JP2003053570A - Method and device for laser beam machining - Google Patents

Method and device for laser beam machining

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JP2003053570A
JP2003053570A JP2001245508A JP2001245508A JP2003053570A JP 2003053570 A JP2003053570 A JP 2003053570A JP 2001245508 A JP2001245508 A JP 2001245508A JP 2001245508 A JP2001245508 A JP 2001245508A JP 2003053570 A JP2003053570 A JP 2003053570A
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laser
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laser beam
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貞雄 森
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弘之 菅原
Hiroshi Aoyama
博志 青山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for laser beam machining by which the damage of an inner layer is suppressed to the minimum and a smear is not made at the part to be machined when a hole which connects the surface and a target inner layer is machined on a work having a multilayer structure. SOLUTION: A radiated light radiated by the inner layer when machined is detected with a detector 10. A processing circuit 20 decides that the hole bottom reaches the target inner layer when the value of the output signal of the detector 10 reaches a prescribed value or greater. The processing circuit 20 drives a laser driver 21 for removing the smear, and the hole is additionally irradiated with the laser beam at prescribed times. In this case, it is effective when the energy of the additionally irradiated laser beam is set smaller.

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、パルス状のレーザ
光を複数回照射して表面と目的とする内層とを接続する
穴を加工対象に加工するレーザ加工方法およびレーザ加
工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus for irradiating a pulsed laser beam a plurality of times to process a hole for connecting a surface and a target inner layer to a processing target.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、多層プリント基板の側面図であ
る。多層プリント基板8は、上層(表面層)8aと複数
の内層(中間層)8b、8c、・・・および裏面層8z
とから構成されている。このような多層基板に表面から
目的とする内層(例えば、内層8b)に達する穴(以
下、表面から目的とする内層までを「上層」という。)
を加工する場合、レーザ光を用いて加工をすると、加工
能率を向上させることができる。しかし、上層の厚さに
はばらつきがあるため、上層の厚さが最も厚い場合に合
わせて加工条件を定めると、上層の厚さが薄いところで
は内層が損傷する。このため、内層にダメージを与えな
いようにして上層を加工する必要がある。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a side view of a multilayer printed circuit board. The multilayer printed circuit board 8 includes an upper layer (front surface layer) 8a, a plurality of inner layers (intermediate layers) 8b, 8c, ... And a back surface layer 8z.
It consists of and. A hole reaching the target inner layer (for example, the inner layer 8b) from the surface of such a multilayer substrate (hereinafter, the surface to the target inner layer is referred to as "upper layer").
In the case of processing, the processing efficiency can be improved by processing using laser light. However, since the thickness of the upper layer varies, if the processing conditions are determined according to the case where the thickness of the upper layer is the largest, the inner layer is damaged where the thickness of the upper layer is thin. Therefore, it is necessary to process the upper layer so as not to damage the inner layer.

【0003】そこで、特開平5−261577号公報で
は、加工に伴って発生するプルーム(プラズマ状物体)
の発光スペクトルから穴の加工状況を推測し、目的とす
る内層にダメージを与える前にレーザ光の照射を停止す
るようにしている。
Therefore, in JP-A-5-261577, a plume (plasma-like object) generated by machining
The processing state of the hole is estimated from the emission spectrum of the laser and the irradiation of the laser beam is stopped before the target inner layer is damaged.

【0004】また、特開平10−85976号公報で
は、目的とする内層からの反射光を検出してレーザ出力
を制御している。
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-85976, the laser output is controlled by detecting the reflected light from the target inner layer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の前者には、プルームの具体的な検出方法および加工終
了信号検出後の具体的なレーザ光の制御方法が開示され
ていない。このため、加工終了信号を加工用のレーザ光
から効果的に選別する方法や、内層のダメージを最小限
に抑えると共に、スミア(内層の表面に残存する上層成
分で、内層が銅箔の場合に問題になる。)を存在させな
いようにするためには、どのような信号が得られたとき
にどのようにレーザ光を制御するのがよいか、が不明で
ある。
However, the former of the above-mentioned prior arts does not disclose a specific method for detecting the plume and a specific method for controlling the laser light after the processing end signal is detected. Therefore, a method of effectively selecting the processing end signal from the laser light for processing, and minimizing damage to the inner layer, and smear (when the inner layer is the upper layer component remaining on the inner layer surface and the inner layer is copper foil) It is unclear what kind of signal should be obtained and how to control the laser light in order to prevent the existence of the (.

【0006】また、上記従来技術の後者は、加工終了信
号として反射光を用いるため、内層の反射率が低い場合
には、加工終了の検出が困難である。
Further, in the latter of the above-mentioned conventional techniques, since the reflected light is used as the processing end signal, it is difficult to detect the processing end when the reflectance of the inner layer is low.

