JP3378981B2 - Laser-cutting printed circuit board cutting apparatus and cutting method - Google Patents
Laser-cutting printed circuit board cutting apparatus and cutting methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレーザによるプリン
ト配線基板の切断装置に関し、特にフレキシブルプリン
ト配線基板（以下、ＦＰＣと呼ぶ）の切断に適した切断
装置及び切断方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser cutting apparatus for a printed wiring board, and more particularly to a cutting apparatus and a cutting method suitable for cutting a flexible printed wiring board (hereinafter referred to as FPC).
【０００２】[0002]
【従来の技術】これまで、プリント配線基板、特にＦＰ
Ｃの切断は、プレス工法あるいはドリルを使用したルー
タ工法により行われている。2. Description of the Related Art Up to now, printed wiring boards, especially FP
The cutting of C is performed by a press method or a router method using a drill.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プレス
工法ではバリが発生し易く、ルータ工法では切断幅や切
断速度に制約がある。また、ＦＰＣにおいては、樹脂層
のみに切り込みを入れるような加工も必要であるが、い
ずれの工法でも、ＦＰＣにおける導電層を残して樹脂層
のみを切断する加工は困難である。なお、以下の説明で
は、ＦＰＣを完全に分離するように切り離してしまう加
工のみではなく、導電層の上部領域において樹脂層のみ
に切り込みを入れるような加工も切断加工として説明す
る。However, burrs are likely to occur in the press method, and the cutting width and cutting speed are limited in the router method. Further, in the FPC, it is also necessary to make a cut only in the resin layer, but in any of the methods, it is difficult to cut only the resin layer while leaving the conductive layer in the FPC. In the following description, not only the process of separating the FPC so as to be completely separated, but also the process of making a cut only in the resin layer in the upper region of the conductive layer will be described as the cutting process.
【０００４】本発明の課題は、プリント配線基板におけ
る樹脂層のみの切断、樹脂層と導電層の一括切断のいず
れをも可能とするレーザによるプリント配線基板の切断
装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a laser cutting device for a printed wiring board, which is capable of cutting only the resin layer of the printed wiring board and cutting the resin layer and the conductive layer together.
【０００５】本発明の他の課題は、上記の切断装置に適
した切断方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a cutting method suitable for the above cutting device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パルス
発振型レーザ発振装置からのパルス状のレーザ光をプリ
ント配線基板に照射して切断を行う切断装置であって、
切断面でのエネルギー密度を制御する制御部を備えるこ
とにより、前記プリント配線基板の樹脂層のみの切断加
工、前記樹脂層と導電層の一括切断加工を可能にしたこ
とを特徴とするレーザによるプリント配線基板の切断装
置が提供される。According to the present invention, there is provided a cutting device for irradiating a pulsed laser beam from a pulse oscillation type laser oscillator to a printed wiring board for cutting.
By providing a control unit for controlling the energy density on the cut surface, it is possible to cut only the resin layer of the printed wiring board, or collectively cut the resin layer and the conductive layer to perform printing by laser. A wiring board cutting device is provided.
【０００７】なお、前記パルス発振型レーザ発振装置
は、ＹＡＧあるいはＹＬＦ固体レーザ発振器を含んでそ
の第３高調波あるいは第４高調波を出力するものであ
る。The pulse oscillation type laser oscillation device includes a YAG or YLF solid state laser oscillator and outputs the third harmonic or the fourth harmonic.
【０００８】また、前記制御部は、前記固体レーザ発振
器のパルス周波数を制御することにより前記切断面での
エネルギー密度を制御することを特徴とする。The controller may control the energy density at the cut surface by controlling a pulse frequency of the solid-state laser oscillator.
【０００９】また、前記プリント配線基板を搭載してＸ
軸方向及びＹ軸方向に移動させるためのＸ−Ｙステージ
を備え、前記制御部は、切断パターンを規定するために
あらかじめ設定される切断データに基づいて前記Ｘ−Ｙ
ステージを制御して前記切断パターンの切断加工を行
う。In addition, the printed wiring board is mounted and X
An XY stage for moving in the axial direction and the Y-axis direction is provided, and the control unit controls the XY based on cutting data set in advance to define a cutting pattern.
