JP4148382B2 - セラミックグリーンシートの加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、積層セラミック電子部品を製造する場合などに用いられる、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートの加工方法に関し、詳しくは、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔（例えば、ビアホールやスルーホールなどとして機能させるための穴）を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
積層型コイル部品、積層基板、その他の種々の積層セラミック電子部品においては、通常、セラミック層を介して積層、配設された内部電極間（層間）の電気的接続を、セラミックグリーンシートに形成されたビアホール（貫通孔）を介して行っている。
【０００３】
ところで、従来は、セラミックグリーンシートにビアホール（貫通孔）を形成するための加工方法として、金型とピンを用いてセラミックグリーンシートを打ち抜く方法が広く用いられている。
【０００４】
しかし、上記の打ち抜き加工方法の場合、
(1)金型やピンの寸法精度が、貫通孔の精度に大きな影響を与えるため、金型及びピンの寸法や形状の精度を高く保たなければならず、設備コストの増大が避けられない、
(2)金型やピンは高価であるにもかかわらず、寿命が短く、定期的な交換が必要であり、交換に手間がかかる、
(3)加工部分の形状が変わると金型やピンを交換することが必要になり、しかも、交換後に、金型とピンの精密な調整が必要となり、手間がかかる、
(4)貫通孔の寸法が小さくなるにつれて、加工精度（形状精度）が低下する
というような問題点がある。
また、上記の方法には、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートを打ち抜く場合に、図７に示すように、セラミックグリーンシート５１に貫通孔５１ａが形成されるのみではなく、キャリアフィルム５２にまで貫通孔５２ａが形成されてしまい、後工程で、層間接続及び配線パターンの形成のために、例えばスクリーン印刷法などにより導電ペーストを印刷する場合に、図８に示すように、キャリアフィルム５２の貫通孔５２ａを通過して、セラミックグリーンシート５１を支持するテーブル５３に導電ペースト５４が付着し、このテーブル５３に付着した導電ペースト５４が、図９に示すように、テーブル５３上に残留し、スクリーン印刷の精度を低下させたり、他のセラミックグリーンシートに付着して不良発生の原因となったりするため、一層のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷を行うたびに清掃が必要になり、効率が悪いという問題点がある。
また、図１０に示すように、テーブル５３からキャリアフィルム５２とともにセラミックグリーンシート５１を持ち上げた後、セラミックグリーンシート５１からキャリアフィルム５２を剥離する際に、貫通孔５１ａ，５２ａ内で内部導体（導電ペースト）５４が剥がれて不良発生の原因になるという問題点がある。
【０００５】
そこで、上記のような問題点を解消するために、レーザビームを用いて、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートの所定の位置に、キャリアフィルムは貫通せず、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成することが可能な方法（レーザ加工法）が提案、実施されるに至っている（特開平７−１９３３７５号）。
【０００６】
しかし、上記従来のレーザ加工法では、
(1)レーザ光のエネルギーを、キャリアフィルムに貫通孔が形成されないような大きさに調節するために、レーザ発振器の出力を抑えることが必要になり、繰り返して安定した加工を行うことが困難である、
(2)レーザ発振器の発信周波数、ガルバノスキャンミラーのスキャン速度、テーブルの移動速度などが加工速度を律速し、加工速度の向上が制約される（レーザ加工法の加工速度は、上述の金型とピンを用いる場合に比べて著しく遅く、通常は、数分の一程度、場合によっては十分の一以下である）
というような問題点がある。
【０００７】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに貫通孔を形成する場合に、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を効率よく形成することが可能なセラミックグリーンシートの加工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明（請求項１）のセラミックグリーンシートの加工方法は、
キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法であって、
パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビームを複数個のレーザビームに分光する回折格子と、レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、ガルバノスキャンミラーにより反射されたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配設し、
レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させることにより、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、
分光され、エネルギーが調整された複数個のパルス状のレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させ、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射して、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成した後、
ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面へのレーザビームの照射を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に複数個の貫通孔を形成すること
を特徴としている。
【０００９】
レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射することにより、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ確実に貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００１０】
なお、本願発明の方法において、「セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し」とは、レーザビームを、セラミックグリーンシート側から照射した場合に、セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通するが、キャリアフィルムについては貫通孔が形成されることのないような大きさのエネルギーになるように調整することを意味する概念である。
【００１１】
なお、本願発明においては、分光後のレーザビームの形状、すなわち、加工対象物の照射面の形状（平面形状）には特別の制約はなく、種々の形状のレーザビームに分光することが可能である。
【００１２】
