JPS61231184A - 局所加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は局所加工装置に係り、特にプリント基板等の微
細パターンの形成および修正に用いるのに好適な局所加
工装置に関する。

〔発明の背景〕

従来局所加工装置として、レーザ光を微小部分に照射し
て、照射した部分にのみ局所的に無電解めっきをする局
所加工装置が知られている（例えば特公昭５９−４３９
８７５）。

この従来例を第２図を用いて説明する。

容器２１内には無電解めっき液２２が貯留され、このめ
っき液２２中に被加工物２３が浸漬されている。

エネルギー源２４より発したエネルギービーム２７は、
レンズシステム２６により集光し、無電解めっき液２２
を通過して被加工物２３の表面２８に照射させる。エネ
ルギービーム２７を照射することにより、加熱された部
分のみ局所的に無電解めっきすることが可能となる。被
加工物２３の表面２８は、あらかじめパラジウム塩化物
のような溶液中に浸すことによって活性化しておく。

なお、２５は変調器を示す。

しかしながら、この方法により被加工物２３を無電解め
っき液２２中に浸すと、被加工物２３のすべての面で多
かれ少なかれすなわちバックグランドの速度でめっきが
起こるという問題がある。

また、被加工物２３がプリント基板等の微細パターンの
形成が必要となる場合には、めっき液中に浸漬すること
により、微細パターン以外の部分でもめつき液による汚
染が問題となる。

上記従来例の他に、局所的にメッキをおこなう従来例と
して、めっき液を局所的に供給することのできるジェッ
トノズルの従来例が存在する（例えば特開昭５８−３７
１９３５　）。

この従来例を第３図に基づいて説明する。

図において、はぼ鉛直に保持された筒状管３５の上部に
被加工物であるコネクターソケット３３のピン挿入部３
６を被せ、ビン挿入部３６内に無電解めっき液３２を噴
出させる。ビン挿入部３６内に噴出し九無電解めっき液
３２はピン挿入部３６の内面を流れ落ちる間にこの内面
にめっきをおこない、下方に設けためつき液槽３１内に
流れ落ちこの液槽３１内に一時留められポンプ３７、配
管３８を通して再び筒状管３５に供給される。

こうすることによりコネクターソケット３３のピン挿入
部３６にほぼ均一なめっきを施すことができる。

しかしこの従来例においては、めっきを微小部分に施す
ことはできず、さらに、めっき液が微小加工部分にあ念
ってこの部分周辺に飛散または流出し、微小加工必要部
分以外がめつき液で汚染され友り加工されてしまうとい
う問題があつ几。まためっき液を噴出し皮部分にめっき
することが目的であり、上記第２図で説明したようにレ
ーザ照射については何ら考慮はされていない。

また上記第２図で示したレーザめつき金プリント基板等
の微細パターンの形成に応用しようとする場合には、わ
ずかなレーザの照射位置のずれによって微細パターンの
形成が困難となるという問題があった。

すなわち、従来の局所加工装置では、微細加工必要部分
の加工が正確におこなうことは困難であシ、また微細加
工必要部分以外の加工液による汚染という問題が生じて
いた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は微細加工必要部以外への加工液を防止し
、かつ微小加工必要部の加工を正確におこなうことがで
きる局所加工装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明は被加工物の微細加
工必要部の撮像をおこなう撮像手段と、当該微細加工必
要部を途中において浸漬するように加工液の微細な流れ
を形成する加工液微細流形成手段と、前記加工液の微細
流の周囲に当該加工液の微細流を封止し該加工液が前記
微細パターン以外へ拡散することを防止する流体を形成
する封止用流体形成手段とを備え、前記微細加工必要部
の加工をおこなうことを特徴とする局所加工装置である
。

上記本発明の構成において、撮像手段により微線加工必
要部の位置を検知できるので、検知された微細加工必要
部のみを正確に加工することができる。また加工中の微
細加工必要部における異常を迅速に検知でき、したがっ
てこの異常に適切に対処することができる。

