KR20220130380A

KR20220130380A - Laser drilling method

Info

Publication number: KR20220130380A
Application number: KR1020210035186A
Authority: KR
Inventors: 성천야; 허진
Original assignee: 주식회사 이오테크닉스
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-09-27
Also published as: KR102477657B1

Abstract

A laser drilling method is disclosed. The disclosed laser drilling method is a laser method of forming holes of a predetermined size in an insulating layer and a conductive layer of a workpiece by emitting a laser beam to the workpiece having a multi-layer structure in which the insulating layer and the conductive layer are sequentially stacked. The method comprises the steps of: forming a first hole in the conductive layer by irradiating the conductive layer with the laser beam having a wavelength in an ultraviolet region; and forming a second hole communicating with the first hole in the insulating layer by emitting the laser beam through the first hole to the insulating layer. The pulse width of the laser beam is 75 ns or more. The first pulse energy of the laser beam emitted to the conductive layer and the second pulse energy of the laser beam emitted to the insulating layer can be different from each other. The present invention can form the hole having a good processing state while having a small diameter of a predetermined size or less in the workpiece with the multi-layer structure.

Description

Laser drilling method

본 발명은 레이저 드릴링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser drilling method.

레이저 드릴링 방법은 레이저를 이용하여 가공 대상물에 홀을 가공하는 방법이다. 레이저 드릴링 방법이 사용되는 가공 대상물은 그 종류가 다양할 수 있으며, 이 중에는 다층 구조의 인쇄회로기판이 있다.The laser drilling method is a method of processing a hole in an object to be processed using a laser. The object to be processed using the laser drilling method may be of various types, and among them, there is a printed circuit board having a multilayer structure.

기존에는 다층 구조의 인쇄회로기판에 대한 홀 가공을 위하여 기체 레이저, 예를 들어, 이산화탄소 레이저를 이용하였다. 그러나, 인쇄회로기판이 사용되는 전자 장치는 그 크기가 작아지는 반면 요구되는 기능은 늘어나고 있다. 그에 따라, 인쇄회로기판에 형성되는 홀 역시 미세화 및 소형화가 요구되고 있다.Conventionally, a gas laser, for example, a carbon dioxide laser, is used for hole processing on a printed circuit board having a multilayer structure. However, while the size of an electronic device using a printed circuit board is reduced, required functions are increasing. Accordingly, the hole formed in the printed circuit board is also required to be miniaturized and miniaturized.

그러나, 기존에 사용하는 기체 레이저는 레이저 빔의 파장이 약 9 um ~ 11 um 이며, 이러한 파장 특성으로 인해 가공 가능한 홀의 최소 직경을 줄이는 데 한계가 있었다. 즉, 기존에 다층 구조의 가공 대상물에 사용하는 레이저 드릴링 방법으로는, 최근 요구되는 작은 직경의 홀 가공이 어려웠다.However, the conventional gas laser has a laser beam wavelength of about 9 um to 11 um, and there is a limit to reducing the minimum diameter of a machinable hole due to such a wavelength characteristic. That is, with the laser drilling method used for the object to be processed with a multi-layer structure, it has been difficult to process the small diameter hole required in recent years.

본 발명은, 다층 구조의 가공 대상물에 작은 직경의 홀을 형성하기 위하여 자외선 영역의 파장을 가지는 레이저 빔을 사용하면서도, 양호한 홀 가공 상태를 구현하기 위하여 가공 대상물에 조사되는 레이저 빔의 펄스 폭을 소정 크기 이상으로 설정하고, 각 층마다 조사되는 레이저 빔의 펄스 에너지를 달리하는 레이저 드릴링 방법을 제공한다.The present invention uses a laser beam having a wavelength in the ultraviolet region to form a small-diameter hole in a processing object having a multilayer structure, and sets the pulse width of the laser beam irradiated to the processing object in order to implement a good hole processing state. Provided is a laser drilling method in which the pulse energy of the laser beam irradiated to each layer is set to be greater than or equal to the size.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 드릴링 방법은,Laser drilling method according to an aspect of the present invention,

절연층 및 도전층이 순차적으로 적층된 다층 구조의 가공 대상물에 레이저 빔을 조사하여, 상기 가공 대상물의 상기 절연층 및 상기 도전층에 소정 크기의 홀을 형성하는 방법으로서,A method of forming a hole of a predetermined size in the insulating layer and the conductive layer of the object to be processed by irradiating a laser beam to a processing object having a multilayer structure in which an insulating layer and a conductive layer are sequentially stacked,

자외선 영역의 파장으로 이루어진 레이저 빔을 상기 도전층에 조사하여, 상기 도전층에 제1 홀을 형성하는 단계; 및forming a first hole in the conductive layer by irradiating a laser beam having a wavelength in the ultraviolet region to the conductive layer; and

상기 레이저 빔을 상기 제1 홀을 관통하여 상기 절연층에 조사하여, 상기 절연층에 제1 홀과 연통하는 제2 홀을 형성하는 단계;를 포함하며,and irradiating the laser beam to the insulating layer through the first hole to form a second hole communicating with the first hole in the insulating layer;

상기 레이저 빔의 펄스 폭은 75 ns 이상이며,the pulse width of the laser beam is 75 ns or more,

상기 도전층에 조사된 레이저 빔의 제1 펄스 에너지와 상기 절연층에 조사된 레이저 빔의 제2 펄스 에너지가 서로 다를 수 있다.The first pulse energy of the laser beam irradiated to the conductive layer and the second pulse energy of the laser beam irradiated to the insulating layer may be different from each other.

가공 대상물에 조사된 레이저 빔의 에너지 밀도는 70 J/cm²~ 100 J/cm²일 수 있다.The energy density of the laser beam irradiated to the object to be processed may be 70 J/cm ² to 100 J/cm ² .

상기 제1 펄스 에너지가 상기 제2 펄스 에너지보다 클 수 있다. 상기 제1 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔의 펄스 개수는 상기 제2 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔의 펄스 개수보다 적을 수 있다.The first pulse energy may be greater than the second pulse energy. The number of pulses of the laser beam having the first pulse energy may be less than the number of pulses of the laser beam having the second pulse energy.

상기 제1 펄스 에너지가 상기 제2 펄스 에너지보다 작을 수 있다. 상기 제1 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔의 펄스 개수는 상기 제2 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔의 펄스 개수보다 많을 수 있다.The first pulse energy may be less than the second pulse energy. The number of pulses of the laser beam having the first pulse energy may be greater than the number of pulses of the laser beam having the second pulse energy.

상기 절연층은 유리 섬유와 수지를 포함할 수 있다. The insulating layer may include glass fibers and a resin.

상기 유리 섬유의 중량은 상기 절연층의 전체 중량의 20% 이하일 수 있다.The weight of the glass fiber may be 20% or less of the total weight of the insulating layer.

상기 제1 홀의 직경과 상기 제2 홀의 직경의 차이는 제2 홀의 직경의 20% 이하일 수 있다.A difference between the diameter of the first hole and the diameter of the second hole may be 20% or less of the diameter of the second hole.

