JP2001210904A - 複数レーザビームの発生装置 - Google Patents

複数レーザビームの発生装置

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JP2001210904A
JP2001210904A JP2000332778A JP2000332778A JP2001210904A JP 2001210904 A JP2001210904 A JP 2001210904A JP 2000332778 A JP2000332778 A JP 2000332778A JP 2000332778 A JP2000332778 A JP 2000332778A JP 2001210904 A JP2001210904 A JP 2001210904A
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laser
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セルジュ、シャルボニエ
Damien Boureau
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    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 複数の波長範囲を有するレーザビーム発生装
置の提供 【解決手段】複数レーザビーム発生装置において、 −初期ビームFをP波長で放出するレーザ源10と、 −初期ビームをN中間ビームFIに分割する波長分割ス
プリッター12とを含み、ここにN≦Pとし、また各中
間ビームFIは少なくとも1つの波長からなる波長グル
ープを含み、また前記レーザビーム発生装置は、 −各中間ビームFIをni区分ビームFDに分割するた
めためのN’エネルギー・スプリッター組立体14,1
6,...を含み、ここにN’≦Nとし、またni区分
ビームのそれぞれが実質的に同一エネルギーを有し、こ
れにより、下記の式によって K区分ビーム(FD)が得られることを特徴とする複数
のレーザビーム発生装置

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、しかし非排
他的に、レーザビームの衝撃に対して感受性のある面に
対してレーザビーム処理を加える装置において使用する
に適した複数レーザビーム発生装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】プリント
配線の製造に際して、1つの段階は印刷配線の導電性層
をレジスト物質層の中に被覆し、印刷配線上に得られる
べき導電体トラックの形状を確定するように前記レジス
ト物質層をアート ワークを通して露出するにある。レ
ジスト層が露出された後に、次に除去されるべき導電性
層の部分に対応する非露出区域が除去される。
【0003】レジスト層が局所的にレーザビームの衝撃
によって刻印されるようにした他の印刷配線技術が一般
的になりつつある。一般的にレーザビーム衝撃は走査装
置の制御下にあり、この走査装置は回転式多角形ミラー
を含み、このミラーがレーザビームの制御された中断の
ための通常は音響光学式モジュレータによって構成され
るシャッタ装置と組合わされる。
【0004】大寸法の印刷配線盤を精密に製造するため
に必要なレーザビーム衝撃の数はもちろんそれ自体非常
に大きいのであるから、印刷配線盤の表面を複数の区域
に分割し、各区域をそれぞれのレーザビームによって同
時的に走査して、パネル全体を露出するのに必要な時間
を著しく低減させうることが望ましい。
【0005】しかし、このような結果を達成できるに
は、各レーザビームのエネルギーがレジスト層を構成す
る物質の感度に対応する特定範囲内にあって、レーザ放
射線がすべての衝撃点においてレジスト状態を均一に変
更させうることが必要である。
【0006】さらに音響光学モジュレータが広い波長範
囲を含む光ビームを制御する必要のある場合、これらの
モジュレータのコストが増大する。また音響光学モジュ
レータは一定のエネルギー範囲に対して適合させられ、
もしこのエネルギー範囲が超過されると、モジュレータ
の機能がより急速に老化する。
【0007】最後に波長範囲を狭めると共に変調効率が
増大する。
【0008】本発明の目的は、複数のレーザビームを発
生し、各レーザビームが制限された波長範囲を含みまた
各レーザビームが比較的制限された範囲内のエネルギー
を有するようにする装置を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は複数レーザビーム発生装置において、 − 初期ビームをP波長で放出するレーザ源と、 − 初期ビームをN中間ビームに分割する波長分割スプ
リッターとを含み、ここにN≦Pとし、また各中間ビー
ム(FI)は少なくとも1つの波長からなる波長グルー
プを含み、また前記レーザビーム発生装置は、 − 各中間ビーム(FI)をni区分ビームに分割する
ためためのN’エネルギー・スプリッター組立体を含
み、ここにN’≦Nとし、またni区分ビームのそれぞ
れが実質的に同一エネルギーを有し、これにより、下記
の式によって
【数1】 K区分ビーム(FD)が得られることを特徴とする複数
のレーザビーム発生装置を提供する。
【0010】ビーム源から放射されるレーザビームを複
数の中間ビームに分割する段階から始めることにより、
スプリッターの出力において非常によく確定されて重な
り合いのない複数の波長範囲を占めるビームの得られる
ことが理解されよう。また、中間ビームの少なくとも一
部のエネルギーを分割する第2段階において最終的に得
られる区分ビームは、よく確定された波長範囲を占めま
た容易に確定することのできるエネルギーを有すること
が理解されよう。
