JP2001001178A - プリント基板のレーザ加工装置 - Google Patents
プリント基板のレーザ加工装置Info
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- JP2001001178A JP2001001178A JP11174627A JP17462799A JP2001001178A JP 2001001178 A JP2001001178 A JP 2001001178A JP 11174627 A JP11174627 A JP 11174627A JP 17462799 A JP17462799 A JP 17462799A JP 2001001178 A JP2001001178 A JP 2001001178A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多層プリント基板の製造工程において、レー
ザ光のエネルギー利用効率の向上と工程の簡略化とを両
立実現することができる装置を提供する。 【解決手段】 一部に開口部を有する光反射層を表層に
備え、予め前記光反射層の直下に絶縁樹脂層を配した多
層プリント基板１と、該プリント基板に対して平行に設
置された、該プリント基板から見て平面または凹曲面の
反射板１１とで一対の光反射案内路を構成するととも
に、前記反射板にレーザ光を通過させるスリット１２を
設け、光源からのレーザ光を前記反射案内路内部で多重
反射させてプリント基板をレーザ加工する装置。
ザ光のエネルギー利用効率の向上と工程の簡略化とを両
立実現することができる装置を提供する。 【解決手段】 一部に開口部を有する光反射層を表層に
備え、予め前記光反射層の直下に絶縁樹脂層を配した多
層プリント基板１と、該プリント基板に対して平行に設
置された、該プリント基板から見て平面または凹曲面の
反射板１１とで一対の光反射案内路を構成するととも
に、前記反射板にレーザ光を通過させるスリット１２を
設け、光源からのレーザ光を前記反射案内路内部で多重
反射させてプリント基板をレーザ加工する装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、レーザ光
により樹脂を除去し、プリント基板のバイアホールの加
工を行うためのレーザ加工装置に関するものである。
により樹脂を除去し、プリント基板のバイアホールの加
工を行うためのレーザ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器における最近の傾向は、小型・
軽量化の方向にあり、携帯電話やディジタルカメラ等に
代表される。この流れを技術的に支えるのが電子回路基
板の高密度実装技術であり、高集積化・多層化の技術で
ある。ここでの要点は多層回路基板における階層間接続
を行うための穴であるバイアホールを小径化することで
ある。それとともに、穴形成の加工歩留まりと速度の向
上が求められている。このため、階層間の絶縁体である
ポリイミドなどの樹脂への穴の形成方法も従来のドリル
加工のような機械式加工法に代わり、微細加工性や非接
触による加工速度の高速性に優れたレーザ加工法が注目
されつつある。
軽量化の方向にあり、携帯電話やディジタルカメラ等に
代表される。この流れを技術的に支えるのが電子回路基
板の高密度実装技術であり、高集積化・多層化の技術で
ある。ここでの要点は多層回路基板における階層間接続
を行うための穴であるバイアホールを小径化することで
ある。それとともに、穴形成の加工歩留まりと速度の向
上が求められている。このため、階層間の絶縁体である
ポリイミドなどの樹脂への穴の形成方法も従来のドリル
加工のような機械式加工法に代わり、微細加工性や非接
触による加工速度の高速性に優れたレーザ加工法が注目
されつつある。
【０００３】レーザによる樹脂の穴加工方法としては、
例えば、特開平５−３０５４６８号公報において、パル
ス波形が矩形波の炭酸ガスレーザにより、複合樹脂素材
からなる絶縁層の所望する箇所を部分的に加熱除去して
スルーホールを形成する手段が開示されている。また、
さらに発展した例としては、特開平３−２１０９８７号
公報において、光の利用効率を向上させる手段として、
光源からの光を通過させる光通過部と前記光を反射する
反射部とを設けたマスクおよびこのマスクと所定の距離
を隔てて略平行に設けられ前記反射部で反射された光を
前記マスクに向けて反射する反射鏡を備え、前記光通過
部を通過した光により被処理物を処理する光処理装置が
開示されている。この装置では、マスクを通過した光は
結像レンズにて被処理物、例えばポリイミド樹脂に結像
され、マスクのパターンに対応したバイアホールが加工
される。レーザとしては紫外線を発生するエキシマレー
ザが用いられている。