The stage is controlled to cut the cutting pattern.
【００１０】更に、前記Ｘ−Ｙステージは、前記プリン
ト配線基板を均一にチャッキングするための焼結式真空
プレートチャッキング機構を備えることが好ましい。Further, it is preferable that the XY stage has a sintering type vacuum plate chucking mechanism for uniformly chucking the printed wiring board.
【００１１】前記レーザ光が少なくとも１つの折り返し
ミラーを経由する場合、前記折り返しミラーには、第１
の角度位置と、前記第１の角度位置とは異なる第２の角
度位置に前記折り返しミラーを置くように切換えを行う
ための切換え機構を設け、前記折り返しミラーが前記第
２の角度位置にある時に反射されたレーザ光を受けてそ
のエネルギーを消費するビームダンパを更に設けること
により、前記制御部は、前記切換え機構を制御して前記
折り返しミラーを前記第２の角度位置に置くようにして
も良い。When the laser light passes through at least one folding mirror, the folding mirror has a first
And a switching mechanism for performing switching so as to place the folding mirror at a second angular position different from the first angular position, and when the folding mirror is at the second angular position. The controller may control the switching mechanism to place the folding mirror at the second angular position by further providing a beam damper that receives the reflected laser light and consumes the energy.
【００１２】更に、前記制御部は、前記Ｘ−Ｙステージ
における移動速度を制御することにより前記切断面での
エネルギー密度を制御するようにしても良い。Further, the control section may control the energy density at the cut surface by controlling the moving speed of the XY stage.
【００１３】本発明によればまた、パルス発振型レーザ
発振装置からのパルス状のレーザ光をプリント配線基板
に照射して切断を行う切断方法であって、切断面でのエ
ネルギー密度を制御して、前記プリント配線基板の樹脂
層のみの切断加工、前記樹脂層と導電層の一括切断加工
を可能にしたことを特徴とするレーザによるプリント配
線基板の切断方法が提供される。According to the present invention, there is also provided a cutting method for irradiating a pulsed laser beam from a pulse oscillation type laser oscillator to a printed wiring board to perform cutting, and controlling the energy density at the cut surface. A method of cutting a printed wiring board by a laser is provided, which enables cutting of only a resin layer of the printed wiring board and collective cutting of the resin layer and a conductive layer.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に、図１、図２を参照してＦ
ＰＣの切断加工に適した本発明の好ましい実施の形態に
ついて説明する。図１において、パルス発振型のレーザ
発振装置１０で発生されたパルス状のレーザ光は、折り
返しミラー１１、１２、レーザ光の断面形状を規定する
ためのマスク１３、折り返しミラー１４を経由し、集光
レンズ１５を通してワーク、すなわちＦＰＣ１６に照射
されて切断加工が行われる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, referring to FIG. 1 and FIG.
A preferred embodiment of the present invention suitable for cutting a PC will be described. In FIG. 1, the pulsed laser light generated by the pulse oscillation type laser oscillator 10 passes through the folding mirrors 11 and 12, the mask 13 for defining the cross-sectional shape of the laser light, and the folding mirror 14, and is collected. The work, that is, the FPC 16 is irradiated through the optical lens 15 to perform a cutting process.
【００１５】本形態による切断装置は、ワーク１６の切
断面でのエネルギー密度を制御する制御部２０を備える
ことにより、ＦＰＣ１６の樹脂層、特に導電層上の樹脂
層のみの切断加工、樹脂層とその上あるいは下にある導
電層の一括切断加工を可能にしたことを特徴とする。The cutting apparatus according to the present embodiment is provided with the control unit 20 for controlling the energy density on the cut surface of the work 16, so that only the resin layer of the FPC 16, especially the resin layer on the conductive layer, is cut and processed. It is characterized in that the conductive layer above or below it can be collectively cut.
