JPH11333579A - レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法 - Google Patents

レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法

Info

Publication number
JPH11333579A
JPH11333579A JP10143176A JP14317698A JPH11333579A JP H11333579 A JPH11333579 A JP H11333579A JP 10143176 A JP10143176 A JP 10143176A JP 14317698 A JP14317698 A JP 14317698A JP H11333579 A JPH11333579 A JP H11333579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
circuit board
laser
printed circuit
laser beam
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.)
Granted
Application number
JP10143176A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3378981B2 (ja
Inventor
Keiji Iso
圭二 礒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP14317698A priority Critical patent/JP3378981B2/ja
Publication of JPH11333579A publication Critical patent/JPH11333579A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3378981B2 publication Critical patent/JP3378981B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線基板における樹脂層のみの切
断、樹脂層と導電層の一括切断のいずれをも可能とする
レーザによるプリント配線基板の切断装置を提供するこ
と。 【解決手段】 パルス発振型のレーザ発振装置10から
のパルス状のレーザ光をプリント配線基板に照射して切
断を行う切断装置であって、切断面でのエネルギー密度
を制御する制御部20を備えることにより、プリント配
線基板の樹脂層のみの切断加工、樹脂層と導電層の一括
切断加工を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザによるプリン
ト配線基板の切断装置に関し、特にフレキシブルプリン
ト配線基板(以下、FPCと呼ぶ)の切断に適した切断
装置及び切断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、プリント配線基板、特にFP
Cの切断は、プレス工法あるいはドリルを使用したルー
タ工法により行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プレス
工法ではバリが発生し易く、ルータ工法では切断幅や切
断速度に制約がある。また、FPCにおいては、樹脂層
のみに切り込みを入れるような加工も必要であるが、い
ずれの工法でも、FPCにおける導電層を残して樹脂層
のみを切断する加工は困難である。なお、以下の説明で
は、FPCを完全に分離するように切り離してしまう加
工のみではなく、導電層の上部領域において樹脂層のみ
に切り込みを入れるような加工も切断加工として説明す
る。
【0004】本発明の課題は、プリント配線基板におけ
る樹脂層のみの切断、樹脂層と導電層の一括切断のいず
れをも可能とするレーザによるプリント配線基板の切断
装置を提供することにある。
【0005】本発明の他の課題は、上記の切断装置に適
した切断方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パルス
発振型レーザ発振装置からのパルス状のレーザ光をプリ
ント配線基板に照射して切断を行う切断装置であって、
切断面でのエネルギー密度を制御する制御部を備えるこ
とにより、前記プリント配線基板の樹脂層のみの切断加
工、前記樹脂層と導電層の一括切断加工を可能にしたこ
とを特徴とするレーザによるプリント配線基板の切断装
置が提供される。
【0007】なお、前記パルス発振型レーザ発振装置
は、YAGあるいはYLF固体レーザ発振器を含んでそ
の第3高調波あるいは第4高調波を出力するものであ
る。
【0008】また、前記制御部は、前記固体レーザ発振
器のパルス周波数を制御することにより前記切断面での
エネルギー密度を制御することを特徴とする。
【0009】また、前記プリント配線基板を搭載してX
軸方向及びY軸方向に移動させるためのX−Yステージ
を備え、前記制御部は、切断パターンを規定するために
あらかじめ設定される切断データに基づいて前記X−Y
ステージを制御して前記切断パターンの切断加工を行
う。
【0010】更に、前記X−Yステージは、前記プリン
ト配線基板を均一にチャッキングするための焼結式真空
プレートチャッキング機構を備えることが好ましい。
