JP3175006B2 - Laser processing apparatus and processing method - Google Patents

Laser processing apparatus and processing method

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JP3175006B2 JP13816697A JP13816697A JP3175006B2 JP 3175006 B2 JP3175006 B2 JP 3175006B2 JP 13816697 A JP13816697 A JP 13816697A JP 13816697 A JP13816697 A JP 13816697A JP 3175006 B2 JP3175006 B2 JP 3175006B2
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

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、レーザ発振器から
のパルス状のレーザビームを被加工基板に照射して穴あ
け加工を行うレーザ加工装置及び加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus and a processing method for piercing a substrate by irradiating a substrate with a pulsed laser beam from a laser oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器の小形化、高密度実装化に伴
う、プリント配線基板の高密度化の要求に応えて、近
年、複数のプリント配線基板を積層した多層プリント配
線基板が提供されている。このような多層プリント配線
基板では、上下に積層されたプリント配線基板間で導電
層(銅箔)同士を電気的に接続する必要がある。このよ
うな接続は、プリント配線基板の絶縁層(通常、ポリイ
ミド、エポキシ系樹脂等のポリマー)に、下層の導電層
に達するバイアホールと呼ばれる穴を形成し、その穴の
内部に導電メッキを施すことによって実現されている。
2. Description of the Related Art In response to the demand for higher density of printed wiring boards in accordance with the miniaturization and high-density mounting of electronic devices, multilayer printed wiring boards in which a plurality of printed wiring boards are stacked have recently been provided. . In such a multilayer printed wiring board, it is necessary to electrically connect conductive layers (copper foils) between printed wiring boards stacked one above another. In such a connection, a hole called a via hole that reaches a lower conductive layer is formed in an insulating layer (usually, a polymer such as polyimide or epoxy resin) of a printed wiring board, and conductive plating is performed inside the hole. This is achieved by:

【0003】このようなバイアホールを形成するため
に、最近はレーザが利用されている。レーザを利用した
レーザ加工装置は、例えば、CO2 ガスレーザ発振器で
パルス状のレーザビームを発生し、これをレーザビーム
の断面形状を成形するためのマスクに導く。マスクで成
形されたレーザビームは、ガルバノスキャナと呼ばれる
走査系に入射し、fθレンズを通して被加工基板として
のプリント配線基板に照射される。ガルバノスキャナ
は、図7に示すように、レーザビームをX軸方向に振ら
せるための第1のガルバノミラー71と、第1のガルバ
ノミラー71からのレーザビームをY軸方向に振らせる
ための第2のガルバノミラー72とを有する。
In order to form such a via hole, a laser has recently been used. A laser processing apparatus using a laser generates, for example, a pulsed laser beam with a CO 2 gas laser oscillator and guides the pulsed laser beam to a mask for shaping the cross-sectional shape of the laser beam. The laser beam formed by the mask is incident on a scanning system called a galvano scanner, and is irradiated on a printed wiring board as a substrate to be processed through an fθ lens. As shown in FIG. 7, the galvano scanner includes a first galvanometer mirror 71 for oscillating the laser beam in the X-axis direction, and a second galvanometer for oscillating the laser beam from the first galvanometer mirror 71 in the Y-axis direction. And two galvanometer mirrors 72.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガルバノス
キャナは、あらかじめ定められた加工パターンに基づい
て制御され、レーザビームを走査範囲内(例えば一辺が
数十cmの正方形領域)で振らせて、所定の位置に位置
決め照射することにより1個ずつ穴あけを行うものであ
る。そのために、被加工基板における加工領域はガルバ
ノスキャナの走査範囲で決まる。また、穴あけ加工の速
度は、主にガルバノミラーの応答速度で決まるので、制
限がある。
By the way, the galvano scanner is controlled based on a predetermined processing pattern, and oscillates a laser beam within a scanning range (for example, a square area having a side of several tens of cm). The holes are drilled one by one by positioning and irradiating the position. Therefore, the processing area on the substrate to be processed is determined by the scanning range of the galvano scanner. Further, the speed of drilling is limited mainly by the response speed of the galvanomirror, so there is a limit.

