KR101412850B1 - Laser processing method and laser processing machine - Google Patents

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Abstract

절연층과 절연층을 사이에 두고 적층되는 표면(20A) 측의 도체층과 이면(20B) 측의 도체층을 가지는 적층재료의 표면(20A) 측으로부터 제1 에너지 밀도로 레이저광(L)을 조사하여, 도체층을 제거하고, 절연층의 두께방향의 도중위치까지 표면구멍(HA)을 형성하며, 적층재료의 이면(20B) 측으로부터 표면구멍(HA)의 위치에 제2 에너지 밀도로 레이저광(L)을 조사하여, 도체층 및 남아 있는 절연층을 제거하며, 표면구멍(HA)의 이면 측의 위치에 이면구멍(HB)을 형성하고, 제2 에너지 밀도를 제1 에너지 밀도보다도 크게 한다.The laser light L is irradiated from the surface 20A side of the laminate material having the conductor layer on the side of the surface 20A and the conductor layer on the side of the back side 20B stacked with the insulating layer and the insulating layer sandwiched therebetween at the first energy density The surface layer HA is formed to the middle position in the thickness direction of the insulating layer so that the position of the surface hole HA from the back surface 20B side of the laminate material is irradiated with the laser beam at the second energy density, The conductive layer and the remaining insulating layer are removed by irradiating the light L to form the back hole HB at the position on the back side of the surface hole HA and the second energy density is made larger than the first energy density do.

Description

레이저 가공방법 및 레이저 가공기 {LASER PROCESSING METHOD AND LASER PROCESSING MACHINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus,

본 발명은 피가공물에 레이저광을 조사하여 피가공물에 구멍내기가공을 행하는 레이저 가공방법 및 레이저 가공기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser machining method and a laser machining apparatus for performing a hole forming process on a workpiece by irradiating the workpiece with laser light.

레이저 가공기는, 예를 들면, 피가공물에 레이저광을 조사하여 피가공물에 구멍내기가공을 행하는 장치이다. 레이저 가공기에 의해서 구멍내기가공되는 피가공물의 하나로서 동박(銅箔)(도체층), 수지(절연층), 동박(도체층)의 3층 구조를 가진 프린트 배선판이 있다. 이와 같은 프린트 배선판으로의 관통구멍가공을 행할 때에, 프린트 배선판의 표면 측(편면(片面))으로부터만 레이저광을 조사하면, 프린트 배선판의 이면 측의 동박에 레이저광을 도달시킬 수 없다. 이 때문에, 프린트 배선판으로의 안정된 관통구멍가공을 행하는 것은 곤란했다.The laser processing machine is, for example, an apparatus for performing a hole forming process on a workpiece by irradiating the workpiece with laser light. Layered structure of a copper foil (conductor layer), a resin (insulating layer), and a copper foil (conductor layer) as one of the workpieces to be drilled by a laser processing machine. When laser light is irradiated only from the front surface side (one surface) of the printed wiring board, laser light can not reach the copper foil on the back surface side of the printed wiring board when such through hole processing is performed on the printed wiring board. For this reason, it is difficult to perform stable through-hole processing on the printed wiring board.

프린트 배선판으로의 안정된 레이저 가공을 행하는 방법으로서, 표면 및 이면의 양면으로부터 레이저광의 조사를 행하는 방법이 있다. 이 레이저 가공방법에서는, 프린트 배선판에 대해서 표면으로부터 레이저광을 조사하여 도중까지의 구멍을 형성하고, 그 후, 프린트 배선판의 이면으로부터 레이저광을 조사하여 관통구멍을 형성하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).As a method of performing stable laser processing on a printed wiring board, there is a method of irradiating laser light from both the front and back surfaces. In this laser processing method, laser light is irradiated to the printed wiring board from its surface to form holes to the middle, and thereafter laser light is irradiated from the back surface of the printed wiring board to form through holes (see, for example, Patent See Document 1).

[특허문헌 1] 일본국 특개2003-218539호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-218539

그렇지만, 상기 종래의 기술에서는, 표면(한쪽의 주면(主面) 측)으로부터 레이저광을 조사한 후에, 이면(다른 쪽의 주면 측)으로부터 레이저광을 조사하는 경우에, 이면 측의 동박(도체층)을 안정적으로 제거할 수 없었다.However, in the above conventional technique, when the laser light is irradiated from the back surface (the other main surface side) after the laser light is irradiated from the surface (one main surface side), the back surface side copper ) Could not be stably removed.

본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로서, 피가공물로의 관통구멍을 안정적으로 형성하는 레이저 가공방법 및 레이저 가공기를 얻는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a laser processing method and a laser processing machine for stably forming a through hole in a workpiece.

상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 절연층과 이 절연층을 사이에 두고 적층되는 표면의 도체층과 이면의 도체층을 가지는 적층재료의 피가공물에 레이저광을 조사하여, 상기 표면의 도체층, 상기 절연층 및 상기 이면의 도체층을 제거하여 상기 피가공물에 관통구멍가공을 행하는 적층재료의 레이저 가공방법에 있어서, 상기 피가공물의 한쪽의 주면 측으로부터 제1 에너지 밀도로 레이저광을 조사하여, 상기 한쪽의 주면 측의 도체층을 제거하고, 상기 절연층의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하는 제1 가공스텝과, 상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 에너지 밀도로 레이저광을 조사하여, 상기 다른 쪽의 주면 측의 도체층 및 상기 제1 스텝에서 남은 절연층을 제거하고, 상기 가공구멍의 위치에 관통구멍을 형성하는 제2 가공스텝을 포함하고, 상기 제2 에너지 밀도가 상기 제1 에너지 밀도보다도 큰 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: irradiating a workpiece of a laminate material having an insulating layer and a conductive layer on a surface, , A conductor layer on the surface, a conductor layer on the insulating layer, and a conductor layer on the back surface to remove the conductor layer on the surface, the through hole being formed in the workpiece, characterized in that the first energy density A first machining step of forming a machining hole in a thickness direction of the insulating layer by irradiating the workpiece with a laser beam to remove the conductor layer on the one main surface side of the workpiece, Irradiating the position of the hole with laser light at a second energy density to remove the conductor layer on the other main surface side and the insulating layer remaining in the first step, A second processing step of forming a through hole at a position of the ball hole, and the second energy density in the first density is greater than the first energy.

본 발명에 의하면, 피가공물로의 관통구멍을 안정적으로 형성하는 것이 가능하게 된다고 하는 효과를 발휘한다.According to the present invention, it is possible to stably form a through hole in a workpiece.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 가공기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 표면으로의 구멍내기 가공방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 레이저광에 의한 구멍내기가공의 가공원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 이면으로의 구멍내기 가공방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 이면으로의 구멍내기 가공방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 표면과 이면과의 사이의 레이저 가공조건과, 관통구멍의 모양새와의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a laser machining apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a view for explaining a method for machining a hole to the surface. Fig.
Fig. 3 is a view for explaining the working principle of the hole boring by laser light.
Fig. 4 is a view for explaining a method for machining a hole into the back surface.
Fig. 5 is a view for explaining another example of a method for machining a hole into the back surface.
6 is a diagram showing an example of the relationship between the laser processing conditions between the front surface and the back surface and the shape of the through hole.

이하에, 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 가공방법 및 레이저 가공기를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a laser processing method and a laser processing machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by these embodiments.

실시형태.Embodiments.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 레이저 가공기의 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 가공기(100)는 레이저광(L)(펄스 레이저광)을 조사함으로써 피가공물(워크)(4)에 레이저 구멍 내기 가공하는 장치이다. 레이저 가공기(100)는 레이저광(L)을 발진하는 레이저 발진기(1)와, 피가공물(4)의 레이저 가공을 행하는 레이저 가공부(3)와, 가공제어장치(제어부)(2)를 구비하고 있다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a laser machining apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. The laser machining apparatus 100 is a device for laser drilling a work (work) 4 by irradiating laser light L (pulse laser light). The laser processing machine 100 includes a laser oscillator 1 for oscillating laser light L, a laser machining section 3 for laser processing the workpiece 4, and a machining control device (control section) 2 .

