TW460351B - Method to process the multi-layer-substrates - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 03 51 A7 ____B7 ί " ' 五、發明說明（） 本發明偽關於一種多層基板之加工方法，此種才祛加 工是藉由雷射而來之光脈波來進行。 在封裝式元件製造時，須回溯至相對應之已預製完成 之多層基板中之多層導線。因此，多値金屬層導電層嵌 入一種具有介電質層（例如，塑料或陶瓷材料所構成者） 之Ξ明治結構中目.這些已結構化之金屬層經曲各孔（其 穿過各介電質層）而在電性上互相連接。為了經由介電 質層及/或金屬層來進行鑽孔，則通常使用雷射。 由U S 5 5 9 3 6 [1 6中已知一種編由雷射來對多層基板進 行加工所用之方法，其中S由一種非準分子（η ◦ η Η X c i m e r ) 雷射在頻率大於1 K fl z時産生一種高功率之紫舛線雷射脈 波，其波長小於4 0 0 η μ ,眤+波寛度小於1 0 0 n s且平均輸出 功率大於3 (Η) ni W (橫跨斑點寛度來測量時），此雷射輸出 脆波對準此基板，使雷射輸出脈波在此眤波之斑點寬度 中穿過至少二層^ 在此種方法中會産生一種負的（n e g a t i v e )熱效應，例 如，金屬性底層受損傷而成袋孔，介電質層由金屬層隔 開或反之，介電質材料之劣化。 由於雷射輸出能量和脈波速率天生有所限制，因此在 此種方法中此加工速率另外會受到限制。 由U S 4 7 8 9 7 7 [)中已知一種方法，其中藉由二種不同 之雷射，例如C 0 2雷射和N d : Y .A G雷射，而在多層基板中 鑽孔D Μ由N d : Y A G雷射可對金屬層進行加工，籍由 C 0 2雷射可對介電質材料進行加工。此種配置（其依據 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------- ^^--------訂--------線·1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 0 3 5 1 A7 ___B7 - 五、發明說明（） 二種不同之雷射原理來加工）在構造上較貴且對此二種 雷射形式而言需要不同之校準-和成像裝置。此外，使用 C 0 2雷射通常會在多層基板上造成不期望之沈積現象或 使基板材料受到熱損害。 本發明之Θ的是提供一種多層棊板之加工方法，其在 較高之加工速率時可逹到一種依據此多層基板之各別之 層來調整之較佳之加工。 本發明此種目的是藉由具有申請專利範圍第1項特擻 之方法來逹成。 因此，藉由第一固體雷射而産生第一光脈波，其頻率 大於1. ο κ Η z且脈波期間（或寛度）小於3 0 n s，此第一光脈 波經由一種光學成像裝置而成像在多層基板之表面上之 一値位置上。藉由第二固體雷射而産生第二光脈波，其 同 之 上 面 表 之 板 基 層 多 在 像 成 而 置 裝 ΚΗ像 10成 於學 大光 率由 頻經 於 KJ 度 寛 波 脈 且 第 樣 同 波 脈 光 値 光用 二所 第法 和方 一 此 第行 之進 像使 成可 已 射 種 雷 此體 由 固 0 種 板二 基用 層使 多 C 種工 此加 。被 上而 置波 位脈 一 加 每之 於高 由較 ，成 時達 射可 雷而 種量 二能 用之 使大 且較 ，或 構率 結頻 之波 單脈 簡之 較高 有 較 置有 裝波 之脈 Ο 用 率使^ 速茌射 工 雷 7 變 S率 或頻 04或 YV倍 : 三 Nd變 ， 率 如頻 例 ， ί 倍 ΰ 力 率 頻 之 知 習 由 藉 可 •ώρ? 雷 之 主 為 d N 以 -13η 種 之 瓜’項 Π 2 2 3 r r 5 第 , 圍 nra範 4 U 6 f 10專 生請 産申 而於 式用 方適 之其 單 ， 簡長 較波 以之 法 η , 6 方 6 2 之β 用Inf 所5n 5 倍 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------f 裝--------訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4 6 03 5 1 __B7__ 3 —…—. 五、發明說明（） 方法。 以較有利之方式依據申請專利範圍第3項使第一，第 第二光脈波交替地成像於多層基板上，因此可逹到一種 較高之眤波速率以及較高之加X速率。 