【0005】そこで、本発明の課題は、穴あけ加工の速
度の向上を図ることのできるレーザ加工装置及び加工方
を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a processing method capable of improving the speed of drilling.
Is to provide a law .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ発振器
からのレーザビームを被加工基板に照射して穴あけ加工
を行うレーザ加工装置において、前記レーザビームの光
量を連続的に可変の光量無段階調整機構を設け、該光量
無段階調整機構の後には更に、カライド反射鏡を設け
て、前記被加工基板には、前記カライド反射鏡からのレ
ーザビームの照射領域に複数個の穴あけ用の穴パターン
が含まれるような加工パターンを持つマスクを通してレ
ーザビームを照射することにより、同時に複数個の穴あ
けを可能とし、更に、前記カライド反射鏡は、複数の棒
状体が、これらの間に中空部を形成し、かつ該中空部が
所定の断面形状を持つように組付けされていることを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, in the laser processing apparatus Les Zabimu from a laser oscillator is irradiated to the processing substrate performs drilling, continuously variable light intensity steplessly light amount of the laser beam An adjustment mechanism is provided, and after the light amount stepless adjustment mechanism, a callide reflector is further provided.
The substrate to be processed is provided with a laser beam from the kaleid reflector.
Hole pattern for drilling multiple holes in the irradiation area of the laser beam
By irradiating a laser beam through a mask having a processing pattern such that a plurality of holes can be formed at the same time ,
The body forms a hollow space between them, and the hollow space
It is characterized by being assembled so as to have a predetermined sectional shape .

【0007】本レーザ加工装置はまた、前記カライド反
射鏡からのレーザビームの断面形状を縮小して前記マス
クに投影するための縮小投影光学系を設け、前記マスク
は、所望の穴径とピッチを有する穴が複数形成されてい
るコンタクトマスク又はコンフォーマルマスクであるこ
とを特徴とする。
[0007] The laser processing apparatus also includes
The cross-sectional shape of the laser beam from the
Providing a reduction projection optical system for projecting light onto the mask;
Is formed with a plurality of holes having a desired hole diameter and pitch.
Contact mask or conformal mask
And features.