【００１６】なお、ＦＰＣは、一般に、厚さ３０〜６０
μｍのポリイミドによる絶縁樹脂層と、厚さ１８μｍの
銅箔による導電層としてのランドあるいはパターン（以
下、ランドと呼ぶ）とから構成されている。絶縁樹脂層
とランドとの間に接着剤を使用する場合もある。The FPC generally has a thickness of 30 to 60.
It is composed of an insulating resin layer made of polyimide having a thickness of 18 μm and a land or pattern (hereinafter referred to as a land) as a conductive layer made of copper foil having a thickness of 18 μm. An adhesive may be used between the insulating resin layer and the land.
【００１７】本形態による切断装置の場合、上記のよう
なＦＰＣを前提として、ＦＰＣ１６の切断面でのエネル
ギー密度を、１０（Ｊ／ｃｍ2 ）程度に設定すると絶縁
樹脂層とランドの一括切断（以下、第１の切断モードと
呼ぶ）が可能であり、１（Ｊ／ｃｍ2 ）以下にすると絶
縁樹脂層のみの切断（以下、第２の切断モードと呼ぶ）
が可能であることが確認されている。In the case of the cutting apparatus according to the present embodiment, assuming that the above FPC is used and the energy density at the cutting surface of the FPC 16 is set to about 10 (J / cm 2 ), the insulating resin layer and the land are collectively cut ( Hereinafter, the first cutting mode) is possible, and when it is 1 (J / cm 2 ) or less, only the insulating resin layer is cut (hereinafter, referred to as the second cutting mode).
Has been confirmed to be possible.
【００１８】このために、本形態による切断装置におい
ては、レーザ発振装置１０として、ＹＡＧあるいはＹＬ
Ｆ固体レーザ発振器を含んで波長３５１〜３５５（ｎ
ｍ）の第３高調波を出力するものを使用する。具体的に
は、ＹＡＧあるいはＹＬＦ固体レーザ発振器から出力さ
れたパルス状のレーザ光を、周知のＫＴＰ、ＬＢＯ、Ｂ
ＢＯ等による波長変換素子を通すことにより、所望の次
数の高調波を抽出することができる。そして、上記の第
１の切断モードの場合、レーザパルス周波数は１〜３
（ｋＨｚ）とすることで切断速度１００〜７００（ｍｍ
／分）が実現され、第２の切断モードの場合、レーザパ
ルス周波数は５〜１０（ｋＨｚ）とすることで切断速度
５００（ｍｍ／分）が実現される。いずれのモードにお
いてもＦＰＣ１６に照射されるレーザ光のスポットサイ
ズは、直径５０〜８０（μｍ）である。なお、第３高調
波の代わりに、波長２４８（ｎｍ）の第４高調波を使用
することもできる。Therefore, in the cutting device according to the present embodiment, the laser oscillation device 10 has a YAG or YL structure.
Including F solid state laser oscillator, wavelengths 351 to 355 (n
Use the one that outputs the third harmonic of m). Specifically, pulsed laser light output from a YAG or YLF solid-state laser oscillator is converted into the well-known KTP, LBO, B
By passing through a wavelength conversion element such as BO, a harmonic of a desired order can be extracted. In the case of the first cutting mode described above, the laser pulse frequency is 1 to 3.
(KHz) cutting speed 100-700 (mm
/ Min), and in the second cutting mode, a cutting speed of 500 (mm / min) is realized by setting the laser pulse frequency to 5 to 10 (kHz). In any mode, the spot size of the laser light with which the FPC 16 is irradiated has a diameter of 50 to 80 (μm). It should be noted that instead of the third harmonic, a fourth harmonic having a wavelength of 248 (nm) can be used.
【００１９】いずれにしても、レーザ発振装置１０から
の第３高調波レーザは３（Ｗ）の平均出力を持ち、制御
部２０により、固体レーザ発振器のパルス周波数を制御
することにより切断面でのエネルギー密度を制御するこ
とができる。パルス周波数の制御は、制御部２０から固
体レーザ発振器に与えられるトリガパルスにより行われ
る。In any case, the third harmonic laser from the laser oscillating device 10 has an average output of 3 (W), and the controller 20 controls the pulse frequency of the solid-state laser oscillator so that the third harmonic laser emits light at the cutting plane. The energy density can be controlled. The control of the pulse frequency is performed by the trigger pulse given from the control unit 20 to the solid-state laser oscillator.