在申請專利範圍第4項之方法的較桂實施方式中，第 一及第二光脈波同時成像在多層基板上，以便在單位時間中 達成一種較大之功率，因此可使材料較快地被剝蝕。 在申請專利範圍第5項之方法的較佳實施方式中，此 多層基板之第一層是以第-光脈波來加工，此多層基板 之第二層刖以第二光脈波來加工。因此可分別對此多層 基板之各層加工時所需之最佳化雷射參數進行調整。 就脈波頻率之提高或出功率之提高而言，依據申諳 專利範團第6項是有利的，第7項則為了對多層基板之 不同之層進行加工，則依據申請專利範圍第7項使第-和第二光脈波之波（S選擇成不相等時是有利的。 特別適當的是依據申請專利範圍第8項之方法來對多 層基板中之各孔進行鑽孔。 依據申請專利範圍第9項，持別有利的是選取i ϋ K Η 2 之頻率及5 3 2 n m之波長來對由銅所構成之各層進行加工 而成為金屬層。 依據申請專利範圍第1 Q項，頻率大於1 ϋ K 11 z且波長是 3 5 5 n m及/或2 G 6 n m之光脈波特別適合用來對由介電質及 /或有機材料所構成之各層進行加工。 申請專利範圍第1 1項之方法以下述方式來進行時特別 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 111{111 — — If — — — —— I ^ I! — — — —— — — — —! — — — — — — — — — — A7 4 6 03 5 1 __B7_ 五、發明說明（4 ) 簡串：弟一和一固體雷射積體化於一種多重-共振器-固體雷射中，其中第一及第二光脈波分別經由第一和第 二光擴張器而擴張，且經由一種共间之部份透光之鏡面 而傳送至一傾共同之偏向單元。這由一種共同之部份透 光之鏡面而傳送至.....-癖共同之偏向單元^這樣可確保： 各別産生之光眤波可成像在此基板之相同位置上。 本發明以下將依據圖式中之實施例來詳逑。 圖式之簡單説明： 第1圖 産生第一和第二光脈波所用之二値固體雷射 之構造。 第2圖 産生脈波頻率較大之脈波序列時之圖解。 第3圖 在不同之脈波能量中産生較大之脈波頻率時之 圖解。 第4圖 脈波頻率不同a脈波數@不同之二種脈波混 合時之圖解。 第5圏 不同頻率之二種脈波所産生之脈波序列3 第6圖 以二種不同之脈波序列在多層基板中産生一 種孔時之圖解。 第7圖一種以不同之脈波序列來加工之基板之橫切 面。 第1圖中顯示：_·-種基板1如何以第一固體雷射2所 發出之光脈波來進行加工，第一固體雷射2所發出之光 脈波經由第一光擴張器3而被擴張且經由一種部份透光 之鏡面4 (在使用二種互相垂直之極化光時，此鏡面4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------j 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 03 5 Α7 Β7 5 五、發明說明（） 以一種極化耦合器來取代）以及偏向裝置5而偏向至基 板之表面。此外，設置第二固體雷射6，其産生第二光 脈波，第二光脈波經由第二光擴張器7以及部份透光之 鏡面4 ,偏向裝置5而移動至基板1之表面。基板1如圖 所示具有第一層8 (其由金閿，例如，銅所構成）和第二層 9 (其例如由有機材料所構成）。 例如，N d : Y A G , N d : Ο 0 4，鉗U Γ )摻雜之玻璃纖維 或玻璃纖維適合用作固體雷射。 第2画顯示：第一光脈波〗ί)和第二光脈波1 1如何組合 成第一脈波序列〖2和第二脈波序列！ 3 ^現在若此二値脈 波序列1 2， 1 3之頻率適當地調整，則會形成第一共同脈 波序列1 4 ,其頻率是第一豚波序列1 2或第二脈波序列U 之二倍。藕由此種較高之脈波頻率，則在基板加工時可 達到較高之加工速率。 第3画顯示：第…脲波序列！ 2亦可與第三脈波序列i 5 相混合，其中第三脈波序列1 5之脈波所具有之脈波能量 不同於第一脈波序列1 2者。這樣所得到之第二共同脈波 序列1 6具有交替之高能量和低能量脈波。這樣可藉由下 逑方式使多層基板加工時有較高之可變性：在高能量之 脈波之後較低能量之脈波成像於基板上，以便去除這些 由較高能量之脈波所産生之沈積。 第4圖顯示：第-脈波序列丨2亦可和第四脈波序列1 7 組合成第三共同脈波序列1 8 ,此第四脈波序列1 7具有不 同之脈波能量和不同之脈波序列速率（r a t e ) β第四脈波 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇>< 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝--------訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 03 5 1 A7 B7 五、發明說明（ 之 長 較 段 | 在 其 波 脈 値 三 有 具 内 間 時 。 