KR0121792B1 - 피가공편의 천공(穿孔) 깊이를 제어하는 레이저 천공 장치 및 천공 방법 - Google Patents

피가공편의 천공(穿孔) 깊이를 제어하는 레이저 천공 장치 및 천공 방법

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프랭클린 로츠 제임스
앤드류 토스 빈센트
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디. 알. 랙키
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Abstract

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Description

피가공편의 천공(穿孔) 깊이를 제어하는 레이저 천공 장치 및 천공 방법
제1도는 다층 회로판의 상부면을 도시한 도면으로서, 하나의 관통 구멍과, 3개의 일단부가 막힌 구멍들과, 상부의 금속 전로(電路) 패턴 및 매립된 금속 전로 패턴을 보여주는 평면도.
제2도는 관통 구멍과 3개의 막힌 구멍을 보여주는, 제1도의 선 II-II를 따라 취한 횡단면도.
제3도는 금속이 도금된 막힌 구멍 및, 상부 금속 전로와 매립된 금속 전로와의 사이의 접속부를 보여주는 제2도의 부분 단면도.
제4도는 본 발명의 레이저 천공 장치의 일실시예의 개략적인 설명도.
제5도는 본 발명을 가장 잘 나타낸 도면으로, 레이저 천공 깊이를 제어하기 위해 이용할 수 있고 반사 비임 광학계(系)와 반사 광학, 방사선 검출계를 조합한 레이저 초점집중헤드의 일실시예의 개략선도.
제6도는 필요로 하는 반사 방사선 검출기의 면적을 줄이기 위해 본 발명에 유용한 제1변형 광학계의 개략선도.
제7도는 본 발명의 반사 비임 광학계중의 비임 분할경을 배치한 본 발명에 유용한 제2변형 광학계의 개략선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 피가공편, 11,12,13,14 : 상부 금속 전로,
15,17,18 : 일단부가 막힌 구멍, 26 : 적층판,
40 : 테이블, 41 : 장파장 레이저 송출기,
42 : 단파장 레이저 송출기, 43 : 천공 깊이 모니터,
47 : 카메라, 49 : 위치설정 제어부,
58,61,67,68 : (제1광학계를 구성하는 광학 부재),
63,64 : (제2광학계를 구성하는 광학 부재), 56 : 단파장 레이저 비임,
57 : 장파장 레이저 비임.
산업상의 이용분야
본 발명은 금속 도체(導體)와 기판(基板)을 갖는 피가공편을 천공(穿孔; 구멍을 뚫음)하기 위해서 발생원(源)으로부터의 레이저 비임 방사선 및 피가공편에서부터 반사된 레이저 비임 방사선을 방사선 검출기에 전달하는 광학 수단(광학계)을 이용한, 천공깊이를 제어하는 천공 장치와 천공 방법에 관한 것이다. 이 검출기는 반사된 방사선을 측정 가능한 전기신호로 변환할 수 있다.
종래의 기술
복수의 층을 지니며, 구리 기타 금속박(箔)의 상층 및 매립층을 갖고, 도금된 관통 구멍 및 한쪽끝이 막힌 구멍(이하 막힌 구멍이라 함)에 의해서 전기적으로 도통하고 있는 인쇄회로기판은 주지되어 있다. 종래에는, 이러한 관통 구멍 및 막힌 구멍이 기계적으로 천공되어 있었다. 이러한 구멍은 깊이 감지기와 조합한 소형 드릴의 비트(bit)에 의해서 천공된다. 이런 종류의 소형 드릴은 예컨대 에폭시수지가 함침된 유리천(布)과 같은 최근의 회로기판에 천공하는 경우에는 칼날이 현저하게 마모되기 때문에, 수명이 한정된다. 또, 이런 종류의 드릴은 고가이기도 하고, 각종의 회전력, 누름 항력, 마찰력 및 변형력을 받는 결과, 미세한 드릴 파손이 고속도로 진행된다.
메이더(Mader)는 미국특허 제4,240,094호에서, 각종의 레이저 비임 편광 광학계, 최종 대물렌즈 및 관찰 카메라를 사용하여, 복수의 부분반사·부분투과경을 통해 조작하여, 레이저 비임에 의해서 대규모 집적회로모듈의 표면상에서 반도체 접속로를 선택적으로 단로(斷路)하여, 금속 피복 접속로를 선정된 반도체 재료와 접속시켰다. 케스텐바움(Kestenbaum)은 미국 특허 제4,044,222호 명세서에서Q-스위치(Q-switched)CO2레이저 또는 캐비티·덤프식(cavity-dumped) 혹은 모드·록크식(mode-locked)의 YAG(이트륨·알루미늄·가닛) 레이저를 사용하여, 이산화규소, 질화규소 및 산화탄탈류 등의 얇은 필름중에 짧은 펄스(pulse)에 의한 경사 구멍의 형성을 개시하고 있다. 상기 필름은 약 400Å 약 10,000Å의 두께이며, 통상은 반도체 기판상에 부착된다.
라센(Lassen)은 미국 특허 제4,544,442호 명세서중에서, 내부 패턴중에 둥근 도체 및 박형(箔狀) 도체가 설치된 유기질의 소형 마이크로전자기판 패키지에 펄스·레이저 및 그 밖의 형식으로 구멍을 천공하는 기술을 교시하고 있다. 천공후에, 구멍 및 노출된 도체에 금속을 도금한다. 금속 도체를 사용하는 경우, 바람직한 레이저는 경(鏡) 및 경(鏡)헤드를 매개로 피가공편에 직각으로 닿는 CO2레이저이다. 천공은 금속 도체의 CO2레이저에 대한 반사율과. 유기질 기판의 흡수율과의 대비를 이용한 방법으로 행해진다. 유기재료는 다른 형태의 레이저, 깊이제어를 행하는 기계적 천공, 연마입자 또는 화학약품의 워터 제트(water jet)의 변조류(變調流)에 의해서 제거할 수도 있다. 라센 장치의 문제점은 레이저 비임을 사용한 경우에 구멍의 침입 깊이를 확산할 수 없고, 작은 둥근 도체를 사용하였을 때에는 도체를 꿰뚫고 나가 천공되어 버릴 가능성이 있는 것이다.