本願発明の方法によれば、レーザビームを回折格子により分光して、分光された個々のレーザビームのエネルギーレベルを上記のように所定のレベルまで低下させるようにしているので、レーザ発振器の出力を低下させる必要がなくなる。その結果、レーザ発振器を安定した出力で稼働させることが可能になり、安定した加工を行って、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
そして、本願発明の方法のように、ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面への照射を繰り返すことにより、セラミックグリーンシートの所定の領域では、セラミックグリーンシートを移動させることなく、複数の位置で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００１３】
また、請求項２のセラミックグリーンシートの加工方法は、
キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法であって、
パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、レーザビームを複数個のレーザビームに分光する回折格子と、複数個に分光されたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配設し、
レーザ光源から放射されるパルス状のレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させた後、
ガルバノスキャンミラーで反射されたレーザビームを、回折格子を通過させることにより、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、
分光され、エネルギーが調整された複数個のパルス状のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射して、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成した後、
ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面へのレーザビームの照射を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に複数個の貫通孔を形成すること
を特徴としている。
【００１４】
上記請求項１のセラミックグリーンシートの加工方法では、レーザビームを回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光およびエネルギー調整が行われたレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させてセラミックグリーンシートに照射するようにしているが、この請求項２のように、レーザビームをガルバノスキャンミラーで反射させた後、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射するように構成することも可能であり、その場合にも、上記請求項１の構成の場合と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
また、請求項３のセラミックグリーンシートの加工方法は、前記セラミックグリーンシートを移動させながら、パルス状のレーザビームの照射を繰り返すことを特徴としている。
【００１６】
上記請求項１及び２においては、ガルバノスキャンミラーにより反射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返すようにしているが、セラミックグリーンシートを移動させることにより、位置的な制約なしに広い領域で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートの任意の位置に複数個の貫通孔を確実に形成することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００１７】
また、請求項４のセラミックグリーンシートの加工方法は、前記回折格子が、レーザビームの透過率の高い材料を用いて形成されていることを特徴としている。
【００１８】
光学系、特に、回折格子に、レーザビームの透過率の高い材料を用いることにより、エネルギー効率を向上させることが可能になり、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００１９】
また、請求項５のセラミックグリーンシートの加工方法は、前記レーザ光源から放射されるレーザが、ＣＯ2レーザであることを特徴としている。
【００２０】
ＣＯ2レーザは、セラミックグリーンシートを構成するセラミック自体による吸収率が低く、セラミック自体の変質などによる特性のばらつきを防止することが可能であるため、本願発明のセラミックグリーンシートの加工方法に用いるのに好適である。
【００２１】
なお、ＣＯ2レーザは、上述のように、セラミックグリーンシートを構成するセラミック自体には吸収されにくいが、セラミックグリーンシートを構成するバインダなどに、ＣＯ2レーザの吸収率の高い物質を配合しておくことにより、ＣＯ2レーザを用いた場合にも、効率よくセラミックグリーンシートの加工（除去）を行うことが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２３】
［実施形態１］
図１は、本願発明の一実施形態にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【００２４】
この実施形態で用いた加工装置は、図１に示すように、キャリアフィルム２０により一面（下面）が支持されたセラミックグリーンシート１０を支持するとともに、所定の方向にセラミックグリーンシート１０を移動させることができるように構成された支持手段（この実施形態ではＸＹテーブル）１１と、パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源１と、レーザ光源１から放射されたレーザビーム２を通過させて、セラミックグリーンシート１０の所定の位置を除去して貫通孔１５（図２(ｂ)）を形成することが可能で、かつ、キャリアフィルム２０の一部のみを除去してキャリアフィルム２０には未貫通の有底穴２０ａが形成される（すなわち、貫通孔は形成されない）ようなエネルギーを有する複数個のレーザビーム２ａに分光する回折格子３と、回折格子３を通過し、分光されたレーザビーム２ａを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラー４と、ガルバノスキャンミラー４により所定の反射角度で反射されたレーザビーム２ａを個々に集光する集光レンズ５とを備えており、集光レンズ５を通過して集光されたレーザビームが、ＸＹテーブル１１上のセラミックグリーンシート１０のキャリアフィルム２０により支持されていない方の面（上面）に照射されるように構成されている。
【００２５】
この加工装置は、さらに、レーザ光源１を駆動するレーザ光源駆動手段６、ガルバノスキャンミラー４の反射角度を変化させるガルバノスキャンミラー駆動手段７と、ＸＹテーブル１１を所定の方向に移動させて、その上に支持されたセラミックグリーンシート１０を所定の方向に移動させるためのテーブル駆動手段（移動手段）１２とを備えている。
【００２６】
また、この加工装置においては、レーザ光源１として、パルス幅の短いＣＯ2レーザを放射するレーザ光源が用いられている。また、回折格子３、ガルバノスキャンミラー４、及び集光レンズ５には、ＣＯ2レーザの吸収が少ないＺｎＳｅが用いられている。
【００２７】
なお、この加工装置において、回折格子３は、レーザビーム２を、平面形状（照射面の形状）が略円形になるように、複数個に分光することができるように構成されている。