【0008】本発明によればまた、レーザ発振器からの
レーザビームを被加工基板に照射して穴あけ加工を行う
レーザ加工方法であって、前記レーザ発振器からのレー
ザビームを、前記レーザビームの光量を連続的に可変の
光量無段階調整機構に入射し、該光量無段階調整機構か
らのレーザビームを更に、カライド反射鏡に入射し、該
カライド反射鏡からのレーザビームを、所望の穴径とピ
ッチを有する穴が複数形成されているコンタクトマスク
又はコンフォーマルマスクに縮小投影して、前記カライ
ド反射鏡からのレーザビームの照射領域に複数個の穴あ
け用の穴パターンが含まれるように前記被加工基板に照
射することにより、同時に複数個の穴あけを行うことを
特徴とするレーザ加工方法が提供される。
According to the present invention, there is also provided a laser oscillator.
Drilling by irradiating the substrate with the laser beam
A laser processing method, comprising:
The beam, the light amount of the laser beam is continuously variable
The light enters the light intensity stepless adjustment mechanism, and the light intensity stepless adjustment mechanism
These laser beams are further incident on a callide reflector, and
The laser beam from the kaleid reflector is adjusted to the desired hole diameter and
Contact mask in which a plurality of holes having latches are formed
Or, reduce the projection onto a conformal mask to
Multiple holes in the laser beam irradiation area
The work substrate is illuminated so that a hole pattern for drilling is included.
To drill multiple holes at the same time.
A laser processing method is provided.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。図1は、本発明によるレ
ーザ加工装置の概略構成を示す。図1において、ここで
は、レーザ発生源としてTEA(Transverse
ly Excited Atmospheric pr
essure)CO2 ガスレーザ発振器(以下、レーザ
発振器と呼ぶ)を用いている。レーザ発振器10から出
射したパルス状のレーザビームは、第1、第2の反射鏡
11、12を経由してレーザ光量無段階調整機構13に
入射する。レーザ光量無段階調整機構13は、絞り機構
とこれを駆動するステッピングモータとを含んで、カメ
ラの絞り機構のような原理で、入射するレーザの光量を
調整するものである。すなわち、レーザ光量無段階調整
機構13に入射するレーザビームは、通常、断面が11
mm×9mm程度のサイズの長方形になっている。レー
ザ光量無段階調整機構13は、この断面長方形のレーザ
ビームを機械的に一部制限して切り出す。そして、切り
出されたレーザビームのエネルギーは、その切り出し面
積に関連して可変となり、この値はステッピングモータ
の回転量に関連して可変である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a laser processing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, here, TEA (Transverse
ly Excited Atmospheric pr
essure) CO 2 gas laser oscillator (hereinafter referred to as laser oscillator) is used. The pulsed laser beam emitted from the laser oscillator 10 enters the laser light stepless adjustment mechanism 13 via the first and second reflecting mirrors 11 and 12. The laser light stepless adjustment mechanism 13 includes a stop mechanism and a stepping motor for driving the stop mechanism, and adjusts the amount of incident laser light based on the principle of a stop mechanism of a camera. That is, the laser beam incident on the laser light amount stepless adjustment mechanism 13 usually has a cross section of 11 mm.
It is a rectangle having a size of about mm × 9 mm. The laser light amount stepless adjustment mechanism 13 cuts out the laser beam having a rectangular cross section mechanically partially. The energy of the cut laser beam is variable in relation to the cut area, and this value is variable in relation to the rotation amount of the stepping motor.

【0013】レーザ光量無段階調整機構13からのレー
ザビームは、均一光学系20に入射する。均一光学系2
0は、焦点距離f1 の入射用集光レンズ21、カライド
反射鏡22を含む。均一光学系20は、その構造につい
ては後述するが、シングルモードあるいはマルチモード
の強度分布を持つレーザを入射用集光レンズ21により
カライド反射鏡22に入射させ、カライド反射鏡22で
はその内部での多重反射を利用してレーザビームのエネ
ルギー強度分布を均一にするためのものである。均一光
学系20を出たレーザビームは、焦点距離f2 、f3 の
結像レンズ14、15により縮小投影され、前述したガ
ルバノスキャナによる走査系16により振られ、X−Y
ステージ30上の被加工基板17に照射される。
The laser beam from the laser light stepless adjustment mechanism 13 enters the uniform optical system 20. Uniform optical system 2
Numeral 0 includes an incident condenser lens 21 having a focal length f1 and a callide reflecting mirror 22. Although the structure of the uniform optical system 20 will be described later, a laser having a single-mode or multi-mode intensity distribution is made incident on the kalide reflecting mirror 22 by the incident condenser lens 21, and the inside of the This is for making the energy intensity distribution of the laser beam uniform using multiple reflection. The laser beam that has exited the uniform optical system 20 is reduced and projected by the imaging lenses 14 and 15 having the focal lengths f2 and f3, is shaken by the above-described scanning system 16 using a galvano scanner, and is XY.
The light is applied to the substrate 17 on the stage 30.

