JP7152127B2 - レーザ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば銅箔層から成る導体層が絶縁体層で覆われたシート状の基板にレーザを照射して基板を切断するためのレーザ加工方法に関するものである。

従来、レーザを照射してワークを加工する場合、例えば特許文献１で知られている
ように、ワークを載置するテーブルに設けられた吸着孔でワークを吸着してワーク表面の浮き上がりを防ぐ構造が知られている。
しかしながら、ワークがシート状基板の場合、高密度実装化により基板の薄型化、加工部分の小領域化によりその剛性が低くなっている。従って、従来の吸着構造によるものにおいては、吸着孔の配列の間隔を狭くするのにも限度があり、吸着孔だけでは基板全体をテーブルに完全に密着できず、レーザ焦点が一定とならず安定した精度の加工ができない問題点がある。

特開2013-193167号公報

そこで本発明は、導体層の上下が絶縁体層で覆われたシート状の基板を切断する場合において、高精度な切断ができるレーザ加工方法を提供することを目的とする。

本願において開示される代表的なレーザ加工方法は、導体層の上下が絶縁体層で覆われたシート状の基板に対し、前記導体層に線状に形成された溝の位置にレーザを照射して当該溝の位置で前記基板を切断するようにしたレーザ加工方法において、前記基板の剛性を補強するものであって前記絶縁体層よりも前記レーザの吸収率が低い材質からなる補強シートを前記基板のレーザ非照射側に貼付け、その後レーザを照射することを特徴とする。

本発明によれば、導体層の上下が絶縁体層で覆われたシート状の基板を切断する場合において、高精度な切断ができるレーザ加工方法を提供することができる。

本発明の一実施例となるレーザ加工方法の工程を説明するためのもので、（ａ）～（ｃ）は基板の断面図である。 本発明の一実施例において、レーザ加工する前の基板を説明するためのもので、（ａ）は基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 本発明の一実施例において、一つの区画内での導体パターンを説明するための平面図である。 本発明の一実施例で用いるレーザ加工装置の概略図である。

本発明の一実施例について説明する。
図２は、レーザ加工する前のシート状の基板を説明するためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
図２において、１はシート状の基板、２は基板１のベース層となる絶縁体層で、材質はポリイミド樹脂から成る。３はベース層２の上に形成された導体パターンとなる銅箔層、４と５は銅箔層３に形成された溝、６は基板１の表面を覆う絶縁体層で、材質は絶縁体層２と同じポリイミド樹脂から成る。

基板１には複数の区画がマトリクス状に形成されており、図２は本実施例を説明するのに必要な一つの区画を中心に示している。図２における一つの区画内の銅箔層３は、図３に示すように導体ライン７で四角形パターン８を囲んだパターンになっている。
溝４は基板１から一つの区画における必要部分を切り出すために、また溝５は一つの区画から最終的に必要な導体ライン７の形成部分と最終的に不要な四角形パターン８の形成部分とを分離するために、それぞれ予め形成されたものである。

本発明に従うと、図２の状態から先ずベース層となる絶縁体層２の下に接着材の付いたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）よりなるシート（以下ＰＥＴシートと呼ぶ）を貼り付ける。図１（ａ）はこのＰＥＴシートを貼り付けた状態を示しており、１０は接着層、１１はＰＥＴシートである。ここでの接着層１０の接着力は、後述の吸着工程との関係で、弱いものとなっている。

次に、この状態の基板１を図４に示すレーザ加工装置のテーブル２１の上に載置し、吸着孔２２で下から吸引し、溝４、５の部分の絶縁体層２、６にレーザ発振器２３からＵＶレーザ２４を照射する。この切断は、切断線がプログラムによって制御されるいわゆるルーティング加工によって行う。
この場合、ＵＶレーザ２４に対して絶縁体層２、６の吸収率は約90％であり、溝４、５の部分の絶縁体層２、６は加工され切断される。一方、ＰＥＴシート１１の吸収率は約35％であり、ここまで加工されて切断されることはない。
なお、図４に示すレーザ加工装置は、先行技術文献にあげた特許文献１にも開示されており、この分野ではよく知られたものである。

図１（ｂ）はレーザ照射後の状態を示すもので、１４、１５はそれぞれ絶縁体層２、６の切断部である。この場合、切断部１４、１５は溝４、５の幅より小さくして、銅箔層３の両側の端面に絶縁体層６が残るように、レーザ照射強度が調整される。
次に、この状態の基板１を図示しない吸着装置のワークテーブルの上に載置し、吸着ヘッドにより各区画から導体ライン７の形成部だけを選択的に吸着して取出す。接着層１０の接着力は弱いので、この吸着は可能である。図１（ｃ）は一つの導体ライン７の形成部だけを取出した回路基板１７を示す。この回路基板１７は電子回路に実装される一つの部品として機能するものである。

以上の実施例によれば、基板１を切断する場合に、基板１にＰＥＴシート１１が貼られているので基板１の剛性が大きくなり、レーザ加工装置におけるテーブル２１に密着させることができ、局部的な浮き上がりを防止できる。従って、レーザ照射系２３と基板１の表面との間の距離を一定に保つことができ、高精度なトリミングが可能となる。

１：基板、２、６：絶縁体層、３：銅箔層、４、５：溝、７：導体ライン、
８：四角形パターン、１０：接着層、１１：ＰＥＴシート、１７：回路基板

Claims (3)

1. 導体層の上下が絶縁体層で覆われたシート状の基板に対し、前記導体層に線状に形成された溝の位置にレーザを照射して当該溝の位置で前記基板を切断するようにしたレーザ加工方法において、前記基板の剛性を補強するものであって前記絶縁体層よりも前記レーザの吸収率が低い材質からなる補強シートを前記基板のレーザ非照射側に貼付け、その後レーザを照射することを特徴とするレーザ加工方法。
2. 請求項１に記載のレーザ加工方法において、前記絶縁体層の材質はポリイミド樹脂、前記補強シートの材質はＰＥＴから成ることを特徴とするレーザ加工方法。
3. 請求項１あるいは２に記載のレーザ加工方法において、レーザを照射する場合、前記溝の
   前記導体層端面に前記絶縁体層を残すようにすることを特徴とするレーザ加工方法。

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