【００２８】
次に、上記のように構成されたセラミックグリーンシートの加工装置を用いて、キャリアフィルム２０により一面が支持されたセラミックグリーンシート１０に貫通孔を形成する方法について、図１及び図２(ａ)，(ｂ)を参照しつつ説明する。
【００２９】
(１)まず、ＮｉＣｕＺｎフェライトを主成分とするセラミックに酢酸ビニル系バインダを添加し、ボールミルで混合した後、ドクターブレード法により、図２(ａ)に示すように、ＰＥＴ製で厚さが５０μmのキャリアフィルム２０上に、厚さが２５μmのシート状に成形して、セラミックグリーンシート１０を形成し、このセラミックグリーンシート１０を、キャリアフィルム２０とともに支持手段（ＸＹテーブル）１１上に載置する。
(２)そして、定格出力３００Ｗの穴あけ用のＣＯ2レーザ発生装置（図１）のレーザ光源１から放射されたパルス状のレーザビーム２を、回折格子３を通過させて、セラミックグリーンシート１０の所定の位置を除去して貫通孔１５（図２(ｂ)）を形成することが可能で、かつ、キャリアフィルム２０の一部のみを除去してキャリアフィルム２０に有底穴２０ａを形成することができるような（すなわち、貫通孔が形成されないような）エネルギーを有する複数個のレーザビーム２ａに分光する。
(３)それから、分光されたパルス状のレーザビーム２ａを、ガルバノスキャンミラー４で反射させてセラミックグリーンシート１０のキャリアフィルム２０により支持されていない方の面（上面）に照射し、セラミックグリーンシート１０を貫通し、キャリアフィルム２０の途中にまで達する穴３０を形成する（すなわち、穴３０は、セラミックグリーンシート１０に形成された貫通孔１５と、キャリアフィルム２０に形成された有底穴２０ａから構成されている）。これにより、セラミックグリーンシート１０の所定の位置が除去され、図２(ｂ)に示すように、セラミックグリーンシート１０に貫通孔１５が形成されるとともに、キャリアフィルム２０には未貫通の有底穴２０ａが形成される。
(４)それからさらに、ガルバノスキャンミラー４の反射角度を変化させて、レーザビーム２のセラミックグリーンシート１０への照射を繰り返し、セラミックグリーンシート１０の異なる所定の位置に貫通孔１５を形成する。
(５)そして、(４)の、ガルバノスキャンミラー４の反射角度を変化させてレーザビーム２をセラミックグリーンシート１０に照射する工程を繰り返し、セラミックグリーンシート１０の所定の領域（ガルバノスキャンミラーの反射角度を変えることにより、異なる位置に貫通孔１５を形成することができる領域）のすべてに貫通孔１５を形成した後、ＸＹテーブル１１を所定量だけ移動させ、前記(２)〜(４)の工程を繰り返して、セラミックグリーンシート１０の全体の所定の位置に複数個の貫通孔１５を形成する。
【００３０】
この実施形態の加工方法によれば、回折格子３を通過させて分光した、セラミックグリーンシート１０の所定の位置を除去して貫通孔１５を形成することが可能で、かつ、キャリアフィルム２０の一部のみを除去してキャリアフィルム２０に有底穴２０ａを形成することができるようなエネルギーを有する複数個のレーザビーム２ａを、キャリアフィルム２０により一面が支持されたセラミックグリーンシート１０に照射するようにしているので、キャリアフィルム２０を貫通することなく、セラミックグリーンシート１０にのみ確実に貫通孔１５を効率よく形成することができる。
【００３１】
なお、従来のレーザ加工法では、レーザ発振器の出力を０．４ｍＪまで落として加工することが必要で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成することができる割合が、６８％であったのに対して、上記実施形態の方法によれば、レーザ発振器の出力を２．３ｍＪに維持して加工を行うことが可能であり、また、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成することができる割合は１００％であった。
【００３２】
次に、上述のように、セラミックグリーンシート１０にのみ貫通孔１５が形成され、キャリアフィルム２０には未貫通の有底穴２０ａが形成された状態のセラミックグリーンシート１０に導電ペーストを所定のパターンで配設した後、セラミックグリーンシート１０をキャリアフィルム２０から剥離する際の挙動について説明する。
【００３３】
まず、図３に示すように、下面側がキャリアフィルム２０により支持されて、ＸＹテーブル１１上に支持されたセラミックグリーンシート１０の、貫通孔１５を含む領域に、導電ペースト１４をスクリーン印刷法により印刷する。このとき、導電ペースト１４は、セラミックグリーンシート１０の貫通孔１５及びキャリアフィルム２０の有底穴２０ａに充填される。
【００３４】
そして、図４に示すように、キャリアフィルム２０とともにセラミックグリーンシート１０をＸＹテーブル１１上から持ち上げた状態でも、導電ペースト１４は、セラミックグリーンシート１０の貫通孔１５及びキャリアフィルム２０の有底穴２０ａに充填された状態で保持される。
【００３５】
その後、図５に示すように、セラミックグリーンシート１０をキャリアフィルム２０から剥離させる段階では、導電ペースト１４が、セラミックグリーンシート１０の貫通孔１５に充填された部分と、キャリアフィルム２０の有底穴２０ａに充填された部分の境界部で切断され、貫通孔１５内に導電ペースト１４が確実に充填された状態のセラミックグリーンシート１０が得られる。したがって、このセラミックグリーンシートを積層することにより、内部導体が確実に接続された信頼性の高い電子部品を得ることが可能になる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、平面形状が円形の貫通孔を形成する場合を例にとって説明したが、本願発明において、貫通孔の形状に特別の制約はなく、方形、方形以外の多角形、楕円形など、回折格子の設計パターンを変更することにより、種々の形状の貫通孔を形成することができる。
【００３７】
また、本願発明は、貫通孔を形成すべきセラミックグリーンシートの種類や用途に特別の制約はなく、例えば、積層型コイル部品や積層基板などに用いられるセラミックグリーンシートにビアホール用の貫通孔を形成する場合などに広く適用することが可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、ＣＯ2レーザを用いているが、本願発明においては、他種類のレーザを用いることも可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では、パルス状のレーザビームを用いているが、場合によっては、パルス状のレーザビーム以外のレーザビームを用いることも可能である。また、前記実施形態では、分光された後のレーザビームのエネルギーの大きさを、セラミックグリーンシートを貫通するとともに、キャリアフィルムにも未貫通の有底穴が形成されるような大きさとした場合について説明したが、場合によっては、分光された後のレーザビームのエネルギーの大きさを、セラミックグリーンシートには貫通孔が形成されるが、キャリアフィルムには、貫通孔はもちろん、有底穴も形成されないような大きさとして、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成するように構成することも可能である。
【００４０】
［実施形態２］
図６は、本願発明の他の実施形態にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【００４１】
この実施形態２の加工装置は、レーザビーム２が、先にガルバノスキャンミラー４で反射された後、回折格子３を通過して複数個のレーザビームに分光されるように構成されている。
【００４２】
