JP2607346B2 - 基板材料の小径穴加工方法 - Google Patents

基板材料の小径穴加工方法

Info

Publication number
JP2607346B2
JP2607346B2 JP6034740A JP3474094A JP2607346B2 JP 2607346 B2 JP2607346 B2 JP 2607346B2 JP 6034740 A JP6034740 A JP 6034740A JP 3474094 A JP3474094 A JP 3474094A JP 2607346 B2 JP2607346 B2 JP 2607346B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
waveform
waves
application time
plasma discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6034740A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07241732A (ja
Inventor
和夫 大場
好範 嶋
章 大場
Original Assignee
栄電子工業株式会社
和夫 大場
好範 嶋
章 大場
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 栄電子工業株式会社, 和夫 大場, 好範 嶋, 章 大場 filed Critical 栄電子工業株式会社
Priority to JP6034740A priority Critical patent/JP2607346B2/ja
Publication of JPH07241732A publication Critical patent/JPH07241732A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2607346B2 publication Critical patent/JP2607346B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の小径穴加工の切
粉詰まり処理並びに内壁荒れの除去を高速で確実に行う
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子機器の基板材料である両面銅
貼りのガラス繊維入りエポキシ樹脂基板の穴明け加工
は、0.3mm以上の穴を加工することが多く、発生す
る切粉は超音波洗滌などの方法で除去することが普通で
あった。しかし、最近では配線も微細パターン化して、
高密度、多層化となってきており、スルーホール径も
0.25mmから0.1mm程度と細径の穴径となり、
ドリル刃の摩耗、折損などの問題もあって、切粉詰まり
や内壁荒れ、バリ発生が多く、超音波洗滌方法では切粉
排除、内壁荒れやバリ除去は不可能になってきている。
【0003】又、プラズマ放電を利用する従来の基板汚
れクリーニング方法として、真空容器に基板を中央に入
れ、両側に多数の線状電極を設置し、それに直流電圧を
交互に印加する方法と、交番電圧を印加する方法とあっ
た。直流電圧の場合は数千ボルトであり、交番電圧の場
合は数百サイクルから数メガサイクルまで含まれる。し
かし、これらの場合は、安定なプラズマ放電を発生させ
るのが目的であるため、その真空度は1Torr以下で
あった。この方法の問題点は放電が静かであり、容器内
に含ませた腐食性ガス(フッ化物、塩化物など)のプラ
ズマ放電によるイオン化した反応基により基板中の切り
粉、汚れなどを静かに化学的反応除去するため、可成り
の時間がかかることと切り粉などは容器内では静電気的
に付着したままとなり除去されず、基板汚れクリーニン
グ方法としてはきわめて不十分な方法であった。更に、
本出願人等は、通常のプラズマ放電のような低い真空度
を用いず、10ないし2×103Torr下でプラズマ
放電処理して、被加工基板材料の小径穴を加工する方法
を見い出し、特開平5−285895号として既に出願
している。
【0004】これによれば、例えば、アルミナ基板やシ
リコン基板のように耐熱、耐食性の良い材料を用いた基
板の場合は、例えば一般にセラミックスエッチング用と
して使われるフッ化水素系ガス以外に水酸化ナトリウム
や水酸化カリウム水を50〜60℃に温め、アルカリ蒸
気とする。その雰囲気760Torr中で基板穴に対し
てプラズマ放電処理を行うと、従来のフッ素酸エッチン
グよりも3〜4倍も効率良く、細穴壁面のみのエッチン
グができることがわかった。そこで用いられる電圧波形
は正電圧付加τonのみが繰り返し印加されるものであっ
た。このプラズマ放電による加工法は従来法に比べると
格段に優れたものであるが、切粉詰まり、穴内壁面の平
滑化、バリの除去などをより短時間で100%除去する
ための改良の余地があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
小径穴内の切粉処理、内壁面の平滑性、バリの除去など