【0007】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、多層構造の加工対象に表面と目的とする内
層とを接続する穴を加工する際、内層の損傷を最小限に
抑えると共に、加工部にスミアを存在させないレーザ加
工方法およびレーザ加工装置を提供するにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, to minimize damage to the inner layer when processing a hole for connecting the surface and the target inner layer to a processing target of a multilayer structure, and (EN) Provided are a laser processing method and a laser processing apparatus that do not allow smear to exist in a processing portion.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第1の手段は、目標位置毎にパルス状のレーザ光を
複数回照射して、表面と目的とする内層とを接続する穴
を加工対象に加工するレーザ加工方法において、前記レ
ーザ光により加工された前記内層が放射する放射光の強
度が予め定める値以上になった後、当該目標位置に予め
定める回数の前記レーザ光をさらに照射することを特徴
とする。
To achieve the above object, the first means is to irradiate a pulsed laser beam a plurality of times for each target position to form a hole for connecting the surface and a target inner layer. In the laser processing method of processing the object to be processed, after the intensity of the radiated light emitted by the inner layer processed by the laser light becomes a predetermined value or more, the laser light of a predetermined number of times at the target position is further It is characterized by irradiation.

【0009】この場合、前記放射光の強度が予め定める
値以上になった後に照射する前記レーザ光のエネルギの
値は、それまでの前記エネルギの値よりも小さい値とす
る。また、前記目標位置毎に前記レーザ光の標準的な照
射回数を定めておき、該照射回数に到達する前に、前記
レーザ光のエネルギの値をそれまでの前記エネルギの値
よりも小さくする。さらに、前記レーザ光が出力される
毎に、前記レーザ光の出力が開始されてから前記放射光
の強度が予め定める値以上になるまでの時間を計測し、
計測された時間が予め定める時間よりも短い場合に、前
記内層が露出したと判定する。
In this case, the energy value of the laser light to be applied after the intensity of the emitted light exceeds a predetermined value is set to be a value smaller than the energy values up to that point. Further, a standard irradiation number of the laser light is set for each target position, and the energy value of the laser light is made smaller than the energy value up to that point before the irradiation number is reached. Furthermore, each time the laser light is output, the time from the start of the output of the laser light until the intensity of the emitted light is equal to or more than a predetermined value is measured,
When the measured time is shorter than a predetermined time, it is determined that the inner layer is exposed.

【0010】第2の手段は、目標位置毎にパルス状のレ
ーザ光を複数回照射して、表面と目的とする内層とを接
続する穴を加工対象に加工するレーザ加工方法におい
て、前記目標位置毎に前記レーザ光を最後に照射すると
きの前記放射光の強度を測定し、測定した値と予め定め
る値とを比較して、加工の良否を判定することを特徴と
する。
A second means is a laser processing method for irradiating a pulsed laser beam a plurality of times for each target position to process a hole for connecting a surface and a target inner layer as a processing target, in the target position. It is characterized in that the intensity of the radiated light at the time of the last irradiation of the laser light is measured for each time, and the measured value is compared with a predetermined value to judge the quality of the processing.

【0011】第3の手段は、レーザ光により加工された
加工対象が放射する放射光を検出する放射光検出手段を
備えたレーザ加工装置において、前記放射光検出手段
に、加工対象から反射された前記レーザ光を阻止すると
共に前記放射光を透過させる選択手段と、前記放射光の
強度を測定する測定手段と、照射回数を設定する設定手
段と、前記放射光の強度が予め定める値以上になった後
に前記放射光を放射した位置に前記設定手段で設定され
た回数の前記レーザ光を照射させる制御手段と、を設
け、前記制御手段は、前記加工対象のうち目的とする内
層が放射する放射光の強度が予め定める値以上になった
後、穴加工目標位置に前記レーザ光をさらに照射させる
ことを特徴とする。
A third means is a laser processing apparatus provided with radiation light detecting means for detecting radiation light emitted by a processing object processed by laser light, and reflected by the radiation light detecting means from the processing object. Selection means for blocking the laser light and transmitting the emitted light, measuring means for measuring the intensity of the emitted light, setting means for setting the number of times of irradiation, and intensity of the emitted light is a predetermined value or more. And a control means for irradiating the laser light to the position where the radiated light is radiated after the number of times set by the setting means, the control means radiating the target inner layer of the processing target. After the light intensity exceeds a predetermined value, the laser beam is further irradiated to the hole processing target position.