【0014】ここで、走査系16は、前述したように、
レーザビームをX−Yステージ30上における被加工基
板17の被加工領域、すなわち走査領域に対してX軸方
向に振らせるための第1のガルバノミラー16−1と、
第1のガルバノミラー16−1からのレーザビームをY
軸方向に振らせるための第2のガルバノミラー16−2
とを有する。X−Yステージ30はX軸方向、Y軸方向
に可動であり、被加工基板17の1つの被加工領域に対
する加工が終了すると、走査系16による走査領域に被
加工基板17の次の被加工領域が位置するように被加工
基板17を移動させる。
Here, as described above, the scanning system 16
A first galvanomirror 16-1 for causing the laser beam to oscillate in the X-axis direction with respect to a processing area of the processing target substrate 17 on the XY stage 30, that is, a scanning area;
The laser beam from the first galvanomirror 16-1 is changed to Y
Second galvanometer mirror 16-2 for swinging in the axial direction
And The XY stage 30 is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction. When the processing of one processing area of the processing target substrate 17 is completed, the next processing of the processing target substrate 17 is performed in the scanning area by the scanning system 16. The processed substrate 17 is moved so that the region is located.

【0015】図2を参照して、カライド反射鏡22につ
いて説明する。カライド反射鏡22は、無酸素銅から成
る断面長四角形の4本の棒状体22−1〜22−4を、
これらの間に中空部22−5ができるように組み合わせ
て成る。これらの組付けは、ボルト22−6で行われ
る。特に、レーザビームの通過路となる中空部22−5
は、四角形の断面形状を持ち、しかもその内面が反射鏡
となるように鏡面仕上げされている。
Referring to FIG. 2, the callide reflector 22 will be described. The callide reflector 22 includes four rods 22-1 to 22-4 each having a rectangular cross section made of oxygen-free copper,
They are combined so that a hollow portion 22-5 is formed between them. These are assembled with bolts 22-6. In particular, the hollow portion 22-5 serving as a passage for the laser beam
Has a square cross-sectional shape and is mirror-finished so that its inner surface becomes a reflecting mirror.

【0016】このようなカライド反射鏡22によれば、
入射したレーザビームは中空部22−5内で多重反射
し、その結果レーザビームのエネルギー強度分布が均一
にされる。エネルギー強度分布の均一度は、入射するレ
ーザビームの断面形状のサイズ、入射用集光レンズ21
の焦点距離、中空部22−5の断面形状の大きさ、及び
中空部22−5の全長により決定される。中空部22−
5の全長が長いほど、多重反射の回数が増え、均一度が
向上する。本形態では、中空部22−5の全長は、少な
くとも3回の多重反射が行われる長さに設定されるが、
多重反射の回数が増えるとロスが増加するので、数回程
度の反射が行われるような長さが好ましい。
According to such a kalide reflecting mirror 22,
The incident laser beam is multiply reflected in the hollow portion 22-5, and as a result, the energy intensity distribution of the laser beam is made uniform. The uniformity of the energy intensity distribution depends on the size of the cross-sectional shape of the incident laser beam,
, The size of the cross-sectional shape of the hollow portion 22-5, and the total length of the hollow portion 22-5. Hollow part 22-
As the total length of 5 is longer, the number of multiple reflections increases, and the uniformity improves. In this embodiment, the total length of the hollow portion 22-5 is set to a length at which multiple reflections are performed at least three times.
Since the loss increases as the number of multiple reflections increases, the length is preferably such that reflection is performed about several times.

【0017】なお、カライド反射鏡22の材料として
は、CO2 レーザ発振器の場合には、無酸素銅の他にベ
リリウムが考えられる。他方、YAGレーザ発振器、エ
キシマレーザ発振器を使用する場合には、石英のような
ガラス材料を使用することもできる。
[0017] As a material for Callide reflector 22, in the case of CO 2 laser oscillator, in addition to beryllium free copper are considered. On the other hand, when a YAG laser oscillator or an excimer laser oscillator is used, a glass material such as quartz can be used.