맬첼 등(Melcher et al)은 미국 특허 제4,504,727호 명세서중에서, 다층 인쇄회로의 레이저 천공을 교시하고 있으며, 천공 깊이를 실제시간의 광음향 귀환(光音響歸還 : photoacoustic feedback) 제어에 의해서 감시하고 있다. 멜첼 등은 고체상의 광음향 분광법(spectroscopy)의 이용을 교시하고 있는데, 빛에너지는 고체에 흡수되어, 고체 특유의 음향신호로 변환되며, 이어서 전기신호로 변환되어 분석된다. 음향신호의 제1소스(source)는 고체의 레이저 휘발에 의해서 야기되는, 고체에서부터 주위 가스로의 주기적인 시간 의존성 열흐름(熱流)에서 생겨난다. 일반적으로, 음향신호는 마이크로폰에 의해서 검출된다. 권장되고 있는 레이저는 네오디뮴(Nd)/YAG 레이저 또는 CO2레이저이다. 상기한 형태의 귀환 제어는 레이저 비임 분할기와 적외선 방사 감지기와의 조합을 매개로 천공 레이저로부터의 노이즈(noise)를 포함하지 않는 신호를 모니터하여 증폭하는 동시에, 피가공편에 근접한 피에조전기 감지기(piezoelectric sensor) 또는 마이크로폰으로부터의 노이즈를 포함하는 기호신호를 모니터하고 있으며, 이 기호신호는 여과하여 증폭하지 않으면 안된다. 이 장치는 매우 복잡하고, 극히 미소한 음향 모니터와 필터를 필요로 한다. 따라서, 한층 저렴하며, 복잡하지 않은 순수하게 광학적인 천공깊이 제어장치를 필요로 한다.
발명이 해결하고자 하는 문제점
본 발명의 목적은 매우 작은 지름의 구멍을 천공할 수 있고, 광학계를 매개로 하여 방사선 검출기로 들어가는 반사된 레이저 비임의 귀환(feedback)을 이용하는 천공 깊이 모니터와 조합한, 레이저 천공 장치를 제공하는 것이다.
문제점을 해결하기 위한 수단
따라서, 본 발명은 금속질의 도체와 기판(基板)을 갖는 피가공편을 천공하는 깊이제어식 천공 장치에 관한 것이며, 여기서 '천공(穿孔)'이란 피가공편으로의 침입 또는 피가공편에 구멍을 만드는 것을 의미한다. 레이저 천공 장치는 이중의(dual) 레이저장치이며, 금속을 관통할 수 있는 단파장 레이저 비임과, 금속에서 반사되는 장파장 레이저 비임을 갖는다. 본 발명의 천공 장치는 전달된 방사선을 받아들여(수광하여) 전기신호로 변환할 수 있는 방사선 검출기에 피가공편으로부터의 레이저 비임 반사광을 전달하는 광학계와, 상기 전기신호를 신속하게 측정하는 수단을 조합하여 사용된다. 광학계는 (a) 각 레이저 비임의 초점을 피가공편상에 맞추고, (b) 양쪽의 원(原)레이저 비임의 일부분을 제1세트의 방사선 검출수단으로 반사시키며, (c) 피가공편에서부터 반사되어 온 양쪽 레이저 비임의 일부분을 제2세트의 방사선 검출수단을 향해 반사시킨다.
바람직하게는 금속 관통 레이저 비임의 파장은 약 0.4미크론(μ) 내지 약 3미크론이다. 바람직한 금속반사 레이저 비임의 파장은 약 8미크론 내지 약 15미크론이다. 상기와 같이 레이저 비임을 조합하면, 적층판의 표면 또는 본체내에 배치된 금속 도체를 포함하는 기판 가공편중에 직경 0.0254밀리미터의 작은 구멍을 천공할 수 있다.
본 발명에 있어서는 금속 관통 레이저 비임을 이용하여, 에폭시수지 또는 폴리이미드수지 함침 유리섬유등의 유기질계 절연기판상에 지지되어 있는 최상부 금속피복 즉 금속전로(電路)를 관통하여 천공할 수 있다. 그런 다음, 금속반사 레이저 비임을 이용하여 기판을 관통 천공하여, 정확한 위치에 있는 내부 설치 금속와이어 또는 저면 금속피복 혹은 저면 금속전로에 이르기까지의 구멍을 뚫을 수 있다. 금속반사 레이저비임은 내부 또는 저면 금속의 표면에 닿으면, 그 방사선의 대부분이 반사된다. 본 발명에 의하면, 일련의 반사부재, 투과부재 및 구멍을 뚫은 광학 부재를 매개로, 복수의 레이저 비임을 동시에 또는 연속적으로 사용하여 초점을 맞추어, 반사된 방사선을 방사선 검출기로 보낼 수 있다. 검출기는 전기신호를 발생하고, 발생한 전기신호는 바로 측정이 가능하여, 레이저를 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태로 함으로써 천공조작을 제어할 수 있다. 예컨대, 막힌 구멍의 천공 완료, 즉 금속반사 레이저 비임에 의해서 유기질을 관통하여 금속표면에 이르기까지의 천공의 완료는 검출기에 의해 받아들여지는 반사 방사선의 증가에 의해서 알 수 있다.
반사 방사선 광학계가 없는 경우, 순수한 광학수단에 의해서는 금속 표면에 달했다고 판정하는 것이 매우 곤란하며, 방사선을 계속해서 조사(照射)함으로써 금속 근방 또는 금속의 주위에 커다란 공극(空隙 : void)이 생기는데, 이러한 공극은 도금이 곤란하다. 경우에 따라서는 레이저의 조사가 매우 단기간 계속되었을 때라도, 금속의 벌지·아웃(bulge-out : 침식상태의 결손부) 또는 천공이 일어날 우려도 있다.
본 발명의 방법에 의해서 기판에 천공한 후, 구멍을 상부에서부터 저면을 향해서 근소하게 경사지게 하여, 금속을 도금할 수 있게 된다. 한쪽 또는 양쪽의 레이저를 사용하는 상술한 레이저 천공 원리를 채용하면, 비교적 빠른 재료 공급속도로 운전되고 있는 단일 천공 스테이션(station)에 의해서 여러 가지의 회로기판에 직경 0.0254mm에서부터 0.3mm의 구멍을 복잡한 배치로 천공할 수 있다. 회로기판의 내부에서 금속면과 접촉한 것을 나타내는 상기 레이저 천공기술은, 초대규모 집적회로(VLSI) 및 인쇄 배선 기판(PWB)모듈 나아가서는 전혀 마모되지 않는, 초점이 맞춰진 레이저 비임, 즉 비트(bit)에 필요한 고밀도 마이크로전자 패키지의 내부접속부를 제조하는 중요한 방법이 될 가능성을 내포하고 있다. 본 발명의 레이저 천공방법은 양쪽 형태의 레이저의 사용을 필요로 하는, 피가공편중에 일련의 막힌 구멍을 만들지 않으면 안되는 경우에 특히 유용하다. 본 발명의 레이저 천공은 광음향 귀환을 이용하지 않으며, 피가공편 반사원(源)으로부터 검출원 방사선(통상은 적외선)의 차이만을 이용하는 것이다.
