JP3518419B2 - レーザ加工方法及び装置 - Google Patents
レーザ加工方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、像転写光学系を
使用し、レーザ光によりプリント基板等への穴明け加
工、大面積除去加工等を行う、レーザ加工方法及び装置
の改良に関するものである。
使用し、レーザ光によりプリント基板等への穴明け加
工、大面積除去加工等を行う、レーザ加工方法及び装置
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板等への穴明け加工及び大面
積除去加工等を行うレーザ加工方法においては、一般に
像転写光学系が使用される。例えば、レーザ加工装置を
使用してプリント基板にバイアホールを形成する場合を
例にとると、穴の明いたフォトマスクをレーザ光路の途
中に配置し、その穴の像をプリント基板上に転写してバ
イアホールを形成するものである。このバイアホールの
穴径はフォトマスクの穴径を変化させることにより制御
できる。
積除去加工等を行うレーザ加工方法においては、一般に
像転写光学系が使用される。例えば、レーザ加工装置を
使用してプリント基板にバイアホールを形成する場合を
例にとると、穴の明いたフォトマスクをレーザ光路の途
中に配置し、その穴の像をプリント基板上に転写してバ
イアホールを形成するものである。このバイアホールの
穴径はフォトマスクの穴径を変化させることにより制御
できる。
【０００３】このような加工において、同一のプリント
基板内に径の異なる穴を明ける場合には、加工中にフォ
トマスクを切り換える必要がある。図６は、この切り換
え方法を示す説明図であり、図において、１は像転写用
のフォトマスク、２はレーザ光、３は異なるフォトマス
ク１を複数取り付けた回転板、４は異なるフォトマスク
１を複数取り付けたスライド板である。フォトマスク１
の切り換えは、図６の（ａ）のように図示しない駆動系
により回転板３を機械的に回転させる方法、あるいは、
図６の（ｂ）のように図示しない駆動系によりスライド
板４を機械的にスライドさせる方法により行われる。
基板内に径の異なる穴を明ける場合には、加工中にフォ
トマスクを切り換える必要がある。図６は、この切り換
え方法を示す説明図であり、図において、１は像転写用
のフォトマスク、２はレーザ光、３は異なるフォトマス
ク１を複数取り付けた回転板、４は異なるフォトマスク
１を複数取り付けたスライド板である。フォトマスク１
の切り換えは、図６の（ａ）のように図示しない駆動系
により回転板３を機械的に回転させる方法、あるいは、
図６の（ｂ）のように図示しない駆動系によりスライド
板４を機械的にスライドさせる方法により行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６のような機械的な
移動によりフォトマスクを切り換える方法では、位置決
め精度や振動等の影響を考慮して、フォトマスクを高速
に切り換えることはできない。従って、このような従来
方法においては、秒単位のフォトマスクの切り換え時間
が必要となり、加工時間が増大するという問題がある。
移動によりフォトマスクを切り換える方法では、位置決
め精度や振動等の影響を考慮して、フォトマスクを高速
に切り換えることはできない。従って、このような従来
方法においては、秒単位のフォトマスクの切り換え時間
が必要となり、加工時間が増大するという問題がある。
【０００５】また、レーザ光によりプリント基板への穴
明けを行う場合、レーザ光をプリント基板上の各穴明け
位置へ走査させる必要がある。通常はガルバノスキャナ
ー等を使用して行うが、ガルバノミラーを振るだけでは
プリント基板の全領域をカバーすることはできない。ガ
ルバノスキャナーが走査可能なエリアは３０ｍｍ角〜５
０ｍｍ角程度であり、このエリア内の各点を加工する場
合に、エリア内の全点を１ショットずつ撃ってから、ま
た最初の点にもどって２ショット目を撃つという加工方
法があり、この方法をサイクルパルスモードと呼んでい
る。また、ガルバノスキャナーを停止させ必要なショッ
ト数を１点に撃ちこんでから、次の点を撃ちにいくとい
う加工方法があり、この方法をバーストパルスモードと
呼んでいる。
明けを行う場合、レーザ光をプリント基板上の各穴明け
位置へ走査させる必要がある。通常はガルバノスキャナ
ー等を使用して行うが、ガルバノミラーを振るだけでは
プリント基板の全領域をカバーすることはできない。ガ
ルバノスキャナーが走査可能なエリアは３０ｍｍ角〜５
０ｍｍ角程度であり、このエリア内の各点を加工する場
合に、エリア内の全点を１ショットずつ撃ってから、ま
た最初の点にもどって２ショット目を撃つという加工方
法があり、この方法をサイクルパルスモードと呼んでい
る。また、ガルバノスキャナーを停止させ必要なショッ
ト数を１点に撃ちこんでから、次の点を撃ちにいくとい