【0018】このような均一光学系20を用いることに
より、レーザビーム照射域でのレーザのエネルギー強度
分布が均一化され、プリント配線基板への穴あけ加工の
場合、レーザ光量無段階調整機構13によるレーザビー
ムエネルギーの調整と合わせて、均一なエネルギー強度
分布を持つレーザビームを照射することができる。これ
は、次のような点で有効である。すなわち、プリント配
線基板の下面には通常、銅箔による導電層が形成されて
いる。そして、これまでのレーザ加工装置では、レーザ
照射域でのレーザビームのエネルギー強度分布はガウシ
アン分布となり、レーザビームの中心ほどエネルギーが
大きい。その結果、プリント配線基板に穴をあけるにと
どまらず、導電層に損傷を与えやすいという問題点があ
る。これに対し、本形態によれば、レーザ照射域でのレ
ーザビームのエネルギーが調整されていると共に、エネ
ルギー強度分布も均一となっているので、導電層に損傷
を与えることが無い。
By using such a uniform optical system 20, the energy intensity distribution of the laser in the laser beam irradiation area is made uniform, and in the case of drilling a printed wiring board, the laser light intensity stepless adjustment mechanism 13 is used. Along with the adjustment of the beam energy, a laser beam having a uniform energy intensity distribution can be irradiated. This is effective in the following points. That is, a conductive layer made of copper foil is usually formed on the lower surface of the printed wiring board. In the conventional laser processing apparatus, the energy intensity distribution of the laser beam in the laser irradiation area is a Gaussian distribution, and the energy is larger toward the center of the laser beam. As a result, there is a problem that the conductive layer is easily damaged in addition to making holes in the printed wiring board. On the other hand, according to this embodiment, the energy of the laser beam in the laser irradiation area is adjusted and the energy intensity distribution is uniform, so that the conductive layer is not damaged.

【0019】本形態のレーザ加工装置においては、レー
ザ発振器10からのレーザビームの最大広がり角度を5
mradとし、入射用集光レンズ21の焦点距離f1 を
120mmとすると、カライド反射鏡22の入り口で集
光されるレーザビームのスポットサイズは、最大直径1
20×5=600μmとなる。このため、カライド反射
鏡22の中空部22−5の断面形状のサイズは、900
μm×4500μmとした。この均一化されたカライド
反射鏡22の出射端のレーザビームの像は、900μm
×4500μmのサイズの矩形となる。この像をレーザ
ビームの照射域、すなわち加工面上でのサイズを1/3
に縮小して投影するために、結像レンズ14、15の焦
点距離f2 、f3 の比を3:1になるようにした。本形
態では、焦点距離f2 を600mm、焦点距離f3 を2
00mmとし、カライド反射鏡22の出射端から結像レ
ンズ14までの距離が600mmになるように設定し
た。
In the laser processing apparatus of this embodiment, the maximum spread angle of the laser beam from the laser
mrad and the focal length f1 of the incident condenser lens 21 is 120 mm, the spot size of the laser beam condensed at the entrance of the kaleid reflector 22 has a maximum diameter of 1 mm.
20 × 5 = 600 μm. For this reason, the size of the cross-sectional shape of the hollow portion 22-5 of the callide reflector 22 is 900
μm × 4500 μm. The uniformized image of the laser beam at the exit end of the kalide reflecting mirror 22 is 900 μm
It becomes a rectangle having a size of × 4500 μm. The size of the image on the laser beam irradiation area, that is, the size on the processing surface is reduced to 1/3.
The ratio of the focal lengths f2 and f3 of the imaging lenses 14 and 15 is set to 3: 1 in order to project the image at a reduced size. In this embodiment, the focal length f2 is 600 mm, and the focal length f3 is 2
The distance was set to 00 mm, and the distance from the exit end of the callide reflecting mirror 22 to the imaging lens 14 was set to 600 mm.

【0020】その結果、加工面上でのレーザビームのス
ポットサイズは、300μm×1500μmでエネルギ
ー強度分布が均一化されている。
As a result, the spot size of the laser beam on the processing surface is 300 μm × 1500 μm, and the energy intensity distribution is uniform.

【0021】本発明は、このようにエネルギー強度分布
が均一化された、これまでのものより大きなスポットサ
イズを持つレーザビームにより一度に複数個の穴あけ加
工を可能にした点に特徴を有する。以下に、これを説明
する。
The present invention is characterized in that a plurality of holes can be formed at once by using a laser beam having a uniform energy intensity distribution and having a larger spot size than the conventional one. This will be described below.

【0022】図3を参照して、グリーンシートに穴あけ
加工を行う場合について説明する。近年、電子部品の高
密度化、高集積化に伴い、グリーンシートに必要とされ
る穴のサイズ、ピッチが縮小化されてきている。穴のサ
イズは直径100μm、ピッチは短ピッチ側が600μ
m、長ピッチ側が1200μmで、短ピッチ側の幅が最
大150mmといったグリーンシートが提供されてい
る。勿論、これは一例であり、グリーンシートの種類
(製品)により短ピッチ側が800μmあるいは100
0μmで、長ピッチ側が1600μmあるいは2000
μmという場合もある。
Referring to FIG. 3, a case where a green sheet is punched will be described. In recent years, with the increase in density and integration of electronic components, the size and pitch of holes required for a green sheet have been reduced. Hole size is 100μm in diameter, pitch is 600μ on short pitch side
m, a green sheet having a long pitch side of 1200 μm and a short pitch side having a maximum width of 150 mm is provided. Of course, this is only an example, and the short pitch side is 800 μm or 100 μm depending on the type (product) of the green sheet.
0 μm, long pitch side is 1600 μm or 2000
μm.

【0023】本形態では、上記のようなグリーンシート
の穴あけにコンタクトマスク方式を採用する。これは、
図4に示すように、グリーンシート100上に所望の穴
の径とピッチを持つコンタクトマスク200を設置し、
上述したスポットサイズのレーザビームをコンタクトマ
スク200を通して照射することで、必要な穴の径とピ
ッチとを実現する。101は導電層である。
In the present embodiment, a contact mask method is adopted for drilling the green sheet as described above. this is,
As shown in FIG. 4, a contact mask 200 having a desired hole diameter and pitch is set on the green sheet 100,
By irradiating the laser beam having the above-mentioned spot size through the contact mask 200, the required hole diameter and pitch are realized. 101 is a conductive layer.

【0024】図5に示すように、図1で説明したスポッ
トサイズ、すなわち300μm×1500μmのレーザ
ビームで図3に示すようなグリーンシートの穴あけを行
う場合には、一度に3個の穴あけ加工を行うことができ
ることが理解できよう。
As shown in FIG. 5, when drilling a green sheet as shown in FIG. 3 with the spot size described with reference to FIG. 1, that is, a laser beam of 300 μm × 1500 μm, three holes are drilled at a time. You can see what can be done.

【0025】ところで、コンタクトマスクとしては、レ
ーザ光を良く反射し、熱伝導性の良好な材料、例えばベ
リリウム銅や無酸素銅を使用し、必要な貫通穴はエッチ
ング処理により形成した。
As a contact mask, a material that reflects laser light well and has good thermal conductivity, for example, beryllium copper or oxygen-free copper was used, and necessary through holes were formed by etching.

【0026】上記の説明は、一度に3個の穴を加工する
例であるが、図3に示すようなグリーンシートであって
も、レーザ発振器の出力向上とレーザ広がり角度の低下
に応じて4個以上の穴を同時加工するレーザ加工装置を
提供できる。
The above description is an example in which three holes are processed at one time. However, even with a green sheet as shown in FIG. It is possible to provide a laser processing apparatus for simultaneously processing more than one hole.

【0027】本発明はまた、コンタクトマスク方式に限
らず、図6に示すような、コンフォーマルマスク方式に
も適用できる。コンフォーマルマスク方式では、被加工
基板であるプリント配線基板110とマスク210とが
あらかじめ一体化されているものである。111は導電
層である。したがって、マスク210への照射領域をレ
ーザビームのスポットサイズに対応する領域に分割する
ようにし、ガルバノスキャにより各領域に順次レーザビ
ームを照射するようにすることで、穴のサイズやピッチ
が一定でない場合でも、レーザビームのスポットサイズ
内に入る複数の穴を同時に加工できる。
The present invention can be applied not only to the contact mask system but also to a conformal mask system as shown in FIG. In the conformal mask method, a printed wiring board 110, which is a substrate to be processed, and a mask 210 are integrated in advance. 111 is a conductive layer. Therefore, by dividing the irradiation area on the mask 210 into areas corresponding to the spot size of the laser beam and sequentially irradiating the laser beam to each area with a galvano scan, the size and pitch of the holes are not constant. Even in this case, a plurality of holes that fall within the spot size of the laser beam can be simultaneously processed.

【0028】なお、上記の説明では、穴あけをレーザビ
ーム1ショットで行うようにしているが、これまでの穴
あけ加工では、通常2〜4ショットで行われており、こ
のような場合でも本発明が適用できることは言うまでも
無い。また、レーザ発振器は、TEA−CO2 レーザ発
振器に限らず、エキシマレーザ発振器、YAGレーザ発
振器等のどのようなレーザ発振器でも使用できる。
In the above description, the drilling is performed by one shot of the laser beam. However, in the conventional drilling, the drilling is usually performed in 2 to 4 shots. It goes without saying that it can be applied. Further, the laser oscillator is not limited to the TEA-CO 2 laser oscillator, and any laser oscillator such as an excimer laser oscillator and a YAG laser oscillator can be used.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
レーザ加工装置は、複数の穴あけを同時に行うことがで
きるので、加工速度が飛躍的に向上する。また、レーザ
ビーム照射域でのレーザのエネルギーの調整及び強度分
布を均一化できるので、特に銅箔による導電層が形成さ
れるプリント配線基板への穴あけ加工に適している。す
なわち、導電層に損傷を与えることなく穴あけを行うこ
とができる。
As described above, the laser processing apparatus according to the present invention can perform a plurality of holes at the same time, so that the processing speed is dramatically improved. In addition, since the adjustment of laser energy and the intensity distribution in the laser beam irradiation region can be made uniform, it is particularly suitable for drilling a printed wiring board on which a conductive layer of copper foil is formed. That is, drilling can be performed without damaging the conductive layer.

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

【図1】本発明によるレーザ加工装置の概略構成を示し
た図である。
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示された均一光学系におけるカライド反
射鏡の構造を説明するための正面図である。
FIG. 2 is a front view for explaining the structure of a carbide reflector in the uniform optical system shown in FIG. 1;

【図3】本発明に使用される被加工基板の一例として、
グリーンシートの場合についてそこに形成される穴の配
置例を示した図である。
FIG. 3 shows an example of a substrate to be processed used in the present invention.
It is the figure which showed the example of arrangement | positioning of the hole formed there in the case of a green sheet.

【図4】本発明が適用されるコンタクトマスク方式によ
る穴あけを説明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining drilling by a contact mask method to which the present invention is applied.

【図5】本発明により得られるレーザビームの加工面上
でのサイズと図3に示された穴との関係を説明するため
の図である。
5 is a diagram for explaining the relationship between the size of a laser beam obtained by the present invention on a processing surface and the holes shown in FIG. 3;

【図6】本発明が適用されるコンフォーマルマスク方式
による穴あけを説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining drilling by a conformal mask method to which the present invention is applied.

【図7】ガルバノスキャナの概略構成を示した図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a galvano scanner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザ発振器 11、12 反射鏡 13 レーザ光量無段階調整機構 14、15 結像レンズ 16 走査系 16−1、16−2 第1、第2のガルバノミラー 17 被加工基板 20 均一光学系 21 入射用集光レンズ 22 カライド反射鏡 30 X−Yステージ REFERENCE SIGNS LIST 10 laser oscillator 11, 12 reflecting mirror 13 laser light stepless adjustment mechanism 14, 15 imaging lens 16 scanning system 16-1, 16-2 first and second galvano mirrors 17 substrate to be processed 20 uniform optical system 21 for incidence Condenser lens 22 Callide reflector 30 XY stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // H01S 3/00 H01S 3/00 B (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/18 H05K 3/00 H05K 3/46 H01S 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI // H01S 3/00 H01S 3/00 B (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00- 26/18 H05K 3/00 H05K 3/46 H01S 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ発振器からのレーザビームを被加
工基板に照射して穴あけ加工を行うレーザ加工装置にお
いて 前記 レーザビームの光量を連続的に可変の光量無段階調
整機構を設け 光量無段階調整機構の後には更に、カライド反射鏡を
設けて、 前記被加工基板には、前記カライド反射鏡からのレーザ
ビームの照射領域に 複数個の穴あけ用の穴パターンが含
まれるような加工パターンを持つマスクを通してレーザ
ビームを照射することにより、同時に複数個の穴あけを
可能とし 更に、前記カライド反射鏡は、複数の棒状体が、これら
の間に中空部を形成し、かつ該中空部が所定の断面形状
を持つように組付けされている ことを特徴とするレーザ
加工装置。
1. A laser processing apparatus Les Zabimu from a laser oscillator is irradiated to the processing substrate performs drilling, the laser beam continuously variable light intensity stepless adjusting mechanism the quantity provided for, the amount Mu After the step adjustment mechanism, add a callide reflector.
The substrate to be processed is provided with a laser from the carbide reflector.
Hole pattern for a plurality of drilling the irradiation area of the beam including
By irradiating a laser beam through a mask having a processing pattern such that a plurality of holes can be made at the same time , furthermore, the above-mentioned carbide reflector has a plurality of rod-like members.
A hollow portion is formed between the hollow portions, and the hollow portion has a predetermined sectional shape.
A laser processing apparatus characterized in that the laser processing apparatus is assembled so as to have:
【請求項2】 請求項1記載のレーザ加工装置におい
て、前記カライド反射鏡からのレーザビームの断面形状
を縮小して前記マスクに投影するための縮小投影光学系
を設け、前記マスクは、所望の穴径とピッチを有する穴
が複数形成されているコンタクトマスク又はコンフォー
マルマスクであることを特徴とするレーザ加工装置。
2. A laser processing apparatus according to claim 1, wherein a sectional shape of a laser beam from said carbide reflector is changed.
Projection optical system for reducing and projecting the image on the mask
And the mask has a hole having a desired hole diameter and pitch.
A contact mask or a plurality of
A laser processing apparatus characterized by being a mask .
【請求項3】 レーザ発振器からのレーザビームを被加
工基板に照射して穴あけ加工を行うレーザ加工方法にお
いて、 前記レーザ発振器からのレーザビームを、前記レーザビ
ームの光量を連続的に可変の光量無段階調整機構に入射
し、 該光量無段階調整機構からのレーザビームを更に、カラ
イド反射鏡に入射し、 該カライド反射鏡からのレーザビームを、所望の穴径と
ピッチを有する穴が複数形成されているコンタクトマス
ク又はコンフォーマルマスクに縮小投影して、前記カラ
イド反射鏡からのレーザビームの照射領域に複数個の穴
あけ用の穴パターンが含まれるように前記被加工基板に
照射することにより、同時に複数個の穴あけを行うこと
を特徴とするレーザ加工方法。
3. A laser beam from a laser oscillator is applied.
Laser processing method for drilling by irradiating
There are, the laser beam from the laser oscillator, the Rezabi
Light intensity of the beam is incident on the continuously variable light intensity adjustment mechanism
Then, the laser beam from the light amount stepless adjustment mechanism is further
Incident on the reflector , and the laser beam from the reflector is adjusted to a desired hole diameter.
Contact mass in which a plurality of holes having a pitch are formed
To a color or conformal mask.
Multiple holes in the irradiation area of the laser beam from the mirror
In order to include a hole pattern for drilling,
Simultaneous drilling of multiple holes by irradiation
A laser processing method characterized by the above-mentioned.
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