例えば、特開平５−３０５４６８号公報において、パル
ス波形が矩形波の炭酸ガスレーザにより、複合樹脂素材
からなる絶縁層の所望する箇所を部分的に加熱除去して
スルーホールを形成する手段が開示されている。また、
さらに発展した例としては、特開平３−２１０９８７号
公報において、光の利用効率を向上させる手段として、
光源からの光を通過させる光通過部と前記光を反射する
反射部とを設けたマスクおよびこのマスクと所定の距離
を隔てて略平行に設けられ前記反射部で反射された光を
前記マスクに向けて反射する反射鏡を備え、前記光通過
部を通過した光により被処理物を処理する光処理装置が
開示されている。この装置では、マスクを通過した光は
結像レンズにて被処理物、例えばポリイミド樹脂に結像
され、マスクのパターンに対応したバイアホールが加工
される。レーザとしては紫外線を発生するエキシマレー
ザが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平３−２１０９８７号公報による方法では、樹脂に
バイアホールを形成した後に金属箔を接着し、再度正確
に位置合わせしてバイアホール位置に金属のエッチング
をし、上下層間の接続をした後、配線パターンを形成す
る必要があり、製造工程が複雑である。
特開平３−２１０９８７号公報による方法では、樹脂に
バイアホールを形成した後に金属箔を接着し、再度正確
に位置合わせしてバイアホール位置に金属のエッチング
をし、上下層間の接続をした後、配線パターンを形成す
る必要があり、製造工程が複雑である。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、多層プリント基板の製造工程において、レーザ光の
エネルギー利用効率の向上と工程の簡略化とを両立実現
することができるレーザ加工装置を提供することを目的
とする。
で、多層プリント基板の製造工程において、レーザ光の
エネルギー利用効率の向上と工程の簡略化とを両立実現
することができるレーザ加工装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術の課
題を有利に解決するものであって、一部に開口部を有す
る光反射層を表層に備え、予め前記光反射層の直下に絶
縁樹脂層を配した多層プリント基板と、該プリント基板
に対して平行に設置された、該プリント基板から見て平
面または凹曲面の反射板とで一対の光反射案内路を構成
するとともに、前記反射板にレーザ光を通過させるスリ
ットを設け、光源からのレーザ光を前記反射案内路内部
で多重反射させることを特徴とするプリント基板のレー
ザ加工装置である。また、前記反射板を円筒状の凹曲面
の反射板として前記光反射案内路を構成するとともに、
該円筒状の凹曲面の反射板を前記光反射案内路に平行に
複数配列し、各反射板が、該プリント基板からの反射光
を該プリント基板に反射し、隣接する反射板につぎつぎ
に反射するリレー光学系を構成したことを特徴とするプ
リント基板のレーザ加工装置である。
題を有利に解決するものであって、一部に開口部を有す
る光反射層を表層に備え、予め前記光反射層の直下に絶
縁樹脂層を配した多層プリント基板と、該プリント基板
に対して平行に設置された、該プリント基板から見て平
面または凹曲面の反射板とで一対の光反射案内路を構成
するとともに、前記反射板にレーザ光を通過させるスリ
ットを設け、光源からのレーザ光を前記反射案内路内部
で多重反射させることを特徴とするプリント基板のレー
ザ加工装置である。また、前記反射板を円筒状の凹曲面
の反射板として前記光反射案内路を構成するとともに、
該円筒状の凹曲面の反射板を前記光反射案内路に平行に
複数配列し、各反射板が、該プリント基板からの反射光
を該プリント基板に反射し、隣接する反射板につぎつぎ
に反射するリレー光学系を構成したことを特徴とするプ
リント基板のレーザ加工装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるプリント基
板のレーザ加工装置を模式的に示す図である。光学系は
固定されており、被処理物１を移動テーブル（図示せ
ず）上に吸着して移動させることにより処理を進める。
レーザ５は波長９．３μｍに同調した炭酸ガスレーザで
ある。レーザ装置から発したレーザ光６はミラー７、８
により被加工物上方に設置されたガルバノミラー９に導
かれ、そこで偏向された後にテレセントリックレンズ１
０により進行方向を修正され、図１で手前から見たと
き、被処理物１への入射角度が０°にて入射していく。
図１を横から見たときはレーザ光６を若干傾斜させて入
射し、反射ビームが未照射領域側に進行するようにす
る。
板のレーザ加工装置を模式的に示す図である。光学系は
固定されており、被処理物１を移動テーブル（図示せ