음향 광학 변조기에 인가되는 전기 신호의 변화에 따라, 상기 제1 펄스 에너지에서 상기 제2 펄스 에너지로 전환이 이루어질 수 있다.According to a change in the electrical signal applied to the acousto-optic modulator, the first pulse energy may be converted into the second pulse energy.

상기 제1 펄스 에너지에서 상기 제2 펄스 에너지로 전환은, 상기 레이저 빔이 통과하는 개구 크기의 변경에 의해 이루어질 수 있다.The conversion from the first pulse energy to the second pulse energy may be achieved by changing the size of an aperture through which the laser beam passes.

상기 레이저 빔은 고체 레이저에 의해 생성될 수 있다.The laser beam may be generated by a solid-state laser.

상기 제1 홀 및 상기 제2 홀 각각의 직경은 50 um 이하일 수 있다.Each of the first hole and the second hole may have a diameter of 50 μm or less.

본 발명의 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법은, 가공 대상물에 조사되는 레이저 빔이 자외선 영역의 파장 및 소정 크기 이상의 펄스 폭을 가지되, 각 층마다 조사되는 레이저 빔의 펄스 에너지를 달리함으로써, 다층 구조의 가공 대상물에 소정 크기 이하의 작은 직경을 가지면서도 가공 상태가 양호한 홀을 형성할 수 있다.In the laser drilling method according to an embodiment of the present invention, a laser beam irradiated to a processing object has a wavelength of an ultraviolet region and a pulse width of a predetermined size or more, and by varying the pulse energy of the laser beam irradiated for each layer, a multilayer structure It is possible to form a hole having a small diameter of a predetermined size or less and a good processing state in the object to be processed.

도 1은 다층 구조의 가공 대상물에 대한 레이저 드릴링 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이며,
도 2는 다층 구조의 가공 대상물에 요구되는 홀의 직경이 작아진 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 다층 구조의 가공 대상물에 조사되는 레이저 빔의 에너지 밀도만을 증가시켰을 때, 절연층의 가공 형태를 나타내는 도면 및 실제 모습을 나타낸다.
도 4는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 펄스 에너지의 변화의 일 예를 설명하기 위한 그래프이며,
도 6a 및 도 6b는 가공 대상물의 드릴링 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 펄스 에너지의 변화의 다른 예를 설명하기 위한 그래프이며,
도 8a 및 도 8b는 가공 대상물의 드릴링 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 펄스 에너지의 변화의 다른 예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 음향 광학 변조기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 마스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 비교예에 따른 레이저 드릴링 방법에 따라 가공된 가공 대상물의 모습을 나타낸 도면이며,
도 13a 내지 도 13c는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 따라 가공된 가공 대상물의 모습을 나타낸 도면이다. 1 is a view for explaining an example of a laser drilling process for a processing object of a multi-layer structure,
2 is a view for explaining an example in which a diameter of a hole required for a processing object having a multilayer structure is reduced.
3A and 3B are views and actual views showing the processing shape of the insulating layer when only the energy density of the laser beam irradiated to the processing object having a multi-layer structure is increased.
4 is a flowchart illustrating a laser drilling method according to an embodiment.
5 is a graph for explaining an example of a change in pulse energy used in the laser drilling method according to the embodiment,
6A and 6B are diagrams for schematically explaining a drilling process of an object to be processed.
7 is a graph for explaining another example of a change in pulse energy used in the laser drilling method according to the embodiment,
8A and 8B are views for schematically explaining a drilling process of an object to be processed.
9 is a graph for explaining another example of a change in pulse energy used in the laser drilling method according to the embodiment.
10 is a view for explaining an acousto-optic modulator used in a laser drilling method according to an embodiment.
11 is a view for explaining a mask used in a laser drilling method according to an embodiment.
12 is a view showing the state of the object to be processed according to the laser drilling method according to the comparative example,
13A to 13C are views illustrating a state of a processing object processed according to a laser drilling method according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals refer to the same components, and the size or thickness of each component may be exaggerated for clarity of description.

“제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다 Terms including an ordinal number such as “first” and “second” may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

도 1은 다층 구조의 가공 대상물(10)에 대한 레이저 드릴링 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 다층 구조의 가공 대상물(10)에 요구되는 홀의 직경이 작아진 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an example of a laser drilling process for the processing object 10 of the multi-layer structure, Figure 2 is a view for explaining an example in which the diameter of the hole required for the processing object 10 of the multi-layer structure is reduced It is a drawing.

도 1 및 도 2를 참조하면, 가공 대상물(10)은 다층 구조를 가질 수 있다. 가공 대상물(10)은 상면 및 하면에 도전층(11, 12)이 배치된 인쇄회로기판일 수 있다. 예를 들어, 가공 대상물(10)은 하부 도전층(12), 절연층(20), 상부 도전층(11)이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.1 and 2 , the object to be processed 10 may have a multi-layered structure. The object to be processed 10 may be a printed circuit board on which conductive layers 11 and 12 are disposed on upper and lower surfaces. For example, the object to be processed 10 may have a multilayer structure in which a lower conductive layer 12 , an insulating layer 20 , and an upper conductive layer 11 are stacked.

이러한 다층 구조의 가공 대상물(10)의 상부 도전층(11) 및 절연층(20)에 레이저 빔(L)을 조사하여, 소정 크기의 직경을 가지는 홀(H)을 형성하는 레이저 드릴링 공정이 진행될 수 있다. 도시하지 않았으나, 이후 단계에서 상부 도전층(11)과 하부 도전층(12)은 메탈 도금에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.By irradiating a laser beam L to the upper conductive layer 11 and the insulating layer 20 of the object 10 having a multi-layer structure, a laser drilling process of forming a hole H having a diameter of a predetermined size is performed. can Although not shown, in a later step, the upper conductive layer 11 and the lower conductive layer 12 may be electrically connected to each other by metal plating.

하부 도전층(12), 상부 도전층(11)은 전도성이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하부 도전층(12) 및 상부 도전층(11)은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 다만, 하부 도전층(12) 및 상부 도전층(11)의 재질은 이에 한정되지 아니하며, 다양하게 변형될 수 있다.The lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 11 may include a material having excellent conductivity. For example, the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 11 may include copper (Cu). However, the material of the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 11 is not limited thereto, and may be variously modified.

절연층(20)은 하부 도전층(12) 및 상부 도전층(11)보다 전도성이 작은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연층(20)은 수지(resin)와 유리 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연층(20)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)에 사용되는 프리프레그(prepreg)일 수 있다. 유리 섬유의 중량은 절연층(20)의 전체 중량의 20% 이하일 수 있다.The insulating layer 20 may include a material having lower conductivity than the lower conductive layer 12 and the upper conductive layer 11 . For example, the insulating layer 20 may include resin and glass fiber. For example, the insulating layer 20 may be a prepreg used in a printed circuit board. The weight of the glass fiber may be 20% or less of the total weight of the insulating layer 20 .