【0012】この場合、加工対象に至る前記レーザ光の
光路に、前記レーザ光の偏光方向を規定する偏光規定手
段を配置し、前記選択手段により前記偏光規定手段で規
定された偏光方向の前記レーザ光を阻止させるようにす
ることもできる。
In this case, a polarization regulating means for regulating the polarization direction of the laser light is arranged in the optical path of the laser light reaching the object to be processed, and the laser of the polarization direction regulated by the polarization regulating means by the selecting means is arranged. It is also possible to block the light.

【0013】また、前記レーザ光が出力される毎に、前
記レーザ光の出力が開始されてから前記放射光の強度が
予め定める値以上になるまでの時間を計測する計測手段
と、前記計測手段で計測された時間が予め定める時間よ
りも短い場合に、前記内層が露出したと判定する判定手
段とを設けてもよい。
Further, each time the laser light is output, a measuring means for measuring the time from the start of the output of the laser light until the intensity of the radiated light exceeds a predetermined value, and the measuring means. A determining unit may be provided to determine that the inner layer is exposed when the time measured in step 2 is shorter than a predetermined time.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】<第1の実施形態>以下、本発明
を図示の実施形態に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION <First Embodiment> The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.

【0015】図1は本発明の第1の実施形態に係るレー
ザ加工機の構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a laser processing machine according to a first embodiment of the present invention.

【0016】レーザ発振器1の光路上には、偏光板2、
シャッタ23、アパーチャ3、スキャナ4のミラー5、
fθレンズ7および加工対象8が配置されている。
On the optical path of the laser oscillator 1, a polarizing plate 2,
Shutter 23, aperture 3, mirror 5 of scanner 4,
The fθ lens 7 and the processing target 8 are arranged.

【0017】シャッタ23は、電気光学素子(以下、
「EO素子」という。)24と偏光面が偏光板2の偏光
面と平行な偏光板25とから構成されている。電圧を印
加されたEO素子24は入射光の偏光面を印加電圧に比
例した角度だけ回転させる機能を備えており、EO素子
24に印加する電圧を0から半波長電圧まで変化させる
ことにより、入射光を0から90度まで偏光させること
ができる。そして、シャッタ23はEO素子24の出射
側に偏光板25を配置した構成であるので、EO素子2
4に印加する電圧を変化させることにより、シャッタ2
3の開度を全開(印加電圧は0)から全閉(印加電圧は
半波長電圧)まで高速度で変化させることができる。
The shutter 23 is an electro-optical element (hereinafter,
It is called "EO element". ) 24 and a polarizing plate 25 whose plane of polarization is parallel to the plane of polarization of the polarizing plate 2. The voltage-applied EO element 24 has a function of rotating the plane of polarization of incident light by an angle proportional to the applied voltage. By changing the voltage applied to the EO element 24 from 0 to a half-wave voltage, the incident light is incident. Light can be polarized from 0 to 90 degrees. Since the shutter 23 has a configuration in which the polarizing plate 25 is arranged on the emission side of the EO element 24, the EO element 2
By changing the voltage applied to the shutter 4,
The opening degree of 3 can be changed at a high speed from fully open (applied voltage is 0) to fully closed (applied voltage is half-wavelength voltage).

【0018】ミラー5はモータ6の出力軸に支持され、
紙面に垂直な回転の軸線回りの任意の角度に位置決め自
在である。加工対象8(ここでは、多層プリント基板)
は、XYステージ9に固定されている。
The mirror 5 is supported on the output shaft of the motor 6,
It can be positioned at any angle around the axis of rotation perpendicular to the paper surface. Processing target 8 (here, multilayer printed circuit board)
Are fixed to the XY stage 9.

【0019】多層プリント基板8と対向するようにし
て、検出器10が配置されている。検出器10は、波長
選択手段11、偏光選択手段12、レンズ13およびP
D(フォトダイオード)14とから構成されている。波
長選択手段11は、レーザ光によって加工された内層8
bが放射する内層8bの材質に固有な波長の光(以下、
「放射光」という。)を透過させ、その他の光は透過さ
せない。また、偏光選択手段12は、1/4波長板と偏
光板を組み合わせて構成されている。PD14は、処理
回路20に接続されている。
A detector 10 is arranged so as to face the multilayer printed circuit board 8. The detector 10 includes a wavelength selecting unit 11, a polarization selecting unit 12, a lens 13 and a P.
And a D (photodiode) 14. The wavelength selecting means 11 is an inner layer 8 processed by laser light.
light having a wavelength peculiar to the material of the inner layer 8b radiated by b (hereinafter,
It is called "synchronized light". ) Is transmitted and other light is not transmitted. Further, the polarization selecting means 12 is configured by combining a quarter wavelength plate and a polarizing plate. The PD 14 is connected to the processing circuit 20.

