TW460350B - Processing method of printed wiring board - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 發明之背景 發明之領域 本發明係關於印刷佈線板之加工方法’及尤其係關於在 多層佈線板中供V IΑ孔洞加工用之加工方法。 相關技藝 為利用雷射加工在絕緣層中形成供電連接在印刷佈線板 之絕緣層之上方和下方之導體層用的孔洞（VIA孔洞），以 使下方導體層暴露至孔洞底部，孔洞必需僅於絕緣層中作 出’且絕緣層之殘留物不可殘留於下方導體層上。 未經審查的日本專利公告He i, 10-322034揭示將會改變 顏色或會藉由紫外光線或電子射線發射光之物質加至絕緣 層中並與其混合，於孔洞加工及化學蝕刻後對孔洞底部施 加紫外光線或電子射線，及由孔洞底面的發光面積判斷孔 洞的加工狀況。然而’在此情況中，無論在雷射加工過程 中孔洞底部是否達到下方導體層，皆無法偵測到。 另一方面，jp-A-i〇_85976揭示使用在絕緣層與下方導 體層之間的反射性因子差於測量雷射之雷射強度的反射， 因而偵測達到下方導體層的孔洞底部。在此情況中，矸在 雷射加工過程中偵測達到下方導體層的孔洞底部，以致玎 =據偵測結果控制加工雷射，因而可僅在絕緣層中作出適 ΐ的孔洞。其亦揭示另外施加雷射，以移除在下方導體層 ，面上的樹脂殘留物，由於下方導體層之反射性及導熱性 问因此在下方導體層表面樹脂上之樹脂的溫度不會上 升0

圓 4 6 03 5 ο ~ 、-------------- 五、發明說明（2^ 然而 反=由於雷射的雷射反射具有高方向性，因而雷射之 的侦測方向受到限制，且除此之外，反射雷射的偵測 °會雙孔洞底面之糙度及傾斜，及使用與下方導體層相 材料於絕緣層之上方導體層的影響，因而报難準確地 進行撿查。 因此’本發明之一目的在於提供一種可精確及容易地偵 ^則在絕緣層中鑽出之孔洞的加工方法。 為此’根據本發明，提供一種印刷佈線板之加工方法， I中為於絕緣層中製造使印刷佈線板之絕緣層之上方導體 層與絕緣層之下方導體層電連接的孔洞，以使下方導體層 暴露至孔洞底部，當進行雷射加工以在絕緣層中形成孔洞 時’使用包含置於下方導體層與絕緣層之間之處理層的印 刷飾線板’以在雷射加工過程中發射具有與加工雷射不同 之波長的電磁波，測量自印刷佈線板之處理層所發射之信 號的變化’以測定絕緣層的殘留狀態，使用由於置於下方 導體層與絕緣層之間之處理層之雷射加工所發射的電磁 波’而非使用雷射的雷射反射，以致可精確地偵測在絕緣 層中鑽出的孔洞。 、 關於處理層，印刷佈線板可包括經由氧化下方導體層之 表面而提供的處理層，經由將藉由雷射加工而發射電磁波 之傳導性材料置於下方導體層之表面上而提供的處理層， 經由將包含具有藉由雷射加工而發射強烈強度之電磁波之 成份的樹脂置於下方導體層之表面上而提供的處理層等等

4 6 0 3 5 0 五 '發明說明（3) 較佳。 可對孔洞 處理層發射 導體層之雷 絕緣層的殘 印刷佈線 脂作為絕緣 為測定在 加工過程中 得的波峰強 上的殘留樹 自處理層發 值，然後再 測；加工雷 的同時測量 之雷射強度 電磁波強度 下方導體層 波的信號波 實偵測；或 理層發射之 值’及將積 並不受限於 僅測量在 進行檢查 之電磁波 射的反射 留狀態。 板可包括 層。 下方導體 自處理層 度與預設 脂厚度； 射之電磁 減小並降 射的雷射 ，且下方 的反射變 變為等於 上之殘留 形在終止 下方導體 電磁波的 分值與預 此等方法 雷射加工 照明，並在偵測在雷射加工過程 之信號變化的同時，可測量來自下 強度或來自處理層的發射光， u M剛定 用於屏蔽 層上之殘 發射之電 參考值比 下方導體 波的波峰 至低於預 反射係在 導體層上 為等於或 或低於發 樹脂厚度 雷射輻照 層上之殘 強度，對 設參考值 自處理層發射之電磁波的 留樹脂厚度 磁波的波峰 較，因而偵 層上之殘留 強度先超過 設下限參考 測量自處理 之殘留樹脂 大於雷射反 射強度參考 可根據自處 之前衰減並 留樹脂厚度 各孔洞計算 比較而偵測 ，可測 強度， 測在下 樹脂厚 預設的 值的事 層發射 厚度可 射之參 值的事 理層發 偵測到 可經由 發射強 樹 量在雷射 且可將測 方導體層 &可根擄 上限參考 實作偵 之電磁坡 根據雷射 +值，及 實偵測； #之電礙 波峰的事 測量自<4 度之積公 。然而，4 過程中自處理層發射之波長範圍

^114983.ptd 第8頁 4 6 03 5 0 五、發明說明（4) 500毫微米至2000毫微米的電磁波較佳；秀 理層發射之電磁波而採用任何其他的波長 此外，將處理層之厚度設為等於或低於 程序之化學#刻而移除之樹脂的厚度，及 層發射之電磁波的信號時，停止雷射加工 關於處理層，使用在雷射加工過程中所 發射強度為在絕緣層之雷射加工過程中由 電磁波之發射強度之兩倍大以上的處理層 中’在特定波長下的發射強度可為在自絕 波之特定波長下之發射強度的兩倍大以上 可在由處理層在其雷射加工過程中所發 最大強度的波長下測量電磁波，且可在由 加工過程中所發射之電磁波之強度小，及 射加工過程中所發射之電磁波之強度大的 波’且可由在兩波長下之電磁波強度測定 態，或可於多個波長下測量由處理層在其 所發射之電磁波，且可由在此等波長下的 絕緣層的殘留狀態。 為如此偵測多個波長的電磁波，利用分 工過程中發射之電磁波分裂，及使用二或 分裂後的電磁波較佳。 如將二向色鏡置於用於將加工雷射聚集 鏡與印刷佈線板之間，及利用二向色鏡將 中發射之電磁波移至雷射之光學軸的外部 (而，可視自處 帶。 可經由執行下一 當測量到自處理 較佳。 發射之電磁波之 絕緣層所發射之 較佳。在此情況 緣層發射之電磁 〇 射之電磁波提供 處理層在其雷射 由絕緣層在其雷 波長下測量電磁 絕緣層的殘留狀 雷射加工過程中 波峰強度比測定 光鏡使在雷射加 多個债檢器债測 至加工位置之透 在雷射加工過程 ，並導入憤檢器

