JPH11254171A - 配線基板加工用レーザ加工装置 - Google Patents
配線基板加工用レーザ加工装置Info
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- JPH11254171A JPH11254171A JP10063332A JP6333298A JPH11254171A JP H11254171 A JPH11254171 A JP H11254171A JP 10063332 A JP10063332 A JP 10063332A JP 6333298 A JP6333298 A JP 6333298A JP H11254171 A JPH11254171 A JP H11254171A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光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孔明け加工を行う転写光学系
を備えた配線基板加工用レーザ加工装置において、配線
基板の内層銅箔の損傷や貫通を防止すること。 【解決手段】 レーザ発振器１と転写マスク２との間に
レーザ光のビーム強度分布をトップハット形状に変換す
る位相フィルタ７を設ける。これにより加工面上でビー
ム強度分布がトップハット形状をしたレーザ光を得るこ
とが可能になり、ガウス分布に近いビーム強度分布をも
ったレーザ光で加工を行う場合に問題となる内層銅箔の
損傷や貫通の発生を回避できる。
ブラインドバイアホールの孔明け加工を行う転写光学系
を備えた配線基板加工用レーザ加工装置において、配線
基板の内層銅箔の損傷や貫通を防止すること。 【解決手段】 レーザ発振器１と転写マスク２との間に
レーザ光のビーム強度分布をトップハット形状に変換す
る位相フィルタ７を設ける。これにより加工面上でビー
ム強度分布がトップハット形状をしたレーザ光を得るこ
とが可能になり、ガウス分布に近いビーム強度分布をも
ったレーザ光で加工を行う場合に問題となる内層銅箔の
損傷や貫通の発生を回避できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、配線基板加工用
レーザ加工装置に関し、さらに詳細には、配線基板、い
わゆるプリント基板と称呼される配線基板に、レーザ光
によってスルーホール、インナーバイアホール、ブライ
ンドバイアホール等の孔明け加工を行う配線基板加工用
レーザ加工装置に関するのである。
レーザ加工装置に関し、さらに詳細には、配線基板、い
わゆるプリント基板と称呼される配線基板に、レーザ光
によってスルーホール、インナーバイアホール、ブライ
ンドバイアホール等の孔明け加工を行う配線基板加工用
レーザ加工装置に関するのである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の配線基板加工用レーザ加
工装置を示している。配線基板加工用レーザ加工装置
は、レーザ発振器１と、孔明け加工の孔形状と同一形状
のピンホール（図示省略）を具備した転写マスク２と、
対をなすベンドミラー３、４と、ガルバノミラー（ガル
バノメータ）５と、ｆ−θレンズ６とを有している。
工装置を示している。配線基板加工用レーザ加工装置
は、レーザ発振器１と、孔明け加工の孔形状と同一形状
のピンホール（図示省略）を具備した転写マスク２と、
対をなすベンドミラー３、４と、ガルバノミラー（ガル
バノメータ）５と、ｆ−θレンズ６とを有している。
【０００３】レーザ発振器１から出たレーザ光Ｌは転写
マスク２に入射する。レーザ光Ｌは、転写マスク２の開
口径より大きなビーム径であり、転写マスク２を通過す
ることにより、所望のエネルギ、ビーム径のものとして
取り出される。転写マスク２を通過したレーザ光Ｌは、
ベンドミラー３、４のそれぞれにおいて折り返され、ガ
ルバノミラー５によりｆ−θレンズ６の所定の位置へ入
射され、配線基板Ｗの所定位置に転写マスク２の形状を
転写された孔明け加工を行う。
マスク２に入射する。レーザ光Ｌは、転写マスク２の開
口径より大きなビーム径であり、転写マスク２を通過す
ることにより、所望のエネルギ、ビーム径のものとして
取り出される。転写マスク２を通過したレーザ光Ｌは、
ベンドミラー３、４のそれぞれにおいて折り返され、ガ
ルバノミラー５によりｆ−θレンズ６の所定の位置へ入
射され、配線基板Ｗの所定位置に転写マスク２の形状を
転写された孔明け加工を行う。
【０００４】図７に示されているように、レーザ発振器
１から取り出されるレーザ光はガウス分布をしており、
転写マスク２に入射するレーザ光はガウス分布ａとな
る。このため、配線基板Ｗでのレーザ光の強度分布（以
下ビーム強度分布と呼ぶ）もガウス分布に近い形状ｂと