が短時間でほぼ完全にできる方法を提供せんとするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、通常のプラズマ放電のような低い真空度を用い
ず、しかも特定の波形の電圧でプラズマ放電処理するこ
とによって、上記課題が解決されることを見出し本発明
に至った。即ち、本発明は以下(1)〜(3)である。 (1)プリント回路基板の両側に電極を配置し、この電
極に正電圧印加時間τonと負電圧印加時間−τonが交互
に繰り返す波形の電圧又は該波形の電圧に直流電圧を重
畳した波形の電圧を印加し気圧10ないし2×103
orr下でプラズマ放電処理して、プリント回路基板
小径穴を加工することを特徴とするプリント回路基板
小径穴加工方法。
【0007】(2)プリント回路基板の両側に2極間間
隔0.01〜50mmで電極を配置し、気圧10ないし
2×103Torr下で、正電圧印加時間τonと負電圧
印加時間−τonが交互に繰り返す波形の電圧又は該波形
の電圧に直流電圧を重畳した波形の電圧が、τonと−τ
onが交互に繰り返す正弦波、二等辺三角波、方形波、台
形波、鋸歯状波、一般三角波、矩形衝撃波及びこれらに
直流電圧を重畳した波形から選ばれる一種であり、ピー
ク電圧は2極間間隔に合せて10Vないし50000V
に変化させてプラズマ放電処理して、プリント回路基板
の小径穴を加工することを特徴とするプリント回路基板
の小径穴加工方法。 (3)処理雰囲気は空気、非酸化性ガス、反応性ガス、
蒸気のいずれかである上記(1)又は(2)項記載の基
板材料の小径穴加工方法。
【0008】上記(1)〜(3)のように、本発明は、
基板材料の小径穴加工において、特定の圧力下でかつ特
定波形の電圧を印加するプラズマ放電処理が切粉処理、
穴内面の平滑性、バリの除去などに著しい効果があるこ
とを見出すとともに、雰囲気、圧力とピーク電圧を選択
設定することによって所期の目的を達成するものであ
る。本発明においては、気圧の制御は重要で10Tor
r未満では、基板材料の小径穴以外にも沿面放電が生
じ、グロー放電となり、目的とする穴のプラズマ放電処
理効率が悪くなるばかりでなく、プラズマ放電処理の不
必要な箇所まで処理することになってくる。又、2×1
3Torrを超えるとプラズマ放電処理装置の高圧化
に問題が生じると共に放電も生じ難くなる。
【0009】本願発明において印加される電圧波形は、
前記特開平5−285895号に記載された発明のよう
に、正電圧印加時間τonがある一定の時間毎に繰り返し
印加されるものではなく、正電圧印加時間τonと負電圧
印加時間−τonが交互に繰り返される波形又は該波形の
電圧に直流電圧を重畳した波形のものであって、この点
に発明の最大の特徴を有する。これらの波形の具体例
は、正電圧印加時間τonと負電圧印加時間−τonが交互
に繰り返す正弦波、二等辺三角形、方形波、台形波、鋸
歯状波、一般三角波、矩形衝撃波などである。これらの
波形を図1〜7に示す。図1〜7において、τonは正電
圧印加時間、−τonは負電圧印加時間、Vpは正のピー
ク電圧、−Vpは負のピーク電圧を示す。
【0010】図1は正弦波であり、図2は二等辺三角
波、図3は方形波、図4は台形波、図5は鋸歯状波、
6は一般三角波、図7は矩形衝撃波の典型例である。本
願発明においては、上記のような正電印加時間τonと負
電圧印加時間−τonが交互に繰り返される波形に直流電
圧Vを重畳した波形の電圧を印加する場合も含まれる。
これらの波形を図8〜12に示す。各記号は図1〜7
場合と同義である。図は、正電圧印加時間τonと負電
圧印加時間−τonか交互に繰り返される波形のピーク電
圧Vpより大なる絶対値を有する直流電圧Vを重畳した
波形を示す。この場合負電圧印加時間−τonは現われ
ず、正電圧印加時間τonは無限大 。直流電圧を重畳した波形はこれらに限られず、図2,
4〜7に正又は負の直流電圧を重畳したものが含まれ
る。ただし、直流電圧が重畳されることによって、単に
τonとτoffが繰り返されるような、いわゆるパルス波
形は含まれない。
【0011】本願発明においては、電極条件も重要で、
まず2極間の間隔は0.01〜50mmの範囲がよい。
0.01mm未満では現在最も薄い基板として超LSI
基板の厚さが0.005mm位であるので、電極間隔は
0.01が限度であり、また電極間隔が50mmを超え
ると電極間のピーク電圧は50000V以上必要となり
基板材料の小径穴が10mm間隔の場合、放電が電極に
近い小径穴のみならず、遠い小径穴に分散するため、プ
ラズマ放電処理効果が半減する。電圧変動率が±2%で
あるから、49000Vが限界である。むしろ現状では
小径穴の間隔は10mm以下であるから最大ピーク電圧
から電極間隔が決まり、50mmが最大間隔である。電
圧波形の正電圧印加時間τonは0.01μs未満では放
電が生じ難くなる。又、20s未満が好ましい。ピーク
電圧が10V未満ではプラズマ放電が発生し難く、生じ
たとしても単発的放電となり極めて不安定で処理効率は
低い。50000Vを超えると多数の小径穴に分散し効
率が低下するのみならず装置の安全性にも問題を生じて
くる。
【0012】処理雰囲気は、空気、例えばAr,He,
