JP2001212684A - Via-hole processing method and its apparatus - Google Patents

Via-hole processing method and its apparatus

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JP2001212684A
JP2001212684A JP2000025114A JP2000025114A JP2001212684A JP 2001212684 A JP2001212684 A JP 2001212684A JP 2000025114 A JP2000025114 A JP 2000025114A JP 2000025114 A JP2000025114 A JP 2000025114A JP 2001212684 A JP2001212684 A JP 2001212684A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a via-hole processing method which can process a via-hole with better accuracy and its apparatus. SOLUTION: A pulsed laser beam L1 for processing is irradiated to a first layer 5A of a complex material 5 so that a via-hole 5V is made. A laser beam L2 for a probe is also irradiated to the first layer 5A and its reflected laser beam L3 is measured by a light interferometer 8. Based on the light interferometer, a direct vibration generating on the surface at a moment when the pulse laser beam L1 is irradiated to the first layer is detected, and a reflected vibration exposed on the surface of the first layer after the direct vibration is reflected by a second layer can be also detected. A time difference detecting the two vibrations becomes smaller in proportion to a remaining thickness δof the first layer. Therefore, the time difference is measured at first when the above-described thickness becomes a predetermined thickness, and then, a via-hole processing is stopped when the time difference becomes within a predetermined value. Alternately, the time difference when a degree of a vibration exposed on the surface of the first layer becomes equal to and more than a predetermined value, a via-hole processing may be stopped.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複合材料にビアホ
ールを加工するビアホール加工方法およびその装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for processing a via hole in a composite material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば第1層としての絶縁樹脂層
と第2層としての金属の導電層とを備えるプリント基板
等の複合材料について、上記絶縁樹脂層に所定深さのビ
アホールを形成する場合には、すなわち上記導電層を露
出させることなく所定厚さの絶縁樹脂層を残して必要な
深さのビアホールを形成する場合には、予め上記深さが
得られるまでのビアホール加工用のレーザ装置によるシ
ョット数や加工時間を計測しておき、そのショット数が
得られたとき、又は加工時間が経過したときに加工を終
了するようにしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for a composite material such as a printed circuit board having an insulating resin layer as a first layer and a metal conductive layer as a second layer, a via hole having a predetermined depth is formed in the insulating resin layer. In the case, that is, when forming a via hole having a required depth without leaving the insulating resin layer of a predetermined thickness without exposing the conductive layer, a laser for processing a via hole until the above depth is obtained in advance. The number of shots and processing time by the apparatus are measured, and the processing is terminated when the shot number is obtained or when the processing time has elapsed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ショット数や加工時間を計測して加工を終了する場合に
は、レーザ装置の出力変動や複合材料のバラツキ等か
ら、残される絶縁樹脂層の厚さが不均一となる欠点があ
った。仮に、残される絶縁樹脂層の厚さが薄すぎたり完
全に除去された場合には、導電層が加熱されて他の部分
において該導電層と絶縁樹脂層との間に剥離が生じた
り、最悪の場合には導電層に貫通孔が穿設されてプリン
ト基板としては不適切なものとなることがあった。他
方、残される絶縁樹脂層の厚さが厚すぎた場合には、次
のエッチング工程で該絶縁樹脂層を完全に除去して上記
導電層を露出させることができず、やはりプリント基板
としては不適切なものとなることがあった。本発明はそ
のような事情に鑑み、より精度よくビアホールを加工す
ることができるビアホール加工方法およびその装置を提
供するものである。
However, when processing is completed by measuring the number of shots and the processing time described above, the thickness of the remaining insulating resin layer may be reduced due to fluctuations in the output of the laser device and variations in the composite material. Had the disadvantage of becoming non-uniform. If the thickness of the remaining insulating resin layer is too thin or completely removed, the conductive layer is heated, and peeling may occur between the conductive layer and the insulating resin layer in other portions, or in the worst case. In such a case, a through-hole was formed in the conductive layer, which made the printed circuit board unsuitable. On the other hand, if the thickness of the remaining insulating resin layer is too thick, the insulating resin layer cannot be completely removed in the next etching step to expose the conductive layer. Sometimes it was appropriate. The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a via hole processing method and apparatus capable of processing a via hole with higher accuracy.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち請求項1の発明
は、ビアホール加工用レーザ装置からの加工用パルスレ
ーザビームを、第1層と第2層とを有する複合材料の上
記第1層に照射させて、該第1層に所定深さのビアホー
ルを加工するようにしたビアホール加工方法において、
上記加工用パルスレーザビームを第1層に照射させるこ
とによって該第1層の表面に生じる直接振動と、この直
接振動が上記第2層に伝播されて反射されることによっ
て該第1層の表面に再び生じる反射振動とを計測し、上
記直接振動が得られた時間と反射振動が得られた時間と
の時間差が予め定めた所定値以内となったら、上記加工
用パルスレーザビームによる第1層のビアホール加工を
停止するようにしたものである。上記反射振動として
は、第2層の表面の反射によって得られる第1の反射振
動と、第2層の裏面の反射によって得られる第2の反射
振動とのいずれか一方を用いることができる。また請求
項3の発明は、ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第1層と第2層とを有する複
合材料の上記第1層に照射させて、該第1層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、上記加工用パルスレーザビームを第1層に照
射させることによって該第1層の表面に生じる振動を計
測し、その計測値が予め定めた所定値以上となったら上
記加工用パルスレーザビームによる第1層のビアホール
加工を停止するようにしたものである。上記計測する振
動は、上記加工用パルスレーザビームを第1層に照射さ
せることによって該第1層の表面に直接生じる直接振動
と、この直接振動が上記第2層に伝播され、該第2層の
表面によって反射されることによって上記第1層の表面
に再び生じる第1の反射振動と、上記直接振動が上記第
2層に伝播され、該第2層の裏面によって反射されるこ
とによって上記第1層の表面に再び生じる第2の反射振
動とのいずれかを用いることができる。さらに請求項9
の発明は、ビアホールの加工用パルスレーザビームを複
合材料に照射するビアホール加工用レーザ装置と、プロ
ーブ用レーザビームを上記複合材料に照射するプローブ
用レーザ装置と、上記複合材料から反射されたプローブ
用レーザビームを入力し、この反射レーザビームから、
上記加工用レーザビームを複合材料に照射することによ
って該複合材料に生じた振動を計測する光干渉計とを備
えるものである。
According to the first aspect of the present invention, the first layer of a composite material having a first layer and a second layer is irradiated with a processing pulse laser beam from a via hole processing laser device. A via hole processing method for processing a via hole having a predetermined depth in the first layer;
A direct vibration generated on the surface of the first layer by irradiating the pulse laser beam for processing onto the first layer, and the direct vibration is propagated to the second layer and reflected by the surface of the first layer. Is measured again, and when a time difference between the time when the direct vibration is obtained and the time when the reflected vibration is obtained is within a predetermined value, the first layer by the processing pulse laser beam is used. Is stopped. As the reflection vibration, any one of a first reflection vibration obtained by reflection on the front surface of the second layer and a second reflection vibration obtained by reflection on the back surface of the second layer can be used. According to a third aspect of the present invention, the first layer of the composite material having a first layer and a second layer is irradiated with a pulse laser beam for processing from a laser device for processing a via hole, and the first layer is irradiated with a predetermined laser beam. In a via hole processing method for processing a via hole having a depth, a vibration generated on a surface of the first layer is measured by irradiating the processing pulse laser beam to the first layer, and the measured value is predetermined. When the value exceeds a predetermined value, the via hole processing of the first layer by the processing pulse laser beam is stopped. The vibration to be measured is a direct vibration directly generated on the surface of the first layer by irradiating the pulse laser beam for processing onto the first layer, and the direct vibration is propagated to the second layer, and the second layer is The first reflected vibration that occurs again on the surface of the first layer by being reflected by the surface of the first layer, and the direct vibration is propagated to the second layer, and the first reflected vibration is reflected by the back surface of the second layer. Either of the second reflected vibrations that reappear on the surface of one layer can be used. Claim 9
The invention relates to a via-hole processing laser device for irradiating a composite material with a via-hole processing pulse laser beam, a probe laser device for irradiating a probe laser beam to the composite material, and a probe reflected from the composite material. Input a laser beam, and from this reflected laser beam,
An optical interferometer for measuring a vibration generated in the composite material by irradiating the composite material with the processing laser beam.

【0005】請求項1の発明においては、ビアホール加
工用レーザ装置からの加工用パルスレーザビームを複合
材料の第1層に照射させると、その照射によって第1層
の表面に直接振動が生じるようになる。そしてこの直接
振動が上記第2層に伝播されると、該直接振動は第2層
の表面によって反射され、第1層の表面に再び第1の反
射振動を生じさせるようになる。さらに、上記直接振動
は第2層内を伝播されて該第2層の裏面でも反射され、
第1層の表面に再び第2の反射振動を生じさせるように
なる。加工の初期は第1層の厚さが厚いので、第1層か
らの直接振動が得られた瞬間から、第2層からの反射振
動(第1反射振動又は第2反射振動)が得られるまでの
時間差は大きいが、ビアホールの加工が進んで第1層の
厚さが薄くなると、両者の時間差は小さくなる。なお、
第2層の厚さは変化しないので、第1反射振動が得られ
てから第2反射振動が得られるまでの時間差は一定であ
る。したがって、残存する第1層の厚さが所定の厚さと
なった際の時間差を予め計測しておき、上記時間差が予
め定めた所定値以内となったら上記ビアホール加工用の
レーザ装置による第1層のビアホール加工を停止すれ
ば、常に残存する第1層の厚さを所定の厚さに高精度で
管理することができることになる。また上記振動は、プ
ローブ用レーザ装置からプローブ用レーザビームを上記
第1層の表面に照射するとともに、この第1層の表面か
ら反射されたプローブ用レーザビームを光干渉計に入力
させることによって、該光干渉計で計測することができ
る。また請求項3の発明においては、上述した直接振
動、第1の反射振動および第2の反射振動におけるそれ
ぞれの振動数や振幅は、第1層の厚さが薄くなるに従っ
て大きくなるので、予め残存する第1層の厚さが所定の
厚さとなった際の計測値の大きさを計測しておけばよ
い。この場合には、上記計測値が予め定めた所定値以上
となったら上記ビアホール加工用のレーザ装置による第
1層のビアホール加工を停止すれば、残存する第1層の
厚さを所定の厚さに高精度で管理することができること
になる。そして請求項9の発明によれば、上記請求項1
の発明の方法、および請求項3の発明の方法を実行する
ことができる。
According to the first aspect of the present invention, when the first layer of the composite material is irradiated with the processing pulse laser beam from the via hole processing laser device, the irradiation causes direct vibration on the surface of the first layer. Become. Then, when the direct vibration is propagated to the second layer, the direct vibration is reflected by the surface of the second layer, and the first reflected vibration again occurs on the surface of the first layer. Further, the direct vibration propagates in the second layer and is reflected also on the back surface of the second layer,
The second reflection vibration is generated again on the surface of the first layer. Since the thickness of the first layer is large at the beginning of the processing, from the moment when the direct vibration from the first layer is obtained to the time when the reflected vibration (the first reflected vibration or the second reflected vibration) from the second layer is obtained. Is large, but when the processing of the via hole proceeds and the thickness of the first layer is reduced, the time difference between the two becomes smaller. In addition,
Since the thickness of the second layer does not change, the time difference between when the first reflected vibration is obtained and when the second reflected vibration is obtained is constant. Therefore, the time difference when the thickness of the remaining first layer reaches a predetermined thickness is measured in advance, and when the time difference falls within a predetermined value, the first layer by the via hole processing laser device is used. When the via hole processing is stopped, the thickness of the remaining first layer can always be controlled to a predetermined thickness with high precision. In addition, the oscillation is performed by irradiating the surface of the first layer with the laser beam for the probe from the laser device for the probe, and inputting the laser beam for the probe reflected from the surface of the first layer to the optical interferometer, It can be measured by the optical interferometer. According to the third aspect of the present invention, since the respective frequencies and amplitudes of the direct vibration, the first reflected vibration and the second reflected vibration described above increase as the thickness of the first layer becomes thinner, the vibrations remain in advance. What is necessary is just to measure the magnitude of the measurement value when the thickness of the first layer to be formed reaches a predetermined thickness. In this case, when the measured value becomes equal to or more than a predetermined value, the via hole processing of the first layer by the laser device for via hole processing is stopped, and the thickness of the remaining first layer is reduced to a predetermined thickness. Can be managed with high accuracy. According to the ninth aspect of the present invention, the above first aspect is provided.
And the method according to the third aspect of the present invention.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図示実施例について本発明
を説明すると、図1において、ビアホール加工用レーザ
装置1としては、例えば10.6μmの波長を有する加
工用パルスレーザビームLを放射するCOパルスガ
スレーザ装置1を用いることができる。このレーザビー
ムLは、ビームコンバイナ2、ビームセパレータとし
ての穴あき反射ミラー3、および集光レンズ4を介して
複合材料5に照射されるようになっている。上記加工用
パルスレーザビームLとしては10.6μmの波長を
有するものに限定されるものではなく、複合材料5にビ
アホールを加工することができれば如何なるパルスレー
ザビームであってもよい。上記複合材料5は、第1層5
Aと第2層5Bとを備えたプリント基板であって、上記
第1層5Aは、例えばポリイミド等からなる絶縁樹脂層
5Aからなり、また第2層は金属の導電層、より具体的
には銅層5Bからなっている。そして上記レーザ装置1
からのレーザビームLを絶縁樹脂層5Aに照射するこ
とにより、銅層5Bの僅か手前までビアホール5Cを形
成するようにしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, when describing the present invention for the illustrated embodiment, in FIG. 1, the via hole processing laser device 1, for example, emits a processing pulse laser beam L 1 having a wavelength of 10.6μm The CO 2 pulse gas laser device 1 can be used. The laser beam L 1, the beam combiner 2, perforated reflection mirror 3 as a beam separator, and through the condenser lens 4 are irradiated to the composite material 5. As the processing pulse laser beam L 1 is not limited to those having a wavelength of 10.6 [mu] m, may be any pulsed laser beam if it is possible to process the via holes in the composite material 5. The composite material 5 includes a first layer 5
A printed circuit board comprising A and a second layer 5B, wherein the first layer 5A is made of an insulating resin layer 5A made of, for example, polyimide, and the second layer is a metal conductive layer, more specifically, It consists of a copper layer 5B. And the above laser device 1
By irradiating the laser beam L 1 to the insulating resin layer 5A from, and so as to form a via hole 5C until just before the copper layer 5B.

【0007】プローブ用レーザ装置6は、例えば0.6
3μmの波長を有する連続レーザビームLを放射する
He−Neレーザ装置6を用いることができ、このプロ
ーブ用レーザビームLは上記ビームコンバイナ2で上
記レーザ装置1からのパルスレーザビームLの光軸に
集合され、上記穴あき反射ミラー3および集光レンズ4
を介して複合材料5に照射されるようになっている。こ
のプローブ用レーザビームLとしても0.63μmの
波長を有するものに限定されるものではなく、複合材料
5の表面で反射されるものであれば如何なるレーザビー
ムであってもよい。さらに上記複合材料5から反射され
たプローブ用レーザビームLの反射レーザビームL
は、穴あき反射ミラー3によって上記レーザビーム
、Lの光軸上から横方向に分離され、集光レンズ
7および共焦点ファブリペロー光干渉計8を介してアバ
ランシェフォトダイオードや光電子倍増管などの光測定
器9に入力される。そしてさらにフィルタ10および増
幅器11を介してオシロスコープ12に入力されて波形
が検出される。
[0007] The probe laser device 6 is, for example, 0.6.
A He—Ne laser device 6 that emits a continuous laser beam L 2 having a wavelength of 3 μm can be used. The probe laser beam L 2 is generated by the beam combiner 2 using the pulse laser beam L 1 from the laser device 1 . Collected on the optical axis, the perforated reflection mirror 3 and the condenser lens 4
Is applied to the composite material 5 via the. This is not limited to those having a wavelength of 0.63μm as the laser beam L 2 probe, it may be any laser beam as long as it is reflected by the surface of the composite material 5. Furthermore, the reflected laser beam L 3 of the probe laser beam L 2 reflected from the composite material 5
Are laterally separated from the optical axes of the laser beams L 1 and L 2 by a perforated reflecting mirror 3, and are passed through a condenser lens 7 and a confocal Fabry-Perot optical interferometer 8 to form an avalanche photodiode or a photomultiplier. And the like. Then, the signal is further input to the oscilloscope 12 via the filter 10 and the amplifier 11, and the waveform is detected.

【0008】図2は上記オシロスコープ12で表示され
る検出波形で、同図において、14はプローブ用レーザ
ビームLのみが絶縁樹脂層5Aの表面に照射されて、
該絶縁樹脂層5Aの表面で反射された反射レーザビーム
が検出されている状態における電圧値である。この
状態では、光測定器9によって検出される電圧は小さな
値14となっている。この状態で加工用パルスレーザビ
ームLが絶縁樹脂層5Aの表面に照射されると、その
衝撃によって絶縁樹脂層5Aの表面に振動が生じる。こ
のときの振動を、すなわち加工用パルスレーザビームL
が絶縁樹脂層5Aの表面に照射されることによって直
接的に生じる振動を直接振動と称する。絶縁樹脂層5A
の表面に上記直接振動が生じてその表面に微少な変位が
生じると、該表面によって反射される反射レーザビーム
の光路長に差が生じるようになり、光干渉計8はそ
の光路長の差により上記振動を光の強弱として検出する
ことができる。そして光測定器9はその光の強弱を電圧
に変換するので、該光測定器9による検出電圧は大きな
値15となる。すなわち、光干渉計8によって上記直接
振動15を測定することができることになる。上記直接
振動15を検出することができるのは微少な時間であ
り、絶縁樹脂層5Aの表面の直接振動が収まれば、光測
定器9によって検出される電圧は再び小さな値14とな
る。
[0008] Figure 2 is a detection waveform displayed by the oscilloscope 12, reference numeral 14 is only the probe laser beam L 2 is irradiated to the surface of the insulating resin layer 5A,
Reflected laser beam L 3 reflected by the surface of the insulating resin layer 5A is a voltage value in a state being detected. In this state, the voltage detected by the photometer 9 has a small value 14. When the processing pulse laser beam L 1 in this state is irradiated onto the surface of the insulating resin layer 5A, by the impact vibration on the surface of the insulating resin layer 5A occurs. The vibration at this time, that is, the processing pulse laser beam L
The vibration directly generated by irradiating 1 to the surface of the insulating resin layer 5A is referred to as direct vibration. Insulating resin layer 5A
Of the said direct vibration is small in its surface caused displacement occurs on the surface, become a difference in optical path length of the reflected laser beam L 3 reflected by the surface occurs, the optical interferometer 8 of the optical path length The vibration can be detected as the intensity of light from the difference. Then, since the light measuring device 9 converts the intensity of the light into a voltage, the voltage detected by the light measuring device 9 has a large value 15. That is, the direct vibration 15 can be measured by the optical interferometer 8. The direct vibration 15 can be detected for a very short time, and when the direct vibration on the surface of the insulating resin layer 5A stops, the voltage detected by the optical measuring device 9 becomes a small value 14 again.

【0009】上記直接振動15は、絶縁樹脂層5A内を
伝達されて銅層5Bに伝播されると、該直接振動は銅層
5Bの表面によって反射され、再び絶縁樹脂層5A内を
伝達されて該絶縁樹脂層5Aの表面に振動を生じさせる
ようになる。このときの振動を第1の反射振動16と称
する。また、上記銅層5Bに伝播された直接振動は、該
銅層5Bの表面によって反射されるだけではなく銅層5
B内を伝達されるようになり、該銅層5Bの裏面によっ
ても反射されるようになる。そして該銅層5Bの裏面に
よって反射された直接振動は、該銅層5B内および上記
絶縁樹脂層5A内を伝達されて、上記第1の反射振動1
6よりも遅れて、該絶縁樹脂層5Aの表面に振動を生じ
させるようになる。このときの振動を第2の反射振動1
7と称する。上記絶縁樹脂層5Aの表面に生じる第1の
反射振動16と第2の反射振動17とは、図2に示すよ
うに、時間差を持って順次光干渉計8によって検出さ
れ、光測定器9によって電圧に変換されるようになる。
このとき、第1の反射振動16は絶縁樹脂層5A内を伝
達される間に減衰されて小さくなるので、上記直接振動
15よりも小さな電圧値となる。また第2の反射振動1
7は銅層5B内を伝達される分、第1の反射振動16よ
りも小さな電圧値となる。
When the direct vibration 15 is transmitted in the insulating resin layer 5A and propagated to the copper layer 5B, the direct vibration is reflected by the surface of the copper layer 5B and transmitted again in the insulating resin layer 5A. Vibration is caused on the surface of the insulating resin layer 5A. The vibration at this time is referred to as first reflected vibration 16. The direct vibration propagated to the copper layer 5B is not only reflected by the surface of the copper layer 5B, but also
B is transmitted inside, and is also reflected by the back surface of the copper layer 5B. The direct vibration reflected by the back surface of the copper layer 5B is transmitted through the inside of the copper layer 5B and the inside of the insulating resin layer 5A, and the first reflected vibration 1
After a delay of 6, vibration occurs on the surface of the insulating resin layer 5A. The vibration at this time is referred to as a second reflected vibration 1
No. 7. The first reflected vibration 16 and the second reflected vibration 17 generated on the surface of the insulating resin layer 5A are sequentially detected by the optical interferometer 8 with a time difference as shown in FIG. It will be converted to voltage.
At this time, the first reflected vibration 16 is attenuated and reduced while being transmitted through the insulating resin layer 5A, and thus has a smaller voltage value than the direct vibration 15. Second reflection vibration 1
7 has a voltage value smaller than that of the first reflected vibration 16 by the amount transmitted through the copper layer 5B.

【0010】絶縁樹脂層5Aの加工初期には、該絶縁樹
脂層5Aの表面と銅層5Bの表面との距離、すなわち絶
縁樹脂層5Aの厚さδは厚いので、上記絶縁樹脂層5A
の表面の直接振動15が得られてから銅層5Bの表面の
反射による第1の反射振動16が得られるまでの時間的
間隔tは大きくなっている。この状態からビアホール
5Cの加工が進み、絶縁樹脂層5Aの厚さδが薄くなっ
てくると、該絶縁樹脂層5Aの表面と銅層5Bの表面と
の距離が短くなるので、絶縁樹脂層5Aの表面の直接振
動15と銅層5Bの表面による第1の反射振動16との
時間的間隔が次第に小さくなる(図3参照)。同様に、
直接振動15と銅層5Bの裏面による第2の反射振動1
7との時間的間隔も次第に小さくなるが、第1の反射振
動16と第2の反射振動17との時間的間隔tは、銅層
5Bの厚さに変化がないので一定である。そして図3に
示すように、ビアホール5Cの必要な深さが得られた
際、すなわち絶縁樹脂層5Aの厚さδが所定の薄さとな
った際における上記直接振動15と第1の反射振動16
との時間的間隔tは予め計測してあり、その所定の時
間的間隔tが得られたら上記加工用パルスレーザビー
ムLの照射が停止される。これにより、所定の薄さδ
の絶縁樹脂層5Aを残して必要な深さのビアホール5C
が得られることになる。そしてこの後、従来公知のエッ
チングによりビアホール5Cの底部における絶縁樹脂層
5Aが除去されて銅層5Bの表面が露出される。
In the initial stage of processing the insulating resin layer 5A, the distance between the surface of the insulating resin layer 5A and the surface of the copper layer 5B, that is, the thickness δ of the insulating resin layer 5A is large.
Time interval t 0 from direct vibration 15 is obtained to the first reflection vibration 16 caused by reflection of the surface of the copper layer 5B is obtained on the surface of the is larger. When the processing of the via hole 5C proceeds from this state and the thickness δ of the insulating resin layer 5A becomes thinner, the distance between the surface of the insulating resin layer 5A and the surface of the copper layer 5B becomes shorter. The time interval between the direct vibration 15 on the surface of the copper layer 5B and the first reflected vibration 16 on the surface of the copper layer 5B gradually decreases (see FIG. 3). Similarly,
Direct vibration 15 and second reflected vibration 1 by the back surface of copper layer 5B
7, the time interval t between the first reflected vibration 16 and the second reflected vibration 17 is constant because there is no change in the thickness of the copper layer 5B. As shown in FIG. 3, when the required depth of the via hole 5C is obtained, that is, when the thickness δ of the insulating resin layer 5A becomes a predetermined thickness, the direct vibration 15 and the first reflected vibration 16 are obtained.
Time interval t 1 between the Yes previously measured, its After a predetermined time interval t 1 is obtained in the processing pulse laser beam L 1 irradiated is stopped. Thereby, the predetermined thickness δ
Via hole 5C of required depth leaving insulating resin layer 5A
Is obtained. Thereafter, the insulating resin layer 5A at the bottom of the via hole 5C is removed by a conventionally known etching, and the surface of the copper layer 5B is exposed.

【0011】なお、絶縁樹脂層5Aの厚さδが所定の薄
さとなった際における直接振動15と第2の反射振動1
7との時間的間隔を予め計測して、その所定の時間的間
隔が得られたら上記加工用パルスレーザビームLの照
射を停止しても、所定の薄さδの絶縁樹脂層5Aを残し
て必要な深さのビアホール5Cを得ることができること
は明かである。
When the thickness δ of the insulating resin layer 5A becomes a predetermined thickness, the direct vibration 15 and the second reflected vibration 1
Previously measuring the time interval between 7 and also to stop the irradiation of the processing pulse laser beam L 1 When the predetermined time interval is obtained, leaving the insulating resin layer 5A having a predetermined thinness δ It is clear that the required via hole 5C can be obtained.

【0012】次に、上記実施例では、所定の時間的間隔
が得られたら加工を終了させるようにしているが、
その代わりに、絶縁樹脂層5Aの厚さδが薄くなってく
ると上記直接振動15、第1の反射振動16および第2
の反射振動17における振動数や振幅がそれぞれ次第に
大きくなってくるので、これを利用して必要な深さのビ
アホール5Cを得るようにしてもよい。すなわち、複合
材料5にビアホール5Cが形成されていない状態では該
複合材料5は厚く、ビアホール5Cが深く形成されるに
従って該複合材料5は薄くなる。すると、厚い複合材料
5に加工用パルスレーザビームLを照射した際にはそ
の直接振動15の振動数は相対的に低いが、複合材料5
が薄くなるに従って直接振動15の振動数が高くなり、
また振幅も大きくなる。これは、第1の反射振動16お
よび第2の反射振動17についても同様である。そして
上記振動15、16、17の振動数や振幅が大きくなる
と、上記光干渉計8によって測定される光の強弱が大き
くなるのでその計測値が大きくなり、光測定器9で得ら
れる電圧も高くなる。したがって、例えば直接振動15
について述べれば、予め絶縁樹脂層5Aの厚さδが所定
の薄さとなった際における上記絶縁樹脂層5A電圧vの
大きさを計測しておき、直接振動15の電圧がその所定
の大きさを越えたら、加工用のパルスレーザビームL
の照射を停止させるようにしてもよい。これにより、所
定の薄さδの絶縁樹脂層5Aを残して必要な深さのビア
ホール5Cが得られることになる。
[0012] Next, in the above embodiment, the predetermined time interval t 1 is so as to terminate the process If obtained,
Instead, when the thickness δ of the insulating resin layer 5A becomes thinner, the direct vibration 15, the first reflected vibration 16 and the second
Since the frequency and amplitude of the reflected vibration 17 gradually increase, a via hole 5C having a required depth may be obtained by using this. That is, the composite material 5 is thick when the via hole 5C is not formed in the composite material 5, and becomes thinner as the via hole 5C is formed deeper. Then, the frequency of the direct vibration 15 upon irradiation of the processing pulse laser beam L 1 in a thick composite material 5 is relatively low, the composite material 5
The frequency of the direct vibration 15 increases as the
The amplitude also increases. This is the same for the first reflected vibration 16 and the second reflected vibration 17. When the frequencies and amplitudes of the vibrations 15, 16, and 17 increase, the intensity of light measured by the optical interferometer 8 increases, so that the measurement value increases, and the voltage obtained by the optical measuring device 9 also increases. Become. Thus, for example, direct vibration 15
In the following, the magnitude of the voltage v of the insulating resin layer 5A when the thickness δ of the insulating resin layer 5A has become a predetermined thickness is measured in advance, and the voltage of the direct vibration 15 determines the predetermined magnitude. Once across, the pulse laser beam L 1 for processing
May be stopped. As a result, a via hole 5C having a required depth is obtained while leaving the insulating resin layer 5A having a predetermined thickness δ.

【0013】なお、第1の反射振動16、および第2の
反射振動17の大きさを検出しても同様に必要な深さの
ビアホール5Cを得ることができる。このとき、一般的
には値が最も大きい直接振動15を検出することが望ま
しいが、第1の反射振動16、または第2の反射振動1
7の大きさを検出してもよい。但し、第1の反射振動1
6と第2の反射振動17との比較では、値の大きい第1
の反射振動16を検出することが望ましい。また、上記
実施例では光干渉計8で測定した光の強さを光測定器9
で電圧に変換しているが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、光干渉計8による測定値を利用することがで
きれば如何なるものであってもよい。
Incidentally, even if the magnitudes of the first reflected vibration 16 and the second reflected vibration 17 are detected, a via hole 5C having a required depth can be obtained similarly. At this time, it is generally desirable to detect the direct vibration 15 having the largest value, but the first reflected vibration 16 or the second reflected vibration 1
7 may be detected. However, the first reflected vibration 1
6 and the second reflected vibration 17, the value of the first reflected vibration 17 is large.
It is desirable to detect the reflected vibration 16 of. Further, in the above embodiment, the light intensity measured by the optical interferometer 8 is measured by the optical measuring device 9.
Is converted to a voltage, but the present invention is not limited to this, and any voltage may be used as long as the value measured by the optical interferometer 8 can be used.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第1層
の厚さが所定の厚さとなったらビアホール加工用のレー
ザ装置による第1層のビアホール加工を停止することが
できるので、従来に比較して精度よくビアホールを加工
することができるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, when the thickness of the first layer becomes a predetermined thickness, the via hole processing of the first layer by the via hole processing laser device can be stopped. The effect is obtained that the via hole can be processed with higher accuracy than in the past.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明によって得られる波形図。FIG. 2 is a waveform chart obtained by the present invention.

【図3】図2よりもビアホール加工が進んだ状態におけ
る波形図。
FIG. 3 is a waveform chart in a state in which via hole processing has progressed more than in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ビアホール加工用レーザ装置 2…ビームコン
バイナ 3…穴あき反射ミラー(セパレータ) 5…複合材料 5A…絶縁樹脂層(第1層) 5B…銅層(第
2層) 5C…ビアホール 6…プローブ用
レーザ装置 8…光干渉計 L〜L…レ
ーザビーム t、t…時間差 δ…厚さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser device for via hole processing 2 ... Beam combiner 3 ... Perforated reflection mirror (separator) 5 ... Composite material 5A ... Insulating resin layer (1st layer) 5B ... Copper layer (2nd layer) 5C ... Via hole 6 ... For probe The laser apparatus 8 ... optical interferometer L 1 ~L 3 ... laser beams t 1, t 2 ... time difference [delta] ... thickness

───────────────────────────────────────────────────── 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) H05K 3/46 H05K 3/46 Y // B23K 101:42 B23K 101:42 Fターム(参考) 2F065 AA30 CC01 FF32 FF51 GG04 HH04 JJ01 LL12 LL30 QQ25 QQ29 4E068 AF01 CA17 CB09 CC00 CC01 DA11 DB14 5E346 AA12 AA15 AA32 AA38 AA43 BB01 CC08 FF01 GG01 GG15 GG34 HH33 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/46 H05K 3/46 Y // B23K 101: 42 B23K 101: 42 F term (Reference) 2F065 AA30 CC01 FF32 FF51 GG04 HH04 JJ01 LL12 LL30 QQ25 QQ29 4E068 AF01 CA17 CB09 CC00 CC01 DA11 DB14 5E346 AA12 AA15 AA32 AA38 AA43 BB01 CC08 FF01 GG01 GG15 GG34 HH33

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第1層と第2層とを有する複
合材料の上記第1層に照射させて、該第1層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、 上記加工用パルスレーザビームを第1層に照射させるこ
とによって該第1層の表面に生じる直接振動と、この直
接振動が上記第2層に伝播されて反射されることによっ
て該第1層の表面に再び生じる反射振動とを計測し、上
記直接振動が得られた時間と反射振動が得られた時間と
の時間差が予め定めた所定値以内となったら、上記加工
用パルスレーザビームによる第1層のビアホール加工を
停止することを特徴とするビアホール加工方法。
1. A laser beam for processing from a via-hole processing device is irradiated with a processing pulse laser beam on the first layer of a composite material having a first layer and a second layer, so that the first layer has a predetermined depth. In a via hole processing method for processing a via hole, a direct vibration generated on a surface of the first layer by irradiating the processing pulse laser beam to the first layer, and the direct vibration is transmitted to the second layer. The reflected vibration that occurs again on the surface of the first layer by being reflected is measured, and the time difference between the time when the direct vibration is obtained and the time when the reflected vibration is obtained is within a predetermined value. And stopping the via hole processing of the first layer by the processing pulse laser beam.
【請求項2】 上記反射振動は、第2層の表面の反射に
よって得られる第1の反射振動と、第2層の裏面の反射
によって得られる第2の反射振動とのいずれか一方であ
ることを特徴とする請求項1に記載のビアホール加工方
法。
2. The reflection vibration is one of a first reflection vibration obtained by reflection on a surface of a second layer and a second reflection vibration obtained by reflection on a back surface of a second layer. The method for processing a via hole according to claim 1, wherein:
【請求項3】 ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第1層と第2層とを有する複
合材料の上記第1層に照射させて、該第1層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、 上記加工用パルスレーザビームを第1層に照射させるこ
とによって該第1層の表面に生じる振動を計測し、その
計測値が予め定めた所定値以上となったら上記加工用パ
ルスレーザビームによる第1層のビアホール加工を停止
することを特徴とするビアホール加工方法。
3. A pulse laser beam for processing from a laser device for processing a via hole is applied to the first layer of the composite material having a first layer and a second layer, and the first layer has a predetermined depth. In a via hole processing method for processing a via hole, a vibration generated on a surface of the first layer is measured by irradiating the pulse laser beam for processing to the first layer, and the measured value is equal to or more than a predetermined value. A via hole processing method comprising: stopping the via hole processing of the first layer by the processing pulse laser beam when the above becomes true.
【請求項4】 上記計測する振動は、上記加工用パルス
レーザビームを第1層に照射させることによって該第1
層の表面に直接生じる直接振動と、この直接振動が上記
第2層に伝播され、該第2層の表面によって反射される
ことによって上記第1層の表面に再び生じる第1の反射
振動と、上記直接振動が上記第2層に伝播され、該第2
層の裏面によって反射されることによって上記第1層の
表面に再び生じる第2の反射振動とのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項3に記載のビアホール加工方法。
4. The vibration to be measured is obtained by irradiating the first layer with the pulse laser beam for processing.
A direct vibration that occurs directly on the surface of the layer, a first reflected vibration that propagates to the second layer and is reflected by the surface of the second layer, and then reappears on the surface of the first layer; The direct vibration is propagated to the second layer, and the second
The via hole processing method according to claim 3, wherein the second reflection vibration is any one of a second reflection vibration generated again on the surface of the first layer by being reflected by a back surface of the layer.
【請求項5】 プローブ用レーザ装置からプローブ用レ
ーザビームを上記第1層の表面に照射するとともに、こ
の第1層の表面から反射されたプローブ用レーザビーム
を光干渉計に入力させて、この光干渉計で上記振動を計
測することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいず
れかに記載のビアホール加工方法。
5. A laser beam for a probe is emitted from a laser device for a probe to the surface of the first layer, and the laser beam for a probe reflected from the surface of the first layer is input to an optical interferometer. 5. The via hole processing method according to claim 1, wherein the vibration is measured by an optical interferometer.
【請求項6】 上記光干渉計は、共焦点ファブリペロー
光干渉計であることを特徴とする請求項5に記載のビア
ホール加工装置。
6. The via hole processing apparatus according to claim 5, wherein the optical interferometer is a confocal Fabry-Perot optical interferometer.
【請求項7】 上記第1層が絶縁樹脂層であり、また第
2層が金属の導電層であることを特徴とする請求項1な
いし請求項6のいずれかに記載のビアホール加工方法。
7. The method according to claim 1, wherein the first layer is an insulating resin layer, and the second layer is a metal conductive layer.
【請求項8】 上記ビアホール加工を停止した後に、エ
ッチングによりビアホールの底部における第1層を除去
して第2層を露出させることを特徴とする請求項1ない
し請求項7のいずれかに記載のビアホール加工方法。
8. The method according to claim 1, wherein after the processing of the via hole is stopped, the first layer at the bottom of the via hole is removed by etching to expose the second layer. Via hole processing method.
【請求項9】 ビアホールの加工用パルスレーザビーム
を複合材料に照射するビアホール加工用レーザ装置と、
プローブ用レーザビームを上記複合材料に照射するプロ
ーブ用レーザ装置と、上記複合材料から反射されたプロ
ーブ用レーザビームを入力し、この反射レーザビームか
ら、上記加工用レーザビームを複合材料に照射すること
によって該複合材料に生じた振動を計測する光干渉計と
を備えることを特徴とするビアホール加工装置。
9. A via hole processing laser device for irradiating a pulsed laser beam for processing a via hole to a composite material,
A probe laser device for irradiating the composite material with a probe laser beam, and a probe laser beam reflected from the composite material are input, and the composite material is irradiated with the processing laser beam from the reflected laser beam. And a light interferometer for measuring a vibration generated in the composite material.
【請求項10】 上記光干渉計は、共焦点ファブリペロ
ー光干渉計であることを特徴とする請求項9に記載のビ
アホール加工装置。
10. The via hole processing apparatus according to claim 9, wherein the optical interferometer is a confocal Fabry-Perot optical interferometer.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009047350A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 National University Of Ireland, Galway A system and method for monitoring a laser drilling process
CN102794567A (en) * 2011-05-24 2012-11-28 株式会社迪思科 Laser processing apparatus
CN106041324A (en) * 2016-06-03 2016-10-26 张家港协鑫集成科技有限公司 Laminated part trepanning locating device and method
CN110303257A (en) * 2019-07-30 2019-10-08 华中科技大学 A kind of laser compound cuts separate the method and device of transparent fragile material
CN110375696A (en) * 2019-07-23 2019-10-25 福州瑞华印制线路板有限公司 A kind of method of quick reckoning PCB via hole hole copper thickness

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57190214A (en) * 1981-05-20 1982-11-22 Toshiba Corp Optical sensor device
JPH04122835A (en) * 1990-09-14 1992-04-23 Toshiba Corp Spectroscopy
JPH0550272A (en) * 1991-01-08 1993-03-02 Nec Corp Method and device for removing thin film
JPH11277261A (en) * 1998-03-25 1999-10-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam drilling device
JPH11342490A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd Desmear device for laser piercing equipment, and desmear method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57190214A (en) * 1981-05-20 1982-11-22 Toshiba Corp Optical sensor device
JPH04122835A (en) * 1990-09-14 1992-04-23 Toshiba Corp Spectroscopy
JPH0550272A (en) * 1991-01-08 1993-03-02 Nec Corp Method and device for removing thin film
JPH11277261A (en) * 1998-03-25 1999-10-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam drilling device
JPH11342490A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd Desmear device for laser piercing equipment, and desmear method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009047350A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 National University Of Ireland, Galway A system and method for monitoring a laser drilling process
CN102794567A (en) * 2011-05-24 2012-11-28 株式会社迪思科 Laser processing apparatus
JP2012240114A (en) * 2011-05-24 2012-12-10 Disco Corp Laser beam machining apparatus
CN106041324A (en) * 2016-06-03 2016-10-26 张家港协鑫集成科技有限公司 Laminated part trepanning locating device and method
CN110375696A (en) * 2019-07-23 2019-10-25 福州瑞华印制线路板有限公司 A kind of method of quick reckoning PCB via hole hole copper thickness
CN110375696B (en) * 2019-07-23 2021-07-09 福州瑞华印制线路板有限公司 Method for rapidly calculating thickness of copper in PCB (printed circuit board) via hole
CN110303257A (en) * 2019-07-30 2019-10-08 华中科技大学 A kind of laser compound cuts separate the method and device of transparent fragile material
CN110303257B (en) * 2019-07-30 2024-02-02 华中科技大学 Method and device for separating transparent brittle material by laser composite cutting

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