う加工方法があり、この方法をバーストパルスモードと
呼んでいる。
【０００６】ガルバノスキャナーの位置決め速度よりも
レーザ発振速度（周波数）の方が十分速いため、サイク
ルパルスモードによる加工時間よりもバーストパルスモ
ードによる加工時間の方が短い。従って、加工時間短縮
のためには、バーストパルスモードによる加工の方が有
利である。しかし、一つの穴を加工するのに複数のフォ
トマスクを切り換える必要がある場合には、フォトマス
クを機械的な移動により切り換える従来方法ではフォト
マスクの切り換えに時間がかかるため、バーストパルス
モードによる加工を採用することができないという問題
がある。
レーザ発振速度（周波数）の方が十分速いため、サイク
ルパルスモードによる加工時間よりもバーストパルスモ
ードによる加工時間の方が短い。従って、加工時間短縮
のためには、バーストパルスモードによる加工の方が有
利である。しかし、一つの穴を加工するのに複数のフォ
トマスクを切り換える必要がある場合には、フォトマス
クを機械的な移動により切り換える従来方法ではフォト
マスクの切り換えに時間がかかるため、バーストパルス
モードによる加工を採用することができないという問題
がある。
【０００７】次に、レーザ光によりプリント基板へバイ
アホールを形成する穴明け加工について説明する。この
加工には２種類の方法があり、図７はこれらの方法を示
す断面図である。図において、２はレーザ光、５ａは第
１の銅層、５ｂは第２の銅層、６は絶縁性の樹脂層、７
ａは第１の銅層５ａに明けられたエッチング穴、８はバ
イアホールである。加工前を示す図７の（ａ）及び加工
後を示す図７の（ｂ）は、エッチング穴７ａの直径より
も大きなレーザ光２を照射して、エッチング穴７ａの下
の部分だけ樹脂層６を除去するものであり、コンフォー
マル加工と呼ばれる。また、加工前を示す図７の（ｃ）
及び加工後を示す図７の（ｄ）では、第１の銅層５ａが
無く、樹脂層６上にレーザ光２を直接当てて、レーザ光
２が当たった部分の樹脂層６を除去するものであり、ダ
イレクトイメージング加工と呼ばれる。
アホールを形成する穴明け加工について説明する。この
加工には２種類の方法があり、図７はこれらの方法を示
す断面図である。図において、２はレーザ光、５ａは第
１の銅層、５ｂは第２の銅層、６は絶縁性の樹脂層、７
ａは第１の銅層５ａに明けられたエッチング穴、８はバ
イアホールである。加工前を示す図７の（ａ）及び加工
後を示す図７の（ｂ）は、エッチング穴７ａの直径より
も大きなレーザ光２を照射して、エッチング穴７ａの下
の部分だけ樹脂層６を除去するものであり、コンフォー
マル加工と呼ばれる。また、加工前を示す図７の（ｃ）
及び加工後を示す図７の（ｄ）では、第１の銅層５ａが
無く、樹脂層６上にレーザ光２を直接当てて、レーザ光
２が当たった部分の樹脂層６を除去するものであり、ダ
イレクトイメージング加工と呼ばれる。
【０００８】図８はレーザ光２の出力が過多である場合
における加工後のバイアホール８の形状の例を示す説明
図であり、図において、５ａは第１の銅層、５ｂは第２
の銅層、６は絶縁性の樹脂層、７ａはエッチング穴、８
はバイアホール、８ａはバイアホール８の側面である。
図８の（ａ）は、ダイレクトイメージング加工の場合を
示したものであり、レーザ光２の出力が過多である場合
には、加工後のバイアホール８の側面８ａは第２の銅層
５ｂに対してほぼ垂直に近くなる。図８の（ｂ）は、コ
ンフォーマル加工の場合を示したものであり、レーザ光
２の出力が過多である場合には、第１の銅層５ａが蓋の
役目をするため、レーザ光２の反射及び放熱が悪くなる
こと等により、バイアホール８の側面８ａは余分に除去
加工されてしまう。バイアホール８の側面８ａがこのよ
うな形状となった場合には、デスミア処理後のメッキが
付きにくく、プリント基板自体が不良となってしまう。
従って、バイアホール８の側面８ａを所期の形状に除去
加工するための加工条件設定が重要となる。しかし、こ
のような設定の裕度は非常に狭いため、加工条件設定が
非常に困難であるという問題がある。
における加工後のバイアホール８の形状の例を示す説明
図であり、図において、５ａは第１の銅層、５ｂは第２
の銅層、６は絶縁性の樹脂層、７ａはエッチング穴、８
はバイアホール、８ａはバイアホール８の側面である。
図８の（ａ）は、ダイレクトイメージング加工の場合を
示したものであり、レーザ光２の出力が過多である場合
には、加工後のバイアホール８の側面８ａは第２の銅層
５ｂに対してほぼ垂直に近くなる。図８の（ｂ）は、コ
ンフォーマル加工の場合を示したものであり、レーザ光
２の出力が過多である場合には、第１の銅層５ａが蓋の
役目をするため、レーザ光２の反射及び放熱が悪くなる
こと等により、バイアホール８の側面８ａは余分に除去
加工されてしまう。バイアホール８の側面８ａがこのよ
