＴＥＡＣＯ2 レーザ発振器は、パルスレー
ザ発振器であってマルチモードのビームプロファイルを
持ち、その１パルス当たりのエネルギーが２（Ｊ）であ
ることを特徴とするレーザ穴あけ加工方法。 - 【請求項３】 請求項１あるいは２記載のレーザ穴あけ
加工方法において、前記樹脂基板は、樹脂層の表面に形
成された金属膜にあらかじめ多数の穴が設けられている
加工領域を単位加工領域として多数有することを特徴と
するレーザ穴あけ加工方法。 - 【請求項４】 樹脂層の表面に形成された金属膜にあら
かじめ多数の穴が設けられている樹脂基板における前記
穴に対応する前記樹脂層にレーザによる穴あけ加工を行
う装置において、 ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器と、 該ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器からのレーザビームを前
記穴に比べて十分に大きなサイズを持つ線状あるいは矩
形状ビームに整形して前記樹脂基板に照射する整形手段
と、 前記樹脂基板を搭載した加工テーブルをＸ軸方向、Ｙ軸
方向に移動させるＸ−Ｙ駆動系とを備え、 前記線状あるいは矩形状ビームを前記樹脂基板に照射し
て前記線状あるいは矩形状ビームの照射領域に含まれる
前記穴に対応する前記樹脂層に一括して穴あけを行い、
しかも前記Ｘ−Ｙ駆動系により前記線状あるいは矩形状
ビームが前記樹脂基板の全域をスキャンするように前記
加工テーブルを駆動することにより、前記樹脂基板全域
に対する穴あけを行うことを特徴とするレーザ穴あけ加
工装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のレーザ穴あけ加工装置に
おいて、前記ＴＥＡＣＯ2 レーザ発振器は、パルスレー
ザ発振器であってマルチモードのビームプロファイルを
持ち、その１パルス当たりのエネルギーが２（Ｊ）であ
ることを特徴とするレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項６】 請求項４あるいは５記載のレーザ穴あけ
加工装置において、前記樹脂基板は、樹脂層の表面に形
成された金属膜にあらかじめ多数の穴が設けられている
加工領域を単位加工領域として多数有することを特徴と
するレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかに記載のレーザ
穴あけ加工装置において、前記整形手段は、シリンドリ
カルレンズあるいは集光レンズのいずれかであることを
特徴とするレーザ穴あけ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11001929A JP2000202663A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | レ―ザ穴あけ加工方法及び加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11001929A JP2000202663A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | レ―ザ穴あけ加工方法及び加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202663A true JP2000202663A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11515308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11001929A Pending JP2000202663A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | レ―ザ穴あけ加工方法及び加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443710B1 (ko) * | 2002-02-08 | 2004-08-09 | 원우연 | 양면 플렉시블 프린트 배선판 제조용 레이저 드릴링 머신 |
-
1999
- 1999-01-07 JP JP11001929A patent/JP2000202663A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100443710B1 (ko) * | 2002-02-08 | 2004-08-09 | 원우연 | 양면 플렉시블 프린트 배선판 제조용 레이저 드릴링 머신 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050408 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071205 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080402 |