【0011】好ましくは波長スプリッター組立体は、 − 前記初期ビームをそれぞれ1つの波長に対応するP
単位ビーム(FU)に分割する装置と、 − 前記P単位ビームの一部を与えられた波長グループ
に集合させるN手段とを含み、ここに1つのグループの
波長が他のグループの波長と相互に切離され、このよう
にしてN中間ビーム(FI)が得られる。
【0012】単色レーザビームを部分的に再組合わせす
るこの段階により、同一グループに属する単色ビームが
再共線形化される。これを例えば音響光学モジュレータ
によって、または一般的に単色ビームと実質的に同一精
度を有する光学システムによって処理することができ
る。
【0013】本発明の他の目的は、特に印刷配線の導電
性軌道を得るためまたは直接に金属層を処理するため、
印刷配線の金属層上に形成されたレジスト層の処理に使
用されるレーザビーム感性面処理プラントを提供するに
ある。
【0014】この処理プラントは、 − 前記の型のK区分レーザビーム発生装置と、 − それぞれ区分ビームを受け、その受ける区分ビーム
の波長グループに適合させられまたそのエネルギーに適
合させられるK音響光学モジュレータと、 − 各変調されたレーザビームが前記面の一部を走査す
るように各変調レーザビームを片寄らせるデフレクター
手段とを含む。
【0015】以下、本発明を図面に示す実施例について
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。
【0016】
【発明の実施の形態】まず最初に図1についてレーザビ
ーム発生器全体を説明する。この装置はビームFを発生
するレーザ源10を含む。このビームFは波長ごとにレ
ーザビームを分割するスプリッター12に入る。スプリ
ッター12はその出力において中間レーザビームFI
1、FI2、およびFI3を出力する。もちろん初期レ
ーザビームFの性質に対応して、前記以外の数の中間レ
ーザビームが存在することができる。中間ビームの一
部、例えば図示の実施例においてはビームFI1および
FI2がそれぞれビームスプリッター14,16の導入
口に加えられてエネルギーを分割する。図示の実施例に
おいて、スプリッター14は3区分ビームFD1,1、
FD1,2およびFD1,3を発生する。これらの各区
分ビームは中間ビームFI1の中に含まれれたエネルギ
ーのそれぞれ1/3を有する。ビームスプリッター16
はその出力において2つの区分ビームFD2,1とFD
2,2とを生じ、これらの各区分ビームがビームFI2
の中に含まれた出力の半分を含む。ビームFI3は分割
されることなく、直接にに区分ビームFD3を成す。
【0017】共通の初期レーザビームから分割されたレ
ーザビームを発生するためのこの装置を使用する際に、
それぞれの波長グループを適当に選択し、また初期ビー
ムの各波長の中に含まれるエネルギーの関数として中間
ビームをエネルギー分割することによって、波長スプリ
ッター12により確定される比較的狭い波長範囲の波長
を含みまたそれぞれ比較的狭いエネルギー範囲内のエネ
ルギーを有する出力区分ビームの得られることが理解さ
れよう。
【0018】本発明の好ましい実施態様において、レー
ザ源10はイオン化アルゴン型レーザであって、この場
合、このレーザは333.6ナノメートル(nm)乃至
363.8nmの波長で作動し、前記波長において連続
的に7ワットのエネルギーを放出する。
【0019】区分ビームの波長とエネルギーはレジスト
層を成す物質に対応する。
【0020】さらに詳しくは、放射される波長とそのそ
れぞれのエネルギーは下記の表に示される。
【0021】
【表1】 図2はビームの波長分割用スプリッターの好ましい実施
態様を示す。このスプリッター12はビームスプリッタ
ー20そのものによって構成され、このビームスプリッ
ター20は例えば2つのプリズムからなり、このスプリ
ッター20は初期ビームFの含む波長と同数の単位ビー
ムFUをその出力から発生する。これらの単位ビームF
Uは22,24などの結合装置によってグループを成し
て結合され、これらの結合装置の出力において中間ビー
ムFIを得る。前記のレーザに対応する特定の実施例に
おいて、波長333.6nm、334.4nmおよび3
35.8nmにそれぞれ対応する最初の3周波数が結合
装置22の中で相互に結合される。波長351.1nm
および351.4nmが結合装置14の中で結合され
る。
【0022】この実施例において、中間ビームFI1は
3ワットのエネルギーをを有し、ビームFI2は2.1
ワットのエネルギーを有し、またビームFI3は1.8
8ワットのエネルギーを有する。この実施例において最
終区分ビームFD1.1乃至FD3は1.1ワット乃至
1.88ワットの範囲内のエネルギーを有する。このエ
ネルギー範囲は所期の用途について十分に狭い。
【0023】図4はエネルギー・スプリッター14の実
施態様を示す。先行技術のように、このエネルギー・ス
プリッター14は半反射板30を含み、この半反射板は
ビームFI1を受けて、この中間ビームのエネルギーの
1/3を含む区分ビームFD1.1を出力し、またこの
半反射板30はエネルギーの66%を含む補足的ビーム
FCを透過させる。第2半反射板32がビームFCを第
2区分ビームFD1,2と第3区分ビームFD1,3と
に分割し、これらの両方の区分ビームは同一のエネルギ
ーを有する。この第3区分ビームはミラー34によって
前記の2区分ビームに対して平行に反射される。
【0024】図3において、印刷配線の1製造段階を実
行するために使用されるレーザビーム発生器の一例を簡
単に図示する。この図において、区分ビームFD1,1
乃至FD3を発生する図1のスプリッター回路が40で
示されている。またこの図において、印刷配線44の絶
縁バッキング42を簡略に図示する。同様に簡単に、レ
ジスト層48によって被覆された導電性物質層46、例