【0011】前記レーザ光が少なくとも1つの折り返し
ミラーを経由する場合、前記折り返しミラーには、第1
の角度位置と、前記第1の角度位置とは異なる第2の角
度位置に前記折り返しミラーを置くように切換えを行う
ための切換え機構を設け、前記折り返しミラーが前記第
2の角度位置にある時に反射されたレーザ光を受けてそ
のエネルギーを消費するビームダンパを更に設けること
により、前記制御部は、前記切換え機構を制御して前記
折り返しミラーを前記第2の角度位置に置くようにして
も良い。
【0012】更に、前記制御部は、前記X−Yステージ
における移動速度を制御することにより前記切断面での
エネルギー密度を制御するようにしても良い。
【0013】本発明によればまた、パルス発振型レーザ
発振装置からのパルス状のレーザ光をプリント配線基板
に照射して切断を行う切断方法であって、切断面でのエ
ネルギー密度を制御して、前記プリント配線基板の樹脂
層のみの切断加工、前記樹脂層と導電層の一括切断加工
を可能にしたことを特徴とするレーザによるプリント配
線基板の切断方法が提供される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に、図1、図2を参照してF
PCの切断加工に適した本発明の好ましい実施の形態に
ついて説明する。図1において、パルス発振型のレーザ
発振装置10で発生されたパルス状のレーザ光は、折り
返しミラー11、12、レーザ光の断面形状を規定する
ためのマスク13、折り返しミラー14を経由し、集光
レンズ15を通してワーク、すなわちFPC16に照射
されて切断加工が行われる。
【0015】本形態による切断装置は、ワーク16の切
断面でのエネルギー密度を制御する制御部20を備える
ことにより、FPC16の樹脂層、特に導電層上の樹脂
層のみの切断加工、樹脂層とその上あるいは下にある導
電層の一括切断加工を可能にしたことを特徴とする。
【0016】なお、FPCは、一般に、厚さ30〜60
μmのポリイミドによる絶縁樹脂層と、厚さ18μmの
銅箔による導電層としてのランドあるいはパターン(以
下、ランドと呼ぶ)とから構成されている。絶縁樹脂層
とランドとの間に接着剤を使用する場合もある。
【0017】本形態による切断装置の場合、上記のよう
なFPCを前提として、FPC16の切断面でのエネル
ギー密度を、10(J/cm2 )程度に設定すると絶縁
樹脂層とランドの一括切断(以下、第1の切断モードと
呼ぶ)が可能であり、1(J/cm2 )以下にすると絶
縁樹脂層のみの切断(以下、第2の切断モードと呼ぶ)
が可能であることが確認されている。
【0018】このために、本形態による切断装置におい
ては、レーザ発振装置10として、YAGあるいはYL
F固体レーザ発振器を含んで波長351〜355(n
m)の第3高調波を出力するものを使用する。具体的に
は、YAGあるいはYLF固体レーザ発振器から出力さ
れたパルス状のレーザ光を、周知のKTP、LBO、B
BO等による波長変換素子を通すことにより、所望の次
数の高調波を抽出することができる。そして、上記の第
1の切断モードの場合、レーザパルス周波数は1〜3
(kHz)とすることで切断速度100〜700(mm
/分)が実現され、第2の切断モードの場合、レーザパ
ルス周波数は5〜10(kHz)とすることで切断速度
500(mm/分)が実現される。いずれのモードにお
いてもFPC16に照射されるレーザ光のスポットサイ
ズは、直径50〜80(μm)である。なお、第3高調
波の代わりに、波長248(nm)の第4高調波を使用
することもできる。
【0019】いずれにしても、レーザ発振装置10から
の第3高調波レーザは3(W)の平均出力を持ち、制御
部20により、固体レーザ発振器のパルス周波数を制御
することにより切断面でのエネルギー密度を制御するこ
とができる。パルス周波数の制御は、制御部20から固
体レーザ発振器に与えられるトリガパルスにより行われ
る。
【0020】切断装置はまた、FPC16を搭載してX
軸方向及びY軸方向に移動させるためのX−Yステージ
17を備えている。制御部20は、切断パターンを規定
するために設定部21からあらかじめ設定される切断デ
ータに基づいてX−Yステージ17を制御することによ
りFPC16に対して切断パターン通りの切断加工が行
われる。すなわち、本形態では、レーザ光を振らせて切
断を行うのではなく、レーザ光は固定とし、X−Yステ
ージ17を移動させることで切断パターンに従った切断
加工を行う。切断装置は更に、レーザ光のフォーカス調
整のためにX−Yステージ17をZ軸方向に移動させる
ためのZステージ18を備えており、このZステージ1
8も制御部20により制御される。
【0021】X−Yステージ17は、FPC16を均一
にチャッキングするための焼結式真空プレートチャッキ
ング機構19を備えている。この種のプレートチャッキ
ング機構は公知であり、簡単に言えば、FPC16を載
置している板の全面に微小な穴が均一に設けられ、これ
らの穴を通してバキューム吸引を行うことによりFPC
16の撓みを防止する。これは、FPC16は、最大5
00(mm)×400(mm)程度のサイズを有し、撓
み易い。そして、FPC16が撓んでいると、集光レン
ズ15からのレーザ光の焦点深度がずれてしまい、良好
な切断が行われない場合があるからである。なお、上記
のようなサイズのFPCの場合、通常、FPCは母板と
して使用され、この母板に複数の加工領域が設定され
て、加工領域毎に同じ切断加工が行われる。
【0022】図2をも参照して、折り返しミラー12に
は、レーザ光をマスク13に導くための第1の角度位置
(図中、実線で示す)と、第1の角度位置とは異なる第
2の角度位置(図中、破線で示す)のいずれかに折り返
しミラー12を置くように切換えを行うための切換え機
構(図示せず)が設けられる。そして、折り返しミラー
12が第2の角度位置にある時に反射されたレーザ光を
受けてそのエネルギーを消費するビームダンパ22が更
に設けられる。制御部20は、この切換え機構を制御し
て、ある切断加工から次の切断加工に移る間は折り返し
ミラー12を第2の角度位置に置くようにする。これ
は、いわばレーザ光の捨て打ちであり、このようにする
のは、次の理由による。レーザ光は、前に述べたパルス
周波数で連続的に発生されており、ある切断加工から次
の切断加工に移る間(通常、1秒未満)は、レーザ光が
FPC16に照射されることは避けなければならない。
【0023】一方、FPC16の交換に際しては約30
秒程度の時間を必要とする。この場合には、レーザ発振
装置10は一旦動作が停止される。しかし、レーザ発振
装置10は、その動作を停止してしまうと、次の切断加
工のために起動した際に、ドラフト等の原因により、得
られたレーザ光のエネルギー密度にばらつきが生じるこ
とがある。これはまた、最初の切断加工を開始する際に
も当てはまる。これを防止するために、レーザ光を実際
に加工に使用する約10秒程度前にレーザ発振装置10
を起動して暖気運転を行うようにし、レーザ光をエネル
ギー密度にばらつきの無い状態で使用できるようにして
いる。
【0024】なお、上記の折り返しミラー12と切換え
機構は、周知のガルバノミラーにより実現することがで
きる。
【0025】ところで、設定部21はキーボードのよう
なデータ入力装置であり、切断加工に入る前に切断パタ
ーンを規定する切断データが入力される。このような切
断データは、切断パターンを切断位置により表すための
データであり、ガーバデータと呼ばれている。制御部2
0は、このようなガーバデータをX−Yステージ17に
おける位置データに変換してX−Yステージ17の位置
制御を行う。一方、X−Yステージ17及びZステージ
18にはそれぞれ、その現在位置を検出するための位置
センサ(図示せず)が設けられている。制御部20は、
これらの位置センサからの現在位置を示す位置検出信号
と、ガーバデータを変換して得られる位置データとによ
りX−Yステージ17の位置をフィードバック制御する
ことになる。
【0026】更に、本形態では、集光レンズ15の上方
に、撮像装置及びディスプレイを含む画像処理装置30
を備えている。このために、折り返しミラー14は、レ
ーザ光の進路を90度変える反射ミラーとしての機能だ
けではなく、FPC16における加工領域からの光を透
過する機能をも有している。その結果、画像処理装置3
0をFPC16の位置決めに使用することができる。す
なわち、FPC16の加工領域にアライメントマークを
付しておき、画像処理装置30でこのアライメントマー
クを検出する。そして、アライメントマークが所定の位
置からずれている場合には、ずれ量を示す信号を制御部
20に送ることにより、制御部20はこのずれ量を補正
するようにX−Yステージ17の位置を制御する。な
お、所定位置は次のようにして設定される。画像処理装
置30内の撮像装置の位置は、一旦位置決めされると固
定されるので、本切断装置の立ち上げに際して、ディス
プレイで表示されたX−Yテーブル17上の画像に対し
て基準位置を設定することで、決めることができる。こ
の位置はディスプレイ上のカーソルにより設定部21か
ら指定することにより、制御部20を通して画像処理装
置30に与えられる。
【0027】また、制御部20においてガーバデータを
変換して得られた位置データを画像処理装置30に出力
することにより、画像処理装置30を切断すべき位置の
認識のために使用することもできる。更に、ディスプレ
イにより、加工領域の加工状態をモニタ画像として見る
ことができる。
【0028】なお、上記の形態では、切断面でのエネル
ギー密度の制御を、固体レーザ発振器におけるパルス周
波数の制御により行うようにしているが、制御部20に
より、X−Yステージ17における移動速度を制御する
ことにより実現することもできる。これは、単位面積当
たりのレーザ光の照射量、具体的にはパルス状のレーザ
光のパルス個数が制御されることを意味する。
【0029】また、切断パターンを、X−Yステージ1
7の移動により描くようにしているが、集光レンズ15
の上方に、2軸スキャナを配置することでレーザ光を振
らせて切断パターンを描くこともできる。この場合、X
−Yステージ17はFPC16の加工領域を移動させる
ために利用される。なお、2軸スキャナというのは、周
知のように、レーザ光をX−Yステージ17上でX軸方
向に振らせるためのガルバノスキャナと、そこからのレ
ーザ光をX−Yステージ17上でY軸方向に振らせるた
めのガルバノスキャナとを組合せたものである。2軸ス
キャナを配置した場合には、一方のガルバノスキャナに
隣接させて図2で述べたビームダンパを配置すること
で、折り返しミラー12とその切換え機構の機能を持た
せることができる。
【0030】以上、本発明の実施の形態を、ポイミミド
によるFPCに適用する場合について説明したが、本発
明はエポキシ系やガラスエポキシ系の絶縁樹脂を用いた
一般のプリント配線基板にも適用できることは言うまで
も無い。
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、切断面でのエネルギー密度を制御できるようにした
ことにより、絶縁樹脂層のみの切断、絶縁樹脂層と導電
層の一括切断を任意に行うことができる。また、切断幅
は0.1(mm)以下が可能となり、バリの少ない切断
面とすることができる。更に、従来のルータ工法による
切断加工では、100(mm/分)程度が限度であった
のに対し、本発明ではこれを上回る切断速度を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による切断装置の実施の形態の概略構成
を示す図である。
【図2】図1に示された折り返しミラーに設けられる角
度位置切換え機構を説明するための図である。
【符号の説明】
10 レーザ発振装置 11、12、14 折り返しミラー 13 マスク 15 集光レンズ 16 FPC 17 X−Yステージ 18 Zステージ 19 焼結式真空プレートチャッキング機構 22 ビームダンパ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス発振型レーザ発振装置からのパル
    ス状のレーザ光をプリント配線基板に照射して切断を行
    う切断装置であって、切断面でのエネルギー密度を制御
    する制御部を備えることにより、前記プリント配線基板
    の樹脂層のみの切断加工、前記樹脂層と導電層の一括切
    断加工を可能にしたことを特徴とするレーザによるプリ
    ント配線基板の切断装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の切断装置において、前記
    パルス発振型レーザ発振装置は、YAGあるいはYLF
    固体レーザ発振器を含んでその第3高調波あるいは第4
    高調波を出力するものであることを特徴とするレーザに
    よるプリント配線基板の切断装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の切断装置において、前記
    制御部は、前記固体レーザ発振器のパルス周波数を制御
    することにより前記切断面でのエネルギー密度を制御す
    ることを特徴とするレーザによるプリント配線基板の切
    断装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の切断装置において、前記
    プリント配線基板を搭載してX軸方向及びY軸方向に移
    動させるためのX−Yステージを備え、前記制御部は、
    切断パターンを規定するためにあらかじめ設定される切
    断データに基づいて前記X−Yステージを制御して前記
    切断パターンの切断加工を行うことを特徴とするレーザ
    によるプリント配線基板の切断装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の切断装置において、前記
    X−Yステージは、前記プリント配線基板を均一にチャ
    ッキングするための焼結式真空プレートチャッキング機
    構を備えることを特徴とするレーザによるプリント配線
    基板の切断装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の切断装置において、前記
    レーザ光は、少なくとも1つの折り返しミラーを経由
    し、前記折り返しミラーには、第1の角度位置と、前記
    第1の角度位置とは異なる第2の角度位置に前記折り返
    しミラーを置くように切換えを行うための切換え機構を
    設け、前記折り返しミラーが前記第2の角度位置にある
    時に反射されたレーザ光を受けてそのエネルギーを消費
    するビームダンパを更に設け、前記制御部は、前記切換
    え機構を制御して前記折り返しミラーを前記第2の角度
    位置に置くことを特徴とするレーザによるプリント配線
    基板の切断装置。
  7. 【請求項7】 請求項2記載の切断装置において、前記
    制御部は、前記X−Yステージにおける移動速度を制御
    することにより前記切断面でのエネルギー密度を制御す
    ることを特徴とするレーザによるプリント配線基板の切
    断装置。
  8. 【請求項8】 パルス発振型レーザ発振装置からのパル
    ス状のレーザ光をプリント配線基板に照射して切断を行
    う切断方法であって、切断面でのエネルギー密度を制御
    して、前記プリント配線基板の樹脂層のみの切断加工、
    前記樹脂層と導電層の一括切断加工を可能にしたことを
    特徴とするレーザによるプリント配線基板の切断方法。
JP14317698A 1998-05-25 1998-05-25 レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法 Expired - Fee Related JP3378981B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14317698A JP3378981B2 (ja) 1998-05-25 1998-05-25 レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14317698A JP3378981B2 (ja) 1998-05-25 1998-05-25 レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11333579A true JPH11333579A (ja) 1999-12-07
JP3378981B2 JP3378981B2 (ja) 2003-02-17

Family

ID=15332682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14317698A Expired - Fee Related JP3378981B2 (ja) 1998-05-25 1998-05-25 レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3378981B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001308492A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 炭酸ガスレーザーによる銅張板への孔形成方法
WO2004052061A1 (ja) * 2002-12-02 2004-06-17 Sony Chemicals Corp. フレキシブル配線回路基板の製造方法
KR101488783B1 (ko) * 2013-06-10 2015-02-06 파스텍(주) 레이저 패터닝 장치
CN112157353A (zh) * 2020-09-24 2021-01-01 安徽中科春谷激光产业技术研究院有限公司 一种uv激光切割fpc覆盖膜工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001308492A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 炭酸ガスレーザーによる銅張板への孔形成方法
WO2004052061A1 (ja) * 2002-12-02 2004-06-17 Sony Chemicals Corp. フレキシブル配線回路基板の製造方法
KR101488783B1 (ko) * 2013-06-10 2015-02-06 파스텍(주) 레이저 패터닝 장치
CN112157353A (zh) * 2020-09-24 2021-01-01 安徽中科春谷激光产业技术研究院有限公司 一种uv激光切割fpc覆盖膜工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP3378981B2 (ja) 2003-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3213882B2 (ja) レーザ加工装置及び加工方法
US5073687A (en) Method and apparatus for working print board by laser
KR100231716B1 (ko) 레이저 가공장치
WO2001023131A1 (fr) Procede et dispositif de perçage par laser
JP4174267B2 (ja) レーザ加工方法
WO2001024964A1 (fr) Procede et appareil pour perçage au laser
JP3323987B2 (ja) レーザ加工装置
JP2003136270A (ja) レーザ加工装置
JPH11342485A (ja) レーザ加工機およびスルーホール・ブラインドビアホール用加工孔の形成方法
JPH11170072A (ja) レーザー加工方法及び装置、並びに非導電性透明基板の回路形成方法及び装置
CN115213572A (zh) 一种连续激光打微孔方法和装置
JP2002011588A (ja) レーザドリル加工機及びレーザを用いた加工方法
JP3138954B2 (ja) バイアホール形成方法
JP3378981B2 (ja) レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法
JP3395141B2 (ja) レーザ加工装置
JP2004358507A (ja) レーザ加工装置とレーザ加工方法
JP3177023B2 (ja) フレキシブル配線基板の外形加工方法およびその装置
JP2001053450A (ja) ブラインドビアホールの形成方法
JP2002346775A (ja) レーザ加工装置及び方法
JP2003290959A (ja) レーザ加工方法
JP3338927B2 (ja) レーザ穴あけ加工装置用のデスミア装置及びデスミア方法
CN112605542A (zh) 一种激光系统及其加工柔性线路板的方法
JP3842186B2 (ja) レーザ加工方法及び装置
JP2001079678A (ja) レーザ穴あけ加工方法及び加工装置
JP2002217550A (ja) レーザ加工方法、レーザ加工装置および多層配線基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071213

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081213

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees