JP2003249740A - レーザ加工方法及び有孔部材 - Google Patents
レーザ加工方法及び有孔部材Info
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- JP2003249740A JP2003249740A JP2002046616A JP2002046616A JP2003249740A JP 2003249740 A JP2003249740 A JP 2003249740A JP 2002046616 A JP2002046616 A JP 2002046616A JP 2002046616 A JP2002046616 A JP 2002046616A JP 2003249740 A JP2003249740 A JP 2003249740A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工対象物の被覆層に、短時間で効果的に穴
を開ける。 【解決手段】 第１の材料からなる表層部を有する下地
部材と、下地部材の表面に密着し第２の材料で形成され
た吸収層と、吸収層表面に密着し第３の材料で形成され
た被覆層とを有する加工対象物を準備する。被覆層を透
過し、吸収層に一部吸収され、下地部材の表面で反射
し、反射位置の吸収層及び被覆層を下地部材から剥離さ
せる性質をもつレーザビームを、加工対象物に被覆層表
面から入射させ、被覆層及び吸収層を剥離させ、穴を形
成する。
を開ける。 【解決手段】 第１の材料からなる表層部を有する下地
部材と、下地部材の表面に密着し第２の材料で形成され
た吸収層と、吸収層表面に密着し第３の材料で形成され
た被覆層とを有する加工対象物を準備する。被覆層を透
過し、吸収層に一部吸収され、下地部材の表面で反射
し、反射位置の吸収層及び被覆層を下地部材から剥離さ
せる性質をもつレーザビームを、加工対象物に被覆層表
面から入射させ、被覆層及び吸収層を剥離させ、穴を形
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆層を有する加
工対象物にレーザビームを照射し、被覆層に穴を開ける
レーザ加工方法、及びその方法で孔を開けられた加工対
象物に関する。
工対象物にレーザビームを照射し、被覆層に穴を開ける
レーザ加工方法、及びその方法で孔を開けられた加工対
象物に関する。
【０００２】
【従来の技術】下地部材上に形成された被覆層に、紫外
線の波長領域のパルスレーザビームを集光させ、穴を開
ける方法が知られている。被覆層がアブレーションされ
下地部材がアブレーションされない大きさに、レーザビ
ームのパルスエネルギを設定しておくと、下地部材にほ
とんどダメージを与えることなく、被覆層に貫通孔を形
成することができる。
線の波長領域のパルスレーザビームを集光させ、穴を開
ける方法が知られている。被覆層がアブレーションされ
下地部材がアブレーションされない大きさに、レーザビ
ームのパルスエネルギを設定しておくと、下地部材にほ
とんどダメージを与えることなく、被覆層に貫通孔を形
成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アブレ
ーション加工で大面積の穴を開けようとすると、厚さ５
０μｍの樹脂層に直径５０μｍ程度の穴を開けるのでも
１００ショット前後のパルスレーザビームが必要とな
り、加工に長時間を要していた。
ーション加工で大面積の穴を開けようとすると、厚さ５
０μｍの樹脂層に直径５０μｍ程度の穴を開けるのでも
１００ショット前後のパルスレーザビームが必要とな
り、加工に長時間を要していた。
【０００４】本発明の目的は、加工対象物の被覆層に、
短時間で効果的に穴を開けるレーザ加工方法及びその加
工方法によって穴を開けられた有孔部材を提供すること
である。
短時間で効果的に穴を開けるレーザ加工方法及びその加
工方法によって穴を開けられた有孔部材を提供すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、第１の材料からなる表層部を有する下地部材と、該
下地部材の表面に密着し第２の材料で形成された吸収層
と、該吸収層表面に密着し第３の材料で形成された被覆
層とを有する加工対象物を準備する工程と、前記被覆層
を透過し、前記吸収層に一部吸収され、前記下地部材の
表面で反射し、反射位置の該吸収層及び該被覆層を該下
地部材から剥離させる性質をもつレーザビームを、前記
加工対象物に前記被覆層表面から入射させ、該被覆層及
び該吸収層を剥離させ、穴を形成する工程とを有するレ
ーザ加工方法が提供される。
ば、第１の材料からなる表層部を有する下地部材と、該
下地部材の表面に密着し第２の材料で形成された吸収層
と、該吸収層表面に密着し第３の材料で形成された被覆
層とを有する加工対象物を準備する工程と、前記被覆層