【００２０】切断装置はまた、ＦＰＣ１６を搭載してＸ
軸方向及びＹ軸方向に移動させるためのＸ−Ｙステージ
１７を備えている。制御部２０は、切断パターンを規定
するために設定部２１からあらかじめ設定される切断デ
ータに基づいてＸ−Ｙステージ１７を制御することによ
りＦＰＣ１６に対して切断パターン通りの切断加工が行
われる。すなわち、本形態では、レーザ光を振らせて切
断を行うのではなく、レーザ光は固定とし、Ｘ−Ｙステ
ージ１７を移動させることで切断パターンに従った切断
加工を行う。切断装置は更に、レーザ光のフォーカス調
整のためにＸ−Ｙステージ１７をＺ軸方向に移動させる
ためのＺステージ１８を備えており、このＺステージ１
８も制御部２０により制御される。The cutting device is also equipped with an FPC 16 and X
An XY stage 17 for moving in the axial direction and the Y-axis direction is provided. The control unit 20 controls the XY stage 17 based on the cutting data preset by the setting unit 21 to define the cutting pattern, so that the FPC 16 is cut according to the cutting pattern. That is, in this embodiment, the laser beam is not shaken for cutting, but the laser beam is fixed and the XY stage 17 is moved to perform the cutting process according to the cutting pattern. The cutting device further includes a Z stage 18 for moving the XY stage 17 in the Z-axis direction for focus adjustment of the laser light.
8 is also controlled by the control unit 20.
【００２１】Ｘ−Ｙステージ１７は、ＦＰＣ１６を均一
にチャッキングするための焼結式真空プレートチャッキ
ング機構１９を備えている。この種のプレートチャッキ
ング機構は公知であり、簡単に言えば、ＦＰＣ１６を載
置している板の全面に微小な穴が均一に設けられ、これ
らの穴を通してバキューム吸引を行うことによりＦＰＣ
１６の撓みを防止する。これは、ＦＰＣ１６は、最大５
００（ｍｍ）×４００（ｍｍ）程度のサイズを有し、撓
み易い。そして、ＦＰＣ１６が撓んでいると、集光レン
ズ１５からのレーザ光の焦点深度がずれてしまい、良好
な切断が行われない場合があるからである。なお、上記
のようなサイズのＦＰＣの場合、通常、ＦＰＣは母板と
して使用され、この母板に複数の加工領域が設定され
て、加工領域毎に同じ切断加工が行われる。The XY stage 17 is provided with a sintering type vacuum plate chucking mechanism 19 for uniformly chucking the FPC 16. This type of plate chucking mechanism is well known, and in simple terms, minute holes are evenly provided on the entire surface of the plate on which the FPC 16 is placed, and vacuum suction is performed through these holes so that the FPC 16 is sucked.
The bending of 16 is prevented. This is up to 5 for FPC16
It has a size of about 00 (mm) × 400 (mm) and is easily bent. If the FPC 16 is bent, the depth of focus of the laser light from the condenser lens 15 is displaced, and good cutting may not be performed in some cases. In the case of an FPC of the size described above, the FPC is usually used as a mother board, a plurality of machining areas are set on this mother board, and the same cutting is performed for each machining area.