うな形状となった場合には、デスミア処理後のメッキが
付きにくく、プリント基板自体が不良となってしまう。
従って、バイアホール８の側面８ａを所期の形状に除去
加工するための加工条件設定が重要となる。しかし、こ
のような設定の裕度は非常に狭いため、加工条件設定が
非常に困難であるという問題がある。
【０００９】次に、レーザ光による大面積除去加工につ
いて説明する。図９は、この大面積除去加工の説明図で
あり、図において、２はレーザ光、９は加工後のエッジ
部分である。図９の（ａ）のようにレーザ光２をオーバ
ーラップさせ、広い面積に亘り除去加工を行った場合に
は、加工後のエッジ部分９の形状が図９の（ｂ）のよう
に凸凹になってしまう。また、レーザ光２のオーバーラ
ップ率を上げても、このエッジ部分９の凸凹を無くすこ
とはできない。この場合において、図９の（ｃ）のよう
にレーザ光２の異なる形状のパターンを組み合わせて加
工することにより、加工後のエッジ部分９の平坦度が向
上することが知られている。しかし、フォトマスクを切
り換えて加工を行う必要があり、フォトマスクを機械的
な移動により切り換える従来方法ではフォトマスクの切
り換えに時間がかかるため、生産性が低く実用的な方法
ではなかった。
いて説明する。図９は、この大面積除去加工の説明図で
あり、図において、２はレーザ光、９は加工後のエッジ
部分である。図９の（ａ）のようにレーザ光２をオーバ
ーラップさせ、広い面積に亘り除去加工を行った場合に
は、加工後のエッジ部分９の形状が図９の（ｂ）のよう
に凸凹になってしまう。また、レーザ光２のオーバーラ
ップ率を上げても、このエッジ部分９の凸凹を無くすこ
とはできない。この場合において、図９の（ｃ）のよう
にレーザ光２の異なる形状のパターンを組み合わせて加
工することにより、加工後のエッジ部分９の平坦度が向
上することが知られている。しかし、フォトマスクを切
り換えて加工を行う必要があり、フォトマスクを機械的
な移動により切り換える従来方法ではフォトマスクの切
り換えに時間がかかるため、生産性が低く実用的な方法
ではなかった。
【００１０】この発明は、前記のような従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、従来におい
て、フォトマスクの機械的な切り換え時間がかかるため
に適用できなかった加工にも適用できるレーザ加工方法
及び装置を得ることを目的とする。
点を解決するためになされたものであり、従来におい
て、フォトマスクの機械的な切り換え時間がかかるため
に適用できなかった加工にも適用できるレーザ加工方法
及び装置を得ることを目的とする。
【００１１】また、従来において、フォトマスクの機械
的な切り換えを行っていた加工においては、加工時間を
大幅に短縮することができ、生産性の向上を実現できる
レーザ加工方法及び装置を得ることを目的とする。
的な切り換えを行っていた加工においては、加工時間を
大幅に短縮することができ、生産性の向上を実現できる
レーザ加工方法及び装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ加
工方法は、レーザ光を偏光子により直線偏光にした後、
入射光の偏光面を回転することができる機能を持つ素子
に入射し、前記偏光面を回転することができる機能を持
つ素子を制御して、前記偏光面を回転することができる
機能を持つ素子からの出射光の偏光面の回転を切り換
え、前記出射光を、レーザ光をそのまま透過又は通過す
る部分及び偏光特性を持つ部分を形成してなるフォトマ
スクに入射し、前記フォトマスクの前記偏光特性を持つ
部分の前記レーザ光の透過、遮断を切り換えて穴あけ加
工を行うものである。
工方法は、レーザ光を偏光子により直線偏光にした後、
入射光の偏光面を回転することができる機能を持つ素子
に入射し、前記偏光面を回転することができる機能を持
つ素子を制御して、前記偏光面を回転することができる
機能を持つ素子からの出射光の偏光面の回転を切り換
え、前記出射光を、レーザ光をそのまま透過又は通過す
る部分及び偏光特性を持つ部分を形成してなるフォトマ
スクに入射し、前記フォトマスクの前記偏光特性を持つ
部分の前記レーザ光の透過、遮断を切り換えて穴あけ加
工を行うものである。
【００１３】また、この発明に係るレーザ加工装置は、
レーザ光を直線偏光にする偏光子と、前記偏光子からの
出射光を入射され、入射光の偏光面を回転することがで
きる機能を持つ素子と、前記偏光面の回転を制御する偏
光面回転制御装置と、前記入射光の偏光面を回転するこ
とができる機能を持つ素子からの出射光を入射され、レ
ーザ光をそのまま透過又は通過する部分及び偏光特性を
持つ部分を形成してなるフォトマスクとを備え、穴あけ
加工を行うものである。
レーザ光を直線偏光にする偏光子と、前記偏光子からの
出射光を入射され、入射光の偏光面を回転することがで
きる機能を持つ素子と、前記偏光面の回転を制御する偏
光面回転制御装置と、前記入射光の偏光面を回転するこ
とができる機能を持つ素子からの出射光を入射され、レ
ーザ光をそのまま透過又は通過する部分及び偏光特性を
持つ部分を形成してなるフォトマスクとを備え、穴あけ
加工を行うものである。
【００１４】また、前記入射光の偏光面を回転すること
ができる機能を持つ素子が電気光学効果を示す素子であ
るものである。
ができる機能を持つ素子が電気光学効果を示す素子であ
るものである。
【００１５】また、前記入射光の偏光面を回転すること
ができる機能を持つ素子が磁気光学効果を示す素子であ
るものである。
ができる機能を持つ素子が磁気光学効果を示す素子であ
るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１に係るレーザ加工方法及び装置の説明図
であり、図において、１０は電気光学効果を示す素子、
１１は電源装置、１２は入射光を直線偏光にする偏光
子、１０１は像転写用のフォトマスク、２ａは偏光子１
２により直線偏光にされたレーザ光、２ｂは電気光学効
果を示す素子１０を透過後のレーザ光、２ｃはフォトマ
スク１０１を透過後のレーザ光である。また、図２は、
フォトマスク１０１の構成を示す図であり、１３はレー
ザ光を反射する金属メッキ部分、１４は偏光特性を持つ
部分である偏光膜部分、１５はレーザ光をそのまま透過
させる部分である透明部分であり、この透明部分１５は
レーザ光をそのまま通過させる穴であってもよい。図１
において、電源装置１１は電気光学効果を示す素子１０
に対して所定電圧を印加する状態及び印加しない状態を
切り換える機能を有し、図示しない制御部により制御さ
れ、この制御部と共に偏光面回転制御装置を構成するも
のである。レーザ発振器等の通常のレーザ加工装置の構
成については説明を省略する。
の実施の形態１に係るレーザ加工方法及び装置の説明図
であり、図において、１０は電気光学効果を示す素子、
１１は電源装置、１２は入射光を直線偏光にする偏光
子、１０１は像転写用のフォトマスク、２ａは偏光子１
２により直線偏光にされたレーザ光、２ｂは電気光学効
果を示す素子１０を透過後のレーザ光、２ｃはフォトマ
スク１０１を透過後のレーザ光である。また、図２は、
フォトマスク１０１の構成を示す図であり、１３はレー
ザ光を反射する金属メッキ部分、１４は偏光特性を持つ
部分である偏光膜部分、１５はレーザ光をそのまま透過
させる部分である透明部分であり、この透明部分１５は
レーザ光をそのまま通過させる穴であってもよい。図１
において、電源装置１１は電気光学効果を示す素子１０
に対して所定電圧を印加する状態及び印加しない状態を
切り換える機能を有し、図示しない制御部により制御さ
れ、この制御部と共に偏光面回転制御装置を構成するも
のである。レーザ発振器等の通常のレーザ加工装置の構
成については説明を省略する。
【００１７】電気光学効果を示す素子１０としては、例
えばリン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）があり、入射光の
偏光面を回転することができる機能を持つ素子である。
ＫＤＰの結晶に電場又は電圧を加えると、ＫＤＰの結晶
に入射した直線偏光は楕円偏光となって結晶から抜けて
行き、かけられた電場又は電圧の強さに応じてその楕円
の主軸が変わる。また、電場又は電圧がかけられていな
ければ、ＫＤＰの結晶に入射した直線偏光は偏光面を回
転せずにそのままＫＤＰの結晶から出て行く。
えばリン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）があり、入射光の
偏光面を回転することができる機能を持つ素子である。
ＫＤＰの結晶に電場又は電圧を加えると、ＫＤＰの結晶
に入射した直線偏光は楕円偏光となって結晶から抜けて
行き、かけられた電場又は電圧の強さに応じてその楕円
の主軸が変わる。また、電場又は電圧がかけられていな
ければ、ＫＤＰの結晶に入射した直線偏光は偏光面を回
転せずにそのままＫＤＰの結晶から出て行く。
【００１８】図１に示すように、偏光子１２を用いて直
線偏光にしたレーザ光２ａが伝播する光路の途中に電気
光学効果を示す素子１０を配置し、その後方に像転写用
のフォトマスク１０１を配置する。フォトマスク１０１
にはレーザ光に対して透明な素子を使用し、図２の
（ａ）に示すように、最も外側の部分には金属メッキ部
分１３を形成し、その内側には偏光膜部分１４をその偏
光面を直線偏光状態のレーザ光２ａが透過できる方向で
形成し、さらにその内側部分には透明部分１５を形成す
る。電気光学効果を示す素子１０に電源装置１１により
半波長電圧を印加してレーザ光２ａの偏光面を９０度回
転させ、レーザ光２ｂとすると、フォトマスク１０１の
偏光膜部分１４はレーザ光２ｂを透過させることができ
なくなる。このようにして、フォトマスク１０１の偏光
特性を持つ部分である偏光膜部分１４におけるレーザ光
２ｂの透過、遮断を瞬時に切り換えることが可能とな
り、レーザ加工に用いるフォトマスク１０１からの出射
光２ｃの横断面積を可変にでき、従来のフォトマスクの
切り換えと同様の機能を実現することができる。
線偏光にしたレーザ光２ａが伝播する光路の途中に電気
光学効果を示す素子１０を配置し、その後方に像転写用
のフォトマスク１０１を配置する。フォトマスク１０１
にはレーザ光に対して透明な素子を使用し、図２の
（ａ）に示すように、最も外側の部分には金属メッキ部
分１３を形成し、その内側には偏光膜部分１４をその偏
光面を直線偏光状態のレーザ光２ａが透過できる方向で
形成し、さらにその内側部分には透明部分１５を形成す
る。電気光学効果を示す素子１０に電源装置１１により
半波長電圧を印加してレーザ光２ａの偏光面を９０度回
転させ、レーザ光２ｂとすると、フォトマスク１０１の
偏光膜部分１４はレーザ光２ｂを透過させることができ
なくなる。このようにして、フォトマスク１０１の偏光
特性を持つ部分である偏光膜部分１４におけるレーザ光
２ｂの透過、遮断を瞬時に切り換えることが可能とな
り、レーザ加工に用いるフォトマスク１０１からの出射
光２ｃの横断面積を可変にでき、従来のフォトマスクの
切り換えと同様の機能を実現することができる。
【００１９】前記において、電気光学効果を示す素子１
０の代わりに、磁気光学効果を示す素子（ファラデー回
転子、イットリウム鉄ガーネット等）により直線偏光の
レーザ光の偏光面を回転させることも可能である。
０の代わりに、磁気光学効果を示す素子（ファラデー回
転子、イットリウム鉄ガーネット等）により直線偏光の
レーザ光の偏光面を回転させることも可能である。
【００２０】また、フォトマスク１０１の構成を図２の
（ｂ）に示すように、偏光膜部分１４の外周を正方形と
し、透明部分１５をこの正方形に内接する円形とし、前
記と同様に偏光膜部分１４のレーザ光の透過、遮断を切
り換えることにより、発明が解決しようとする課題で示
した大面積除去加工時において、生産性が低下すること
なく加工後のエッジ部分の平坦度を向上することができ
る。
（ｂ）に示すように、偏光膜部分１４の外周を正方形と
し、透明部分１５をこの正方形に内接する円形とし、前
記と同様に偏光膜部分１４のレーザ光の透過、遮断を切
り換えることにより、発明が解決しようとする課題で示
した大面積除去加工時において、生産性が低下すること
なく加工後のエッジ部分の平坦度を向上することができ
る。
【００２１】さらに、フォトマスク１０１の構成は、レ
ーザ光をそのまま透過させる部分である透明部分１５と
偏光特性を持つ部分である偏光膜部分１４の大きさ、形
状及び配置を変えることにより、様々な用途に対応する
ことが可能であり、従来において、フォトマスクの機械
的な切り換え時間がかかるために適用できなかった加工
にも適用できる。また、フォトマスクの機械的な切り換
えを行っていた加工においては、加工時間を大幅に短縮
することができ、生産性の向上を図ることができる。
ーザ光をそのまま透過させる部分である透明部分１５と
偏光特性を持つ部分である偏光膜部分１４の大きさ、形
状及び配置を変えることにより、様々な用途に対応する
ことが可能であり、従来において、フォトマスクの機械
的な切り換え時間がかかるために適用できなかった加工
にも適用できる。また、フォトマスクの機械的な切り換
えを行っていた加工においては、加工時間を大幅に短縮
することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００２２】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２に係るレーザ加工方法の応用を示す断面図であ
り、図において、６は絶縁性の樹脂層、１６はワイヤー
ボンディング用のハンダボール、１７は階段状の加工穴
である。
形態２に係るレーザ加工方法の応用を示す断面図であ
り、図において、６は絶縁性の樹脂層、１６はワイヤー
ボンディング用のハンダボール、１７は階段状の加工穴
である。
【００２３】ハンダボール１６はプリント基板の樹脂層
６に対して図３の（ａ）のような構造になっていること
が望ましく、このようなハンダを施すためには図３の
（ｂ）のようにプリント基板の樹脂層６に階段状の加工
穴１７を形成する必要がある。このような場合において
も、実施の形態１に示した方法でフォトマスクの偏光特
性を持つ部分におけるレーザ光の透過、遮断を切り換え
て加工を行うことにより、フォトマスクを機械的に切り
換える方法と比較して加工時間を非常に短くすることが
可能となる。さらに、バーストパルスモードでレーザ光
を撃つことも可能であり、バーストパルスモードではガ
ルバノミラーが静止した状態でレーザ光を撃つため、内
側の穴が外側の穴に対して偏ることなく安定した加工を
行うことが可能となる。
６に対して図３の（ａ）のような構造になっていること
が望ましく、このようなハンダを施すためには図３の
（ｂ）のようにプリント基板の樹脂層６に階段状の加工
穴１７を形成する必要がある。このような場合において
も、実施の形態１に示した方法でフォトマスクの偏光特
性を持つ部分におけるレーザ光の透過、遮断を切り換え
て加工を行うことにより、フォトマスクを機械的に切り
換える方法と比較して加工時間を非常に短くすることが
可能となる。さらに、バーストパルスモードでレーザ光
を撃つことも可能であり、バーストパルスモードではガ
ルバノミラーが静止した状態でレーザ光を撃つため、内
側の穴が外側の穴に対して偏ることなく安定した加工を
行うことが可能となる。
【００２４】また、加工しようとする一つの穴に対して
一つのフォトマスクだけでなく、異なるフォトマスクを
組み合わせて使用してもよく、このような方法によれ
ば、より多段の階段状の加工穴を形成することができ
る。このような用途においても、従来におけるフォトマ
スクを機械的に切り換える方法と比較して、加工時間を
大幅に短縮することができ、生産性の向上を図ることが
できる。
一つのフォトマスクだけでなく、異なるフォトマスクを
組み合わせて使用してもよく、このような方法によれ
ば、より多段の階段状の加工穴を形成することができ
る。このような用途においても、従来におけるフォトマ
スクを機械的に切り換える方法と比較して、加工時間を
大幅に短縮することができ、生産性の向上を図ることが
できる。
【００２５】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３に係るレーザ加工方法の応用を示す断面図であり、
図において、５ａは第１の銅層、５ｂは第２の銅層、５
ｃは第３の銅層、６ａは第１の樹脂層、６ｂは第２の樹
脂層、７ａ、７ｂはエッチング穴である。
態３に係るレーザ加工方法の応用を示す断面図であり、
図において、５ａは第１の銅層、５ｂは第２の銅層、５
ｃは第３の銅層、６ａは第１の樹脂層、６ｂは第２の樹
脂層、７ａ、７ｂはエッチング穴である。
【００２６】図４のように、エッチング穴７ａの他にエ
ッチング穴７ｂがある場合には、エッチング穴７ａに合
わせた穴径の大きなフォトマスクを使用して加工を行
う。この場合において、第１の樹脂層６ａを所期の形状
に加工後、第２の樹脂層６ｂの加工のために、さらに数
ショットのレーザ光を撃つ必要がある。エッチング穴７
ａに合わせた穴径の大きなフォトマスクを使用して第２
の樹脂層６ｂの加工も行うと、第１の樹脂層６ａも加工
され、所期の形状を保てなくなる。このような場合にお
いて、実施の形態１で示した方法により、図２の（ａ）
と同様の構成を持つフォトマスク１０１を使用し、フォ
トマスク１０１の偏光特性を持つ部分である偏光膜部分
１４におけるレーザ光を透過させ、エッチング穴７ａに
合わせた径の大きなレーザ光により加工後、偏光膜部分
１４におけるレーザ光を遮断してエッチング穴７ｂに合
わせた径の小さなレーザ光により加工すれば、第１の樹
脂層６ａに影響を与えることなく第２の樹脂層６ｂの加
工を行うことができると共に、加工時間を短縮すること
ができる。
ッチング穴７ｂがある場合には、エッチング穴７ａに合
わせた穴径の大きなフォトマスクを使用して加工を行
う。この場合において、第１の樹脂層６ａを所期の形状
に加工後、第２の樹脂層６ｂの加工のために、さらに数
ショットのレーザ光を撃つ必要がある。エッチング穴７
ａに合わせた穴径の大きなフォトマスクを使用して第２
の樹脂層６ｂの加工も行うと、第１の樹脂層６ａも加工
され、所期の形状を保てなくなる。このような場合にお
いて、実施の形態１で示した方法により、図２の（ａ）
と同様の構成を持つフォトマスク１０１を使用し、フォ
トマスク１０１の偏光特性を持つ部分である偏光膜部分
１４におけるレーザ光を透過させ、エッチング穴７ａに
合わせた径の大きなレーザ光により加工後、偏光膜部分
１４におけるレーザ光を遮断してエッチング穴７ｂに合
わせた径の小さなレーザ光により加工すれば、第１の樹
脂層６ａに影響を与えることなく第２の樹脂層６ｂの加
工を行うことができると共に、加工時間を短縮すること
ができる。
【００２７】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４に係るレーザ加工方法の応用を示す断面図であり、
図において、２ｃはフォトマスク透過後のレーザ光、５
ａは第１の銅層、５ｂは第２の銅層、６は樹脂層、７ａ
はエッチング穴である。
態４に係るレーザ加工方法の応用を示す断面図であり、
図において、２ｃはフォトマスク透過後のレーザ光、５
ａは第１の銅層、５ｂは第２の銅層、６は樹脂層、７ａ
はエッチング穴である。
【００２８】発明が解決しようとする課題で示したよう
に、コンフォーマル加工では、加工条件設定が非常に困
難であるという問題があり、コンフォーマル加工によ
り、プリント基板に形成するバイアホールを深さ方向に
対して小穴になるようにテーパ加工する場合を考える
と、樹脂残りのない安定した加工を実現することは困難
である。しかし、実施の形態１で示した方法により、図
２の（ａ）と同様の構成を持つフォトマスク１０１を使
用し、フォトマスク１０１の偏光特性を持つ部分である
偏光膜部分１４におけるレーザ光を透過させ、エッチン
グ穴７ａに対して径の大きなレーザ光を照射して大部分
の樹脂を除去した後、偏光膜部分１４におけるレーザ光
を遮断して図５に示すように径の小さなレーザ光２ｃを
照射すれば、径の大きなレーザ光により形成した穴側面
に与える影響を少なくでき、前記のテーパ加工を容易に
行うことができる。従って、コンフォーマル加工におい
て、加工条件設定が困難であるという問題点を解消する
ことができると共に、加工時間を短縮することができ
る。
に、コンフォーマル加工では、加工条件設定が非常に困
難であるという問題があり、コンフォーマル加工によ
り、プリント基板に形成するバイアホールを深さ方向に
対して小穴になるようにテーパ加工する場合を考える
と、樹脂残りのない安定した加工を実現することは困難
である。しかし、実施の形態１で示した方法により、図
２の（ａ）と同様の構成を持つフォトマスク１０１を使
用し、フォトマスク１０１の偏光特性を持つ部分である
偏光膜部分１４におけるレーザ光を透過させ、エッチン
グ穴７ａに対して径の大きなレーザ光を照射して大部分
の樹脂を除去した後、偏光膜部分１４におけるレーザ光
を遮断して図５に示すように径の小さなレーザ光２ｃを
照射すれば、径の大きなレーザ光により形成した穴側面
に与える影響を少なくでき、前記のテーパ加工を容易に
行うことができる。従って、コンフォーマル加工におい
て、加工条件設定が困難であるという問題点を解消する
ことができると共に、加工時間を短縮することができ
る。
【００２９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、機械的なフォトマスクの切り換えを不要
にすることができるため、フォトマスクの機械的な切り
換え時間がかかるために適用できなかった穴あけ加工に
も適用できるという効果がある。また、従来において、
フォトマスクの機械的な切り換えを行っていた穴あけ加
工においては、加工時間を大幅に短縮することができ、
生産性の向上を図ることができるという効果がある。
れているので、機械的なフォトマスクの切り換えを不要
にすることができるため、フォトマスクの機械的な切り
換え時間がかかるために適用できなかった穴あけ加工に
も適用できるという効果がある。また、従来において、
フォトマスクの機械的な切り換えを行っていた穴あけ加
工においては、加工時間を大幅に短縮することができ、
生産性の向上を図ることができるという効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１に係るレーザ加工方
法及び装置の説明図である。
法及び装置の説明図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るレーザ加工方
法及び装置に用いるフォトマスクの構成を示す図であ
る。
法及び装置に用いるフォトマスクの構成を示す図であ
る。
【図３】 この発明の実施の形態２に係るレーザ加工方
法の応用を示す断面図である。
法の応用を示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態３に係るレーザ加工方
法の応用を示す断面図である。
法の応用を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態４に係るレーザ加工方
法の応用を示す断面図である。
法の応用を示す断面図である。
【図６】 従来のレーザ加工方法において使用されるフ
ォトマスクの切り換え方法を示す説明図である。
ォトマスクの切り換え方法を示す説明図である。
【図７】 レーザ光による穴明け加工方法を示す断面図
である。
である。
【図８】 レーザ光の出力が過多である場合の加工後の
バイアホールの形状の例を示す説明図である。
バイアホールの形状の例を示す説明図である。
【図９】 レーザ光による大面積除去加工の説明図であ
る。
る。
１ フォトマスク、２、２ａ、２ｂ、２ｃ レーザ光、
３ 回転板、４ スライド板、５ａ 第１の銅層、５ｂ
第２の銅層、５ｃ 第３の銅層、６ 樹脂層、６ａ
第１の樹脂層、６ｂ 第２の樹脂層、７ａ、７ｂ エッ
チング穴、８バイアホール、８ａ バイアホールの側
面、９ 加工後のエッジ部分、１０ 電気光学効果を示
す素子、１１ 電源装置、１２ 偏光子、１３ 金属メ
ッキ部分、１４ 偏光膜部分、１５ 透明部分、１６
ハンダボール、１７ 階段状の穴、１０１ フォトマス
ク。
３ 回転板、４ スライド板、５ａ 第１の銅層、５ｂ
第２の銅層、５ｃ 第３の銅層、６ 樹脂層、６ａ
第１の樹脂層、６ｂ 第２の樹脂層、７ａ、７ｂ エッ
チング穴、８バイアホール、８ａ バイアホールの側
面、９ 加工後のエッジ部分、１０ 電気光学効果を示
す素子、１１ 電源装置、１２ 偏光子、１３ 金属メ
ッキ部分、１４ 偏光膜部分、１５ 透明部分、１６
ハンダボール、１７ 階段状の穴、１０１ フォトマス
ク。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｎ
// Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 26/00 - 26/42
G02B 5/30,27/28
Claims (4)
- 【請求項１】 像転写光学系を使用し、レーザ光により
穴あけ加工を行うレーザ加工方法において、前記レーザ
光を偏光子により直線偏光にした後、入射光の偏光面を
回転することができる機能を持つ素子に入射し、前記偏
光面を回転することができる機能を持つ素子を制御し
て、前記偏光面を回転することができる機能を持つ素子
からの出射光の偏光面の回転を切り換え、前記出射光
を、レーザ光をそのまま透過又は通過する部分及び偏光
特性を持つ部分を形成してなるフォトマスクに入射し、
前記フォトマスクの前記偏光特性を持つ部分の前記レー
ザ光の透過、遮断を切り換えて穴あけ加工を行うことを
特徴とするレーザ加工方法。 - 【請求項２】 像転写光学系を備え、レーザ光により穴
あけ加工を行うレーザ加工装置において、前記レーザ光
を直線偏光にする偏光子と、前記偏光子からの出射光を
入射され、入射光の偏光面を回転することができる機能
を持つ素子と、前記偏光面の回転を制御する偏光面回転
制御装置と、前記入射光の偏光面を回転することができ
る機能を持つ素子からの出射光を入射され、レーザ光を
そのまま透過又は通過する部分及び偏光特性を持つ部分
を形成してなるフォトマスクとを備えることを特徴とす
るレーザ加工装置。 - 【請求項３】 前記入射光の偏光面を回転することがで
きる機能を持つ素子が電気光学効果を示す素子であるこ
とを特徴とする請求項２記載のレーザ加工装置。 - 【請求項４】 前記入射光の偏光面を回転することがで
きる機能を持つ素子が磁気光学効果を示す素子であるこ
とを特徴とする請求項２記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13821799A JP3518419B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | レーザ加工方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13821799A JP3518419B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | レーザ加工方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326083A JP2000326083A (ja) | 2000-11-28 |
| JP3518419B2 true JP3518419B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=15216835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13821799A Expired - Fee Related JP3518419B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | レーザ加工方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3518419B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4734723B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2011-07-27 | 凸版印刷株式会社 | 同軸ビアホールを用いた多層配線基板の製造方法 |
| JP2007275908A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | レーザ加工装置 |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP13821799A patent/JP3518419B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000326083A (ja) | 2000-11-28 |
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