上記撮像手段として局所加工装置内部に設けられ九ロン
ドレンズ、ファイバースコープ、光ファイバーの少なく
とも一種を用いることができる。

被加工物の微細加工必要部にレーザ光を照射して当該微
細加工必要部を活性化して加工する場合におけるレーザ
光照射手段には、装置外から被加工物の微細加工必要部
に焦点距離を有するレーザ光を照射する手段、または光
ファイバーを装置内に配設しその先端部が微細加工必要
部の近くになるようにしてレーザ光を照射する手段があ
る。レーザ光照射手段として光ファイバーを用いた場合
には、同時に微細加工必要部の撮像をおこなうこともで
きる。

〔発明の実施例〕

次に本発明に係る局所加工装置の一実施例を添付図面に
従って詳説する。

第１図は、被加工物に加工液を供給してレーザ光を照射
することにより加工をおこなう局所加工装置について示
したものである。第１図Ａはその平面図であり、第１図
Ｂは第１図Ａのｓ−ｓ’断面図である。局所加工装置は
３重の隔壁より構成されておシ、いずれの隔壁もその上
部が円筒状をなし、下部は円錐状をなしている。そして
下部の円錐状の頂部が切シ欠かれた構造となっている。

図において、外筒１の内部に内筒２および内筒３がそれ
ぞれ外筒ｌと同軸上に配置されている。

これら３重の隔壁の上部には板４が配置され、各隔壁と
固定されている。

上記内筒３には、導入管７が接続され、内筒３で囲まれ
る空間に加工液が導入される。内筒２にはノズル排出管
６が接続されておシ、このノズル排出管６により内筒３
で囲まれる空間に供給された加工液が内筒３の下縁をま
わって内筒２と内筒３との間の空間にまわ夛排出される
。

外筒１には導入管５が接続されておシ、この導入管５に
は外筒ｌと内＃１２との間の空間に加工液を封止するた
めの流体例えば空気の流れを供給している。したがって
、内筒３と内筒２によって形成される空間から内筒２と
外筒１によって形成される空間に加工液が拡散すること
が防止される。

上記内筒３の下縁は、加工液を内筒３と内筒２とによっ
て形成される空間に流すため内筒２の下縁より若干上の
位置にある。外筒１および内筒２の下縁はほぼ同位置に
存在している。

上記板の中心部分であって、前記局所加工装置の円筒状
部分には中心のロッドレンズ８をとシ巻くように複数の
ロッドレンズ９が装填されている。

このロッドレンズは、両端面が平坦な状態でも曲面レン
ズと等価な性質をもつ棒状レンズである。

ロッドレンズ８は、その上部から入射するレーザ光ｌＯ
を集光し、例えばプリント基板のような被加工物１１表
面で焦点を結ぶ焦点距離を有するものである。さらに、
ロッドレンズ８および９は、導電パターンのような微小
加工必要部分１２を上部から映せる機能をもっている。

し次がって、板４を工学的に研磨された石英製とすれば
板４重部からロッドレンズ８および９を通して微小加工
必要部分１２を観察することが可能となる。これら微小
加工必要部分の観察により微小加工必要部の位１ｔｔＴ
ｏらかじめ検知することが可能となる。微小加工必要部
の検知は、ロッドレンズ上部から視覚により観察するこ
とま九はモニタリングシステムを設けてテレビカメラ等
を用いて観察することによりおこなうことができる。

外筒１、内筒２および内筒３の材質は例えばテフロン、
石英ガラス等を用いることができる。加工液の性質によ
って、任意に選択することができる。

加工液にはめっき液またはエツチング液が用いられる。

被加工物をどのような加工するかによって加工液は随時
選択される。本実施例でおこなわれる加工は、被加工物
１１上のレーザ光照射部すなわちロッドレンズにより位
置が検知され念微小加工必要部１２のみが温度上昇する
ことによって選択的な反応が起き、微小加工必要部１２
にめつきないしはエツチングを施すことができる。

次に本実施例の動作について具体的に説明する。

ロッドレンズ８および９を通して微小加工必要部の位置
をあらかじめ検知し、この検知され九微小加工必要部１
２に本実施例に係る加工装置の中心軸すなわちレーザ光
１０の照射中心が位置するように加工装置を配置する。

次に、外筒１と被加工物１１との間隙長がＩＩｍ以下好
ましくは０．２〜０．３順以下になるように先端部を近
づける。

次に、導入管７から加工液を導入すると、この加工液は
内筒３によって囲まれる空間を満たし、微小加工必要部
１２に連続的に接触するとともに、内筒３の下縁ｔ−ま
わって内筒２によって囲まれる空間２にまわシ、この空
間を満次して配管６から排出されるように流れる。一方
、導入管５がら空気のような封止剤の流体を流すと、こ
の流体は外筒ｌで囲まれる空間を満九し内筒２の下縁か
ら加工液が外へ流れるのを防止し、外筒１の下縁より排
出されるように流れる。このような状態で、加工装置の
上部から垂直に微小加工必要部１２に向けてレーザ光１
０を照射すると、レーザ光１０はロッドレンズ８を通過
し、内筒３で囲まれた空気中の加工液を通過して微小加
工必要部１２に集光されてめっきまたはエツチングのよ
うな加工を施すことができる。なお、内筒３で囲まれる
空間中の加工液、内筒２と内筒３で囲まれる空間中の加
工液、外筒１と内筒２で囲まれる空間の封止用流体の圧
力はそれぞれＰＩ、ＰＩ、ＰＩとするとＰｉ　＞ＰＩ　
＞ＰＩの関係になるように封止用流体および加工液を流
すことが最も好ましい。

レーザ光１０は上部より照射しなくとも、例えば装置外
部から内筒３の中央に導かれた光７アイパーを内筒３中
を通し、その先端が微小加工必要部分１２に接近し、レ
ーザ光を照射するようなものであることも可能である。

本実施例ではロッドレンズ８の周囲に複数のロッドレン
ズ９を配設している。こうすることにより、被加工物１
１中の微小加工必要部分１２を充分に映すことが可能で
ある。し九がって微小加工必要部分１２の検知を確実に
おこなうことができる。

次に本発明に係る局所加工装置の他の実施例を第４図〜
第６図において説明する。

第４図の実施例は、ロッドレンズ８およびロッドレンズ
９の代わシに光ファイバー１３が加えられている点以外
は第１図の実施例と同じである。

本実施例では光７アイパー１３によって微小加工必要部
１２を映してその検知をおこなう。

光ファイバー１３は内筒２の筒壁をとり巻いた化学繊維
であシ、ファイバーの先にスコープやテレビカメラなど
のモニタリングシステムを取付けることにより微小加工
必要部分１２を映すことができる。

光ファイバー１３は内筒２の内壁でなくても微小加工必
要部分１２が観察できる位置なら外筒ｌや内筒３の内壁
もしくは外壁に設けることもできる。

このように光ファイバー１３によって検知された微小加
工必要部分１２の位置にレーザ光１０を照射してその加
工をおこなうものである。この場合ロッドレンズは装置
内に設けることもでき、また微小加工必要部分１２は光
ファイバー１３によってその位置が検知されているため
に、ロッドレンズを板４の外側に設はレーザ光の集光を
おこなうこともできる。この場合、レーザ光は被加工物
ｌｌ上の微小加工必要部分１２で焦点を結ぶようにロッ
ドレンズの太きさま九は厚さを調整する。

次に第５図の実施例について説明する。本実施例ではフ
ァイバースコープ１４が内筒２の内筒３側側壁に設けら
れ、先端には側視型のレンズ１５が付いている以外は第
４図に示した実施例と同じである。側視型のし／ズ１５
によって微小加工必要部分１２を観察してその検知をお
こなうことができる。

次に第６図の実施例について説明する。

本実施例では板４およびロッドレンズ８および９がなく
光ファイバー１６が装置中心部に設けられている以外は
第１図の実施例と同様である。

光ファイバー１６は、微小加工必要部分１２に向けてレ
ーザ光を導くための光学繊維であシ、装置のほぼ中心軸
に沿って配置され、その先端は微小加工必要部分１２に
接近されている。また光ファイバー１６はレーザ光を導
入する機能の他に、微小加工必要部分１２を観察する機
能も有している。

以上述べたように上記の各実施例によれば、外筒１と内
筒２の間の空間に封止用流体を流すことにより、微小加
工必要部分１２周辺に加工液を飛散ｔｆｃは流出させる
ことなく、微小加工必要部分１２のみを加工することが
できる。また、微小加工必要部分１２を観察してその検
知をおこなうことができる九め、あらかじめ装置の位置
決めが容易となりさらに加工時に発生する虞れのある加
工液のつまプ加工必要部分１２の破壊等の異常発生に対
しても迅速に対処することがで龜る。

〔発明の効果〕

以上説明し次ように本発明に係る局所加工装置によれば
、微小加工必要部分を検知して加工液を局所的に供給す
ることができるために、他の部位の加工液による汚染を
防ぎながら微小加工必要部分のみを正確に加工すること
ができる。

ま次、微小加工必要部分が観察できるために、加工時の
異常発生に迅速に対処することができるので信頼性の高
い加工をおこなうことができるという特有の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はロッドレンズを有する本発明に係る局所加工装
置の第１の実施例を示す断面構成図、第２図はレーザを
照射して照射した部分のみに局所的に無電解めっきをす
る従来例を示す構成図、第３図はジェットノズルによる
めっきの従来例を示す構成図、第４図〜第６図は本発明
の他の実施例を示すもので、第４図は光ファイバーを有
する実施例を示す断面構成図、第５図はファイノく−ス
コープを有する実施例を示す断面構成図、第６図は装置
中心部に光ファイバーを有する実施例を示す断面構成図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加工物の微細加工必要部の撮像をおこなう撮像手
   段と、当該微細加工必要部を途中において浸漬するよう
   に加工液の微細な流れを形成する加工液微細流形成手段
   と、前記加工液の微細流の周囲に当該加工液の微細流を
   封止し、該加工液が前記微細加工必要部以外へ拡散する
   ことを防止する流体を形成する封止用流体形成手段とを
   備え、前記微細加工必要部の加工をおこなうことを特徴
   とする局所加工装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の局所加工装置において
   、レーザ光を照射するレーザ光照射手段を有し、上記微
   細加工必要部にレーザ光を照射して当該微細加工必要部
   を活性化して加工することを特徴とする局所加工装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の局所加工装置において
   、上記加工液の流れは上記被加工物と微小間隔を離して
   配置される第１の導管によつて導かれ、当該第１の導管
   の下縁より流出され、前記第１の導管のまわりをとり巻
   くように配置される第２の導管によつて排出されること
   によるものであることを特徴とする局所加工装置。 ４、特許請求の範囲第１項または第３項記載の局所加工
   装置において、上記加工液の拡散を封止するための流体
   は、上記被加工物と微小間隔を離して配置され上記第２
   の導管のまわりをとり巻くように配置された第３の導管
   により上記微細加工必要部周辺に導入され、上記第２の
   導管の下縁より加工液が当該微細加工必要部以外に漏え
   いすることを防止するものであることを特徴とした局所
   加工装置。 ５、特許請求の範囲第１項記載の局所加工装置において
   、上記撮像手段は装置内部に設けられたロッドレンズ、
   ファイバースコープ、光ファイバーの少なくとも一種で
   あることを特徴とする局所加工装置。