えば銅層が図示され、このレジスト48の状態がレーザ
ビームの衝撃によって変更される。この実施例において
印刷配線処理プラントは6音響光学モジュレータ50を
有し、各音響光学モジュレータ50がそれぞれ1つの区
分ビームFDを受ける。これらの音響光学モジュレータ
50はメモリ54と組合わされた制御ユニット52によ
って透過状態または非透過状態をとるように制御され
る。モジュレータ50から出た被変調ビームFMは回転
式多角形ミラー56に向けて送られ、これらのミラー5
6は図3の面に対して垂直な方向に、すなわち付図にお
いてX方向に、1つのレーザビームに関連する区域に対
応する長さにわたって、レジスト層48を走査させる。
ミラー56によって屈折された光ビームが収束システム
58を通り、またこの収束システム58は光ビームが印
刷配線に対して垂直方向に伝搬するように光ビームを整
流する。またこの図3は印刷配線板をY方向に移動させ
るための手段60を示す。
【0025】もちろんこのレーザビーム・スプリッター
は、レジスト層の直接的穴あけにレーザ・ビームが使用
される印刷配線板の製造用プラントにおいて使用するこ
とができよう。実際上のこの印刷配線板製造プラントは
レジスト層が存在せずレーザビームが直接に導電性層、
例えば銅層に穴あけするために使用される型とすること
ができよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザビーム発生装置の全体概略図
【図2】本発明の改良実施態様による図1の装置の一部
を示す概略図
【図3】印刷配線の製造のために本発明のレーザビーム
発生装置を適用するプラントの概念図
【図4】ビームをエネルギー分割するためのスプリッタ
ーの実施態様を示す概念図
【符号の説明】
10 レーザ源 12 波長スプリッター 14,16 エネルギー・スプリッター 20 波長スプリッター 22,24 単位ビームFUの結合装置 30、32,34 半透過ミラー 40 図1のスプリッター回路 42 絶縁バッキング 44 印刷配線 46 銅層 48 レジスト 50 モジュレータ 52 制御装置 54 メモリ 56 ミラー 58 収束装置 60 印刷配線板をY方向に移動させる手段 F ビーム FI 中間ビーム FU 単位ビーム FD 区分ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 H04N 1/04 104Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数レーザビーム発生装置において、 − 初期ビームをP波長で放出するレーザ源と、 − 初期ビームをN中間ビームに分割する波長分割スプ
    リッターとを含み、ここにN≦Pとし、また各中間ビー
    ム(FI)は少なくとも1つの波長からなる波長グルー
    プを含み、また前記レーザビーム発生装置は、 − 各中間ビーム(FI)をni区分ビームに分割する
    ためためのN’エネルギー・スプリッター組立体を含
    み、ここにN’≦Nとし、またni区分ビームのそれぞ
    れが実質的に同一エネルギーを有し、これにより、下記
    の式によって 【数1】 K区分ビーム(FD)が得られることを特徴とする複数
    のレーザビーム発生装置。
  2. 【請求項2】前記波長スプリッター組立体は、 − 前記初期ビームをそれぞれ1つの波長に対応するP
    単位ビーム(FU)に分割する装置と、 − 前記P単位ビームの一部を与えられた波長グループ
    に集合させるN手段とを含み、ここに1つのグループの
    波長が他のグループの波長と相互に切離され、このよう
    にしてN中間ビーム(FI)が得られることを特徴とす
    る請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】前記レーザ源は、333.6nm乃至36
    3.8nmの波長で放射し7ワットのエネルギーを出す
    イオン化アルゴン型であることを特徴とする請求項1ま
    たは2のいずれかに記載の装置。
  4. 【請求項4】Pは6に等しく、Nは3に等しく、また
    N’は2に等しいことを特徴とする請求項3に記載の装
    置。
  5. 【請求項5】n1は3に等しく、またn2は2に等しい
    ことを特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】− 第1波長範囲が333nm乃至335
    nmであり、 − 第2波長範囲が353.1nmと351.4nmの
    波長を含み、 − 第3波長範囲が363.8nmの波長を含むことを
    特徴とする請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】レーザビームに対して感性を有する面の処
    理プラントを製造するため請求項1乃至6のいずれかに
    記載の複数レーザビーム発生装置を適用する際に、前記
    プラントは、 − 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のK区分レ
    ーザビーム発生装置と、 − それぞれ区分ビームを受け、その受ける区分ビーム
    の波長グループに適合させられまたそのエネルギーに適
    合させられるK音響光学モジュレータと、 − 各変調されたレーザビームが前記面の一部を走査す
    るように各変調レーザビームを片寄らせるデフレクター
    手段とを含むことを特徴とするプラント。
JP2000332778A 1999-11-02 2000-10-31 複数レーザビームの発生装置 Withdrawn JP2001210904A (ja)

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