短複 在重 此又 因後 17之 列間 序 時 相之由 2 ! 1 中藉 列板先 序基首 波層 0 脈多行 一 。 進 第 i 來 與波式 可 之 方 i 同之 列 不示 序有所 波具圓 Mu 助歹 6 五序第 第波以 :if是 示値如 顯二例 圖此程 5 ，過 第合孔 0 鑽 較邊 以其 後在 然孔 ,1 2 t 2 第 孔之 一 成 第鑽 出 已 鑽先 來首 波使 脈23 個列 二 序 之波 21脈 歹 t 摩第 波之 脈量 j'匕匕 Ίν 育 第低 生 産 是 於 〇 態 狀 面 表 之 ?L 此 ητκ 改 0 可 示 樣所 這圖 Β ， 6 大第 擴如 1- rii , 域24 區孔 緯此 工 之 板 基 層 多 些合 一 熔 出 ， 鑽接 了 焊 除 ， : 如 指例 是 ， 念式 概方 種能 此可 "之 Η Π 力 它 其 括 包 亦 謂外 所之 孔 不 由 何 如 '—-/ 表 面 ® 橫 /Λ1 /ί\ 11 板 S 層 多 二 Λ 〇 顯 記圖 標7,4 作第 或 因 板 基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 層 機 有 如 Μ 變(f 改層 來質 驟電 步介 之痼 同 一 » 3 30層 層質 屬 電 金介 »p rt 0 W 上入 tel埋 一 個 有一 具和 第 在 何 如 中 ο 3 層 屬 金 部 上 在 32示 層顯 屬圖 B 金 7 之第 中 TL^MJ •sir? 雷 SR 固 訂---------線i 孔射 袋雷 種體 1 固 第一 生第 産在 後 ： 之示 波所 脈圖 C 一 7 第第 之如 後 之 波 脈 二 第 之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7d孔 第之 如生 則産 -所 孔對 袋又 種 波 一 脈 生個 産 6 了 之 為射 ο 雷 孔體 鑽固 之 二 行第 進以 所後 層隨 質示 電所 介圖 體於 固lh 二 停 第孔 於鑽 由種 。此 止 5; 為 〇 2 、 3 d 層較 屬量 金能 之之 入列 埋序 已波 該脈 至二 直第 7L之 鑽 6 行射 進雷 孔 袋 之定 預 1 種 - I 生 産 而 2 3 層 屬 金 該 之 入 埋 已 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 03 5 1 A7 B7 五、發明說明（ 明 説 之 號 符 2 r--識 2 3 4 5 6 7 1 - _上 1 -- ^ 11 iti 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 第第部偏第第第第第第第第第第第第第第第第第第 商 nr 為 貧 身 雷張之 雷 體擴光置體 固光透裝固 板一 一份向二

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訂---------線J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 4 6 035 1 A7 A/ ____B7 五、發明說明（） ο 3 3 3 機 1 有屬 ， 金 層之 孔 層質入 二 屬電埋 第金介已 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --f.裝----I---訂---I---t -線 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I n ϋ K n I I n I ϋ n ϋ n I n n ϋ I 1 ϋ _^i · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 4 5 3 ο 6 8888 ABCD 月 啤 埂諳委員明示，本案修正後是否變更原實質内贫 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 t、申請專利範圍 第89118105號「多層基板之加工方法」専利案 (90年3月修正） 六、申請專利範圍： 1· 一種多層基板（1)之加工方法，此種多層基板（1)由至少 二種不同材料成份之層（例如，8，9)所構成，其特徵爲： 藉由第一固體雷射（2)而產生第一光脈波（1〇)，其頻 率大於ΙΟΚΗζ且脈波寬度小於30ns，第一光脈波（10) 經由光學成像裝置（3，4，5)而成像在多層基板（1)之表 面上之一個位置上； 藉由第二固體雷射（6)而產生第二光脈波（11)，其頻 率大於H)KHz且脈波寬度小於30ns，第二光脈波（11) 經由另一光學成像裝置（7, 4, 5)而成像在此多層基板（1) 之表面上之同一位置上，且此多層基板U)藉由已成像 之第一和第二光脈波（10，Π)而被加工》 2. 