레이저 발진기(1)는 레이저광(L)을 발진하여, 레이저 가공부(3)로 송출한다. 본 실시형태의 레이저 가공기(100)는 가공제어장치(2)로부터의 지시에 따른 펄스 에너지(레이저광(L)의 1펄스당의 에너지)로 레이저광(L)을 송출한다. 레이저 가공부(3)는 조사면적 제어부(31), 갈바노(galvano) 미러(35X, 35Y), 갈바노 스캐너(36X, 36Y), 집광렌즈(fθ렌즈)(34), XY테이블(가공테이블)(30), 위치검출부(39)를 구비하고 있다.The laser oscillator 1 oscillates the laser light L and sends the laser light L to the laser processing unit 3. The laser machining apparatus 100 of the present embodiment sends out the laser light L with the pulse energy (energy per one pulse of the laser light L) according to an instruction from the machining control apparatus 2. [ The laser machining section 3 includes an irradiation area control section 31, galvano mirrors 35X and 35Y, galvanometer scanners 36X and 36Y, a condenser lens (f? Lens) 34, an XY table ) 30, and a position detection unit 39. [

조사면적 제어부(31)는, 예를 들면 갈바노 미러(35X, 35Y)보다도 전단 측(레이저 발진기(1) 측)의 광로(光路)상에 배치된다. 조사면적 제어부(31)는, 예를 들면, 2매의 렌즈(콜리메이트(collimate) 렌즈 등)로 구성되어 있다. 레이저광(레이저빔)(L)은 2매의 렌즈를 통과함으로써 2매의 렌즈에 따른 빔지름으로 조정된다.The irradiation area control unit 31 is disposed on the optical path of the front end side (laser oscillator 1 side) of the galvanometer mirrors 35X and 35Y, for example. The irradiation area control unit 31 is composed of, for example, two lenses (a collimate lens or the like). The laser light (laser beam) L passes through two lenses and is adjusted to the beam diameter according to the two lenses.

레이저 가공부(3)로는 피가공물(4)로 조사하는 레이저광(L)의 조사면적(레이저광 조사면적)에 따른 조사면적 제어부(31)를 배치해 둔다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 미리 복수의 조사면적 제어부(31)를 준비해 둔다. 예를 들면, 조사면적 제어부(31)로서 2매로 이루어지는 렌즈의 그룹을 복수 조 준비해 둔다. 그리고, 피가공물(4)의 표면을 레이저 가공할 때에는, 표면에 따른 조사면적 제어부(31)를 레이저 가공부(3)의 광로상에 배치하고, 피가공물(4)의 이면을 레이저 가공할 때에는, 이면에 따른 조사면적 제어부(31)를 레이저 가공부(3)의 광로상에 배치한다.An irradiation area control unit 31 is arranged in the laser processing unit 3 in accordance with the irradiation area (laser irradiation area) of the laser light L irradiated to the work 4. [ Specifically, in the present embodiment, a plurality of irradiation area controllers 31 are prepared in advance. For example, as the irradiation area control unit 31, a plurality of groups of lenses made up of two lenses are prepared. When laser processing the surface of the workpiece 4, the irradiation area control unit 31 along the surface is disposed on the optical path of the laser processing unit 3, and when the back surface of the workpiece 4 is laser processed , The irradiation area control unit 31 along the back surface is disposed on the optical path of the laser processing unit 3.

또한, 조사면적 제어부(31)는 레이저광(L)의 빔 지름을 조정하는 아퍼쳐(aperture) 등과 같은 렌즈 이외의 수단이라도 된다. 이 경우, 피가공물(4)의 표면을 레이저 가공할 때에는, 표면에 따른 아퍼쳐를 레이저 가공부(3)의 광로상에 배치하고, 피가공물(4)의 이면을 레이저 가공할 때에는, 이면에 따른 아퍼쳐를 레이저 가공부(3)의 광로상에 배치한다.The irradiation area control unit 31 may be a means other than a lens such as an aperture for adjusting the beam diameter of the laser light L. [ In this case, when the surface of the workpiece 4 is laser-machined, an aperture along the surface is arranged on the optical path of the laser machining section 3, and when the back surface of the workpiece 4 is laser- Is disposed on the optical path of the laser processing portion (3).

갈바노 스캐너(36X, 36Y)는 레이저광(L)의 궤도를 변화시켜 피가공물(4)로의 조사위치를 이동시키는 기능을 가지고 있어 레이저광(L)을 피가공물(4)로 설정된 각 가공 에어리어 내에서 2차원적으로 주사한다. 갈바노 스캐너(36X, 36Y)는 레이저광(L)을 X-Y방향으로 주사하기 위해서, 갈바노 미러(35X, 35Y)(후술의 편향(偏向) 미러(33))를 소정의 각도로 회전시킨다.The galvanometer scanners 36X and 36Y have a function of changing the trajectory of the laser beam L and moving the irradiating position to the workpiece 4 so that the laser beam L is irradiated to the respective processing areas In two dimensions. The galvanometer scanners 36X and 36Y rotate the galvanometer mirrors 35X and 35Y (deflection mirror 33 described later) by a predetermined angle in order to scan the laser light L in the X-Y direction.

갈바노 미러(35X, 35Y)는 레이저광(L)을 반사하여 소정의 각도로 편향시킨다. 갈바노 미러(35X)는 레이저광(L)을 X방향으로 편향시키고, 갈바노 미러(35Y)는 레이저광(L)을 Y방향으로 편향시킨다.The galvanomirrors 35X and 35Y reflect the laser light L and deflect the laser light L at a predetermined angle. The galvanometer mirror 35X deflects the laser light L in the X direction and the galvanometer mirror 35Y deflects the laser light L in the Y direction.

집광렌즈(34)는 텔레센트릭(telecentric)성을 가진 집광렌즈이다. 집광렌즈(34)는 레이저광(L)을 피가공물(4)의 주면에 대해서 수직인 방향으로 편향시킴과 아울러, 레이저광(L)을 피가공물(4)의 가공위치(구멍위치(Hx))에 집광(조사)시킨다.The condenser lens 34 is a condenser lens having telecentricity. The condensing lens 34 deflects the laser light L in a direction perpendicular to the main surface of the workpiece 4 and also fixes the laser light L to the machining position (hole position Hx) of the workpiece 4, ).

피가공물(4)은 프린트 배선판 등이며, 한쪽의 주면인 표면 및 다른 쪽의 주면인 이면의 양면으로부터 복수의 구멍내기가공이 행해져 관통구멍이 형성된다. 피가공물(4)은, 예를 들면, 동박(도체층), 수지(절연층), 동박(도체층)의 3층 구조를 이루고 있다.The work 4 is a printed wiring board or the like, and a plurality of holes are formed from both surfaces of the main surface on one side and the main surface on the other side to form through holes. The workpiece 4 has a three-layer structure of, for example, a copper foil (conductor layer), a resin (insulating layer) and a copper foil (conductor layer).

XY테이블(30)은 피가공물(4)을 얹어 놓음과 아울러, 도시하지 않은 X축모터 및 Y축모터의 구동에 의해서 XY평면 내를 이동한다. 이것에 의해, XY테이블(30)은 피가공물(4)을 면 안쪽 방향으로 이동시킨다.The XY table 30 moves the workpiece 4 in an XY plane by driving an X-axis motor and a Y-axis motor (not shown) while placing the workpiece 4 thereon. As a result, the XY table 30 moves the workpiece 4 inward in the plane.

XY테이블(30)을 이동시키지 않고 갈바노 기구의 동작(갈바노 스캐너(36X, 36Y)의 이동)에 의해서 레이저 가공이 가능한 범위(주사 가능 영역)가 가공 에어리어(스캔 에어리어)이다. 레이저 가공기(100)에서는 XY테이블(30)을 XY평면 내에서 이동시킨 후, 갈바노 스캐너(36X, 36Y)에 의해서 레이저광(L)을 2차원 주사한다. XY테이블(30)은 각 가공 에어리어의 중심이 집광렌즈(34)의 중심 바로 아래(갈바노 원점)가 되도록 차례차례 이동해 간다. 갈바노 기구는 가공 에어리어 내에 설정되어 있는 각 구멍위치(Hx)가 차례차례 레이저광(L)의 조사위치가 되도록 동작한다. XY테이블(30)에 의한 가공 에어리어 사이의 이동과 갈바노 기구에 의한 가공 에어리어 내에서의 레이저광(L)의 2차원 주사가 피가공물(4) 내에서 차례차례 행해져 간다. 이것에 의해, 피가공물(4) 내의 모든 구멍위치(Hx)가 모두 레이저 가공된다.(Scanable area) that can be machined by the operation of the galvanometer mechanism (movement of the galvanometer scanner 36X, 36Y) without moving the XY table 30 is the machining area (scan area). In the laser machining apparatus 100, the XY table 30 is moved in the XY plane, and the laser beam L is two-dimensionally scanned by the galvanometer scanners 36X and 36Y. The XY table 30 is sequentially moved such that the center of each processing area is located just below the center of the condenser lens 34 (galvano origin). The galvanic mechanism operates so that each hole position Hx set in the machining area becomes the irradiating position of the laser light L sequentially. The movement between the machining areas by the XY table 30 and the two-dimensional scanning of the laser light L in the machining area by the galvanometer mechanism are sequentially performed in the workpiece 4. [ As a result, all the hole positions Hx in the workpiece 4 are all laser-processed.