2などの非酸化性ガス例えばCH4,CCl4,C22
などの反応性ガス、例えばNaOH水蒸気などの蒸気を
適宜選択して適用する。特に、燃えやすい紙製品の如き
基板については、Ar,Nガス雰囲気でプラズマ放電
処理すれば好ましい。本発明によるプラズマ放電処理の
メカニズムは必ずしも十分解明されていないが、該プラ
ズマ放電処理と同時にコロナ放電が基板材料の小径穴内
面や表面上に生じ、その放電が多数の線条の沿面コロナ
放電となることで大きな衝撃波が発生し、更に該衝撃波
によって圧力も発生し、切り粉などは飛ばされ、放電に
よる活性化したイオン、電子によって穴内面の汚れも十
分除去されるものと考えられる。
【0013】この点、従来の高真空下の静かなプラズマ
放電処理とは根本的に相違するだけでなく、本発明者ら
による放電が一方向に限られる先行技術と比べても、放
電が正方向と逆方向に繰り返し行われるか、又は一方向
であっても強弱が繰り返されることで放電処理効果が格
段に向上するものである。
【0014】
【実施例】以下、本願発明を実施例を用いて詳しく説明
する。厚さ0.8mm、縦20cm、横30cmの樹脂
基板に、各一枚毎に直径0.25mm、0.2mm、
0.15mmの穴をそれぞれNCボール盤で全面に5m
m間隔で穴明け加工した。穴数は2300穴となった
が、ステップ加工中、0.25mm細径ドリルは139
0穴位から切粉詰まりが著しくなった。0.2mm細径
ドリルでは680穴位から、さらに0.15mm、細径
ドリルでは430穴位から切粉詰まりが著しくなり、穴
内壁荒れ、バリ発生も多くなった。
【0015】実施例1 上記基板を用い、0.25mm穴の基板については雰囲
気は空気中、760Torr、2極間間隔は10mmと
して、正電圧印加時間τonが10ms負電圧印加時間
−τonが10msの正弦波を用い、正のピーク電圧は1
1000Vにて、プラズマ放電処理を行った。処理時間
は2300穴を2分でNC移動処理した。その結果、穴
内部の切粉は全くなく、穴内壁面もプラズマ放電により
突出したガラス繊維などや樹脂のめくれ、突出しなどは
溶融酸化などで滑らかとなり、バリも殆どない状態とな
った。0.2mm、0.15mmの穴の基板についても
それぞれ、0.2mmの場合は電極間隔を8mm、正の
ピーク電圧を9000V、又、0.15mmの場合は電
極間隔6mm、正のピーク電圧6000Vの条件とする
こと以外は上記と同様に正弦波で処理した。
【0016】比較例1 比較のために、正電圧印加時間τonが10msのみのパ
ルス波形の電圧を印加する以外は実施例1と同じ放電処
理を行った。その結果、各孔径において、穴内部の切粉
の除去、穴内壁面の状態、バリの除去などに効果があっ
たものの、いずれも実施例1には及ばなかった。図13
はCdS光検出器を使用して、基板穴の光の透過量によ
る出力電圧をとり、穴内の切粉の除去具合を調べた図で
ある。縦軸は光起電力の電圧を示し、2300個の平均
光透過量に比例した光起電力の電圧である。0.25m
mの場合、穴明けが100%で良好ならば、出力電圧は
5mVとなるが、本発明のプラズマ放電処理方法では
5.0mVで光透過率は100%である。超音波処理の
従来方法では1.4mVで28%であり、τonのみの比
較例1のプラズマ放電処理方法では4.9mVで光透過
率は98%であった。穴径が0.15mmになると、光
透過率は本願発明のプラズマ放電処理の場合98%であ
るのに対して、比較例1のプラズマ放電処理では11%
に過ぎないことがわかった。
【0017】実施例2 0.15mmの孔径の上記基板を用い、実施例1と同様
に、正弦波の正電圧印加時間τonと負電圧印加時間−τ
onを変化させた。実施例1では、τonを10ms、−τ
onを10ms、電極間隔6mm、正のピーク電圧600
0Vで98%であったが、τonを1ms、−τonを1m
s、ピーク電圧を8000V、電極間隔は5mmとした
ところ、光透過量が増加して透過率が99%に達した。
さらにτonを10μs、−τonを10μとした結果、1
00%に達したことがわかった。このように、プラズマ
放電処理は、対象物の材質、穴径によって、正電圧印加
時間τon及び負電圧印加時間−τonやピーク電圧と電極
間隔を変え、基板に対して最適条件でプラズマ処理を行
えば、ほぼ100%の細穴内壁処理が高速で、しかも確
実にできた。
【0018】実施例3 正電圧印加時間τonが10ms、負電圧印加時間−τon
が10msの二等辺三角波、方形波、台形波、鋸歯状
波、一般三角波を用い、又、τonが5ms、電圧無印加
時間τoffが5ms、−τonが5ms、再びτoffが5m
sの矩形衝撃波を用いて、実施例1を繰り返した。いず
れの波形において、光透過量98%以上で、ほぼ完全に
切粉等が除去された。 実施例4 正のピーク電圧は16000V、負のピーク電圧−60
00Vの正弦波を用いた以外は実施例1と同じ条件でプ
ラズマ処理を行った。その結果、光透過量100%で、
完全に切粉等が除去された。
【0019】
【発明の効果】本発明方法によれば、基板の小径穴加工
における切粉詰まり、穴内壁面の平滑化、バリの除去を
