JP4163319B2 - Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus - Google Patents
Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4163319B2 JP4163319B2 JP07801199A JP7801199A JP4163319B2 JP 4163319 B2 JP4163319 B2 JP 4163319B2 JP 07801199 A JP07801199 A JP 07801199A JP 7801199 A JP7801199 A JP 7801199A JP 4163319 B2 JP4163319 B2 JP 4163319B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- component
- harmonic
- laser light
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を用いてプリント配線基板、特に多層プリント配線基板にバイアホールを形成するレーザ穴あけ加工装置に内蔵あるいは組み合わされて、バイアホールに残留する残渣成分を除去するためのデスミア方法及びデスミア装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子機器の小型化、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登場してきた。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(銅基板)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樹脂層(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、その穴の内部にメッキを施すことによって実現される。
【0003】
バイアホールを形成する方法として、以前は、機械的な微細ドリルが用いられていた。しかし、プリント配線基板の高密度化に伴うバイアホールの径の縮小に伴い、最近では微細ドリルに代えてレーザ光を利用したレーザ穴あけ加工装置が採用されるようになってきた。
【0004】
例えば、炭酸ガスレーザやYAGレーザを用いてバイアホールを形成するレーザ穴あけ加工装置は良く知られており、安価で高速加工が可能であるという利点がある。しかしながら、このようなレーザ穴あけ加工装置で形成されたバイアホールは、樹脂層に形成した穴の底面、すなわち露出させようとする導電層の表面の一部または全面に薄い(ポリイミド、エポキシ系樹脂では厚さ1μm以下)残渣成分(スミアと呼ばれる)が残ってしまうという問題点がある。
【0005】
この残渣成分は、この後さらに同じレーザ光を照射しても完全に除去することはできない。これは、レーザ光をさらに照射して残渣成分を蒸発させようとしても、このとき周囲の樹脂が溶出して(導電層は銅であることが多く、熱の拡散が速いため)新たな残渣成分を形成してしまうためと思われる。
【0006】
これに対し、最近、穴あけ加工用のレーザ発振器とは別に、残査成分除去(以下、デスミアと呼ぶ)用のレーザ発振器を用意し、穴あけ加工後のバイアホールにデスミア用のレーザ光を照射してデスミアを行うデスミア装置が本発明者らにより提案されている。これを図5を参照して説明する。
【0007】
図5において、デスミア装置は、あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器51と、レーザ発振器51で発生されたレーザ光から波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射するSHG(Second Harmonic Generator)素子52と、SHG素子52から出射されたレーザ光を波長ωのレーザ光と第2高調波2ωのレーザ光とに分離する波長分離器53とを備えている。本装置では、第2高調波2ωのレーザ光のみがデスミアに使用される。このため、波長分離器53からの第2高調波2ωのレーザ光は反射ミラー54を経由して出射光学系(図示省略)に導かれる。
【0008】
なお、レーザ発振器51としては、例えばYAGあるいはYLFパルスレーザ発振器が用いられる。また、波長分離器53は、例えば波長ωのレーザ光を透過し、第2高調波2ωのレーザ光を反射するミラーが使用される。更に、出射光学系には通常、レーザ光を所望の位置に振らせるためのスキャン手段、例えばガルバノスキャナが含まれる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
いずれにしても、上記の提案によるデスミア装置では、第2高調波2ωのレーザ光のみを使用しているので、エネルギーロスが大きいという問題がある。すなわち、レーザ発振器51から出射されるレーザ光の持つエネルギーを100とすると、SHG素子52でのエネルギーロスを考慮して、波長分離器53を出た波長ωのレーザ光の持つエネルギーは約50、第2高調波2ωのレーザ光の持つエネルギーは約30である。これは、レーザ発振器51におけるレーザ出力の約30(%)しかデスミアに利用できないことを意味する。
【0010】
そこで、本発明の課題は、レーザ発振器のレーザ出力を有効に利用できるエネルギー効率の高いデスミア方法を提供することにある。
【0011】
本発明の他の課題は、上記のデスミア方法に適したデスミア装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、穴あけ加工用のレーザ光を、ワークにおける金属膜上に形成された樹脂層に照射することにより形成されたバイアホールに残留する残査成分を除去するためのデスミア方法において、あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器からのレーザ光から、前記波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、生成された前記波長ωの成分と前記第2高調波2ωの成分とを含むレーザ光を前記バイアホールに照射することによりデスミアを行うことを特徴とする。
【0013】
なお、上記のデスミア方法において、前記生成された波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを光学経路において分離し、分離された前記第2高調波2ωの成分から該第2高調波2ωの成分と第3高調波3ωの成分とを生成し、前記分離された波長ωの成分と前記生成された前記第2高調波2ωの成分及び前記第3高調波3ωの成分とを光学経路において合成して前記バイアホールに照射することによりデスミアを行うようにしても良い。
【0014】
本発明によれば、穴あけ加工用のレーザ光を、ワークにおける金属膜上に形成された樹脂層に照射することにより形成されたバイアホールに残留する残査成分を除去するためのデスミア装置において、あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器と、該レーザ発振器で発生されたレーザ光から前記波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射する光学系と、該光学系から出射されたレーザ光を前記バイアホールに照射する照射系とを備えたことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置用のデスミア装置が提供される。
【0015】
本発明によればまた、穴あけ加工用のレーザ光を、ワークにおける金属膜上に形成された樹脂層に照射することにより形成されたバイアホールに残留する残査成分を除去するためのデスミア装置において、あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器と、該レーザ発振器で発生されたレーザ光から前記波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射する第1の光学系と、該第1の光学系から出射されたレーザ光を前記波長ωのレーザ光と前記第2高調波2ωのレーザ光とに分離する第2の光学系と、分離された前記第2高調波2ωのレーザ光から該第2高調波2ωの成分と第3高調波3ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射する第3の光学系と、前記第2の光学系で分離された前記波長ωのレーザ光と前記第3の光学系からのレーザ光とを合成する第4の光学系と、該第4の光学系から出射された合成レーザ光を前記バイアホールに照射する照射系とを備えたことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置用のデスミア装置が提供される。
【0016】
なお、上記のいずれのデスミア装置においても、前記レーザ発振器としては、例えばNd:YAGまたはNd:YLFあるいはNd:YAPもしくはNd:YVO4 パルスレーザ発振器を用いることができる。
【0017】
また、上記の方法及び装置のいずれにおいても、前記レーザ発振器からのレーザ光は、1〜50(nsec)のパルス幅を持つことが好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態の説明に入る前に、本発明によるデスミア装置が内蔵あるいは組み合わされるレーザ穴あけ加工装置について図4を参照して説明する。図4において、CO2 (炭酸ガス)レーザによるレーザ発振器40で発生されたパルス状のレーザ光は、反射ミラー41により90°角度を変えてマスク43に導かれる。マスク43では、ビアホール径を規定する穴を通過することによって、レーザ光のビーム径が絞り込まれてX−Yスキャナ(ガルバノスキャナとも呼ばれる)44に導かれる。X−Yスキャナ44はレーザ光を振らせるためのものであり、振られたレーザ光は焦点合わせ用レンズとして作用しfθレンズとも呼ばれる加工レンズ45を通してX−Yステージ46上におかれたワーク(プリント配線基板)47に照射される。X−Yステージ46はX軸方向の駆動機構とY軸方向の駆動機構とを有して、ワーク47をX−Y平面上で移動させて位置調整することができる。
【0019】
なお、CO2 レーザによるレーザ光の場合、1つのバイアホール当たりパルス状のレーザ光を数回(通常2〜3回)照射することで直径約100(μm)前後の穴あけが行われる。また、通常、X−Yスキャナ44による走査範囲は数cm四方の領域であるが、ワーク47の大きさは、通常、50(cm)×60(cm)程度の大きさを持つ。このため、ワーク47にはX−Yスキャナ44の走査範囲により決まる領域が加工領域としてマトリクス状に設定される。そして、レーザ穴あけ加工装置は、加工領域に複数の穴あけ加工を行い、ある加工領域の穴あけ加工が終了したら、次の加工領域に移動して同じパターンの穴あけ加工を行う。次の加工領域への移動は、通常、X−Yステージ46により行われる。
【0020】
本発明によるデスミア装置は、上記のようなレーザ穴あけ加工装置に内蔵あるいは組み合わされるが、特にレーザ発振器のタイプによる制約を受けることは無い。
【0021】
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態について説明する。このデスミア装置は、図4で説明したレーザ穴あけ加工装置により形成されたワーク47のバイアホールに残留する残渣成分を除去するためのものであり、あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するためのレーザ発振器10と、レーザ発振器10で発生されたレーザ光から波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射するSHG素子11と、SHG素子11から出射されたレーザ光を均一なエネルギー密度分布を持つビームに変換する均一光学系12と、均一光学系12からのビームを前記のワークにおけるバイアホールに照射する照射系(図示せず)とを備えている。
【0022】
SHG素子11は、図5におけるものと同じで周知である。一方、均一光学系12も周知であるが、図2(a)を参照して、ここではビームエキスパンダとして作用する凹レンズ12−1及び凸レンズ12−2と、レーザビームのエネルギー密度分布を照射面全域にわたって均一にするレンズ12−3とを含んでいる。レンズ12−3は、断面円形の上下方向の部分をカットするためのレンズ12−3aと左右方向の部分をカットするためのレンズ12−3bとから成る。図2(b)は、図2(a)のレンズ12−3を上方向から見た図である。このような均一光学系12によれば、出射されたレーザビームの断面形状が正方形に拡大され、しかもその断面におけるビームプロファイルは、図2(c)に示されるように、ほぼ全域にピーク値を持つエネルギー密度分布となる。このようなレーザビームを使用してワークに対して全面スキャニングあるいは部分スキャニングを行うことにより、前述した約100(μm)前後の径の穴が多数隣接して形成されている場合には、複数個の穴を一括してデスミア処理することができる。なお、均一光学系12からのレーザ光は、X−Yスキャナを含む照射系に導かれる。
【0023】
特に、本形態においては、第2高調波2ω成分のみならず、基本波長ω成分をも含むレーザ光でデスミアを行うことにより、レーザ発振器10のレーザ出力の約80(%)を利用することができる。その結果、図5で説明したような第2高調波2ω成分のみでデスミアを行う場合に比べて、エネルギー効率は約(8/3)倍となり、大面積の照射も可能となるので、タクトタイムも約(8/3)倍に向上する。
【0024】
図3を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図1と同じ部分については同一番号を付している。図3において、このデスミア装置は、あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器10と、レーザ発振器10で発生されたレーザ光から波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射するSHG素子(第1の光学系)11と、SHG素子11から出射されたレーザ光を波長ωのレーザ光と第2高調波2ωのレーザ光とに分離する波長分離器(第2の光学系)22と、分離された第2高調波2ωのレーザ光から該第2高調波2ωの成分と第3高調波3ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射するTHG(Third Harmonic Generator)素子(第3の光学系)23と、波長分離器22で分離された波長ωのレーザ光とTHG素子23からのレーザ光とを合成する合成光学系(第4の光学系)24と、合成光学系24から出射された合成レーザ光を均一なエネルギー密度分布を持つビームに変換する均一光学系12と、均一光学系12からのビームをワークのバイアホールに照射する照射系(図示省略)とを含んでいる。
【0025】
波長分離器22とTHG素子23との間には反射ミラー25が、波長分離器22と合成光学系24との間には反射ミラー26がそれぞれ配置されている。
【0026】
SHG素子11とTHG素子23は、生成する波長が異なるのみで機能的には同じである。また、波長分離器22も、図5において説明したような波長分離器53と同様である。更に、合成光学系24は、例えばダイクロイックミラーのように、多層膜を利用して波長ωのレーザ光は透過し、波長2ω、3ωのレーザ光は反射する光学素子を利用することができる。これとは別に、特願平10−317848号にて提案されているような光合成方法を利用しても良い。
【0027】
このようなデスミア装置においては、レーザ発振器10のレーザ出力を100とすると、波長分離器22から出射される波長ωのレーザ光の持つエネルギーは約50、波長2ωのレーザ光の持つエネルギーは約30である。更に、THG素子23から出射されるレーザ光のうち、波長2ωの成分の持つエネルギーは約15(30×0.5)、波長3ωの成分の持つエネルギーは約9(30×0.3)である。その結果、本形態においては、基本波長ω成分及び第2高調波2ω成分のみならず、第3高調波3ω成分をも含むレーザ光でデスミアを行うことにより、レーザ発振器10のレーザ出力の約74(%)を利用することができる。その結果、図5で説明したような第2高調波2ω成分のみでデスミアを行う場合に比べて、エネルギー効率は約(7.4/3)倍となり、大面積の照射も可能となるので、タクトタイムも約(7.4/3)倍に向上する。特に、第3高調波3ω成分をも含むレーザ光でデスミアを行うことにより、第2高調波2ω成分のみでデスミアを行う場合に比べて、デスミアの効果も向上することが確認されている。
【0028】
なお、レーザ発振器10としては、Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YAP、Nd:YVO4 の固体パルスレーザ発振器のいずれを使用しても良い。また、これらのレーザ発振器からのパルス状のレーザ光から波長532(nm)の第2高調波、波長266(nm)の第3高調波を得ることができる。更に言えば、レーザ発振器についてはQスイッチ付き固体レーザがあげられる。また、照射面でのエネルギー密度は、0.05〜2(J/cm2 )程度で良い。更に、今回のデスミア装置では、レーザ光として30(nsec)のパルス幅のものを用いた結果、200(nsec)幅のレーザ光の場合よりもデスミア効果が優れていることが確認されている。パルス幅の好ましい範囲は、約50〜1(nsec)である。
【0029】
参考のために、CO2 レーザで加工されたバイアホールに、本発明を適用した場合の処理結果と従来方法による処理結果とを図6〜図7に示す。
【0030】
図6(a)は、CO2 レーザで加工されたバイアホールを拡大して示し、図6(b)は、図6(a)のバイアホールの上縁部を更に拡大して示し、図6(c)は、図6(a)のバイアホールの底部を更に拡大して示す。
【0031】
図7(a)は、図6に示されたCO2 レーザで加工されたバイアホールを第2高調波2ωのレーザ光のみでデスミ処理を行った場合のバイアホールを拡大して示し、図7(b)は、図7(a)のバイアホールの上縁部を更に拡大して示し、図7(c)は、図7(a)のバイアホールの底部を更に拡大して示す。
【0032】
図8(a)は、図6に示されたCO2 レーザで加工されたバイアホールを基本波長ωと第2高調波2ωのレーザ光でデスミ処理を行った場合のバイアホールを拡大して示し、図8(b)は、図8(a)のバイアホールの上縁部を更に拡大して示し、図8(c)は、図8(a)のバイアホールの底部を更に拡大して示している。なお、図6のバイアホールは6.7(J/cm2 )のエネルギー密度を持つCO2 レーザを3ショット照射して形成されたものであり、図8は、このバイアホールに対して2(mJ)相当のレーザ光を1ショット照射してデスミアを行ったものである。
【0033】
以上説明したデスミア装置は、残渣成分の除去を必要とするすべてのレーザ穴あけ加工装置に適用可能であり、更には本発明者により提案されている特願平9−125422号に示されているような複数軸ガルバノスキャナを用いたレーザ加工装置にも適用され得る。
【0034】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、エネルギー効率が高く、タクトタイムも大幅に向上したデスミア装置を提供することが可能となり、デスミア処理をも含めた穴あけ加工に要する時間を大幅に短縮することができる。また、本発明によるデスミア装置は、既設のレーザ穴あけ加工装置にも容易に組み付けることができ、この場合には省スペース化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデスミア装置の第1の実施の形態の構成を示した図である。
【図2】図1における均一光学系の構成(図(a)、図(b))及びこれにより得られるレーザビームの断面におけるエネルギー密度分布(図(c))を示した図である。
【図3】本発明によるデスミア装置の第2の実施の形態の構成を示した図である。
【図4】本発明が組合わされるレーザ穴あけ加工装置の一例の構成を示す図である。
【図5】本発明者らにより提案されているデスミア装置の構成を示した図である。
【図6】図(a)はCO2 レーザで加工されたバイアホールを拡大して示し、図(b)は、図(a)のバイアホールの上縁部を更に拡大して示し、図(c)は、図(a)のバイアホールの底部を更に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図7】図(a)は図6に示されたバイアホールを第2高調波2ωのレーザ光のみでデスミ処理を行った場合のバイアホールを拡大して示し、図(b)は、図(a)のバイアホールの上縁部を更に拡大して示し、図(c)は、図(a)のバイアホールの底部を更に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図8】図(a)は図6に示されたバイアホールを本発明により基本波長ωと第2高調波2ωのレーザ光でデスミ処理を行った場合のバイアホールを拡大して示し、図(b)は、図(a)のバイアホールの上縁部を更に拡大して示し、図(c)は、図(a)のバイアホールの底部を更に拡大して示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
10、40、51 レーザ発振器
11 SHG素子
23 THG素子
12 均一光学系
22、53 波長分離器
24 合成光学系
25、26 反射ミラー
44 X−Yスキャナ
45 加工レンズ
46 X−Yステージ
47 ワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a desmear method for removing a residual component remaining in a via hole by being incorporated in or combined with a laser drilling apparatus for forming a via hole in a printed wiring board, particularly a multilayer printed wiring board using a laser beam, and It relates to a desmear device.