위치검출부(39)는 피가공물(4)에 미리 마련되어 있는 위치결정용의 관통구멍(도시생략)의 위치를 검출하고, 검출결과를 가공제어장치(2)로 보낸다. 가공제어장치(2)는 가공 프로그램 및 위치검출부(39)에 의한 위치의 검출결과에 근거하여, 피가공물(4)의 레이저 가공위치를 제어한다. 가공제어장치(2)에는 피가공물(4)의 표면을 레이저 가공하기 위한 가공 프로그램과, 피가공물(4)의 이면을 레이저 가공하기 위한 가공 프로그램이 입력된다.The position detecting section 39 detects the position of a positioning through hole (not shown) provided in advance in the workpiece 4, and sends the detection result to the machining control device 2. The machining control device 2 controls the laser machining position of the workpiece 4 based on the machining program and the detection result of the position by the position detector 39. [ A machining program for laser machining the surface of the workpiece 4 and a machining program for laser machining the back surface of the workpiece 4 are input to the machining control device 2. [

가공제어장치(2)는 레이저 발진기(1) 및 레이저 가공부(3)에 접속되어 있고(도시생략), 레이저 발진기(1) 및 레이저 가공부(3)를 제어한다. 본 실시형태의 레이저 가공기(100)는 피가공물(4)의 표면(한쪽의 주면)에 설정되는 레이저광 조사조건으로 피가공물(4)의 표면으로의 레이저 가공을 행하고, 피가공물(4)의 이면(다른 쪽의 주면)에 설정되는 레이저광 조사조건으로 피가공물(4)의 이면으로의 레이저 가공을 행한다.The processing control apparatus 2 is connected to a laser oscillator 1 and a laser processing section 3 (not shown), and controls the laser oscillator 1 and the laser processing section 3. The laser machining apparatus 100 of the present embodiment performs laser processing on the surface of the workpiece 4 under laser light irradiation conditions set on the surface (one main surface) of the workpiece 4, The laser processing is performed on the back surface of the workpiece 4 under the laser light irradiation conditions set on the back surface (the other main surface).

피가공물(4)의 표면에 설정되는 레이저광 조사조건은 피가공물(4)로의 레이저광 조사면적이나 펄스 에너지이다. 마찬가지로, 피가공물(4)의 이면에 설정되는 레이저광 조사조건은 피가공물(4)로의 레이저광 조사면적이나 펄스 에너지이다.The laser light irradiation condition set on the surface of the workpiece 4 is a laser light irradiation area or pulse energy to the workpiece 4. [ Likewise, the laser light irradiation condition set on the back surface of the workpiece 4 is the irradiation area of the laser light to the workpiece 4 or the pulse energy.

피가공물(4)의 표면에 설정되는 레이저광 조사조건은 피가공물(4)의 표면을 레이저 가공하기 위한 가공 프로그램 내에 설정해 두어도 되고, 가공제어장치(2) 내에 설정해 두어도 된다. 마찬가지로, 피가공물(4)의 이면에 설정되는 레이저광 조사조건은 피가공물(4)의 이면을 레이저 가공하기 위한 가공 프로그램 내에 설정해 두어도 되고, 가공제어장치(2) 내에 설정해 두어도 된다.The laser light irradiation condition set on the surface of the workpiece 4 may be set in a machining program for laser machining the surface of the workpiece 4 or may be set in the machining control device 2. [ Likewise, the laser light irradiation condition to be set on the back surface of the workpiece 4 may be set in the machining program for laser machining the back surface of the workpiece 4, or may be set in the machining control device 2.

가공제어장치(2)는 피가공물(4)의 표면을 레이저 가공할 때에는 표면에 설정된 레이저광 조사조건을 레이저 발진기(1)와 레이저 가공부(3)에 지시하고, 피가공물(4)의 이면을 레이저 가공할 때에는 이면에 설정된 레이저광 조사조건을 레이저 발진기(1)와 레이저 가공부(3)에 지시한다. 본 실시형태에서는, 피가공물(4)의 표면을 레이저 가공할 때에는, 표면으로의 레이저광 조사조건에 대응하는 펄스 에너지로 레이저광을 조사하도록, 가공제어장치(2)가 레이저 발진기(1)에 지시를 보낸다. 마찬가지로, 피가공물(4)의 이면을 레이저 가공할 때에는, 이면으로의 레이저광 조사조건에 대응하는 펄스 에너지로 레이저광(L)을 조사하도록, 가공제어장치(2)가 레이저 발진기(1)에 지시를 보낸다.The processing control unit 2 instructs the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3 to set laser light irradiation conditions set on the surface of the workpiece 4 when the surface of the workpiece 4 is laser- The laser oscillator 1 and the laser processing section 3 are instructed to set the laser light irradiation conditions set on the back surface. In the present embodiment, when the surface of the workpiece 4 is laser-machined, the machining control device 2 controls the laser oscillator 1 so as to irradiate laser light with pulse energy corresponding to the laser- Send an instruction. Likewise, when the back surface of the workpiece 4 is laser-processed, the processing control device 2 controls the laser oscillator 1 so as to irradiate the laser light L with the pulse energy corresponding to the laser- Send an instruction.

가공제어장치(2)는 컴퓨터 등에 의해서 구성되어 있고, 레이저 발진기(1), 레이저 가공부(3)를 NC(Numerical Control) 제어 등에 의해서 제어한다. 가공제어장치(2)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등을 구비하여 구성되어 있다. 가공제어장치(2)가 레이저 가공을 제어할 때에는, CPU가 유저에 의한 입력부(도시생략)로부터의 입력에 의해서, ROM내에 격납되어 있는 가공 프로그램을 읽어내어 RAM 내의 프로그램 격납영역에 전개하여 각종 처리를 실행한다. 이 처리시에 발생하는 각종 데이터는 RAM 내에 형성되는 데이터 격납영역에 일시적으로 기억된다. 이것에 의해, 가공제어장치(2)는 레이저 발진기(1) 및 레이저 가공부(3)를 제어한다.The processing control unit 2 is constituted by a computer or the like and controls the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3 by NC (Numerical Control) control or the like. The processing control apparatus 2 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. When the processing control device 2 controls the laser machining, the CPU reads the machining program stored in the ROM by an input from an input unit (not shown) by the user, expands it in the program storage area in the RAM, . Various data generated during this processing are temporarily stored in a data storage area formed in the RAM. Thereby, the machining control apparatus 2 controls the laser oscillator 1 and the laser machining section 3.

레이저 가공기(100)는 이 구성에 의해 레이저 발진기(1)로부터 출사된 레이저광(L)을 갈바노 미러(35X, 35Y)에 의해서 임의의 각도로 편향시키고, 집광렌즈(34)를 통하여 피가공물(4)상의 소정 위치에 결상(結像)하여 조사한다. 이것에 의해, 피가공물(4)이 레이저 가공되어 피가공물(4)에 관통구멍이 형성된다.The laser machining apparatus 100 deflects the laser beam L emitted from the laser oscillator 1 by the galvanometer mirrors 35X and 35Y at an arbitrary angle by this configuration, And forms an image on a predetermined position on the optical disk 4 to irradiate it. Thereby, the work 4 is laser-processed and a through hole is formed in the work 4.

본 실시형태의 레이저 가공기(100)는 피가공물(4)의 표면에 레이저광을 조사하고 나서 피가공물(4)을 뒤집어 피가공물(4)의 이면에 레이저광을 조사함으로써 피가공물(4)의 양면으로부터 레이저광을 조사하고, 이것에 의해 피가공물(4)에 관통구멍을 형성한다.The laser machining apparatus 100 of the present embodiment is a laser machining apparatus 100 according to the present embodiment that irradiates the surface of the workpiece 4 with laser light and then turns the workpiece 4 upside down and irradiates laser light on the back surface of the workpiece 4, Laser light is irradiated from both sides, thereby forming a through hole in the work 4.

다음으로, 본 실시형태의 구멍내기 가공방법에 대해서 설명한다. 도 2는 표면으로의 구멍내기 가공방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서는 피가공물(4)의 표면(20A) 측으로부터 레이저광(L)을 조사했을 경우에 형성되는 가공구멍(미(未)관통의 구멍)의 단면도를 나타내고 있다.Next, the hole boring method of the present embodiment will be described. Fig. 2 is a view for explaining a method for machining a hole to the surface. Fig. 2 shows a cross-sectional view of a machining hole (un-penetrated hole) formed when laser light L is irradiated from the surface 20A side of the workpiece 4. As shown in Fig.