【００２２】図２をも参照して、折り返しミラー１２に
は、レーザ光をマスク１３に導くための第１の角度位置
（図中、実線で示す）と、第１の角度位置とは異なる第
２の角度位置（図中、破線で示す）のいずれかに折り返
しミラー１２を置くように切換えを行うための切換え機
構（図示せず）が設けられる。そして、折り返しミラー
１２が第２の角度位置にある時に反射されたレーザ光を
受けてそのエネルギーを消費するビームダンパ２２が更
に設けられる。制御部２０は、この切換え機構を制御し
て、ある切断加工から次の切断加工に移る間は折り返し
ミラー１２を第２の角度位置に置くようにする。これ
は、いわばレーザ光の捨て打ちであり、このようにする
のは、次の理由による。レーザ光は、前に述べたパルス
周波数で連続的に発生されており、ある切断加工から次
の切断加工に移る間（通常、１秒未満）は、レーザ光が
ＦＰＣ１６に照射されることは避けなければならない。Referring also to FIG. 2, the folding mirror 12 has a first angular position (indicated by a solid line in the drawing) for guiding the laser beam to the mask 13 and a first angular position different from the first angular position. A switching mechanism (not shown) is provided for switching so that the folding mirror 12 is placed at any of the two angular positions (indicated by a broken line in the figure). Further, a beam damper 22 is further provided which receives the laser light reflected when the folding mirror 12 is at the second angular position and consumes the energy thereof. The control unit 20 controls this switching mechanism so that the folding mirror 12 is placed at the second angular position during the transition from one cutting process to the next cutting process. This is, so to speak, a discard of laser light, and the reason for doing this is as follows. The laser light is continuously generated at the pulse frequency described above, and it is avoided to irradiate the FPC 16 with the laser light during one cutting process to the next cutting process (usually less than 1 second). There must be.
【００２３】一方、ＦＰＣ１６の交換に際しては約３０
秒程度の時間を必要とする。この場合には、レーザ発振
装置１０は一旦動作が停止される。しかし、レーザ発振
装置１０は、その動作を停止してしまうと、次の切断加
工のために起動した際に、ドラフト等の原因により、得
られたレーザ光のエネルギー密度にばらつきが生じるこ
とがある。これはまた、最初の切断加工を開始する際に
も当てはまる。これを防止するために、レーザ光を実際
に加工に使用する約１０秒程度前にレーザ発振装置１０
を起動して暖気運転を行うようにし、レーザ光をエネル
ギー密度にばらつきの無い状態で使用できるようにして
いる。On the other hand, when replacing the FPC 16, about 30
It takes about a second. In this case, the laser oscillator 10 is temporarily stopped. However, if the operation of the laser oscillation device 10 is stopped, the energy density of the obtained laser light may vary due to a cause such as a draft when it is started for the next cutting process. . This also applies when starting the first cutting operation. In order to prevent this, about 10 seconds before the laser light is actually used for processing, the laser oscillator 10
Is started to perform warm-up operation so that the laser light can be used with no variation in energy density.
【００２４】なお、上記の折り返しミラー１２と切換え
機構は、周知のガルバノミラーにより実現することがで
きる。The folding mirror 12 and the switching mechanism described above can be realized by a known galvanometer mirror.
【００２５】ところで、設定部２１はキーボードのよう
なデータ入力装置であり、切断加工に入る前に切断パタ
ーンを規定する切断データが入力される。このような切
断データは、切断パターンを切断位置により表すための
データであり、ガーバデータと呼ばれている。制御部２
０は、このようなガーバデータをＸ−Ｙステージ１７に
おける位置データに変換してＸ−Ｙステージ１７の位置
制御を行う。一方、Ｘ−Ｙステージ１７及びＺステージ
１８にはそれぞれ、その現在位置を検出するための位置
センサ（図示せず）が設けられている。制御部２０は、
これらの位置センサからの現在位置を示す位置検出信号
と、ガーバデータを変換して得られる位置データとによ
りＸ−Ｙステージ１７の位置をフィードバック制御する
ことになる。By the way, the setting unit 21 is a data input device such as a keyboard, and the cutting data for defining the cutting pattern is input before the cutting process is started. Such cutting data is data for expressing a cutting pattern by a cutting position and is called Gerber data. Control unit 2
0 converts such Gerber data into position data in the XY stage 17 to control the position of the XY stage 17. On the other hand, each of the XY stage 17 and the Z stage 18 is provided with a position sensor (not shown) for detecting its current position. The control unit 20
The position of the XY stage 17 is feedback-controlled by the position detection signal indicating the current position from these position sensors and the position data obtained by converting the Gerber data.
【００２６】更に、本形態では、集光レンズ１５の上方
に、撮像装置及びディスプレイを含む画像処理装置３０
を備えている。このために、折り返しミラー１４は、レ
ーザ光の進路を９０度変える反射ミラーとしての機能だ
けではなく、ＦＰＣ１６における加工領域からの光を透
過する機能をも有している。その結果、画像処理装置３
０をＦＰＣ１６の位置決めに使用することができる。す
なわち、ＦＰＣ１６の加工領域にアライメントマークを
付しておき、画像処理装置３０でこのアライメントマー
クを検出する。そして、アライメントマークが所定の位
置からずれている場合には、ずれ量を示す信号を制御部
２０に送ることにより、制御部２０はこのずれ量を補正
するようにＸ−Ｙステージ１７の位置を制御する。な
お、所定位置は次のようにして設定される。画像処理装
置３０内の撮像装置の位置は、一旦位置決めされると固
定されるので、本切断装置の立ち上げに際して、ディス
プレイで表示されたＸ−Ｙテーブル１７上の画像に対し
て基準位置を設定することで、決めることができる。こ
の位置はディスプレイ上のカーソルにより設定部２１か
ら指定することにより、制御部２０を通して画像処理装
置３０に与えられる。Further, in this embodiment, an image processing device 30 including an image pickup device and a display is provided above the condenser lens 15.
Is equipped with. Therefore, the folding mirror 14 has not only a function as a reflecting mirror that changes the path of the laser light by 90 degrees, but also a function of transmitting light from the processing area of the FPC 16. As a result, the image processing device 3
0 can be used to position the FPC 16. That is, an alignment mark is attached to the processing area of the FPC 16, and the image processing apparatus 30 detects this alignment mark. When the alignment mark is displaced from the predetermined position, the control unit 20 sends a signal indicating the displacement amount to the control unit 20 so that the position of the XY stage 17 is corrected so as to correct the displacement amount. Control. The predetermined position is set as follows. Since the position of the image pickup device in the image processing device 30 is fixed once positioned, a reference position is set with respect to the image on the XY table 17 displayed on the display when the cutting device is started up. By doing, you can decide. This position is given to the image processing apparatus 30 through the control unit 20 by designating from the setting unit 21 with the cursor on the display.
【００２７】また、制御部２０においてガーバデータを
変換して得られた位置データを画像処理装置３０に出力
することにより、画像処理装置３０を切断すべき位置の
認識のために使用することもできる。更に、ディスプレ
イにより、加工領域の加工状態をモニタ画像として見る
ことができる。Further, by outputting the position data obtained by converting the Gerber data in the control unit 20 to the image processing device 30, it is possible to use the image processing device 30 for recognition of the position to be cut. . Further, the display allows the processing state of the processing area to be viewed as a monitor image.
【００２８】なお、上記の形態では、切断面でのエネル
ギー密度の制御を、固体レーザ発振器におけるパルス周
波数の制御により行うようにしているが、制御部２０に
より、Ｘ−Ｙステージ１７における移動速度を制御する
ことにより実現することもできる。これは、単位面積当
たりのレーザ光の照射量、具体的にはパルス状のレーザ
光のパルス個数が制御されることを意味する。In the above embodiment, the energy density at the cut surface is controlled by controlling the pulse frequency in the solid-state laser oscillator, but the control unit 20 controls the moving speed of the XY stage 17. It can also be realized by controlling. This means that the irradiation amount of laser light per unit area, specifically, the number of pulses of pulsed laser light is controlled.
