JPH09107168A - 配線基板のレーザ加工方法、配線基板のレーザ加工装置及び配線基板加工用の炭酸ガスレーザ発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスクロスを含む配線基板をレーザビーム
を用いて加工する際に、ガラスクロスの突出が発生し加
工穴が粗雑となり、さらに、加熱時間が長いため加工穴
壁面に炭化層が発生するといった課題があった。 【解決手段】 配線基板の被加工部に対しレーザビーム
を約１０μｓから約２００μｓの範囲のビーム照射時間
でエネルギ密度を約２０Ｊ／ｃｍ² 以上としてパルス的
に照射し、配線基板にスルーホールやブラインドバイア
ホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線基板
のレーザ加工方法である。

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、配線基板、いわ
ゆるプリント基板と呼称される配線基板へのスルーホー
ル、インナーバイアホール、ブラインドバイアホール、
溝加工、外形カット等のレーザを用いた配線基板の加工
方法及び配線基板の加工装置に関し、特に微細な導通穴
を迅速かつ精度よく形成できる配線基板の加工方法及び
配線基板の加工装置、並びに前記加工に最適なパルス状
レーザビームを発生する炭酸ガスレーザ発振器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板は導体層を設けた絶縁基材
を複数枚、多層状に積層し接合することにより構成され
ている。そして、各絶縁基材に設けた導体層は、その上
下方向における任意の導体層との間にスルーホール、イ
ンナバイアホール、ブラインドバイアホールと呼称され
る導通穴を介して電気的に接続される。図３３は、この
ような従来の多層のプリント基板の断面図であり、図に
おいて、５１はプリント基板、５２〜５６は導体層、５
７は金属メッキ、６１〜６４は絶縁基材、６５〜６８は
導通穴である。導体層５２〜５６からなる５層のプリン
ト基板５１は、両面に銅箔を張り付けた絶縁基材６１，
６３と銅箔からなる導体層５６とをプリプレグと呼称さ
れる絶縁基材６２，６４を用いて積層接合し、導体層５
２〜５６の間に導通穴６５〜６８を穿設して構成され
る。

【０００３】図３３に示すように、導通穴６５は絶縁基
材６１の導体層５２と導体層５３との間を導通するも
の、導通穴６６は絶縁基材６１の導体層５２と絶縁基材
６３の導体層５４との間を導通するものであり、ブライ
ンドバイアホール（ＢＶＨ）と呼称される。導通穴６７
は絶縁基材６３の導体層５４と導体層５５との間を導通
するものであり、インナーバイアホール（ＩＶＨ）と呼
称される。導通穴６８は絶縁基材６１の導体層５２と絶
縁基材６４により積層接合された導体層５６との間を導
通するものであり、スルーホール（ＴＨ）と呼称され
る。

【０００４】図３３に示す導通穴６５〜６８はドリルに
よって加工された穿孔である。また、これらの導通穴は
穴あけ後、導通穴に金属メッキ５７を施し、導体層間を
電気的に接続する。

【０００５】従来、導通穴の加工方法としては、例え
ば、回転刃物によるドリル加工がある。また、溝加工や
外形カットの加工方法としては、例えば、回転刃物によ
るルーター加工がある。一方、最近の電子機器の高性能
化に伴い、配線の高密度化が要求されており、この要求
を満たすにはプリント基板の多層化、小型化が要求され
ている。この要求を満たすためには、導通穴の穴径の微
細化が必須となるが、現状ではこれらのプリント基板の
導通穴はドリルを用いた機械加工により行うことが一般
的である。しかし、この方法では穴径の微細化には限界
があり、例えばφ０．２ｍｍ以下の穴あけは極めて困難
で、ドリルの折損等の消耗が激しく、ドリルの交換に多
大な時間を要するため生産性が上がらないという欠点が
あった。また、近接した箇所を同時に加工することが困
難であり、かなりの加工時間を必要とした。さらに、小
型化のため絶縁基材厚さが０．１ｍｍ以下まで薄くなっ
ており、ドリル加工では穴深さを０．１ｍｍ以下の精度
で制御することが困難なため、このような薄い絶縁基材
のブラインドバイアホール形成は困難であった。同様に
溝加工や外形カットについてもプリント基板の小型化や
歩留り向上によるコストダウンを実現するため、溝加工
の精密な深さ制御、切断幅の狭化、部品実装後の切断加
工が必要とされているが、ルーター加工等の機械加工で
は上述したように限界があり、実現困難であった。

【０００６】これらの機械加工によるプリント基板の加
工方法に代わる方法として、ＩＢＭジャーナル オブ
リサーチ アンド ディベロップメント（ＩＢＭ Ｊ．
Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．）第１２６巻、第３号、３０
６〜３１７ぺージ（１９８２年）や、特公平４−３６７
６号公報で示されているエキシマレーザや炭酸ガスレー
ザ等のレーザビームを応用する方法が注目され、一部実
用化されている。これらのレーザ加工法は、プリント基
板を構成する絶縁基材である樹脂やガラス繊維と導体層
である銅に対するエキシマレーザや炭酸ガスレーザの光
エネルギの吸収率の差を利用したものである。例えば、
銅はかかるレーザから放射されたレーザビームをほとん
ど反射するので、表面の銅箔に必要な穴径の銅箔除去部
をエッチング等により形成し、この銅箔除去部にレーザ
ビームを照射することにより樹脂やガラスを選択的に分
解、除去することができ、微細なスルーホール、インナ
ーバイアホールを短時間で形成できる。また、加工部の
内部に内層銅箔を予め積層しておけば絶縁基材の分解、
除去は内層銅箔で停止するため、底面銅箔で確実に止ま
るブラインドバイアホールを形成できる。これらレーザ
を用いた加工は非接触加工であるため工具の折損等消耗
が全くないという利点がある。

【０００７】前記のようなレーザを用いたレーザ加工に
はエキシマレーザやＴＥＡ−炭酸ガスレーザ等のパルス
幅が１μｓ以下の極短いパルスレーザが使用され、
（１）ポリイミド、エポキシ等の高分子材料の単一基
材、（２）アラミド繊維等で補強したポリイミド、エポ
キシ等の複合材料、（３）ガラス等の無機材料を粉々の
チップ状に砕き、ポリイミド、エポキシ等の中に分散さ
せた複合材料を、絶縁基材として用いたプリント基板に
対しては、加工部がなめらかで変質層が少ない良好な加
工穴が迅速かつ精度よく形成できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の配線基板のレー
ザ加工法は以上のように構成されているので、エキシマ
レーザやＴＥＡ−炭酸ガスレーザを用いて、基板材料と
して一般的に多く用いられる、ガラス繊維からなるガラ
スクロスと樹脂とからなる絶縁基材を有するプリント基
板、例えばガラスクロスとエポキシ樹脂とからなるＦＲ
−４と呼称されるガラスエポキシプリント基板にスルー
ホール、インナーバイアホールを加工すると穴内壁が極
めて粗雑な穴となり、穴内壁を導体化するためのめっき
が付きにくくなるとか、めっきの信頼性が確保できない
といった課題があった。この原因としては、プリント基
板の絶縁基材が有機材料と無機材料とからなる複合材料
であることと、有機材料と無機材料とがある程度かたま
って存在する不均一材料であることが挙げられる。

【０００９】また、有機材料部と無機材料部とではレー
ザ光の吸収率、分解温度、熱拡散率等が異なるため均一
な加工穴が得られないという課題があった。例えば、エ
キシマレーザの場合にはそのレーザビームの波長がガラ
スに対して吸収されにくいため、ガラスを分解するのに
十分なエネルギが投入されずガラスの部分の除去が困難
となり、加工穴が粗雑になるという課題があった。一
方、ＴＥＡ−炭酸ガスレーザの場合には、樹脂、ガラス
共に吸収率は高いものの、ガラスエポキシ材を効率よく
加工するのに必要なエネルギ密度２０Ｊ／ｃｍ² を得よ
うとすると、パルス幅が１μｓ以下と短いためにパワー
密度が２×１０⁷ Ｗ／ｃｍ² 以上と非常に高くなる。こ
のようにパワー密度が高くなると加工部にプラズマが発
生し易く、ひとたびプラズマが形成されるとレーザエネ
ルギがそこで吸収されてしまい、加工部に到達するエネ
ルギが不十分となるので、分解温度の高いガラスの除去
が困難になり、加工穴が粗雑になるという課題があっ
た。

【００１０】さらに、プラズマが生じないようなエネル
ギ密度にすると加工の進展がきわめて遅くなり、生産性
が低下するという課題があった。

【００１１】さらに、前記（１），（２），（３）の材
料に対して良好な加工が可能としても、それは加工部よ
りもビーム径が大きい場合に限られる。その反対にビー
ム径よりも加工部が大きい場合、例えば切断、溝掘りや
大径の穴あけの場合には、ビーム照射部で発生する除去
物がビーム照射部以外に付着する。その結果、加工後の
加工部は再付着物の煤で覆われてしまい、プリント基板
の絶縁信頼性やめっきの信頼性が低下してしまうので、
ウエットエッチング等の複雑な後処理等の工程が必要と
なってしまうという課題があった。

【００１２】エキシマレーザやＴＥＡ−炭酸ガスレーザ
等の極短いパルスレーザ以外に、従来の一般的な高速軸
流型あるいは三軸直交型の炭酸ガスレーザを用いた、配
線基板のレーザ加工方法もあるが、これら従来の炭酸ガ
スレーザは発振効率を向上させるためパルス出力特性よ
りもＣＷ出力特性を重視したものであり、原理的にパル
ス発振させたときのパルス応答性、特にレーザパルスの
立ち下がりに時間がかかるという特性がある。したがっ
て、このような特性を持つ従来の炭酸ガスレーザを加工
に用いると、結果的に加工部にレーザ光が照射される時
間が長くなるため加工部周辺の温度勾配がなだらかにな
り、図３４に示すように分解温度の差による樹脂とガラ
スの除去量の差が大きくなる。樹脂だけが多く除去され
ると図３５に示すようにガラス繊維の突出が発生して加
工穴が粗雑となり、さらに、加熱時間が長いため穴壁面
に炭化層が発生するという課題があった。

【００１３】さらに、加工部周辺には炭化物が生成さ
れ、これを介して銅にレーザ光が吸収されてしまうの
で、図３６に示すように銅箔を損傷させることが多いた
め、ブラインドバイアホールが加工困難であるという課
題があった。以上は穴加工の場合について述べたが、溝
加工、切断の場合でも同様の課題がある。

【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、絶縁基材中にガラス繊維が布状に
含有されるプリント基板へのスルーホール、インナーバ
イアホール、ブラインドバイアホール、溝加工、外形カ
ット等の加工を、加工部を粗雑にすることや再付着物の
複雑な後処理等の必要もなく、迅速かつ精度よく形成す
ると共に、銅箔の損傷が生じない安定な配線基板のレー
ザ加工方法、及びかかる配線基板のレーザ加工方法を実
現するとともに生産性向上を図った配線基板のレーザ加
工装置を得ることを目的とする。

【００１５】また、この発明は、配線基板のレーザ加工
方法に最適なパルス幅を持つレーザビームの出力が可能
な配線基板加工用の炭酸ガスレーザ発振器を得ることを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る配線基板のレーザ加工方法は、レーザビームを１０μ
ｓから２００μｓの範囲のビーム照射時間で、エネルギ
密度を２０Ｊ／ｃｍ²以上としてパルス的に配線基板の
被加工部に照射するものである。

【００１７】請求項２記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、配線基板の同一の被加工部に対して、レ
ーザビームを１５ｍｓ以上のビーム照射休止時間間隔を
おいて、エネルギ密度を２０Ｊ／ｃｍ² 以上としてパル
ス的に照射するものである。

【００１８】請求項３記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、２０Ｊ／ｃｍ² 以上のエネルギ密度をそ
れぞれ有し所定のビーム照射休止時間間隔をおいて発生
される複数のパルスのレーザビームを組み合わせて１つ
のパルス群とし、配線基板の同一の被加工部に対して、
複数のパルスからそれぞれ構成される複数のパルス群の
レーザビームを所定のビーム照射休止時間よりも長いパ
ルス群間照射休止時間の間隔をおいてパルス的に照射す
るものである。

【００１９】請求項４記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、請求項３記載の配線基板のレーザ加工方
法において、所定のビーム照射休止時間は４ｍｓ以上で
あり、パルス群のパルス数は４パルス以下であり、パル
ス群間照射休止時間は２０ｍｓを越えるものである。

【００２０】請求項５記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、レーザビームを配線基板の被加工部にパ
ルス的に照射しながら配線基板表面上を走査する際に、
１５ｍｓを越えないビーム照射休止時間の間隔をおいて
連続して４パルスを越えるレーザビームが被加工部に照
射しないようにレーザビームの走査を行うものである。