물질 특성이 서로 다른 상부 도전층(11)(이하, '도전층(11)'이라 한다) 및 절연층(20)에 홀을 형성하기 위하여, 마이크로 단위 수준의 파장을 가지는 레이저 빔(L)을 생성하는 기체 레이저의 사용을 고려할 수 있다. 예를 들어, 파장이 약 9 um ~ 11 um인 레이저 빔(L)을 생성하는 이산화탄소(CO₂) 레이저의 사용을 고려할 수 있다.In order to form holes in the upper conductive layer 11 (hereinafter, referred to as 'conductive layer 11') and the insulating layer 20 having different material properties, a laser beam L having a wavelength of a micro unit is applied. The use of a gas laser to generate can be considered. For example, the use of a carbon dioxide (CO ₂ ) laser that generates a laser beam L having a wavelength of about 9 um to 11 um may be considered.

그러나, 가공 대상물(10)에 형성 가능한 홀(H)의 직경(W)은 레이저 빔(L)의 파장에 관련된다. 파장이 긴 레이저 빔(L)은, 파장이 짧은 레이저 빔(L)에 비해, 가공 대상물(10)에 형성 가능한 홀(H)의 최소 직경(W)이 커진다. 그에 따라, 마이크로 단위 수준의 상대적으로 긴 파장을 가지는 레이저 빔(L)으로는, 가공 대상물(10)에 홀(H)의 직경(W)을 줄이는데 한계가 있다. 예를 들어, 이산화탄소 레이저는, 도 2와 같이 홀(H)의 직경(W)이 50 um 이하로 요구되는 가공 대상물(10)에 대한 레이저 드릴링 공정에는 사용하기 어려울 수 있다.However, the diameter W of the hole H that can be formed in the object 10 is related to the wavelength of the laser beam L. In the laser beam L with a long wavelength, the minimum diameter W of the hole H that can be formed in the object 10 is larger than that of the laser beam L with a short wavelength. Accordingly, there is a limit in reducing the diameter W of the hole H in the processing object 10 with the laser beam L having a relatively long wavelength on the micro unit level. For example, the carbon dioxide laser may be difficult to use in a laser drilling process for the object 10 to be processed, in which the diameter W of the hole H is required to be 50 um or less as shown in FIG. 2 .

실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에서는, 작은 직경(W)을 가지는 홀(H)을 형성하기 위하여, 파장이 상대적으로 짧은 자외선 영역의 파장을 가지는 레이저를 이용할 수 있다. In the laser drilling method according to the embodiment, in order to form the hole H having a small diameter W, a laser having a wavelength in the ultraviolet region having a relatively short wavelength may be used.

자외선 영역의 파장을 가지는 레이저의 예로서, 고체 레이저를 사용할 수 있다. 자외선 영역의 파장은 10 nm~ 400 nm의 파장일 수 있다. 일 예로서, 자외선 영역의 파장은 300 nm~ 400 nm의 파장일 수 있다.As an example of the laser having a wavelength in the ultraviolet region, a solid-state laser may be used. The wavelength of the ultraviolet region may be a wavelength of 10 nm to 400 nm. As an example, the wavelength of the ultraviolet region may be a wavelength of 300 nm to 400 nm.

다만, 자외선 영역의 파장을 가지는 레이저 빔(L)은 상대적으로 긴 파장을 가지는 레이저 빔(L)에 비해, 가공 대상물(10)의 물질 특성에 민감할 수 있다. However, the laser beam L having a wavelength in the ultraviolet region may be more sensitive to material properties of the object 10 than the laser beam L having a relatively long wavelength.

예를 들어, 가공 대상물(10)의 절연층(20)이 복수의 물질을 포함하는 경우, 자외선 영역의 파장을 가지는 레이저 빔(L)과 복수의 물질 간의 흡수율 차이로 인해, 레이저 빔(L)에 의한 절연층(20)의 가공이 만족스럽지 못할 수 있다. 예를 들어, 절연층(20)이 유리 섬유와 수지로 구성된 경우, 유리 섬유의 자외선 흡수율이 수지의 자외선 흡수율보다 작기 때문에, 자외선 영역의 파장을 가지는 레이저 빔(L)이 절연층(20)에 조사될 때, 절연층(20)의 가공 부위에 존재하는 수지는 대부분 제거되나 일부 유리 섬유가 제거되지 않고 남는 현상이 발생할 수 있다.For example, when the insulating layer 20 of the object 10 includes a plurality of materials, due to a difference in absorption between the laser beam L having a wavelength in the ultraviolet region and the plurality of materials, the laser beam L The processing of the insulating layer 20 may be unsatisfactory. For example, when the insulating layer 20 is composed of glass fibers and a resin, since the ultraviolet absorptivity of the glass fibers is smaller than that of the resin, a laser beam L having a wavelength in the ultraviolet region is applied to the insulating layer 20 . When irradiated, most of the resin present in the processing portion of the insulating layer 20 is removed, but some glass fibers may remain without being removed.

유리 섬유가 남는 현상을 방지하기 위하여, 가공 대상물(10)에 조사하는 레이저 빔(L)의 에너지 밀도를 증가시키는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어, 가공 대상물(10)에 조사된 레이저 빔(L)의 에너지 밀도는 70 J/cm²~ 100 J/cm²일 수 있다.In order to prevent the glass fiber from remaining, it may be considered to increase the energy density of the laser beam L irradiated to the object 10 . For example, the energy density of the laser beam L irradiated to the object 10 may be 70 J/cm ² to 100 J/cm ² .

다만, 레이저 빔(L)의 에너지 밀도 만을 단순히 증가시켰을 경우, 절연층(20)에 형성되는 홀(H)의 단면 형태가 의도치 않은 형상으로 나타날 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b와 같이, 절연층(20)에 형성된 홀(201)(이하, '제2 홀(201)'이라 한다)의 단면 형태가 볼록한 항아리 형태를 가질 수 있다. 이러한 항아리 형태의 제2 홀(201)의 단면 구조는, 높은 에너지 밀도로 인해, 절연층(20)의 가공 부위에서 유리 섬유가 제거되는 과정에서 수지가 유리 섬유보다 더 많이 제거되어 나타나는 현상으로 추측된다.However, when only the energy density of the laser beam L is simply increased, the cross-sectional shape of the hole H formed in the insulating layer 20 may appear in an unintended shape. For example, as shown in FIGS. 3A and 3B , the cross-sectional shape of the hole 201 (hereinafter, referred to as a 'second hole 201 ') formed in the insulating layer 20 may have a convex pot shape. The cross-sectional structure of the jar-shaped second hole 201 is assumed to be a phenomenon in which the resin is removed more than the glass fiber in the process of removing the glass fiber from the processing portion of the insulating layer 20 due to the high energy density. do.

절연층(20)의 제2 홀(201)의 단면 구조가 항아리 형태로 나타나는 현상을 방지하기 위하여, 레이저 빔(L)의 펄스 폭을 소정 크기 이상으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(L)의 펄스 폭은 75 ns 이상일 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(L)의 펄스 폭은 100 ns 이상일 수 있다. 다만, 레이저 빔(L)의 펄스 폭은 300 ns 이하일 수 있다.In order to prevent the cross-sectional structure of the second hole 201 of the insulating layer 20 from appearing in the shape of a jar, the pulse width of the laser beam L may be increased to a predetermined size or more. For example, the pulse width of the laser beam L may be 75 ns or more. For example, the pulse width of the laser beam L may be 100 ns or more. However, the pulse width of the laser beam L may be 300 ns or less.