[0002]
[Prior art]
In response to the demand for higher density of printed wiring boards accompanying downsizing of electronic equipment and higher density mounting, multilayer printed wiring boards in which a plurality of printed wiring boards are laminated have recently appeared. In such a multilayer printed wiring board, it is necessary to electrically connect conductive layers (copper substrates) between printed wiring boards stacked one above the other. Such a connection is realized by forming a hole called a via hole reaching the lower conductive layer in the resin layer (polyimide, epoxy resin, etc.) of the printed wiring board and plating the inside of the hole. Is done.
[0003]
In the past, mechanical micro drills have been used as a method for forming via holes. However, along with the reduction of the diameter of the via hole accompanying the increase in the density of the printed wiring board, a laser drilling apparatus using a laser beam instead of a fine drill has recently been adopted.
[0004]
For example, a laser drilling apparatus that forms a via hole using a carbon dioxide gas laser or a YAG laser is well known, and has an advantage of being inexpensive and capable of high-speed processing. However, the via hole formed by such a laser drilling apparatus is thin on the bottom surface of the hole formed in the resin layer, that is, on a part or the entire surface of the conductive layer to be exposed (in the case of polyimide or epoxy resin). (Thickness of 1 μm or less) There is a problem that a residual component (called smear) remains.
[0005]
This residual component cannot be completely removed even if the same laser light is irradiated thereafter. This is because even if laser light is further irradiated to evaporate the residue component, the surrounding resin is eluted at this time (since the conductive layer is often copper and heat diffusion is fast), a new residue component It seems that it will form.
[0006]
In contrast, recently, a laser oscillator for removing residual components (hereinafter referred to as desmear) has been prepared separately from the laser oscillator for drilling, and the via hole after drilling is irradiated with laser light for desmear. The present inventors have proposed a desmear apparatus that performs desmearing. This will be described with reference to FIG.
[0007]
In FIG. 5, the desmear apparatus includes a
[0008]
As the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In any case, since the desmear apparatus proposed above uses only the laser beam of the second harmonic 2ω, there is a problem that the energy loss is large. That is, assuming that the energy of the laser light emitted from the
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide an energy efficient desmear method that can effectively use the laser output of a laser oscillator.
[0011]
The other subject of this invention is providing the desmear apparatus suitable for said desmear method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a desmear method for removing residual components remaining in a via hole formed by irradiating a resin layer formed on a metal film in a workpiece with a laser beam for drilling. The component of the wavelength ω and the component of the second harmonic 2ω are generated from the laser beam from the laser oscillator that generates the laser beam having the generated wavelength ω, and the generated component of the wavelength ω and the second harmonic are generated. The desmear is performed by irradiating the via hole with a laser beam including a component of the wave 2ω.
[0013]
In the above desmear method, the generated component of the wavelength ω and the component of the second harmonic 2ω are separated in the optical path, and the second harmonic 2ω is separated from the separated component of the second harmonic 2ω. And the third harmonic 3ω component, and the separated wavelength ω component, the generated second harmonic component 2ω component, and the third harmonic component 3ω component in the optical path. Desmearing may be performed by combining and irradiating the via hole.