【0020】処理回路20は、PD14の出力信号に基
づいてレーザ発振器1を駆動するレーザドライバ21と
シャッタ23を駆動するシャッタドライバ22を制御す
る。
The processing circuit 20 controls the laser driver 21 for driving the laser oscillator 1 and the shutter driver 22 for driving the shutter 23 based on the output signal of the PD 14.

【0021】次に、この実施形態の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0022】図2は、本発明の第1の実施形態に係るレ
ーザ光強度と放射光強度の時間的な変化を示す図であ
り、実線はレーザ光を、点線は放射光を、示している。
また、図中P1はレーザ光のピークパワー値、Ithは
検出信号強度すなわち放射光強度の閾値である。
FIG. 2 is a diagram showing temporal changes in laser light intensity and emitted light intensity according to the first embodiment of the present invention. The solid line shows laser light and the dotted line shows emitted light. .
In the figure, P1 is the peak power value of the laser light, and Ith is the threshold value of the detection signal intensity, that is, the emitted light intensity.

【0023】スキャナ4およびXYステージ9を制御し
てレーザ光の光路の中心を加工位置に2次元的に位置決
めした後、レーザ発振器1を動作させ、レーザ光をパル
ス状に出力させる。レーザ発振器1から出力された光路
が紙面と平行なレーザ光は、偏光板2、シャッタ22を
通過し、アパーチャ3により外形を整形され、スキャナ
4を介してfθレンズ7に入射し、加工対象8の上に結
像される。そして、レーザ光の一部は上層8aに穴を明
け、一部は上層8aで反射されて検出器10に入射す
る。波長選択手段11は放射光を透過させ、加工部に供
給されたレーザ光(以下、「加工用レーザ光」とい
う。)等は透過させない。また、偏光選択手段12は、
波長選択手段11で除去しきれなかった加工用レーザ光
成分(後述するように、加工用レーザ光の偏光面をシャ
ッタ23で回転させる場合があるため、上層8aで反射
されたレーザ光には、偏光板2で規定される偏光成分以
外の偏光が含まれる場合がある。)を除去するので、波
長選択手段11を透過した放射光以外の光が偏光選択手
段12を透過することはほとんどない。したがって、上
層8aが加工されている間、すなわち放射光が発生しな
い間、PD14から出力される信号の強度は小さい。
After controlling the scanner 4 and the XY stage 9 to two-dimensionally position the center of the optical path of the laser light at the processing position, the laser oscillator 1 is operated to output the laser light in pulses. The laser light output from the laser oscillator 1 and having an optical path parallel to the paper surface passes through the polarizing plate 2 and the shutter 22, the outer shape is shaped by the aperture 3, and enters the fθ lens 7 through the scanner 4 to be processed 8. Is imaged on. Then, a part of the laser light makes a hole in the upper layer 8a, and a part of the laser light is reflected by the upper layer 8a and enters the detector 10. The wavelength selection unit 11 transmits the radiated light, and does not transmit the laser light (hereinafter, referred to as “processing laser light”) supplied to the processing unit. Further, the polarization selection means 12 is
The processing laser light component that could not be completely removed by the wavelength selection means 11 (as will be described later, the polarization plane of the processing laser light may be rotated by the shutter 23, so the laser light reflected by the upper layer 8a may be The polarized light other than the polarized light component defined by the polarizing plate 2 may be included.), So that light other than the radiated light that has passed through the wavelength selecting means 11 hardly passes through the polarized light selecting means 12. Therefore, the intensity of the signal output from the PD 14 is low while the upper layer 8a is being processed, that is, while the emitted light is not generated.

【0024】上層8aの一部が除去されて、加工用レー
ザ光が内層(ここでは、図6の内層8b)に照射される
と、内層8bは放射光を放射する。放射光は、波長選択
手段11および偏光選択手段12を透過し、レンズ13
により集光されてPD14を照射する。照射光を受光し
たPD14は、処理回路20に受光信号を出力する。
When part of the upper layer 8a is removed and the inner layer (here, the inner layer 8b in FIG. 6) is irradiated with the processing laser light, the inner layer 8b emits radiated light. The emitted light passes through the wavelength selecting means 11 and the polarization selecting means 12, and the lens 13
The light is condensed by and is irradiated onto the PD 14. The PD 14 that receives the irradiation light outputs a light reception signal to the processing circuit 20.

【0025】処理回路20は、受光信号の値と予め設定
された値とを比較し、受光信号が予め設定された値以上
になると上層8aがほぼ除去された判断し、スミアの除
去を目的として、当該加工個所に対してさらに予め定め
る回数だけレーザ光を照射して(図中の過剰パルス)、
当該位置における加工を終了する。
The processing circuit 20 compares the value of the received light signal with a preset value, determines that the upper layer 8a is almost removed when the received light signal is equal to or more than the preset value, and aims at removing smear. , Irradiating the processing point with laser light a predetermined number of times (excess pulse in the figure),
The processing at that position is completed.

【0026】このように、内層8bが加工されたことを
検出してから穴明け加工を停止するので、上層8aの厚
さにばらつきがあっても、内層8bを損傷させることな
く上層8aを確実に加工することができると共に、スミ
アが加工部に残存することを防止できる。
As described above, since the drilling process is stopped after detecting that the inner layer 8b has been processed, even if the thickness of the upper layer 8a varies, the upper layer 8a can be reliably removed without damaging the inner layer 8b. In addition to being processed, it is possible to prevent smear from remaining in the processed portion.

【0027】なお、加工対象8により反射された反射光
は、一般に直線偏光を含む楕円偏光であるため、偏光選
択手段12を1枚の偏光板で構成してもよい。
Since the reflected light reflected by the object 8 to be processed is generally elliptically polarized light including linearly polarized light, the polarization selecting means 12 may be composed of one polarizing plate.

【0028】また、シャッタ3としてEO素子を用いた
が、音響光学素子(AO素子)を用いてもよい。
Although the EO element is used as the shutter 3, an acousto-optic element (AO element) may be used.

【0029】ここで、スキャナ4でスキャニング可能な
領域に複数個の穴を明ける場合、放射光の強度が予め定
める値以上になるまでは加工個所毎に連続的にパルス状
のレーザ光を照射し、その後、レーザ光のエネルギーの
値を小さくして、各穴にさらに数パルスのレーザ光を照
射するようにすると、加工する穴の数に関わらず、レー
ザパワーの調節を1回にすることができるので、制御が
容易になると共に加工能率を向上させることができる。
Here, when a plurality of holes are formed in the area which can be scanned by the scanner 4, pulsed laser light is continuously irradiated to each processing point until the intensity of the emitted light exceeds a predetermined value. After that, if the energy value of the laser light is reduced and each hole is further irradiated with several pulses of laser light, the laser power can be adjusted once regardless of the number of holes to be processed. Therefore, the control becomes easy and the processing efficiency can be improved.

【0030】ところで、PD14の出力信号の強度、す
なわち放射光の強度を予め設定された値(閾値)と比較
する場合、ノイズ等の影響を避けるために閾値を大きく
すると内層8bが損傷する場合がある。一方、閾値を小
さくすると上層8aの除去が不十分になる場合がある。
このため、閾値を決定するには予め十分な確認試験を行
うことが必要になる。
By the way, when comparing the intensity of the output signal of the PD 14, that is, the intensity of the radiated light with a preset value (threshold value), the inner layer 8b may be damaged if the threshold value is increased to avoid the influence of noise or the like. is there. On the other hand, if the threshold value is made small, the removal of the upper layer 8a may be insufficient.
Therefore, it is necessary to perform a sufficient confirmation test in advance to determine the threshold value.

【0031】そこで、放射光の発生を放射光の強度だけ
でなく、他の手段で確認するようにすると、確認試験の
量を軽減することができると共に、内層が露出したこと
の判定の信頼性をさらに向上させることができる。
Therefore, if the generation of the radiated light is confirmed not only by the intensity of the radiated light but also by other means, the amount of confirmation test can be reduced, and the reliability of the determination that the inner layer is exposed can be reduced. Can be further improved.

【0032】<第2の実施形態>図3は、本発明の第2
の実施形態に係るレーザ光強度と放射光強度の時間的な
変化を示す図であり、実線はレーザ光を、点線は放射光
を、示している。
<Second Embodiment> FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing temporal changes in laser light intensity and emitted light intensity according to the embodiment of the present invention, in which a solid line shows laser light and a dotted line shows emitted light.

【0033】内層8bが露出している場合、同図(a)
に示すように、レーザ光が照射されるとほぼ同時に検出
信号の強度が大きくなる。また、スミアが存在する場
合、同図(b)に示すように、内層8bが露出している
場合に比べて検出信号の出現のタイミングが遅れたり、
強度が小さかったりする。また、内層が露呈していない
場合、同図(c)に示すように、波長選択手段11と偏
光選択手段12によって除去仕切れなかった加工用レー
ザ光の成分がノイズとして検出される。
When the inner layer 8b is exposed, FIG.
As shown in, the intensity of the detection signal increases almost at the same time when the laser light is irradiated. Further, when smear is present, the timing of appearance of the detection signal is delayed as compared with the case where the inner layer 8b is exposed, as shown in FIG.
The strength is small. Further, when the inner layer is not exposed, the component of the processing laser light which is not completely removed by the wavelength selecting means 11 and the polarization selecting means 12 is detected as noise, as shown in FIG.