891l49g3.ptd 第9頁 4 6 03 5 0 五、發明說明（5) 中，則可偵測電磁波，而不會受到透鏡材料的$ 此時，如使用光感測器陣列作為偵檢器，或=聚光鏡置 於二向^鏡與債檢器之間，則當在雷射光束掃描中執行雷 射加工時’可得到極佳的結果^ 為進打雷射加工以於絕緣層中製造孔洞，可、直自印刷 佈線板之處理層所發射之信號的變化，以測定絕二声之殘 留狀態’ 1當絕緣層之殘留厚度大於設定值時，可^加額 外的加工雷射脈衝。 較佳具體例之詳細說明 現參照附圖，其顯示本發明之具體例。在本發明，為於 絕緣層1 0内形成使印刷佈線板i之絕緣層丨〇之上、 下方導體層12電連接而供傳導用的孔二 以使下方導體層12暴露至孔洞底部，當進行命 絕緣層10中形成孔洞13時，使用包含置於下；盥 =層10之間之處理層14的印刷佈線板丄，以 工' =中發射具有與加工雷射之波長不同波長的電磁波，測 =自印刷佈線板1之處理層1 4所發射之信說的 疋絕緣層1 0的殘留狀態。圖2顯示供雷射加工用之力工裝 子。雷射透過光罩21投射於印刷佈線板工二因 ，”洞d吏用電流計鏡22 ’以致可掃描雷射 加 工，此外，亦可利用X-Y平台23移動。在圖中， 指示卜Θ透鏡。 甲S予24係 為加工孔洞1 3供系統中之印刷佈線板1的中間層 用’利用雷射輻照經由移除加工在絕緣層1 〇中形成孔、同

的1149S3.ptd 第10頁 4 6 03 5 ϋ

13 ’及當 則停止雷 導體層12 度不會上 脈衝的雷 而將殘留 除量係視 理進行長 樹脂亦會 供上方導 生電鍍故 方導體層 孔洞1 3之孔洞 射加工。然而 之導熱性高， 升’且樹脂將 射或進行下— 於下方導體層 時間、處理液 時間或在高濃 被移除，而會 體層11與下方 障，因此，在 上的樹脂厚度 底部達到下方 }由於利用C0 因此下方導體 殘留。因此， 步驟的樹脂移 上的樹脂移除 體濃度等等而 度下進行，則 影響孔洞1 3的 導體層12之傳 雷射加工過程 導體層12之表面時， ;雷射加工，且下方 層之表面上的樹脂溫 經由進一步加上一個 除步驟（化學敍刻）， 。在化學|虫刻中，移 改變。此時，如將處 在孔洞丨3之内壁上的 形狀’且在稍後為提 導的電鍍步驟中會發 中必需控制殘留於下 因此，經由監測雷射加工狀態而控制殘留樹脂厚度。在 本發明，將所使用的印刷佈線板丨形成為具有置於下方導 體層1 2之表面上（面對絕緣層1 〇之—側），以藉由雷射加工 而發射具有與加工雷射不同波長之強電磁波的處理層14。 並不一定需要上方導體層11。 處理層1 4對加工雷射，例如，C〇2雷射，具高吸收性， 容易利用雷射加工’且熱容量、導熱性、及熱擴散性小較 佳。如孔洞加工雷射為C 〇2雷射’當絕緣層1 〇之環氧族樹 脂所發生之電磁波的強度非常小’及因此，如使用具有強 發射強度之電磁波之處理層1 4 ’及測量當對絕緣層1 0和處 理層1 4進行雷射孔洞加工時之電磁波的發射強度並偵測信 號變化時，可瞭解孔洞底部的狀態。

4 6 03 5 Ο 五、發明說明Ο) 此時，來自處理層14的電磁波係自處理層14的面各向同 性地發射，因此’其幾乎不受孔洞底部之狀態（傾斜、表 面糙度等等）的影響，而可僅偵測來自孔洞底部中之處理 層1 4的信號。因此，可進行穩定的測定。 此測定可經由預先測量良好產品之加工孔洞的信號變 化’及將此彳έ號變化與在程序中測得的信號變化比較而進 行。使用具有等於或大於加工雷射之脈衝寬度或輸出波形 之反應性的貞檢器作為用於測量發射電磁波的偵檢器2 7， 因而可進行線上檢查。 如待測量的電磁波係在紫外光至可見光之範圍内，則可 使用微波道板光電倍增器（microchannel plate photo mu 11 i p 1 i er )等等作為偵檢器2 7 ;如待測量的電磁波具有 自1 9 0毫微米至1 1 0 0毫微米之波長，則可使用s i光電二極 管作為偵檢器2 7 ;如待測量的電磁波具有自7 0 〇毫微米至 2 6 0 0毫微米之波長，則可使用InGaAs光電二極管作為摘檢 器2 7 ;如待測量的電磁波係在紅外區域，則除了前述的裝 置之外，亦可使用PbSe光導電池、I nAs光電伏打元件、 I nSb光電伏打元件、MCT光導電池等等，作為偵檢器27。 將偵檢器2 7置於加工孔洞之正上方，其中自偵檢器2 7的位 置看’孔洞底部不會被隱藏於孔洞壁面内的位置較佳。然 而’為將偵檢器2 7設置於加工孔洞之正上方，即於加工啦 射之光學軸上’將加工雷射關閉，及減小加工能量，如此 裝6又用於自雷射光學軸取出發射電磁波的光束分散鏡气針 孔鏡28。尤其’為使用電流計鏡於掃描型的系統中加工