【００２９】また、切断パターンを、Ｘ−Ｙステージ１
７の移動により描くようにしているが、集光レンズ１５
の上方に、２軸スキャナを配置することでレーザ光を振
らせて切断パターンを描くこともできる。この場合、Ｘ
−Ｙステージ１７はＦＰＣ１６の加工領域を移動させる
ために利用される。なお、２軸スキャナというのは、周
知のように、レーザ光をＸ−Ｙステージ１７上でＸ軸方
向に振らせるためのガルバノスキャナと、そこからのレ
ーザ光をＸ−Ｙステージ１７上でＹ軸方向に振らせるた
めのガルバノスキャナとを組合せたものである。２軸ス
キャナを配置した場合には、一方のガルバノスキャナに
隣接させて図２で述べたビームダンパを配置すること
で、折り返しミラー１２とその切換え機構の機能を持た
せることができる。Further, the cutting pattern is changed to the XY stage 1
Although it is drawn by moving 7, the condenser lens 15
It is also possible to draw a cutting pattern by arranging a laser beam by disposing a biaxial scanner above. In this case, X
The Y stage 17 is used to move the processing area of the FPC 16. As is well known, the biaxial scanner is a galvano scanner for oscillating a laser beam in the X-axis direction on the XY stage 17, and a laser beam emitted from the galvano scanner on the XY stage 17 in the Y direction. This is a combination with a galvano scanner for swinging in the axial direction. When the two-axis scanner is arranged, the function of the folding mirror 12 and its switching mechanism can be provided by disposing the beam damper described in FIG. 2 adjacent to one galvano scanner.
【００３０】以上、本発明の実施の形態を、ポイミミド
によるＦＰＣに適用する場合について説明したが、本発
明はエポキシ系やガラスエポキシ系の絶縁樹脂を用いた
一般のプリント配線基板にも適用できることは言うまで
も無い。Although the embodiment of the present invention has been described as applied to the FPC using poimimide, the present invention can be applied to a general printed wiring board using an epoxy-based or glass-epoxy insulating resin. Needless to say.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、切断面でのエネルギー密度を制御できるようにした
ことにより、絶縁樹脂層のみの切断、絶縁樹脂層と導電
層の一括切断を任意に行うことができる。また、切断幅
は０．１（ｍｍ）以下が可能となり、バリの少ない切断
面とすることができる。更に、従来のルータ工法による
切断加工では、１００（ｍｍ／分）程度が限度であった
のに対し、本発明ではこれを上回る切断速度を実現する
ことができる。As described above, according to the present invention, since the energy density at the cut surface can be controlled, it is possible to cut only the insulating resin layer or cut the insulating resin layer and the conductive layer together. It can be done arbitrarily. Further, the cutting width can be 0.1 (mm) or less, and a cutting surface with less burr can be obtained. Further, in the cutting process by the conventional router construction method, the limit is about 100 (mm / min), whereas the present invention can realize a cutting speed higher than this.
【図１】本発明による切断装置の実施の形態の概略構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a cutting device according to the present invention.
【図２】図１に示された折り返しミラーに設けられる角
度位置切換え機構を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an angular position switching mechanism provided in the folding mirror shown in FIG.
１０ レーザ発振装置 １１、１２、１４ 折り返しミラー １３ マスク １５ 集光レンズ １６ ＦＰＣ １７ Ｘ−Ｙステージ １８ Ｚステージ １９ 焼結式真空プレートチャッキング機構 ２２ ビームダンパ 10 Laser oscillator 11, 12, 14 Folding mirror 13 masks 15 Condensing lens 16 FPC 17 XY stage 18 Z stage 19 Sintered vacuum plate chucking mechanism 22 Beam damper
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/40 H05K 3/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/40 H05K 3/00
Claims (8)
ス状のレーザ光をプリント配線基板に照射して切断を行
う切断装置であって、切断面でのエネルギー密度を制御
する制御部を備えることにより、前記プリント配線基板
の樹脂層のみの切断加工、前記樹脂層と導電層の一括切
断加工を可能にしたことを特徴とするレーザによるプリ
ント配線基板の切断装置。1. A cutting device for irradiating a printed wiring board with pulsed laser light from a pulse oscillation type laser oscillation device to perform cutting, comprising a control unit for controlling energy density at a cut surface. A laser cutting device for a printed wiring board, which is capable of cutting only the resin layer of the printed wiring board and cutting the resin layer and the conductive layer together.
パルス発振型レーザ発振装置は、ＹＡＧあるいはＹＬＦ
固体レーザ発振器を含んでその第３高調波あるいは第４
高調波を出力するものであることを特徴とするレーザに
よるプリント配線基板の切断装置。2. The cutting device according to claim 1, wherein the pulse oscillation type laser oscillation device is YAG or YLF.
The third harmonic or fourth including the solid-state laser oscillator
A device for cutting a printed wiring board by a laser, which outputs a harmonic wave.
制御部は、前記固体レーザ発振器のパルス周波数を制御
することにより前記切断面でのエネルギー密度を制御す
ることを特徴とするレーザによるプリント配線基板の切
断装置。3. The cutting device according to claim 2, wherein the control unit controls the energy density at the cutting surface by controlling the pulse frequency of the solid-state laser oscillator. Substrate cutting device.
プリント配線基板を搭載してＸ軸方向及びＹ軸方向に移
動させるためのＸ−Ｙステージを備え、前記制御部は、
切断パターンを規定するためにあらかじめ設定される切
断データに基づいて前記Ｘ−Ｙステージを制御して前記
切断パターンの切断加工を行うことを特徴とするレーザ
によるプリント配線基板の切断装置。4. The cutting device according to claim 1, further comprising an XY stage for mounting the printed wiring board and moving the printed wiring board in the X-axis direction and the Y-axis direction.
A laser cutting device for a printed wiring board, characterized by controlling the XY stage on the basis of cutting data set in advance to define a cutting pattern and cutting the cutting pattern.
Ｘ−Ｙステージは、前記プリント配線基板を均一にチャ
ッキングするための焼結式真空プレートチャッキング機
構を備えることを特徴とするレーザによるプリント配線
基板の切断装置。5. The laser according to claim 4, wherein the XY stage includes a sintering type vacuum plate chucking mechanism for uniformly chucking the printed wiring board. Equipment for cutting printed wiring boards.
レーザ光は、少なくとも１つの折り返しミラーを経由
し、前記折り返しミラーには、第１の角度位置と、前記
第１の角度位置とは異なる第２の角度位置に前記折り返
しミラーを置くように切換えを行うための切換え機構を
設け、前記折り返しミラーが前記第２の角度位置にある
時に反射されたレーザ光を受けてそのエネルギーを消費
するビームダンパを更に設け、前記制御部は、前記切換
え機構を制御して前記折り返しミラーを前記第２の角度
位置に置くことを特徴とするレーザによるプリント配線
基板の切断装置。6. The cutting device according to claim 4, wherein the laser light passes through at least one folding mirror, and the folding mirror has a first angular position different from the first angular position. A switching mechanism is provided for performing switching so as to place the folding mirror at the second angular position, and a beam damper that receives the laser light reflected when the folding mirror is at the second angular position and consumes the energy thereof. And a laser cutting device for a printed wiring board by a laser, wherein the control unit controls the switching mechanism to place the folding mirror at the second angular position.
制御部は、前記Ｘ−Ｙステージにおける移動速度を制御
することにより前記切断面でのエネルギー密度を制御す
ることを特徴とするレーザによるプリント配線基板の切
断装置。7. The cutting apparatus according to claim 2, wherein the control unit controls the energy density at the cut surface by controlling the moving speed of the XY stage. Wiring board cutting device.
ス状のレーザ光をプリント配線基板に照射して切断を行
う切断方法であって、切断面でのエネルギー密度を制御
して、前記プリント配線基板の樹脂層のみの切断加工、
前記樹脂層と導電層の一括切断加工を可能にしたことを
特徴とするレーザによるプリント配線基板の切断方法。8. A cutting method for cutting a printed wiring board by irradiating a pulsed laser beam from a pulsed laser oscillator to the printed wiring board, wherein the printed wiring board is controlled by controlling the energy density at the cut surface. Cutting of only the resin layer of
A method of cutting a printed wiring board by a laser, wherein the resin layer and the conductive layer can be collectively cut.
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| JP14317698A JP3378981B2 (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Laser-cutting printed circuit board cutting apparatus and cutting method |
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| JPH11333579A JPH11333579A (en) | 1999-12-07 |
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