JPH0327885A - レーザーによる加工方法 - Google Patents
レーザーによる加工方法Info
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- JPH0327885A JPH0327885A JP1160281A JP16028189A JPH0327885A JP H0327885 A JPH0327885 A JP H0327885A JP 1160281 A JP1160281 A JP 1160281A JP 16028189 A JP16028189 A JP 16028189A JP H0327885 A JPH0327885 A JP H0327885A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する分野］
本発明はレーザーによる加工方法に関し，特にプリント
回路基板（以下にプリント板と称する。）の銅箔パター
ンの穿孔加工をレーザーによって行なう技術に関する。
回路基板（以下にプリント板と称する。）の銅箔パター
ンの穿孔加工をレーザーによって行なう技術に関する。
［発明の従来技術］
本発明者等は先にプリント板の貫通孔の加工のために異
種の波長のレーザーをプリント板の加工面に照射して孔
加工する技術を特願平１−３４６２号として提案した。
種の波長のレーザーをプリント板の加工面に照射して孔
加工する技術を特願平１−３４６２号として提案した。
又，特開昭６２−２８９３９０号公開公報には異なる波
長の２レーザービームを使用し、これらのビームを同一
の場所に照射して加工を行なうレーザー加工機が示され
ている． 更に，特開昭６２−２５４１１７号公開公報にはそれぞ
れ独立するレーザー装置から発振される異なる種類のレ
ーザー光を混合照射する装置が示されている． ［発明のＷ１題］ 従来、微小な貫通孔の加工には微小径例えば０．２〜０
．３φ程度のドリルによる孔明加工が行なわれている． このドリルの孔明加工による場合には孔明の数の少ない
ときにはそれ相当の加工精度を得られるが、連続加工す
るとトリルの加工中の発熱により切削性能の低下及びド
リルの損傷を生じ、加工時間が長くなり，又、孔の断面
の表面粗さも低下する．又、ドリル加工の場合直径０．
１φ程度のドリルは折損しやすく加工の自動化も困難で
ある． 更に、前述のドリル加工の場合には加工断面の表面粗さ
は非常に粗くなり，孔明後に表裏面の銅箔パターンの導
通のためにメッキ処理しても断面に充分なメッキ膜の被
膜を得ることができない． 本発明の課題はプリント板等の加工物に微細な，例えば
直径が１００ｐｍ以下の微細な孔の断面表面を所定の表
面粗さ精度を得ることにある． 特に本発明はプリント板の表裏面の銅箔パターンを貫通
した電気的導通孔を得るために貫通孔を加工した後に孔
断面をメッキ処理する場合に適正なメッキ処理を可能と
する孔の加工方法を提案する． 更に本発明の課題はレーザービームを用いて微細孔の孔
明加工を行なうに際し、加工時間の短縮化を図ることに
ある．即ち，前述したプリント板は基板部はボリアミド
等の樹脂材料からなり、表面及び裏面の回路パターン部
は銅箔から成る．同一の出力のレーザービームなプリン
ト板の加工部分に照射すると表面の銅箔部分の孔明のた
めには長時間を要し、銅箔の下面の樹脂部分の孔明のた
めには出力が大きすぎることになり、又更に裏面の銅箔
部分の孔明のために長時間を要する．更に、樹脂部分の
孔明加工のときに炭化物の発生を生じて、該炭化物によ
る孔断面の表面の平滑性が損なわれる結果となる． そのため本発明の課題は加工物の加工すべき位置の断面
の構成に応じてレーザー出力を可変とする加工方法を提
案する． ［課題解決のための手段］ 本発明は前述の課題解決のためにまず第１にレーザーの
出力をパルス化し、パルス出力なプリント板の表面銅箔
部と樹脂部と，及び裏面銅箔部の各部分に応じて可変と
した．これにより各部分の材料の厚さ及び硬さに応じた
孔明加■を行なうことができた． 更に本発明はパルス出力の表面と裏面の銅箔部の加工の
ための初期発振と終期発振の中間の，樹脂部加工のため
の中間発振を樹脂の硬さに応じた低出力発振又は漸増発
振となるように発振制御を行なう． 本発明の課題の１つに孔明断面の表面の粗さ精度を高く
することがある．レーザーによる孔明加工のために樹脂
部に所要出力のパルスレーザービームを連続的に照射す
ると樹脂の加熱による樹脂の溶融が進み、孔径の拡大を