この実施形態２の加工装置は、回折格子３をガルバノスキャンミラー４と集光レンズ５の間に配設した点を除いては、上記実施形態１で用いた加工装置と同様に構成されており、また、かかる加工装置を用いてセラミックグリーンシートを加工する場合の加工方法も同様であることから、上記実施形態１の相当部分の説明を援用して、ここではその説明を省略する。なお、図６において、図１と同一符号を付した部分は、同一又は相当部分を示している。
この図６の加工装置を用いてセラミックグリーンシートを加工した場合にも、上記実施形態１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、本願発明は、上記の実施形態１，２によって限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）のセラミックグリーンシートの加工方法は、レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射するようにしているので、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ確実に貫通孔を効率よく形成することが可能になる。すなわち、本願発明の方法によれば、レーザビームを回折格子により分光して、分光された個々のレーザビームのエネルギーレベルを上記のように所定のレベルまで低下させるようにしているので、レーザ発振器の出力を低下させることが不要になり、レーザ発振器を安定した出力で稼働させることが可能になる。したがって、安定した加工を行い、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ確実に貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
また、ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返すようにしているので、セラミックグリーンシートの所定の領域では、セラミックグリーンシートを移動させることなく、複数の位置で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ効率よく複数個の貫通孔を形成することが可能になる。
【００４５】
また、請求項２のセラミックグリーンシートの加工方法のように、ガルバノスキャンミラーで反射されたレーザビームを、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射するようにした場合にも、上記請求項１の構成の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、請求項３のセラミックグリーンシートの加工方法のように、セラミックグリーンシートを移動可能とすることにより、位置的な制約なしに広い領域で、セラミックグリーンシートの任意の位置に、キャリアフィルムを貫通することなく、複数個の貫通孔を確実に形成することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００４７】
また、請求項４のセラミックグリーンシートの加工方法のように、光学系、特に、回折格子に、レーザビームの透過率の高い材料を用いた場合、エネルギー効率を向上させることが可能になり、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００４８】
また、請求項５のセラミックグリーンシートの加工方法のように、レーザとして、ＣＯ2レーザを用いた場合、セラミックグリーンシートを構成するセラミック自体による吸収が少ないため、セラミック自体の変質などによる特性のばらつきを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【図２】 本願発明の一実施形態（実施形態１）において、図１の加工装置を用いてセラミックグリーンシートを加工する方法を説明するための図であり、(ａ)は加工前の状態を示す断面図、(ｂ)は加工後の、セラミックグリーンシートに貫通孔が形成され、キャリアフィルムに有底穴が形成された状態を示す断面図である。
【図３】 貫通孔に導電ペーストが充填された状態のキャリアフィルム付きのセラミックグリーンシートを示す断面図である。
【図４】 図３のキャリアフィルム付きのセラミックグリーンシートをＸＹテーブルから持ち上げた状態を示す断面図である。
【図５】 図３のセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離した状態を示す断面図である。
【図６】 本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【図７】 従来の方法でセラミックグリーンシートに貫通孔を形成した状態を示す断面図である。
【図８】 従来の方法で貫通孔を形成したセラミックグリーンシートに導電ペーストを印刷した状態を示す断面図である。
【図９】 従来の方法で貫通孔を形成したセラミックグリーンシートに導電ペーストを印刷した後、キャリアフィルムとともにセラミックグリーンシートをテーブルから持ち上げた状態を示す断面図である。
【図１０】 導電ペーストを印刷したセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ レーザ光源
２ レーザビーム
２ａ 分光されたレーザビーム
３ 回折格子
４ ガルバノスキャンミラー
５ 集光レンズ
６ レーザ光源駆動手段
７ ガルバノスキャンミラー駆動手段
１０ セラミックグリーンシート
１１ 支持手段（ＸＹテーブル）
１２ テーブル駆動手段
１４ 導電ペースト
１５ 貫通孔
２０ キャリアフィルム
２０ａ 有底穴
３０ 穴
【発明の属する技術分野】
本願発明は、積層セラミック電子部品を製造する場合などに用いられる、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートの加工方法に関し、詳しくは、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔（例えば、ビアホールやスルーホールなどとして機能させるための穴）を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
積層型コイル部品、積層基板、その他の種々の積層セラミック電子部品においては、通常、セラミック層を介して積層、配設された内部電極間（層間）の電気的接続を、セラミックグリーンシートに形成されたビアホール（貫通孔）を介して行っている。
【０００３】
ところで、従来は、セラミックグリーンシートにビアホール（貫通孔）を形成するための加工方法として、金型とピンを用いてセラミックグリーンシートを打ち抜く方法が広く用いられている。
【０００４】
しかし、上記の打ち抜き加工方法の場合、
(1)金型やピンの寸法精度が、貫通孔の精度に大きな影響を与えるため、金型及びピンの寸法や形状の精度を高く保たなければならず、設備コストの増大が避けられない、
(2)金型やピンは高価であるにもかかわらず、寿命が短く、定期的な交換が必要であり、交換に手間がかかる、
(3)加工部分の形状が変わると金型やピンを交換することが必要になり、しかも、交換後に、金型とピンの精密な調整が必要となり、手間がかかる、
(4)貫通孔の寸法が小さくなるにつれて、加工精度（形状精度）が低下する
というような問題点がある。