실시예
이하에, 예시만을 목적으로 하여, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 기재하는 이하의 설명에서, 본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
첨부한 도면의 제1도에, 천공한 피가공편(10)의 상면의 일부분을 도시하고 있는데, 이 예의 경우 피가공편은 다층의 회로 적층기판이다 최상면의 금속진로(11,12,13 및 14)가 도시되어 있다. 이들 금속전로(電路)는 통상은 두께 0.0063mm∼0.127mm, 가장 일반적으로는 두께 0.02mm∼0.06mm의 구리 또는 알루미늄박으로 제조된 도체이다. 금속전로를 관통하는 구멍(15,16,17 및 18)이, 매립 금속와이어(20), 매립 금속전로(21,22,23 및 24), 및 제1도에 나타낸 피가공편을 선 II-II를 따라 절단한 단면도인 제2도에 가장 알기 쉽게 나타나 있는 저부 금속피복시트(25)와 함께 도시되어 있다. 구멍(15,17 및 18)은 「막힌 구멍」 즉 적층판의 본체를 관통하여 매립와이어, 매립전로 또는 저부 금속피복시트에서 끝나는 구멍이다. 구멍(16)은 「관통 구멍」 즉 적층판 전체를 관통하는 구멍이다.
제2도에 나타내는 적층판(26)은 복수층의 수지 함침 섬유 시트 재료로 제조할 수 있다. 섬유시트는 유리섬유, 고순도 석영섬유, 방향족 폴리아미드섬유[예컨대, 케블라(Kevlar; 상표명)], 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유[예컨대, 데이크론(Dacron; 상표명)], 셀룰로오스지섬유[예컨대, 크라프트지(Kraft paper)]등의 직포 혹은 부직포로 이루어진다. 섬유질 시트재료를 혼합한 적층판, 예컨대 수지 함침 유리천(布)을 상층으로 하고, 크라프트지 등의 수지 함침 셀룰로오스섬유를 심재(心材)로 한 적층판을 이용할 수도 있다. 적층판은 2장∼8장 또는 그 이상의 시트로 이루어지며, 적층판 전체 두께가 0.1mm∼6.3mm, 통상은 0.5mm∼3mm이다.
적층시트에 함침시키는 수지로서는 페놀수지, 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지, 폴리테트라플루오로에틸렌[예컨대, 테플론(Teflon)] 등의 수지류, 가장 바람직하게는 에폭시수지류를 들 수 있는데, 이들 수지류는 모두 당업계에서 주지된 것이다. 난연성(難然性 : flame retardant) 에폭시수지의 예로는 브롬화 에폭시수지; 또는 비스페놀 A 에폭시(bisphenol A epoxy), 시클로지방족 에폭시(cycloaliphatic epoxy), 노볼랙 에폭시(novolac epoxy) 또는 이들의 혼합물과 같이 할로겐화되어 있지 않은 에폭시수지와, 브롬 및 페놀성수산기를 함유하는 난연 반응성 첨가제 바람직하게는 테트라브롬비스페놀 A(tetrabromobisphenol A)와의 혼합물을 들 수 있다. 그 중에서도 페놀 노볼랙(phenolic novolac)은 경화제(curing agent)로서도 유용하며, 필요에 따라 삼차아민류(tertiary amines), 이미다졸곶(imidazoles) 등을 촉매로서 함유시켜도 된다. 난연성의 정도를 더욱 높이기 위해서 추가하는 난연성 첨가제의 예로서는 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 및 여러가지의 인산염류를 들 수 있다.
제3도에는, 본 발명의 장치에 의해서 레이저 천공된, 금속을 도금한 막힌 구멍(18)을 상세하게 도시하였다. 도금층(30)은 통상 무전극법 및 전기도금법을 병용하여 도금시킨 구리 등의 금속으로 이루어지며, 회로기판을 관통하여 여러가지 매립와이어 또는 전로를 접속하는 전기 리드(electrical lead)가 된다. 많은 경우에, 다이오드, 트랜지스터 등의 전기 부품이 최상부 도체 패드상의 예컨대 위치(31)에 납땜된다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 방법에 의한 천공구멍은 금속전로(23)의 저부 접촉부가 완전하며, 전로측방에 형성되어 도금시에 문제를 일으키는 공극 또는 공동부(void or cavity)가 최소로 억제된다.
제4도에는 본 발명에 의한 바람직한 이중 레이저 천공 장치(system)의 한 실시예의 전체도를 나타내고 있는데, 도시한 장치를 이용하여 여러가지 피가공편에, 제1도 내지 제3도의 다층의 회로 적층기판에 나타낸 것과 같은 막힌 구멍 및 관통 구멍을 정확하게 천공할 수 있다. 각 레이저를 개별적으로 사용하여도 좋고, 양쪽 레이저를 동시에 사용할 수도 있다.
피가공편(10)이 천공 위치에서 위치설정 테이블(40)에 얹혀진 상태로 도시되어 있다. 위치설정 테이블(40)은 컴퓨터의 프로그램에 의해서 미리 정해진 순서로 테이블 상면의 좌표축 X-Y 방향(미도시)으로 이동되도록 프로그램될 수 있다. 천공은 레이저 천공에 의한 부스러기 및 증기류를 제어하여 피가공편의 오염을 방지하는 환경 제어실 내에서 행해진다. 2개의 레이저 송출기(41,42)가 도시되어 있는데, 이들 송출기는 필요한 레이저 헤드, 전력원, 공동 거울(空洞鏡), 구멍 정지부재, Q스위치, 조준 광학 부재 등을 가지며, 원(原)레이저 비임(56,57)을 송출하는 것인데, 송출된 레이저 비임의 한쪽이 거울(51)에서 반사되는 것을 도시하였다. 그러나, 레이저 송출기(41)로부터의 원레이저 비임(56)이 원레이저 비임(57)에 대해서 90°각도를 이루는 위치에 레이저 송출기(41)를 위치시켜 놓아도 된다. 피가공편에 얕은 막힌 구멍만을 레이저 천공할 때에는 본 발명의 깊이 모니터식 광학적 방사선 검출길와 함께, 한쪽의 레이저 송출기만을 사용하면 되는 경우도 있다.