を透過し、前記吸収層に一部吸収され、前記下地部材の
表面で反射し、反射位置の該吸収層及び該被覆層を該下
地部材から剥離させる性質をもつレーザビームを、前記
加工対象物に前記被覆層表面から入射させ、該被覆層及
び該吸収層を剥離させ、穴を形成する工程とを有するレ
ーザ加工方法が提供される。
【０００６】前記加工対象物に前記吸収層が存在せず、
前記下地部材と前記被覆層とが密着している場合でも、
前記被覆層の表面に入射した前記レーザビームは、前記
被覆層と前記下地部材との界面で前記被覆層の熱分解を
誘起して高圧力状態を作り出し、この圧力により前記被
覆層を剥離させる。しかし、前記吸収層を形成し、入射
したレーザビームの一部を前記吸収層に吸収させること
で、前記被覆層と前記下地部材との間でより効果的に剥
離を誘起させることができる。
前記下地部材と前記被覆層とが密着している場合でも、
前記被覆層の表面に入射した前記レーザビームは、前記
被覆層と前記下地部材との界面で前記被覆層の熱分解を
誘起して高圧力状態を作り出し、この圧力により前記被
覆層を剥離させる。しかし、前記吸収層を形成し、入射
したレーザビームの一部を前記吸収層に吸収させること
で、前記被覆層と前記下地部材との間でより効果的に剥
離を誘起させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明の第１の実施
例によるレーザ加工方法で加工される加工対象物である
多層基板の断面図である。
例によるレーザ加工方法で加工される加工対象物である
多層基板の断面図である。
【０００８】支持基板４、金属層３、吸収層２、樹脂被
覆層１が、この順に下から密着し、積層されている。樹
脂被覆層１は、誘電体材料たとえばエポキシ樹脂で作ら
れた被覆層であり、たとえば厚さは５０μｍである。樹
脂被覆層１の誘電体材料の例としては、エポキシ樹脂の
他、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）、ＢＴレジン、ＢＣＢ（ベン
ゾシクロブテン）などがある。
覆層１が、この順に下から密着し、積層されている。樹
脂被覆層１は、誘電体材料たとえばエポキシ樹脂で作ら
れた被覆層であり、たとえば厚さは５０μｍである。樹
脂被覆層１の誘電体材料の例としては、エポキシ樹脂の
他、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ（ポリ
テトラフルオロエチレン）、ＢＴレジン、ＢＣＢ（ベン
ゾシクロブテン）などがある。
【０００９】吸収層２は、有機化合物色素たとえば金属
錯体色素で作られた中間層であり、厚さはたとえばサブ
ミクロン以下である。吸収層２の有機化合物色素の例と
しては、金属錯体色素の他、フタロシアニン系色素、ナ
フタロシアニン系色素、ポリメチン系色素、キノン系色
素、アゾ系色素、イモニウム系色素、アミニウム系色素
などがある。また、吸収層２は、これらの色素を練り込
んだ樹脂材料で形成してもよい。
錯体色素で作られた中間層であり、厚さはたとえばサブ
ミクロン以下である。吸収層２の有機化合物色素の例と
しては、金属錯体色素の他、フタロシアニン系色素、ナ
フタロシアニン系色素、ポリメチン系色素、キノン系色
素、アゾ系色素、イモニウム系色素、アミニウム系色素
などがある。また、吸収層２は、これらの色素を練り込
んだ樹脂材料で形成してもよい。
【００１０】金属層３は、金属材料たとえば銅で作られ
た下地部材であり、厚さは５〜２０μｍである。金属層
３の金属材料の例としては、銅の他、アルミ、金、銀、
パラジューム、ニッケル、チタン、タングステン、プラ
チナ、モリブデン、及びこれらの金属の合金などがあ
る。
た下地部材であり、厚さは５〜２０μｍである。金属層
３の金属材料の例としては、銅の他、アルミ、金、銀、
パラジューム、ニッケル、チタン、タングステン、プラ
チナ、モリブデン、及びこれらの金属の合金などがあ
る。
【００１１】支持基板４は、たとえば支持材料（補強材
料）であるガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂で作ら
れている。支持材料（補強材料）の例としては、ガラス
繊維の他、アルミナ繊維、アラミド繊維、ケプラーなど
があり、支持基板４はそれらで強化された誘電体材料で
形成される。
料）であるガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂で作ら
れている。支持材料（補強材料）の例としては、ガラス
繊維の他、アルミナ繊維、アラミド繊維、ケプラーなど
があり、支持基板４はそれらで強化された誘電体材料で
形成される。
【００１２】樹脂被覆層１の上面から、パルスレーザビ
ームが入射する。たとえばパルスレーザビームの波長は
１０４７ｎｍ、パルス幅は１５ｎｓ、パルスエネルギは
０．２ｍＪである。パルスレーザビームは樹脂被覆層１