4 6 Ο 3 5 Ο 五、發明說明（8) 可經由與雷射光學軸同軸偵測，不減低加工速度，而對各 孔洞進行檢查。如圖1所示’可將偵檢器27設置於光束L之 光學軸的旁邊。 可使用各種物質在印刷佈線板1中作為處理層1 4 ;處理 層14可經由氧化下方導體層12(黑色氧化物）之表面而提供 較佳。如下方導體層1 2為銅，則可將銅表面浸於Na〇H溶液 中作為氧化處理。當雷射加工達到氧化處理層（Cu〇)之處 理層1 4時’處理層1 4吸收雷射並被加熱。此時，氧化銅對 C02雷射的吸收性高’且當加熱時所產生之電磁波的發射 強度大’因此偵測到的信號變化增加，且可以高準確度進 行檢查。可視在雷射加工過程中所產生之電磁波的波長而 選擇用於測量的適當偵檢器27。稍後將論述此主題。 如預先測定在於雷射加工過程中所產生之電磁波之強度 變化與殘留於下方導體層上之樹脂厚度之間的關係，並測 得提供良好產品的信號’則可經由比較信號變化而在加工 的同時進行檢查。如處理層1 4為黑色氧化物，則由於鋼表 面在黑色氧化物中變粗’而亦可預期將可提供絕緣層丨〇及 下方導體層1 2對彼此的黏著。 處理層1 4可經由將藉由雷射加工而發射電磁波之傳導性 材料’例如’碳，置於下方導體層12之表面上而提供。處 理層1 4 (碳層）可經由加熱碳材料，經由真空蒸發、真空錢 鑛等等而提供。在此情況中，當雷射加工達到為孔洞底部 的處理層1 4時’碳層之處理層1 4對C02雷射的吸收性高， 且當加熱時所產生之電磁波的發射強度大，因此偵測到的

4 6 03 5 Ο 五、發明說明（9) 信號變化增加，且可以高準確度進行檢査。 此外’處理層14可經由將包含具有藉由雷射加工而發射 強烈強度之電磁波之成份的樹脂層置於絕緣層1 〇與下方導 體層1 2之間而提供。舉例來說，在於將其中混合碳粉之環 氧族樹脂塗布於下方導體層12上而形成處理層14之後形成 預定絕緣層1 〇之印刷佈線板1中，由於碳對當碳吸收雷射 而經加熱時所產生之電磁波具有大的發射強度，因而當雷 射加工達到為孔洞底部的處理層1 4時，偵測到的信號變化 增加’且可以高準確度進行檢查。在此情況中，處理層1 4 可以一般的絕緣材料為基礎，因此，可能很難發生黏著故 障等等。 ” 你？只1J | 圖3所示 器2 7測量 1 4的發射 1 4之信號 理層14的 射之電磁 反射的偵 理層使用 且可測量 如絕緣 波之材料 1 4曝露時 自處理層1 4發射之電磁波之信號變化的同時，如 ’可對孔洞1 3進行檢查照明3 〇，且亦可利用偵檢 來自下方導體層之雷射的反射強度或來自處理層 光。可經由使用檢查光源3〇主動偵測來自處理層 ’而非僅偵測在雷射加工過程中所產生之來自處 信號，而增進檢查準確度。同時，自處理層14發 波的偵檢器27不需與用於測量檢查光源3〇之雷射 檢器相同。為將當照射紫外光線時產生螢光的處 作為處理層14，可使用紫外光作為檢查光源3〇， 螢光強度。 層1 0係由其中混合可屏蔽自處理層丨4發射之電磁 的樹脂所形成，則當將絕緣層移除，並使處理層 ，信號變化將增加，以致可精確地瞭解絕緣層的

~-4£_〇25J3______ 五、發明說明（10) 移除狀態，且可以高準確度進行檢查。 為偵測自處理層1 4發射之電磁波之可見光的發射，可將 黑色顏料（例如’ Fe、Mn、Cr、Co、N i等等之複合氧化物 顏料的超細顆粒或磁鐵礦粉末）混合至絕緣層〗〇之環氧族 樹脂内。如有絕緣層1 〇殘留於下方導體層上，則即使由於 雷射通過絕緣層1 〇並到達處理層1 4而有電磁波自處理層1 4 反射’其中混合有黑色顏料的絕緣層丨〇仍可屏蔽電磁波。 因此’清楚可見有殘留樹脂存在於下方導體層上。 為根據自處理層1 4發射之電磁波的信號變化而測定絕緣 層1 0在下方導體層上的殘留狀態，如圖4所示，可測量在 雷射加工過程中自處理層14發射之電磁波的波峰強度，並 可將測得的波峰強度與預設參考值作比較。下方導體層上 的殘留樹脂厚度愈薄，則輸入至處理層丨4之能量愈大，且 在雷射加工過程中發射之電磁波的變化愈大。由於係測量 自處理層1 4發射之電磁波的波峰強度，因而可利用簡單的 比較電路執行測定程序，可簡化檢查規則系統，且可縮短 加工時間。 現假設絕緣層1 〇之環氧族樹脂的絕緣層為6 0微米厚，將 經由氧化鋼表面黑色氧化物而提供之處理層使用作為處理 層14，f加工孔洞直徑為必1 〇 0微米，則當下方導體層上 之殘留樹脂厚度為4微米或以上時，信號強度變化小，且 j f上測得的波峰極小。然'而，如測量波峰強度為一個 ==則在下方導體層上的殘留樹脂厚度約為1微 未以下因此，當下方導體層上之殘留樹脂厚度變為等於

4-6 03 5 0 五、發明說明（11) 3於可經由在下—程序執行化學钮 二厚度時’預先測量信號強度波峰值，並與的預 較’因而可偵測得殘留樹脂厚度。前述的 ：3 卫的材料、雷射加工條件等等而改變，:c 件中設定參考值。 必/頁在各條 如圖5所示，可根據在雷射加工過程中所發射 的波峰強度光超過預設的上限參考值，然限 低於預設下限參考值的事實而判定在下； 樹脂厚度變為等於或低於容許厚度。 θ之殘留 將論述此主題。下方導體層上之殘留樹脂厚度 輪入至處理層之能量俞大，t 〜寻 則 在雷射加卫過程中發射之電 磁波的支化愈大。㈣加工的進—步進行，及產生電磁波 ，”層14的溶解和藉由雷射加工的移除，測得信號將減 小。在此，如雷射加工能量太低而無法藉由—擊加工將孔 洞形成至孔洞底部’則再施加二或多次雷射供加工用。此 時，測得電磁波的強度在每一擊會作改變，但信號波峰強 度相當小。因此，如僅利用信號波峰強度的量值進行測 定，則很難維持檢查準確度。然後由信號波峰強度先超過 上限參考值，接著再降至低於下限參考值的事實判定在下 方導體層上的殘留樹脂狀態。 信號波峰值超過上限參考值，其指示孔洞底部達到處理 層1 4。然後仏號波峰值減小，其指示有足夠的雷射能量輸 入至產生電磁波的處理層1 4。因此，可偵測得在下方導體 層上之殘留樹脂厚度等於或低於可經由在下一程序執行化

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4 6 03 5 Q 五、發明說明（12) 學蝕刻而移除之樹脂的預定厚度 現假設絕緣層10之環氧族樹脂的絕緣層為60微米厚，將 經由氧化銅表面（黑色氧化物）而提供之處理層使用作為處 理層14 :雷射加工能量為17毫焦耳/脈衝（mJ/p) ’及加工 孔洞直徑為必1 〇 0微米，則孔洞無法藉由一擊加工形成至 下方導體層，信號變化小，且於波形上無法測得波峰。當 孔洞加工於額外擊數的加工下達到孔洞底部時，信號強度 波峰值再次增加然後再減小，且並未測量。預先設定在良 好孔洞中之波峰值的上限及下限參考值。上限參考值係由 當進行額外擊數時之波峰強度的最大值測得，及下限參考 值係由於測得上限參考值後之波峰強度的最小值測得。將 此值與加工過程中的測量波峰值比較’因而可偵測下方導 體層上的殘留樹脂厚度。前述的參考值係視待加工的材 料、雷射加工條件等等而改變，因此係根據情況而設定。 如，6所示，亦可於測量自處理層丨4發射之電磁波的同 時測量雷射的雷射反射，且可根據雷射強度之反射變為等 於或大於雷射反射之參考值，及電磁波強度變為等於或低 於發射強度參考值的事實進行測定。下方導體層上的殘留 樹脂厚度愈薄，則輸入至處理層丨4之能量愈大，且自處理 層14發射之電磁波的強度愈高。隨著加工的進一步進行， 及處理層1 4的溶解和藉由雷射加工的移除，測得信號將減 小。此時，如使用上限參考值於進行測定，則有可能當其 由於雜訊而超過上限參考值時測得信號波峰強度。因此，、 在此’無論加工雷射之反射強度是否超過反射，將雷射反

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4 6 03 5 Ο 五、發明說明（13) 射替代無論信號波峰強度是否超過上限參考值的情況而加 至測定情況。預先測量在良好孔洞中之雷射反射之波峰強 度的變化及自處理層發射之信號波形之波峰值的變化，並 根據測量結果設定前述的參考值。 此外’可根據測量在雷射加工過程中自處理層1 4發射之 電磁波’且信號波形在雷射輻照終止之前衰減並偵測到波 峰的事實進行測定。如圖7Α至7C所示，偵測信號波形，及 根據形狀測定下方導體層上的殘留樹脂狀態。下方導體層 上的殘留樹脂厚度愈薄，則輸入至處理層丨4之能量愈大， 且在雷射加工過程中發射之電磁波的強度愈高。隨著加工 的進一步進行’及產生電磁波之處理層丨4的溶解和藉由雷 射加工的移除’測得信號將減小。在此，如在直至雷射輻 照終止及偵測到波峰時’關於電磁波之強度的波形衰減， 則處理層1 4經充分加熱，且下方導體層上之最大殘留樹脂 厚度成為約1微米《如利用信號之波形如此測定下方導體 層上的殘留樹脂狀態，則當在波形上偵測到波峰時，停止 雷射施加’且可不輸入額外的加工能量而穩定地提供最適 的孔洞形狀。 、，舉例來說，假設絕緣層1 〇之環氧族樹脂的絕緣層為6 〇微 米厚，將經由氧化銅表面（黑色氧化物）而提供之處理層使 用作為處理層14，雷射加工能量為17毫焦耳/脈衝，脈 衝寬度為30微秒，及加工孔洞直徑為0丨〇〇微米，則孔洞 無法於第一個雷射脈衝形成至下方導體層（第—擊，圖 7(a))，及孔洞於第二擊達到處理層H(圖7(b))，但由於

89114983.ptd 第18頁 4 6 03 5 0 五、發明說明（14) 有树月曰殘留於下方導體層上’且暴露孔洞底部直徑小，因 而無法提供適當的孔洞形狀。在第三擊加工下（圖7(c))， 在雷射輻照過程中觀察到波峰，且殘留於下方導體層上之 最大Μ脂厚度成為約1微米；可提供經良好加工的孔洞。 由於係利用信號的波形進行測定，因此不需預設供測定用 的參考值。 如圖8(a)至8(d)所示，亦可 自處理層14發射之電磁波的強 之積分值’及檢查積分值是否 測定。圖8 (a )顯示第一擊之發 顯示第二擊，及圖8(c)顯示第 的斜線部分）為發射強度積分 對各孔洞累積發射強度之積分 積分值是否達到預設參考值， 如孔洞底部直徑相同，則自 值。另一方面，為於多擊之下 度在各孔洞之間及各擊之間不 ^號之波峰值測定下方導體層 較，，如下方導體層上之殘留樹 進行積分操作’並將結果與良 參考值比較而偵測，則可增進 然’前述的參考值係視待加工 而改變，因此係根據條件而設 附帶一提，為測量自處理層 經由測量在雷射加工過程中 度’對各孔洞計算發射強度 達到預設的參考值，而進行 射強度的時間變化，圖8 ( b) 三擊。測得波形面積（圖中 且亦可經由於第一擊開始 值而進行測定，並檢查累積 如圖8 (d)所示。 處理層發射電磁波之量為定 形成孔洞，測量時的發射強 同。因此，與利用第一擊之 上之殘留樹脂狀態的情況比 脂厚度係經由於發射波形上 好產品之經預先計算的積分 檢查準確度的可靠度。當 的材料、雷射加工條件等等 定。 1 4發射之電磁波，測量波長

46 03 5 Ο 五、發明說明（15) =0毫微米至20 0。毫微米之電 理 Γ=二方導體層12(黑色氧化物)之銅氧化而提 而自處理層14發射之電磁波的發 射強度在500至2000毫微米之波長區域中變高，且可例 =由通過遽光鏡而移除外部雜訊等等，以致谓檢器η 可僅偵測前述的波長區诚.i _ ώ 可以提高偵測殘留樹脂厚度的 平碟度。 2使用經由將藉由雷射加工而發射電磁波之傳導性材料 =下方導體層12之表面上而提供之處理層14，或經由將 =3具有藉由雷射加工而發射強烈強度之電磁波之 ，置於下方導體層12之表面上而提供的處理層14，如在 :述的碳，外再使用硫化銅’則亦將發射波長自5〇〇毫微 = 200 0耄微米之近紅外光’以致可經由僅測量在此波長 區域内的電磁波，而進行高度準確的測定。 將處理層14之厚度設為等於或低於可經由執行雷射加工 之下一程序之化學蝕刻而移除之樹脂的厚度較佳。尤其， 為將包含具有藉由雷射加工而發射強烈強度之電磁波之 伤的樹脂使用作為處理層14以發射電磁波，如執行雷射孔 洞加工，則除非達到下方導體層上之處理層“，否 夏發射強度的變化。隨著加工的進一步進行及開始加工處 ^層14，測量發射強度的變化。因此’如測得發射強度的 變化，則其意謂絕緣層1 0經移除，而只有處理層丨4殘=於 下方導體層上。藉由雷射加工而殘留於下方導體層上之處 理層U的樹脂係經由執行下一步驟的化學蝕刻而移除。如

89114983.ptd 4 6 03 5 0 五、發明說明（16) 將處理層之厚 除之樹脂的厚 號，則可測定 程序移除之樹 或低於可經由 需預先記錄在 上之絕緣層1 0 制殘留於下方 如處理層1 4 上之導體的黏 如處理層1 4係 進行化學蝕刻 接下來，如 的複合材料所 發射具有強發 對策： 使用可發射 強度之電磁波 (CuO)、碳層 層1 4。強度可 而不需在整個 如發射電磁 電磁波的強度 行以下測定： 行化學蝕刻而移 自處理層1 4之信 厚度為可在下一 之厚度設為等於 的厚度，由此不 留於下方導體層 可以高準確度控 下一個程序中鍍 其移除。然而’ 而提供，則經由 布基礎材料等等 加工過程中亦會 說，可採取以下 度没為等於或低於可經由進 度’及藉由雷射加工偵測來 在下方導體層上之殘留樹脂 脂厚度。因此，將處理層1 4 進行化學敍刻而移除之樹脂 來自處理層之信號強度與殘 之厚度之間的相互關係，且 導體層上之樹脂。 為傳導性材料，則除非對在 著不會有問題’否則不需將 經由氧化下方導體層1 2 (銅） 而將處理層1 4移除。 由於絕緣層1 〇係由含有玻璃 形成，因而絕緣層；! 〇在雷射 射強度的電磁波，則舉例來 具有由絕緣層1 〇所發射之電磁波之兩倍以上 之材料的處理層1 4。可使用含有氧化處理層 1金屬粉末（Cu、Fe等等）之層作為此一處理 在用於測定之波長下為電磁波的兩倍以上’ 波長區域為電磁波的兩倍以上。 波的波長分佈不同，則雖然在一個波長下之 不為兩倍以上’但可經由測量多個波長而進 如自絕緣層1 〇發射之電磁波的發射強度係如

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圖9(a)中之a所示的波長分佈’及雷射加工達到處理層 14，且來自處理層14之發射強度係如圖9(b)中之b所示的 波長分佈，則關於圖中之兩波長λ 1及λ 2進行測定。當在 λ 1及λ 2之兩波長下的發射強度皆大時’據判定係進行絕 緣層ίο之雷射加工；當如圖9(c)所示在波長λ1τ之發射 強度小及在波長λ 2下之發射強度大時，則據判定係進行 處理層1 4之雷射加工。在此情況中，先測量在波長λ i下 的發射強度’及當在波長λ1下之發射強度減小時，測量 在波長λ2下之發射強度，由波峰值或在波長λ2下之發射 強度的升尚進行判定較佳。在此情況中，如在自絕緣層丄〇 發射之電磁波之波長Λ2下的發射強度高於自處理層14發 射之電磁波的發射強度，則可毫無問題地進行判定。 如圖10所示，進行在多個波長（在圖中所示的例子中為 又1、人2、及λ 3)下的測量，且可由在此等波長下的發射 電磁波強度比判定電磁波為自絕緣層1 〇所發射之電磁波a 或為自處理層1 4所發射之電磁波b。在圖中所示之例子 中’如在三波長；U、Λ2、及λ3下之發射強度皆幾乎相 同’則將電磁波判定為自絕緣層1 〇發射之電磁波a，及如 在叉1之發射強度〈在Λ 2之發射強度〈在λ 3之發射強度， 則將電磁波判定為自處理層丨4發射之電磁波b。 因此，即使在雷射加工過程中亦自絕緣層1 〇發射電磁 波’除非自絕緣層丨〇發射之電磁波與自處理層1 4發射之電 磁波在波長分佈之兩點及發射強度幾乎相同，否則可於判 定中將自絕緣層1 〇發射之電磁波與自處理層1 4發射之電磁