【００２１】請求項６記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、被加工部表面上におけるビーム径を１ｍ
ｍとし、１０μｓから２００μｓの範囲のビーム照射時
間で且つ２．５ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をおい
てレーザビームを被加工部に照射しながら、８ｍ／分か
ら６ｍ／分の範囲の走査速度で配線基板表面上を走査す
るものである。

【００２２】請求項７記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、配線基板の被加工部の加工に有効なレー
ザビームのスポット形状を四角形とし、レーザビームを
配線基板の被加工部にパルス的に照射しながら配線基板
表面上を走査させるものである。

【００２３】請求項８記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、請求項７記載の配線基板のレーザ加工方
法において、被加工部上での四角形のレーザビームのス
ポットの寸法を０．９ｍｍ×０．９ｍｍとし、１０μｓ
から２００μｓの範囲のビーム照射時間で且つ１．２５
ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をおいてレーザビーム
を被加工部に照射しながら、６ｍ／分の走査速度、２０
０μｍの走査ピッチで配線基板表面上を走査するもので
ある。

【００２４】請求項９記載の発明に係る配線基板のレー
ザ加工方法は、配線基板の被加工部に対応する配線基板
上の金属層の部分を予め除去し、金属層の除去した部分
を介して被加工部の基材に対しレーザビームを照射する
ことにより加工を施し基材除去部を形成し、基材除去部
及び基材除去部の周辺、又は基材除去部の周辺のみにさ
らにレーザビームを照射するものである。

【００２５】請求項１０記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、請求項９記載の配線基板のレーザ加工
方法において、再度照射されるレーザビームは、最初の
レーザビームのピーク出力より小さなピーク出力を有
し、且つ、最初のレーザビーム照射の際の走査速度より
大きな走査速度で走査されるものである。

【００２６】請求項１１記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、被加工部に対応する配線基板上の金属
層の部分を予め除去する際に、被加工部の基材にレーザ
ビームを照射して形成しようとする基材除去部の外周部
のみにレーザビームが到達するように金属層を部分的に
除去するものである。

【００２７】請求項１２記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、請求項１１記載の配線基板のレーザ加
工方法において、１０μｓから２００μｓの範囲のビー
ム照射時間で且つ２．５ｍｓのビーム照射休止時間の間
隔をおいてレーザビームを被加工部に照射しながら、８
ｍ／分の走査速度、１００μｍの走査ピッチで配線基板
表面上を走査するものである。

【００２８】請求項１３記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、被加工部に対応する配線基板上の金属
層の部分を予め除去し、金属層の除去した部分を介して
被加工部の基材に対しレーザビームを走査させながら照
射することにより加工を施す際に、被加工部におけるレ
ーザビーム走査開始点からレーザビーム走査終了点に向
かう方向にガスを流すものである。

【００２９】請求項１４記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、配線基板上の金属層を溶融、除去しう
る強度を有するレーザビームをパルス照射することで金
属層を部分的に除去して所望の形状を有する金属層を形
成し、金属層を溶融させない強度及び１０μｓから２０
０μｓのビーム照射時間を有し且つ１５ｍｓ以上のビー
ム照射休止時間の間隔で連なる複数のパルスのレーザビ
ームを金属層の除去された部分を介して配線基板の被加
工部にさらに照射するものである。

【００３０】請求項１５記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、請求項１４記載の配線基板のレーザ加
工方法において、レーザビームを照射する目標位置にあ
り加工を施すべき形状より小さい範囲の金属層をエッチ
ング等の他の加工方法を用いて予め除去し被加工部を露
出させるものである。

【００３１】請求項１６記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、請求項１４または請求項１５記載の配
線基板のレーザ加工方法において、レーザビーム照射以
前に、配線基板表面の金属層の表面に予め粗面化処理を
施すものである。

【００３２】請求項１７記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、レーザビームのパルス周波数に同期し
てレーザビームのスポットを配線基板上の各目標位置に
順次位置決めしながらレーザビームをパルス的に照射す
る際に、目標位置のそれぞれに照射する任意の連続する
２つのパルス状のレーザビーム間の時間間隔がパルス周
波数にかかわらず１５ｍｓ以上になるように、その間に
出力されるパルス状のレーザビームを他の目標位置に照
射するものである。

【００３３】請求項１８記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、加工すべき配線基板がそれぞれ載置さ
れる複数の加工ステーションを設け、レーザ発振器から
パルス的に出力されるレーザビームを１パルス毎に複数
の加工ステーションのそれぞれに順次振り分けるととも
に、複数の加工ステーションのそれぞれには１５ｍｓ以
上の時間間隔をおいてパルス状のレーザビームを導光す
るものである。

【００３４】請求項１９記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、請求項１から請求項１８記載の配線基
板のレーザ加工方法において、レーザビームの光源とし
て炭酸ガスレーザを用いるものである。

【００３５】請求項２０記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工方法は、請求項１から請求項１９記載の配線基
板のレーザ加工方法において、配線基板はガラスクロス
を含むものである。

【００３６】請求項２１記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工装置は、レーザビームのスポットを配線基板上
の各目標位置に順次位置決めしながらレーザビームの方
向を変えて配線基板上を移動させるための光学手段と、
レーザビーム発振器のパルス発振動作と光学手段の動作
とを同期制御するとともに、目標位置のそれぞれに照射
する任意の連続する２つのパルス状のレーザビーム間の
時間間隔がレーザ発振器のパルス周波数にかかわらず１
５ｍｓ以上になるように光学手段を制御する制御手段と
を備えたものである。

【００３７】請求項２２記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工装置は、レーザ発振器からパルス的に出力され
るレーザビームを１パルス毎に複数の加工ステーション
のそれぞれに順次振り分けるとともに、複数の加工ステ
ーションのそれぞれには１５ｍｓ以上の時間間隔をおい
てパルス状のレーザビームを１パルス毎に導光する光学
手段と、光学手段の振り分け動作とレーザ発振器のパル
ス発振動作が同期するように制御する同期制御手段とを
備えたものである。

【００３８】請求項２３記載の発明に係る配線基板のレ
ーザ加工装置は、請求項２２記載の配線基板のレーザ加
工装置において、光学手段は回転軸に垂直な面内の軸周
りを等分割する位置に複数の反射面と複数の通過部とを
有し所定の回転速度で回転する少なくとも１つの回転チ
ョッパーを具備し、同期制御手段は回転チョッパーの複
数の反射面及び複数の通過部の全ての等分領域がそれぞ
れレーザビームの光軸にさしかかった際にトリガを発生
するトリガ発生装置を具備するものである。

【００３９】請求項２４記載の発明に係る配線基板加工
用の炭酸ガスレーザ発振器は、放電空間のガス流方向の
長さは少なくともアパーチャの幅以上であり、アパーチ
ャの中心をなす光軸が、アパーチャの全領域が放電空間
のガス流方向長さの領域からはみ出すことのない範囲で
あってガス流に対して最も上流側に位置するように設定
され、さらに、放電空間に投入される放電電力の立ち上
がり及び立ち下がり時間が５０μｓ以下であるものであ
る。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による配
線基板のレーザ加工方法を適用した場合の模式図であ
り、図において、１Ａはプリント基板（配線基板）、
２，３，４は銅箔により形成されている導体層（金属
層）、８は表面の導体層２にエッチングで形成された銅
箔除去部、９は炭酸ガスレーザから放射されるレーザビ
ーム２７を収束させるためのＺｎＳｅレンズ、１０はレ
ンズ保護用のアシストガスであり、ここでは空気を用い
ている。１１，１２は絶縁基材、１９はアシストガス１
０が噴出するガスノズルである。尚、銅箔除去部８は、
導体層２の絶縁基材１１の被加工部に対応している部分
に形成されている。

【００４１】この実施の形態１では、多層のプリント基
板１Ａとして厚さ２００μｍの３層の両面銅箔張りのガ
ラスエポキシプリント基板（ＦＲ−４）を用いている。
また、導体層２，３，４における銅箔の厚さは１８μｍ
であり、表面の導体層２には、直径２００μｍの銅箔除
去部８をエッチングで形成した。

【００４２】次に動作について説明する。図２は炭酸ガ
スレーザを光源として、そのレーザビーム２７の１パル
スのエネルギを変化させることにより、プリント基板１
Ａの被加工部に対応する銅箔除去部８におけるエネルギ
密度を７Ｊ／ｃｍ² から３５Ｊ／ｃｍ² の範囲で変化さ
せ、銅箔除去部８を介して絶縁基材１１の露出した部分
に１パルスのみ照射した場合の加工結果を示すグラフ図
であり、その横軸はエネルギ密度（Ｊ／ｃｍ² ）、縦軸
はガラスエポキシ材の加工深さ（μｍ）を示している。
図２から明らかなように、１パルスのレーザビーム２７
のエネルギ密度を変化させると、ガラスエポキシから成
るプリント基板１Ａに対する加工深さが変化し、エネル
ギ密度２０Ｊ／ｃｍ² 以下では加工はされるものの除去
量はわずかであり、１００μｍのガラスエポキシを貫通
するのに多数のパルスを照射せねばならなくなる。従っ
て、生産性を考慮した場合１穴当たり数パルスで穴を貫
通する必要があるため、図２に示す実験結果から、進展
の速い効率のよい加工を行うには２０Ｊ／ｃｍ² 以上の
エネルギ密度のレーザビーム２７を照射する必要がある
ことがわかる。

【００４３】図３は１パルスのレーザビーム２７のエネ
ルギを２００ｍＪに固定し、プリント基板１Ａの被加工
部表面でのビーム直径が５００μｍとなるようにＺｎＳ
ｅレンズ９を用いてレーザビーム２７を集光することに
よりそのエネルギ密度を１００Ｊ／ｃｍ² とし、さら
に、パルス幅を１μｓ〜５００μｓの範囲で変化させ、
鋼箔除去部８に１パルスのみ照射した場合の加工結果を
示すグラフ図であり、図において、横軸はパルス幅（μ
ｓ）、縦軸はガラスクロスの突出量（μｍ）及び銅箔の
損傷の比率（％）を示す。この際、レンズ保護用のアシ
ストガス１０として空気を１０リットル／分の流量でガ
スノズル１９を介して被加工部に供給した。

【００４４】レーザビーム２７のパルス幅を変化させた
ときの加工穴（ないし基材除去部）ガラスクロスの突出
量は、図３５に示したように加工穴の断面を顕微鏡によ
り観察することで調べることができ、図３はそのガラス
クロスの突出量の最大値と銅箔の損傷の比率の変化を１
μｓ〜５００μｓの範囲のパルス幅変化に対してプロッ
トしたものである。銅箔の損傷比率は加工穴１０００個
中に占める底面銅箔である導体層３に穴があいてしまっ
た加工穴の数の百分率で示した。図３に示すように、レ
ーザビーム２７のパルス幅が１０μｓ〜２００μｓの範
囲にある場合に、ガラスクロス突出量が少なく、底面銅
箔の損傷が全くない加工穴が得られた。このように、ビ
ーム照射時間を２００μｓ以下にすることでプリント基
板１Ａの加工中の加工部（以下、本明細書では加工部と
は加工中ないし加工後の加工穴等のことを意味する）の
その表面から内部に至る温度勾配を急にすることがで
き、ガラスクロスの突出量を実用上無視できる程度にす
ることができる。さらに、炭化物の発生も少なくなるた
め、銅箔の損傷も低減でき、安定してブラインドバイア
ホールを形成することができる。

【００４５】得られた加工穴に対し、超音波洗浄、デス
ミア処理の後、銅めっき、パターン形成を施し、断面観
察を行ったところ、レーザビーム２７のパルス幅が１０
μｓ未満である際にはレーザ加工中に加工部においてプ
ラズマが発生しており、そのためにガラスクロスが完全
に除去されなかった。この結果、底面銅箔まで完全にめ
っきにより導体化できず、導通穴として機能しないもの
が多数見られた。これに対して、レーザビーム２７のパ
ルス幅が１０μｓ〜２００μｓの範囲にある場合には、
めっきにより底面銅箔まで完全に導体化された良好な導
通穴が得られた。なお、同様の加工を直径２００μｍの
ダイアモンドドリルを用いて行ったが、深さの制御が困
難で、加工総数１０００個の内の１０％が裏面の銅箔で
ある導体層４まで穴があいてしまい、導体層３と導体層
４とが短絡してしまった。このように、ドリル加工では
この実施の形態１による配線基板のレーザ加工方法によ
り達成される効果を得るのは困難であった。

【００４６】以上述べたように、この実施の形態１によ
れば、ガラスクロスとエポキシ樹脂からなるガラスエポ
キシ材のプリント基板１Ａを効率よく加工するのに必要
な２０Ｊ／ｃｍ² 以上のエネルギ密度のレーザビーム２
７を被加工部に照射する際に、ビーム照射時間を１０μ
ｓから２００μｓまでの範囲で適宜設定することにより
パワー密度を２×１０⁶ Ｗ／ｃｍ² 以下に抑えることが
できるため、加工部にプラズマを発生させることなく加
工が可能となる。また、ビーム照射時間を２００μｓ以
下にすることでプリント基板１Ａの加工中の加工部のそ
の表面から内部に至る温度勾配を急にすることができ、
ガラスクロスの突出量を実用上無視できる程度にするこ
とができる。さらに、炭化物の発生も少なくすることが
できるので、銅箔の損傷も抑制でき、安定してブライン
ドバイアホールを形成することができる。

【００４７】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２による配線基板のレーザ加工方法を説明するための
模式図であり、図において、図１と同一の部分について
は同一符号を付し説明を省略する。また、図４におい
て、１Ｂは多層のプリント基板、５は導体層、６は多層
のプリント基板１Ｂの裏面の導体層、７は穿孔１７の内
面に施された金属メッキ、１３，１４は絶縁基材であ
る。図５はこの実施の形態２におけるレーザビーム２７
の照射パターンを示す波形図である。

【００４８】この実施の形態２では、プリント基板１Ｂ
として厚さ４００μｍの５層のガラスポリイミド基板を
用いた。表面の導体層２と裏面の導体層６である銅箔の
厚さは１８μｍであり、加工しようとする導通穴に対応
する導体層２及び導体層６の部分にはそれぞれ直径２０
０μｍの銅箔除去部８をそれぞれエッチングで形成し
た。

【００４９】次に動作について説明する。このプリント
基板１Ｂにパルス幅５０μｓ、パルスエネルギ２８０ｍ
Ｊの炭酸ガスレーザを被加工部表面でのレーザビーム径
が直径５００μｍとなるようにＺｎＳｅレンズ９を用い
て集光することで、エネルギ密度を１４３Ｊ／ｃｍ² と
し、図５に示すビーム照射休止時間を１２．５ｍｓから
５０ｍｓの範囲で変化させ、銅箔除去部８を介して絶縁
基材１１の露出した部分にパルス状にレーザビーム２７
を照射した。この際、レンズ保護用のアシストガス１０
として空気を１０リットル／分の流量でガスノズル１９
を介して被加工部に供給した。図６はこのようにビーム
照射休止時間を変化させた場合の加工直後に加工穴裏側
で観察される炭化層の厚さ（μｍ）の変化を示したグラ
フ図である。炭化層の厚さは図３５のように加工穴の断
面を顕微鏡により観察することで調べることができる。

【００５０】図６に示すように、ビーム照射休止時間が
１５ｍｓより下回ると炭化層厚さが急激に増加する。レ
ーザ加工の後、得られたプリント基板１Ｂを純水で３分
間超音波洗浄したところ、ビーム照射休止時間が１５ｍ
ｓ以上の場合は完全に炭化層を除去することができた。
得られた加工穴に対し、超音波洗浄、デスミア処理の
後、銅めっき、パターン形成を施し、断面観察を行った
ところ、ビーム照射休止時間が１５ｍｓ以上の場合には
直径２００μｍの内壁がなめらかな良好なスルーホール
が得られた。これに対して、ビーム照射休止時間が１５
ｍｓ未満の場合には、めっき膜とプリント基板１Ｂの基
材との間に炭化層の残留とガラスクロスの突出とがみら
れ、穴内壁が粗雑であり、めっきの付きまわり性に問題
がみられた。

【００５１】この理由は、図７に示すようにビーム照射
休止時間が１５ｍｓ未満の場合では、加工中の加工部の
その表面からの距離に応じた加工による温度勾配が緩や
かになると共に、本来温度上昇する必要のない加工部表
面から深い部分の温度が上がり過ぎてしまうためである
と考えられる。他方、レーザビーム２７を同一のビーム
照射部にビーム照射休止時間が１５ｍｓ以上でパルス的
に照射することで、パルス毎に加工部が完全に冷えるま
での冷却時間を確保することができる。図７に示すよう
に、ビーム照射休止時間が１５ｍｓ以上の場合にはレー
ザビーム２７照射時の加工部の温度上昇に伴う温度勾配
がなだらかになることを抑制でき、ガラスクロスの突出
を低減できる。

【００５２】以上のように、炭酸ガスレーザを用い適正
な照射間隔を設けてマルチパルス照射することにより、
単パルスでは得られない高アスペクト比の導通穴を得る
ことができ、ガラスクロスを含むプリント基板を迅速且
つ精度良く加工できる。

【００５３】なお、同様の加工を直径２００μｍのダイ
アモンドドリルを用いて行ったが、加工穴総数１０００
個程度でドリルの損耗が生じて穴内壁が粗雑になるとと
もに、ドリルが折損してしまうこともあり、このため
に、この実施の形態２による配線基板のレーザ加工方法
の約１０倍の加工時間を必要とした。

【００５４】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、レーザビームが同一のビーム照射部にビーム照射休
止時間が１５ｍｓ以上でパルス的に照射することで、加
工部が完全に冷えるまでの冷却時間が各パルス毎に確保
され、図７に示すように、加工部の温度勾配を大きくす
ることができ、加工部が加熱してしまうのを抑制でき
る。このため、ガラスクロスの突出を低減でき、マルチ
パルス照射とした場合にもガラスクロスを含むプリント
基板を迅速かつ精度よく加工することが可能となる。

【００５５】実施の形態３．図８は、この発明の実施の
形態３による配線基板のレーザ加工方法におけるレーザ
ビームの照射パターンを示す波形図である。この実施の
形態３では、前記実施の形態２の図４と同様の厚さ４０
０μｍの５層のガラスポリイミド基板である多層のプリ
ント基板１Ｂを用いた。表面の導体層２と裏面の導体層
６である銅箔の厚さは１８μｍであり、加工しようとす
る導通穴に対応する導体層２及び導体層６の部分にはそ
れぞれ直径２００μｍの銅箔除去部８をそれぞれエッチ
ングで形成した。

【００５６】次に動作について説明する。多層のプリン
ト基板１Ｂにパルス幅５０μｓ、パルスエネルギ２８０
ｍＪを一定とした炭酸ガスレーザから放射されたレーザ
ビーム２７を、被加工部表面でその直径が５００μｍと
なるようにＺｎＳｅレンズ９を用いて集光することでエ
ネルギ密度を１４３Ｊ／ｃｍ² とし、図８に示すように
ビーム照射休止時間をｔ１とした２〜１０パルスのパル
スからそれぞれ構成される複数のパルス群をパルス群間
ビーム照射休止時間ｔ２で照射した。

【００５７】この実施の形態では、ビーム照射休止時間
ｔ１を０から１０ｍｓの範囲で、パルス群間ビーム照射
休止時間ｔ２を５０ｍｓから１０ｍｓの範囲で変化さ
せ、銅箔除去部８を介して絶縁基材１１の露出した部分
に５２パルス照射した。このとき、レンズ保護用のアシ
ストガス１０として空気を１０リットル／分の流量でガ
スノズル１９を介して被加工部に供給した。

【００５８】図９は、パルス群中の各パルス間のビーム
照射休止時間ｔ１を変化させたとき、加工直後に加工穴
裏側で観察される炭化層の厚さの変化を示すグラフ図で
ある。このとき、パルス群間ビーム照射休止時間ｔ２は
十分大きい値である５０ｍｓとした。図９に示したよう
に、ビーム照射休止時間ｔ１が４ｍｓ以上の場合には炭
化層の厚さはビーム照射休止時間ｔ１が０ｍｓの場合の
厚さ（５０μｍ〜１００μｍ程度）よりも小さくなり炭
化層の厚さ低減に効果があることがわかる。

【００５９】図１０は、パルス群間ビーム照射休止時間
ｔ２を５０ｍｓから１０ｍｓまで変化させたとき、加工
直後に加工穴裏側で観察される炭化層の厚さの変化を示
したグラフ図である。このとき、パルス群中のパルスは
２パルスとし、ビーム照射休止時間ｔ１は１０ｍｓとし
た。図１０に示したように、パルス群間ビーム照射休止
時間ｔ２が２０ｍｓ以下になると、炭化層厚さは急激に
増大する。

【００６０】図１１は、パルス群中のパルス数を変化さ
せたときの穴あけに要する加工時間の変化に対する、加
工直後に加工穴裏側で観察される炭化層の厚さの変化を
示したグラフ図である。このとき、各パルス間のビーム
照射休止間隔ｔ１は２５ｍｓ、パルス群間ビーム照射休
止時間ｔ２は５０ｍｓとした。図１１に示すように、パ
ルス数が４以下である場合には、単一のパルス周波数で
加工したものと比較して、同じ加工品質で加工時間を６
〜２２％程度低減することができる。

【００６１】得られた加工穴に対し、超音波洗浄、デス
ミア処理の後、銅メッキ、パターン形成を施し断面観察
を行ったところ、パルス間のビーム照射休止時間ｔ１が
４ｍｓ以上、パルス群間ビーム照射休止時間ｔ２が２０
ｍｓ以上、パルス群のパルスが４以下の場合には、単一
のパルス周波数の場合と同様に直径２００μｍの内壁が
なめらかな良好なスルーホールが得られた。また、板厚
が薄いものではビーム照射休止時間ｔ１、パルス群間ビ
ーム照射休止時間ｔ２の条件を守ることで、パルス群の
パルス数が４以上の場合でも良好なスルーホールが得ら
れた。すなわち、ビーム照射休止時間ｔ１、パルス群間
ビーム照射休止時間ｔ２の条件を守ることにより板厚に
応じた適当なパルス群中のパルス数を選択することで加
工時間を短縮できる。尚、ビーム照射休止時間ｔ１、パ
ルス群間ビーム照射休止時間ｔ２の条件を外れたものに
対してはメッキ膜とプリント基板１Ｂの基材との間に炭
化層の残留とガラスクロスの突出がみられ、穴内壁が粗
雑であり、メッキの付きまわり性に問題がみられた。

【００６２】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、適正なビーム照射休止時間を設けて数パルスからな
るパルス群をマルチパルス照射することにより、単一パ
ルスよりも加工時間を短縮でき、同一のビーム照射部に
所定のビーム照射休止時間間隔の複数のパルスからそれ
ぞれ成る複数のパルス群のレーザビームを各パルス間の
ビーム照射休止時間よりも長いパルス群間ビーム照射休
止時間で加工部にパルス的に照射することで、加工部の
温度上昇を防止でき、加工部表面からの深さ距離に対す
る温度勾配がなだらかになるのを抑制でき、ガラスクロ
スの突出を低減できる。

【００６３】実施の形態４．図１２は、この発明の実施
の形態４による配線基板のレーザ加工方法を説明するた
めの模式図であり、図１と同一または相当の部分につい
ては同一符号を付し説明を省略する。この実施の形態で
は、厚さ５００μｍの３層ガラスエポキシプリント基板
（ＦＲ−４）を多層のプリント基板１Ｃとして用いた。
導体層２，３，４としての銅箔の厚さは１８μｍ、導体
層２と導体層３との距離は２００μｍであり、表面の導
体層２に直径２００μｍの銅箔除去部８をエッチングで
形成した。

【００６４】次に動作について説明する。プリント基板
１Ｃにパルスエネルギ２８０ｍＪ、パルス幅５０μｓ、
パルス周波数４００Ｈｚを一定とした炭酸ガスレーザか
ら放射されたレーザビーム２７を、被加工部表面でその
直径が１ｍｍとなるようにＺｎＳｅレンズ９を用いて集
光することでエネルギ密度を３５Ｊ／ｃｍ² とし、図１
３に示すように銅箔除去部８の存在領域２５全てにレー
ザビーム２７が照射されるように走査速度を８ｍ／分か
ら３ｍ／分まで変化させ、走査ピッチ１００μｍで経路
２６上をラスタ走査した。このとき、レンズ保護用のア
シストガス１０として空気を１０リットル／分の流量で
ガスノズル１９を介して被加工部に供給した。

【００６５】図１４は、レーザビーム２７の走査速度を
変化させたときの加工穴のガラスクロスの突出量の変化
を示したグラフ図である。ここで、ガラスクロスの突出
量はその最大値をプロットしている。図１４に示したよ
うに、レーザビーム２７の走査速度が８ｍ／分〜６ｍ／
分の範囲にある場合にガラスクロスの突出量が少なく、
底面銅箔の損傷が全くない加工穴が得られる。

【００６６】得られた加工穴に対し、超音波洗浄、デス
ミア処理の後、銅メッキ、パターン形成を施し断面観察
を行ったところ、レーザビーム２７の走査速度が６ｍ／
分以下の場合には熱影響のためガラスクロスの突出量が
２０μｍ以上となってメッキのつきまわり性が悪く、ガ
ラスクロスに沿ってメッキのしみ込みのあるものが多数
見られた。これに対し、レーザビーム２７の走査速度が
８ｍ／分〜６ｍ／分の範囲にある場合には、メッキによ
り底面銅箔まで完全に導体化された良好な導通穴が高効
率に得られた。

【００６７】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、同様の加工を１つ１つの被加工部に対してレーザビ
ーム２７を位置決めして行う場合と同じ加工品質を保ち
ながら、飛躍的に加工速度を増加させることができ、プ
リント基板加工の際のガラスクロスの突出などを低減し
た高品質のスルーホールやブラインドバイアホールの穴
あけや溝加工、外形カット等を行うことが可能となる。

【００６８】実施の形態５．図１５はこの発明の実施の
形態５による配線基板のレーザ加工方法を説明するため
の模式図であり、図において、図１と同一の部分につい
ては同一符号を付し説明を省略する。４８は被加工部表
面でのレーザビーム２７のビームスポット形状が０．９
ｍｍ×０．９ｍｍとなるようにレーザビーム２７をカラ
イドスコープにより整形するビーム整形光学系である。

【００６９】この実施の形態５では、前記実施の形態４
と同様にプリント基板１Ｃとして厚さ５００μｍの３層
ガラスエポキシプリント基板（ＦＲ−４）を用いた。導
体層２，３，４としての銅箔の厚さは１８μｍ、導体層
２と導体層３との距離が２００μｍであり、表面の導体
層２に直径２００μｍの銅箔除去部８をエッチングで形
成した。

【００７０】次に動作について説明する。多層のプリン
ト基板１Ｃにパルスエネルギ２８０ｍＪ、パルス幅５０
μｓ、パルス周波数８００Ｈｚを一定とした炭酸ガスレ
ーザから放射されたレーザビーム２７を、被加工部表面
でのレーザビーム２７のビームスポット形状が０．９ｍ
ｍ×０．９ｍｍとなるようにカライドスコープによるビ
ーム整形光学系４８を用いて整形した後にＺｎＳｅレン
ズ９を用いて集光することでエネルギ密度を３５Ｊ／ｃ
ｍ² とし、前記実施の形態４と同様に銅箔除去部８の存
在領域全てにレーザビーム２７が照射されるように走査
速度を６ｍ／分にすると共に走査ピッチを２００μｍで
ラスタ走査した。このとき、ＺｎＳｅレンズ９の保護用
のアシストガス１０として空気を１０リットル／分の流
量でガスノズル１９を介して被加工部に供給した。ま
た、比較のため、同一のエネルギ密度を有する直径１ｍ
ｍの円形ビームでも同様のレーザ加工を行った。

【００７１】その結果、図１６（ａ）に示すように、加
工領域２１に対しレーザビーム形状を四角形レーザビー
ム２７ａとして経路２６上を走査した場合ではガラスク
ロスの突出量が少なく、底面銅箔の損傷の全くない加工
穴が得られる。これに対し、図１６（ｂ）に示すよう
に、円形レーザビーム２７ｂの場合には、加工穴内の炭
化や底面銅箔の穴あきが発生する。

【００７２】この理由は、プリント基板１Ｃの加工領域
２１に対しレーザビーム形状を四角形とした四角形レー
ザビーム２７ａを走査することで、図１６（ａ）及び
（ｂ）に示すように、ビーム照射部の重合部分２４を円
形レーザビーム２７ｂを用いたときに比べて少なくでき
るためであり、この結果、加工部の温度上昇に伴い温度
勾配が緩やかになる部分を少なくでき、ビーム照射休止
時間の下限値を円形レーザビーム２７ｂの場合よりも短
縮できる。したがって、パルス炭酸ガスレーザをプリン
ト基板１Ｃの表面上で走査し、プリント基板１Ｃに対し
て行うスルーホールやブラインドバイアホールの穴あけ
や溝加工、外形カット等を、円形レーザビーム２７ｂで
の同品質の場合と比較してより速い加工速度で加工でき
る。

【００７３】このようにして得られた加工穴に対して超
音波洗浄とデスミア処理を行った後、銅メッキ、パター
ン形成を施し断面観察を行ったところ、円形レーザビー
ム２７ｂでは熱影響のためガラスクロスの突出量が２０
μｍ以上で、メッキのつきまわり性が悪くガラスクロス
に沿ってメッキのしみ込みのあるものが多数見られた。
これに対し、四角形レーザビーム２７ａではメッキによ
り底面銅箔まで完全に導体化された良好な導通穴が得ら
れた。

【００７４】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、試料表面でのレーザビーム形状を四角形とすること
で、良好な加工品質を保ったまま、円形レーザビーム２
７ｂの場合よりも加工速度を増大させることができる。

【００７５】実施の形態６．図１７は、この発明の実施
の形態６による配線基板のレーザ加工方法を説明するた
めの模式図であり、図において、図１と同一の部分につ
いては同一符号を付し説明を省略する。１Ｄはプリント
基板であり、厚さ２００μｍの両面銅張りガラスエポキ
シプリント基板（ＦＲ−４）を用いている。導体層２，
３としての銅箔の厚さは１８μｍである。プリント基板
１Ｄの表面と裏面の導体層２，３の同一場所にピッチ１
０ｍｍで幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍの寸法でエッチングに
より銅箔が除去された銅箔除去部８が形成されている。

【００７６】次に動作について説明する。この実施の形
態６では、プリント基板１Ｄに炭酸ガスレーザによるレ
ーザビーム２７をパルスエネルギ２８０ｍＪ、パルス幅
５０μｓ、パルス周波数４００Ｈｚ一定として被加工部
表面でのレーザビーム２７の直径が１ｍｍとなるように
ＺｎＳｅレンズ９を用いて集光することでエネルギ密度
を３５Ｊ／ｃｍ² とし、図１３に示すように、銅箔除去
部８の存在領域２５全てにレーザビーム２７が照射され
るように走査速度を８ｍ／分、走査ピッチ１００μｍで
ラスタ走査した。このとき、ＺｎＳｅレンズ９の保護用
のアシストガス１０として、空気を１０リットル／分の
流量でガスノズル１９を介して被加工部に供給した。こ
れにより、ガラスクロスの突出や炭化層の発生はなかっ
たが、除去体積が大きいため加工された加工穴周辺に強
固な再付着物が残留した。

【００７７】加工後、このプリント基板１Ｄにパルスエ
ネルギ２００ｍＪ、パルス幅５０μｓ、パルス周波数４
００Ｈｚ一定とした炭酸ガスレーザから放射されるレー
ザビーム２７を、被加工部表面でそのビーム直径が１ｍ
ｍとなるようにＺｎＳｅレンズ９を用いて集光すること
でエネルギ密度を２５Ｊ／ｃｍ² とし、加工時と同様に
銅箔除去部８の存在領域２５全てにレーザビーム２７が
照射されるように走査速度を１０ｍ／分で、走査ピッチ
１００μｍで再度ラスタ走査した。このとき、ＺｎＳｅ
レンズ９の保護用のアシストガス１０として、空気を１
０リットル／分の流量でガスノズル１９を介して被加工
部に供給した。これにより、加工穴周辺の再付着物は表
面銅箔を損傷させることなくほとんど除去された。

【００７８】さらに、得られた加工基板に対し、超音波
洗浄とデスミア処理を行った後、銅メッキ、パターン形
成を施して断面観察を行ったところ、加工穴周辺に再付
着物の残留がなく、メッキにより完全に導体化された良
好なスリットが得られた。

【００７９】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、ビーム照射により基材を除去した後に、加工穴と加
工穴周辺、あるいは加工穴周辺のみにさらにレーザビー
ム２７を照射して加工穴に再付着した煤を除去し、２回
目のビーム照射では煤のみが除去されるようにするた
め、除去量が少なく煤の再付着は生じない。これにより
レーザビーム径よりも加工すべき部分が大きい場合、例
えば切断、溝掘りや大径の穴あけの場合でも、加工後の
加工穴に残留する再付着物の煤の除去のためのウエット
エッチング等の複雑な後処理等の工程を必要とせずに再
付着物を除去でき、プリント基板の絶縁信頼性やメッキ
の信頼性の低下を防止できる。

【００８０】実施の形態７．図１８は、この発明の実施
の形態７による配線基板のレーザ加工方法を説明するた
めの模式図であり、図において、図１と同一の部分につ
いては同一符号を付し説明を省略する。１８は銅箔除去
部である。この実施の形態７では、前記実施の形態６と
同様な厚さ２００μｍの両面銅張りガラスエポキシプリ
ント基板（ＦＲ−４）をプリント基板１Ｄとして用い
た。また、導体層２，３としての銅箔の厚さは１８μｍ
であり、プリント基板１Ｄの表面と裏面の導体層２，３
の同一場所に幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍの銅箔除去部１８
を２ｍｍピッチでエッチングで形成した。この銅箔除去
部１８は、図１９（ａ）に示すように、銅箔除去部１８
の外周部１８ａのみの銅箔を幅１００μｍでエッチング
除去したものである。また、この銅箔除去部１８を使用
した場合の効果を確認するために、図１９（ｂ）に示す
ように、前記実施の形態６のような被加工部に相当する
部分を全て除去した銅箔除去部８をエッチングにより形
成したものも作成した。

【００８１】次に動作について説明する。プリント基板
１Ｄにパルスエネルギ２８０ｍＪ、パルス幅５０μｓ、
パルス周波数４００Ｈｚ一定とした炭酸ガスレーザから
放射されたレーザビーム２７を、被加工部表面でそのビ
ーム直径を１ｍｍとなるようにＺｎＳｅレンズ９を用い
て集光することでそのエネルギ密度を３５Ｊ／ｃｍ² と
し、前記実施の形態６と同様に、銅箔除去部１８の存在
領域全てにレーザビーム２７が照射されるように走査速
度を８ｍ／分、走査ピッチ１００μｍでラスタ走査し
た。このとき、レンズ保護用のアシストガス１０とし
て、空気を１０リットル／分の流量でガスノズル１９を
介して被加工部に供給した。

【００８２】この結果、図１９（ａ）に示すように、銅
箔除去部１８の外周部１８ａのみを加工したものについ
ては、ガラスクロスの突出、炭化層の発生、加工穴周辺
への強固な再付着物はなく良好なスリットが形成され
た。これに対し、図１９（ｂ）に示すように、被加工部
に相当する部分を全て除去した銅箔除去部８を形成した
ものは、既に述べたように、ガラスクロスの突出や炭化
層の発生はなかったが、除去体積が大きいため加工され
た加工穴周辺に強固な再付着物が残留した。

【００８３】銅箔除去部１８の外周部１８ａのみを加工
して得られたプリント基板１Ｄに対し、超音波洗浄、デ
スミア処理の後、銅メッキ、パターン形成を施し断面観
察を行ったところ、加工穴周辺への再付着物の残留や銅
箔の剥がれのない、メッキにより完全に導体化された良
好なスリットが得られた。

【００８４】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、銅箔除去部１８の外周部１８ａのみを加工するので
加工時の除去体積を少なくして、加工後に同形状の加工
穴が得られる。このとき、加工体積が小さいため、加工
穴周辺の温度上昇を低減できるため、図７に示すように
温度勾配が緩やかになることを抑制できる。即ち、温度
勾配を大きくすることができ、非除去部分に対し除去部
分の割合が多い加工において銅箔の剥がれ等の不良が発
生しない良好な加工が可能になる。さらに、被加工部全
てにビーム照射する場合に比べてビーム照射休止時間を
短くできるのでより高速に加工を行うことができる。

【００８５】実施の形態８．図２０は、この発明の実施
の形態８による配線基板のレーザ加工方法を説明するた
めの模式図であり、図において、図１と同一の部分につ
いては同一符号を付し説明を省略する。この実施の形態
８では、加工の対象となるプリント基板１Ｄとして前記
実施の形態６と同様の厚さ２００μｍの両面銅張りガラ
スエポキシプリント基板（ＦＲ−４）を用いる。導体層
２，３としての銅箔の厚さは１８μｍであり、プリント
基板１Ｄの表面、裏面の導体層２，３の同一場所に幅１
ｍｍ、長さ１０ｍｍの銅箔除去部８をピッチ１０ｍｍで
エッチングにより形成した。

【００８６】次に動作について説明する。プリント基板
１Ｄにパルスエネルギ２８０ｍＪ、パルス幅５０μｓ、
パルス周波数４００Ｈｚを一定とした炭酸ガスレーザか
ら放射されたレーザビーム２７を、被加工部表面でその
ビーム直径が１ｍｍとなるようにＺｎＳｅレンズ９を用
いて集光することでそのエネルギ密度を３５Ｊ／ｃｍ²
とし、図２１に示すように、銅箔除去部８の存在領域２
５全てにレーザビーム２７が照射されるように走査速度
を８ｍ／分にして走査ピッチ１００μｍで経路２６に沿
ってラスタ走査した。このとき、アシストガス１０とし
て空気を５０リットル／分の流量でレーザビーム２７と
一体に移動するガスノズル１９を介して加工開始部から
加工終了部に向かう方向へ被加工部に吹き掛け供給し
た。

【００８７】この結果、加工された加工穴周辺の再付着
物はアシストガスに吹き飛ばされ、未加工部のみに付着
するようになった。この再付着物は加工時にレーザビー
ム２７により除去され、最終的には加工終了部にのみ少
量の再付着物が残留した。この再付着物は前記実施の形
態６の配線基板のレーザ加工方法で説明したのと同じ方
法で除去した。

【００８８】このようにして得られたプリント基板１Ｄ
に対し、超音波洗浄、デスミア処理を行った後、銅メッ
キとパターン形成を施して断面観察を行ったところ、加
工穴周辺に再付着物の残留がなく、メッキにより完全に
導体化された良好なスリットが得られた。

【００８９】以上のように、この実施の形態８によれ
ば、被加工部のビーム照射開始部からビーム照射終了部
に向かう方向にガス流を現在加工中のプリント基板１Ｄ
上へ吹き掛けることで、除去物はこれからレーザビーム
２７が照射される領域に飛んで行きその表面に堆積す
る。この堆積物は基材の除去時に同時に除去されるた
め、加工後のプリント基板１Ｄ表面に堆積する除去物を
少なくすることができ、加工後のプリント基板洗浄工程
が低減できる。また、除去体積の多い加工においても再
付着物の残留する領域を著しく減少することができる。

【００９０】実施の形態９．図２２は、この発明の実施
の形態９による配線基板のレーザ加工方法を適用した場
合の模式図を示したものであり、図において、図１と同
一の部分については同一符号を付し説明を省略する。こ
の実施の形態９では、プリント基板１Ｅとして厚さ２０
０μｍの３層の両面銅箔張りのガラスエポキシプリント
基板（ＦＲ−４）を用いる。導体層２，３，４としての
銅箔の厚さは１８μｍであり、表面の導体層２にはエッ
チングによる銅箔除去部は設けられていない。

【００９１】次に動作について説明する。プリント基板
１Ｅにパルスエネルギ４００ｍＪ、パルス幅１００μｓ
の炭酸ガスレーザから放射されたレーザビーム２７を被
加工部表面でそのスポット径が最小となるジャストフォ
ーカス位置となるように、ＺｎＳｅレンズ９でレーザビ
ーム２７を集光して１パルス照射し、その後５０ｍｓの
ビーム照射休止時間毎にパルスエネルギ１５０ｍＪ、パ
ルス幅１００μｓのレーザビーム２７を１０パルス照射
する。このとき、レンズ保護用のアシストガス１０とし
て空気を１０リットル／分の流量でガスノズル１９を介
して被加工部に供給する。初めに照射されるレーザビー
ム２７のパルスエネルギは表層の導体層２を溶融、除去
しうる強度であり、２発目以降のレーザビーム２７のパ
ルスエネルギは表層の導体層２を溶融させない強度であ
る。

【００９２】図２３は、この実施の形態９によるプリン
ト基板の加工結果の一例を示す模式図である。表層の導
体層２では、直径２００μｍのほぼ真円の銅箔が、周辺
への熱影響をほとんど呈すること無く除去され、それよ
り下方ではガラスクロス２９の突出の少ないほぼストレ
ートな穴が最下層の銅箔までにわたり加工される。得ら
れた加工穴に対し、超音波洗浄、デスミア処理の後、銅
めっき、パターン形成を施し、断面観察を行ったところ
直径２００μｍの内壁がなめらかな良好なスルーホール
が得られた。

【００９３】以上のように、予めエッチング等の別工程
により銅箔を除去しなくても、炭酸ガスレーザのパルス
状のレーザビーム２７をジャストフォーカス位置にて被
加工部分に照射することでエネルギ密度を大きくするこ
とにより、周辺に熱影響をほとんど及ぼすことなく表層
の銅箔を微細に除去でき、その後ビーム照射休止時間を
大きく取りながらパルスエネルギの小さいレーザビーム
２７を複数回照射することにより炭化層の無いスルーホ
ールを加工することができる。これにより従来法では不
可欠であった前工程のエッチング処理が省略でき製造工
程の簡素化が可能となる。また、何れのビーム照射条件
も、上記実施の形態１，２等で述べたような、ガラスエ
ポキシ基板の加工に最適な１０μｓから２００μｓの範
囲のビーム照射時間、１５ｍｓ以上のビーム照射休止時
間間隔でレーザビーム２７をパルス的に照射しているの
で加工部の温度勾配を急にすることができ、ガラスクロ
スの突出量が実用上無視できるめっきに適した穴を得る
ことができる。以上のように、プリント基板表面の銅箔
等の導体層を予めエッチング等で除去すること無く、表
面に銅箔の貼られたガラスクロスを含むプリント基板で
もレーザ加工工程のみで迅速かつ精度よく加工可能とな
る。

【００９４】実施の形態１０．図２４は、この発明の実
施の形態１０による配線基板のレーザ加工方法を適用し
た場合の模式図を示したものであり、図において、図１
と同一の部分については同一符号を付し説明を省略す
る。この実施の形態では、上記した実施の形態９と同様
に、プリント基板１Ｅとして厚さ２００μｍの３層の両
面銅箔張りのガラスエポキシプリント基板（ＦＲ−４）
を用いる。導体層２，３，４としての銅箔の厚さは１８
μｍであり、表面の導体層２には加工すべき形状の大き
さよりも小さい範囲で微細除去部３０が設けられてい
る。

【００９５】次に動作について説明する。パルスエネル
ギ２００ｍＪ、パルス幅１００μｓの炭酸ガスレーザか
ら放射されたレーザビーム２７を用いて、プリント基板
１Ｅの被加工部表面でのスポット径が最小となるジャス
トフォーカス位置となるようにＺｎＳｅレンズ９でレー
ザビーム２７を集光して１パルス照射し、その後５０ｍ
ｓのビーム照射休止時間毎にパルスエネルギ１５０ｍ
Ｊ、パルス幅１００μｓのレーザビーム２７を１０パル
ス照射する。この結果、実施の形態９と同様に、表層の
導体層２では、直径２００μｍのほぼ真円な銅箔が周辺
への熱影響をほとんど呈すること無く除去され、それよ
り以下はガラスクロスの突出の少ないほぼストレートな
穴を最下層の導体層４の銅箔までにわたり加工すること
ができる。

【００９６】図２４に示した微細除去部３０の代わり
に、図２５に示すように、導体層２の表面に符号３１で
示される粗面化処理を施してもよい。この粗面化処理
は、例えば、樹脂層と導体層の密着性を向上するために
一般的に行われる化学処理を利用したものである。導体
層２の表面の粗面化処理により、導体層２の銅箔を所望
の形状に除去する際のレーザビーム２７の吸収を高める
ことができ、効率良くより安定した穴あけ加工が可能と
なる。

【００９７】以上のように、ビーム照射部の銅箔を予め
エッチングにより僅かに除去したり、表面を粗面化処理
しておくと、その部分が炭酸ガスレーザのレーザビーム
２７の吸収のきっかけとなり、実施の形態９のように、
初めに照射するビームのエネルギ密度が高くなくても表
層の銅箔を除去することが可能となる。

【００９８】また、この実施の形態１０によるビーム照
射部の銅箔を予めエッチングにより僅かに除去する方法
と、表面を粗面化処理する方法とを併用してもよい。さ
らに、これらの方法のいずれかを上記実施の形態９と併
用してもよいし、これらの方法を上記実施の形態９と併
用してもよい。いずれの場合も、実施の形態９のよう
に、初めに照射するビームのエネルギ密度が高くなくて
も表層の銅箔を除去することが可能となる。

【００９９】実施の形態１１．図２６は、この発明の実
施の形態１１による配線基板のレーザ加工方法及び配線
基板のレーザ加工装置を示す模式図であり、図におい
て、３２はレーザ発振器、３３はレーザビーム２７を集
光するためのｆθレンズ、３４はガルバノメータ式スキ
ャナを用いたビームスキャナ装置（光学手段）、３５は
ビームスキャナ装置３４ヘの駆動指令およびレーザ発振
器３２へのレーザ発振のトリガを出力するスキャナドラ
イブ／レーザトリガ装置（制御手段）である。

【０１００】次に動作について説明する。スキャナドラ
イブ／レーザトリガ装置３５は、レーザ発振器３２への
レーザ発振のトリガを所定のパルス周波数で出力すると
ともに、２つのビームスキャナ装置３４ヘ駆動指令をす
ることにより、多数の穴あけ位置を有するプリント基板
１Ｆ上の任意の穴あけ位置にレーザ発振器３２から放射
されるレーザビーム２７のパルス周波数に同期してレー
ザビーム２７のスポットを高速に位置決めすることがで
きる。

【０１０１】パルス周波数が高いほど単位時間当たりの
加工速度は速くなるが、１箇所の穴あけ加工に複数のパ
ルス照射が必要とされる場合は、高いパルス周波数で連
続して照射すると炭化層が厚くなり良好な穴が得られな
い。例えば、図６に示した関係より、１５ｍｓ未満のビ
ーム照射休止時間、即ち６７Ｈｚより大きい繰り返しビ
ーム照射すると炭化層が厚くなる。

【０１０２】そこで、１パルス毎に順次レーザビーム２
７のスポットを他の穴あけ位置に移動させ、スキャン視
野内に含まれる多数の穴あけ位置の全てに１パルスずつ
照射した後（実質的に１５ｍｓ以上経過した後）、又
は、初めの穴あけ位置にレーザビーム２７を照射してか
ら１５ｍｓ以上経過した後に、初めの穴あけ位置に戻
り、再度、順次にスポットを移動させるという動作を数
回繰り返すことにより、１箇所の穴あけ位置に対して１
５ｍｓ以上のビーム照射休止時間を確保して複数回のレ
ーザビーム照射を行うことができる。例えば、ガルバノ
メータ式スキャナを用いて２００Ｈｚで同期させた場合
は、１穴当たりに要する時間は５ｍｓとなるのでスキャ
ン視野内に３箇所以上の穴あけ位置があり、それぞれに
順次スポットを移動させれば各穴あけ位置には１５ｍｓ
以上のビーム照射休止時間が確保されることになる。

【０１０３】以上のように、この実施の形態１１によれ
ば、高いパルス周波数のレーザビーム２７を使用した場
合であっても、各々の被加工箇所には１５ｍｓ以上のビ
ーム照射休止時間を確保してビーム照射することができ
るので、炭化層がほとんど形成されておらず、且つガラ
スクロスの突出のないめっきに適した高品質な穴を加工
することができる。さらに、レーザビーム２７のスポッ
トのスキャニング周波数を限界まで高めることができる
ので、高速な穴あけ加工が可能となり多数の穴あけ加工
を短時間に実行でき、それ故、ガラスクロスを含むプリ
ント基板の生産性を大幅に向上できる。

【０１０４】実施の形態１２．図２７は、この発明の実
施の形態１２による配線基板のレーザ加工方法及び配線
基板のレーザ加工装置を示す模式図であり、図におい
て、３６はレーザビーム２７の光軸上におかれた反射ミ
ラー、３７は３枚のプリント基板１Ｆを乗せてこれらを
水平面内に移動するＸＹテーブルである。即ち、ＸＹテ
ーブル３７は３つの加工ステーションを具備している。
さらに、３８はＸＹテーブル３７の制御装置、３９は回
転チョッパー、４０はトリガ発生装置、４１はトリガ計
数部、ＳＴ１〜ＳＴ３はそれぞれレーザビーム２７の１
パルスである。この実施の形態１２による配線基板のレ
ーザ加工方法は、複数枚のプリント基板１Ｆを同時に加
工するものであり、ここでは、一例として３枚のプリン
ト基板１Ｆを同時に加工する方法について述べる。尚、
この実施の形態では、光学手段は回転チョッパー３９及
び反射ミラー３６から構成され、同期制御手段はトリガ
発生装置４０及びトリガ計数部４１から構成される。

【０１０５】次に動作について説明する。図２８に示す
ように、各回転チョッパー３９は、回転軸に垂直に取り
付けられた円盤を（３×ｎ）等分（ｎ＝１、２、３・・
・）し、各等分域が回転方向に沿って反射面３９ａ、通
過部３９ｂ、通過部３９ｂの順番で繰り返すように構成
したものである。図２８に示す例では、回転チョッパー
３９は（３×４）等分され、４つの反射面３９ａを有す
る十字形状の円盤である。

【０１０６】図２７に示すように、レーザ発振器３２と
反射ミラー３６との間に設けられた２枚の回転チョッパ
ー３９は等分域がひとつ分だけずれて同期して同一の速
度で回転するように設定される。いずれか一方の回転チ
ョッパー３９には（３×ｎ）個のそれぞれ等分域がレー
ザビーム２７の光軸上にさしかかったときトリガ計数部
４１に対してトリガを出力するトリガ発生装置４０が設
けられている。トリガ発生装置４０は発生したトリガ信
号をトリガ計数部４１に送る。トリガ計数部４１は受信
したトリガを計数するとともに、それが有効であるなら
ば（所定の計数値に達していないならば）レーザ発振器
３２へそのトリガを送付する。レーザ発振器３２はトリ
ガ計数部４１を介してトリガ発生装置４０からのトリガ
を受けると直ちにパルス幅２００μｓ以下で１パルスだ
けレーザビーム２７を出力する。このようにして出力さ
れた連続する任意の３パルスのレーザビーム２７のそれ
ぞれは２枚の回転チョッパー３９及び反射ミラー３６の
いずれかにより順次反射され３箇所の加工ステーション
に導光され、ＺｎＳｅレンズ９を通して３つのプリント
基板１Ｆ上にそれぞれ照射される。トリガ計数部４１
は、所定のトリガ数を計数するとそれ以降のレーザ発振
器３２へのトリガを無効にし、ＸＹテーブル３７の制御
装置３８へテーブル移動トリガを送り、ＸＹテーブル３
７の位置決めが完了したらＸＹテーブル３７の制御装置
３８からの位置決め完了信号を受け、再びトリガを有効
とする。

【０１０７】図２９は、この実施の形態１２におけるト
リガとレーザパルスのタイムチャートを示したものであ
る。各々の加工ステーションでは、図２９に示すよう
に、トリガ発生装置４０の３つのトリガ発生について１
回だけ、参照文字ＳＴ１，ＳＴ２及びＳＴ３のいずれか
１つで示されるレーザビーム２７が照射されることにな
るので、たとえばトリガ発生装置４０からのトリガの周
期が５ｍｓ以上になるように２つの回転チョッパー３９
を回転させると、それぞれの加工ステーションには１５
ｍｓ以上の時間間隔でパルスが照射されることになり、
図６に示した関係により炭化層の発生の少ない良好な穴
あけ加工が可能となる。１カ所の穴あけ加工にｍ回のビ
ーム照射が必要で、順次他の穴を加工する場合は、トリ
ガ計数部４１での所定のトリガ数を（３×ｍ）回とする
ことでビーム照射、テーブル移動を繰り返し３つのプリ
ント基板１Ｆ全域の加工を行うことが可能となる。

【０１０８】以上のように、この実施の形態１２によれ
ば、各加工ステーションでのレーザビーム２７のエネル
ギの減少が無く、また、各々の加工ステーションには１
５ｍｓ以上の時間間隔でレーザビーム２７が伝送される
ように回転チョッパー３９の回転速度が設定されている
ため、ガラスクロスの突出の無いめっきに適した高品質
な穴を複数のプリント基板１Ｆに対し同時に加工するこ
とが可能となり、ガラスクロスを含むプリント基板１Ｆ
をさらに迅速に加工でき、生産性を大幅に向上できる。
また、前記実施の形態１１のビームスキャナ装置３４と
この実施の形態１２を組み合わせると、テーブル移動に
要する時間を削減でき、さらに高速に複数枚のプリント
基板を加工することが可能となる。

【０１０９】実施の形態１３．図３０は、この発明の実
施の形態１３による配線基板加工用の炭酸ガスレーザ発
振器の構成を示す斜視図であり、図において、４２はそ
の間隙に放電空間４３を形成するための一対の放電電
極、４４は共振器ミラー、４５はレーザ媒質であるガス
流、４６はレーザビーム２７の光軸、４７はレーザビー
ム２７のモード次数を選択するアパーチャである。この
ようなレーザビーム２７の光軸４６とガス流４５と放電
方向とが直交するように構成されたものは一般的に三軸
直交型レーザ発振器と呼ばれる。

【０１１０】次に動作について説明する。放電電極４２
からの放電電力の投入により形成される放電空間４３に
入るガス流４５に含まれる分子は、放電のエネルギによ
り励起され光に対するゲインを持つようになる。そし
て、放電空間４３が定常的に形成されると、図３１
（ａ）のような放電空間４３の下流近傍にピークを持つ
定常的なゲイン分布を形成する。従って、定常的なレー
ザ発振、すなわち連続出力（ＣＷ出力）を効率良く得る
には、図３１（ｂ）のように、ゲイン分布が最大となる
放電空間４３の下流を縦に走る線上に光軸４６およびア
パーチャ４７を配置する必要があり、従来の一般的な三
軸直交型炭酸ガスレーザ発振器はこのような構成を有し
ていた。

【０１１１】これに対して、この発明の実施の形態１３
によるプリント基板加工用の炭酸ガスレーザ発振器は、
従来とは異なり、図３２に示すように、アパーチャ４７
は放電空間４３からはみ出さない範囲で光軸４６を放電
空間４３の最も上流側の縦に走る線上に設けるように配
置されている。

【０１１２】図３１（ｂ）に示す従来の構成では、放電
空間４３上流のＡ点にある励起分子のエネルギは光軸４
６上のＢ点に到達したときにレーザビーム２７に変換さ
れると見なされ、放電が停止された瞬間にＡ点にあった
励起分子は、ガス流速をＶ、Ａ点からＢ点までの距離を
Ｘとすると、（Ｘ／Ｖ）時間後にレーザビーム２７に変
換されることになる。従って、図３１（ｂ）に示すよう
に、放電空間４３下流に光軸４６を配置すると、放電停
止後にレーザビーム２７が消えるまでに要する時間は、
図３０に示すこの実施の形態１３の構成のように、光軸
４６を放電空間４３上流に配置した場合に比較して長く
なり、パルス発振させたときのレーザパルスの立ち下り
が遅くなる。例えば、Ａ，Ｂ間の距離、すなわち放電電
極４２の幅が３０ｍｍであり、ガス流速が８０ｍ／ｓで
ある従来のレーザ発振器では、レーザパルスの立ち下が
り時間は３７５μｓとなり、放電電力そのものの立ち下
がり時間を短くしてもレーザパルス立ち下がり時間の短
縮は不可能である。

【０１１３】一方、図３２に示すこの実施の形態１３に
よれば、アパーチャ４７は放電空間４３からはみ出さな
い範囲で配置され、且つ光軸４６が放電空間４３の上流
側を縦に走る線上に配置され、例えばＡ，Ｂ間の距離が
６．５ｍｍに設定されガス流速が８０ｍ／ｓである場合
において、パルスの立ち下がり時間８１μｓが実現され
る。この場合、放電電力の立ち下がり時間がパルスの立
ち下がり時間よりも長いとパルスの立ち下がり時間に影
響を与えるため、放電電力の立ち下がり時間は十分短か
くする必要がある。図３２に示すこの実施の形態のよう
な光軸４６の配置では、放電電力の立ち下がり時間は５
０μｓ以下であることが好ましい。また、図３２に示す
この実施の形態１３のような光軸４６の配置の場合に
は、放電電力の立ち上がり時間がパルスの立ち上がり時
間にも影響を与えるので、２００μｓ以下の短いパルス
幅を得るには放電電力の立ち上がり時間は同様に５０μ
ｓ以下であることが好ましい。

【０１１４】以上のように、この実施の形態１３によれ
ば、従来の炭酸ガスレーザでは得られなかった急峻な立
ち上がり、立ち下がり及び２００μｓ以下のパルス幅を
有するレーザパルスを実現でき、このレーザパルスをプ
リント基板の加工に応用することにより、ガラスクロス
の突出、炭化層の発生のない加工が可能となる。

【０１１５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、配線基板のレーザ加工方法をレーザビームを１０
μｓから２００μｓの範囲のビーム照射時間で、エネル
ギ密度を２０Ｊ／ｃｍ² 以上としてパルス的に配線基板
の被加工部に照射するように構成したので、ガラスクロ
ス等が混入した複合材料からなる基板に対するスルーホ
ールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外形
カット等について良好かつ微細加工ができる効果があ
る。

【０１１６】請求項２記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を配線基板の同一の被加工部に対して、
レーザビームを１５ｍｓ以上のビーム照射休止時間間隔
でエネルギ密度を２０Ｊ／ｃｍ² 以上としてパルス的に
照射するように構成したので、単パルスでは得られない
高アスペクト比の導通穴を得ることができ、さらに、ガ
ラスクロスの突出を低減でき、マルチパルス照射とした
場合にもガラスクロスを含む配線基板を迅速かつ精度よ
く加工ができる効果がある。

【０１１７】請求項３記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を２０Ｊ／ｃｍ² 以上のエネルギ密度を
それぞれ有した複数のパルスからそれぞれ構成される複
数のパルス群のレーザビームを所定のビーム照射休止時
間よりも長いパルス群間照射休止時間の間隔をおいてパ
ルス的に配線基板の同一の被加工部に照射するように構
成したので、単一パルス周波数で加工を行うよりも短い
時間で導通穴を得ることができ、さらに、加工部の温度
上昇を防止でき、加工部表面からの深さ距離に対する温
度勾配がなだらかになるのを抑制でき、ガラスクロスの
突出を低減できる効果がある。

【０１１８】請求項４記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を所定のビーム照射休止時間は４ｍｓ以
上であり、パルス群のパルス数は４パルス以下であり、
パルス群間照射休止時間は２０ｍｓを越えるように構成
したので、加工穴の炭化層の発生を抑制し、スルーホー
ルやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外形カ
ット等について良好かつ微細な加工ができる効果があ
る。

【０１１９】請求項５記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法をレーザビームを配線基板の被加工部に
パルス的に照射しながら配線基板表面上を走査する際
に、１５ｍｓを越えないビーム照射休止時間の間隔をお
いて連続して４パルスを越えるレーザビームが被加工部
に照射しないようにレーザビームの走査を行うように構
成したので、加工穴の炭化層の発生を抑制し、またそれ
ぞれの加工部に対してビームを位置決めして加工した場
合と同じ加工品質を維持した状態で、加工速度を増大で
きる効果がある。

【０１２０】請求項６記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を被加工部表面上におけるビーム径を１
ｍｍとし、１０μｓから２００μｓの範囲のビーム照射
時間で且つ２．５ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をお
いてレーザビームを被加工部に照射しながら、８ｍ／分
から６ｍ／分の範囲の走査速度で配線基板表面上を走査
するように構成したので、それぞれの加工部に対してビ
ームを位置決めして加工した場合と同じ加工品質を維持
した状態で加工速度を増大でき、ガラス等が混入した複
合材料からなる基板に対するブラインドバイアホールの
穴あけなどの良好かつ微細な加工ができる効果がある。

【０１２１】請求項７記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を配線基板の被加工部の加工に有効なレ
ーザビームのスポット形状を四角形とし、レーザビーム
を配線基板の被加工部にパルス的に照射しながら配線基
板表面上を走査させるように構成したので、良好な加工
品質を保ったまま円形ビームの場合よりも加工速度を増
大できる効果がある。

【０１２２】請求項８記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を被加工部上での四角形のレーザビーム
のスポットの寸法を０．９ｍｍ×０．９ｍｍとし、１０
μｓから２００μｓの範囲のビーム照射時間で且つ１．
２５ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をおいてレーザビ
ームを被加工部に照射しながら、６ｍ／分の走査速度、
２００μｍの走査ピッチで配線基板表面上を走査するよ
うに構成したので、円形ビームの場合よりも良好な品質
を維持することができ、また加工速度を増大できる効果
がある。

【０１２３】請求項９記載の発明によれば、配線基板の
レーザ加工方法を配線基板の被加工部に対応する配線基
板上の金属層の部分を予め除去し、金属層の除去した部
分を介して被加工部の基材に対しレーザビームを照射す
ることにより加工を施し基材除去部を形成し、基材除去
部及び基材除去部の周辺、又は基材除去部の周辺のみに
さらにレーザビームを照射するように構成したので、除
去体積の多い加工においてもウエットエッチング等の複
雑な工程を必要とすることなく加工時の強固な再付着物
を簡便に除去できる効果がある。

【０１２４】請求項１０記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法を配線基板の被加工部に対応する配線
基板上の金属層の部分を予め除去し、金属層の除去した
部分を介して被加工部の基材に対しレーザビームを照射
することにより加工を施し基材除去部を形成し、基材除
去部及び基材除去部の周辺、又は基材除去部の周辺のみ
にさきのレーザビームよりピーク出力の小さいレーザビ
ームを最初のレーザビーム照射の際の走査速度より大き
な走査速度で照射、走査するように構成したので、除去
体積の多い加工においてもウエットエッチング等の複雑
な工程を必要とすることなく加工時の強固な再付着物を
簡便に除去できる効果がある。

【０１２５】請求項１１記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法を被加工部に対応する配線基板上の金
属層の部分を予め除去する際に、被加工部の基材にレー
ザビームを照射して形成しようとする基材除去部の外周
部のみにレーザビームが到達するように金属層を部分的
に除去するように構成したので、非除去部に対する除去
部の割合が多い加工においても、金属層の剥がれ等の不
良が発生しない良好な加工ができる効果がある。

【０１２６】請求項１２記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法を被加工部の基材にレーザビームを照
射して形成しようとする基材除去部の外周部のみにレー
ザビームが到達するように金属層を部分的に除去し、１
０μｓから２００μｓの範囲のビーム照射時間で且つ
２．５ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をおいてレーザ
ビームを被加工部に照射しながら、８ｍ／分の走査速
度、１００μｍの走査ピッチで配線基板表面上を走査す
るように構成したので、非除去部に対する基材除去部の
割合が多い加工においても、基材除去部を全面的に除去
することがないので金属層の剥がれ等の不良が発生しな
い良好な加工ができる効果がある。

【０１２７】請求項１３記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法を被加工部に対応する配線基板上の金
属層の部分を予め除去し、金属層の除去した部分を介し
て被加工部の基材に対しレーザビームを走査させながら
照射することにより加工を施す際に、被加工部における
レーザビーム走査開始点からレーザビーム走査終了点に
向かう方向にガスを流すように構成したので、除去体積
の多い加工においても残留する再付着物が加工に及ぼす
悪影響を有効に排除でき、前記再付着物の残留する領域
を著しく減少できる効果がある。

【０１２８】請求項１４記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法を配線基板上の金属層を溶融、除去し
うる強度を有するレーザビームをパルス照射することで
金属層を部分的に除去して所望の形状を有する金属層を
形成し、金属層を溶融させない強度及び１０μｓから２
００μｓのビーム照射時間を有し且つ１５ｍｓ以上のビ
ーム照射休止時間の間隔で連なる複数のパルスのレーザ
ビームを金属層の除去された部分を介して配線基板の被
加工部にさらに照射するように構成したので、配線基板
表面の金属層を予めエッチング等で除去すること無く、
表面に銅箔の貼られたガラスクロスを含む配線基板でも
レーザ加工工程のみで迅速かつ精度よく加工できる効果
がある。

【０１２９】請求項１５記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法をレーザビームを照射する目標位置に
あり加工を施すべき形状より小さい範囲の金属層をエッ
チング等の他の加工方法を用いて予め除去し被加工部を
露出させるように構成したので、レーザビームの吸収を
高めることができ、効率良くより安定した穴あけ加工が
できる効果がある。

【０１３０】請求項１６記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法をレーザビーム照射以前に、配線基板
表面の金属層の表面に予め粗面化処理を施すように構成
したので、レーザビームのピーク出力が低くてもレーザ
ビームの吸収を高めることにより金属層の除去が可能と
なり、効率良くより安定した穴あけ加工ができる効果が
ある。

【０１３１】請求項１７記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法をレーザビームのパルス周波数に同期
してレーザビームのスポットを配線基板上の各目標位置
に順次位置決めしながらレーザビームをパルス的に照射
する際に、目標位置のそれぞれに照射する任意の連続す
る２つのパルス状のレーザビーム間の時間間隔がパルス
周波数にかかわらず１５ｍｓ以上になるように、その間
に出力されるパルス状のレーザビームを他の目標位置に
照射するように構成したので、高いパルス周波数のレー
ザビームを使用した場合であっても各々の被加工箇所に
は１５ｍｓ以上のビーム照射休止時間を確保してビーム
照射することができるので、炭化層がほとんど形成され
ておらず且つガラスクロスの突出のないめっきに適した
高品質な穴を加工することができる効果がある。さら
に、レーザビームのスポットのスキャニング周波数を限
界まで高めることができるので、高速な穴あけ加工が可
能となり多数の穴あけ加工を短時間に実行でき、それ
故、配線基板の生産性を大幅に向上できる効果がある。

【０１３２】請求項１８記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法を加工すべき配線基板がそれぞれ載置
される複数の加工ステーションを設け、レーザ発振器か
らパルス的に出力されるレーザビームを１パルス毎に複
数の加工ステーションのそれぞれに順次振り分けるとと
もに、複数の加工ステーションのそれぞれには１５ｍｓ
以上の時間間隔をおいてパルス状のレーザビームを導光
するように構成したので、複数の加工ステーションで加
工穴の品質を低下すること無く迅速な導通穴加工が可能
となり、配線基板の生産性を大幅に向上できる効果があ
る。

【０１３３】請求項１９記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法をレーザビームの光源として炭酸ガス
レーザを用いるように構成したので、ガラスに対して高
い吸収率炭酸ガスレーザを使用することにより、他のレ
ーザでは加工が困難なガラスクロスを含む配線基板でも
迅速かつ精度よく加工できる効果がある。

【０１３４】請求項２０記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工方法における配線基板はガラスクロスを含
むように構成したので、ガラスクロスの突出を低減で
き、ガラスクロスを含む配線基板を迅速かつ精度よく加
工できる効果がある。

【０１３５】請求項２１記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工装置をレーザビームのスポットを配線基板
上の各目標位置に順次位置決めしながらレーザビームの
方向を変えて配線基板上を移動させるための光学手段
と、レーザビーム発振器のパルス発振動作と光学手段の
動作とを同期制御するとともに、目標位置のそれぞれに
照射する任意の連続する２つのパルス状のレーザビーム
間の時間間隔がレーザ発振器のパルス周波数にかかわら
ず１５ｍｓ以上になるように光学手段を制御する制御手
段とを備えるように構成したので、高いパルス周波数の
レーザビームを使用した場合であっても各々の被加工箇
所には１５ｍｓ以上のビーム照射休止時間を確保してビ
ーム照射することができるので、炭化層がほとんど形成
されておらず且つガラスクロスの突出のないめっきに適
した高品質な穴を加工できる効果がある。さらに、レー
ザビームのスポットのスキャニング周波数を限界まで高
めることができるので、高速な穴あけ加工が可能となり
多数の穴あけ加工を短時間に実行でき、それ故、配線基
板の生産性を大幅に向上できる効果がある。

【０１３６】請求項２２記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工装置をレーザ発振器からパルス的に出力さ
れるレーザビームを１パルス毎に複数の加工ステーショ
ンのそれぞれに順次振り分けるとともに、複数の加工ス
テーションのそれぞれには１５ｍｓ以上の時間間隔をお
いてパルス状のレーザビームを１パルス毎に導光する光
学手段と、光学手段の振り分け動作とレーザ発振器のパ
ルス発振動作が同期するように制御する同期制御手段と
を備えるように構成したので、複数の加工ステーション
で加工穴の品質を低下すること無く迅速に加工穴を加工
できる効果がある。

【０１３７】請求項２３記載の発明によれば、配線基板
のレーザ加工装置を光学手段は回転軸に垂直な面内の軸
周りを等分割する位置に複数の反射面と複数の通過部と
を有し所定の回転速度で回転する少なくとも１つの回転
チョッパーを具備し、同期制御手段は回転チョッパーの
複数の反射面及び複数の通過部の全ての等分領域がそれ
ぞれレーザビームの光軸にさしかかった際にトリガを発
生するトリガ発生装置を具備するように構成したので、
複数の加工ステーションで加工穴の品質を低下すること
無く迅速に加工穴を加工できる効果がある。

【０１３８】請求項２４記載の発明によれば、配線基板
加工用の炭酸ガスレーザ発振器を放電空間のガス流方向
の長さは少なくともアパーチャの幅以上であり、アパー
チャの中心をなす光軸が、アパーチャの全領域が放電空
間のガス流方向長さの領域からはみ出すことのない範囲
であってガス流に対して最も上流側に位置するように設
定され、さらに、放電空間に投入される放電電力の立ち
上がり及び立ち下がり時間が５０μｓ以下であるように
構成したので、レーザパルスの立ち上がり、立ち下がり
を短縮でき、配線基板加工に適したビーム照射時間の短
いレーザビームを得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による配線基板のレ
ーザ加工方法を説明するための模式図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による配線基板のレ
ーザ加工方法におけるレーザビームのエネルギ密度とガ
ラスエポキシ材加工深さとの関係を示すグラフ図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態１による配線基板のレ
ーザ加工方法におけるパルス幅を変化させたときの加工
部のガラスクロスの突出量および銅箔の損傷の比率の変
化を示すグラフ図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による配線基板のレ
ーザ加工方法を示す模式図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による配線基板のレ
ーザ加工方法におけるレーザビームの照射パターンを示
す波形図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による配線基板のレ
ーザ加工方法におけるビーム照射休止時間を変化させた
ときの加工直後に加工穴裏側で観察されるの炭化層の厚
さの変化を示したグラフ図である。

【図７】 ビーム照射休止時間をパラメータとしたとき
の加工部表面からの距離と温度との関係を示す加工部の
温度特性図である。

【図８】 この発明の実施の形態３におけるレーザビー
ムの照射パターンを示す波形図である。

【図９】 この発明の実施の形態３による配線基板のレ
ーザ加工方法においてパルス群中の各パルス間のビーム
照射休止時間を変化させたときの炭化層の厚さの変化を
示すグラフ図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３による配線基板の
レーザ加工方法においてパルス群間ビーム照射休止時間
を変化させたときの炭化層の厚さの変化を示すグラフ図
である。

【図１１】 この発明の実施の形態３による配線基板の
レーザ加工方法においてパルス群中のパルス数を変化さ
せたときの穴あけに要する加工時間の変化を示したグラ
フ図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４による配線基板の
レーザ加工方法を説明するための模式図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４による配線基板の
レーザ加工方法における銅箔除去部の存在領域とラスタ
走査する走査経路を示す説明図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４による配線基板の
レーザ加工方法におけるレーザビームの走査速度を変化
させたときの加工部のガラスクロスの突出量の変化を示
したグラフ図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５による配線基板の
レーザ加工方法を説明するための模式図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５による配線基板の
レーザ加工方法において円形ビームと四角形ビームとで
走査したときのビーム照射部の重合部分を示す説明図で
ある。

【図１７】 この発明の実施の形態６による配線基板の
レーザ加工方法を説明するための模式図である。

【図１８】 この発明の実施の形態７による配線基板の
レーザ加工方法を説明するための模式図である。

【図１９】 この発明の実施の形態７による配線基板の
レーザ加工方法における銅箔除去部の加工形状を示す説
明図である。

【図２０】 この発明の実施の形態８による配線基板の
レーザ加工方法を説明するための模式図である。

【図２１】 この発明の実施の形態８による配線基板の
レーザ加工方法におけるレーザビームをラスタ走査する
方向とガス流を吹き付ける方向とを示す説明図である。

【図２２】 この発明の実施の形態９による配線基板の
レーザ加工方法を示す模式図である。

【図２３】 この発明の実施の形態９によるプリント基
板の加工結果を示す模式図である。

【図２４】 この発明の実施の形態１０による配線基板
のレーザ加工方法を示す模式図である。

【図２５】 この発明の実施の形態１０の一変形例によ
る配線基板のレーザ加工方法を示す模式図である。

【図２６】 この発明の実施の形態１１による配線基板
のレーザ加工方法及び配線基板のレーザ加工装置を示す
模式図である。

【図２７】 この発明の実施の形態１２による配線基板
のレーザ加工方法及び配線基板のレーザ加工装置を示す
模式図である。

【図２８】 この発明の実施の形態１２における回転チ
ョッパーの模式図である。

【図２９】 この発明の実施の形態１２におけるトリガ
とレーザパルスのタイムチャートである。

【図３０】 この発明の実施の形態１３による配線基板
加工用の炭酸ガスレーザ発振器の斜視図である。

【図３１】 従来の炭酸ガスレーザ発振器における放電
空間のゲイン分布及び光軸の配置を示す模式図である。

【図３２】 この発明の実施の形態１３による配線基板
加工用の炭酸ガスレーザ発振器における光軸の配置を示
す模式図である。

【図３３】 従来の多層のプリント基板の構造を示す断
面図である。

【図３４】 従来の配線基板のレーザ加工方法における
品質低下の発生機構を示すグラフ図である。

【図３５】 従来の配線基板のレーザ加工方法における
ガラスクロスの突出と炭化層の厚さを示した加工部の断
面図である。

【図３６】 従来の配線基板のレーザ加工方法における
銅箔の損傷を示した加工部の断面図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ プリント基板
（配線基板）、２ 導体層（金属層）、８，１８ 銅箔
除去部（被加工部）、２７ レーザビーム、３２レーザ
発振器、３４ ビームスキャナ装置（光学手段）、３５
スキャナドライブ／レーザトリガ装置（制御手段）、
３６ 反射ミラー（光学手段）、３９回転チョッパー
（光学手段）、４０ トリガ発生装置（同期制御手
段）、４１トリガ計数部（同期制御手段）、４３ 放電
空間、４７ アパーチャ。

フロントページの続き (72)発明者 竹野 祥瑞 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森安 雅治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 金子 雅之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームを用いて配線基板にスルー
   ホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外
   形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法において、
   前記レーザビームを１０μｓから２００μｓの範囲のビ
   ーム照射時間で、エネルギ密度を２０Ｊ／ｃｍ² 以上と
   してパルス的に前記配線基板の被加工部に照射すること
   を特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
2. 【請求項２】 レーザビームを用いて配線基板にスルー
   ホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外
   形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法において、
   前記配線基板の同一の被加工部に対して、前記レーザビ
   ームを１５ｍｓ以上のビーム照射休止時間間隔をおい
   て、エネルギ密度を２０Ｊ／ｃｍ² 以上としてパルス的
   に照射することを特徴とする配線基板のレーザ加工方
   法。
3. 【請求項３】 レーザビームを用いて配線基板にスルー
   ホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外
   形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法において、
   ２０Ｊ／ｃｍ² 以上のエネルギ密度をそれぞれ有し所定
   のビーム照射休止時間間隔をおいて発生される複数のパ
   ルスのレーザビームを組み合わせて１つのパルス群と
   し、前記配線基板の同一の被加工部に対して、前記複数
   のパルスからそれぞれ構成される複数のパルス群のレー
   ザビームを前記所定のビーム照射休止時間よりも長いパ
   ルス群間照射休止時間の間隔をおいてパルス的に照射す
   ることを特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
4. 【請求項４】 所定のビーム照射休止時間は４ｍｓ以上
   であり、パルス群のパルス数は４パルス以下であり、前
   記パルス群間照射休止時間は２０ｍｓを越えることを特
   徴とする請求項３記載の配線基板のレーザ加工方法。
5. 【請求項５】 レーザビームを用いて配線基板にスルー
   ホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外
   形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法において、
   前記レーザビームを前記配線基板の被加工部にパルス的
   に照射しながら前記配線基板表面上を走査する際に、１
   ５ｍｓを越えないビーム照射休止時間の間隔をおいて連
   続して４パルスを越える前記レーザビームが前記被加工
   部に照射しないように前記レーザビームの走査を行うこ
   とを特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
6. 【請求項６】 レーザビームを用いて配線基板にスルー
   ホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外
   形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法において、
   前記レーザビームを前記配線基板の被加工部にパルス的
   に照射しながら前記配線基板表面上を走査する際に、前
   記被加工部表面上におけるビーム径を１ｍｍとし、１０
   μｓから２００μｓの範囲のビーム照射時間で且つ２．
   ５ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をおいて前記レーザ
   ビームを前記被加工部に照射しながら、８ｍ／分から６
   ｍ／分の範囲の走査速度で前記配線基板表面上を走査す
   ることを特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
7. 【請求項７】 レーザビームを用いて配線基板にスルー
   ホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、外
   形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法において、
   前記配線基板の被加工部の加工に有効な前記レーザビー
   ムのスポット形状を四角形とし、前記レーザビームを前
   記配線基板の前記被加工部にパルス的に照射しながら前
   記配線基板表面上を走査させることを特徴とする配線基
   板のレーザ加工方法。
8. 【請求項８】 被加工部上での四角形のレーザビームの
   スポットの寸法を０．９ｍｍ×０．９ｍｍとし、１０μ
   ｓから２００μｓの範囲のビーム照射時間で且つ１．２
   ５ｍｓのビーム照射休止時間の間隔をおいて前記レーザ
   ビームを前記被加工部に照射しながら、６ｍ／分の走査
   速度、２００μｍの走査ピッチで前記配線基板表面上を
   走査することを特徴とする請求項７記載の配線基板のレ
   ーザ加工方法。
9. 【請求項９】 レーザビームを用いて基材表面に金属層
   が形成された配線基板にスルーホールやブラインドバイ
   アホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線基
   板のレーザ加工方法において、前記配線基板の被加工部
   に対応する前記金属層の部分を予め除去し、前記金属層
   の除去した部分を介して前記被加工部の基材に対しレー
   ザビームを照射することにより加工を施し基材除去部を
   形成し、前記基材除去部及び前記基材除去部の周辺、又
   は前記基材除去部の周辺のみにさらにレーザビームを照
   射することを特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
10. 【請求項１０】 再度照射されるレーザビームは、最初
    のレーザビームのピーク出力より小さなピーク出力を有
    し、且つ、最初のレーザビーム照射の際の走査速度より
    大きな走査速度で走査されることを特徴とする請求項９
    記載の配線基板のレーザ加工方法。
11. 【請求項１１】 レーザビームを用いて基材表面に金属
    層が形成された配線基板にスルーホールやブラインドバ
    イアホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線
    基板のレーザ加工方法において、前記配線基板の被加工
    部に対応する前記金属層の部分を予め除去する際に、前
    記被加工部の基材に前記レーザビームを照射して形成し
    ようとする基材除去部の外周部のみに前記レーザビーム
    が到達するように前記金属層を部分的に除去することを
    特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
12. 【請求項１２】 １０μｓから２００μｓの範囲のビー
    ム照射時間で且つ２．５ｍｓのビーム照射休止時間の間
    隔をおいてレーザビームを被加工部に照射しながら、８
    ｍ／分の走査速度、１００μｍの走査ピッチで配線基板
    表面上を走査することを特徴とする請求項１１記載の配
    線基板レーザ加工方法。
13. 【請求項１３】 レーザビームを用いて基材表面に金属
    層が形成された配線基板にスルーホールやブラインドバ
    イアホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線
    基板のレーザ加工方法において、前記配線基板の被加工
    部に対応する前記金属層の部分を予め除去し、前記金属
    層の除去した部分を介して前記被加工部の基材に対しレ
    ーザビームを走査させながら照射することにより加工を
    施す際に、前記被加工部におけるレーザビーム走査開始
    点からレーザビーム走査終了点に向かう方向にガスを流
    すことを特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
14. 【請求項１４】 レーザビームを用いて基材表面に金属
    層が形成された配線基板にスルーホールやブラインドバ
    イアホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線
    基板のレーザ加工方法において、前記金属層を溶融、除
    去しうる強度を有するレーザビームをパルス照射するこ
    とで前記金属層を部分的に除去して所望の形状を有する
    前記金属層を形成し、前記金属層を溶融させない強度及
    び１０μｓから２００μｓのビーム照射時間を有し且つ
    １５ｍｓ以上のビーム照射休止時間の間隔で連なる複数
    のパルスのレーザビームを前記金属層の除去された部分
    を介して前記配線基板の被加工部にさらに照射すること
    を特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
15. 【請求項１５】 レーザビームを照射する目標位置にあ
    り加工を施すべき形状より小さい範囲の前記金属層をエ
    ッチング等の他の加工方法を用いて予め除去し被加工部
    を露出させることを特徴とする請求項１４記載の配線基
    板のレーザ加工方法。
16. 【請求項１６】 レーザビーム照射以前に、配線基板表
    面の金属層の表面に予め粗面化処理を施すことを特徴と
    する請求項１４または請求項１５記載の配線基板のレー
    ザ加工方法。
17. 【請求項１７】 レーザビームを用いて配線基板にスル
    ーホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、
    外形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法におい
    て、前記レーザビームのパルス周波数に同期して前記レ
    ーザビームのスポットを前記配線基板上の各目標位置に
    順次位置決めしながら前記レーザビームをパルス的に照
    射する際に、前記目標位置のそれぞれに照射する任意の
    連続する２つのパルス状のレーザビーム間の時間間隔が
    前記パルス周波数にかかわらず１５ｍｓ以上になるよう
    に、その間に出力されるパルス状のレーザビームを他の
    目標位置に照射することを特徴とする配線基板のレーザ
    加工方法。
18. 【請求項１８】 レーザビームを用いて配線基板にスル
    ーホールやブラインドバイアホールの穴あけや溝加工、
    外形カット等を行う配線基板のレーザ加工方法におい
    て、加工すべき配線基板がそれぞれ載置される複数の加
    工ステーションを設け、レーザ発振器からパルス的に出
    力されるレーザビームを１パルス毎に前記複数の加工ス
    テーションのそれぞれに順次振り分けるとともに、前記
    複数の加工ステーションのそれぞれには１５ｍｓ以上の
    時間間隔をおいてパルス状の前記レーザビームを導光す
    ることを特徴とする配線基板のレーザ加工方法。
19. 【請求項１９】 レーザビームの光源として炭酸ガスレ
    ーザを用いることを特徴とする請求項１から請求項１８
    のうちのいずれか１項記載の配線基板のレーザ加工方
    法。
20. 【請求項２０】 配線基板はガラスクロスを含むことを
    特徴とする請求項１から請求項１９のうちのいずれか１
    項記載の配線基板のレーザ加工方法。
21. 【請求項２１】 レーザ発振器から放射されるレーザビ
    ームを用いて配線基板にスルーホールやブラインドバイ
    アホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線基
    板のレーザ加工装置において、前記レーザビームのスポ
    ットを前記配線基板上の各目標位置に順次位置決めしな
    がら前記レーザビームの方向を変えて前記配線基板上を
    移動させるための光学手段と、前記レーザ発振器のパル
    ス発振動作と前記光学手段の動作とを同期制御するとと
    もに、前記目標位置のそれぞれに照射する任意の連続す
    る２つのパルス状のレーザビーム間の時間間隔が前記レ
    ーザ発振器のパルス周波数にかかわらず１５ｍｓ以上に
    なるように前記光学手段を制御する制御手段とを備えた
    ことを特徴とする配線基板のレーザ加工装置。
22. 【請求項２２】 レーザ発振器から放射されるレーザビ
    ームを用いて配線基板にスルーホールやブラインドバイ
    アホールの穴あけや溝加工、外形カット等を行う配線基
    板のレーザ加工装置において、加工すべき配線基板がそ
    れぞれ載置される複数の加工ステーションと、前記レー
    ザ発振器からパルス的に出力されるレーザビームを１パ
    ルス毎に前記複数の加工ステーションのそれぞれに順次
    振り分けるとともに、前記複数の加工ステーションのそ
    れぞれには１５ｍｓ以上の時間間隔をおいてパルス状の
    前記レーザビームを１パルス毎に導光する光学手段と、
    前記光学手段の振り分け動作と前記レーザ発振器のパル
    ス発振動作が同期するように制御する同期制御手段とを
    備えたことを特徴とする配線基板のレーザ加工装置。
23. 【請求項２３】 光学手段は回転軸に垂直な面内の軸周
    りを等分割する位置に複数の反射面と複数の通過部とを
    有し所定の回転速度で回転する少なくとも１つの回転チ
    ョッパーを具備し、同期制御手段は前記回転チョッパー
    の前記複数の反射面及び前記複数の通過部の全ての等分
    領域がそれぞれレーザビームの光軸にさしかかった際に
    トリガを発生するトリガ発生装置を具備することを特徴
    とする請求項２２記載の配線基板のレーザ加工装置。
24. 【請求項２４】 レーザ媒質としての高速のガス流中に
    放電電力をパルス的に投入することにより形成される放
    電空間と、前記放電空間からレーザビームをその光軸が
    前記ガス流に対し直交するように取り出すアパーチャと
    を備えており、前記放電空間のガス流方向の長さは少な
    くとも前記アパーチャの幅以上であり、前記アパーチャ
    の中心をなす前記光軸が、前記アパーチャの全領域が前
    記放電空間のガス流方向長さの領域からはみ出すことの
    ない範囲であって前記ガス流に対して最も上流側に位置
    するように設定され、さらに、前記放電空間に投入され
    る前記放電電力の立ち上がり及び立ち下がり時間が５０
    μｓ以下であることを特徴とする配線基板加工用の炭酸
    ガスレーザ発振器。