어느 경우로 하더라도, 제5도에 도시하는 것과 같이 광학 부재(67,68,58 및 61)를 갖는 제1광학계와 원레이저 비임을 조합하여, 원레이저 비임의 초점을 피가공편상에 맞추어, 제1광학계에 의해서 원레이저 비임을 피가공편에 투과시키던가 혹은 피가공편에 의해 원레이저 비임을 반사시킨다. 이 제1광학계는 피가공편에 의해서 반사된 레이저 비임을 제2광학계로 송광(送光) 즉 반사시키기 위해서도 사용되며, 제2광학계는 제5도에 나타내는 것과 같이 광학 부재(63 및 64)를 포함할 수 있다. 제2광학계는 원레이저 비임의 선정된 일부분을 검출기(45 또는 46)의 한쪽으로 반사시킬 수 있는 부재들을 구비한다. 제2광학계는 또한, 피가공편에서 반사된 레이저 비임의 일부분을 반사하여 검출기(45 또는 46)의 다른 쪽으로 보낼 수 있다. 피가공편을 통과할 때에 피가공편에서부터의 반사 레이저 비임중의 신호의 차이를 측정함으로써, 금속 또는 적층판재료와의 접촉의 유무를 신속하게 알 수 있다.
제4도 및 제5도에 나타내는 바람직한 실시예에 있어서는, 예컨대 유기수지가 함침된 섬유질 재료와 같은 비금속 재료를 관통하여 증발시킬 수 있는 출력밀도(power density)를 지니는 원레이저 비임(56)을 발생시키기 위해서 장파장 레이저 송출기(41)가 사용되고 있다. 원레이저 비임(56)은 거울(51)에 의해서 반사되어, 피가공편(10)으로 향한다. 이 장파장 레이저 비임은 금속에 의해서는 거의 완전하게(약 90% 또는 그 이상)반사되며, 바람직하게는 약 8미크론 내지 약 15미크론의 파장을 갖는다. 이와 같은 레이저로서는 당업계에서 공지된 펄스식(pulsed) CO2레이저를 사용할 수 있다. 이 레이저는 바람직하게는 약 9미크론 내지 약 11미크론, 통상은 10.6미크론 파장의 원레이저 비임을 송출한다.
유기수지 함침 섬유질 재료 등의 비금속 재료 및 금속을 관통하여 증발시킬 수 있는 출력 밀도를 갖는 원레이저 비임(57)을 방출시키기 위해 단파장 레이저 송출기(42)가 사용되고 있다. 이 단파장 레이저 비임은 금속에 따라서 실질적으로 반사되는 반사율(약 30% 내지 약 60%의 반사율)을 가지며, 바람직하게는 약 0.4미크론 내지 약 3미크론의 파장을 지닌다. 이러한 레이저로서 바람직한 것은 당업자에게 주지된 펄스식네오디뮴-YAG(네오디뮴을 도프시킨 이트륨 알루미늄 가닛) 또는 네오디뮴-유리 레이저이다. 이들 레이저는 단파장, 바람직하게는 약 1미크론 내지 약 2미크론, 통상은 1.06미크론 파장의 원(原)레이저 비임을 송출한다. 단파장 레이저를 사용하였을 때에는 천공을 제어하여 금속피복(또는 전로) 및 절연기판의 과도한 마모를 방지하기 위해서, 단파장 레이저를 펄스(맥동)모드로 작동시켜야 한다. 많은 경우에, 피가공편의 레이저 천공을 위해서 적외선(파장 0.78미크론 이상)만을 사용하도록 한다.
제4도에서 점선(43)으로 둘러싸인 천공깊이 모니터는 제5도에 상세하게 나타내는 것과 같이, 레이저 초점맞춤 헤드(laser-focusing head)와 복수의 광학 부재로 이루어진다. 천공깊이 모니터(43)는 초점이 맞춰진 레이저 비임(1개 또는 복수개)(44)이 피가공편(10)의 각 부분에 닿았을 때에, 피가공편(10)으로부터의 반사 레이저 비임 방사선을 투과시킬 수 있다. 모니터는 또한, 방사선을 받아들여 신속하게 전기신호로 변환할 수 있는 적어도 2개의 광학적 방사선 검출기(45 및 46)를 지니기 때문에, 모니터 전체를 이용하여 레이저의 천공 깊이를 제어할 수 있다.
도시한 바와 같이, 레이저 비임(44)은 통상은 피가공편에 대해 거의 수직으로(90°±5°) 가서 닿는다. 전기신호를 측정하여 피가공편에서부터 반사되는 방사선의 증감을 기록해 둘 수 있는 레코더를 신호 검출기와 조합하고 있다. 텔레비젼 모니터(48)에 접속한 텔리비젼 카메라(47)를 이용하여, 피가공편의 레이저 천공을 관찰할 수도 있다. 위치설정 테이블(40)에 접속된 위치설정 제어부(49)가 피가공편(10)의 위치를 제어하여, 피가공편상의 소망하는 위치에 구멍을 레이저 천공하도록 한다. 레이저 천공후에, 피가공편을 도금 스테이션(50)으로 이동시켜, 레이저 천공된 구멍의 표면 및 피가공편의 다른 소망하는 부분에 도금을 행한다.
일반적으로 말하면, 초점이 맞춰진 레이저 비임에 의해서 작은 부피의 재료를 국부적인 용융 및/또는 증발을 일으킬 정도로 충분한 고밀도로 가열함으로써 구멍이 천공된다. 천공된 구멍의 특성은 레이저 비임의 출력 및 펄스 등의 인자, 레이저의 파장, 재료의 열전달 특성 등 다수의 인자의 영향을 받는다. 본 발명에 있어서 이용하는 레이저 천공의 한가지 특징은 CO2레이저에서 발생한 비임과 같은 장파장 레이저 비임은 유전체(誘電體)에 의해 흡수되기 쉽지만, 금속표면에 의해서는 반사된다. 금속의 표면에 입사한 레이저 출력이 너무 높지 않다면 금속은 손상되지 않고, 레이저 비임은 거의 전반사한다. 한편, 네오디뮴-YAG 레이저에서 나오는 것과 같은 단파장 레이저 비임은 금속표면에 용이하게 흡수되기 때문에, 금속을 관통하는 구멍을 얻을 수 있다.