89114983.ptd 第22頁 4 6 03 5 Ο 五、發明說明（18) 波作區別。 如需要測量多個測定用波長，則可將感測波長不同的波 長偵檢器27及27置於分光鏡29諸如稜鏡或繞射栅的後方， 如圖11所示。各波長強度下之偵測強度可較如不經由分光 鏡29而將電磁波引入至各镇檢器27、27之情況而變得較 大。 圖12顯示另一例子。為利用與加工雷射同軸之偵檢器27 測量電磁波，將二向色鏡3 1置於透鏡24與待加工的印刷佈 線板1之間，及待測量的電磁波被二向色鏡3 1反射於彳貞檢 器2 7侧。 一般將ZnSe使用作為紅外光聚光鏡24之材料，且可使用 Ge。由Ge製成的聚光鏡24由於Ge透鏡的光學特性，而並無 法容許近紅外光至可見光至波長2微米以下之紫外光通 過，因此無法透過聚光鏡2 4監測電磁波。此意謂如將二向 色鏡31等等置於雷射產生器與用於將發射電磁波引入至偵 檢器2 7内之聚光鏡2 4之間，則在一些情況中可能無法監測 電磁波。然而’如前所述，在自印刷佈線板1發射之電磁 波通過透鏡24之前，將其移出至雷射軸之外部，由此可不 受透鏡2 4之材料的影響而測量電磁波。 此時，如將包含經設置成如同矩陣之光感測器的光感測 器陣列使用作為偵檢器2 7 ’如圖1 3所示，則當利用電流鏡 22掃描加工位置時，雖然電磁波係在通過透鏡24之前被移 至軸的外部，但可在所有的加工面積測量電磁波。 當然，如圖1 4所示，將聚光鏡32置於二向色鏡3 1與偵檢器

89Π4983.ptd 第23頁 4 6 03 5 0 五、發明説明（19) 27之間’及將被聚光鏡32縮小成形的影像引入至偵檢器27 中，由此如以類似於前述的方式執行掃描及加工，則邡可 在所有的加工面積測量電磁波。 圖1 5 在雷射 發射# 的雷射 絕緣層 層14之 執行化 當此面 以移去 後，工 出0 顯示使用前述測定於控制雷射加丄叼流程圖_ ^ 加工中自絕緣層10及處理層14所產生的電磁波（"光 號），如雷射加工尚未達到處理層14，則施加額外 脈衝。絕緣層10的厚度隨著操作的重複而減小，如 1 0之殘留厚度變為等於或低於設定值（如包含處理 厚度變為等於或低於當處理層14亦經 學蚀刻而移除的厚度），則開始加工另多一=二广。 積中之2有孔洞皆加工完成後，則加工平台移動， 當所有面積中之所有孔洞皆完成 作 0移動’並將工作件（印刷佈線板！）取 由於加工係進行至絕緣a】〇 因而可消除故障β 之殘留厚度確實變薄為止 5 如前所述’在本發明，盔大接庶a , 2絕緣層之P +為在。邑緣屢中形成供電連接印刷 蚀下方i導體層與絕緣層之下方導體層用之 孔洞，以使下方導體層暴露至孔洞底，導2用之 以在絕緣層：形成孔洞日寺，使用包含；力 緣層之間之處理層的印刷佈線板，以在雷：：導體層與絕 射具有與加工雷射不同之波長的電磁波，、、則 態。使用在雷射加工中自盒：下層的殘留狀 於卜万导體層與絕緣層之間之

第24頁 五~'-- 王里爲 可籍所發射的電磁波’而非使用雷射的雷射反射’以致 性地確地偵測穿入絕緣層的孔洞。尤其，電磁波係各向同 極小自孔洞底部發射，因此對於電磁波之偵測方向的限制 射強疮且孔洞底部的链度或傾斜並不會造成發射狀態或發 為 的隻化。此外’將與下方導體層相同的材料使用作 上方導體層，亦可進行不受上方導體層影響的測定。 至於處理層，印刷佈線板可包括經由使下方導體層之表 進行氧化處理而提供的處理層。由於雷射吸收性高，因 :可提供強的信號且可增進可靠度’此外，可提供絕緣層 及下方導體層對彼此的黏著。 t刷佈線板可包括經由將藉由雷射加工而發射電磁波之 =性材料置於下方導體層之表面上而提供的處理層。同 二地，在此情況中，由於雷射吸收性高，因而可提供強的 2且可增進可靠度’以卜’如有處理層殘留，則可提供 連續性可靠度。 當印刷佈線板包括經由將包含具有藉由雷射加工而發射 “、（強度之電磁波之成份的樹脂置於下方導岸 上 =提供的處理層時，樹脂材料的限制極小，且;提供絕緣 層及處理層對彼此的黏著。 當對孔洞進行檢查照明’並在俄測在雷射加工過程中自 J理層發射之電磁波之信號變化的同肖，測量來自孔洞底 4之雷射的反射強度或來自處理層的發射％，以測定絕緣 層的殘留狀態時，可進一步増進檢查的可靠度。 如印刷佈線板包括用於屏蔽自處理層發射:電磁波的樹

89H4983.ptd 第25頁 4 6 03 5 Ο 五、發明說明（21) 脂作為絕緣層，則亦可增進檢查的可靠声 為測定在下方導體層上之繼脂厚：： 加工過程中自處理層發射 里在雷射 的波峰強度與預設參考值比鲈，而佶 又亚將測付 巧沮叱較’因而偵剛在下 的殘留樹脂厚度，則可使檢查及測定變得容易。 曰 如下方導體層上之殘留樹脂厚度係根據自處理層發射之 電磁波的波峰強度超過預設的上限參考值，缺 降至低於預設下限參考值的事實修則，則:亦=。 的可靠度。 此外，如在測量自處理層發射之電磁波的同時測量雷射 的反射’並根據雷射之反射強度變為等於或大於雷射反射 之雷射反射參考值’及電磁波強度變為等於或低於發射強 度參考值的事實偵測下方導體層上之殘留樹脂厚度，則亦 可提供高可靠度。 如下方導體層上之殘留樹脂厚度係根據自處理層發射之 電磁波的信號波形在終止雷射輻照之前衰減並積測到波蜂 的事實偵測’或如下方導體層上之殘留樹脂厚度係經由測 量自處理層發射之電磁波的強度，對各孔洞計算發射強度 之積分值’及將積分值與預設參考值比較而偵測，則亦可 提供高可靠度。 僅測量在雷射加工過程中自處理層發射之波長範圍自 5 0 0毫微米至2 0 0 0毫微米的電磁波’因而可減小雜訊以增 進可靠度。 將處理層之厚度設為等於或低於可經由進行下一程序之

S9114983, pt(ji 第26頁 4 6 03 5 Ο

化學蝕刻而移除之樹脂的厚度較佳，&當測量到自處 發射之電磁波的彳§號時，停止雷射加工。可提供高可靠 度，此外，不需預先記錄在來自處理層之信號強度血殘留 於下方導體層上之樹脂之厚度之間的相互關係。、 關於處理層，使用在雷射加工過程中所發射之電磁波之 發射強度為在 '絕緣層之雷射加卫_中由、絕緣層所發 電磁波之發射強度之兩倍大以上的處理層，由此本發明亦 可應用至 '絕緣層係由複合材料所形成，且在雷射加 中亦自絕緣層發射電磁波的情況。 < 狂 如在 之特定 可經由 可在 最大強 加工過 射加工 波，且 態，或 所發射 絕綠層 工過程 射之電 射之電 無論 的發射強 射強度的 長而應用 其雷射加 測量電磁 之電磁波 射之電磁 長下之電 長下測量 且可由在 。在此情 電磁波之 區域重疊 理層發射 測多個波 度為在自 兩倍大以 〇 工過程中 波，且可 之強度小 波之強度 磁波強度 由處理層 此專波長 況中，如 最大強度 ，則可在 之電磁波 長的電磁 、，小π货酊 < 電磁i 上，則當然，本發£ 特定波長下 波長下之發 偵測特定波 由處理層在 度的波長下 程中所發射 過程中所發 可由在兩波 可於多個波 之電磁波， 的殘留狀態 中所發射之 磁波的波長 磁波與自處 如何，為偵 所發射之電 在由處理層 ’及由絕緣 大的波長下 判定絕緣層 在其雷射加 下的波蜂強 由處理層在 的波長與自 判定中將自自 作區別。 波，如利用 磁波提供 在其雷射 層在其雷 測量電磁 的殘留狀 工過程中 度比判定 其雷射加 絕緣層發 絕緣層發 分光鏡使

4 6 03 5 0 五、發明說明（23) 在雷射加工過 檢器偵測分裂 放大，而增進 如將二向色 色鏡將 的外部 時，亦 此時 於二向 時，如 的電磁 此外 印刷佈 之殘留 加額外 緣層之 ..元件編 110 11121314 21 程中發射之電 後的電磁波， 檢查準確度。 鏡置於透鏡與 加工過程中發 入偵檢器中， 影響地偵測電 用光感測器陣 偵檢器之間， 中執行雷射加 行雷射加工以 處理層所發射 及當絕緣層之 雷射脈衝，則 度確實變薄為 -1 佈線板 層 導體層 導體層 層 磁波分裂，並使用 則可將在各波長下 印刷佈線板之間， 射之電磁波移至雷 則當聚光鏡不容許 磁波。 列作為偵檢器，或 當不透過透鏡而偵 工，則亦可偵測在 於絕緣膺中製造孔 之信號的變化，以 殘留厚度大於設定 可自動進行雷射加 止，且消除故障 一或多個谓 的偵測強度 及利用二向 射之光學軸 電磁波通過 將聚光鏡置 測電磁波 各加工位置 洞’測量自 測定絕緣層 值時’如施 工’直至絕

4 6 03 5 Ο

39114983.ptd 第29頁 4 6 03 5 Ο 圖式簡單說明 在附圖中： 圖1係顯示在本發明之一具體例之一例子中之加工狀態 的剖面圓； 圖2係在本發明之具體例之此例子中之加工裝置的概略 圖示； 圖3係顯示在本發明之具體例之另一例子中之加工狀態 的剖面圖； 圖4係測定操作的概略圖示； 圖5係另一測定操作的概略圖示； 圖6係又另一測定操作的概略圖示； 圖7 (a)至7 (c)係另一測定操作的概略圖示；圖7 (a)係第 一擊雷射的概略圖示；圖7(b)係第二擊雷射的概略圖示； 及圖7(c)係第三擊雷射的概略圖示； 圖8 (a)至8 (d )係又另一測定操作的概略圊示；圖8 (a)係 第一擊雷射的概略圖示；圖8 (b)係第二擊雷射的概略圖 示；圖8 (c)係第三擊雷射的概略圖示；及圊8 (d)係以累積 積分值為基礎之測定操作的概略圖示； 圖9(a)至9(c)說明在另一例子中之操作；圖9(a)係來自 絕緣層的發射強度-波長特性圖；圖9 (b)係當一部分的孔 洞達到處理層時之發射強度—波長特性圖；及圖9 (c)係來 自處理層的發射強度-波長特性圏； 圖1 〇係說明在又另一例子中之操作的發射強度_波長特 性圖； 圖11係另一例子之概略圖示；

89114983.ptd 第30頁

Zi Β Π 3 5 Q___ 圖式簡單說明 圖1 2係又另一例子之概略圖示； 圖1 3係圖1 2中之另一例子的概略圖示； 圖1 4係圖1 2中之又另一例子的概略圖示；及 圖1 5係雷射加工之操作規則系統的概略圖示。

89114983.ptd 第31頁

Claims (1)

1. d6 035 Q 申請專利範圍 l. 一種印刷 緣層中 之下方 底部， 形成 層在雷 磁波； 測量 進行雷 上之絕 2. 如 經由氧 3. 如 經由將 導體層 4. 如 經由將 成份的 5. 如 驟： 具有使 導體層 其包括 設置於 射加工 及 自印刷 射加工 緣層的 申請專 化下方 申請專 藉由雷 之表面 申請專 包含具 樹脂置 申請專 佈線板 印刷佈 電連接 下列步 下方導 過程中 佈線板 而在絕 殘留狀 利範圍 導體層 利範圍 射加工 上而提 利範圍 有藉由 於下方 利範圍 之加工方法，其中該印刷佈線板於絕 線板之絕緣層之上方導體層與絕緣層 的孔洞，以使下方導體層暴露至孔洞 驟： 體層與絕緣層之間的處理層，此處理 發射具有與加工雷射不同之波長的電 之處理層所發射之信號的變化，以在 緣層中形成孔洞時，判定下方導體層 態。 第1項之加工方法 之表面而提供。 第1項之加工方法 而發射電磁波之傳導性材料置於°下方 供。 第1項之加工方法，其中該處理層係 雷射加工而發射預定強度之電磁波之 導體層之表面上而提供。 第1項之加工方法，其更包括下列步 其中該處理層係 其中該處理層係 對孔洞進行檢查照明，並谓測在雷射加工過程中自處理 盾發射之電磁波的信號變化； 同時測量來自下方導體層之反射光之強度及來自處理層 之發射光的其中一者，以判定絕緣層的殘留狀熊。

   89114983.ptd

   46 03 5 Ο 六、申請專利範圍 " 6.如申請專利範圍第1項之加工方法，其中該絕緣層係 由用於屏蔽自處理層發射之電磁波的樹脂所製成。 7·如申請專利範圍第丨項之加工方法，其更包括下 驟： ν 測量在雷射加工過程中自處理層發射之 波的波 度；及 攻 將測得的波峰強度與預設參考值比較，以偵測在下方導 體層上的殘留樹脂厚度。 8· ^申請專利範圍第1項之加工方法，其更包括： 測量在雷射加工過程中自處理層發射之電磁波的波峰強 :此電磁波之波峰強度於測得波峰強度超過預設的上限 二？後降至低於預設的下限參考值，而偵測在下方導體 層上的殘留樹脂厚度。 f::請專利範圍第1項之加工方法，其更包括： 射之雷Ϊ ΐ工過程中的同時測量雷射的反射及自處理層發 別 < 电题波； 值根ΚΙ!度之反射變為等於或大於雷射反射之參考 偵測下方導r厚：ϊ:ί 低於發射強度參考值的事實 二万¥體層上之殘留樹脂厚度。 利範圍第1項之加工方法，其更包括： 偵到t ί f加工過程中自處理層發射之電磁波；及 峰以備測在下方導體層上之殘留樹脂厚度。 凊專利範圍第1項之加工方法，其更包括下列步

   第33頁 4 6 03 5 Ο 六、申請專利範圍 驟： 測量在雷射加工過程中自處理層發射之電磁波的強度； 對各孔洞計算發射強度之積分值；及 將積分值與預設參考值比較，而偵測在下方導體層上之 殘留樹脂厚度. 1 2 ·如申請專利範圍第2至4項中任一項之加工方法，其 中測量在雷射加工過程中自處理層發射之波長範圍自5 〇 〇 毫微米至2000毫微米的電磁波。 1 3 ·如申s青專利範圍第4項之加工方法’其中將處理層之 厚度设為等於或低於可經由進行下一程序之化學蝕刻而移 ，之樹脂的厚度，及當測量到自處理層發射之電磁波的信 號時’停止雷射加工。 1 4.如申清專利範圍第1項之加工方法，其中使用在雷射 加工過程中所發射之電磁波之發射強度為在絕緣層之雷射 加工過程中由絕緣層所發射之電磁波之發射強度之兩倍大 以上的處理層。 1 5.如申請專利範圍第丨項之加工方法，其中使用在雷射 加工過程中在所發射之電磁波之特定波長下之發射強度為 f絕緣層之雷射加工過程中由絕緣層所發射之電磁波之特 定波長下之發射強度之兩倍大以上的處理層。 16 _如申請專利範圍第丨項之加工方法，其更包括： 在由處理層在其雷射加工過程中所發射之電磁波之最大 強度的波長下測量電磁波； 在由處理層在雷射加工過程中所發射之電磁波之強度係

   4 6 035 Ο 六、_請專利範® 在第一範圍内，及由絕緣層在其雷射加工過程中所發射之 電磁波之強度係在大於第一範圍之第二範圍内的波長下進 行測量； 根據在兩波長下之電磁波強度判定絕緣層的殘留狀態。 1 7.如申請專利範圍第〗項之加工方法，其更包括： 在多個波長下測量在雷射加工過程中由處理層所發射之 電磁波，以根據在此等波長下的波峰強度比偵測絕緣層的 殘留狀態。 1 8.如申請專利範圍第1 6或1 7項之加工方法，其中利用 分光鏡使在雷射加工過程中發射之電磁波分裂，及使用二 或多個偵檢器偵測分裂後的電磁波。 19.如申請專利範圍第丨項之加工方法，其中將二向色 置於透鏡與印刷佈線板之間’及利用二向色鏡將在雷射加 工過程中發射之電磁波移至雷射之光學軸的外部，並導入 偵檢器中。 其中使用光感 2 0.如申請專利範圍第丨9項之加工方法 測器陣列作為偵檢器。 箸2丄專利範圍第19項之加工方法，其中將聚光鏡 置於一向色鏡與偵檢器之間。 2^ -種利用雷射於印刷佈線板之絕緣層中形成 方法，包括下列步驟： 々 :印刷佈線板之處理層所發射之電磁波的變化； 化判定絕緣層之殘留狀態，如絕緣層之殘留# # 大於設^值，則施加額外的f射脈衝。㈣之殘留厚度 4 6 03 5 0 六、申請專利範圍 --- 2 3 _ —種利用雷射於印刷佈線板之絕緣層中形成 方法，包括下列步驟： '同之 測量自印刷佈線板之處理層所發射之電磁波的變 同時根據變化判定絕緣層之殘留狀態； 根據絕緣層之殘留狀態調整雷射擊數；及 確認殘留狀態在預定條件内，而完成各孔洞形成加工 24.如申請專利範圍第23項之利用雷射於印刷佈線'3板1之° 絕緣層中形成孔洞之方法’其中如絕緣層之殘留厚度大、 預設厚度’則即使於預定擊數的雷射施加完成後，二再^ 絕緣層施加額外的雷射擊數’及如殘留厚度等於或小於預 設厚度’則即使係在預定擊數的雷射終止之前，仍終止施 加雷射擊數。 2 5.如申請專利範圍第24項之利用雷射於印刷佈線板之 絕緣層中形成孔洞之方法’其中雷射擊數之能量係可調 整。

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