[0014]
According to the present invention, in a desmear apparatus for removing residual components remaining in a via hole formed by irradiating a laser beam for drilling to a resin layer formed on a metal film in a workpiece, A laser oscillator that generates laser light having a predetermined wavelength ω, and a component of the wavelength ω and a component of the second harmonic 2ω are generated from the laser light generated by the laser oscillator, and the same laser light is generated. There is provided a desmearing device for a laser drilling apparatus, comprising: an optical system that emits light; and an irradiation system that irradiates the via hole with laser light emitted from the optical system.
[0015]
According to the present invention, in the desmear apparatus for removing residual components remaining in the via hole formed by irradiating the laser beam for drilling processing to the resin layer formed on the metal film in the workpiece. A laser oscillator that generates a laser beam having a predetermined wavelength ω, a component of the wavelength ω and a component of the second harmonic 2ω are generated from the laser beam generated by the laser oscillator, and the same laser beam A second optical system that separates the laser light emitted from the first optical system into the laser light having the wavelength ω and the laser light having the second harmonic 2ω; A third optical system that generates a component of the second harmonic 2ω and a component of the third harmonic 3ω from the separated laser light of the second harmonic 2ω, and emits the same as the laser light; 2 separated by the optical system A fourth optical system that synthesizes laser light of wavelength ω and laser light from the third optical system, and an irradiation system that irradiates the via hole with synthetic laser light emitted from the fourth optical system; A desmear apparatus for a laser drilling apparatus is provided.
[0016]
In any of the above desmear apparatuses, for example, an Nd: YAG or Nd: YLF or Nd: YAP or Nd: YVO 4 pulse laser oscillator can be used as the laser oscillator.
[0017]
In any of the above methods and apparatuses, the laser beam from the laser oscillator preferably has a pulse width of 1 to 50 (nsec ) .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Prior to the description of the preferred embodiment of the present invention, a laser drilling apparatus in which a desmear apparatus according to the present invention is incorporated or combined will be described with reference to FIG. In FIG. 4, pulsed laser light generated by a laser oscillator 40 using a CO 2 (carbon dioxide) laser is guided to a
[0019]
In the case of a laser beam by a CO 2 laser, a hole with a diameter of about 100 (μm) is formed by irradiating a pulsed laser beam several times (usually 2-3 times) per via hole. Usually, the scanning range by the
[0020]
The desmear apparatus according to the present invention is incorporated in or combined with the laser drilling apparatus as described above, but is not particularly restricted by the type of the laser oscillator.
[0021]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This desmear apparatus is for removing residual component remaining in the via hole of the
[0022]
The
[0023]
In particular, in the present embodiment, about 80% (%) of the laser output of the
[0024]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in FIG. In FIG. 3, the desmear apparatus includes a
[0025]
A
[0026]
The
[0027]
In such a desmear apparatus, assuming that the laser output of the
[0028]
As the
[0029]
For reference, FIGS. 6 to 7 show a processing result when the present invention is applied to a via hole processed by a CO 2 laser and a processing result by a conventional method.
[0030]
6A is an enlarged view of a via hole processed with a CO 2 laser, and FIG. 6B is an enlarged view of the upper edge of the via hole in FIG. 6A. FIG. 6C shows the bottom of the via hole in FIG.
[0031]
FIG. 7A shows an enlarged view of the via hole when the desumi process is performed only with the laser beam of the second harmonic 2ω, the via hole processed with the CO 2 laser shown in FIG. FIG. 7B is an enlarged view of the upper edge of the via hole in FIG. 7A, and FIG. 7C is an enlarged view of the bottom of the via hole in FIG.
[0032]
FIG. 8A shows an enlarged view of the via hole when the desmear processing is performed on the via hole processed by the CO 2 laser shown in FIG. 6 with the laser light having the fundamental wavelength ω and the second harmonic 2ω. 8 (b) shows the upper edge of the via hole in FIG. 8 (a) further enlarged, and FIG. 8 (c) shows the bottom of the via hole in FIG. 8 (a) further enlarged. ing. The via hole in FIG. 6 is formed by irradiating three shots of a CO 2 laser having an energy density of 6.7 (J / cm 2 ). FIG. mJ) Desmear is performed by irradiating one shot of a corresponding laser beam.