【0034】そこで、内層8bが露出している時の、レ
ーザ光が出力されてから検出信号の強度が予め定める値
(図中のS)以上になるまで時間t0を、予め実験的に
求めておく。そして、加工時、レーザ光が出力されてか
ら検出信号の強度が予め定める値(図中のS)以上にな
るまで時間tを時間t0と比較し、時間tが時間t0以
下である場合に穴底が内層8bに到達したと判定するよ
うにすると、判定の精度が向上するので、加工精度を向
上させることができると共に、内層の損傷を防止するこ
とができる。
Therefore, when the inner layer 8b is exposed, the time t0 is experimentally obtained in advance until the intensity of the detection signal exceeds a predetermined value (S in the figure) after the laser light is output. deep. Then, at the time of processing, the time t is compared with the time t0 until the intensity of the detection signal becomes equal to or more than a predetermined value (S in the figure) after the laser light is output, and when the time t is the time t0 or less, If it is determined that the bottom has reached the inner layer 8b, the accuracy of determination is improved, so that the processing accuracy can be improved and damage to the inner layer can be prevented.

【0035】ところで、放射光の強度が予め定める値を
超えた後さらにレーザ光を照射することによりスミアを
確実に除去することはできるが、内層8bを損傷させて
しまう場合もあり得る。
By the way, although the smear can be surely removed by further irradiating the laser beam after the intensity of the emitted light exceeds the predetermined value, the inner layer 8b may be damaged in some cases.

【0036】<第3の実施形態>図4は、本発明の第3
の実施形態に係るレーザ光の波形と検出信号との関係を
示す図である。
<Third Embodiment> FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the relationship of the waveform of a laser beam and a detection signal which concern on embodiment of this.

【0037】レーザ光のピークパワー値P1とパルス幅
T1を定め、上層8aの平均厚さから、この場合におけ
る上層8aを除去するために必要なパルス数Navを予
め算出しておく。そして、加工パルス数がNavに近づ
くまではピークパワー値P1で加工を行い、その後はピ
ークパワー値P1よりも小さいピークパワー値P2(た
だし、パルス幅は同じである。)で加工をする。この場
合、ピークパワーの値を切り替えるパルス数は上層8a
の厚さのばらつきを考慮して、ピークパワーP2で加工
しているときに内層8bが露出し始めるように決定して
おくのが実用的である。
The peak power value P1 of the laser beam and the pulse width T1 are determined, and the number of pulses Nav necessary for removing the upper layer 8a in this case is calculated in advance from the average thickness of the upper layer 8a. Then, the processing is performed with the peak power value P1 until the number of processing pulses approaches Nav, and thereafter, the processing is performed with the peak power value P2 (however, the pulse width is the same) smaller than the peak power value P1. In this case, the number of pulses for switching the peak power value is the upper layer 8a.
It is practical to determine the inner layer 8b so that the inner layer 8b starts to be exposed while processing with the peak power P2 in consideration of the variation in the thickness.

【0038】図4の場合、ピークパワー値を小さくして
から2回目の照射時にPD14の出力信号が大きくなっ
たので、この時点で内層8bが露出したと判定し、その
後さらに2回レーザ光を照射して加工を終了している。
In the case of FIG. 4, since the output signal of the PD 14 increased during the second irradiation after the peak power value was decreased, it was determined that the inner layer 8b was exposed at this point, and the laser beam was further irradiated twice. Irradiation has been finished.

【0039】また、図5に示すように、加工パルス数が
Navに近づいた後、ピークパワー値は変えず、その後
のパルス幅T2を、内層8bが露出するまでのパルス幅
T1よりも小さくしても、図4の場合と同様の結果を得
ることができる。
Further, as shown in FIG. 5, after the machining pulse number approaches Nav, the peak power value is not changed and the subsequent pulse width T2 is made smaller than the pulse width T1 until the inner layer 8b is exposed. However, the same result as in the case of FIG. 4 can be obtained.

【0040】図5の場合、パルス幅を小さくしてから1
回目の照射時にPD14の出力信号が大きくなったの
で、この時点で内層8bが露出したと判定し、その後さ
らに2回レーザ光を照射して加工を終了している。
In the case of FIG. 5, the pulse width is reduced to 1
Since the output signal of the PD 14 increased during the second irradiation, it was determined that the inner layer 8b was exposed at this point, and then the laser beam was irradiated twice more to complete the processing.

【0041】このようにすると、内層8bが露出した時
のレーザ光のエネルギが小さいので、内層8bの損傷を
抑えることができ、しかも、スミアをほぼ除去すること
ができる。
In this way, since the energy of the laser beam when the inner layer 8b is exposed is small, damage to the inner layer 8b can be suppressed and the smear can be almost removed.