피가공물(4)은 표면(20A) 측에 동박(21A)이 형성됨과 아울러, 이면(20B) 측에 동박(21B)이 형성되어 있다. 그리고, 동박(21A)과 동박(21B)과의 사이에 수지(22)가 형성되어 있다. 환언하면, 피가공물(4)은 이면(20B) 측으로부터 표면(20A) 측을 향하여, 동박(21B), 수지(22), 동박(21A)의 차례로 이들이 적층되어 구성되어 있다.The workpiece 4 has a copper foil 21A formed on the surface 20A side and a copper foil 21B formed on the back surface 20B side. A resin 22 is formed between the copper foil 21A and the copper foil 21B. In other words, the workpiece 4 is formed by laminating the copper foil 21B, the resin 22, and the copper foil 21A in this order from the back surface 20B side toward the surface 20A side.

표면(20A)을 레이저 가공하는 경우, 피가공물(4)은 표면(20A)이 상면 측을 향하도록 XY테이블(30)상에 얹어 놓인다. 도 2에서는 편향미러(33), 집광렌즈(34)를 통하여 피가공물(4)의 표면(20A) 측의 구멍인 표면구멍(HA)으로의 레이저 가공이 행해진 경우를 나타내고 있다.When laser processing the surface 20A, the workpiece 4 is placed on the XY table 30 such that the surface 20A faces the top surface. 2 shows a case where laser processing is performed on the surface hole HA which is a hole on the surface 20A side of the workpiece 4 through the deflecting mirror 33 and the condenser lens 34. [

레이저 가공기(100)는 각 구멍위치(Hx)에 대해 피가공물(4)의 표면(20A) 측으로부터 레이저광(L)을 조사하여 피가공물(4)의 두께방향의 도중위치까지 레이저 가공을 행한다. 이 때, 가공제어장치(2)는 관통구멍이 될 예정의 각 구멍위치(Hx)의 하부(피가공물(4) 내)에 있는 수지(22)를 미리 설정해 둔 소정량만큼 제거하도록, 표면(20A)에 설정해 둔 레이저광 조사조건에 근거하여, 레이저 발진기(1)와 레이저 가공부(3)를 제어한다. 환언하면, 각 표면구멍(HA)은 레이저광 조사조건에 따른 소정의 깊이까지 레이저 가공된다. 본 실시형태에서는, 각 표면구멍(HA)은 수지(22)가 1/2 이상 제거되고, 또한 소정량만큼 남은 수지가 발생하도록, 레이저 가공된다. 예를 들면, 각 표면구멍(HA)에는 레이저광 조사면적이 5024㎛2(직경 φ = 80㎛의 레이저광(L))이고 또한 펄스 에너지가 10mJ(에너지 밀도 = 1.99J/㎡)의 레이저광(L)이 1쇼트만큼 표면(20A)으로 조사된다.The laser machining apparatus 100 irradiates the laser light L from the surface 20A side of the workpiece 4 with respect to each hole position Hx to perform the laser machining up to an intermediate position in the thickness direction of the workpiece 4 . At this time, the machining control device 2 controls the machining of the surface 22 of the workpiece 4 so as to remove the resin 22 in the lower portion (within the workpiece 4) of each hole position Hx to be a through hole by a preset amount The laser oscillator 1 and the laser processing section 3 are controlled based on the laser light irradiation conditions set in the laser irradiation section 20A. In other words, each of the surface holes HA is laser-processed to a predetermined depth in accordance with laser light irradiation conditions. In the present embodiment, each of the surface holes HA is laser-processed so that the resin 22 is removed by ½ or more and a resin remaining by a predetermined amount is generated. For example, each surface hole HA is irradiated with laser light having a laser light irradiation area of 5024 占 퐉 2 (laser light L having a diameter? = 80 占 퐉) and a pulse energy of 10mJ (energy density = 1.99J / (L) is irradiated to the surface 20A by one shot.

여기서, 표면을 레이저 가공할 때의 가공 깊이에 대해서 설명한다. 도 3은 레이저광에 의한 구멍내기가공의 가공원리를 설명하기 위한 도면이다. 피가공물(4)의 표면(20A) 측으로부터 레이저광(L)을 조사하면(ST1), 표면(20A) 측의 동박(21A)이 용융하여(ST2), 수지(22)가 더욱 용융한다(ST3). 이 때, 동박(21A)은 용융할 뿐이며 증발은 하지 않는다.Here, the processing depth at the time of laser processing the surface will be described. Fig. 3 is a view for explaining the working principle of the hole boring by laser light. When the laser light L is irradiated from the surface 20A side of the workpiece 4 (ST1), the copper foil 21A on the surface 20A side is melted (ST2) and the resin 22 melts further ( ST3). At this time, the copper foil 21A is merely melted and does not evaporate.

동박(21A) 및 수지(22)가 용융한 후, 수지(22)가 증발한다(ST4). 그리고, 수지(22)의 증발압력에 의해서 가공구멍의 외측에 수지(22)가 날려 버린다. 이것에 의해, 용융상태인 동박(21A)이 수지(22)와 함께 가공구멍의 외측으로 비산(飛散)한다(ST5).After the copper foil 21A and the resin 22 are melted, the resin 22 is evaporated (ST4). Then, the resin 22 is blown to the outside of the processing hole by the evaporation pressure of the resin 22. As a result, the molten copper foil 21A is scattered to the outside of the machining hole together with the resin 22 (ST5).

이와 같이, 레이저광(L)에 의해서, 동박(21A) 및 수지(22)를 가진 복합재료에 구멍내기가공을 행하는 경우에는, 동박(21A)을 비산시킬 만큼의 수지(22)가 필요하다. 따라서, 레이저광(L)에 의해서, 이면(20B) 측으로부터 구멍내기가공을 행하는 경우에도, 동박(21B)을 비산시킬 만큼의 수지(22)가 필요하다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 동박(21B) 측에 소정량 이상의 수지(22)가 남도록, 표면(20A) 측에서의 구멍내기가공을 행한다.Thus, in the case of performing the hole forming process on the composite material having the copper foil 21A and the resin 22 by the laser light L, the resin 22 enough to scatter the copper foil 21A is required. Therefore, even when the hole forming processing is performed from the back surface 20B side by the laser light L, a resin 22 sufficient to scatter the copper foil 21B is required. For this reason, in the present embodiment, the punching is performed on the surface 20A side so that a predetermined amount or more of the resin 22 remains on the side of the copper foil 21B.

표면(20A)으로의 레이저 가공이 완료한 후, 피가공물(4)은 이면(20B)이 상면 측을 향하도록 XY테이블(30)상에 얹어 놓여 각 구멍위치(Hx)로의 레이저 가공이 행해진다. 레이저 가공기(100)는 도중까지 가공구멍이 형성된 각 구멍위치(Hx)에 대해, 피가공물(4)의 이면(20B) 측으로부터 레이저광(L)을 조사하여 구멍위치(Hx)에 관통구멍을 형성한다.After the laser processing on the surface 20A is completed, the workpiece 4 is placed on the XY table 30 so that the back surface 20B faces the top surface, and laser processing is performed to each hole position Hx . The laser machining apparatus 100 irradiates the laser light L from the back surface 20B side of the workpiece 4 with respect to each hole position Hx in which the machining hole is formed until the middle of the workpiece 4 to form the through hole at the hole position Hx .

도 4는 이면으로의 구멍내기 가공방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서는 피가공물(4)의 표면(20A) 측 및 이면(20B) 측으로부터 레이저광(L)을 조사했을 경우에 형성되는 가공구멍(관통구멍)의 단면도를 나타내고 있다.Fig. 4 is a view for explaining a method for machining a hole into the back surface. 4 shows a cross-sectional view of a machining hole (through hole) formed when the laser light L is irradiated from the surface 20A side and the back side 20B side of the work 4.

피가공물(4)의 이면(20B) 측으로부터는 편향미러(33), 집광렌즈(34)를 통하여, 이면(20B) 측의 구멍인 이면구멍(HB)으로의 레이저 가공이 행해진다. 이면구멍(HB)은 표면구멍(HA)과 동일한 구멍위치의 구멍이며, 표면(20A) 측에서 보아 표면구멍(HA)의 하부에 형성되는 구멍이다.Laser processing is performed from the back surface 20B side of the workpiece 4 to the back hole HB as a hole on the back surface 20B side via the deflecting mirror 33 and the condenser lens 34. [ The back hole HB is a hole at the same hole position as the surface hole HA and is a hole formed in the lower portion of the surface hole HA as viewed from the surface 20A side.