にほとんど吸収されることなく透過し、一部が吸収層２
で吸収され、金属層３では大部分が反射されて透過しな
い性質をもつ。このパルスレーザビームに対する、吸収
層２を構成する材料の吸光度は、樹脂被覆層１及び金属
層３を構成する材料のそれよりも大きい。また、このパ
ルスレーザビームの一部は、樹脂被覆層１と吸収層２と
の界面においても反射されるが、この反射率は、吸収層
２と金属層３との界面における反射率よりも小さい。
ームが入射する。たとえばパルスレーザビームの波長は
１０４７ｎｍ、パルス幅は１５ｎｓ、パルスエネルギは
０．２ｍＪである。パルスレーザビームは樹脂被覆層１
にほとんど吸収されることなく透過し、一部が吸収層２
で吸収され、金属層３では大部分が反射されて透過しな
い性質をもつ。このパルスレーザビームに対する、吸収
層２を構成する材料の吸光度は、樹脂被覆層１及び金属
層３を構成する材料のそれよりも大きい。また、このパ
ルスレーザビームの一部は、樹脂被覆層１と吸収層２と
の界面においても反射されるが、この反射率は、吸収層
２と金属層３との界面における反射率よりも小さい。
【００１３】我々は以下の事実を発見した。表層部を有
する下地部材と、下地部材表面に密着し下地部材の表層
部とは異なる材料で形成された被覆層とを有する加工対
象物に、ある特定の波長、パルス幅、パルスエネルギの
レーザビームを、被覆層の表面から入射させると、入射
したレーザビームは被覆層と下地部材との境界において
被覆層の熱分解を起こし、界面が高圧力状態となり、被
覆層の一部が剥離し大面積の穴が開く。入射させるのは
パルスレーザビームを１ショットでよい。たとえば、直
径５０μｍ以上の円形の穴を開けることができる。この
現象を「リフティング現象」、また「リフティング現
象」を利用した加工を「リフティング加工」と呼ぶこと
にする。図１（Ａ）に示す多層基板は、被覆層と下地部
材との間に、入射したレーザビームの一部を吸収する吸
収層を有している。
する下地部材と、下地部材表面に密着し下地部材の表層
部とは異なる材料で形成された被覆層とを有する加工対
象物に、ある特定の波長、パルス幅、パルスエネルギの
レーザビームを、被覆層の表面から入射させると、入射
したレーザビームは被覆層と下地部材との境界において
被覆層の熱分解を起こし、界面が高圧力状態となり、被
覆層の一部が剥離し大面積の穴が開く。入射させるのは
パルスレーザビームを１ショットでよい。たとえば、直
径５０μｍ以上の円形の穴を開けることができる。この
現象を「リフティング現象」、また「リフティング現
象」を利用した加工を「リフティング加工」と呼ぶこと
にする。図１（Ａ）に示す多層基板は、被覆層と下地部
材との間に、入射したレーザビームの一部を吸収する吸
収層を有している。
【００１４】図１（Ａ）に示す多層基板にパルスレーザ
ビームが１ショット入射すると、樹脂被覆層１と金属層
３との間に高圧力状態が発生する。この高圧力状態は、
主に入射したパルスレーザビームが樹脂被覆層１と金属
層３との間において、樹脂被覆層１の熱分解を誘起させ
ることに起因するが、吸収層２がビームの一部を吸収す
ることによる熱的作用で、これがより効果的に誘起され
る。同時に、吸収層２のアブレーションも起こるため、
更なる圧力の上昇が起こる。これにより、金属層３上面
におけるパルスレーザビームの反射位置付近の樹脂被覆
層１の一部及び吸収層２の一部が金属層３から剥離して
穴が開く。
ビームが１ショット入射すると、樹脂被覆層１と金属層
３との間に高圧力状態が発生する。この高圧力状態は、
主に入射したパルスレーザビームが樹脂被覆層１と金属
層３との間において、樹脂被覆層１の熱分解を誘起させ
ることに起因するが、吸収層２がビームの一部を吸収す
ることによる熱的作用で、これがより効果的に誘起され
る。同時に、吸収層２のアブレーションも起こるため、
更なる圧力の上昇が起こる。これにより、金属層３上面
におけるパルスレーザビームの反射位置付近の樹脂被覆
層１の一部及び吸収層２の一部が金属層３から剥離して
穴が開く。
【００１５】図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す多層基板
にパルスレーザビームを照射し、穴を形成した有孔基板
の断面図である。吸収層２がない場合に比べ、より低い
フルエンスのビームを照射して、穴開け加工が可能とな
る。また、吸収層２があることで、高いフルエンスのビ
ームを照射しても金属層３の損傷が起こりにくくなる。
したがって、パルスエネルギのゆらぎ等による加工不良
が少なくなる。吸収層２は、リフティング加工を効果的
に行うための補助としての役割を担う。
にパルスレーザビームを照射し、穴を形成した有孔基板
の断面図である。吸収層２がない場合に比べ、より低い
フルエンスのビームを照射して、穴開け加工が可能とな
る。また、吸収層２があることで、高いフルエンスのビ
ームを照射しても金属層３の損傷が起こりにくくなる。
したがって、パルスエネルギのゆらぎ等による加工不良
が少なくなる。吸収層２は、リフティング加工を効果的
に行うための補助としての役割を担う。
【００１６】また、図１（Ｃ）に示すように、吸収層２
を穴を開ける領域にだけ積層した多層基板を使用しても
よい。図１（Ｄ）は、図１（Ｃ）に示す多層基板に、パ
ルスレーザビームをたとえば吸収層２の直上に照射して
穴を形成した有孔基板の断面図である。吸収層２が存在
しない場合と比較したときの効果は、図１（Ｂ）を用い
て説明したものと等しい。
を穴を開ける領域にだけ積層した多層基板を使用しても
よい。図１（Ｄ）は、図１（Ｃ）に示す多層基板に、パ
ルスレーザビームをたとえば吸収層２の直上に照射して
穴を形成した有孔基板の断面図である。吸収層２が存在
しない場合と比較したときの効果は、図１（Ｂ）を用い
て説明したものと等しい。
【００１７】更に、吸収層２を形成するかわりに、照射
するレーザビームを吸収する材料、たとえば金属錯体色
素の他、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色
素、ポリメチン系色素、キノン系色素、アゾ系色素、イ
モニウム系色素、アミニウム系色素等の有機化合物色素
を含む接着剤で、樹脂被覆層１と金属層３とを接着して
もよい。
するレーザビームを吸収する材料、たとえば金属錯体色
素の他、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色
素、ポリメチン系色素、キノン系色素、アゾ系色素、イ
モニウム系色素、アミニウム系色素等の有機化合物色素
を含む接着剤で、樹脂被覆層１と金属層３とを接着して
もよい。
【００１８】更にまた、照射するレーザビームは、波長
が８００〜３０００ｎｍであればよい。また、波長５０
０〜６００ｎｍ、パルス幅１０〜３０ｎｓ、パルスエネ
ルギ５０μＪ以上のレーザビームであってもよい。
が８００〜３０００ｎｍであればよい。また、波長５０
０〜６００ｎｍ、パルス幅１０〜３０ｎｓ、パルスエネ
ルギ５０μＪ以上のレーザビームであってもよい。
【００１９】なお、吸収層は、その厚さが十分厚いとき
には、残存する場合もある。以上、実施例に沿って本発
明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可
能なことは、当業者に自明であろう。
には、残存する場合もある。以上、実施例に沿って本発
明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可
能なことは、当業者に自明であろう。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
照射するレーザビームを一部吸収する吸収層を、下地部
材と被覆層の間に挿入することにより、低いフルエンス
のビームを用い、短時間で穴開け加工を行うことができ
る。更にその加工方法で、加工不良の少ない有孔部材を
提供することができる。
照射するレーザビームを一部吸収する吸収層を、下地部
材と被覆層の間に挿入することにより、低いフルエンス
のビームを用い、短時間で穴開け加工を行うことができ
る。更にその加工方法で、加工不良の少ない有孔部材を
提供することができる。
【図１】（Ａ）及び（Ｃ）は、本発明の実施例によるレ
ーザ加工方法で加工される多層基板の断面図であり、
（Ｂ）及び（Ｄ）は、実施例によるレーザ加工方法で加
工された有孔部材の断面図である。
ーザ加工方法で加工される多層基板の断面図であり、
（Ｂ）及び（Ｄ）は、実施例によるレーザ加工方法で加
工された有孔部材の断面図である。
１ 樹脂被覆層
２ 吸収層
３ 金属層
４ 支持基板
５、６ 穴
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4E068 AF01 CA01 DA11 DB14
5E346 AA12 AA15 AA43 CC04 CC08
CC09 CC10 CC13 CC32 CC34
CC35 CC36 CC37 CC38 CC39
FF01 GG15 HH33
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の材料からなる表層部を有する下地
部材と、該下地部材の表面に密着し第２の材料で形成さ
れた吸収層と、該吸収層表面に密着し第３の材料で形成
された被覆層とを有する加工対象物を準備する工程と、 前記被覆層を透過し、前記吸収層に一部吸収され、前記
下地部材の表面で反射し、反射位置の該吸収層及び該被
覆層を該下地部材から剥離させる性質をもつレーザビー
ムを、前記加工対象物に前記被覆層表面から入射させ、
該被覆層及び該吸収層を剥離させ、穴を形成する工程と
を有するレーザ加工方法。 - 【請求項２】 銅、アルミ、金、銀、パラジューム、ニ
ッケル、チタン、タングステン、プラチナ、モリブデ
ン、及びこれらの金属の合金からなる群より選ばれた１
つの材料で形成された表層部を有する下地部材と、 該下地部材の表面に密着し、フタロシアニン系色素、ナ
フタロシアニン系色素、ポリメチン系色素、キノン系色
素、金属錯体色素、アゾ系色素、イモニウム系色素、ア
ミニウム系色素からなる群より選ばれた少なくとも１つ
の色素を含む材料で形成された中間層と、 該中間層表面に密着し、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエ
チレン）、ＢＴレジン、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）
からなる群より選ばれた材料で形成された被覆層と、 前記被覆層を貫通し、少なくとも前記中間層の途中まで
達する穴とを有する有孔部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046616A JP2003249740A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーザ加工方法及び有孔部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046616A JP2003249740A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーザ加工方法及び有孔部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249740A true JP2003249740A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28659954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002046616A Pending JP2003249740A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーザ加工方法及び有孔部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003249740A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005072861A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-08-11 | Applera Corporation | Laser device and method for collapsing hybridization substrate |
| JP2007069257A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Sony Corp | レーザ加工装置とその加工方法及びデブリ回収機構とその回収方法 |
| JP2010087285A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Fujitsu Ltd | 多層回路基板の製造方法 |
| KR101349617B1 (ko) | 2006-07-28 | 2014-01-09 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치의 제조방법 |
| WO2017006683A1 (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Ｔｏｗａ株式会社 | ブラスト加工装置およびブラスト加工による製品製造方法 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002046616A patent/JP2003249740A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101349617B1 (ko) | 2006-07-28 | 2014-01-09 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치의 제조방법 |
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| JP2017019036A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | Ｔｏｗａ株式会社 | ブラスト加工装置およびブラスト加工による製品製造方法 |
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