【0042】なお、ピークパワー値の変更およびパルス
幅の変更は、EO素子24の印加電圧を調整することに
より容易に行うことができる。
The peak power value and the pulse width can be easily changed by adjusting the voltage applied to the EO element 24.

【0043】また、上記いずれの場合も、前記レーザ光
を最後に照射するときの前記放射光の強度と予め設定し
た値とを比較するようにすると、加工の信頼性を向上さ
せることができる。
Further, in any of the above cases, the reliability of processing can be improved by comparing the intensity of the emitted light at the time of the last irradiation with the laser light with a preset value.

【0044】また、レーザ光のピークパワー値あるいは
パルス幅をEO素子24で変更するようにしたが、レー
ザ発振器1の出力を変更するようにしてもよい。
Further, although the peak power value or pulse width of the laser light is changed by the EO element 24, the output of the laser oscillator 1 may be changed.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内層が放射する放射光により、穴底が内層に到達したこ
とを判断するので、内層の反射率の影響を受けることが
ない。
As described above, according to the present invention,
Since it is determined that the bottom of the hole has reached the inner layer by the radiant light emitted by the inner layer, there is no influence of the reflectance of the inner layer.

【0046】また、検出器内の偏光規定手段は、レーザ
光の光路途中に設けられた偏光を規定する偏光規定手段
の作用と相まって加工部で反射された加工用レーザ光の
大部分を除去するので、放射光を精度良く検出すること
ができる。しかも、放射光を検出してからさらにレーザ
光を照射することにより確実にスミアを除くことができ
る。また、加工終了間近にレーザ光のエネルギを減少さ
せることにより内層の損傷を抑制することができる。
Further, the polarization defining means in the detector removes most of the processing laser light reflected by the processing part in combination with the action of the polarization defining means for defining the polarization provided in the optical path of the laser light. Therefore, the emitted light can be accurately detected. Moreover, the smear can be surely removed by irradiating the laser light after detecting the emitted light. In addition, damage to the inner layer can be suppressed by reducing the energy of the laser beam near the end of processing.

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

【図1】本発明に係るレーザ加工機の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing machine according to the present invention.

【図2】本発明におけるレーザ光の波形と検出信号との
関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a laser light waveform and a detection signal in the present invention.

【図3】本発明におけるレーザ光強度と放射光強度の時
間的な変化を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing temporal changes in laser light intensity and emitted light intensity in the present invention.

【図4】本発明におけるレーザ光の波形と検出信号との
関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a waveform of laser light and a detection signal in the present invention.

【図5】本発明におけるレーザ光の波形と検出信号との
関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a waveform of laser light and a detection signal in the present invention.

【図6】多層プリント基板の側面図である。FIG. 6 is a side view of a multilayer printed circuit board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 検出器 20 処理回路 21 レーザドライバ 10 detector 20 Processing circuit 21 Laser driver

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/00 H05K 3/00 N 3/46 3/46 X Y // B23K 101:42 B23K 101:42 (72)発明者 青山 博志 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立ビ アメカニクス株式会社内 Fターム(参考) 4E068 AF01 CA02 CB01 CB10 CC01 CD05 DA11 5E346 FF03 GG15 HH07 5F072 GG05 HH06 JJ05 KK05 MM05 MM17 YY06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05K 3/00 H05K 3/00 N 3/46 3/46 XY // B23K 101: 42 B23K 101: 42 (72) Inventor Hiroshi Aoyama 2100 Kamiimazumi, Ebina City, Kanagawa Prefecture F-term inside Hitachi Via Mechanics Co., Ltd. (reference) 4E068 AF01 CA02 CB01 CB10 CC01 CD05 DA11 5E346 FF03 GG15 HH07 5F072 GG05 HH06 JJ05 KK05 MM05 MM17 YY06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標位置毎にパルス状のレーザ光を複数
回照射して、表面と目的とする内層とを接続する穴を加
工対象に加工するレーザ加工方法において、 前記レーザ光により加工された前記内層が放射する放射
光の強度が予め定める値以上になった後、当該目標位置
に予め定める回数の前記レーザ光をさらに照射すること
を特徴とするレーザ加工方法。
1. A laser processing method for irradiating a pulsed laser beam for each target position a plurality of times to process a hole for connecting a surface and a target inner layer to a processing target, wherein the laser beam is used for processing. A laser processing method, further comprising: irradiating the target position with the laser light a predetermined number of times after the intensity of the radiated light emitted from the inner layer reaches or exceeds a predetermined value.
【請求項2】 前記放射光の強度が予め定める値以上に
なった後に照射する前記レーザ光のエネルギの値は、そ
れまでの前記エネルギの値よりも小さい値であることを
特徴とする請求項1に記載のレーザ加工方法。
2. The energy value of the laser beam irradiated after the intensity of the emitted light exceeds a predetermined value, which is smaller than the energy values up to that point. 1. The laser processing method described in 1.
【請求項3】 前記目標位置毎に前記レーザ光の標準的
な照射回数を定めておき、該照射回数に到達する前に、
前記レーザ光のエネルギの値をそれまでの前記エネルギ
の値よりも小さくすることを特徴とする請求項1に記載
のレーザ加工方法。
3. A standard number of times of irradiation of the laser beam is set for each target position, and before the number of times of irradiation is reached,
The laser processing method according to claim 1, wherein the energy value of the laser light is made smaller than the energy value up to that point.
【請求項4】 前記レーザ光が出力される毎に、前記レ
ーザ光の出力が開始されてから前記放射光の強度が予め
定める値以上になるまでの時間を計測し、 計測された時間が予め定める時間よりも短い場合に、前
記内層が露出したと判定することを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか1項に記載のレーザ加工方法。
4. Each time the laser light is output, the time from when the output of the laser light is started until the intensity of the radiated light reaches a predetermined value or more is measured, and the measured time is preset. The inner layer is determined to be exposed when the time is shorter than a predetermined time.
4. The laser processing method according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 目標位置毎にパルス状のレーザ光を複数
回照射して、表面と目的とする内層とを接続する穴を加
工対象に加工するレーザ加工方法において、 前記目標位置毎に前記レーザ光を最後に照射するときの
前記放射光の強度を測定し、測定した値と予め定める値
とを比較して、加工の良否を判定することを特徴とする
レーザ加工方法。
5. A laser processing method for irradiating a pulsed laser beam a plurality of times at each target position to process a hole connecting a surface and a target inner layer as a processing target, wherein the laser beam is processed at each target position. A laser processing method, characterized in that the intensity of the emitted light at the time of the last irradiation with light is measured, and the measured value is compared with a predetermined value to judge the quality of the processing.
【請求項6】 レーザ光により加工された加工対象が放
射する放射光を検出する放射光検出手段を備えたレーザ
加工装置において、 前記放射光検出手段に、加工対象から反射された前記レ
ーザ光を阻止すると共に前記放射光を透過させる選択手
段と、 前記放射光の強度を測定する測定手段と、 照射回数を設定する設定手段と、 前記放射光の強度が予め定める値以上になった後に前記
放射光を放射した位置に前記設定手段で設定された回数
の前記レーザ光を照射させる制御手段と、を設け、 前記制御手段は、前記加工対象のうち目的とする内層が
放射する放射光の強度が予め定める値以上になった後、
穴加工目標位置に前記レーザ光をさらに照射させること
を特徴とするレーザ加工装置。
6. A laser processing apparatus provided with radiation light detection means for detecting radiation light emitted from a processing object processed by laser light, wherein the radiation light detecting means receives the laser light reflected from the processing object. Selection means for blocking and transmitting the emitted light, measuring means for measuring the intensity of the emitted light, setting means for setting the number of irradiations, and the emission after the intensity of the emitted light exceeds a predetermined value. A control means for irradiating the position where the light is emitted with the laser light the number of times set by the setting means is provided, and the control means is the intensity of the emitted light emitted by the target inner layer of the processing target. After the value exceeds a predetermined value,
A laser processing apparatus, which further irradiates the laser beam to a hole processing target position.
【請求項7】 加工対象に至る前記レーザ光の光路に、
前記レーザ光の偏光方向を規定する偏光規定手段を配置
し、 前記選択手段により前記偏光規定手段で規定された偏光
方向の前記レーザ光を阻止させることを特徴とする請求
項6に記載のレーザ加工装置。
7. An optical path of the laser light reaching a processing object,
7. The laser processing according to claim 6, further comprising: a polarization defining unit that defines a polarization direction of the laser beam, and the selection unit blocks the laser beam having the polarization direction defined by the polarization defining unit. apparatus.
【請求項8】 前記レーザ光が出力される毎に、前記レ
ーザ光の出力が開始されてから前記放射光の強度が予め
定める値以上になるまでの時間を計測する計測手段と、 前記計測手段で計測された時間が予め定める時間よりも
短い場合に、前記内層が露出したと判定する判定手段
と、を設けたことを特徴とする請求項6または7に記載
のレーザ加工装置。
8. A measuring unit for measuring the time from the output of the laser beam until the intensity of the radiated light reaches a predetermined value or more each time the laser beam is output, and the measuring unit. The laser processing apparatus according to claim 6 or 7, further comprising: a determining unit that determines that the inner layer is exposed when the time measured in step 3 is shorter than a predetermined time.
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