生じる．又プリント板の強化のために樹脂部にガラス繊
維を混入したプリント材の場合，ガラス繊雑の炭化によ
る断面の表面粗さ精度の低下を来すことになる．これら
の問題を防ぐために、本発明は有効な手段を提案するも
のである． ［実施例の説明］ 第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示し，第１
図は本発明方法を実行する装置の構成を示す図、第２図
は本実施例のレーザー出力のパルス波形図、第３図は加
工状態を示す図である．図において符号ｌは加工すべき
プリント板，２は前記プリント板ｌを保持し所定の平面
に対しＸ輌・Ｙ軸方向に前記プリント板ｌを移動可能な
ｘ−Ｙテーブルステージ，４は前記ｘ−Ｙテーブルステ
ージを移動するモータ等の移動手段を示す． ６は炭酸ガスレーザー等の長波長城の第１のレーザービ
ームな出力する第１のレーザー出力手段、８は前記第１
のレーザービームの光束を制御する光学系、ｌＯは光学
系８を通ったレーザービームを前記プリント板ｌの加工
面に光路変更するための反射ミラーである。ｌ２は前記
第１のレーザー出力千段６を駆動励起するための励起パ
ルスを出力するパルス発生手段である． 該パルス発生千段１２からは決められたデユーテイ比の
パルスを出力する，１４は前記第１のパルス発生千段ｌ
２からの出力パルスを処理する手段を示し、該処理手段
ｌ４は前記パルス発生手段からのパルス信号を入力し、
第２図に示す信号に処理する． 次に第２図・第３図を参照して加工状態について説明す
る． 起動信号Ｓｉによってパルス発生手段から所定周期の駆
動パルスが出力すると、該励起パルスの入力により処理
千段ｌ４からは第２図に示すレーザー出力手段の励起用
パルスを出力する．該励起用パルスは横軸の右から左に
向かって時間軸をとり縦軸に励起用パルスの出力軸を示
す． 第２図の励起用パルスにおいて、初めに駆動パルスが処
理手段に入力すると，大きな出力の励起用バルスＰ．を
出力する．この大きい励起用パルスＰｌはプリント板表
面の銅箔部分の穿孔用パルスである．励起用バルスＰ１
は単数、複数適宜決定する．大きい出力の後に第２図に
示すように出力の低い複数のパルスＰ２〜Ｐ６を出力す
る。Ｐ２〜Ｐ６の低出力波形パルスはプリント板表面の
銅箔部を貫通した後に銅箔部の下側の樹脂材料の部分の
加工のための励起用パルスである． 尚、第２図に示すように樹脂部加工のための励起用バル
スＰ２〜Ｐ６はパルス出力を漸増するとともに、パルス
巾を漸減傾向にしている。
長の２レーザービームを使用し、これらのビームを同一
の場所に照射して加工を行なうレーザー加工機が示され
ている． 更に，特開昭６２−２５４１１７号公開公報にはそれぞ
れ独立するレーザー装置から発振される異なる種類のレ
ーザー光を混合照射する装置が示されている． ［発明のＷ１題］ 従来、微小な貫通孔の加工には微小径例えば０．２〜０
．３φ程度のドリルによる孔明加工が行なわれている． このドリルの孔明加工による場合には孔明の数の少ない
ときにはそれ相当の加工精度を得られるが、連続加工す
るとトリルの加工中の発熱により切削性能の低下及びド
リルの損傷を生じ、加工時間が長くなり，又、孔の断面
の表面粗さも低下する．又、ドリル加工の場合直径０．
１φ程度のドリルは折損しやすく加工の自動化も困難で
ある． 更に、前述のドリル加工の場合には加工断面の表面粗さ
は非常に粗くなり，孔明後に表裏面の銅箔パターンの導
通のためにメッキ処理しても断面に充分なメッキ膜の被
膜を得ることができない． 本発明の課題はプリント板等の加工物に微細な，例えば
直径が１００ｐｍ以下の微細な孔の断面表面を所定の表
面粗さ精度を得ることにある． 特に本発明はプリント板の表裏面の銅箔パターンを貫通
した電気的導通孔を得るために貫通孔を加工した後に孔
断面をメッキ処理する場合に適正なメッキ処理を可能と
する孔の加工方法を提案する． 更に本発明の課題はレーザービームを用いて微細孔の孔
明加工を行なうに際し、加工時間の短縮化を図ることに
ある．即ち，前述したプリント板は基板部はボリアミド
等の樹脂材料からなり、表面及び裏面の回路パターン部
は銅箔から成る．同一の出力のレーザービームなプリン
ト板の加工部分に照射すると表面の銅箔部分の孔明のた
めには長時間を要し、銅箔の下面の樹脂部分の孔明のた
めには出力が大きすぎることになり、又更に裏面の銅箔
部分の孔明のために長時間を要する．更に、樹脂部分の
孔明加工のときに炭化物の発生を生じて、該炭化物によ
る孔断面の表面の平滑性が損なわれる結果となる． そのため本発明の課題は加工物の加工すべき位置の断面
の構成に応じてレーザー出力を可変とする加工方法を提
案する． ［課題解決のための手段］ 本発明は前述の課題解決のためにまず第１にレーザーの
出力をパルス化し、パルス出力なプリント板の表面銅箔
部と樹脂部と，及び裏面銅箔部の各部分に応じて可変と
した．これにより各部分の材料の厚さ及び硬さに応じた
孔明加■を行なうことができた． 更に本発明はパルス出力の表面と裏面の銅箔部の加工の
ための初期発振と終期発振の中間の，樹脂部加工のため
の中間発振を樹脂の硬さに応じた低出力発振又は漸増発
振となるように発振制御を行なう． 本発明の課題の１つに孔明断面の表面の粗さ精度を高く
することがある．レーザーによる孔明加工のために樹脂
部に所要出力のパルスレーザービームを連続的に照射す
ると樹脂の加熱による樹脂の溶融が進み、孔径の拡大を
生じる．又プリント板の強化のために樹脂部にガラス繊
維を混入したプリント材の場合，ガラス繊雑の炭化によ
る断面の表面粗さ精度の低下を来すことになる．これら
の問題を防ぐために、本発明は有効な手段を提案するも
のである． ［実施例の説明］ 第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示し，第１
図は本発明方法を実行する装置の構成を示す図、第２図
は本実施例のレーザー出力のパルス波形図、第３図は加
工状態を示す図である．図において符号ｌは加工すべき
プリント板，２は前記プリント板ｌを保持し所定の平面
に対しＸ輌・Ｙ軸方向に前記プリント板ｌを移動可能な
ｘ−Ｙテーブルステージ，４は前記ｘ−Ｙテーブルステ
ージを移動するモータ等の移動手段を示す． ６は炭酸ガスレーザー等の長波長城の第１のレーザービ
ームな出力する第１のレーザー出力手段、８は前記第１
のレーザービームの光束を制御する光学系、ｌＯは光学
系８を通ったレーザービームを前記プリント板ｌの加工
面に光路変更するための反射ミラーである。ｌ２は前記
第１のレーザー出力千段６を駆動励起するための励起パ
ルスを出力するパルス発生手段である． 該パルス発生千段１２からは決められたデユーテイ比の
パルスを出力する，１４は前記第１のパルス発生千段ｌ
２からの出力パルスを処理する手段を示し、該処理手段
ｌ４は前記パルス発生手段からのパルス信号を入力し、
第２図に示す信号に処理する． 次に第２図・第３図を参照して加工状態について説明す
る． 起動信号Ｓｉによってパルス発生手段から所定周期の駆
動パルスが出力すると、該励起パルスの入力により処理
千段ｌ４からは第２図に示すレーザー出力手段の励起用
パルスを出力する．該励起用パルスは横軸の右から左に
向かって時間軸をとり縦軸に励起用パルスの出力軸を示
す． 第２図の励起用パルスにおいて、初めに駆動パルスが処
理手段に入力すると，大きな出力の励起用バルスＰ．を
出力する．この大きい励起用パルスＰｌはプリント板表
面の銅箔部分の穿孔用パルスである．励起用バルスＰ１
は単数、複数適宜決定する．大きい出力の後に第２図に
示すように出力の低い複数のパルスＰ２〜Ｐ６を出力す
る。Ｐ２〜Ｐ６の低出力波形パルスはプリント板表面の
銅箔部を貫通した後に銅箔部の下側の樹脂材料の部分の
加工のための励起用パルスである． 尚、第２図に示すように樹脂部加工のための励起用バル
スＰ２〜Ｐ６はパルス出力を漸増するとともに、パルス
巾を漸減傾向にしている。
樹脂部加工用の低出力励起用バルスＰ２〜Ｐ６によって
樹脂部を貫通するパルス数の出力の後に、初期発振バル
スＰｌと同程度の大きい出力の励起用パルスＰ７・ｐ
． −・・を出力する。
樹脂部を貫通するパルス数の出力の後に、初期発振バル
スＰｌと同程度の大きい出力の励起用パルスＰ７・ｐ
． −・・を出力する。
この出力パルスは裏面の銅箔部分の加工のための励起用
パルスである。パルス処理千段ｌ４から前述した第２図
示の励起用パルスＰｔ〜Ｐ８・・・を出力させて，第１
のレーザー出力手段６を励起すると，該レーザー出力手
段６からは第２図に示したパルス波形に対応した周期と
出力のレーザービームが出力し、該レーザービームは反
射くラーによってテーブル上のプリント板１に照射され
る． プリント板上に照射したレーザービームは前記第３図に
示すように、まず初期発振の大出力レーザービームＲ．
によってプリント板表面の銅箔部１ａの穿孔加工が行な
われ，銅箔部ｌａの貫通後、樹脂部１ｂの穿孔加工が中
間発振による低出力レーザービームＲ２ ・Ｒ．によっ
て行なわれる．更に樹脂部の貫通後に大出力の励起用バ
ルスＰ７・Ｐ６による高出力のレーザービームＲ４によ
って裏面の銅箔部ｌｃの穿孔加工が行なわれる． 本実施例における初期発振と終期発振の高出力レーザー
ビームＲ，・Ｒ４は表面と裏面の銅箔部の穿孔加工のた
めの高出力を必要とし，中間発振の低出力レーザービー
ムＲ２・Ｒ３は樹脂部の穿孔加工のために用いる．又、
中間発振の低出力レーザービームＲ２・Ｒ，の励起用バ
ルスＰ２〜Ｐ６はその初期は低出力でかつ発振時間ｔ２
・ｔ３は長く順次出力を漸増するとともに発振時間ｔ４
・ｔ５を短くする．これは例えば樹脂部の穿孔の浅い時
点はデューテイ比を大きくしてビームの照射時間を長く
する．樹脂部の穿孔の深さがある程度進むと穿孔した樹
脂の周壁部分の蓄熱により孔の内径が太くなる恐れが生
じる．これを防ぐために樹脂部の穿孔がある程度進んだ
後はビーム出力を増加するかわりにビーム照射時間ｔ４
・ｔｓを短くする．［発明の効果］ 以上のように本発明はレーザービームなパルス化し，パ
ルスの初期発振を高出力、その後の中間発振を低出力発
振とすることによりプリント板の銅箔部の穿孔と該銅箔
部の下側の樹脂部の穿孔加工を高精度に行なうことがで
きた．又、樹脂部の穿孔のためのビーム出力を漸増させ
，かつビーム照射時間を短縮化することにより樹脂部の
穿孔周壁の蓄熱を防ぐことができ、断面の表面の粗さを
高精度に得ることかできた。
パルスである。パルス処理千段ｌ４から前述した第２図
示の励起用パルスＰｔ〜Ｐ８・・・を出力させて，第１
のレーザー出力手段６を励起すると，該レーザー出力手
段６からは第２図に示したパルス波形に対応した周期と
出力のレーザービームが出力し、該レーザービームは反
射くラーによってテーブル上のプリント板１に照射され
る． プリント板上に照射したレーザービームは前記第３図に
示すように、まず初期発振の大出力レーザービームＲ．
によってプリント板表面の銅箔部１ａの穿孔加工が行な
われ，銅箔部ｌａの貫通後、樹脂部１ｂの穿孔加工が中
間発振による低出力レーザービームＲ２ ・Ｒ．によっ
て行なわれる．更に樹脂部の貫通後に大出力の励起用バ
ルスＰ７・Ｐ６による高出力のレーザービームＲ４によ
って裏面の銅箔部ｌｃの穿孔加工が行なわれる． 本実施例における初期発振と終期発振の高出力レーザー
ビームＲ，・Ｒ４は表面と裏面の銅箔部の穿孔加工のた
めの高出力を必要とし，中間発振の低出力レーザービー
ムＲ２・Ｒ３は樹脂部の穿孔加工のために用いる．又、
中間発振の低出力レーザービームＲ２・Ｒ，の励起用バ
ルスＰ２〜Ｐ６はその初期は低出力でかつ発振時間ｔ２
・ｔ３は長く順次出力を漸増するとともに発振時間ｔ４
・ｔ５を短くする．これは例えば樹脂部の穿孔の浅い時
点はデューテイ比を大きくしてビームの照射時間を長く
する．樹脂部の穿孔の深さがある程度進むと穿孔した樹
脂の周壁部分の蓄熱により孔の内径が太くなる恐れが生
じる．これを防ぐために樹脂部の穿孔がある程度進んだ
後はビーム出力を増加するかわりにビーム照射時間ｔ４
・ｔｓを短くする．［発明の効果］ 以上のように本発明はレーザービームなパルス化し，パ
ルスの初期発振を高出力、その後の中間発振を低出力発
振とすることによりプリント板の銅箔部の穿孔と該銅箔
部の下側の樹脂部の穿孔加工を高精度に行なうことがで
きた．又、樹脂部の穿孔のためのビーム出力を漸増させ
，かつビーム照射時間を短縮化することにより樹脂部の
穿孔周壁の蓄熱を防ぐことができ、断面の表面の粗さを
高精度に得ることかできた。
第１図は本発明のレーザー加工方法を実施する装置の構
成の説明図。 第２図はレーザービーム出力手段を励起する励起用パル
スの波形図。 第３図はレーザーによる加工状態の説明図。 １−・・被加工物（プリント板） ２−Ｘ − Ｙステージ １２−・・パルス発生手段 １ ４−・・パルス処理手段
成の説明図。 第２図はレーザービーム出力手段を励起する励起用パル
スの波形図。 第３図はレーザーによる加工状態の説明図。 １−・・被加工物（プリント板） ２−Ｘ − Ｙステージ １２−・・パルス発生手段 １ ４−・・パルス処理手段
Claims (2)
- （１）レーザーをプリント板等の加工物の加工面に照射
して孔を加工する方法において、炭酸ガス（ＣＯ＿２）
レーザー等のレーザービームをパルス化し、前記パルス
の発振の初期発振を高出力発振とし、中間発振を低出力
発振又は漸増出力発振としたことを特徴とするレーザー
による加工方法。 - （２）前記中間発振のパルス周波数は前記終期発振のパ
ルス周波数に対して低い周波数としたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のレーザーによる加工方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1160281A JPH0327885A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | レーザーによる加工方法 |
| US07/541,374 US5073687A (en) | 1989-06-22 | 1990-06-21 | Method and apparatus for working print board by laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1160281A JPH0327885A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | レーザーによる加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0327885A true JPH0327885A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15711600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1160281A Pending JPH0327885A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | レーザーによる加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0327885A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6479788B1 (en) | 1997-11-10 | 2002-11-12 | Hitachi Via Mechanics, Ltd. | Method and apparatus of making a hole in a printed circuit board |
| JP2005199323A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Hitachi Via Mechanics Ltd | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| WO2011148492A1 (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工方法およびレーザ加工機 |
| US8237082B2 (en) * | 2004-09-02 | 2012-08-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing a hole |
| CN107520545A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-29 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 激光钻孔方法 |
| WO2021100201A1 (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 三菱重工業株式会社 | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5927791A (ja) * | 1982-08-06 | 1984-02-14 | Hitachi Ltd | 複合材料穴あけ方法 |
| JPS60198881A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Matsushita Electric Works Ltd | レ−ザ加工法 |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP1160281A patent/JPH0327885A/ja active Pending
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