なり、中心部の強度が大きいビームとなる。
１から取り出されるレーザ光はガウス分布をしており、
転写マスク２に入射するレーザ光はガウス分布ａとな
る。このため、配線基板Ｗでのレーザ光の強度分布（以
下ビーム強度分布と呼ぶ）もガウス分布に近い形状ｂと
なり、中心部の強度が大きいビームとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】中心部の強度が大きい
レーザ光によって配線基板のバイアホールを加工した場
合、図８に示されているように、内層銅箔Ｗａの中心部
の温度が高くなり、内層銅箔Ｗａに損傷ｃもしくは貫通
が生じる虞れがある。内層銅箔Ｗａに損傷ｃもしくは貫
通が生じると、配線基板Ｗの性能劣化となるから、配線
基板Ｗのバイアホール加工では内層銅箔Ｗａに損傷ｃも
しくは貫通のない加工が望まれている。
レーザ光によって配線基板のバイアホールを加工した場
合、図８に示されているように、内層銅箔Ｗａの中心部
の温度が高くなり、内層銅箔Ｗａに損傷ｃもしくは貫通
が生じる虞れがある。内層銅箔Ｗａに損傷ｃもしくは貫
通が生じると、配線基板Ｗの性能劣化となるから、配線
基板Ｗのバイアホール加工では内層銅箔Ｗａに損傷ｃも
しくは貫通のない加工が望まれている。
【０００６】この発明は、従来の配線基板加工用レーザ
加工装置に於ける上述の如き問題点を解消するためにな
されたもので、配線基板のバイアホール加工において内
層銅箔に損傷もしくは貫通のない加工を的確に行うよう
改良された配線基板加工用レーザ加工装置を得ることを
目的としている。
加工装置に於ける上述の如き問題点を解消するためにな
されたもので、配線基板のバイアホール加工において内
層銅箔に損傷もしくは貫通のない加工を的確に行うよう
改良された配線基板加工用レーザ加工装置を得ることを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による配線基板加工用レーザ加工装置
は、レーザ発振器よりのレーザ光の光路の途中に孔明け
加工の孔形状と同一形状のピンホールを具備した転写マ
スクを有し、前記転写マスクのピンホールを通過したレ
ーザ光を配線基板に照射し、当該レーザ光によって配線
基板にスルーホール、バイアホール等の孔明け加工を行
う配線基板加工用レーザ加工装置において、前記レーザ
発振器より前記転写マスクに至るレーザ光の光路中に、
レーザ光の強度分布をトップハット形状に変換する位相
フィルタが配置されており、配線基板のレーザ光照射面
でのレーザ光の強度分布をトップハット形状にするもの
である。
めに、この発明による配線基板加工用レーザ加工装置
は、レーザ発振器よりのレーザ光の光路の途中に孔明け
加工の孔形状と同一形状のピンホールを具備した転写マ
スクを有し、前記転写マスクのピンホールを通過したレ
ーザ光を配線基板に照射し、当該レーザ光によって配線
基板にスルーホール、バイアホール等の孔明け加工を行
う配線基板加工用レーザ加工装置において、前記レーザ
発振器より前記転写マスクに至るレーザ光の光路中に、
レーザ光の強度分布をトップハット形状に変換する位相
フィルタが配置されており、配線基板のレーザ光照射面
でのレーザ光の強度分布をトップハット形状にするもの
である。
【０００８】つぎの発明による配線基板加工用レーザ加
工装置は、前記位相フィルタと前記転写マスクとの間の
レーザ光の光路中に、前記転写マスクに与えるレーザ光
のビーム径を可変設定するズームレンズを有しているも
のである。
工装置は、前記位相フィルタと前記転写マスクとの間の
レーザ光の光路中に、前記転写マスクに与えるレーザ光
のビーム径を可変設定するズームレンズを有しているも
のである。
【０００９】つぎの発明による配線基板加工用レーザ加
工装置は、前記ズームレンズはパワードライブ式のもの
であり、制御装置からの指令により倍率を変化するもの
である。
工装置は、前記ズームレンズはパワードライブ式のもの
であり、制御装置からの指令により倍率を変化するもの
である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係る配線基板加工用レーザ加工装置の実施の形態を
詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施
の形態において上述の従来例と同一構成の部分は、上述
の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を
省略する。
明に係る配線基板加工用レーザ加工装置の実施の形態を
詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施
の形態において上述の従来例と同一構成の部分は、上述
の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を
省略する。
【００１１】実施の形態１．図１はこの発明による配線
基板加工用レーザ加工装置の実施の形態１を示してい
る。レーザ発振器１より転写マスク２に至るレーザ光Ｌ
の光路中に位相フィルタ７が配置されている。位相フィ
ルタ７はレーザ発振器１よりのレーザ光Ｌの強度分布を
トップハット形状に変換するものである。
基板加工用レーザ加工装置の実施の形態１を示してい
る。レーザ発振器１より転写マスク２に至るレーザ光Ｌ
の光路中に位相フィルタ７が配置されている。位相フィ
ルタ７はレーザ発振器１よりのレーザ光Ｌの強度分布を
トップハット形状に変換するものである。
【００１２】これにより、転写マスク２にはトップハッ
ト形状をしたレーザ光Ｌが入射し、転写マスク２を通過
したレーザ光Ｌはベンドミラー３、４で折り返され、ガ
ルバノミラー５によりｆ−θレンズ６の所定の位置へ入
射され、ｆ−θレンズ６によよって配線基板Ｗ上に転写
マスク２の形状が転写され、孔明け加工が行われる。
ト形状をしたレーザ光Ｌが入射し、転写マスク２を通過
したレーザ光Ｌはベンドミラー３、４で折り返され、ガ
ルバノミラー５によりｆ−θレンズ６の所定の位置へ入
射され、ｆ−θレンズ６によよって配線基板Ｗ上に転写
マスク２の形状が転写され、孔明け加工が行われる。
【００１３】図２は、トップハット形状ｄをしたレーザ
光で転写マスク２を照明してｆ−θレンズ６により配線
基板Ｗ上に転写マスク２の形状を転写させた時のレーザ
光照射面上でのビーム強度分布を示している。転写マス
ク２をトップハット形状ｄをしたレーザ光で照明するこ
とにより、配線基板Ｗのレーザ光照射面上でもトップハ
ット形状ｅをしたレーザ光が得られる。
光で転写マスク２を照明してｆ−θレンズ６により配線
基板Ｗ上に転写マスク２の形状を転写させた時のレーザ
光照射面上でのビーム強度分布を示している。転写マス
ク２をトップハット形状ｄをしたレーザ光で照明するこ
とにより、配線基板Ｗのレーザ光照射面上でもトップハ
ット形状ｅをしたレーザ光が得られる。
【００１４】これにより、配線基板Ｗに照射されるレー
ザ光の強度が全体に一様になり、内層銅箔の中心部の温
度が高くなることがなく、内層銅箔の中心部の温度が低
く抑えられ、内層銅箔に損傷や貫通が生じることが回避
される。
ザ光の強度が全体に一様になり、内層銅箔の中心部の温
度が高くなることがなく、内層銅箔の中心部の温度が低
く抑えられ、内層銅箔に損傷や貫通が生じることが回避
される。
【００１５】なお、この実施の形態では、ガルバノミラ
ー５とｆ−θレンズ６の組み合わせを例に取ったが、こ
の発明は転写光学系を備えていればよく、ガルバノミラ
ーなどの走査光学系に限定されるものではない。
ー５とｆ−θレンズ６の組み合わせを例に取ったが、こ
の発明は転写光学系を備えていればよく、ガルバノミラ
ーなどの走査光学系に限定されるものではない。
【００１６】実施の形態２．図３は、この発明による配
線基板加工用レーザ加工装置の実施の形態２を示してい
る。この実施の形態では、位相フィルタ７と転写マスク
２との間のレーザ光の光路中に、転写マスク２に与える
レーザ光Ｌのビーム径を可変設定するズームレンズ８が
配置されている。
線基板加工用レーザ加工装置の実施の形態２を示してい
る。この実施の形態では、位相フィルタ７と転写マスク
２との間のレーザ光の光路中に、転写マスク２に与える
レーザ光Ｌのビーム径を可変設定するズームレンズ８が
配置されている。
【００１７】これにより、転写マスク２にはトップハッ
ト形状をしたレーザ光Ｌが入射し、転写マスク２を照明
するレーザ光Ｌのビーム径がズームレンズ８によって可
変設定される。
ト形状をしたレーザ光Ｌが入射し、転写マスク２を照明
するレーザ光Ｌのビーム径がズームレンズ８によって可
変設定される。
【００１８】図４（ａ）に示されているように、転写マ
スク２を照明するレーザ光ＬのエネルギーをＥ0 とし
て、転写マスク２を透過したレーザ光Ｌのエネルギー
Ｅ’は、転写マスク２を照明するレーザ光Ｌのビーム径
Ｒの２乗に反比例して変化するので、ズームレンズ８の
倍率を変化させて転写マスク２上でのビーム径Ｒを変化
させることにより、転写マスク２を透過するレーザ光Ｌ
のエネルギー、すなわち加工面上でのエネルギーを必要
量に応じて変化させることができる。
スク２を照明するレーザ光ＬのエネルギーをＥ0 とし
て、転写マスク２を透過したレーザ光Ｌのエネルギー
Ｅ’は、転写マスク２を照明するレーザ光Ｌのビーム径
Ｒの２乗に反比例して変化するので、ズームレンズ８の
倍率を変化させて転写マスク２上でのビーム径Ｒを変化
させることにより、転写マスク２を透過するレーザ光Ｌ
のエネルギー、すなわち加工面上でのエネルギーを必要
量に応じて変化させることができる。
【００１９】なお、図４（ｂ）は、転写マスク２を照明
するレーザ光Ｌのビーム径Ｒと、転写マスク２を透過し
た後のレーザ光Ｌのビーム径Ｒｘとの関係を示してい
る。
するレーザ光Ｌのビーム径Ｒと、転写マスク２を透過し
た後のレーザ光Ｌのビーム径Ｒｘとの関係を示してい
る。
【００２０】実施の形態３．図５は、この発明による配
線基板加工用レーザ加工装置の実施の形態３を示してい
る。この実施の形態では、位相フィルタ７と転写マスク
２との間に設けられているズームレンズ８がパワードラ
イブ機構９によるパワードライブ式のものになってお
り、ズームレンズ８は制御装置１０からの指令により倍
率を変化する。
線基板加工用レーザ加工装置の実施の形態３を示してい
る。この実施の形態では、位相フィルタ７と転写マスク
２との間に設けられているズームレンズ８がパワードラ
イブ機構９によるパワードライブ式のものになってお
り、ズームレンズ８は制御装置１０からの指令により倍
率を変化する。
【００２１】この実施の形態では、制御装置１０の指令
により手動操作を要することなく、ズームレンズ８の倍
率が変化し、転写マスク２上のビーム径、換言すれば、
加工面上でのエネルギーを遠隔操作で可変設定すること
ができる。
により手動操作を要することなく、ズームレンズ８の倍
率が変化し、転写マスク２上のビーム径、換言すれば、
加工面上でのエネルギーを遠隔操作で可変設定すること
ができる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による配線基板加工用レーザ加工装置によれば、レー
ザ発振器より転写マスクに至るレーザ光の光路中に配置
された位相フィルタによってレーザ光の強度分布がトッ
プハット形状に変換されるから、加工面上でのレーザ光
のビーム強度分布がトップハット形状になり、配線基板
のバイアホール加工において内層銅箔の中心部の温度上
昇を低く抑えることができ、内層銅箔に損傷や貫通が生
じることをなく安定したバイアホール加工を行うことが
てきるようになる。
明による配線基板加工用レーザ加工装置によれば、レー
ザ発振器より転写マスクに至るレーザ光の光路中に配置
された位相フィルタによってレーザ光の強度分布がトッ
プハット形状に変換されるから、加工面上でのレーザ光
のビーム強度分布がトップハット形状になり、配線基板
のバイアホール加工において内層銅箔の中心部の温度上
昇を低く抑えることができ、内層銅箔に損傷や貫通が生
じることをなく安定したバイアホール加工を行うことが
てきるようになる。
【００２３】つぎの発明による配線基板加工用レーザ加
工装置によれば、記位相フィルタと転写マスクとの間の
レーザ光の光路中に設けられたズームレンズによって転
写マスクに与えるレーザ光のビーム径が可変設定される
から、加工面上でのエネルギーを必要量に応じて変化
（加減）させることができ、内層銅箔に損傷や貫通が生
じることをなく安定したバイアホール加工を行うことが
てきるようになる。
工装置によれば、記位相フィルタと転写マスクとの間の
レーザ光の光路中に設けられたズームレンズによって転
写マスクに与えるレーザ光のビーム径が可変設定される
から、加工面上でのエネルギーを必要量に応じて変化
（加減）させることができ、内層銅箔に損傷や貫通が生
じることをなく安定したバイアホール加工を行うことが
てきるようになる。
【００２４】つぎの発明による配線基板加工用レーザ加
工装置によれば、制御装置の指令により手動操作を要す
ることなく、パワードライブ式のズームレンズの倍率が
変化し、加工面上でのエネルギーを遠隔操作で必要量に
応じて可変設定することができるとともに、操作の自動
化が図れ、生産性が向上する。
工装置によれば、制御装置の指令により手動操作を要す
ることなく、パワードライブ式のズームレンズの倍率が
変化し、加工面上でのエネルギーを遠隔操作で必要量に
応じて可変設定することができるとともに、操作の自動
化が図れ、生産性が向上する。
【図１】 この発明による配線基板加工用レーザ加工装
置の実施の形態１を示す模式図である。
置の実施の形態１を示す模式図である。
【図２】 この発明による配線基板加工用レーザ加工装
置におけるビーム強度分布を示す模式図である。
置におけるビーム強度分布を示す模式図である。
【図３】 この発明による配線基板加工用レーザ加工装
置の実施の形態２を示す模式図である。
置の実施の形態２を示す模式図である。
【図４】 （ａ）は転写マスクを透過するエネルギーと
ビーム径との関係を示すグラフ、（ｂ）は転写マスクを
照明するレーザ光のビーム径と転写マスクを透過した後
のレーザ光のビーム径との関係を示す模式図である。
ビーム径との関係を示すグラフ、（ｂ）は転写マスクを
照明するレーザ光のビーム径と転写マスクを透過した後
のレーザ光のビーム径との関係を示す模式図である。
【図５】 この発明による配線基板加工用レーザ加工装
置の実施の形態２を示す模式図である。
置の実施の形態２を示す模式図である。
【図６】 従来における配線基板加工用レーザ加工装置
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図７】 従来における配線基板加工用レーザ加工装置
におけるビーム強度分布を示す模式図である。
におけるビーム強度分布を示す模式図である。
【図８】 従来における配線基板加工用レーザ加工装置
によるバイアホール加工を示す説明図である。
によるバイアホール加工を示す説明図である。
【符号の説明】 １ レーザ発振器，２ 転写マスク，３、４ ベンドミ
ラー，５ ガルバノミラー，６ ｆ−θレンズ，７ 位
相フィルタ，８ ズームレンズ，９ パワードライブ機
構，１０ 制御装置。
ラー，５ ガルバノミラー，６ ｆ−θレンズ，７ 位
相フィルタ，８ ズームレンズ，９ パワードライブ機
構，１０ 制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ発振器よりのレーザ光の光路の途
中に孔明け加工の孔形状と同一形状のピンホールを具備
した転写マスクを有し、前記転写マスクのピンホールを
通過したレーザ光を配線基板に照射し、当該レーザ光に
よって配線基板にスルーホール、バイアホール等の孔明
け加工を行う配線基板加工用レーザ加工装置において、 前記レーザ発振器より前記転写マスクに至るレーザ光の
光路中に、レーザ光の強度分布をトップハット形状に変
換する位相フィルタが配置されており、配線基板のレー
ザ光照射面でのレーザ光の強度分布をトップハット形状
にすることを特徴とする配線基板加工用レーザ加工装
置。 - 【請求項２】 前記位相フィルタと前記転写マスクとの
間のレーザ光の光路中に、前記転写マスクに与えるレー
ザ光のビーム径を可変設定するズームレンズを有してい
ることを特徴とする請求項１に記載の配線基板加工用レ
ーザ加工装置。 - 【請求項３】 前記ズームレンズはパワードライブ式の
ものであり、制御装置からの指令により倍率を変化する
ことを特徴とする請求項２に記載の配線基板加工用レー
ザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06333298A JP3512624B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 配線基板加工用レーザ加工装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06333298A JP3512624B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 配線基板加工用レーザ加工装置およびその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11254171A true JPH11254171A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3512624B2 JP3512624B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=13226197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06333298A Expired - Lifetime JP3512624B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 配線基板加工用レーザ加工装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512624B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004221560A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-08-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法 |
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-
1998
- 1998-03-13 JP JP06333298A patent/JP3512624B2/ja not_active Expired - Lifetime
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