短時間で確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマ発電に用いられる波形を示す
図。
【図2】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図3】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図4】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図5】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図6】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図7】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図8】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図9】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示す
図。
【図10】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示
す図。
【図11】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示
す図。
【図12】本発明のプラズマ放電に用いられる波形を示
す図。
【図13】本発明の効果を従来例と対比して穴径と平均
光透過量を光起電力の電圧との関係で試験した結果を示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋 好範 神奈川県川崎市麻生区王禅寺768番地15 (72)発明者 大場 章 埼玉県朝霞市宮戸3丁目12番89号 (56)参考文献 特開 平5−285895(JP,A) 特開 平5−331634(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント回路基板の両側に電極を配置
    し、この電極に正電圧印加時間τonと負電圧印加時間−
    τonが交互に繰り返す波形の電圧又は該波形の電圧に直
    流電圧を重畳した波形の電圧を印加し気圧10ないし2
    ×103Torr下でプラズマ放電処理して、プリント
    回路基板の小径穴を加工することを特徴とするプリント
    回路基板の小径穴加工方法。
  2. 【請求項2】 プリント回路基板の両側に2極間間隔
    0.01〜50mmで電極を配置し、気圧10ないし2
    ×103Torr下で、正電圧印加時間τonと負電圧印
    加時間−τonが交互に繰り返す波形の電圧又は該波形の
    電圧に直流電圧を重畳した波形の電圧が、τonと−τon
    が交互に繰り返す正弦波、二等辺三角波、方形波、台形
    波、鋸歯状波、一般三角波、矩形衝撃波及びこれらに直
    流電圧を重畳した波形から選ばれる一種であり、正のピ
    ーク電圧は2極間間隔に合せて10Vないし50000
    Vに変化させてプラズマ放電処理して、プリント回路基
    の小径穴を加工することを特徴とするプリント回路基
    の小径穴加工方法。
  3. 【請求項3】 処理雰囲気は空気、非酸化性ガス、反応
    性ガス、蒸気のいずれかである請求項1又は2記載の
    リント回路基板の小径穴加工方法。
JP6034740A 1994-03-04 1994-03-04 基板材料の小径穴加工方法 Expired - Lifetime JP2607346B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6034740A JP2607346B2 (ja) 1994-03-04 1994-03-04 基板材料の小径穴加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6034740A JP2607346B2 (ja) 1994-03-04 1994-03-04 基板材料の小径穴加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07241732A JPH07241732A (ja) 1995-09-19
JP2607346B2 true JP2607346B2 (ja) 1997-05-07

Family

ID=12422725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6034740A Expired - Lifetime JP2607346B2 (ja) 1994-03-04 1994-03-04 基板材料の小径穴加工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2607346B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100564157B1 (ko) * 2005-01-20 2006-03-31 임창영 방전가공형 드릴장치의 방전펄스 제어장치 및 그 방법
DE102010025966B4 (de) 2010-07-02 2012-03-08 Schott Ag Interposer und Verfahren zum Herstellen von Löchern in einem Interposer
DE102010025967B4 (de) * 2010-07-02 2015-12-10 Schott Ag Verfahren zur Erzeugung einer Vielzahl von Löchern, Vorrichtung hierzu und Glas-Interposer
AT515408B1 (de) 2014-04-03 2015-09-15 Tannpapier Gmbh Diffusionsoptimiertes Mundstückbelagpapier

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61197124A (ja) * 1985-02-26 1986-09-01 Oyo Jiki Kenkyusho:Kk 電解放電加工装置および電解放電加工方法
JPS6339725A (ja) * 1986-08-04 1988-02-20 Inoue Japax Res Inc 放電加工装置
JPS6427812A (en) * 1987-07-20 1989-01-30 Mitsubishi Electric Corp Electric discharge machining
JP2559799B2 (ja) * 1988-03-16 1996-12-04 日立精工株式会社 放電加工用電源装置
JPH01257513A (ja) * 1988-04-08 1989-10-13 Sodick Co Ltd 放電加工機
JPH03228521A (ja) * 1990-11-17 1991-10-09 Fanuc Ltd 放電加工方法
JPH0783999B2 (ja) * 1992-04-07 1995-09-13 栄電子工業株式会社 基板材料の小径穴加工方法
JPH05331634A (ja) * 1992-05-27 1993-12-14 Asahi Glass Co Ltd スパッタリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07241732A (ja) 1995-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4402104B2 (ja) 印刷回路基板の製造方法
KR960013710B1 (ko) 기판재료의 작은 지름구멍 가공방법
KR100531337B1 (ko) 플라즈마처리방법및반도체장치의제조방법
JP2607346B2 (ja) 基板材料の小径穴加工方法
JP2734839B2 (ja) アルミニウム用エッチング液およびエッチング方法並びにアルミニウムエッチング製品
US6218196B1 (en) Etching apparatus, etching method, manufacturing method of a semiconductor device, and semiconductor device
US5178725A (en) Method for working ceramic material
US3354543A (en) Method of forming holes through circuit boards
JP2614697B2 (ja) 小径穴加工装置及びそれを使用する小径穴加工方法
US5509556A (en) Process for forming apertures in a metallic sheet
JP2529811B2 (ja) 小径穴加工装置及びそれを使用する小径穴加工方法
JPH01123083A (ja) 印刷回路板のスミア除去方法
JPH08215934A (ja) 放電点移動型電極
JP2529809B2 (ja) 小径穴加工方法及びそのための装置
JP3211391B2 (ja) ドライエッチング方法
Datta Electrochemical micromachining
JP2005224895A (ja) 穴あけ加工用エントリーシート及びその製造方法
JP3175095B2 (ja) アルミニウム合金のデバーリング液および精密バリ取り方法
JP2572199B2 (ja) 放電処理方法
JPH08132392A (ja) 基板材料の小径穴加工方法及び装置
JPH07188919A (ja) スパッタ装置用電源
JP2500293B2 (ja) エッチング装置及びエッチング方法
JP2002260969A (ja) アルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法
Datta Microfabrication by through-mask electrochemical micromachining
JP3450452B2 (ja) プラズマ化学反応装置