레이저 빔(L)의 펄스 폭을 증가시킴으로써, 절연층(20) 내부에 열 발생을 유도하여, 수지와 유리 섬유가 제거되는 속도 차이를 줄임으로써, 절연층(20)의 제2 홀(201)의 단면 구조를 개선할 수 있다.By increasing the pulse width of the laser beam L, heat generation inside the insulating layer 20 is induced, thereby reducing the speed difference at which the resin and the glass fiber are removed, so that the second hole 201 of the insulating layer 20 is can improve the cross-sectional structure of

레이저 빔(L)의 반복 주파수는 30 kHz 이상일 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(L)의 반복 주파수는 50 kHz 이상일 수 있다. 가공 대상물(10)에 조사되는 평균 가공 출력은 1 W ~ 40 W일 수 있다. 가공 대상물(10)에 조사되는 평균 가공 출력은 2 W ~ 20 W일 수 있다. The repetition frequency of the laser beam L may be 30 kHz or more. For example, the repetition frequency of the laser beam L may be 50 kHz or more. The average processing power irradiated to the processing object 10 may be 1 W ~ 40 W. The average processing power irradiated to the processing object 10 may be 2 W ~ 20 W.

한편, 자외선 영역의 파장을 가지는 레이저 빔(L)이 조사될 경우, 도전층(11)과 절연층(20)의 물질 특성 차이로 인해, 도전층(11)이 절연층(20)에 비해 상대적으로 적게 제거되어, 절연층(20)에 형성된 제2 홀(201)이 도전층(11)에 중첩될 수 있다.On the other hand, when the laser beam L having a wavelength in the ultraviolet region is irradiated, due to the difference in material properties between the conductive layer 11 and the insulating layer 20 , the conductive layer 11 is relatively compared to the insulating layer 20 . As a result, the second hole 201 formed in the insulating layer 20 may overlap the conductive layer 11 .

이러한 점을 고려하여, 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에서는, 각 층에 가해지는 레이저 빔(L)의 펄스 에너지를 달리 할 수 있다.In consideration of this point, in the laser drilling method according to the embodiment, the pulse energy of the laser beam L applied to each layer may be different.

도 4는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 펄스 에너지의 변화의 일 예를 설명하기 위한 그래프이며, 도 6a 및 도 6b는 가공 대상물(10)의 드릴링 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.4 is a flowchart illustrating a laser drilling method according to an embodiment. FIG. 5 is a graph for explaining an example of a change in pulse energy used in a laser drilling method according to an embodiment, and FIGS. 6A and 6B are views for schematically explaining a drilling process of the processing object 10 .

도 4를 참조하면, 가공 대상물(10)의 상부에 위치한 도전층(11)에 자외선 영역의 파장으로 이루어지며 제1 펄스 에너지(E1)를 가지는 레이저 빔(L)을 조사한다(S10). Referring to FIG. 4 , a laser beam L having a wavelength of an ultraviolet region and having a first pulse energy E1 is irradiated to the conductive layer 11 located on the upper portion of the object 10 ( S10 ).

도 5 및 도 6a를 참조하면, 도전층(11)에 레이저 빔(L)을 조사하여, 도전층(11)에 제1 홀(101)을 형성한다. 제1 홀(101)의 크기를 조절하기 위하여, 도전층(11)에 조사하는 레이저 빔(L)의 제1 펄스 에너지(E1)를 조절할 수 있다. 도전층(11)에 제1 홀(101)을 형성하는 과정에서, 제1 홀(101)의 하부에 위치한 절연층(20)의 일부가 제거될 수 있다. 제1 홀(101)의 직경은 50 um 이하일 수 있다.5 and 6A , a first hole 101 is formed in the conductive layer 11 by irradiating a laser beam L to the conductive layer 11 . In order to adjust the size of the first hole 101 , the first pulse energy E1 of the laser beam L irradiated to the conductive layer 11 may be adjusted. In the process of forming the first hole 101 in the conductive layer 11 , a portion of the insulating layer 20 positioned below the first hole 101 may be removed. The diameter of the first hole 101 may be 50 um or less.

도 5 및 도 6b를 참조하면, 도전층(11)에 제1 홀(101)이 형성된 상태에서, 자외선 영역의 파장으로 이루어지며 제1 펄스 에너지(E1)와 다른 제2 펄스 에너지(E2)를 가지는 레이저 빔(L)을 가공 대상물(10)에 조사한다(S20). 5 and 6B, in a state in which the first hole 101 is formed in the conductive layer 11, a second pulse energy E2 having a wavelength in the ultraviolet region and different from the first pulse energy E1 is applied. The branch irradiates the laser beam L to the object 10 (S20).

제2 펄스 에너지(E2)를 가지는 레이저 빔(L)에 의해, 절연층(20)에 제1 홀(101)과 연통하는 제2 홀(201)이 형성될 수 있다. 제2 홀(201)의 크기를 조절하기 위하여, 절연층(20)에 조사하는 레이저 빔(L)의 제2 펄스 에너지(E2)를 조절할 수 있다. 제2 홀(201)의 직경은 50 um 이하일 수 있다. 제2 홀(201)의 직경은, 위치에 따라 달라지는 경우, 최대 직경일 수 있다.The second hole 201 communicating with the first hole 101 may be formed in the insulating layer 20 by the laser beam L having the second pulse energy E2 . In order to adjust the size of the second hole 201 , the second pulse energy E2 of the laser beam L irradiated to the insulating layer 20 may be adjusted. The diameter of the second hole 201 may be 50 um or less. The diameter of the second hole 201 may be the maximum diameter when it varies depending on the location.

한편, 가공 대상물(10)의 도전층(11) 및 절연층(20)은 그 물질 특성으로 인해, 자외선 영역의 레이저 빔(L)에 대한 가공 속도가 다를 수 있다.Meanwhile, the conductive layer 11 and the insulating layer 20 of the object 10 may have different processing speeds with respect to the laser beam L in the ultraviolet region due to their material properties.

예를 들어, 자외선 영역의 레이저 빔(L)에 대해, 도전층(11)은 레이저 빔(L)을 잘 흡수하는 편이나, 전도율이 크기 때문에 흡수된 에너지가 쉽게 발산될 수 있다. 그에 따라, 상대적으로 가공 속도가 느릴 수 있다. 반면, 절연층(20)의 수지는 레이저 빔(L)을 잘 흡수하는 편이며 도전층(11)에 비해 흡수된 열이 쉽게 발산되지 않기 때문에, 도전층(11)에 비해 가공 속도가 빠를 수 있다. 만일 도전층(11) 및 절연층(20)에 동일한 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔(L)을 조사할 경우, 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)보다 절연층(20)에 형성된 제2 홀(201)이 커지는 오버행 구조로 나타날 수 있다.For example, with respect to the laser beam L in the ultraviolet region, the conductive layer 11 absorbs the laser beam L well, but the absorbed energy can be easily dissipated because of its high conductivity. Accordingly, the processing speed may be relatively slow. On the other hand, since the resin of the insulating layer 20 absorbs the laser beam L well and the absorbed heat is not easily dissipated compared to the conductive layer 11 , the processing speed may be faster than that of the conductive layer 11 . have. If a laser beam L having the same pulse energy is irradiated to the conductive layer 11 and the insulating layer 20 , the second hole formed in the insulating layer 20 rather than the first hole 101 formed in the conductive layer 11 . 2 The hole 201 may appear as an overhang structure in which it becomes large.

이러한 점을 고려하여, 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에서는, 자외선 영역의 레이저 빔(L)에 대한 도전층(11)과 절연층(20)의 가공 속도의 차이를 고려하여, 제1 펄스 에너지(E1)와 제2 펄스 에너지(E2)를 조절할 수 있다.In consideration of this point, in the laser drilling method according to the embodiment, in consideration of the difference in the processing speed of the conductive layer 11 and the insulating layer 20 with respect to the laser beam L in the ultraviolet region, the first pulse energy ( E1) and the second pulse energy E2 can be adjusted.

일 예로서, 도 5 및 도 6a와 같이, 도전층(11)에 조사되는 레이저 빔(L)의 제1 펄스 에너지(E1)를 절연층(20)에 조사되는 레이저 빔(L)의 제2 펄스 에너지(E2)보다 크게 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 펄스 에너지(E1)는 제2 펄스 에너지(E2)의 1.5배 ~ 4.5배일 수 있다. As an example, as shown in FIGS. 5 and 6A , the first pulse energy E1 of the laser beam L irradiated to the conductive layer 11 is applied to the second pulse energy E1 of the laser beam L irradiated to the insulating layer 20 . It can be set larger than the pulse energy (E2). For example, the first pulse energy E1 may be 1.5 to 4.5 times the second pulse energy E2 .

제1 펄스 에너지(E1)를 크게 설정 함으로써, 도전층(11)에 대한 레이저 빔(L)의 1차 가공을 통해, 도전층(11)에 충분한 크기의 제1 홀(101)을 확보할 수 있다. 도전층(11)의 제1 홀(101)을 통해, 가공하고자 하는 절연층(20)의 부위를 노출시킬 수 있다.By setting the first pulse energy E1 large, the first hole 101 of a sufficient size in the conductive layer 11 can be secured through the primary processing of the laser beam L on the conductive layer 11 . have. A portion of the insulating layer 20 to be processed may be exposed through the first hole 101 of the conductive layer 11 .

다음으로, 도 6b를 참조하면, 상대적으로 작은 제2 펄스 에너지(E2)를 가지는 레이저 빔(L)을 가공 대상물(10)에 조사한다. 가공 대상물(10)에 조사된 레이저 빔(L)은 도전층(11)의 제1 홀(101)을 통해 절연층(20)에 조사된다. 이 과정에서, 레이저 빔(L)의 일부는 도전층(11)에 조사되어, 도전층(11)에 대한 레이저 빔(L)의 2차 가공이 진행될 수 있다.Next, referring to FIG. 6B , a laser beam L having a relatively small second pulse energy E2 is irradiated to the object 10 to be processed. The laser beam L irradiated to the object 10 is irradiated to the insulating layer 20 through the first hole 101 of the conductive layer 11 . In this process, a part of the laser beam L is irradiated to the conductive layer 11 , and secondary processing of the laser beam L on the conductive layer 11 may be performed.

제2 펄스 에너지(E2)가 제1 펄스 에너지(E1)보다 작기 때문에, 도전층(11)의 가공 속도는 절연층(20)의 가공 속도보다 느리게 나타난다. 그에 따라, 제2 펄스 에너지(E2)를 가지는 레이저 빔(L)에 의해, 도전층(11)은 제1 홀(101)의 크기 변화가 크게 나타나지 않으면서, 절연층(20)은 깊이 방향으로 가공되어 제2 홀(201)이 형성된다. Since the second pulse energy E2 is smaller than the first pulse energy E1 , the processing speed of the conductive layer 11 is slower than the processing speed of the insulating layer 20 . Accordingly, by the laser beam L having the second pulse energy E2 , the conductive layer 11 does not significantly change the size of the first hole 101 , and the insulating layer 20 moves in the depth direction. The second hole 201 is formed by processing.

도전층(11)에 조사된 제1 펄스 에너지(E1)를 가지는 레이저 빔(L)의 펄스 개수는 절연층(20)에 조사된 제2 펄스 에너지(E2)를 가지는 레이저 빔(L)의 펄스 개수보다 적을 수 있다. 제1 펄스 에너지(E1)를 가지는 레이저 빔(L)의 펄스 개수는, 제1 펄스 에너지(E1)의 크기 및 도전층(11)의 재질, 두께 등을 고려하여, 결정될 수 있다.The number of pulses of the laser beam L having the first pulse energy E1 irradiated to the conductive layer 11 is the number of pulses of the laser beam L having the second pulse energy E2 irradiated to the insulating layer 20 . may be less than the number. The number of pulses of the laser beam L having the first pulse energy E1 may be determined in consideration of the size of the first pulse energy E1 and the material and thickness of the conductive layer 11 .

이와 같이, 물질 특성이 다른 도전층(11)과 절연층(20)에 조사된 레이저 빔(L)의 펄스 에너지를 달리함에 따라, 제1 홀(101)과 제2 홀(201)의 직경(W1, W2) 차이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(101)의 직경(W1)과 제2 홀(201)의 직경(W2)의 차이는 제1 홀(101)의 직경(W1)의 20% 이하일 수 있다. 제2 홀(201)의 직경(W2)에 대한 제1 홀(101)의 직경(W1)의 비(=W1/W2)는 0.8 이상일 수 있다. 여기서, 제2 홀(201)의 직경(W2)은 절연층(20)의 중간 높이에서의 직경일 수 있다.As described above, as the pulse energy of the laser beam L irradiated to the conductive layer 11 and the insulating layer 20 having different material properties is different, the diameters of the first hole 101 and the second hole 201 ( W1, W2) difference can be reduced. For example, the difference between the diameter W1 of the first hole 101 and the diameter W2 of the second hole 201 may be 20% or less of the diameter W1 of the first hole 101 . A ratio (=W1/W2) of the diameter W1 of the first hole 101 to the diameter W2 of the second hole 201 may be 0.8 or more. Here, the diameter W2 of the second hole 201 may be a diameter at the middle height of the insulating layer 20 .

한편, 상술한 실시예에서는, 제1 펄스 에너지(E1)가 제2 펄스 에너지(E2)보다 큰 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 아니한다.On the other hand, in the above-described embodiment, the first pulse energy (E1) has been described with a focus on an example greater than the second pulse energy (E2), but is not necessarily limited thereto.

도 7은 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 펄스 에너지의 변화의 다른 예를 설명하기 위한 그래프이며, 도 8a 및 도 8b는 가공 대상물(10)의 드릴링 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.7 is a graph for explaining another example of a change in pulse energy used in the laser drilling method according to the embodiment, and FIGS. 8A and 8B are diagrams for schematically explaining the drilling process of the object 10 .

예를 들어, 도 7 및 도 8a를 참조하면, 제1 펄스 에너지(E11)가 제2 펄스 에너지(E21)보다 작을 수 있다. 다시 말해, 제2 펄스 에너지(E21)가 제1 펄스 에너지(E11)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 펄스 에너지(E21)는 제1 펄스 에너지(E11)의 1.5배 ~ 4.5배일 수 있다. For example, referring to FIGS. 7 and 8A , the first pulse energy E11 may be smaller than the second pulse energy E21 . In other words, the second pulse energy E21 may be greater than the first pulse energy E11 . For example, the second pulse energy E21 may be 1.5 to 4.5 times the first pulse energy E11 .

도전층(11)에 조사된 제1 펄스 에너지(E11)를 가지는 레이저 빔(L)의 펄스 개수는 절연층(20)에 조사된 제2 펄스 에너지(E21)를 가지는 레이저 빔(L)의 펄스 개수보다 많을 수 있다. The number of pulses of the laser beam L having the first pulse energy E11 irradiated to the conductive layer 11 is the number of pulses of the laser beam L having the second pulse energy E21 irradiated to the insulating layer 20 . may be more than the number.

제1 펄스 에너지(E11)를 가지는 레이저 빔(L)에 의해 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)의 크기는, 도전층(11)에 최종적으로 형성된 홀의 크기보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)의 크기는, 도전층(11)에 최종적으로 형성된 홀의 크기의 70% 이하일 수 있다. The size of the first hole 101 formed in the conductive layer 11 by the laser beam L having the first pulse energy E11 may be smaller than the size of the hole finally formed in the conductive layer 11 . For example, the size of the first hole 101 formed in the conductive layer 11 may be 70% or less of the size of the hole finally formed in the conductive layer 11 .

도 7 및 도 8b를 참조하면, 도전층(11)에 제1 홀(101)이 형성된 가공 대상물(10)에 제1 펄스 에너지(E11)보다 큰 제2 펄스 에너지(E21)를 가지는 레이저 빔(L)을 조사한다. 제2 펄스 에너지(E21)를 가지는 레이저 빔(L)은 제1 홀(101)을 통해 노출된 절연층(20)에 조사된다. 이 과정에서, 제2 펄스 에너지(E21)를 가지는 레이저 빔(L)의 일부는 도전층(11)에 조사된다. 그에 따라, 도전층(11)의 제1 홀(101)의 직경이 확장되면서, 절연층(20)에는 깊이 방향으로 가공되어 제1 홀(101)과 연통된 제2 홀(201)이 형성될 수 있다. 제1 홀(101) 및 제2 홀(201)의 직경(W1, W2)은 50 um 이하일 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8B , a laser beam having a second pulse energy E21 greater than the first pulse energy E11 in the object 10 in which the first hole 101 is formed in the conductive layer 11 ( L) is investigated. The laser beam L having the second pulse energy E21 is irradiated to the exposed insulating layer 20 through the first hole 101 . In this process, a part of the laser beam L having the second pulse energy E21 is irradiated to the conductive layer 11 . Accordingly, as the diameter of the first hole 101 of the conductive layer 11 is expanded, the second hole 201 that is machined in the depth direction to communicate with the first hole 101 is formed in the insulating layer 20 . can The diameters W1 and W2 of the first hole 101 and the second hole 201 may be 50 μm or less.

이와 같이, 물질 특성이 다른 도전층(11)과 절연층(20)에 조사된 레이저 빔(L)의 펄스 에너지를 달리함에 따라, 제1 홀(101)과 제2 홀(201)의 직경(W1, W2) 차이를 줄일 수 있다. 예를 들어, 제1 홀(101)의 직경(W1)과 제2 홀(201)의 직경(W2)의 차이는 제1 홀(101)의 직경(W1)의 20% 이하일 수 있다. 제2 홀(201)의 직경(W2)에 대한 제1 홀(101)의 직경(W1)의 비(=W1/W2)는 0.8 이상일 수 있다. As described above, as the pulse energy of the laser beam L irradiated to the conductive layer 11 and the insulating layer 20 having different material properties is different, the diameters of the first hole 101 and the second hole 201 ( W1, W2) difference can be reduced. For example, the difference between the diameter W1 of the first hole 101 and the diameter W2 of the second hole 201 may be 20% or less of the diameter W1 of the first hole 101 . A ratio (=W1/W2) of the diameter W1 of the first hole 101 to the diameter W2 of the second hole 201 may be 0.8 or more.

도 5 및 도 7에 개시된 펄스 에너지 및 반복 주파수는 예시적인 것이며, 열 축적을 최소화하기 위하여 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 9와 같이, 펄스 에너지(E12, E22) 및 반복 주파수가 달라질 수 있다.The pulse energy and repetition frequency disclosed in FIGS. 5 and 7 are exemplary and may be variously changed in order to minimize heat accumulation. For example, as shown in FIG. 9 , the pulse energies E12 and E22 and the repetition frequency may be different.

가공 대상물(10)에 조사되는 레이저 빔(L)을 동일한 펄스 폭을 유지하면서 펄스 에너지를 변경하기 위한 일 예로서, 음향 광학 변조기(30)(Acousto Optic Modulator)가 사용될 수 있다.As an example for changing the pulse energy of the laser beam L irradiated to the processing object 10 while maintaining the same pulse width, an acoustic optical modulator 30 (Acousto Optic Modulator) may be used.

도 10은 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 음향 광학 변조기(30)를 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 음향 광학 변조기(30)에 조사된 레이저 빔(L)은, 인가되는 전기 신호의 변화에 따라, 출사되는 레이저 빔(L)의 펄스 에너지가 달라질 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에서 출사된 레이저 빔(L)은 마스크(M1)의 개구(41)를 지나, 가공 대상물(10)에 조사될 수 있다. 음향 광학 변조기(30)의 구성은, 일반적인 기술 내용이므로, 구체적인 설명은 생략한다.10 is a view for explaining the acoustooptic modulator 30 used in the laser drilling method according to the embodiment. Referring to FIG. 10 , in the laser beam L irradiated to the acoustooptic modulator 30 , the pulse energy of the emitted laser beam L may vary according to a change in an applied electrical signal. The laser beam L emitted from the acoustooptic modulator 30 may pass through the opening 41 of the mask M1 and be irradiated to the object 10 to be processed. Since the configuration of the acousto-optic modulator 30 is a general description, a detailed description thereof is omitted.

음향 광학 변조기(30)를 통해, 레이저 빔(L)의 펄스 에너지를 제1 펄스 에너지(E1)에서 제2 펄스 에너지(E2)로 신속하게 변환할 수 있다. 예를 들어, 제1 펄스 에너지(E1)에서 제2 펄스 에너지(E2)로 변환되는 데 걸리는 시간은 펄스 주기일 수 있다.Through the acoustooptic modulator 30 , the pulse energy of the laser beam L may be rapidly converted from the first pulse energy E1 to the second pulse energy E2 . For example, a time taken to be converted from the first pulse energy E1 to the second pulse energy E2 may be a pulse period.

가공 대상물(10)에 조사되는 레이저 빔(L)을 동일한 펄스 폭을 유지하면서 펄스 에너지를 변경하기 위한 다른 예로서, 이동 가능하며, 복수의 개구(42, 43)를 가지는 마스크(M2)가 사용될 수 있다. As another example for changing the pulse energy of the laser beam L irradiated to the object 10 while maintaining the same pulse width, a movable mask M2 having a plurality of openings 42 and 43 is used. can

도 11은 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 사용되는 마스크(M2)를 설명하기 위한 도면이다. 도 11을 참조하면, 마스크(M2)는 크기가 서로 다른 복수의 개구(42, 43)를 가지며, 소정의 방향으로 이동할 수 있다. 마스크(M2)의 위치 이동을 통해, 레이저 빔(L)이 통과하는 개구(42, 43)의 크기를 변경시킬 수 있다. 11 is a view for explaining the mask M2 used in the laser drilling method according to the embodiment. Referring to FIG. 11 , the mask M2 has a plurality of openings 42 and 43 having different sizes, and may move in a predetermined direction. By moving the position of the mask M2, the size of the openings 42 and 43 through which the laser beam L passes may be changed.

개구(42, 43)의 크기 변경에 의해, 개구(42, 43)를 통과하는 레이저 빔(L)의 크기를 조절함으로써, 레이저 빔(L)의 펄스 에너지를 제1 펄스 에너지(E1)에서 제2 펄스 에너지(E2)로 전환할 수 있다. By adjusting the size of the laser beam L passing through the openings 42 and 43 by changing the size of the openings 42 and 43, the pulse energy of the laser beam L is reduced from the first pulse energy E1. It can be converted to 2 pulse energy (E2).

도 12는 비교예에 따른 레이저 드릴링 방법에 따라 가공된 가공 대상물(10)의 모습을 나타낸 도면이며, 도 13a 내지 도 13c는 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법에 따라 가공된 가공 대상물(10)의 모습을 나타낸 도면이다.12 is a view showing the state of the processing object 10 processed according to the laser drilling method according to the comparative example, FIGS. 13a to 13c are views of the processing object 10 processed according to the laser drilling method according to the embodiment is a diagram showing

비교예와 실시예 1, 2, 3에서는 동일한 가공 대상물(10)에 대해 펄스 폭, 그리고펄스 에너지를 달리하여, 레이저 드릴링 공정을 진행하였다. 가공 대상물(10)로서, 도전층(11)은 구리층이며, 절연층(20)은 유리 섬유와 수지를 포함하는 프리프레그를 사용하였다.In Comparative Examples and Examples 1, 2, and 3, the laser drilling process was performed by varying the pulse width and pulse energy for the same object 10 to be processed. As the object 10 to be processed, the conductive layer 11 was a copper layer, and the insulating layer 20 was a prepreg containing glass fibers and a resin.

비교예에서는 펄스 폭 25 nm로 도전층(11) 및 절연층(20)에 동일한 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔(L)으로 가공하였다. 실시예들에서는 펄스 폭을 증가시켰으며, 도전층(11) 및 절연층(20)에 다른 펄스 에너지를 가지는 레이저 빔(L)으로 가공하였다. 실시예 1에서는 100 ns의 펄스폭을 사용하였으며, 실시예 2에서는 140 ns의 펄스폭을 사용하였으며, 실시예 3에서는 180 ns의 펄스폭을 사용하였다.In the comparative example, the conductive layer 11 and the insulating layer 20 were processed with a laser beam L having the same pulse energy with a pulse width of 25 nm. In the embodiments, the pulse width was increased, and the conductive layer 11 and the insulating layer 20 were processed with a laser beam L having different pulse energy. In Example 1, a pulse width of 100 ns was used, in Example 2 a pulse width of 140 ns was used, and in Example 3, a pulse width of 180 ns was used.

도 12를 참조하면, 비교예에 따른 레이저 드릴링 공정에서는 절연층(20)에 형성된 제2 홀(201)의 직경은 50 um이며, 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)의 직경은 38 um로 나타났다. 즉, 비교예에 따른 드릴링 공정에서는, 제1 홀(101)의 직경과 제2 홀(201)의 직경 차이가 12 um (=50 um - 38 um)로 나타났으며, 이는 제2 홀(201)의 직경의 24%로써, 20%를 초과하였다. 또한, 제1 홀(101)의 직경에 대한 제2 홀(201)의 직경은 0.76으로써, 0.8 미만으로 나타났다. 더불어, 레이저 드릴링이 완료된 절연층(20)의 제2 홀(201)에는 일부 물질(유리 섬유)이 남는 문제가 발생하였다.12 , in the laser drilling process according to the comparative example, the diameter of the second hole 201 formed in the insulating layer 20 is 50 um, and the diameter of the first hole 101 formed in the conductive layer 11 is 38 um. That is, in the drilling process according to the comparative example, the difference between the diameter of the first hole 101 and the diameter of the second hole 201 is 12 um (=50 um - 38 um), which is the second hole 201 ), which is 24% of the diameter, exceeding 20%. In addition, the diameter of the second hole 201 with respect to the diameter of the first hole 101 was 0.76, which was less than 0.8. In addition, there is a problem that some material (glass fiber) remains in the second hole 201 of the insulating layer 20 after laser drilling has been completed.

반면, 도 13a를 참조하면, 실시예 1에 따른 드릴링 공정에서는 절연층(20)에 형성된 제2 홀(201)의 직경은 48 um이며, 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)의 직경은 40um로 나타났다. 실시예 1에 따른 드릴링 공정에서는, 제1 홀(101)의 직경과 제2 홀(201)의 직경 차이가 8 um (=48 um - 40 um)로 나타났으며, 이는 제2 홀(201)의 직경의 17% 로써, 20% 이하로 나타났다. 또한, 제1 홀(101)의 직경에 대한 제2 홀(201)의 직경은 0.83으로써, 0.8 이상으로 나타났다. On the other hand, referring to FIG. 13A , in the drilling process according to the first embodiment, the diameter of the second hole 201 formed in the insulating layer 20 is 48 um, and the diameter of the first hole 101 formed in the conductive layer 11 is The diameter was found to be 40 μm. In the drilling process according to Example 1, the difference between the diameter of the first hole 101 and the diameter of the second hole 201 is 8 um (=48 um - 40 um), which is the second hole 201 17% of the diameter of , which was less than 20%. In addition, the diameter of the second hole 201 with respect to the diameter of the first hole 101 is 0.83, which is 0.8 or more.

도 13b를 참조하면, 실시예 2에 따른 드릴링 공정에서는 절연층(20)에 형성된 제2 홀(201)의 직경은 47 um이며, 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)의 직경은 40 um로 나타났다. 실시예 2에 따른 드릴링 공정에서는, 제1 홀(101)의 직경과 제2 홀(201)의 직경 차이가 7 um (=47 um - 40 um)로 나타났으며, 이는 제2 홀(201)의 직경의 15% 로써, 20% 이하로 나타났다. 또한, 제1 홀(101)의 직경에 대한 제2 홀(201)의 직경은 0.85으로써, 0.8 이상으로 나타났다.13B, in the drilling process according to the second embodiment, the diameter of the second hole 201 formed in the insulating layer 20 is 47 um, and the diameter of the first hole 101 formed in the conductive layer 11 is was found to be 40 μm. In the drilling process according to Example 2, the difference between the diameter of the first hole 101 and the diameter of the second hole 201 is 7 um (=47 um - 40 um), which is the second hole 201 15% of the diameter of , which was less than 20%. In addition, the diameter of the second hole 201 with respect to the diameter of the first hole 101 is 0.85, which is 0.8 or more.

도 13c를 참조하면, 실시예 3에 따른 드릴링 공정에서는 절연층(20)에 형성된 제2 홀(201)의 직경은 47 um이며, 도전층(11)에 형성된 제1 홀(101)의 직경은 42 um로 나타났다. 실시예 3에 따른 드릴링 공정에서는, 제1 홀(101)의 직경과 제2 홀(201)의 직경 차이가 5 um (=47 um - 42 um)로 나타났으며, 이는 제2 홀(201)의 직경의 11% 로써, 20% 이하로 나타났다. 또한, 제1 홀(101)의 직경에 대한 제2 홀(201)의 직경은 0.89으로써, 0.8 이상으로 나타났다.Referring to FIG. 13C , in the drilling process according to the third embodiment, the diameter of the second hole 201 formed in the insulating layer 20 is 47 um, and the diameter of the first hole 101 formed in the conductive layer 11 is 42 um. In the drilling process according to Example 3, the difference between the diameter of the first hole 101 and the diameter of the second hole 201 is 5 um (=47 um - 42 um), which is the second hole 201 11% of the diameter of , which was less than 20%. In addition, the diameter of the second hole 201 with respect to the diameter of the first hole 101 is 0.89, which is 0.8 or more.

상기와 같이, 실시예 1, 2, 3에 따른 레이저 드릴링 방법이 적용된 가공 대상물(10)의 가공 상태로부터, 펄스 폭을 소정 크기 이상으로 증가시키고, 도전층(11)과 절연층(20)에 조사되는 레이저 빔(L)의 펄스 에너지를 달리함으로써, 제1 홀(101)의 직경과 제2 홀(201)의 직경이 유사한 수준으로 형성될 수 있음을 확인할 수 있었다. 나아가, 실시예 1, 2, 3에 따른 레이저 드릴링 방법이 적용된 가공 대상물(10)의 가공 상태로부터, 가공 대상물(10)에 대한 레이저 드릴링 공정이 진행된 후에, 절연층(20)의 제2 홀(201)의 내부에 일부 물질이 남지 않는 점도 확인할 수 있었다.As described above, from the processing state of the processing object 10 to which the laser drilling method according to Examples 1, 2, and 3 is applied, the pulse width is increased to a predetermined size or more, and the conductive layer 11 and the insulating layer 20 are By varying the pulse energy of the irradiated laser beam L, it was confirmed that the diameter of the first hole 101 and the diameter of the second hole 201 may be formed at a similar level. Further, from the processing state of the object 10 to which the laser drilling method according to Examples 1, 2, and 3 is applied, after the laser drilling process for the object 10 is performed, the second hole of the insulating layer 20 ( 201), it was also confirmed that some substances did not remain inside.

한편, 상술한 실시예에서는, 실시예에 따른 레이저 드릴링 방법이 하부 도전층(12), 절연층(20), 상부 도전층(11)이 적층된 3층 구조의 가공 대상물(10)에 적용된 예를 중심으로 설명하였으나, 레이저 드릴링 방법이 적용되는 가공 대상물(10)의 구조는 반드시 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 레이저 드릴링 방법은 실시예에 따른 4층 이상의 다층 구조, 예를 들어, 5층 구조, 7층 구조 등의 가공 대상물(10)에도 적용될 수 있다.On the other hand, in the above-described embodiment, the laser drilling method according to the embodiment is applied to the processing object 10 of the three-layer structure in which the lower conductive layer 12, the insulating layer 20, and the upper conductive layer 11 are stacked. Although the description has been focused on, the structure of the object 10 to which the laser drilling method is applied is not necessarily limited thereto. For example, the laser drilling method may be applied to the object 10 to be processed, such as a multi-layer structure of four or more layers according to the embodiment, for example, a five-layer structure, a seven-layer structure, and the like.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

1 : 가공 대상물
11, 12 : 도전층
101 : 제1 홀
20 : 절연층
201 : 제2 홀
30 : 음향 광학 변조기
41, 42, 43 : 개구1: object to be processed
11, 12: conductive layer
101: first hole
20: insulating layer
201: 2nd hole
30: acousto-optic modulator
41, 42, 43: opening

Claims

A laser drilling method for forming a hole of a predetermined size in the insulating layer and the conductive layer of the object to be processed by irradiating a laser beam to a processing object having a multilayer structure in which an insulating layer and a conductive layer are sequentially stacked,
forming a first hole in the conductive layer by irradiating a laser beam having a wavelength in the ultraviolet region to the conductive layer; and
and irradiating the laser beam to the insulating layer through the first hole to form a second hole communicating with the first hole in the insulating layer;
the pulse width of the laser beam is 75 ns or more,
The first pulse energy of the laser beam irradiated to the conductive layer and the second pulse energy of the laser beam irradiated to the insulating layer are different from each other.

According to claim 1,
The energy density of the laser beam irradiated to the object to be processed is 70 J/cm ² to 100 J/cm ² , a laser drilling method.

According to claim 1,
wherein the first pulse energy is greater than the second pulse energy.

4. The method of claim 3,
The number of pulses of the laser beam having the first pulse energy is less than the number of pulses of the laser beam having the second pulse energy.

According to claim 1,
wherein the first pulse energy is less than the second pulse energy.

6. The method of claim 5,
The number of pulses of the laser beam having the first pulse energy is greater than the number of pulses of the laser beam having the second pulse energy.

According to claim 1,
wherein the insulating layer comprises glass fibers and a resin.

8. The method of claim 7,
wherein the weight of the glass fiber is 20% or less of the total weight of the insulating layer.

According to claim 1,
The difference between the diameter of the first hole and the diameter of the second hole is 20% or less of the diameter of the second hole, laser drilling method.

According to claim 1,
In response to a change in an electrical signal applied to an acousto-optic modulator, the conversion from the first pulse energy to the second pulse energy is made.

According to claim 1,
wherein the conversion from the first pulse energy to the second pulse energy is effected by a change in the size of the aperture through which the laser beam passes.

According to claim 1,
wherein the laser beam is generated by a solid-state laser.

13. The method of claim 12,
The diameter of each of the first hole and the second hole is 50 um or less, laser drilling method.