레이저 가공기(100)는, 각 구멍위치(Hx)에 대해, 피가공물(4)의 이면(20B) 측으로부터 레이저광(L)을 조사하여 피가공물(4)의 이면(20B) 측의 레이저 가공을 행한다. 이 때, 본 실시형태의 가공제어장치(2)는 이면(20B)에 설정해 둔 레이저광 조사조건에 근거하여, 레이저 발진기(1)와 레이저 가공부(3)를 제어한다. 이면(20B)에 설정해 둔 레이저광 조사조건은 동박(21B)과, 표면(20A) 측으로부터 구멍내기가공했을 때에 남아 있는 수지(22)를 제거할 수 있는 조건이다.The laser machining apparatus 100 irradiates the laser light L from the back surface 20B side of the workpiece 4 with respect to each hole position Hx to perform laser processing on the back surface 20B side of the workpiece 4 . At this time, the machining control apparatus 2 of the present embodiment controls the laser oscillator 1 and the laser machining section 3 based on the laser beam irradiation conditions set on the back surface 20B. The laser light irradiation condition set in the back surface 20B is a condition capable of removing the copper foil 21B and the remaining resin 22 when the hole 20 is machined from the surface 20A side.

표면(20A) 측으로부터 구멍내기가공한 후의 수지(22)는 관통구멍 내에 1/2 이하의 깊이만큼밖에 남지 않는다. 그리고, 관통구멍을 형성하는 위치에 남아 있는 수지(22)의 양이 적은 경우, 수지(22)의 증발압력이 작아진다. 이 때문에, 이면(20B) 측으로부터 구멍내기가공을 할 때에는, 표면(20A) 측으로부터 구멍내기가공을 했을 경우보다도, 큰 펄스 에너지로 레이저광(L)을 조사한다. 환언하면, 레이저 가공기(100)는 조사하는 레이저광(L)의 면적(레이저광 조사면적)을 일정하게 했을 경우, 표면(20A)으로부터 레이저광(L)을 조사할 때의 펄스 에너지에 비해, 이면(20B)으로부터 레이저광(L)을 조사할 때의 펄스 에너지를 크게 한다. 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공기(100)는 각 이면구멍(HB)에 레이저광 조사면적이 5024㎛2(직경 φ = 80㎛의 레이저광(L))이고 또한 펄스 에너지가 15mJ인 레이저광(L)을 1쇼트만큼 조사한다.The resin 22 after the piercing processing from the surface 20A side is left only in a depth equal to or less than 1/2 in the through hole. When the amount of the resin 22 remaining at the position for forming the through hole is small, the evaporation pressure of the resin 22 becomes small. Therefore, when performing the hole boring from the back surface 20B side, the laser light L is irradiated with a larger pulse energy than when the boring is performed from the surface 20A side. In other words, when the area (laser light irradiation area) of the laser light L to be irradiated is made constant, the laser processing machine 100 is able to reduce the energy of the laser light L irradiated from the surface 20A, The pulse energy at the time of irradiating the laser light L from the rear surface 20B is increased. For example, as shown in Fig. 4, the laser machining apparatus 100 has a laser beam irradiation area of 5024 占 퐉 2 (laser beam L of diameter? = 80 占 퐉) in each back hole HB, And laser light L of 15 mJ is irradiated for one shot.

구체적으로는, 가공제어장치(2)가 레이저 발진기(1)에 대해서 펄스 에너지가 15mJ의 레이저광(L)을 출사하도록 지시를 보낸다. 레이저 발진기(1)는 가공제어장치(2)로부터의 지시에 따라서 펄스 에너지가 15mJ의 레이저광(L)을 출사한다.Specifically, the processing control apparatus 2 sends an instruction to the laser oscillator 1 to emit laser light L of pulse energy of 15 mJ. The laser oscillator 1 emits a laser beam L having a pulse energy of 15 mJ in accordance with an instruction from the processing control device 2. [

이것에 의해, 각 표면구멍(HA) 및 각 이면구멍(HB)으로의 레이저광 조사면적은 40 × 40 × 3.14 = 5024㎛2가 된다. 또, 표면(20A)으로부터 레이저광(L)을 조사하는 경우의 펄스 에너지(10mJ)에 비해, 이면(20B)으로부터 레이저광(L)을 조사하는 경우의 펄스 에너지(15mJ)가 10% 이상 커진다.As a result, the laser light irradiation area on each surface hole HA and each back hole HB becomes 40 占 40 占 3.14 = 5024 占 퐉 2 . The pulse energy 15 mJ in the case of irradiating the laser light L from the back surface 20B is 10% or more larger than the pulse energy 10 mJ in the case of irradiating the laser light L from the surface 20A .

이와 같이, 본 실시형태에서는, 표면(20A)과 이면(20B)에서 레이저광 조사면적을 동일하게 하고, 또한, 표면(20A)으로의 레이저광(L)의 펄스 에너지에 비해, 이면(20B)으로의 레이저광(L)의 펄스 에너지를 예를 들면 10% 이상 크게 한다.As described above, in the present embodiment, the laser light irradiation area is made equal on the front surface 20A and the rear surface 20B, and the surface energy of the rear surface 20B is made lower than the pulse energy of the laser light L on the front surface 20A. For example, 10% or more.

이면(20B)을 레이저 가공할 때에는, 표면(20A)으로부터의 레이저 가공에 의해서 수지(22)의 양이 줄어들어 있지만, 이면(20B)을 레이저 가공할 때에 표면(20A)보다 10% 이상 큰 펄스 에너지를 조사하므로, 수지(22)의 증발압력이 증가한다. 따라서, 동박(21B)을 안정적으로 제거하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 이면(20B)을 레이저 가공할 때에 표면(20A)보다도 큰 펄스 에너지로 레이저광(L)을 조사하므로, 안정적으로 관통구멍을 가공하는 것이 가능하게 된다.The amount of the resin 22 is reduced by the laser machining from the surface 20A when laser processing the back surface 20B. However, when the back surface 20B is laser-processed, the pulse energy The evaporation pressure of the resin 22 is increased. Therefore, it is possible to stably remove the copper foil 21B. As described above, when laser processing the back surface 20B, the laser light L is irradiated with a pulse energy larger than that of the surface 20A, so that the through hole can be stably processed.

또한, 표면(20A)이나 이면(20B)을 레이저 가공할 때에는, 레이저광(L)의 조사와 동시에 표면(20A)이나 이면(20B)에 가스를 내뿜어도 된다. 이것에 의해, 가스의 운동에너지를 이용하여 동박(21A)이나 동박(21B)을 용이하게 제거하는 것이 가능하게 된다.When laser processing the surface 20A or the back surface 20B, gas may be blown to the surface 20A or the back surface 20B simultaneously with the irradiation of the laser light L. This makes it possible to easily remove the copper foil 21A and the copper foil 21B using the kinetic energy of the gas.

또한, 이면(20B)에 레이저 가공을 행하는 경우에, 표면(20A)에 레이저 가공을 행하는 경우보다도, 레이저광 조사면적을 크게 해도 된다. 도 5는 이면으로의 구멍내기 가공방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는 피가공물(4)의 표면(20A) 측 및 이면(20B) 측으로부터 레이저광(L)을 조사했을 경우에 형성되는 가공구멍(관통구멍)의 단면도를 나타내고 있다.In the case of performing the laser processing on the back surface 20B, the laser light irradiation area may be larger than that in the case of performing laser processing on the surface 20A. Fig. 5 is a view for explaining another example of a method for machining a hole into the back surface. 5 shows a sectional view of a machining hole (through hole) formed when laser light L is irradiated from the surface 20A side and the back side 20B side of the work 4.

레이저 가공기(100)는, 각 구멍위치(Hx)에 대해, 피가공물(4)의 이면(20B) 측으로부터 레이저광(L)을 조사하여 피가공물(4)의 이면(20B) 측의 레이저 가공을 행한다. 이 때, 표면(20A) 측으로부터 구멍내기가공한 후의 나머지 수지는 관통구멍 내에 1/2 이하밖에 남지 않는다. 이 때문에, 레이저 가공기(100)는 표면(20A)과 이면(20B)으로 조사하는 레이저광(L)의 펄스 에너지 밀도를 거의 일정하게 하고, 또한 표면(20A)으로부터 레이저광(L)을 조사하는 경우의 레이저광 조사면적에 비해, 이면(20B)으로부터 레이저광(L)을 조사하는 경우의 레이저광 조사면적을 크게 한다.The laser machining apparatus 100 irradiates the laser light L from the back surface 20B side of the workpiece 4 with respect to each hole position Hx to perform laser processing on the back surface 20B side of the workpiece 4 . At this time, the remaining resin after the piercing processing from the side of the surface 20A remains only 1/2 or less in the through hole. For this reason, the laser machining apparatus 100 makes the pulse energy density of the laser light L irradiated to the front surface 20A and the back surface 20B almost constant, and irradiates the laser light L from the front surface 20A The area irradiated with the laser light L from the back surface 20B is made larger than the area irradiated with the laser light.