如申請專利範圍第1項之多層基板（1)之加工方法，其 中第一和第二光脈波（10，11)之波長選擇成等於l〇64nm 及/或等於532nm及/7或等於355nm及/或等於 266nm - 3. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中第一和第二光脈波（10，11)交替地成像在多層 基板（1)上。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中第一和第二光脈波（10，11)分別同時成像在多 層基板U)上。 -------------裝--- 請先閱讀背面之注意事項再4 ΐ.本頁) 訂- -線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 46 03 5 1 A8 B8 CS D8 夂、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中多層基板（1)之第一層（8)以第一光脈波（10)來 加工且多層基板（1)之第二層（9)以第二光脈波（11)來加 工。 6. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中第一光脈波（10)和第二光脈波（Π)之波長選擇 成相等。 7. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中第一光脈波（10)和第二光脈波（11)之波長選擇 成不相等。 8. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中使用本方法來對多層基板（1)中之各孔進行鑽 孔。 9. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中爲了對這些由銅所構成之層（8，9)加工，則所 選取之光脈波頻率SlOKHz且波長選擇成532nm。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------------I I ' I I (請先閱讀背面之注意事項再^2本頁) 丨線· 10. 如申請專利範圍第5項之多層基板（1)之加工方法，其 中爲了對這些由銅所構成之層（8，9)加工，則所選取之 光脈波頻率会ΙΟΚΗζ且波長選擇成532nm。 11. 如申請專利範圍第1或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中爲了對這些由介電質及/或有機材料所構成 之層（8，9)加工，則所選取之光脈波頻率2 1 OKHz且波 長選擇成355nm及/或266nm。 12. 如申請專利範圍第5項之多層基板（1)之加工方法，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 0351 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中爲了對這些由介電質及/或有機材料所構成之層（8, 9)加工，則所選取之光脈波頻率210KHZ且波長選擇成 355nm 及 / 或 266nm。 13.如申請專利範圍第丨或第2項之多層基板（1)之加工方 法，其中 第一和第二固體雷射（2，6)積體化於多重-共振器-固 體雷射中， 第一和第二光脈波（10，11)分別經由第一和第二光擴 張器（3，7)而擴張， 第一和第二光脈波（10，11)經由一個共同之部份透光 之鏡面（4)而傳送至一個共同之偏向單元（5)，各別之第 一和第二成像裝置（3,4,5,7)包含：各別之第一和第二光 擴張器（3，7)，共同之部份透光之鏡面（4)和共同之偏向 單元（5卜 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 29?公t )