금속전로(13,21,22,24 및 25)와 에폭시수지 함침 유리섬유의 적층기판물질(26)을 관통하여 피가공편(10)에 도2에 나타내는 관통 구멍(16)을 형성하기 위해서 제4도에 나타내는 레이저 비임(44)을 사용한다고 하면, 예컨대 네오디뮴-YAG 레이저와 같은 단파장 레이저(41)판을 사용하면 된다. 이 경우에 통상 레이저 비임의 초점은 피가공편중의 전로(21)와 전로(24)의 사이의 어딘가에 위치하도록 할 수도 있고, 비임이 기판을 관통해 나감에 따라서 연속적으로 비임의 초점을 다시 맞춰지도록 할 수도 있다.
제4도에 나타낸 레이저 비임(44)을 이용하여 금속전로(11 또는 14)를 관통하고, 그리고 적층기판물질(26)을 관통하지만, 금속전로(23) 또는 와이어(20)는 관통하지 않도록 하여 피가공편(10)에 도1 및 도2에 나타내는 막힌 구멍(18 또는 15)을 형성하는 경우에는, 네오디뮴-YAG 레이저와 같은 단파장 레이저(42)와 CO2레이저와 같은 장파장 레이저(41)를 병용하는 것이 바람직하다. 구멍(18 또는 15)의 형성을 위해서 제일 처음에, 단파장 레이저 비임에 의해서 최상부의 구리 전로를 증발시킨다. 상당한 양의 반사 방사선이 검출기(46')에 의해서 모니터되는데, 적층기판물질(26)에 들어가면, 모니터되는 방사선량은 저하한다.
이 시점에서 단파장 레이저를 신속하게 끊거나, 또는 전로(23)나 와이어(20)에 근접하게 관통하도록 할 수 있다. 그런 다음은 장파장 레이저 비임을 이용하여 적층기판물질(26)을 증발시키는테, 이 때 장파장 레이저 비임이 에폭시-유리와 접촉하여 소량의 방사선 반사(약 5% 대지 약 25%)가 이루어지고, 전로(23)또는 와이어(20)의 표면에 도달하게 된다. 상기한 소량의 방사선 반사량은 검출기(45')에 의해서 모니터되는데, 레이저 비임이 금속에 닿으면 레이저 비임은 거의 완전하게 반사(약 95%를 넘는다)되기 때문에 모니터되는 방사선량은 극적으로 증가한다. 금속전로(23) 또는 와이어(20)의 표면에 도달하면 장파장 레이저를 신속하게 차단한다. 검출기로부터 직접 전기신호를 수취하고 있는 프로그램된 컴퓨터 등에 의해서 개폐 스위치를 제어하여, 레이저의 온-오프(ON-OFF) 반응 시간을 실질적으로 순간적인 것으로 할 수도 있다.
제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치를 사용함으로써 전로 또는 와이어를 지나서 관통하는 천공을 초래하지 않고 그리고 도금을 곤란하게 하는 캐비티(공동)를 형성하는 구멍 확대를 초래하지 않고서, 구멍과 전로 또는 와이어의 깨끗하고 완전한 접촉결과를 가져올 수 있다. 따라서, 양쪽 천공예의 어느 경우에 있어서도 반사된 방사선을 적절한 광학적 방사선 검출기로 보내줌으로써, 레이저 천공깊이를 광학적으로 측정할 수 있다. 관통구멍(16)의 레이저 천공에 있어서는 전로들 사이에서 CO2레이저를 사용하면 된다. 막힌 구멍의 저부 근방에서의 레이저 천공 이외의 조작에서는 대부분의 경우, 장파장 레이저에 의해서 레이저 천공을 실행한 경우와 비교하여, 보다 완전한(깨끗한) 구멍이 생기며 또한 경계면이 양호하고 측면도 보다 매끄럽기 때문에, 단파장 레이저 천공쪽이 바람직하다. 레이저 천공 조작전에 우선 적합한 위치맞춤을 행하여, 모든 층상 금속전로 또는 와이어의 위치를 올바르게 정합(整合)시킴으로써, 천공된 구멍이 매립된 전로 또는 와이어에서 벗어나지 않도록 한다. 이러한 종합 기술은 당업계에서는 주지된 기술이다.
이어서 제5도를 참조하면, 천공깊이 모니터(43)가 상세하게 도시되어 있다. 이 모니터는 본 발명의 광학적 방사선 검출기와 반사 비임 광학계를 갖는데, 상기한 반사 비임 광학계 및 광학적 방사선 검출기의 조합(병용)에 의해서, 레이저 천공깊이를 신속하게 제어할 수 있고, 또 매립된 금속 도체를 넘어가거나 또는 이 금속 도체를 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 이 모니터에 의해서 CO2레이저 비임과 같은 장파장 레이저 비임(56) 및 네오디뮴-YAG 레이저 비임과 같은 단파장 레이저 비임(S7)의 초점을 동시에 혹은 잇따라, 가동 위치설정 테이블(40)상에 위치하는 피가공편(10)상의 한점에 맞출 수 있다. 레이저 비임은 거의 직각방향(약 90°±5°)으로 피가공편에 들어간다. 구성부품(45',45,46' 및 46)은 입사하는 원(原)레이저 방사선및 반사된 방사선을 받아들여 신속한 측정을 행하는 방사선 검출기이다. 구성요소(47)은 조합한 텔레비젼 모니터를 매개로 레이저 천공조작을 관찰하는 수단이 되는 텔레비젼 카메라이다.
피가공편(10)의 천공 지점 및 레이저 비임(59) 초점의 위쪽에 위치하는 광학 부재(58)는 3가지의 다른 기능을 한다. 이 부재의 지면 또는 하면(60)은 적절하게 2색 코팅(dichroic coating)되어 있어, 좌측에서 부터 입사하는 단파장의 원레이저 비임(57)을 반사한다. 이런 종류의 2색성 코팅의 도포기술은 당업계에서 주지되어 있다. 광학 부재(58)의 본체는 가시광(방사선) 및 장파장의 원레이저 비임(56) 쌍방을 투과 즉 통과시키는 NaCI, KCI 등의 단결정 알칼리염 또는 다결정 알칼리염과 같은 물질로 제조된다.