また、上記の方法には、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートを打ち抜く場合に、図７に示すように、セラミックグリーンシート５１に貫通孔５１ａが形成されるのみではなく、キャリアフィルム５２にまで貫通孔５２ａが形成されてしまい、後工程で、層間接続及び配線パターンの形成のために、例えばスクリーン印刷法などにより導電ペーストを印刷する場合に、図８に示すように、キャリアフィルム５２の貫通孔５２ａを通過して、セラミックグリーンシート５１を支持するテーブル５３に導電ペースト５４が付着し、このテーブル５３に付着した導電ペースト５４が、図９に示すように、テーブル５３上に残留し、スクリーン印刷の精度を低下させたり、他のセラミックグリーンシートに付着して不良発生の原因となったりするため、一層のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷を行うたびに清掃が必要になり、効率が悪いという問題点がある。
また、図１０に示すように、テーブル５３からキャリアフィルム５２とともにセラミックグリーンシート５１を持ち上げた後、セラミックグリーンシート５１からキャリアフィルム５２を剥離する際に、貫通孔５１ａ，５２ａ内で内部導体（導電ペースト）５４が剥がれて不良発生の原因になるという問題点がある。
【０００５】
そこで、上記のような問題点を解消するために、レーザビームを用いて、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートの所定の位置に、キャリアフィルムは貫通せず、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成することが可能な方法（レーザ加工法）が提案、実施されるに至っている（特開平７−１９３３７５号）。
【０００６】
しかし、上記従来のレーザ加工法では、
(1)レーザ光のエネルギーを、キャリアフィルムに貫通孔が形成されないような大きさに調節するために、レーザ発振器の出力を抑えることが必要になり、繰り返して安定した加工を行うことが困難である、
(2)レーザ発振器の発信周波数、ガルバノスキャンミラーのスキャン速度、テーブルの移動速度などが加工速度を律速し、加工速度の向上が制約される（レーザ加工法の加工速度は、上述の金型とピンを用いる場合に比べて著しく遅く、通常は、数分の一程度、場合によっては十分の一以下である）
というような問題点がある。
【０００７】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに貫通孔を形成する場合に、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を効率よく形成することが可能なセラミックグリーンシートの加工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明（請求項１）のセラミックグリーンシートの加工方法は、
キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法であって、
パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビームを複数個のレーザビームに分光する回折格子と、レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、ガルバノスキャンミラーにより反射されたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配設し、
レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させることにより、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、
分光され、エネルギーが調整された複数個のパルス状のレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させ、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射して、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成した後、
ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面へのレーザビームの照射を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に複数個の貫通孔を形成すること
を特徴としている。
【０００９】
レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射することにより、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ確実に貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００１０】
なお、本願発明の方法において、「セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し」とは、レーザビームを、セラミックグリーンシート側から照射した場合に、セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通するが、キャリアフィルムについては貫通孔が形成されることのないような大きさのエネルギーになるように調整することを意味する概念である。
【００１１】
なお、本願発明においては、分光後のレーザビームの形状、すなわち、加工対象物の照射面の形状（平面形状）には特別の制約はなく、種々の形状のレーザビームに分光することが可能である。
【００１２】
本願発明の方法によれば、レーザビームを回折格子により分光して、分光された個々のレーザビームのエネルギーレベルを上記のように所定のレベルまで低下させるようにしているので、レーザ発振器の出力を低下させる必要がなくなる。その結果、レーザ発振器を安定した出力で稼働させることが可能になり、安定した加工を行って、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
そして、本願発明の方法のように、ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面への照射を繰り返すことにより、セラミックグリーンシートの所定の領域では、セラミックグリーンシートを移動させることなく、複数の位置で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００１３】
また、請求項２のセラミックグリーンシートの加工方法は、
キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法であって、
パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、レーザビームを複数個のレーザビームに分光する回折格子と、複数個に分光されたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配設し、
レーザ光源から放射されるパルス状のレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させた後、
ガルバノスキャンミラーで反射されたレーザビームを、回折格子を通過させることにより、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、
分光され、エネルギーが調整された複数個のパルス状のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射して、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成した後、
ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面へのレーザビームの照射を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に複数個の貫通孔を形成すること
を特徴としている。
【００１４】
上記請求項１のセラミックグリーンシートの加工方法では、レーザビームを回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光およびエネルギー調整が行われたレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させてセラミックグリーンシートに照射するようにしているが、この請求項２のように、レーザビームをガルバノスキャンミラーで反射させた後、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射するように構成することも可能であり、その場合にも、上記請求項１の構成の場合と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
また、請求項３のセラミックグリーンシートの加工方法は、前記セラミックグリーンシートを移動させながら、パルス状のレーザビームの照射を繰り返すことを特徴としている。
【００１６】
上記請求項１及び２においては、ガルバノスキャンミラーにより反射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返すようにしているが、セラミックグリーンシートを移動させることにより、位置的な制約なしに広い領域で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートの任意の位置に複数個の貫通孔を確実に形成することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００１７】
また、請求項４のセラミックグリーンシートの加工方法は、前記回折格子が、レーザビームの透過率の高い材料を用いて形成されていることを特徴としている。
【００１８】
光学系、特に、回折格子に、レーザビームの透過率の高い材料を用いることにより、エネルギー効率を向上させることが可能になり、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００１９】
また、請求項５のセラミックグリーンシートの加工方法は、前記レーザ光源から放射されるレーザが、ＣＯ2レーザであることを特徴としている。
【００２０】
ＣＯ2レーザは、セラミックグリーンシートを構成するセラミック自体による吸収率が低く、セラミック自体の変質などによる特性のばらつきを防止することが可能であるため、本願発明のセラミックグリーンシートの加工方法に用いるのに好適である。
【００２１】
なお、ＣＯ2レーザは、上述のように、セラミックグリーンシートを構成するセラミック自体には吸収されにくいが、セラミックグリーンシートを構成するバインダなどに、ＣＯ2レーザの吸収率の高い物質を配合しておくことにより、ＣＯ2レーザを用いた場合にも、効率よくセラミックグリーンシートの加工（除去）を行うことが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２３】
［実施形態１］
図１は、本願発明の一実施形態にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【００２４】
この実施形態で用いた加工装置は、図１に示すように、キャリアフィルム２０により一面（下面）が支持されたセラミックグリーンシート１０を支持するとともに、所定の方向にセラミックグリーンシート１０を移動させることができるように構成された支持手段（この実施形態ではＸＹテーブル）１１と、パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源１と、レーザ光源１から放射されたレーザビーム２を通過させて、セラミックグリーンシート１０の所定の位置を除去して貫通孔１５（図２(ｂ)）を形成することが可能で、かつ、キャリアフィルム２０の一部のみを除去してキャリアフィルム２０には未貫通の有底穴２０ａが形成される（すなわち、貫通孔は形成されない）ようなエネルギーを有する複数個のレーザビーム２ａに分光する回折格子３と、回折格子３を通過し、分光されたレーザビーム２ａを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラー４と、ガルバノスキャンミラー４により所定の反射角度で反射されたレーザビーム２ａを個々に集光する集光レンズ５とを備えており、集光レンズ５を通過して集光されたレーザビームが、ＸＹテーブル１１上のセラミックグリーンシート１０のキャリアフィルム２０により支持されていない方の面（上面）に照射されるように構成されている。
【００２５】
この加工装置は、さらに、レーザ光源１を駆動するレーザ光源駆動手段６、ガルバノスキャンミラー４の反射角度を変化させるガルバノスキャンミラー駆動手段７と、ＸＹテーブル１１を所定の方向に移動させて、その上に支持されたセラミックグリーンシート１０を所定の方向に移動させるためのテーブル駆動手段（移動手段）１２とを備えている。
【００２６】
また、この加工装置においては、レーザ光源１として、パルス幅の短いＣＯ2レーザを放射するレーザ光源が用いられている。また、回折格子３、ガルバノスキャンミラー４、及び集光レンズ５には、ＣＯ2レーザの吸収が少ないＺｎＳｅが用いられている。
【００２７】
なお、この加工装置において、回折格子３は、レーザビーム２を、平面形状（照射面の形状）が略円形になるように、複数個に分光することができるように構成されている。
【００２８】
次に、上記のように構成されたセラミックグリーンシートの加工装置を用いて、キャリアフィルム２０により一面が支持されたセラミックグリーンシート１０に貫通孔を形成する方法について、図１及び図２(ａ)，(ｂ)を参照しつつ説明する。
【００２９】
(１)まず、ＮｉＣｕＺｎフェライトを主成分とするセラミックに酢酸ビニル系バインダを添加し、ボールミルで混合した後、ドクターブレード法により、図２(ａ)に示すように、ＰＥＴ製で厚さが５０μmのキャリアフィルム２０上に、厚さが２５μmのシート状に成形して、セラミックグリーンシート１０を形成し、このセラミックグリーンシート１０を、キャリアフィルム２０とともに支持手段（ＸＹテーブル）１１上に載置する。
(２)そして、定格出力３００Ｗの穴あけ用のＣＯ2レーザ発生装置（図１）のレーザ光源１から放射されたパルス状のレーザビーム２を、回折格子３を通過させて、セラミックグリーンシート１０の所定の位置を除去して貫通孔１５（図２(ｂ)）を形成することが可能で、かつ、キャリアフィルム２０の一部のみを除去してキャリアフィルム２０に有底穴２０ａを形成することができるような（すなわち、貫通孔が形成されないような）エネルギーを有する複数個のレーザビーム２ａに分光する。
(３)それから、分光されたパルス状のレーザビーム２ａを、ガルバノスキャンミラー４で反射させてセラミックグリーンシート１０のキャリアフィルム２０により支持されていない方の面（上面）に照射し、セラミックグリーンシート１０を貫通し、キャリアフィルム２０の途中にまで達する穴３０を形成する（すなわち、穴３０は、セラミックグリーンシート１０に形成された貫通孔１５と、キャリアフィルム２０に形成された有底穴２０ａから構成されている）。これにより、セラミックグリーンシート１０の所定の位置が除去され、図２(ｂ)に示すように、セラミックグリーンシート１０に貫通孔１５が形成されるとともに、キャリアフィルム２０には未貫通の有底穴２０ａが形成される。
(４)それからさらに、ガルバノスキャンミラー４の反射角度を変化させて、レーザビーム２のセラミックグリーンシート１０への照射を繰り返し、セラミックグリーンシート１０の異なる所定の位置に貫通孔１５を形成する。
(５)そして、(４)の、ガルバノスキャンミラー４の反射角度を変化させてレーザビーム２をセラミックグリーンシート１０に照射する工程を繰り返し、セラミックグリーンシート１０の所定の領域（ガルバノスキャンミラーの反射角度を変えることにより、異なる位置に貫通孔１５を形成することができる領域）のすべてに貫通孔１５を形成した後、ＸＹテーブル１１を所定量だけ移動させ、前記(２)〜(４)の工程を繰り返して、セラミックグリーンシート１０の全体の所定の位置に複数個の貫通孔１５を形成する。
【００３０】
この実施形態の加工方法によれば、回折格子３を通過させて分光した、セラミックグリーンシート１０の所定の位置を除去して貫通孔１５を形成することが可能で、かつ、キャリアフィルム２０の一部のみを除去してキャリアフィルム２０に有底穴２０ａを形成することができるようなエネルギーを有する複数個のレーザビーム２ａを、キャリアフィルム２０により一面が支持されたセラミックグリーンシート１０に照射するようにしているので、キャリアフィルム２０を貫通することなく、セラミックグリーンシート１０にのみ確実に貫通孔１５を効率よく形成することができる。
【００３１】
なお、従来のレーザ加工法では、レーザ発振器の出力を０．４ｍＪまで落として加工することが必要で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成することができる割合が、６８％であったのに対して、上記実施形態の方法によれば、レーザ発振器の出力を２．３ｍＪに維持して加工を行うことが可能であり、また、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成することができる割合は１００％であった。
【００３２】
次に、上述のように、セラミックグリーンシート１０にのみ貫通孔１５が形成され、キャリアフィルム２０には未貫通の有底穴２０ａが形成された状態のセラミックグリーンシート１０に導電ペーストを所定のパターンで配設した後、セラミックグリーンシート１０をキャリアフィルム２０から剥離する際の挙動について説明する。
【００３３】
まず、図３に示すように、下面側がキャリアフィルム２０により支持されて、ＸＹテーブル１１上に支持されたセラミックグリーンシート１０の、貫通孔１５を含む領域に、導電ペースト１４をスクリーン印刷法により印刷する。このとき、導電ペースト１４は、セラミックグリーンシート１０の貫通孔１５及びキャリアフィルム２０の有底穴２０ａに充填される。
【００３４】
そして、図４に示すように、キャリアフィルム２０とともにセラミックグリーンシート１０をＸＹテーブル１１上から持ち上げた状態でも、導電ペースト１４は、セラミックグリーンシート１０の貫通孔１５及びキャリアフィルム２０の有底穴２０ａに充填された状態で保持される。
【００３５】
その後、図５に示すように、セラミックグリーンシート１０をキャリアフィルム２０から剥離させる段階では、導電ペースト１４が、セラミックグリーンシート１０の貫通孔１５に充填された部分と、キャリアフィルム２０の有底穴２０ａに充填された部分の境界部で切断され、貫通孔１５内に導電ペースト１４が確実に充填された状態のセラミックグリーンシート１０が得られる。したがって、このセラミックグリーンシートを積層することにより、内部導体が確実に接続された信頼性の高い電子部品を得ることが可能になる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、平面形状が円形の貫通孔を形成する場合を例にとって説明したが、本願発明において、貫通孔の形状に特別の制約はなく、方形、方形以外の多角形、楕円形など、回折格子の設計パターンを変更することにより、種々の形状の貫通孔を形成することができる。
【００３７】
また、本願発明は、貫通孔を形成すべきセラミックグリーンシートの種類や用途に特別の制約はなく、例えば、積層型コイル部品や積層基板などに用いられるセラミックグリーンシートにビアホール用の貫通孔を形成する場合などに広く適用することが可能である。
【００３８】
また、上記実施形態では、ＣＯ2レーザを用いているが、本願発明においては、他種類のレーザを用いることも可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では、パルス状のレーザビームを用いているが、場合によっては、パルス状のレーザビーム以外のレーザビームを用いることも可能である。また、前記実施形態では、分光された後のレーザビームのエネルギーの大きさを、セラミックグリーンシートを貫通するとともに、キャリアフィルムにも未貫通の有底穴が形成されるような大きさとした場合について説明したが、場合によっては、分光された後のレーザビームのエネルギーの大きさを、セラミックグリーンシートには貫通孔が形成されるが、キャリアフィルムには、貫通孔はもちろん、有底穴も形成されないような大きさとして、セラミックグリーンシートにのみ貫通孔を形成するように構成することも可能である。
【００４０】
［実施形態２］
図６は、本願発明の他の実施形態にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【００４１】
この実施形態２の加工装置は、レーザビーム２が、先にガルバノスキャンミラー４で反射された後、回折格子３を通過して複数個のレーザビームに分光されるように構成されている。
【００４２】
この実施形態２の加工装置は、回折格子３をガルバノスキャンミラー４と集光レンズ５の間に配設した点を除いては、上記実施形態１で用いた加工装置と同様に構成されており、また、かかる加工装置を用いてセラミックグリーンシートを加工する場合の加工方法も同様であることから、上記実施形態１の相当部分の説明を援用して、ここではその説明を省略する。なお、図６において、図１と同一符号を付した部分は、同一又は相当部分を示している。
この図６の加工装置を用いてセラミックグリーンシートを加工した場合にも、上記実施形態１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、本願発明は、上記の実施形態１，２によって限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）のセラミックグリーンシートの加工方法は、レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射するようにしているので、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ確実に貫通孔を効率よく形成することが可能になる。すなわち、本願発明の方法によれば、レーザビームを回折格子により分光して、分光された個々のレーザビームのエネルギーレベルを上記のように所定のレベルまで低下させるようにしているので、レーザ発振器の出力を低下させることが不要になり、レーザ発振器を安定した出力で稼働させることが可能になる。したがって、安定した加工を行い、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ確実に貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
また、ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、レーザビームのセラミックグリーンシートへの照射を繰り返すようにしているので、セラミックグリーンシートの所定の領域では、セラミックグリーンシートを移動させることなく、複数の位置で、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートにのみ効率よく複数個の貫通孔を形成することが可能になる。
【００４５】
また、請求項２のセラミックグリーンシートの加工方法のように、ガルバノスキャンミラーで反射されたレーザビームを、回折格子を通過させて、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、この分光され、エネルギーが調整された複数個のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射するようにした場合にも、上記請求項１の構成の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、請求項３のセラミックグリーンシートの加工方法のように、セラミックグリーンシートを移動可能とすることにより、位置的な制約なしに広い領域で、セラミックグリーンシートの任意の位置に、キャリアフィルムを貫通することなく、複数個の貫通孔を確実に形成することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。
【００４７】
また、請求項４のセラミックグリーンシートの加工方法のように、光学系、特に、回折格子に、レーザビームの透過率の高い材料を用いた場合、エネルギー効率を向上させることが可能になり、キャリアフィルムを貫通することなく、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を効率よく形成することが可能になる。
【００４８】
また、請求項５のセラミックグリーンシートの加工方法のように、レーザとして、ＣＯ2レーザを用いた場合、セラミックグリーンシートを構成するセラミック自体による吸収が少ないため、セラミック自体の変質などによる特性のばらつきを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【図２】 本願発明の一実施形態（実施形態１）において、図１の加工装置を用いてセラミックグリーンシートを加工する方法を説明するための図であり、(ａ)は加工前の状態を示す断面図、(ｂ)は加工後の、セラミックグリーンシートに貫通孔が形成され、キャリアフィルムに有底穴が形成された状態を示す断面図である。
【図３】 貫通孔に導電ペーストが充填された状態のキャリアフィルム付きのセラミックグリーンシートを示す断面図である。
【図４】 図３のキャリアフィルム付きのセラミックグリーンシートをＸＹテーブルから持ち上げた状態を示す断面図である。
【図５】 図３のセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離した状態を示す断面図である。
【図６】 本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかかるセラミックグリーンシートの加工方法に用いた加工装置の概略構成を示す図である。
【図７】 従来の方法でセラミックグリーンシートに貫通孔を形成した状態を示す断面図である。
【図８】 従来の方法で貫通孔を形成したセラミックグリーンシートに導電ペーストを印刷した状態を示す断面図である。
【図９】 従来の方法で貫通孔を形成したセラミックグリーンシートに導電ペーストを印刷した後、キャリアフィルムとともにセラミックグリーンシートをテーブルから持ち上げた状態を示す断面図である。
【図１０】 導電ペーストを印刷したセラミックグリーンシートをキャリアフィルムから剥離した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ レーザ光源
２ レーザビーム
２ａ 分光されたレーザビーム
３ 回折格子
４ ガルバノスキャンミラー
５ 集光レンズ
６ レーザ光源駆動手段
７ ガルバノスキャンミラー駆動手段
１０ セラミックグリーンシート
１１ 支持手段（ＸＹテーブル）
１２ テーブル駆動手段
１４ 導電ペースト
１５ 貫通孔
２０ キャリアフィルム
２０ａ 有底穴
３０ 穴
Claims (5)
- キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法であって、
パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビームを複数個のレーザビームに分光する回折格子と、レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、ガルバノスキャンミラーにより反射されたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配設し、
レーザ光源から放射されたパルス状のレーザビームを、回折格子を通過させることにより、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、
分光され、エネルギーが調整された複数個のパルス状のレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させ、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射して、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成した後、
ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面へのレーザビームの照射を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に複数個の貫通孔を形成すること
を特徴とするセラミックグリーンシートの加工方法。 - キャリアフィルムにより一面が支持されたセラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成するためのセラミックグリーンシートの加工方法であって、
パルス状のレーザビームを放射するレーザ光源と、レーザビームを所定の反射角度で反射させるガルバノスキャンミラーと、レーザビームを複数個のレーザビームに分光する回折格子と、複数個に分光されたレーザビームを個々に集光する集光レンズと、セラミックグリーンシートを所定の位置関係となるように配設し、
レーザ光源から放射されるパルス状のレーザビームを、ガルバノスキャンミラーで反射させた後、
ガルバノスキャンミラーで反射されたレーザビームを、回折格子を通過させることにより、複数個のレーザビームに分光するとともに、セラミックグリーンシートは貫通するが、キャリアフィルムは貫通しないようなエネルギーに調整し、
分光され、エネルギーが調整された複数個のパルス状のレーザビームを、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面に照射して、セラミックグリーンシートに複数個の貫通孔を形成した後、
ガルバノスキャンミラーの反射角度を変化させて、セラミックグリーンシートのキャリアフィルムにより支持されていない方の面へのレーザビームの照射を繰り返し、セラミックグリーンシートの異なる所定の位置に複数個の貫通孔を形成すること
を特徴とするセラミックグリーンシートの加工方法。 - 前記セラミックグリーンシートを移動させながら、パルス状のレーザビームの照射を繰り返すことを特徴とする請求項１又は２記載のセラミックグリーンシートの加工方法。
- 前記回折格子が、レーザビームの透過率の高い材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセラミックグリーンシートの加工方法。
- 前記レーザ光源から放射されるレーザが、ＣＯ2レーザであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセラミックグリーンシートの加工方法。
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