ず）上に吸着して移動させることにより処理を進める。
レーザ５は波長９．３μｍに同調した炭酸ガスレーザで
ある。レーザ装置から発したレーザ光６はミラー７、８
により被加工物上方に設置されたガルバノミラー９に導
かれ、そこで偏向された後にテレセントリックレンズ１
０により進行方向を修正され、図１で手前から見たと
き、被処理物１への入射角度が０°にて入射していく。
図１を横から見たときはレーザ光６を若干傾斜させて入
射し、反射ビームが未照射領域側に進行するようにす
る。
【０００８】被処理物１である多層プリント基板は平面
状である。その断面の拡大は図２に示す。図面上では層
数が３層からなる場合を示している。中間層はポリイミ
ド樹脂層２である。下層および上層は銅の回路配線層３
である。各層間は粘着性の樹脂により接着されている。
上層３ａにはバイアホールを形成すべき位置に予め化学
エッチングによる穴を形成してある（自今本層を「マス
ク層」と呼称す）。このマスク層３ａへの穴形成が本発
明の特徴の一つとなっている。ここで、化学エッチング
では金属が腐食されるが、ポリイミドなどの樹脂は影響
されない。穴の明けられたマスク層３ａはレーザ光で樹
脂を除去処理する際の近接露光マスクとして機能する。
すなわち、被処理物１自体が装置の一部を構成するので
ある。このため、レーザ照射の際の光学素子を削減する
ことができる。穴の直径は、それぞれが直径約１００μ
ｍで、細密の条件でもピッチは２００μｍである。した
がって、マスク層３ａに占める穴の存在率は高々２０％
以下であり、スポット状に集光されるレーザ光をスキャ
ンして面的処理を行った場合、８０％以上が反射される
ことになる。この反射光を上方に設置した反射板１１に
よって再び被処理物１に向かって反射させることによ
り、光の利用効率を向上させることができる。また、製
造工程としては、レーザ照射によってバイアホール４を
形成した後、上下金属層間をメッキで接続し、次に配線
パターンの形成へと進めることができるので、工程の流
れが良くなる。
状である。その断面の拡大は図２に示す。図面上では層
数が３層からなる場合を示している。中間層はポリイミ
ド樹脂層２である。下層および上層は銅の回路配線層３
である。各層間は粘着性の樹脂により接着されている。
上層３ａにはバイアホールを形成すべき位置に予め化学
エッチングによる穴を形成してある（自今本層を「マス
ク層」と呼称す）。このマスク層３ａへの穴形成が本発
明の特徴の一つとなっている。ここで、化学エッチング
では金属が腐食されるが、ポリイミドなどの樹脂は影響
されない。穴の明けられたマスク層３ａはレーザ光で樹
脂を除去処理する際の近接露光マスクとして機能する。
すなわち、被処理物１自体が装置の一部を構成するので
ある。このため、レーザ照射の際の光学素子を削減する
ことができる。穴の直径は、それぞれが直径約１００μ
ｍで、細密の条件でもピッチは２００μｍである。した
がって、マスク層３ａに占める穴の存在率は高々２０％
以下であり、スポット状に集光されるレーザ光をスキャ
ンして面的処理を行った場合、８０％以上が反射される
ことになる。この反射光を上方に設置した反射板１１に
よって再び被処理物１に向かって反射させることによ
り、光の利用効率を向上させることができる。また、製
造工程としては、レーザ照射によってバイアホール４を
形成した後、上下金属層間をメッキで接続し、次に配線
パターンの形成へと進めることができるので、工程の流
れが良くなる。
【０００９】
【実施例】図１に示す本発明の装置で多層プリント基板
の樹脂部分への穴加工を行った。本実施例では光学系を
固定し、被処理物１を移動テーブル（図示せず）上に吸
着させて移動させることにより処理を進める。レーザ５
は波長９．３μｍに同調した炭酸ガスレーザである。レ
ーザ装置から発したレーザ光６はミラー７、８により被
加工物上方に設置されたガルバノミラー９に導かれ、そ
こで偏向された後にテレセントリックレンズ１０により
進行方向を修正され、図１で手前から見たとき、被処理
物１への入射角度が０°にて入射していく。図１を横か
ら見たときのレーザ光６の入射角度は２°とした。この
際の傾斜のさせ方は、反射ビームが未照射領域側に進行
するようにした。
の樹脂部分への穴加工を行った。本実施例では光学系を
固定し、被処理物１を移動テーブル（図示せず）上に吸
着させて移動させることにより処理を進める。レーザ５
は波長９．３μｍに同調した炭酸ガスレーザである。レ
ーザ装置から発したレーザ光６はミラー７、８により被
加工物上方に設置されたガルバノミラー９に導かれ、そ
こで偏向された後にテレセントリックレンズ１０により
進行方向を修正され、図１で手前から見たとき、被処理
物１への入射角度が０°にて入射していく。図１を横か
ら見たときのレーザ光６の入射角度は２°とした。この
際の傾斜のさせ方は、反射ビームが未照射領域側に進行
するようにした。
【００１０】被処理物１である多層プリント基板１は平
面状で、幅３００mmである。その詳細は図２に示す。図
面上では層数が３層からなる場合を示している。中間層
は厚さ５０μｍのポリイミド樹脂層２である。下層およ
び上層は厚さ２０μｍの銅層３である。各層間は粘着性
の樹脂により接着されている。マスク層３ａにはバイア
ホールを形成すべき位置に予め化学エッチングによる穴
を形成してある。これらの穴の配置はそれぞれが直径１
００μｍでピッチは２００μｍである。
面状で、幅３００mmである。その詳細は図２に示す。図
面上では層数が３層からなる場合を示している。中間層
は厚さ５０μｍのポリイミド樹脂層２である。下層およ
び上層は厚さ２０μｍの銅層３である。各層間は粘着性
の樹脂により接着されている。マスク層３ａにはバイア
ホールを形成すべき位置に予め化学エッチングによる穴
を形成してある。これらの穴の配置はそれぞれが直径１
００μｍでピッチは２００μｍである。
【００１１】反射板１１の形状は平面板とした。レーザ
光６は反射板１１のスリット部１２を通り抜けて被加工
物１に達する。被加工物１と反射板１１の距離は１０mm
とした。したがって、レーザ光６は反射によって７００
μｍごとに被加工物１に照射されることになる。レーザ
光６の集光径は約５００μｍであるので一度照射したと
ころには重ならず、未照射である前方の加工に寄与して
いく。本実施例での加工条件は以下の通りである。
光６は反射板１１のスリット部１２を通り抜けて被加工
物１に達する。被加工物１と反射板１１の距離は１０mm
とした。したがって、レーザ光６は反射によって７００
μｍごとに被加工物１に照射されることになる。レーザ
光６の集光径は約５００μｍであるので一度照射したと
ころには重ならず、未照射である前方の加工に寄与して
いく。本実施例での加工条件は以下の通りである。
【００１２】［レーザ条件］ レーザ装置：Ｑスイッチ炭酸ガスレーザ 波長：９．３μｍ 平均出力：４００Ｗ パルスエネルギー：２０mJ パルス繰返し周波数：２０kHz 集光レンズの焦点距離：ｆ＝１１５mm
【００１３】本実施例では、穴加工速度として幅１００
mmを２０mm／秒で処理できた。しかし、反射板１１が平
面板であると、一度集光されたビームが広がっていくの
で、各照射点でのパワー密度は次第に低下していく。そ
こで、図３に示す別の実施例では、反射板１１として円
筒面を採用した。円筒面の曲率半径は５０mmとした。本
実施例では、加工条件は第１の実施例と同様で、穴加工
速度として幅１００mmを２５mm／秒で処理できた。
mmを２０mm／秒で処理できた。しかし、反射板１１が平
面板であると、一度集光されたビームが広がっていくの
で、各照射点でのパワー密度は次第に低下していく。そ
こで、図３に示す別の実施例では、反射板１１として円
筒面を採用した。円筒面の曲率半径は５０mmとした。本
実施例では、加工条件は第１の実施例と同様で、穴加工
速度として幅１００mmを２５mm／秒で処理できた。
【００１４】さらに、図４に示す別の実施例では、反射
板１１として、レーザ光６の反射点毎に円筒面を形成し
たものを使用した。それぞれの曲率半径は、リレーレン
ズ系の安定条件が満たされるように、反射板１１と被加
工物１の距離である１０mmより大きい２０mmとした。本
実施例では、加工条件は第１の実施例と同様で、穴加工
速度として幅１００mmを３０mm／秒で処理できた。
板１１として、レーザ光６の反射点毎に円筒面を形成し
たものを使用した。それぞれの曲率半径は、リレーレン
ズ系の安定条件が満たされるように、反射板１１と被加
工物１の距離である１０mmより大きい２０mmとした。本
実施例では、加工条件は第１の実施例と同様で、穴加工
速度として幅１００mmを３０mm／秒で処理できた。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によれば、多層プリント基板の製造工程において、レ
ーザ光のエネルギー利用効率の向上と工程の簡略化とを
両立実現することができる装置を提供することができ
る。
明によれば、多層プリント基板の製造工程において、レ
ーザ光のエネルギー利用効率の向上と工程の簡略化とを
両立実現することができる装置を提供することができ
る。
【図１】本発明のプリント基板のレーザ加工装置の外観
を模式的に示す図。
を模式的に示す図。
【図２】多層プリント基板の断面を模式的に示す図。
【図３】円筒面型の反射板を模式的に示す図。
【図４】レーザ光の反射点毎に円筒面を形成した反射板
を模式的に示す図。
を模式的に示す図。
１ 被処理物である多層プリント基板 ２ 絶縁層 ３ 金属層 ３ａ バイアホール用の化学エッチングを施された金属
層 ４ バイアホール用の穴 ５ レーザ ６ レーザ光 ７ ミラー ８ ミラー ９ ガルバノミラー １０ テレセントリックレンズ（集光レンズ兼偏向レン
ズ） １１ 反射板 １２ スリット部
層 ４ バイアホール用の穴 ５ レーザ ６ レーザ光 ７ ミラー ８ ミラー ９ ガルバノミラー １０ テレセントリックレンズ（集光レンズ兼偏向レン
ズ） １１ 反射板 １２ スリット部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 充 千葉県木更津市築地１番地 新日鐵化学株 式会社電子材料開発センター内 (72)発明者 田中 隆 千葉県木更津市築地１番地 新日鐵化学株 式会社電子材料開発センター内 (72)発明者 井伊 正一 千葉県木更津市築地１番地 新日鐵化学株 式会社電子材料開発センター内 Ｆターム(参考） 4E068 AF00 CB09 CD08 CD10 CD12 CE03 CF04 DA11
Claims (2)
- 【請求項１】 一部に開口部を有する光反射層を表層に
備え、予め前記光反射層の直下に絶縁樹脂層を配した多
層プリント基板と、該プリント基板に対して平行に設置
された、該プリント基板から見て平面または凹曲面の反
射板とで一対の光反射案内路を構成するとともに、前記
反射板にレーザ光を通過させるスリットを設け、光源か
らのレーザ光を前記反射案内路内部で多重反射させるこ
とを特徴とするプリント基板のレーザ加工装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のプリント基板のレーザ
加工装置において、前記反射板を円筒状の凹曲面の反射
板として前記光反射案内路を構成するとともに、該円筒
状の凹曲面の反射板を前記光反射案内路に平行に複数配
列し、各反射板が、該プリント基板からの反射光を該プ
リント基板に反射し、隣接する反射板につぎつぎに反射
するリレー光学系を構成したことを特徴とするプリント
基板のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174627A JP2001001178A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | プリント基板のレーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174627A JP2001001178A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | プリント基板のレーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001001178A true JP2001001178A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15981910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11174627A Withdrawn JP2001001178A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | プリント基板のレーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001001178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005101487A1 (en) | 2004-04-19 | 2005-10-27 | Eo Technics Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP11174627A patent/JP2001001178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005101487A1 (en) | 2004-04-19 | 2005-10-27 | Eo Technics Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
| EP1738409A1 (en) * | 2004-04-19 | 2007-01-03 | EO Technics Co.,Ltd. | Laser processing apparatus |
| EP1738409A4 (en) * | 2004-04-19 | 2008-10-08 | Eo Technics Co Ltd | LASER TREATMENT APPARATUS |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |