JP2002270994A - 基板加工装置及び基板加工方法 - Google Patents

基板加工装置及び基板加工方法

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JP2002270994A
JP2002270994A JP2001070443A JP2001070443A JP2002270994A JP 2002270994 A JP2002270994 A JP 2002270994A JP 2001070443 A JP2001070443 A JP 2001070443A JP 2001070443 A JP2001070443 A JP 2001070443A JP 2002270994 A JP2002270994 A JP 2002270994A
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laser
laser beam
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laser light
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Masayuki Kono
公志 河野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 面倒な位置合わせなどを行うことなく炭素層
を除去する。 【解決手段】 基板7の金属層上に形成された絶縁層に
第1レーザ光を照射する第1照射手段1と、第1照射手
段1によって照射した第1レーザ光によって金属層上に
残った残渣層に第1レーザ光と光軸が一致する第2レー
ザ光を照射する第2照射手段2とを備えることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板加工装置及び
基板加工方法に関し、特に、多層プリント基板の加工装
置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図12に示すように内層銅箔10
3を挟むように形成されている樹脂などからなる各絶縁
層101を被覆する各銅箔102を有する多層プリント
基板は、ドリルなどを用いて一方の銅箔102に穴を空
けて内層銅箔103などと外部の電子部品とがはんだな
どの導電体106によって電気的に接続できるようにさ
れていた。
【0003】また、図13に示すような絶縁層101を
挟んで形成された各銅箔102の表面に感光性樹脂など
の絶縁層109が形成された多層プリント基板は、ホト
リソ法などにより絶縁層109に穴が設けられており、
銅箔102と外部の電子部品とがはんだなどの導電体に
よって電気的に接続できるようにされていた。
【0004】さらに、銅箔102などに空ける穴の小径
化、高精度化のために、図8,図3に示すように、図1
2,図13のいずれのタイプの多層プリント基板に対し
ても、炭酸ガスレーザなどを用いて穴を設けられること
もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、炭酸ガスレー
ザなどを用いて多層プリント基板に穴を設けると、絶縁
層中の樹脂が熱により炭化して露出された内層銅箔上に
樹脂の炭素層が残り導電体との接触面積が減少したり、
導電層を形成するためのメッキ工程において、メッキ不
要の原因や電気的な接続の信頼性が低下する場合があっ
た。
【0006】そのため、炭素層を除去するために、デス
ミヤ処理等の化学処理や、紫外線レーザの照射等を行っ
ていた。ところが、このような後処理工程は、多層プリ
ント基板を搬送台への取り付けや取り外し、位置合わせ
などの面倒な作業が必要となり、多層プリント基板の製
造時間や製造コストの増大を招いていた。
【0007】そこで、本発明は、面倒な位置合わせなど
を行うことなく炭素層を除去することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の基板加工装置は、基板の金属層上に形成さ
れた絶縁層に第1レーザ光を照射する第1照射手段と、
前記第1照射手段によって照射した第1レーザ光によっ
て前記金属層上に残った残渣層に第2レーザ光を照射す
る第2照射手段とを備えることを特徴とする。
【0009】また、本発明の基板加工方法は、基板の金
属層上に形成された絶縁層に第1レーザ光を照射し、照
射した前記第1レーザ光によって前記金属層上に残った
残渣層に第2レーザ光を照射することを特徴とする。
【0010】さらに、本発明の基板加工方法は、基板の
金属層上に形成された絶縁層除去用のレーザ光と、前記
絶縁層を除去する際に生じる炭素層除去用のレーザ光と
の各光軸が一致する状態で各レーザ光を同時に照射する
ことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0012】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1の多層プリント基板用の加工装置の構成を示す概念図
である。図1には、互いに波長の異なる第1,第2照射
手段であるレーザ発振機1,2と、レーザ発振機1,2
から出射されたレーザ光の進行方向を変えるミラー3,
4と、ミラー3,4によって進行方向が変えられた各レ
ーザ光を多層プリント基板7に集める集光レンズ5,6
と、多層プリント基板7を載置するテーブル8とを示し
ている。
【0013】具体的には、レーザ発振機1は、炭酸ガス
レーザ、YAG(yttrium-aluminum-garnet)レーザ、
YLFレーザ等のレーザを備えており、リングモードの
赤外線レーザ光を出射する。また、レーザ発振機2は、
マキシマレーザ、YAGレーザ又はYALレーザの第
2,第3,第4高調波のレーザを備えており、紫外線か
ら可視光域のレーザ光を出射する。
【0014】なお、集光レンズ5は、レーザ発振機1に
備えるレーザにより異なる材料を用いるが、たとえば炭
酸ガスレーザを備える場合には、ZnSeを用いて、さ
らに中心が空洞のドーナツ形状としている。また。集光
レンズ6は、レーザ発振機2に備えるレーザにより異な
る材料を用いるが、たとえばマキシマレーザを備える場
合には、合成石英やBK7を用いている。
【0015】テーブル8は、少なくともX方向、Y方向
に移動可能としており、回転方向にも移動可能とするこ
とが望ましい。
【0016】ここで、図1に示すように、本実施形態で
は、レーザ発振機1,2から出射され、ミラー3,4で
進行方向が変えられた各レーザ光の光軸が一致するよう
にしている。このため、レーザ発振機1からレーザ光を
出射することにより生じる残渣層である炭素層を除去す
る際に、多層プリント基板7の穴とレーザ発振機2から
出射されるレーザ光との位置合わせを行わなくてもよく
なる。
【0017】図2は、図1に示す加工装置のテーブル8
に載置される多層プリント基板7の模式的な断面図であ
る。図2には、絶縁層101を挟むように形成された各
銅箔102と、各銅箔102の少なくとも一方表面に形
成されたエポキシ系樹脂であるポリマーからなる絶縁層
109とを示している。
【0018】図3〜図6は、図2に示す多層プリント基
板7の加工工程図である。なお、図3〜図6において、
108は赤外線レーザ光又は可視レーザ光、110は赤
外線レーザ光108によって設けられたビアホール、1
11はビアホール110の形成時に生じる炭素層であ
る。
【0019】多層プリント基板7の加工工程について説
明する。まず、多層プリント基板7をテーブル8に載置
した状態で、テーブル8を移動させて、レーザ発振機
1,2からそれぞれ出射されるレーザ光の照射位置を調
整する。それから、レーザ発振機1の炭酸ガスレーザか
ら20mj、300Hz、2ショットで赤外線レーザ光
108を出射する。
【0020】出射された赤外線レーザ光108は、ミラ
ー3によって進行方向がたとえば90度変えられる。進
行方向が変えられた赤外線レーザ光108は、集光レン
ズ5に入射する。集光レンズ5に入射した赤外線レーザ
光108は、たとえば直径φ300μmで、テーブル8
上の多層プリント基板7の絶縁層109に照射される
(図3)。
【0021】すると、絶縁層109は、赤外線レーザ1
08により除去されるが、同時に、絶縁層109の樹脂
が熱により炭化して露出された銅箔102上に樹脂の炭
素層111が残る(図4)。炭素層111は、多層プリ
ント基板に電子部品などを取り付ける際に、はんだなど
の導電体と銅箔102との接触面積を減少させるので、
除去が必要である。
【0022】そこで、つづいてレーザ発振機2のエキシ
マレーザ(KrF248nm)から10mj、300H
z、3ショットで可視レーザ光108を出射する。する
と、可視レーザ光108は、ミラー4によって進行方向
がたとえば90度変えられる。進行方向が変えられた可
視レーザ光108は、集光レンズ6に入射する。集光レ
ンズ6に入射した可視レーザ光108はテーブル8上の
多層プリント基板7の銅箔102上に残った炭素層11
1に照射される(図5)。すると、炭素層111は、可
視レーザ108により除去され、ビアホール110が形
成される(図6)。
【0023】以上、図1に示す加工装置で、図2に示す
多層プリント基板を加工する手法について説明したが、
加工手順は上記の例に限定されず、たとえばレーザ発振
機1,2から同時にそれぞれレーザ光を照射するように
してもよい。
【0024】(実施形態2)図7は、本発明の実施形態
2に係る多層プリント基板7の断面図である。図7に
は、内層銅箔103を挟むように形成されたガラス入り
エポキシ系樹脂である各絶縁層101と、各絶縁層10
1の少なくとも一方表面にホトリソ法などにより設けら
れた窓穴107とを示している。
【0025】図8〜図11は、図7に示す多層プリント
基板7の加工工程図である。なお、図8〜図11におい
て、図3〜図6に示す部分と同様の部分には同一符号を
付している。また、加工装置は、図1に示したものを使
用する。
【0026】多層プリント基板7の加工工程について説
明する。まず、多層プリント基板7をテーブル8に載置
した状態で、テーブル8を移動させて、レーザ発振機
1,2からそれぞれ出射されるレーザ光が窓穴107内
に納まるように照射位置を調整する。それから、レーザ
発振機1の炭酸ガスレーザから40mj、300Hz、
2ショットで赤外線レーザ光108を出射する。
【0027】出射された赤外線レーザ光108は、ミラ
ー3によって進行方向がたとえば90度変えられる。進
行方向が変えられた赤外線レーザ光108は、集光レン
ズ5に入射する。集光レンズ5に入射した赤外線レーザ
光108は、たとえば直径φ50μmで、テーブル8上
の多層プリント基板7の窓穴107内の絶縁層101に
照射される(図8)。
【0028】すると、窓穴107下の絶縁層101は、
赤外線レーザ108により除去されるが、同時に、窓穴
107下以外の絶縁層101が熱により炭化して露出さ
れた内層銅箔103上に炭素層111が残る(図9)。
炭素層111は、多層プリント基板に電子部品などを取
り付ける際に、はんだなどの導電体と内層銅箔103と
の接触面積を減少させるので、除去が必要である。
【0029】そこで、つづいてレーザ発振機2のエキシ
マレーザ(KrF248nm)から10mj、300H
z、3ショットで可視レーザ光108を出射する。する
と、可視レーザ光108は、ミラー4によって進行方向
がたとえば90度変えられる。進行方向が変えられた可
視レーザ光108は、集光レンズ6に入射する。集光レ
ンズ6に入射した可視レーザ光108は、テーブル8上
の多層プリント基板7の内層銅箔103上に残った炭素
層111に照射される(図10)。すると、炭素層11
1は、可視レーザ108により除去され、ビアホール1
10が形成される(図11)。
【0030】以上、図1に示す加工装置で、図6に示す
多層プリント基板を加工する手法について説明したが、
加工手順は上記の例に限定されず、たとえばレーザ発振
機1,2から同時にそれぞれレーザ光を照射するように
してもよい。
【0031】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、第1
照射手段と第2照射手段とからそれぞれ出射されるレー
ザ光の光軸を一致させているので、面倒な位置合わせな
どを行うことなく残渣層を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の多層プリント基板用の加
工装置の構成を示す概念図である。
【図2】図1に示す加工装置のテーブル8に載置される
多層プリント基板の模式的な断面図である。
【図3】図2に示す多層プリント基板の加工工程図であ
る。
【図4】図2に示す多層プリント基板の加工工程図であ
る。
【図5】図2に示す多層プリント基板の加工工程図であ
る。
【図6】図2に示す多層プリント基板の加工工程図であ
る。
【図7】本発明の実施形態2に係る多層プリント基板7
の断面図である。
【図8】図7に示す多層プリント基板の加工工程図であ
る。
【図9】図7に示す多層プリント基板の加工工程図であ
る。
【図10】図7に示す多層プリント基板の加工工程図で
ある。
【図11】図7に示す多層プリント基板の加工工程図で
ある。
【図12】従来技術に係る多層プリント基板の断面図で
ある。
【図13】従来技術に係る多層プリント基板の断面図で
ある。
【符号の説明】
1,2 レーザ発振機 3,4 ミラー3,4 5,6 集光レンズ 7 多層プリント基板 8 テーブル

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の金属層上に形成された絶縁層に第
    1レーザ光を照射する第1照射手段と、 前記第1照射手段によって照射した第1レーザ光によっ
    て前記金属層上に残った残渣層に第2レーザ光を照射す
    る第2照射手段とを備えることを特徴とする基板加工装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第2照射手段から照射されるレーザ
    光は、前記第1照射手段から照射されるレーザ光に比し
    て発振時間が長い、又は波長が短いことを特徴とする請
    求項1記載の基板加工装置。
  3. 【請求項3】 前記第1照射手段は赤外線域のレーザ光
    を照射し、前記第2照射手段は紫外線から可視線域のレ
    ーザ光を照射することを特徴とする請求項1又は2記載
    の基板加工装置。
  4. 【請求項4】 前記第1,第2照射手段は、それぞれ固
    体レーザを備えていることを特徴とする請求項1から3
    のいずれか1項記載の基板加工装置。
  5. 【請求項5】 前記第1照射手段は、炭素ガスレーザ又
    はヤグレーザであり、前記第2照射手段はエキシマレー
    ザ又はヤグレーザであることを特徴とする請求項1から
    4のいずれか1項記載の基板加工装置。
  6. 【請求項6】 前記基板は、多層プリント基板であるこ
    とを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の基
    板加工装置。
  7. 【請求項7】 前記第1レーザ光と前記第2レーザ光と
    の光軸を一致されていることを特徴とする請求項1から
    6のいずれか1項記載の基板加工装置。
  8. 【請求項8】 基板の金属層上に形成された絶縁層に第
    1レーザ光を照射し、 照射した前記第1レーザ光によって前記金属層上に残っ
    た残渣層に第2レーザ光を照射することを特徴とする基
    板加工方法。
  9. 【請求項9】 基板の金属層上に形成された絶縁層除去
    用のレーザ光と、前記絶縁層を除去する際に前記金属層
    上に残った残渣層除去用のレーザ光との各光軸が一致す
    る状態で各レーザ光を同時に照射することを特徴とする
    基板加工方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009226475A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Towa Corp 加工装置及び加工方法
US8097829B2 (en) 2006-04-27 2012-01-17 Hitachi Zosen Corporation Laser processing method and laser processing apparatus
JP2013136103A (ja) * 2013-04-05 2013-07-11 Towa Corp 加工装置及び加工方法

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