예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공기(100)는 각 이면구멍(HC)에 레이저광 조사면적이 7850㎛2(직경 φ = 100㎛의 레이저광(L))이고 또한 펄스 에너지가 15mJ인 레이저광(L)을 1쇼트만큼 조사한다. 구체적으로는, 조사면적 제어부(31)를 표면(20A)의 레이저 가공조건에 따른 조사면적 제어부(31)로 교환한 후에, 피가공물(4)로의 레이저 가공이 행해진다.5, the laser machining apparatus 100 has a laser beam irradiation area of 7850 mu m 2 (laser beam L of diameter? = 100 mu m) in each back hole HC and a pulse energy of And laser light L of 15 mJ is irradiated for one shot. Specifically, after the irradiation area control section 31 is exchanged with the irradiation area control section 31 in accordance with the laser processing conditions of the surface 20A, laser processing is performed on the workpiece 4.

이것에 의해, 각 표면구멍(HA) 및 각 이면구멍(HB)에 조사하는 레이저광(L)의 펄스 에너지 밀도는 거의 동일하게 된다. 또, 표면(20A)으로부터 레이저광(L)을 조사하는 경우의 레이저광 조사면적(40 × 40 × 3.14 = 5024㎛2)에 비해, 이면(20B)으로부터 레이저광(L)을 조사하는 경우의 레이저광 조사면적(50 × 50 × 3.14 = 7850㎛2)가 10% 이상 커진다.As a result, the pulse energy densities of the laser beams L irradiating the respective surface holes HA and back holes HB become substantially equal. Compared to the case of irradiating the laser light L from the back surface 20B with respect to the laser light irradiation area (40 占 40 占 3.14 = 5024 占 퐉 2 ) in the case of irradiating the laser light L from the surface 20A, The laser light irradiation area (50 占 50 占 3.14 = 7850 占 퐉 2 ) becomes 10% or more.

이면(20B)을 레이저 가공할 때에는, 표면(20A)으로부터의 레이저 가공에 의해서 수지(22)의 깊이방향의 양이 줄어들어 있다. 본 실시형태에서는, 이면(20B)을 레이저 가공할 때에 표면(20A)을 레이저 가공하는 경우보다도 10% 이상 큰 레이저광 조사면적으로 레이저광(L)을 조사하므로, 이면(20B)으로부터의 레이저광(L)의 조사에 의해서 제거되는 수지(22)의 체적이 레이저광 조사면적의 증가에 따른 양만큼 증가한다. 이것에 의해, 용융한 동박(21B)을 날려 버리는 수지(22)의 증발압력이 증가한다. 따라서, 동박(21B)을 안정적으로 제거하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이, 이면(20B)을 레이저 가공할 때에 표면(20A)보다도 큰 레이저광 조사면적으로 레이저광(L)을 조사하므로, 안정적으로 관통구멍을 가공하는 것이 가능하게 된다.When laser processing the back surface 20B, the amount of the resin 22 in the depth direction is reduced by laser processing from the surface 20A. In the present embodiment, since the laser light L is irradiated at a laser light irradiation area 10% or more larger than that in the case where the surface 20A is laser-processed when laser processing the back surface 20B, The volume of the resin 22 removed by irradiation of the laser light L increases by an amount corresponding to an increase in the laser light irradiation area. This increases the evaporation pressure of the resin 22 that blows the melted copper foil 21B. Therefore, it is possible to stably remove the copper foil 21B. Thus, when the back surface 20B is laser-processed, the laser light L is irradiated at a laser light irradiation area larger than the surface 20A, so that the through hole can be stably processed.

다음으로, 표면(20A)과 이면(20B)과의 사이의 레이저 가공조건과, 관통구멍의 모양새와의 관계에 대해서 설명한다. 여기에서는, 레이저 가공조건이 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 레이저광 조사면적의 비율과, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 에너지 밀도와의 조합인 경우에 대해서 설명한다.Next, the relationship between the laser processing conditions between the surface 20A and the back surface 20B and the shape of the through hole will be described. Here, the case where the laser processing conditions are a combination of the ratio of the area of the laser light irradiated on the back surface 20B to the surface 20A and the energy density of the back surface 20B with respect to the surface 20A will be described.

도 6은 표면과 이면과의 사이의 레이저 가공조건과, 관통구멍의 모양새와의 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6의 가로축에 나타내는 레이저광 조사면적은 이면(20B)에 조사하는 레이저광(L)의 레이저광 조사면적을 나타내고 있다. 또, 도 6의 가로축에 나타내는 비율은 표면(20A)으로의 레이저광 조사면적에 대한 이면(20B)으로의 레이저광 조사면적의 비율을 나타내고 있다. 또, 도 6의 세로축에 나타내는 비율은 표면(20A)으로의 에너지 밀도에 대한 이면(20B)으로의 에너지 밀도의 비율을 나타내고 있다.6 is a diagram showing an example of the relationship between the laser processing conditions between the front surface and the back surface and the shape of the through hole. The laser light irradiation area shown on the horizontal axis in Fig. 6 indicates the laser light irradiation area of the laser light L irradiated on the back surface 20B. The ratio shown in the horizontal axis of FIG. 6 indicates the ratio of the laser light irradiation area to the back surface 20B with respect to the laser light irradiation area on the surface 20A. Note that the ratio shown on the vertical axis in Fig. 6 indicates the ratio of the energy density to the back surface 20B with respect to the energy density to the surface 20A.

또, 도 6에 나타내는 ○표는 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 있는 레이저 가공조건이며, 도 6에 나타내는 ×표는 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 없는 레이저 가공조건이다.6 is a laser machining condition capable of machining the through holes stably, and the x marks shown in Fig. 6 is a laser machining condition in which the through holes can not be stably machined.

표면(20A)에 대한 이면(20B)의 에너지 밀도의 비율이 1.10 이상인 경우, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 있다. 또, 표면(20A)과 이면(20B)의 에너지 밀도의 비율이 동일한 경우 또는 이면(20B)의 에너지 밀도가 표면(20A)의 에너지 밀도보다도 큰 경우(비율이 1.00 이상인 경우), 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 레이저광 조사면적의 비율이 1.10 이상이면, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 있다.When the ratio of the energy density of the back surface 20B to the surface 20A is 1.10 or more, the through holes can be stably processed. When the energy density of the surface 20A is equal to the energy density of the back surface 20B or when the energy density of the back surface 20B is larger than the energy density of the surface 20A It is possible to stably process through holes when the ratio of the area of the back surface 20B to the area of the laser light to be irradiated is 1.10 or more.

또, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 에너지 밀도의 비율이 0.95 이상인 경우, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 레이저광 조사면적의 비율이 1.15 이상이면, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 있다.When the ratio of the energy density of the back surface 20B to the surface 20A is 0.95 or more and the ratio of the laser light irradiation area of the back surface 20B to the surface 20A is 1.15 or more, can do.

한편, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 에너지 밀도의 비율이 1.10 미만인 경우, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 레이저광 조사면적의 비율이 1.10 미만이면, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 없다.On the other hand, when the ratio of the energy density of the back surface 20B to the surface 20A is less than 1.10, if the ratio of the laser light irradiation area of the back surface 20B to the surface 20A is less than 1.10, Can not.

또, 이면(20B)의 에너지 밀도가 표면(20A)의 에너지 밀도보다도 작은 경우(비율이 1.00 미만인 경우), 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 레이저광 조사면적의 비율이 1.15 미만이면, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 없다. 또, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 에너지 밀도의 비율이 0.95 미만인 경우, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 없다.When the energy density of the back surface 20B is smaller than the energy density of the surface 20A (the ratio is less than 1.00) and the ratio of the laser light irradiation area of the back surface 20B to the surface 20A is less than 1.15, The through hole can not be stably machined. When the ratio of the energy density of the back surface 20B to the surface 20A is less than 0.95, it is impossible to stably process the through holes.

또한, 표면(20A)에 대한 이면(20B)의 레이저광 조사면적의 비율이 1.10 이상인 경우, 표면구멍(HA)을 뚫은 후에 표면구멍(HA)의 하부에 수지(22)가 남지 않아도 된다. 또, 이면(20B)에 구멍내기가공을 한 경우에 제거되는 수지(22)의 체적(예측값)에 근거하여, 이면(20B)을 구멍내기할 때의 레이저광 조사면적이나 에너지 밀도를 결정해도 된다. 이것에 의해, 이면(20B)에 구멍내기가공을 한 경우에 제거되는 수지(22)의 체적에 따른 적절한 레이저 가공조건을 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이면(20B)을 레이저 가공할 때의, 레이저광 조사면적이나 에너지 밀도를 쓸데없이 크게 할 필요가 없어져, 효율 좋게 레이저 구멍 내기 가공을 행하는 것이 가능하게 된다.When the ratio of the irradiation area of the back surface 20B to the surface 20A is 1.10 or more, the resin 22 does not need to remain in the lower portion of the surface hole HA after the surface hole HA is pierced. It is also possible to determine the irradiation area and energy density of the laser beam at the time of piercing the back surface 20B based on the volume (predicted value) of the resin 22 to be removed when the back surface 20B is punched . This makes it possible to set appropriate laser processing conditions in accordance with the volume of the resin 22 to be removed when the back surface 20B is subjected to the hole forming process. Therefore, it is not necessary to unnecessarily increase the laser light irradiation area and the energy density at the time of laser processing the back surface 20B, and it becomes possible to efficiently perform the laser perforation processing.

또, 피가공물(4)은 프린트 배선판에 한정하지 않고 다른 부재라도 된다. 예를 들면, 동박(21A, 21B) 대신에, 피가공물(4)에 레이저광(L)을 조사했을 때에 용융할 뿐으로 증발하지 않는 다른 종류의 층을 이용해도 된다. 또, 수지(22) 대신에, 피가공물(4)에 레이저광(L)을 조사했을 때에 용융하여 증발하는 다른 종류의 층을 이용해도 된다.The work 4 is not limited to a printed wiring board but may be another member. For example, instead of the copper foils 21A and 21B, other types of layers that merely melt when the laser beam L is irradiated to the workpiece 4 and do not evaporate may be used. Instead of the resin 22, another kind of layer which melts and evaporates when the work 4 is irradiated with the laser beam L may be used.

또, 본 실시형태에서는, 피가공물(4)의 표면(20A)을 레이저 가공한 후에 이면(20B)을 레이저 가공하는 경우에 대해서 설명했지만, 피가공물(4)의 이면(20B)을 레이저 가공한 후에 표면(20A)을 레이저 가공해도 된다. 이 경우, 이면(20B)에 대해, 상술한 표면(20A)으로의 레이저 가공조건을 적용하고, 표면(20A)에 대해, 상술한 이면(20B)으로의 레이저 가공조건을 적용한다.In the present embodiment, the case where the back surface 20B of the workpiece 4 is laser-processed after the laser processing of the surface 20A of the workpiece 4 has been described, but the back surface 20B of the workpiece 4 is laser- The surface 20A may be laser-processed later. In this case, the laser processing conditions for the surface 20A described above are applied to the back surface 20B, and the laser processing conditions for the back surface 20B described above are applied to the surface 20A.

또한, 도 6에 나타낸 표면(20A)과 이면(20B)과의 사이의 레이저 가공조건과 관통구멍의 모양새와의 관계는 일례이며, 도 6에 나타낸 ○표 이외의 레이저 가공조건으로 이면(20B)에 레이저광(L)을 조사해도 된다. 예를 들면, 이면(20B)을 레이저 가공할 때의 에너지 밀도를, 표면(20A)을 레이저 가공할 때의 에너지 밀도보다도 크게 함으로써, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 있다. 또, 이면(20B)을 레이저 가공할 때의 레이저광 조사면적을, 표면(20A)을 레이저 가공할 때의 레이저광 조사면적보다도 크게 함으로써, 안정적으로 관통구멍을 가공할 수 있다.The relationship between the laser machining conditions between the surface 20A and the back surface 20B shown in Fig. 6 and the shape of the through holes is an example, and the laser machining conditions other than those shown in Fig. May be irradiated with laser light L. For example, by making the energy density at the time of laser processing the back surface 20B larger than the energy density at the time of laser processing the surface 20A, it is possible to process the through holes stably. The through hole can be stably processed by making the area of the laser light irradiated when the back surface 20B is laser-processed larger than the area irradiated with laser light when the surface 20A is laser-processed.

이와 같이 실시형태에 의하면, 피가공물(4)의 이면(20B)을 레이저 가공할 때의 에너지 밀도를, 표면(20A)을 레이저 가공할 때의 에너지 밀도보다도 크게 하고 있으므로, 피가공물(4)을 구성하고 있는 동박(21B)을 피가공물(4)로부터 안정적으로 제거하는 것이 가능하게 된다. 또, 피가공물(4)의 이면(20B)을 레이저 가공할 때의 레이저광 조사면적을, 표면(20A)을 레이저 가공할 때의 레이저광 조사면적보다도 크게 하고 있으므로, 피가공물(4)을 구성하고 있는 동박(21B)을 피가공물(4)로부터 안정적으로 제거하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 피가공물(4)로의 관통구멍을 안정적으로 형성하는 것이 가능하게 된다.As described above, according to the embodiment, since the energy density at the time of laser processing the back surface 20B of the workpiece 4 is made larger than the energy density at the time of laser processing the surface 20A, It is possible to stably remove the constituent copper foil 21B from the work 4. Since the area of the laser light irradiated when laser processing the back surface 20B of the workpiece 4 is made larger than the area irradiated with laser light when the surface 20A is laser processed, It is possible to stably remove the copper foil 21B from the work 4. Therefore, it is possible to stably form through holes in the work 4.

<산업상의 이용 가능성>&Lt; Industrial Availability >

이상과 같이, 본 발명에 관한 레이저 가공방법 및 레이저 가공기는 레이저광에 의한 피가공물로의 구멍내기가공에 적절하고 있다.As described above, the laser processing method and the laser processing machine according to the present invention are suitable for perforating the workpiece by laser light.

1 레이저 발진기 2 가공제어장치
3 레이저 가공부 4 피가공물
20A 표면 20B 이면
21A, 21B 동박 22 수지
31 조사면적 제어부 100 레이저 가공기
HA 표면구멍 HB, HC 이면구멍
L 레이저광1 laser oscillator 2 processing control device
3 Laser processing part 4 Workpiece
20A On the surface 20B
21A, 21B Copper foil 22 Resin
31 Irradiation area control part 100 Laser processing machine
HA Surface Hole HB, HC Hole Hole
L laser light

Claims (6)

절연층과 이 절연층을 사이에 두고 적층되는 표면의 도체층과 이면의 도체층을 가지는 적층재료의 피가공물에 레이저광을 조사하여, 상기 표면의 도체층, 상기 절연층 및 상기 이면의 도체층을 제거하여 상기 피가공물에 관통구멍가공을 행하는 적층재료의 레이저 가공방법에 있어서,
상기 피가공물의 한쪽의 주면(主面) 측으로부터 제1 에너지 밀도로 레이저광을 조사하여, 상기 한쪽의 주면 측의 도체층을 제거하고, 상기 절연층의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하는 제1 가공스텝과,
상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 에너지 밀도로 레이저광을 조사하여, 상기 다른 쪽의 주면 측의 도체층 및 상기 제1 스텝에서 남은 절연층을 제거하며, 상기 가공구멍의 위치에 관통구멍을 형성하는 제2 가공스텝을 포함하고,
상기 제2 가공스텝은, 상기 절연층이 증발할 때의 증발압력에 의해 상기 가공구멍의 위치에 있는 도전층 및 절연층이 비산하도록 상기 제2 에너지 밀도가 상기 제1 에너지 밀도보다도 크게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.A conductor layer on the surface of the insulating layer and a conductor layer on the back surface thereof laminated with the insulating layer sandwiched therebetween is irradiated with a laser beam to form a conductor layer on the surface, And a through hole is formed in the workpiece, the laser processing method comprising the steps of:
The main surface side of the workpiece is irradiated with a laser beam at a first energy density to remove the conductor layer on the one main surface side and a machining hole is formed up to an intermediate position in the thickness direction of the insulating layer A first machining step for machining a workpiece,
The laser light is irradiated to the position of the processing hole from the other main surface side of the workpiece at a second energy density to remove the conductor layer on the other main surface side and the remaining insulating layer in the first step, And a second machining step of forming a through hole at a position of the machining hole,
The second processing step may be such that the second energy density is controlled to be larger than the first energy density so that the conductive layer and the insulating layer at the position of the processing hole are scattered by the evaporation pressure when the insulating layer evaporates Characterized in that the laser processing method comprises the steps of: 절연층과 이 절연층을 사이에 두고 적층되는 표면의 도체층과 이면의 도체층을 가지는 적층재료의 피가공물에 레이저광을 조사하여, 상기 표면의 도체층, 상기 절연층 및 상기 이면의 도체층을 제거하여 상기 피가공물에 관통구멍가공을 행하는 적층재료의 레이저 가공방법에 있어서,
상기 피가공물의 한쪽의 주면(主面) 측으로부터 제1 에너지 밀도로 레이저광을 조사하여, 상기 한쪽의 주면 측의 도체층을 제거하고, 상기 절연층의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하는 제1 가공스텝과,
상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 에너지 밀도로 레이저광을 조사하여, 상기 다른 쪽의 주면 측의 도체층 및 상기 제1 스텝에서 남은 절연층을 제거하며, 상기 가공구멍의 위치에 관통구멍을 형성하는 제2 가공스텝을 포함하고,
상기 제2 에너지 밀도는 상기 가공구멍의 위치에 상기 제2 가공스텝에서 상기 관통구멍을 형성할 때에 상기 피가공물 내로부터 증발시키는 부재의 체적에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.A conductor layer on the surface of the insulating layer and a conductor layer on the back surface thereof laminated with the insulating layer sandwiched therebetween is irradiated with a laser beam to form a conductor layer on the surface, And a through hole is formed in the workpiece, the laser processing method comprising the steps of:
The main surface side of the workpiece is irradiated with a laser beam at a first energy density to remove the conductor layer on the one main surface side and a machining hole is formed up to an intermediate position in the thickness direction of the insulating layer A first machining step for machining a workpiece,
The laser light is irradiated to the position of the processing hole from the other main surface side of the workpiece at a second energy density to remove the conductor layer on the other main surface side and the remaining insulating layer in the first step, And a second machining step of forming a through hole at a position of the machining hole,
Wherein the second energy density is determined according to the volume of the member to be evaporated from the inside of the workpiece when the through hole is formed in the position of the machining hole in the second machining step. 절연층과 이 절연층을 사이에 두고 적층되는 표면의 도체층과 이면의 도체층을 가지는 적층재료의 피가공물에 레이저광을 조사하여, 상기 표면의 도체층, 상기 절연층 및 상기 이면의 도체층을 제거하여 상기 피가공물에 관통구멍가공을 행하는 적층재료의 레이저 가공방법에 있어서,
상기 피가공물의 한쪽의 주면 측으로부터 제1 조사면적으로 레이저광을 조사하여, 상기 한쪽의 주면 측의 도체층을 제거하고, 상기 절연층의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하는 제1 가공스텝과,
상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 조사면적으로 레이저광을 조사하여, 상기 다른 쪽의 주면 측의 도체층 및 상기 제1 스텝에서 남은 절연층을 제거하며, 상기 가공구멍의 위치에 관통구멍을 형성하는 제2 가공스텝을 포함하고,
상기 제2 가공스텝은, 상기 절연층이 증발할 때의 증발압력에 의해 상기 가공구멍의 위치에 있는 도전층 및 절연층이 비산하도록 상기 제2 조사면적이 상기 제1 조사면적보다도 크게 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.A conductor layer on the surface of the insulating layer and a conductor layer on the back surface thereof laminated with the insulating layer sandwiched therebetween is irradiated with a laser beam to form a conductor layer on the surface, And a through hole is formed in the workpiece, the laser processing method comprising the steps of:
A first processing step of irradiating laser light at a first irradiation area from one main surface side of the workpiece to remove a conductor layer on the one main surface side and forming a machining hole to a midway position in the thickness direction of the insulation layer Step,
Irradiating a laser beam at a second irradiation area to the position of the processing hole from the other main surface side of the workpiece to remove the conductor layer on the other main surface side and the remaining insulating layer in the first step, And a second machining step of forming a through hole at a position of the machining hole,
The second processing step may be such that the second irradiation area is controlled to be larger than the first irradiation area so that the conductive layer and the insulating layer at the position of the processing hole are scattered by the evaporation pressure when the insulating layer evaporates Characterized in that the laser processing method comprises the steps of: 절연층과 이 절연층을 사이에 두고 적층되는 표면의 도체층과 이면의 도체층을 가지는 적층재료의 피가공물에 레이저광을 조사하여, 상기 표면의 도체층, 상기 절연층 및 상기 이면의 도체층을 제거하여 상기 피가공물에 관통구멍가공을 행하는 적층재료의 레이저 가공방법에 있어서,
상기 피가공물의 한쪽의 주면 측으로부터 제1 조사면적으로 레이저광을 조사하여, 상기 한쪽의 주면 측의 도체층을 제거하고, 상기 절연층의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하는 제1 가공스텝과,
상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 조사면적으로 레이저광을 조사하여, 상기 다른 쪽의 주면 측의 도체층 및 상기 제1 스텝에서 남은 절연층을 제거하며, 상기 가공구멍의 위치에 관통구멍을 형성하는 제2 가공스텝을 포함하고,
상기 제2 조사면적은 상기 가공구멍의 위치에 상기 제2 가공스텝에서 상기 관통구멍을 형성할 때에 상기 피가공물 내로부터 증발시키는 부재의 체적에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.A conductor layer on the surface of the insulating layer and a conductor layer on the back surface thereof laminated with the insulating layer sandwiched therebetween is irradiated with a laser beam to form a conductor layer on the surface, And a through hole is formed in the workpiece, the laser processing method comprising the steps of:
A first processing step of irradiating laser light at a first irradiation area from one main surface side of the workpiece to remove a conductor layer on the one main surface side and forming a machining hole to a midway position in the thickness direction of the insulation layer Step,
Irradiating a laser beam at a second irradiation area to the position of the processing hole from the other main surface side of the workpiece to remove the conductor layer on the other main surface side and the remaining insulating layer in the first step, And a second machining step of forming a through hole at a position of the machining hole,
Wherein the second irradiation area is determined according to the volume of the member to be evaporated from the inside of the workpiece when the through hole is formed in the position of the machining hole in the second machining step. 레이저광을 출사하는 레이저 발진기와,
피가공물의 한쪽의 주면 측으로부터 제1 에너지 밀도로 상기 레이저광을 조사하여 상기 피가공물의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하고, 그 후, 상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 에너지 밀도로 상기 레이저광을 조사하여 상기 가공구멍의 위치에 관통구멍을 형성하는 레이저 가공부와,
상기 레이저 발진기로부터 송출하는 레이저광의 펄스 에너지를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 피가공물은, 상기 레이저광의 조사에 의해 증발하는 재료층을 포함하며,
상기 제어부는, 상기 재료층이 증발할 때의 증발압력에 의해 상기 가공구멍의 피가공물이 비산하도록, 상기 레이저 발진기가 상기 제1 에너지 밀도 보다 큰 상기 제2 에너지 밀도를 가지는 펄스 에너지를 송출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공기.A laser oscillator for emitting laser light;
Irradiating the laser light at a first energy density from one main surface side of the workpiece to form a machining hole to a position in the middle of the thickness direction of the workpiece and thereafter forming a machining hole from the other main surface side of the workpiece A laser processing unit for irradiating the position of the hole with the laser beam at a second energy density to form a through hole at a position of the processing hole;
And a control unit for controlling pulse energy of the laser beam emitted from the laser oscillator,
Wherein the workpiece includes a material layer that evaporates upon irradiation of the laser beam,
The control unit controls the laser oscillator to emit pulse energy having the second energy density larger than the first energy density so that the workpiece in the processing hole is scattered by the evaporation pressure when the material layer evaporates Wherein the laser beam is a laser beam. 피가공물의 한쪽의 주면 측으로부터 제1 조사면적으로 레이저광을 조사하여 상기 피가공물의 두께방향의 도중위치까지 가공구멍을 형성하고, 그 후, 상기 피가공물의 다른 쪽의 주면 측으로부터 상기 가공구멍의 위치에 제2 조사면적으로 상기 레이저광을 조사하여 상기 피가공물에 관통구멍을 형성하는 레이저 가공부와,
상기 레이저 가공부가 상기 피가공물에 조사하는 레이저광의 조사면적을 조정하는 조사면적 제어부를 구비하고,
상기 피가공물은, 상기 레이저광의 조사에 의해 증발하는 재료층을 포함하며,
상기 조사면적 제어부는, 상기 재료층이 증발할 때의 증발압력에 의해 상기 가공구멍의 피가공물이 비산하도록, 상기 제2 조사면적이 상기 제1 조사면적보다도 커지도록 상기 레이저광의 조사면적을 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공기.Irradiating a laser beam at a first irradiation area from one main surface side of the workpiece to form a machining hole up to a middle position in the thickness direction of the workpiece and thereafter forming a machining hole from the other main surface side of the workpiece A laser processing unit for irradiating the laser light with a second irradiation area to form a through hole in the work,
And an irradiation area control unit for adjusting an irradiation area of the laser beam irradiated on the workpiece by the laser machining unit,
Wherein the workpiece includes a material layer that evaporates upon irradiation of the laser beam,
The irradiation area control unit adjusts the irradiation area of the laser beam so that the second irradiation area becomes larger than the first irradiation area so that the workpiece of the processing hole is scattered by the evaporation pressure when the material layer evaporates Wherein the laser beam is a laser beam.
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