단파장 레이저 비임 반사경 즉 광학 부재(58)의 위쪽에 배치되어 있는 광학 부재(61)도 가시광(방사선)및 장파장 레이저 비임(56) 쌍방을 투과시키는 상술한 것과 같은 단결정 알칼리염 또는 다결정 알칼리염으로 되어 있으나, 광학 부재(61)의 하면은, 가시광에 대해서는 높은 반사성을 갖는데 반해 장파장 레이저 비임은 투과 즉 통과시키도록, 적절하게 2색 코팅되어 있다. 따라서, 광학 부재(61) 즉 경(鏡)은 상측에서부터 입사하는 장파장의 원레이저 비임(56)을 투과 즉 통과시키고, 피가공편에서부터의 광(光)을 텔레비젼 카메라(47)를 향해 반사시킴으로써, 조합한 텔레비젼 모니터를 매개로 레이저 천공작업의 관찰을 가능하게 한다. 이에 필요한 광학 부재(58 및 61)의 기능은 현재 주지된 종래기술 수준의 2색성 코팅 기술에 의해서 충촉될 수 있다. 천공의 관찰에는 광학 부재(61) 및 텔레비전 카메라(47)가 바람직하지만, 그 밖의 수단을 이용하여도 된다.
단파장의 원(原)레이저 비임 방사선(57)은 금속에 의해서 상당한 정도로, 즉 약 30% 내지 약 60% 정도로 반사되며, 장파장의 원레이저 비임 방사선(56)은 금속에 의해서 거의 완전하게 즉 약 90% 또는 그 이상, 반사된다고 하는 전술한 설명을 상기하면, 작동시에 광학 부재의 하면(60)에서 반사되어 상측에서부터 약 90°의 각도로 입사하는 원레이저 비임(57)은 통상 제1도 및 제2도에 나타낸 인쇄 회로 기판과 같은 피가공편(10)상에 초점이 맞춰지며, 통상 거기서 금속전로와 접촉한다. 레이저 비임에 의해서 금속을 관통하는 구멍이 증발 형성되는데, 상당한 양의 방사선(57')은 반사에 의해서 되돌아와 최종적으로는 적절한 광학 부재(63)에 의해서 반사되어 방사선 검출기(46')로 들어간다. 레이저 비임(56)을 사용할 수 있으며, 이 레이저 비임은 광학 부재(61 및 58)을 통해 피가공편(10)상에 초점이 맞춰진다. 레이저 비임은 예컨대 에폭시수지 함침 유리천과 같은 적층기판물질에 닿게 되고, 금속전로 또는 와이어에 접할 때까지 상기 기판물질에 관통구멍을 증발 형성하여, 그 때 거의 모든 장파장 레이저 비임 방사선(56')은 광학 부재(58 및 61)에 의해서 반사되어 되돌아오고, 최종적으로는 광학 부재(64)에 의해서 반사되어 방사선 검출기(45')로 들어가, 검출기(45')가 검출기(46')와 마찬가지로 전기신호를 출력한다. 장파장 레이저 비임(56)이 유리-에폭시와 접촉하였을 때, 반사된 방사선이 검출기(45')에 들어가면 「낮다」 라는 신호가 나오게 되는데, 레이저 비임(56)이 금속과 접촉하면 거의 전반사에 가까워지기 때문에 검출기(45')는 「높다」 라는 신호를 낸다. 이러한 신호의 갑작스런 변화는 여러 기록장치에 의해서 모니터할 수 있고, 이것을 이용하여 레이저를 신속하게 차단할 수 있다.
피가공편(10)에서부터 반사된 가시광선비임(65)은 광학 부재(58)를 통과하여, 주로 광학 부재면(62)에서 반사되어 텔레비젼 카메라(47)에 들어간다. 공지된 열전기식, 광전지식 또는 감열식인 양쪽의 신호 검출기세트(45',46' 및 45'',46'')는 받아들인 반사방사선을 전기신호로 변환하는데, 전압계, 컴퓨터 등의 부재(66)에 접속되어 있기 때문에, 전기신호의 변동이 신속하게 측정된다. 전기신호의 변동은 프로그램된 컴퓨터와 같은 정지-시동 접점에 전달되어, 이들 접점에 의해서 양쪽의 레이저 송출수단을 순간적으로 정지 또는 시동할 수 있다. 광학 부재 렌즈(67 및 68)에 의해서 레이저 비임의 촛점이 맞추어지는데, 이들 렌즈(67,68)는 레이저 비임의 초점이 피가공편의 상부 또는 내부의 소망하는 위치로 맞추어질 수 있는 위치에 놓여 있다. 렌즈(67,68)는 그들 축선을 따라 이동이 가능하기 때문에, 레이저 천공에 의해서 피가공편에 구멍을 형성할때에 소망에 따라서 초점을 이동시킬 수 있다.
제5도에는 레이저 비임의 일부분을 반사하고, 일부분을 투과시키는 광학 부재(63 및 64)가 나타나 있다. 광학 부재(63,64)의 중앙부에 구멍을 내고 외측부분은 방사선을 반사하는 상태로 유지해 둠으로써, 각 원레이저 비임의 외측부분(56'' 및 57)이 광학 부재에 의해서 스킴되고(skimmed : 미끄러져 나가) 1세트의 검출기(45 및 46'')로 반사되어 원레이저 비임의 방사선 레벨을 측정하고, 레이저가 그 초기출력을 계속해서 지니도록 할 수 있다.
이리하여, 원레이저 비임중 입사된 장파장 레이저 비임부분(56)은 장파장 레이저 비임을 반사하는 광학부재(64)의 외측부분에 의해서 반사되어 광학적 방사선 검출기(45)로 들어간다. 피가공편에서부터 되돌아오는 반사방사선(56')은 반사되어 다른 광학적 방사선신호 검출기(45')로 들어간다. 같은 식으로, 원레이저 비임중 입사된 단파장 레이저 비임부분(57)은 단파장 레이저 비임을 반사하는 광학 부재(63)의 외측부분에 의해서 반사되어 광학 방사선 검출기(46)로 들어간다. 피가공편에서부터 되돌아오는 반사방사선(57')은 반사되어 다른 광학 방사선신호 검출기(46')로 들어간다. 방사선 검출기(45' 및 46')는 레이저 비임이 적층판재료 및 금속을 통과할 때에 반사하여 되돌아오는 방사선량의 변화를 기록한다.
본 실시예의 모든 검출기의 검출면적은 충분히 넓어서, 반사된 방사선을 받아들일 수(수광할 수) 있다. 따라서, 광학 부재(63 및 64)는 잘려나간 중앙부분을 지나거나, 혹은 원레이저 비임 방사선(57 및 56)을 각각 투과 즉 통과시키는 중앙부분을 갖는다. 광학 부재(63 및 64)의 테두리부는 레이저 비임 방사선(57' 및 56')을 각각 광학 방사선 검출기를 향해 반사시키기에 유용하다. 제5도에서 개방된 창부분 또는 투명부분을 길이(69)로 나타내고 있다.
광학신호 검출기(45' 및 46')에 의해 송출되는 신호의 경시(經時)변화를 비교하여, 전압계 등의 부재(66)로 측정한다. 따라서, 반사된 레이저 방사선(56' 및 57')중 검출기(45' 및 46')에 의해 송출된 즉 전달된 복귀 방사선 신호 레벨은 레이저 비임이 접촉한 재료물질에 따라 변동하며, 전압계, 컴퓨터 등의 부재(66)는 레벨차를 표시하여, 이것을 컴퓨터 조작 레이저 온/오프 스위치로 보낸다. 이 측정치에 의해서 레이저가 금속 또는 기판재료에 언제 접촉했는가 또는 이것을 언체 통과했는가를 알 수 있다. 레이저 천공의 깊이가 깊어져 반사된 방사선의 어느 정도가 피가공편에서 나올 때에 흡수되었다고 하더라도 금속과 접촉하는 경우와 적층기판재료와 접촉하는 경우에 있어서의 신호의 차이는 현격하며, 이 차이를 측정하여 레이저 비임의 송출을 개시 또는 정지시킬 수 있다. 반드시 전압계 등의 부재(66)를 검출기(45 및 46)에 접속할 필요는 없으며, 피가공편에서부터 반사된 방사선을 수광하는 검출기(45' 및 46')로부터의 출력신호의 경시적인 차이를 측정할 수 있는 회로라면, 어떤 회로를 사용하여도 된다.
제6도는 방사선 검출기 및 원레이저 비임과 조합한 광학계의 변형 실시예를 나타낸다. 일례로서 단파장 레이저 비임(57)을 이용한 경우에 대해서 설명하면, 부분투과·부분반사 광학 부재(63)와 검출기(46' 및 46)와의 사이에 각각 또 하나의 광학 부재 렌즈(70)를 추가로 배치하여, 광학 부재(63)로부터 검출기(46' 및 46)에 반사되는 방사선을 좁아지게 한, 즉 작은 면적에 모이도록 한 점이 상기 실시예와 다르다. 이 실시예에서는 면적이 작은 검출기를 사용할 수 있다. 장파장 방사선 검출기에 대해서도 본 실시예의 일부로서, 유사한 식의 변화를 가할 수 있다.
제7도에는 본 발명과 조합한 광학계의 또 다른 변형 실시예를 나타내고 있는데, 여기서도 예로서 단파장 레이저 비임(57)을 도시하였다.
제5도 및 제6도에 나타낸 부분반사·부분투과 광학 부재(63)를 입사방사선(57)에 대해 반투명한(반-반사하는) 광학 부재로 치환할 수 있다. 거울(鏡)(75)은 원레이저 비임 방사선(57) 및 반사된 방사선(57')의 알려진 부분 예컨대 5% 내지 약 20%를 반사하고, 약 80% 내지 약 95%의 방사선을 투과시킬 수 있다. 그 결과, 상술한 각 실시예에 있어서의 중앙 절단 광학 부재(63)와 같은 작용을 발휘할 수 있고, 제작, 조립, 조절이 간단하다. 제7도에 나타낸 추가 광학 부재 렌즈(70)와 함께 반투명 광학 부재를 이용할 수도 있다. 본 실시예의 일부로서, 장파장 방사선 검출기에도 같은 식으로 변경을 가할 수 있다
실시예
파장이 1.06μ이고 TEM0모드로 작동하는 제어식 레이저 모델 512 QT, 네오디뮴-YAG 레이저를 사용하여 7.62cm×11.43cm×0.762mm 두께의 PVB 샘플 적층판에 관통 구멍들을 성공적으로 천공하였다. 적층판은 에폭시 수지 함침 글라스 천으로 제조되고, 양면을 두께 0.01mm의 구리로 피복하였다·약 3W의출력 레벨과 4000Hz의 펄스 반복수에서 작동되는 레이저를 사용하여 직경 0.05mm의 구멍을 전체 PWB를 관통해서 7열×8열의 배열로 천공하였다. 구멍을 천공하기 위해서는 100밀리초 동안 레이저 펄스의 2회의 급격한 출력 증가(burst)를 필요로 하였다. PWB의 배면의 출구 구멍의 직경은 평균 0.037mm이었다.
파장이 10.6μ이고 최대 출력이 약 475W인 포톤 소오스(Photon Sources) 모델 V500, CO2레이저를 사용하여 적층판에 막힌 구멍들을 성공적으로 천공하였다. CO2레이저 비임은 일련의 거울을 통해 초점 거리 12.7cm의 렌즈로 전달되는데, 이 렌즈는 레이저 비임의 초점을, 0.03mm 두께의 구리가 하면에 피복되고 상면이 유기 수지 함침 섬유 물질로 된 샘플 적층판상에 맞추게 된다. 일련의 막힌 구멍이 테프론-케블라(Teflon-Kevlar; 상표명) 적층판, 에폭시-케블라 적층판, 폴리이미드-유리 적층판, 및 에폭시 -유리 적층판에 레이저로 천공되었다.
최적의 막힌 구멍의 천공은, 약 50W(와트)에서 총 에너지가 약 0.2J(줄) 내지 약 0.8J일 때 에폭시-케블라 적층판을 제외한 모든 적층판에서 이루어졌다. 각 수지-기관계는 이러한 점에 있어서 적합하게 맞추어져야 한다. 약 0.8J의 레이저 에너지는 테플론-케블라에 적합하고 약 0.1J은 에폭시-케블라에 대해 적합하며 약 0.2J은, 특히 두꺼운 적층판 본체가 사용되어진다면, 폴리이미드-유리와 에폭시-유리에 대해 적합하다.
이러한 실험의 결과는 단파장 레이저를 이용하여 회로 기판의 금속 부분을 관통하고, 필요한 경우에는 장파장 레이저로 적층판의 본체를 천공하여 막힌 구멍을 제공할 수 있음을 나타낸다. 제4도와 제5도의 레이저 드릴링 장치의 구성을 위한 양자의 조합은 매우 유용하다.

Claims (20)

  1. 금속질의 도체와 기판을 포함하는 피가공편을 천공(穿孔)하는 깊이제어식 레이저 천공 장치에 있어서, 금속 및 기판재료를 관통할 수 있은 원(原)레이저 비임(57)을 송출하는 제1레이저 송출기(41)와, 기판재료를 관통할 수 있지만 금속에 의해서는 대체로 반사되는 원레이저 비임(56)을 송출하는 제2레이저 송출기(42)를 구비하며, 상기 레이저 비임들의 일부분은 피가공편(10)에 의해서 반사되며; 각 레이저 비임의 초점을 상기 피가공편상에 맞출 수 있고, 양쪽의 원레이저 비임의 일부분을 제1세트(組)의 방사선 검출기로 반사할 수 있으며, 상기 피가공편에 의해서 반사된 양쪽 레이저 비임의 일부분을 제2세트의 방사선 검출기로 반사할 수 있는 광학계(系)로 이루어지는 천공 깊이 모니터(43)를 구비하며, 양쪽 세트의 상기 검출기는 받아들인방사선을 전기신호로 변환할 수 있는 것을 특징으로 하는 깊이제어식 레이저 천공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2세트의 방사선 검출기로부터의 전기신호는 원레이저 비임 방사선이 닿는 피가공편의 재료물질에 따라서 변동하는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  3. 제1항에 있어서, 레이저 비임을 반사할 수 있는 광학계가 각 레이저 송출기마다 설치된 광학 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1레이저 송출기가 파장 0.4미크론 내지 3미크론의 레이저 비임을 방출할 수 있으며, 상기 제2레이저 송출기가 파장 8미크론 내지 15미크론의 레이저 비임을 방출할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1레이저 송출기가 네오디뮴-YAG 레이저와 네오디뮴-유리 레이저로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고, 상기 제2레이저 송출기가 CO2레이저인 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치
  6. 제1항에 있어서, 레이저 비임의 일부분을 반사하고 또 레이저 비임의 일부분을 투과시키는 광학 부재가, 양쪽의 원레이저 비임과 반사된 레이저 비임을 양 세트(兩組)의 검출기로 반사할 수 있는 광학계의 구성요소인 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  7. 제1항에 있어서, 원레이저 방사선 및 반사된 레이저 방사선을 반사할 수 있는 광학계와 피가공편의 사이에 초점맞춤 렌즈가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  8. 제1항 있어서, 가시광이 피가공편에서 반사되어 텔레비젼 모니터에 접속된 텔레비젼 카메라에 입사되는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 전기신호가 측정되어 레코더에 보내져서, 상기 제2세트의 방사선 검출기로부터의 전기신호와 비교되어, 상기 레이저 송출기가 시동·정지되는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 광학 부재는 중앙부분이 제거되어 있어 대부분의 방사선을 통과시키는 레이저비임 반사부재인 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 광학 부재는 조사(照射)되는 방사선에 대해서 반반사성(半反射性)이며, 80% 내지 95%의 방사선을 투과시키는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  12. 금속재료를 포함하는 기판중에 구멍을 천공하는 레이저 비임을 가지며, 레이저 비임의 일부분은 상기 기판에 의해 반사되며, 레이저 비임은 이 레이저 비임의 초점을 상기 기판상에 맞추는 광학 렌즈와 조합되어 있는 레이저 천공 장치에 있어서, 상기 금속재료 및 상기 기판재료를 관통할 수 있는 제1레이저 비임과, 상기 기판재료를 관통할 수 있지만 상기 금속재료에서는 대체로 반사되는 제2레이저 비임을 포함하는 2종류의 레이저 비임을 사용하며, 반사된 레이저 비임의 일부분을 방사선 검출기로 반사시키는 추가의 광학 부재들이 배치되고, 상기 검출기는 받아들인 방사선을 전기신호로 변환하며, 상기 전기신호가 측정되는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1레이저 비임이 네오디뮴·YAG 레이저 비임과 네오디뮴·유리(glass) 레이저 비임으로 이루어지는 그룹중에서 선택되며, 상기 제2레이저 비임이 CO2레이저 비임인 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 추가 광학 부재의 하나가, 레이저 비임을 부분적으로 반사하고 부분적으로 투과시켜, 양쪽의 원레이저 비임 및 반사된 레이저 비임을 방사선 검출기로 반사시키는데 유용한 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  15. 제12항에 있어서, 측정된 전기신호가 서로 비교되고, 이에 의해 레이저의 시동 및 정지가 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 천공 장치.
  16. 유기수지 함침 섬유질 재료로 이루어지는 본체부와 금속 도체들을 포함하는 다층의 회로적층기판인 피가공편중에 구멍을 천공하는 방법에 있어서, (a) 피가공편을 천공 장치의 아래에 위치시키는 단계와, (b)제1항의 레이저 천공 장치를 이용하여 구멍을 천공하는 단계와, (c) 천공된 구멍에 금속을 도금하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 피가공편중의 금속 도체들 및 도금 금속이 구리, 알루미늄 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹중에서 선택되며, 상기 적층기판의 본체부가 유기 수지 함침 섬유질 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 적층기판의 본체부중의 수지가, 페놀수지, 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지, 폴리테트라플루오로에틸렌수지 및 에폭시수지로 이루어지는 그룹중에서 선택되며, 상기 적층기판의 본체부중의 섬유질 재료가 유리섬유, 석영섬유, 방향족 폴리아미드섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트섬유, 셀룰로오스지(紙)섬유 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 천공 방법.
  19. 제17항에 있어서, 제1레이저 송출기가 금속을 관통하여 천공하기 위해 사용되고, 제2레이저 송출기가 적층기판의 본체부의 비금속 부분만을 관통하는 천공에 사용되는 것을 특징으로 하는 천공 방법
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2레이저 송출기가, 금속 도체에 침입하지 않고서, 상기 적층기판 본체부중의 상기 금속 도체에 이르는 막힌 구멍을 형성하는데 유용한 것을 특징으로 하는 천공 방법.
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