[0033]
The desmear apparatus described above can be applied to all laser drilling apparatuses that require removal of residual components, and further, as shown in Japanese Patent Application No. 9-125422 proposed by the present inventor. The present invention can also be applied to a laser processing apparatus using a multi-axis galvano scanner.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a desmear apparatus with high energy efficiency and greatly improved tact time, and the time required for drilling processing including desmear processing is greatly reduced. can do. Further, the desmear apparatus according to the present invention can be easily assembled to an existing laser drilling apparatus, and in this case, space saving is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a desmear apparatus according to the present invention.
2 is a diagram showing a configuration (FIGS. (A) and (b)) of the uniform optical system in FIG. 1 and an energy density distribution (FIG. (C)) in a cross section of a laser beam obtained thereby.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of a desmear apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example of a laser drilling apparatus combined with the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a desmear apparatus proposed by the present inventors.
6A is an enlarged view of a via hole processed with a CO 2 laser, and FIG. 6B is an enlarged view of the upper edge of the via hole in FIG. c) is a photomicrograph showing the bottom of the via hole in FIG.
7A is an enlarged view of a via hole when the via hole shown in FIG. 6 is desmeared with only the laser beam of the second harmonic 2ω, and FIG. The upper edge part of the via hole of (a) is further enlarged and shown, and FIG. (C) is a photomicrograph showing the enlarged bottom part of the via hole of FIG.
FIG. 8A is an enlarged view of the via hole shown in FIG. 6 when the desmear process is performed with the laser light having the fundamental wavelength ω and the second harmonic 2ω according to the present invention. (B) is an enlarged view of the upper edge of the via hole in FIG. (A), and FIG. (C) is a photomicrograph showing the enlarged bottom of the via hole in FIG. (A).
[Explanation of symbols]
10, 40, 51
Claims (7)
あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器からのレーザ光から、前記波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、
生成された前記波長ωの成分と前記第2高調波2ωの成分とを含むレーザ光を前記バイアホールに照射することによりデスミアを行うことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置用のデスミア方法。In a desmear method for removing residual components remaining in via holes formed by irradiating a resin layer formed on a metal film in a workpiece with laser light for drilling,
Generating a component of the wavelength ω and a component of the second harmonic 2ω from a laser beam from a laser oscillator that generates a laser beam having a predetermined wavelength ω;
A desmearing method for a laser drilling apparatus, wherein desmearing is performed by irradiating the via hole with a laser beam including the generated component of the wavelength ω and the component of the second harmonic 2ω.
分離された前記第2高調波2ωの成分から該第2高調波2ωの成分と第3高調波3ωの成分とを生成し、
前記分離された波長ωの成分と前記生成された前記第2高調波2ωの成分及び前記第3高調波3ωの成分とを光学経路において合成して前記バイアホールに照射することによりデスミアを行うことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置用のデスミア方法。2. The desmear method according to claim 1, wherein the generated component of the wavelength ω and the component of the second harmonic 2ω are separated in an optical path,
A component of the second harmonic 2ω and a component of the third harmonic 3ω are generated from the separated components of the second harmonic 2ω,
Desmearing is performed by combining the separated wavelength ω component, the generated second harmonic 2ω component, and the third harmonic 3ω component in an optical path and irradiating the via hole. A desmear method for a laser drilling apparatus characterized by the above.
あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器と、
該レーザ発振器で発生されたレーザ光から前記波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射する光学系と、
該光学系から出射されたレーザ光を前記バイアホールに照射する照射系とを備えたことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置用のデスミア装置。In a desmear apparatus for removing residual components remaining in a via hole formed by irradiating a resin layer formed on a metal film in a workpiece with a laser beam for drilling,
A laser oscillator that generates laser light having a predetermined wavelength ω;
An optical system that generates the component of the wavelength ω and the component of the second harmonic 2ω from the laser beam generated by the laser oscillator and emits the same as the laser beam;
A desmearing device for a laser drilling apparatus, comprising: an irradiation system for irradiating the via hole with laser light emitted from the optical system.
あらかじめ定められた波長ωを持つレーザ光を発生するレーザ発振器と、
該レーザ発振器で発生されたレーザ光から前記波長ωの成分と第2高調波2ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射する第1の光学系と、
該第1の光学系から出射されたレーザ光を前記波長ωのレーザ光と前記第2高調波2ωのレーザ光とに分離する第2の光学系と、
分離された前記第2高調波2ωのレーザ光から該第2高調波2ωの成分と第3高調波3ωの成分とを生成し、同一のレーザ光として出射する第3の光学系と、
前記第2の光学系で分離された前記波長ωのレーザ光と前記第3の光学系からのレーザ光とを合成する第4の光学系と、
該第4の光学系から出射された合成レーザ光を前記バイアホールに照射する照射系とを備えたことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置用のデスミア装置。In a desmear apparatus for removing residual components remaining in a via hole formed by irradiating a resin layer formed on a metal film in a workpiece with a laser beam for drilling,
A laser oscillator that generates laser light having a predetermined wavelength ω;
A first optical system that generates the component of the wavelength ω and the component of the second harmonic 2ω from the laser light generated by the laser oscillator and emits the same as the laser light;
A second optical system for separating laser light emitted from the first optical system into laser light having the wavelength ω and laser light having the second harmonic 2ω;
A third optical system that generates a component of the second harmonic 2ω and a component of the third harmonic 3ω from the separated laser light of the second harmonic 2ω, and emits the same as the laser light;
A fourth optical system for synthesizing the laser light of the wavelength ω separated by the second optical system and the laser light from the third optical system;
A desmearing device for a laser drilling device, comprising: an irradiation system for irradiating the via hole with a synthetic laser beam emitted from the fourth optical system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07801199A JP4163319B2 (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07801199A JP4163319B2 (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000271777A JP2000271777A (en) | 2000-10-03 |
JP4163319B2 true JP4163319B2 (en) | 2008-10-08 |
Family
ID=13649860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07801199A Expired - Fee Related JP4163319B2 (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4163319B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3720034B2 (en) * | 2003-05-26 | 2005-11-24 | 住友重機械工業株式会社 | Drilling method |
JP4589760B2 (en) * | 2005-03-08 | 2010-12-01 | 住友重機械工業株式会社 | Laser processing method |
US8290239B2 (en) | 2005-10-21 | 2012-10-16 | Orbotech Ltd. | Automatic repair of electric circuits |
JP2006205261A (en) * | 2006-04-14 | 2006-08-10 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Drilling device of printed circuit board |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP07801199A patent/JP4163319B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000271777A (en) | 2000-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3348283B2 (en) | Laser processing apparatus, laser processing mask, and method of manufacturing the same | |
JP2007508946A (en) | Laser processing of locally heated target materials | |
JP2001347388A (en) | Laser beam machining device and method of machining | |
US20040112881A1 (en) | Circle laser trepanning | |
US7170912B2 (en) | Laser drilling system and method for flexible printed circuit board | |
JPH11342485A (en) | Laser processing machine, and method for forming processing hole for through hole and blind via hole | |
JP3138954B2 (en) | Via hole formation method | |
JP3413481B2 (en) | Laser drilling method and processing apparatus | |
JP4163319B2 (en) | Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus | |
JP4589760B2 (en) | Laser processing method | |
JPH11277272A (en) | Laser beam drill and laser beam drilling method | |
JP4163320B2 (en) | Desmear method and desmear apparatus for laser drilling apparatus | |
JP2003260579A (en) | Method and device for laser beam machining | |
KR100504234B1 (en) | Laser drilling method | |
JP3485868B2 (en) | Drilling method using ultraviolet laser | |
JP3338927B2 (en) | Desmear apparatus and desmear method for laser drilling machine | |
EP1385666A1 (en) | Circle laser trepanning | |
JP2000202664A (en) | Lasder drilling method | |
JP2003290959A (en) | Laser beam machining method | |
JP3343812B2 (en) | Via hole forming method and laser processing apparatus | |
JP2002217550A (en) | Laser processing method, laser processing device and manufacturing method of multilayer printed circuit board | |
CN100490607C (en) | Laser punching system and method for flexible printed circuit board | |
JPH11342490A (en) | Desmear device for laser piercing equipment, and desmear method | |
JP3378981B2 (en) | Laser-cutting printed circuit board cutting apparatus and cutting method | |
JP2002126886A (en) | Laser perforating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070919 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080702 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080724 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |