DE102006009702A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von Leiterplatinen - Google Patents

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Kunio Ebina Arai
Hiroyuki Hitachinaka Sugawara
Hiroaki Ebina Ashizawa
Hiromi Ebina Nishiyawa
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Hitachi Via Mechanics Ltd
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Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte werden geschaffen, so dass die Wirksamkeit der Bearbeitung und die Kompaktheit der Leiterplatte verbessert werden können. Bei einer Testbearbeitung wird eine Leiterschicht 50i mit einem gepulsten Laserstrahl 4a bestrahlt, dessen Energiedichte auf einen Wert gesetzt ist, der ausreichend groß ist, um die Leiterschicht 50i zu bearbeiten, während die Emission 23a von einem bearbeiteten Abschnitt überwacht wird. Auf diese Weise wird die Anzahl von Bestrahlungsimpulsen zum Herstellen eines Fensters in der Leiterschicht 50i erhalten. Eine Isolierschicht 51i wird mit einem gepulsten Laserstrahl 5a bestrahlt, dessen Energiedichte auf eine Wert gesetzt ist, der ausreichend groß ist, um die Isolierschicht 51i zu bearbeiten, jedoch ausreichend gering ist, um eine Leiterschicht 50i + 1, die unter der Isolierschicht 51i liegt, nicht zu bearbeiten. Auf diese Weise wird die Anzahl von Bestrahlungsimpulsen zum Herstellen eines Fensters in der Isolierschicht 51i erhalten. Die Leiterschicht 50i wird mit dem Laserstrahl 4a mit der erhaltenen Anzahl von Bestrahlungsimpulsen bestrahlt und die Isolierschicht 51i wird mit dem Laserstrahl 5a mit der erhaltenen Anzahl von Bestrahlungsimpulsen bestrahlt. Auf diese Weise wird in der gedruckten Leiterplatte ein Loch hergestellt.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten mit einem gepulsten Laserstrahl.
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • Es wird angenommen, dass eine gedruckte Leiterplatte, die n Leiterschichten und n oder (n – 1) Isolierschichten aufweist, die abwechselnd laminiert sind, so dass die erste Schicht an der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte eine Leiterschicht ist, im Stand der Technik mit einem gepulsten Laserstrahl von einem UV-Laser (der im Folgenden einfach als "Laserstrahl" bezeichnet wird) perforiert wird. Wenn dabei der Durchmesser eines Lochs, das herzustellen ist, nicht kleiner als 50 μm ist, wird die gedruckte Leiterplatte in einer erforderlichen Anzahl mit zylindrischen Strahlimpulsen, die einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen gleich dem Eingangsdurchmesser des Lochs ist, und eine Energieverteilung besitzen, die in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse des Strahls im Wesentlichen gleichförmig ist, oder mit Gauß'schen Strahlimpulsen, die eine Energieverteilung in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse des Strahls in Form einer Gauß'schen Kurve aufweisen, bestrahlt (was im Folgenden als "Lochungsverfahren" bezeichnet wird). Die gedruckte Leiterplatte wird alternativ mit einem zylindrischen Strahl oder einem Gauß'schen Strahl bestrahlt, dessen Durchmesser kleiner als der Eingangsdurchmesser des Lochs und nicht größer als 50 μm ist, indem der zylindrische Strahl oder der Gauß'sche Strahl z. B. an Stellen längs eines Umfangsweges positioniert wird und die Bestrahlung längs einiger anderer Umfangswege wiederholt wird (wird im Folgenden als "Scheibenausschnittverfahren" bezeichnet).
  • Ein optischer Abtaster und eine Fokussierungslinse werden verwendet, um den Laserstrahl an einem zu bearbeitenden Abschnitt zu positionieren. Ein Abtastbereich, der durch die Größe der Fokussierungslinse definiert ist, ist kleiner als die gedruckte Leiterplatte. Deswegen wird die gedruckte Leiterplatte dann, wenn die Bearbeitung in dem nächsten Abtastbereich auszuführen.
  • Das Patent JP-T-10-508798 (PTC/US95/08473) offenbart z. B. eine Technik zum Perforieren eines Materials aus Metall, einem Isolator usw. unter Verwendung von ultraviolettem Licht.
  • Als eine Vorrichtung zum Ausführen der Laserbearbeitung, während der Bearbeitungszustand überwacht wird, offenbart das Patent JP-A-10-85976 oder JP-A-2001-102720 eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung, bei der ein Strahlteiler, wie etwa ein Polarisationsstrahlteiler oder ein dichroitischer Spiegel in einen optischen Weg eines Laserstrahls unmittelbar nach dem Laseroszillator oder unmittelbar vor einem Werkstück eingesetzt wird, um Licht, das von dem Werkstück reflektiert oder ausgesendet wird, aus dem optischen Weg abzulenken und das abgelenkte Licht zu erfassen, oder eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung, bei der ein Sensor außerhalb eines optischen Laserwegs und nahe an einem Werkstück angeordnet wird, um Licht zu erfassen, das von dem Werkstück gestreut oder ausgesendet wird.
  • Es besteht jedoch ein großer Unterschied zwischen einem Schwellenwert der Zerlegungsenergie einer Leiterschicht und einem Schwellenwert der Zerlegungsenergie von Harz, das eine Isolierschicht bildet. Auf Grund dieses Unterschieds wird dann, wenn ein und derselbe Abschnitt ununterbrochen mit einem gepulsten Laserstrahl bestrahlt wird, um ein Loch in einer gedruckten Leiterplatte herzustellen, deren Oberfläche eine Leiterschicht ist, der Durchmesser des Lochs, das in einer unter der Leiterschicht liegenden Isolierschicht ausgebildet wird, größer als der Durchmesser des Lochs, das in der Leiterschicht ausgebildet wird. Dadurch kann die Leiterschicht über das in der Isolierschicht ausgebildete Loch überhängen oder das in der Isolierschicht ausgebildete Loch besitzt eine tonnenförmige Form, so dass der Mittelabschnitt des Lochs einen Durchmesser aufweist, der größer als der Eingangsdurchmesser ist.
  • Wenn eine schnelle Elektroplattierung oder eine Füllplattierung (ein Plattierungsverfahren zum Füllen eines Lochs, bei dem eine Metallschicht vom Lochboden her aufgebaut wird) an dem Loch ausgeführt wird, bei dem die Leiterschicht über das in der Isolierschicht ausgebildete Loch überhängt oder das in der Isolierschicht ausgebildete Loch eine tonnenförmige Form besitzt, konzentriert sich die Plattierung auf den Locheingang der Leiterschicht. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass hohle Abschnitte (Hohlräume) in der plattierten Schicht auftreten. Es ist deswegen unmöglich, die Plattierungszeit zu verkürzen und der Wirkungsgrad der Bearbeitung kann nicht verbessert werden.
  • Es wird angenommen, dass die Bearbeitung mit einer Energiedichte ausgeführt wird, die für die Leiterschicht geeignet ist. Wenn dabei eine Schwankung der Dicke der Isolierschicht auftritt, kann die Leiterschicht am Lochboden beschädigt werden. Die Leiterschicht am Lochboden kann ferner durchlocht werden.
  • Wenn die Isolierschicht aus einem so genannten Grundwerkstoff mit Glasanteil hergestellt ist, der Glasfasern enthält, können Glasfasern in ein Loch weit vorstehen, das ausgebildet wird, indem das Harz von der Lochseitenwand entfernt wird. Ein geringer Spalt kann zwischen dem Loch und einem dazu benachbarten Loch ausgebildet werden, wenn eine größere Menge des Harzes als erforderlich entfernt wird. Die Plattierung kann dadurch zu einer elektrischen Verbindung zwischen benachbarten Löchern führen. Aus diesem Grund kann die Lochteilung nicht verkleinert werden und eine so genannte Plattenkompaktheit, die zu einer Verringerung der Größe von gedruckten Leiterplatten beiträgt, kann nicht erreicht werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die im Stand der Technik auftretenden, oben genannten Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten zu schaffen, das auf eine Verbesserung des Wirkungsgrads der Bearbeitung und eine Kompaktheit der Platten gerichtet ist.
    •
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten zu schaffen, die einen Laser verwendet und für das Verfahren zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten geeignet ist, das auf die Verbesserung des Wirkungsgrads der Bearbeitung und der Kompaktheit der Leiterplatte gerichtet ist, wobei durch diese Vorrichtung Probleme, die bei der Vorrichtung zur Laserbearbeitung des Standes der Technik nicht berücksichtigt wurden, wie etwa der Einfluss der Reflexion in den optischen Komponenten oder die Verformung der Form eines Strahls, die auftritt, wenn der durch eine Linse gebündelte Strahl eine schräg angeordnete parallele Platte durchdringt, verringert werden können.
  • Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte, die Leiterschichten und Isolierschichten aufweist, die abwechselnd laminiert werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Bestrahlen einer Leiterschicht mit einem gepulsten Laserstrahl, dessen Energiedichte auf einen Wert gesetzt ist, der ausreichend ist, um die Leiterschicht zu bearbeiten, während die Emission von dem bearbeiteten Abschnitt überwacht wird; Erhalten der Anzahl von Bestrahlungsimpulsen, die für das Bearbeiten eines Fensters in der Leiterschicht erforderlich sind; und Bearbeiten eines Fensters an einer anderen Stelle der Leiterschicht durch die erhaltene Anzahl von Bestrahlungsimpulsen.
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte, die n Leiterschichten und n oder (n – 1) Isolierschichten aufweist, die abwechselnd laminiert wurden, wobei die erste Schicht an der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte eine Leiterschicht ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Bestrahlen der ersten Leiterschicht mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Durchmesser gleich einem vorgesehenen Locheingangsdurchmesser ist und dessen Energiedichte ausreichend groß ist, um die erste Leiterschicht zu entfernen, damit die erste Leiterschicht entfernt werden kann; Bestrahlen der erste Isolierschicht, die unter der ersten Leiterschicht liegt, mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Laserstrahls ist, der die erste Leiterschicht bearbeitet, und dessen Energiedichte ausreichend groß ist, um die erste Isolierschicht zu entfernen, jedoch ausreichend klein ist, um die erste Leiterschicht nicht zu entfernen, damit die erste Isolierschicht entfernt werden kann; Bestrahlen der i-ten Leiterschicht (i ist eine ganze Zahl von 2 bis n) mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Laserstrahls ist, der die (i – 1)-te Leiterschicht bearbeitet, und dessen Energiedichte ausreichend groß ist, um die i-te Leiterschicht zu entfernen, damit die i-te Leiterschicht entfernt werden kann; und Bestrahlen der iten Isolierschicht, die unter der i-ten Leiterschicht liegt, mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Energiedichte gleich der des Laserstrahls ist, der die erste Leiterschicht bearbeitet, um die i-te Isolierschicht zu entfernen; wobei der Durchmesser eines Lochs, das in der ersten Leiterschicht ausgebildet wird, auf diese Weise beibehalten wird.
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten, bei der ein gepulster Laserstrahl, der von einem Laseroszillator ausgegeben wird, durch ein optisches System zu einer gedruckten Leiterplatte geleitet wird, die Leiterschichten und Isolierschichten aufweist, die abwechselnd laminiert wurden, so dass ein Loch in einem zu bearbeitenden Abschnitt der gedruckten Leiterplatte ausgebildet wird, wobei die Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten enthält: einen Sensor zum Überwachen der Emission von dem bearbeiteten Abschnitt; Vergleichsmittel zum Vergleichen eines Ausgangssignals des Sensors mit einem vorgegebenen Schwellenwert; einen Zähler zum Zählen der Anzahl der Bestrahlungsimpulse des Laserstrahls, mit denen der bearbeitete Abschnitt bestrahlt wird, bis die Vergleichsmittel ansprechen; und eine Speichereinheit zum Speichern der Anzahl der von dem Zähler gezählten Bestrahlungsimpulse; wobei die Anzahl der Bestrahlungsimpulse, die bei der Testbearbeitung gespeichert werden, als die Anzahl der Bestrahlungsimpulse zum Bearbeiten der Leiterschichten bzw. der Isolierschichten verwendet wird.
  • Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu bearbeiten, mit einem Laseroszillator zum Erzeugen von Schwingungen eines Laserstrahls, einem optischen System zur Strahlabtastung mit einem Abtaster und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des Laserstrahls, der von dem Laseroszillator auf das Werkstück ausgesendet wird, und ein Viertelwellenlängenplättchen, das zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist und Licht, das von dem Werkstück reflektiert wird, polarisiert.
  • In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass das optische System zur Strahlabtastung wenigstens einen lenkbaren Spiegel enthält und Erfassungsmittel, die Licht empfangen, das von dem lenkbaren Spiegel ausgeht und von dem Werkstück reflektiert wird, an der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks in Bezug auf den lenkbaren Spiegel angeordnet sind.
  • Es ist außerdem vorzuziehen, dass Strahlerfassungsmittel mit einer Öffnung, die größer als der von dem Laseroszillator ausgesendete Laserstrahl ist, zwischen dem optischen System zur Strahlabtastung und dem Laseroszillator und im Wesentlichen koaxial mit einer optischen Achse des Laserstrahls angeordnet werden.
  • Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit dem Laserstrahl mit einem Laseroszillator zum Erzeugen von Schwingungen eines Laserstrahls, einem optischen System zur Strahlabtastung mit einem Abtaster und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgesendeten Laserstrahls auf dem Werkstück und einem Strahlteiler, der zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist, wobei das Werkstück mit dem Laserstrahl, der von dem Strahlteiler reflektiert wird, bearbeitet wird.
  • Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu bearbeiten, mit einem Laseroszillator zum Erzeugen von Schwingungen eines Laserstrahls, einem optischen System zur Strahlabtastung und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgesendeten Laserstrahls auf dem Werkstück und einem dichroitischen Spiegel, der zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist, wobei das Werkstück mit dem Laserstrahl, der von dem dichroitischen Spiegel reflektiert wird, bearbeitet wird.
  • Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu Bearbeiten, mit einem Laseroszillator zum Erzeugen von Schwingungen eines Laserstrahls, einem optischen System zur Strahlabtastung und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgesendeten Laserstrahls auf dem Werkstück und einer Optik, die zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist und von dem Werkstück ausgesendetes Licht durchlässt, sowie Erfassungsmitteln zum Erfassen des Lichts, das von der Optik durchgelassen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Loch in den Leiterschichten und den Isolierschichten durch die erforderliche minimale Energie ausgebildet werden, so dass der Wirkungsgrad der Bearbeitung verbessert werden kann. Da dabei keine Beschädigung an den Leiterschichten und den Isolierschichten auftreten, kann die Kompaktheit der gedruckten Leiterplatte verbessert werden.
  • Bei der Vorrichtung zur Laserbearbeitung wird ein Licht aussendender Kanal (Plu me), der zum Zeitpunkt der Bearbeitung erzeugt wird, oder ein reflektierter Strahl eines Bearbeitungslasers durch das Viertelwellenlängenplättchen, den Strahlteiler, den dichroitischen Spiegel oder dergleichen in die fθ-Linse eingeleitet. Demzufolge wird der Störabstand eines Erfassungssignals verbessert. Folglich kann der Bearbeitungszustand sicher bestimmt werden, selbst wenn das Erfassungssignal schwach ist. Dadurch kann eine hochwertige Bearbeitung ausgeführt werden.
    •
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Konfigurationsdarstellung einer Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Ablaufplan, der eine Bearbeitungsprozedur gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 3 ist ein Ablaufplan einer Teilroutine in der Bearbeitungsprozedur von 2;
  • 4 ist ein Ablaufplan einer Teilroutine in der Bearbeitungsprozedur von 2;
  • die 5A bis 5C sind schematische Ansichten, die Formen eines bearbeiteten Abschnitts gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
  • 6 ist eine Vorderansicht der Umgebung eines Bearbeitungskopfes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht eines Zweiachsen-Abtasters zur Verwendung in der Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß den zweiten bis siebten Ausführungsformen; und
  • 13 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Erfassungsverfahrens in der Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß den zweiten bis siebten Ausführungsformen.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand ihrer Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Konfigurationsdarstellung einer Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Systemsteuereinheit B ist mit einem Mechanismusabschnitt A der Vorrichtung, der von einer gepunkteten Linie umgeben ist, einer Laseroszillator-Steuereinheit D und einem Photosensor 21 verbunden. Wie später beschrieben wird, enthält die Systemsteuereinheit B Vergleichsmittel p zum Vergleichen von Ausgangssignalen von dem Photosensor 21 und den Photosensoren 30a bis 30d mit einem vorgegebenen Schwellenwert, einen Zähler q zum Zählen der Anzahl von Bestrahlungsimpulsen eines bearbeiteten Abschnitts, der mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, bis die Vergleichsmittel ansprechen, und eine Speichereinheit r zum Speichern von Bearbeitungsbedingungen und der gezählten Anzahl von Bestrahlungsimpulsen.
  • Eine Energiedichte, die zum Bearbeiten von Kupfer geeignet ist, und eine Energiedichte, die zum Bearbeiten eines Isolators geeignet ist, werden im Voraus in der Speichereinheit r gespeichert. In der Speichereinheit r werden der Durchmesser eines Laserstrahls zum Bearbeiten von Kupfer und Einstellwerte eines Laseroszillators und entsprechender optischer Systeme zum Bearbeiten von Kupfer in Form einer Tabelle für jede Strahlmode gespeichert ("Strahlmode" bedeutet eine Energieverteilung in einem Abschnitt senkrecht zur optischen Achse). Der Laserstrahl besitzt anhand dieser Einstellwerte eine Energiedichte, die für die Bearbeitung von Kupfer geeignet ist. In der gleichen Weise werden der Durchmesser eines Laserstrahls zum Bearbeiten des Isolators und Einstellwerte des Laseroszillators und der entsprechenden optischen Systeme zur Bearbeitung des Isolators in Form einer Tabelle gespeichert. Der Laserstrahl besitzt anhand dieser Einstellwerte eine Energiedichte, die für die Bearbeitung des Isolators geeignet ist.
  • Wenn die Systemsteuereinheit B in Bezug auf die Lasermode und den Laserstrahldurchmesser angewiesen wird, stellt die Systemsteuereinheit B den Laseroszillator und die entsprechenden optischen Systeme so ein, dass der zu bearbeitende Abschnitt mit einem Laserstrahl, der für eine Bearbeitung geeignet ist, bestrahlt wird.
  • Der Mechanismusabschnitt A der Vorrichtung enthält einen Laseroszillator C, einen Bearbeitungskopf E, optische Systeme usw., die durch die gepunktete Linie umgeben sind. Die optischen Systeme verbinden den Laseroszillator C optisch mit dem Bearbeitungskopf E.
  • Der Laseroszillator C gibt einen gepulsten linear polarisierten UV-Laserstrahl (die Wellenlänge beträgt dabei 355 nm) aus, der ein Gauß'scher Laserstrahl mit einer Strahlmode mit Gauß-Verteilung ist. Eine Strahlformungseinrichtung 2 und eine Strahlablenkeinrichtung 3 (z. B. AOM eines akustooptischen Systems oder EOM eines elektrooptischen Systems) sind auf der optischen Achse eines Laserstrahls 1 angeordnet, der von dem Laseroszillator C ausgegeben wird.
  • Die Strahlformungseinrichtung 2 kann z. B. einen Gauß'schen Strahl in einen zylindrischen Strahl umwandeln, der als eine Strahlmode dient, bei der die Energieverteilung gleichförmig ist, und/oder kann den Strahldurchmesser des Laserstrahls 1 einstellen.
  • Die Strahlablenkeinrichtung 3 gibt den auftreffenden Laserstrahl 1 als einen Laserstrahl 4 einer ersten Richtung (primäres Licht) und/oder als einen Laserstrahl 6 (Licht nullter Ordnung) aus, d. h. ein Laserstrahl 4, dessen Energie Q% (Q = 100 bis 0) des Laserstrahls 1 beträgt, und einen Laserstrahl 6, dessen Energie (100 – Q)% des Laserstrahls 1 beträgt, oder als einen Laserstrahl 5 einer zweiten Richtung (primäres Licht) und/oder einen Laserstrahl 6 in rechtwinkliger Richtung oder als einen Laserstrahl 6 gemäß einem Befehl von der Systemsteuereinheit B aus. Wenn das Verhältnis zwischen dem primären Licht und dem Licht nullter Ordnung geändert wird, können die Pegel der Energie des Laserstrahls 4 oder des Laserstrahls 5 eingestellt werden. Außerdem kann die Anzahl von Impulsen des Laserstrahls 1 gesteuert werden. Es wird hier angenommen, dass der Laserstrahl 4 und der Laserstrahl 5 S-polarisiert sind.
  • Eine Bündelungseinrichtung 7a zum Einstellen des Strahldurchmessers, eine Öffnung 8a, eine Polarisationsrichtung-Dreheinheit 40, ein Strahlteiler 9a und ein Polarisationsstrahlteiler 10 sind auf der optischen Achse des Laserstrahls 4 zwischen der Strahlablenkeinrichtung 3 und einem Spiegel 11X angeordnet. Die Öffnung 8a stellt den Durchmesser eines Bearbeitungslichtpunkts zum Zeitpunkt einer Maskenprojektionsbearbeitung ein. Der Laserstrahl 4, der durch die Öffnung 8a durchgelassen wird, wird als "Laserstrahl 4a" bezeichnet.
  • Die Photosensoren 30a und 30b, die Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 800 nm erfassen können, sind auf einer Verlängerung der optischen Achse des Laserstrahls 4a an der Seite, an der der Laserstrahl 4a auf den Strahlteiler 9a auftrifft, bzw. auf einer Verlängerung der optischen Achse des Laserstrahls 4a auf der Seite, an der der Laserstrahl 4a von dem Strahlteiler 9a reflektiert wird, angeordnet.
  • Der Strahlteiler 9a reflektiert 99% des Lichts, das eine Wellenlänge von 300 bis 800 nm aufweist, und lässt 1% des Lichts durch. Der Polarisationsstrahlteiler 10 reflektiert auftreffendes S-polarisiertes Licht und lässt auftreffendes P-polarisiertes Licht durch.
  • Die Polarisationsrichtung-Dreheinheit 40 enthält z. B. mehrere reflektierende Spiegel, um die Polarisationsrichtung des auftreffenden Lichts um 90° zu ändern.
  • Ein Galvanometer-Abtaster 11 enthält die Spiegel 11X und 11Y.
  • Eine Bündelungseinrichtung 7b zum Einstellen eines Strahldurchmessers, eine Öffnung 8b, ein Strahlteiler 9b und ein Polarisationsstrahlteiler 10 sind auf der optischen Achse des Laserstrahls 5 zwischen der Strahlablenkeinrichtung 3 und dem Galvanometer-Abtaster 11 angeordnet. Die Öffnung 8b stellt den Durchmesser eines Bearbeitungslichtflecks zum Zeitpunkt der Maskenprojektionsbearbeitung ein. Der Laserstrahl 5, der durch die Öffnung 8b durchgelassen wird, wird als "Laserstrahl 5a" bezeichnet.
  • Der Strahlteiler 9b reflektiert 99% des Lichts, das eine Wellenlänge von 300 bis 800 nm aufweist, und lässt 1% des Lichts durch. Die Photosensoren 30c und 30d, die Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 800 nm erfassen können, sind auf einer Verlängerung der optischen Achse des Laserstrahls 5 auf der Seite, an der der Laserstrahl 5 auf den Strahlteiler 9b auftrifft, bzw. auf einer Verlängerung der optischen Achse des Laserstrahls 5 auf der Seite, an der der Laserstrahl 5 von dem Strahlteiler 9b reflektiert wird, angeordnet.
  • Ein Bearbeitungstisch 14, der in einer Position angeordnet ist, die dem Bearbeitungskopf E zugewandt ist, kann sich in X- und Y-Richtungen bewegen. Ein Werkstück für eine gedruckte Leiterplatte 13, die bearbeitet werden soll, ist auf dem Bearbeitungstisch angebracht. Ein Bereich m × m, der durch den Pfeil in 1 angegeben ist, ist der Abtastbereich des Galvanometer-Abtasters 11.
  • In 1 sind außer einem Eckspiegel, der für die Beschreibung erforderlich ist, keine Eckspiegel gezeigt.
  • Ein Ende einer Lichtleitfaser 20, die mit einem optischen Sammelsystem 20a versehen ist, ist mit ihrer vorderen Stirnseite in einer Position angeordnet, die z. B. etwa 40 mm von dem zu bearbeitenden Abschnitt entfernt ist, so dass sie dem Abtastbereich zugewandt ist. Das andere Ende der Lichtleitfaser 20 ist mit dem Photosensor 21 verbunden. Die Lichtleitfaser 20 hat eine Filterwirkung und lässt selektiv Licht mit einer Wellenlänge von 400 bis 600 nm zu dem Photosensor 21 durch.
  • Anschließend wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Zunächst wird der Weg des Laserstrahls 4 beschrieben.
  • Die Energieverteilung und der Strahldurchmesser des gepulsten Laserstrahls 1, der von dem Laseroszillator C ausgegeben wird, werden durch die Strahlformungseinrichtung 2 eingestellt. Der Laserstrahl 1 trifft auf die Strahlablenkeinrichtung 3 auf, so dass der Pegel der Impulsenergie eingestellt wird. Der Laserstrahl 1 wird als einer der Laserstrahlen 4, 5 und 6 ausgegeben.
  • Der Außendurchmesser des Laserstrahls 4 wird durch die Bündelungseinrichtung 7a zum Einstellen des Strahldurchmessers und die Öffnung 8a eingestellt. Dadurch wird der Laserstrahl 4 zu einem Laserstrahl 4a (der hier S-polarisiert ist) gebildet. Der Laserstrahl 4a wird durch die Polarisationsrichtung-Dreheinheit 40 in einen P-polarisierten Laserstrahl umgesetzt. Der Laserstrahl 4a trifft auf den Strahlteiler 9a auf. Ein Teil des Laserstrahls 4a wird von dem Strahlteiler 9a durchgelassen und trifft auf den Photosensor 30a auf, während der Rest des Laserstrahls 4a von dem Strahlteiler 9a reflektiert wird. Der von dem Strahlteiler 9a reflektierte Laserstrahl 4a wird von dem Polarisationsstrahlteiler 10 durchgelassen und trifft auf den Spiegel 11X auf. Die Position, an der der Laserstrahl 4a auf die gedruckte Leiterplatte 13 auftrifft, wird durch den Spiegel 11X und den Spiegel 11Y eingestellt. Der Laserstrahl 4a trifft durch die Fokussierungslinse (fθ-Linse) 12 auf der gedruckten Leiterplatte auf, um die gedruckte Leiterplatte 13 zu bearbeiten.
  • Licht, das einen Teil des reflektierten Lichts 22 des Laserstrahls 4a, der durch die gedruckte Leiterplatte 13 reflektiert wird, und einen Teil des Bearbeitungslichts 23, das von dem bearbeiteten Abschnitt ausgesendet wird, enthält, trifft auf die Lichtleitfaser 20 auf. Außerdem bewegt sich ein Teil des reflektierten Lichts 22 und ein Teil des Bearbeitungslichts 23 auf dem ankommenden Weg zurück, durchläuft teilweise den Strahlteiler 9a und tritt als durchgelassenes Licht 4aa in den Photosensor 30b ein.
  • Der Außendurchmesser des Laserstrahls 5 wird durch die Bündelungseinrichtung 7b zum Einrichten des Strahldurchmessers und die Öffnung 8b eingestellt. Dadurch wird der Laserstrahl 5 zu einem Laserstrahl 5a geformt (S-polarisiert). Ein Teil des Laserstrahls 5a wird durch den Strahlteiler 9b durchgelassen und trifft auf den Photosensor 30c auf, während der Rest des Laserstrahls 5a von dem Strahlteiler 9b reflektiert wird. Der reflektierte Laserstrahl 5a trifft auf den Polarisations strahlteiler 10 auf. Der vom Polarisationsstrahlteiler 10 reflektierte Laserstrahl 5a trifft auf den Spiegel 11X auf. Die Position an der der Laserstrahl 5a auf die gedruckte Leiterplatte 13 auftrifft, wird durch den Spiegel 11X und 11Y eingestellt. Der Laserstrahl 5a trifft durch die Fokussierungslinse (fθ-Linse) 12 auf der gedruckten Leiterplatte 13 auf, um die gedruckte Leiterplatte 13 zu bearbeiten.
  • Licht, das einen Teil des reflektierten Lichts 22 (das reflektierte Licht des Laserstrahls 5a wird auch als "reflektiertes Licht 22" bezeichnet) des Laserstrahls 5a, das durch die gedruckte Leiterplatte 13 reflektiert wird, und ein Teil des Bearbeitungslichts 23, das von dem bearbeiteten Abschnitt ausgesendet wird, trifft auf der Lichtleitfaser 20 auf. Außerdem bewegen sich ein Teil des reflektierten Lichts 22 und ein Teil des Bearbeitungslichts 23 auf dem ankommenden Weg wieder zurück, werden durch den Polarisationsstrahlteiler 10 reflektiert, durchlaufen teilweise den Strahlteiler 9b und treten in den Photosensor 30d als durchgelassenes Licht 5aa ein.
  • Der Laserstrahl 6 trifft auf eine nicht gezeigte Vorrichtung auf, die den Laserstrahl 6 in Wärme umwandelt.
  • Anschließend erfolgt eine Beschreibung der Bearbeitungsprozedur gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Dabei erfolgt die Beschreibung anhand einer gedruckten Leiterplatte, die n Kupferschichten und n oder (n – 1) Isolierschichten aufweist, die abwechselnd laminiert wurden, so dass die erste Schicht an der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte eine Kupferschicht ist, die perforiert wird.
  • 2 ist ein Ablaufplan, der die Bearbeitungsprozedur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 2 und 3 sind Ablaufpläne von Teilroutinen.
  • Vor der Bearbeitung werden die folgenden Parameter als Bearbeitungsbedingungen eingestellt:
    • (1) Sk: Koordinaten einer Testbearbeitungsposition (k bezeichnet eine Testbearbeitungsposition, die im Bereich von 1 bis max liegt);
    • (2) G: Anzahl der zu bearbeitenden Kupferschichten;
    • (3) Z: Anzahl der zu bearbeitenden Isolierschichten;
    • (4) D: ein Laserstrahldurchmesser zum Bearbeiten der Isolierschichten;
    • (5) Energiedichte und eine Strahlmode zum Bearbeiten der Isolierschichten;
    • (6) d: ein Laserstrahldurchmesser zum Bearbeiten der ersten Kupferschicht; und
    • (7) Energiedichte und eine Strahlmode zum Bearbeiten der Kupferschichten.
  • Dabei wird angenommen, dass die Kupferschichten mit einem Laserstrahl 4a bearbeitet werden, dessen Energiedichte 8 J/cm2 beträgt und dessen Strahlmode ein zylindrischer Typ ist, und dass die Isolierschichten mit einem Laserstrahl 5a bearbeitet werden, dessen Energiedichte 1 J/cm2 beträgt und dessen Strahlmode ein zylindrischer Typ ist. Außerdem wird angenommen, dass der Laserstrahldurchmesser d so eingestellt ist, dass er gleich dem Durchmesser eines zu bearbeitenden Lochs ist, und der Durchmesser D einen größeren Wert als der Durchmesser d besitzt. Mehr als ein Abschnitt, der kein Produkt der gedruckten Leiterplatten in dem Werkstück 13 ist, wird als Testbearbeitungsposition Sk ausgewählt.
  • Wenn ein nicht gezeigter Bearbeitungsstartknopf eingeschaltet wird, wird die Positionsnummer k auf 1 gesetzt und die Schichtnummer i wird auf 0 gesetzt (Schritt S100). Anschließend wird die Schichtnummer i auf 1 gesetzt (Schritt 110). Die Teilroutine SUB A, die in 3 gezeigt ist, wird ausgeführt (Schritt S120) und der Schritt S130 wird anschließend ausgeführt.
  • In der Teilroutine SUB A wird ein Bearbeitungsstrahl gemäß den Bedingungen des Laserstrahls 4a eingestellt (Schritt S600) und die Anzahl i der Bestrahlungsimpulse wird auf 0 zurückgesetzt (Schritt 610). Daraufhin wird die Anzahl i der Bestrahlungsimpulse um eins erhöht (Schritt 620). Eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 4a wird einmalig ausgeführt (ein Impuls) (Schritt S630) und das Vorhandensein einer Emission wird geprüft (Schritt S640). Das heißt, infolge der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 4a wird die Kupferschicht bearbeitet, während reflektiertes Licht 22 (Wellenlänge 355 nm) des Laserstrahls 4a und Bearbeitungslicht 23, das eine Wellenlänge von 300 bis 800 nm aufweist, mit einem Intensitätsspitzenwert nahe 500 bis 550 nm von dem bearbeiteten Abschnitt ausgesendet werden und teilweise auf der Lichtleitfaser 20 auftreffen. Das reflektierte Licht 22 wird durch die Filterwirkung der Lichtleitfaser 20 entfernt. Bearbeitungslicht 23a mit einer Wellenlänge von 400 bis 600 nm (das nachfolgend als "Emission" bezeichnet wird) bewegt sich durch die Lichtleitfaser 20 und erreicht den Photosensor 21, um den Photosensor 21 einzuschalten.
  • Die Vergleichsmittel p vergleichen ein Ausgangssignal Ic des Photosensors 21 mit einem vorgegebenen Schwellenwert THc. Wenn das Ausgangssignal Ic größer als der vorgegebene Schwellenwert THc ist, wird daraus gefolgert, dass eine Kupferschicht verbleibt (d. h., die Bearbeitung der Kupferschicht ist noch nicht abgeschlossen) und der Schritt S620 wird ausgeführt. Andernfalls, d. h., wenn gefolgert wird, dass in der Kupferschicht ein Fenster hergestellt wurde, wird die Teilroutine SUB A beendet (Schritt S640).
  • Der Laserstrahl 4a, dessen Energiedichte 8 J/cm2 beträgt, kann eine Kupferschicht bis zu einer Tiefe von etwa 1 μm bei einmaliger Bestrahlung entfernen. Deswegen wird dann, wenn die Kupferschicht z. B. 9 μm dick ist, die Bestrahlung mit dem Laserstrahl 4a etwa 9 ± 1-mal wiederholt.
  • Im Schritt S130 wird die Anzahl i, der Bestrahlungsimpulse zusammen mit der Positionsnummer k der Testbearbeitung und der Kupferschichtnummer i gespeichert. Die Zahl i wird mit der Zahl G verglichen. Der Schritt S150 wird ausgeführt, wenn i < G, andernfalls wird der Schritt S210 ausgeführt (Schritt S140).
  • Im Schritt 150 wird der Durchmesser d des Laserstrahls 4a durch (1 – 0,05i)d ersetzt. Anschließend wird die Kupferschichtnummer i mit der Zahl Z verglichen (Schritt S160). Wenn i < Z, wird eine Teilroutine SUB B, die in 4 gezeigt ist, durchgeführt (Schritt S170) und der Schritt S180 wird ausgeführt. Andernfalls wird der Schritt S210 ausgeführt. Wenn der Durchmesser d des Laserstrahls 4a durch (1 – 0,05i)d ersetzt wird, wird die Öffnung 8a zu der Öffnung 8a mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser (1 – 0,05i)d entspricht, verändert.
  • In der Teilroutine SUB B wird ein Bearbeitungsstrahl gemäß den Bedingungen des Laserstrahls 5a mit einem Durchmesser D eingestellt und die Anzahl i der Bestrahlungsimpulse wird auf 0 zurückgesetzt (Schritte S700 und S710). Anschließend wird die Anzahl i der Bestrahlungsimpulse um eins vergrößert (Schritt S720). Eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 5a wird einmalig ausgeführt (Schritt S730) und die Intensität Iz von reflektiertem Licht wird geprüft (Schritt S740). Das heißt, wenn eine Kupferschicht unter einer Isolierschicht vorhanden ist, wird die Intensität Iz des reflektierten Lichts 22, das von der belichteten Kupferschicht reflektiert wird, nachdem die Isolierschicht entfernt wurde, viel größer als die Intensität Iz des reflektierten Lichts 22, wenn die Isolierschicht bearbeitet wird. Deswegen wird die Intensität Iz des reflektierten Lichts 22, das in den Photosensor 21 eingegeben wird, mit einem vorgegebenen Schwellenwert THz verglichen. Wenn die Intensität Iz geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert THz, wird daraus gefolgert, dass eine Isolierschicht verblieben ist (d. h., die Bearbeitung der Isolierschicht ist noch nicht abgeschlossen) und der Schritt S720 wird ausgeführt. Andernfalls, d. h., wenn gefolgert wird, dass in der Isolierschicht ein Fenster hergestellt wurde, wird die Teilroutine SUB B beendet.
  • Im Schritt S180 wird die Anzahl i der Bestrahlungsimpulse zusammen mit der Positionsnummer k der Testbearbeitung und der Kupferschichtnummer i gespeichert.
  • Die Positionsnummer k der Testbearbeitung wird mit dem Wert kmax verglichen (Schritt S190). Wenn k < kmax, wird die Positionsnummer k der Testbearbeitung um eins vergrößert (Schritt S200) und der Schritt S210 wird anschließend ausgeführt. Andernfalls (d. h. wenn k ≥ kmax) wird der Schritt S210 ausgeführt.
  • Im Schritt S210 wird von den Anzahlen i der Bestrahlungsimpulse über der ersten Kupferschicht oder der Isolierschicht in den Testbearbeitungspositionen S1 bis Smax die größte Anzahl i von Bestrahlungsimpulsen als die Anzahl der Bestrahlungsimpulse für die Bearbeitung aller Kupferschichten oder Isolierschichten festgelegt. Anschließend wird das Perforieren des ersten Lochs der geplanten Löcher ausgeführt (Schritt S220). In der gleichen Weise wird die Bearbeitung ausgeführt, bis alle geplanten Löcher fertig gestellt sind (Schritt S230).
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Anzahl der Bestrahlungsimpulse, die ausreichend sind, um ein Fenster in jeder der Kupferschichten und Isolierschichten, die perforiert werden sollen, herzustellen, durch eine Testbearbeitung ermittelt (Schritt S100 bis Schritt S210 in 2) und die eigentliche Bearbeitung wird unter Verwendung der ermittelten Anzahl der Bestrahlungsimpulse ausgeführt (Schritt S220 und Schritt S230 in 2). Demzufolge kann selbst dann, wenn sich die Dicke von einer Schicht zur anderen unterscheidet, die Qualität gleichmäßig hergestellt, wobei die Steuerung einfach ist.
  • In dieser Ausführungsform wird der Durchmesser des Laserstrahls 4a, der die zweite und folgende Kupferschichten bearbeitet, allmählich verringert. Demzufolge wird der Eingangsdurchmesser eines bearbeiteten Lochs nicht beschädigt, wobei jedoch eine hochwertige Bearbeitung ausgeführt werden kann.
  • Außerdem wird die Anzahl der Bestrahlungsimpulse, die zum Bearbeiten der Isolierschicht erforderlich ist, bestätigt. Es ist demzufolge nicht erforderlich, die Anzahl der Bestrahlungsimpulse größer als erforderlich zu machen, wobei die Wirksamkeit der Bearbeitung verbessert werden kann.
  • Gemäß dieser Bearbeitungsprozedur ist es ferner möglich, nicht nur ein Blindloch, das eine gewünschte Leiterschicht von der Oberfläche erreicht, sondern auch ein Durchgangsloch zu bearbeiten.
  • Die Energiedichte des Laserstrahls 5a ist nicht intensiv genug, um die Leiterschicht zu beschädigen. Deswegen muss die Anzahl der Bestrahlungsimpulse mit dem Laserstrahl 5a nicht gemessen werden, sondern die Bestrahlung mit dem Laserstrahl 5a kann mit einer Anzahl von Impulsen ausgeführt werden, die durch Hinzufügen einer Spanne zu dem maximalen Wert der geplanten Isolierschichtdicke erhalten wird.
  • Die Anzahl der Bestrahlungsimpulse mit einem Laserstrahl für jede Schicht wird als ein Maximalwert eingestellt, der durch Messung der Schichtdicke erhalten wird. Wenn jedoch die Dicke jeder Schicht im Voraus bekannt ist, kann z. B. ein Warnsignal gegeben werden, wenn die Anzahl der Bestrahlungsimpulse außerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, der im Voraus festgelegt wird.
  • Die Ausgangssignale der Photosensoren 30a und 30b können überwacht werden. Wenn z. B. das Ausgangssignal des Laserstrahls 4a oder des Laserstrahls 5a aus irgendeinem Grund verringert ist, kann die Anzahl der Bestrahlungsimpulse zum Bearbeiten festgelegt werden, wobei der gegenwärtig gemessene Wert der Schichtdicke ausgeschlossen wird.
  • Die Energiedichte und der Laserstrahldurchmesser d des Laserstrahls 4a für die Testbearbeitung können als feste Werte gesetzt werden. Nachdem die Anzahl der Bestrahlungsimpulse, die zum Bearbeiten eines Fensters in jeder Schicht festgelegt wurde, kann eine Versuchsbearbeitung mit einem Laserstrahl, der dem Durchmesser eines zu bearbeitenden Lochs entspricht, ausgeführt werden, ohne die Energiedichte zu verändern, und das Ergebnis der Versuchsbearbeitung kann bewertet werden.
  • Obwohl die Strahlmode als zylindrischer Typ eingestellt wurde, bei dem die Energieverteilung in der radialen Richtung im Wesentlichen gleichmäßig ist, kann die Strahlmode als ein Gauß'scher Typ eingestellt werden, bei dem die Energieverteilung eine Kurve mit Gauß'scher Verteilung ist.
  • Obwohl der Durchmesser d des Laserstrahls 4a zum Bearbeiten der zweiten und folgender Kupferschichten durch (1 – 0,05i)d ersetzt wurde (Schritt S150 in 2), können die zweite und folgende Kupferschichten mit dem Laserstrahl 4a mit dem Durchmesser d bearbeitet werden.
  • Der Lichtpunktdurchmesser auf dem zu bearbeitenden Abschnitt kann durch die Bündelungseinrichtung 7 oder durch Ändern der Strecke zwischen der Öffnung 8a (oder 8b) und dem zu bearbeitenden Abschnitt gesteuert werden.
  • Die Intensität des reflektierten Lichts 22 ändert sich gemäß den Winkeln des Spiegels 11X und des Spiegels 11Y (d. h., der Signalpegel von einem bearbeiteten Abschnitt in einem Abstand von der Linsenmitte verringert sich gemäß dem Abstand). Wenn der Pegel eines Erfassungssignals gemäß den Winkeln des Spiegels 11X und des Spiegels 11Y korrigiert wird, kann dementsprechend die Erfassungsgenauigkeit weiter verbessert werden.
  • Licht, das auf den Photosensor 30a oder den Photosensor 30b auftrifft, kann in zwei Teile unterteilt werden, wovon ein Teil zum Erfassen von Licht mit einer Wellenlänge von 355 nm verwendet wird und der andere Teil zum Erfassen von Licht mit einer Wellenlänge von 400 bis 600 nm verwendet wird.
  • Obwohl die Energiedichte zum Bearbeiten der Isolierschicht in der oben erwähnten Ausführungsform festgelegt ist, kann die Energiedichte mitten in der Bearbeitung geändert werden.
  • Die 5A bis 5C sind schematische Ansichten, die Formen eines Bearbeitungsabschnitts in der oben erwähnten Bearbeitungsprozedur zeigen. Jede Leiterschicht 50i und jede Isolierschicht 51i der gedruckten Leiterplatte 13 erhält einen Suffix i, so dass i für die oberste Schicht (Oberflächenschicht) in den 5A bis 5C gleich 1 ist. In den 5A bis 5C bezeichnet die obere Zeile die Fälle, bei denen eine Kupferschicht bearbeitet wird, und die untere Zeile bezeichnet die Fälle, bei denen eine Isolierschicht bearbeitet wird. Die Energiedichte HE wird in jedem Fall durch die Höhe ausgedrückt.
  • Wie in 5A gezeigt ist, wenn die Bearbeitung einer Isolierschicht 511 begonnen wird (d. h., unmittelbar nach der Bearbeitung einer Kupferschicht 501), kann die Energiedichte auf einen hohen Wert gebracht werden, der jedoch ausreichend niedrig ist, damit die Kupferschicht 501 nicht bearbeitet wird (z. B. 3 J/cm2). Nachdem die Isolierschicht 511 mit etwa 70% ihrer vorgesehenen Dicke bearbeitet wurde, wird die Energiedichte auf einen Wert von 1 J/cm2 gesetzt. Wenn die Energiedichte des Laserstrahls auf diese Weise gesteuert wird, kann die Wirksamkeit der Bearbeitung verbessert werden und es kann verhindert werden, dass die Isolierschicht auf dem Lochboden verbleibt.
  • Wie in 5B gezeigt ist, kann die Energiedichte zum Bearbeiten einer Isolierschicht auf drei Pegel verändert werden. Wenn die Energiedichte auf diese Weise gesteuert wird, kann die Seitenwand eines auszubildenden Lochs glatt hergestellt werden.
  • Wenn die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht miteinander verbunden sind, kann der Durchmesser D des Laserstrahls 5a zum Bearbeiten der ersten Isolierschicht kleiner als der Durchmesser d des Laserstrahls 4a gemacht werden, wie in 5 gezeigt ist. Auf diese Weise kann ein Bestandteil der Isolierschicht, der durch die Bearbeitung in ein Gas verwandelt wird, rasch von der Oberfläche abgesaugt werden, so dass ein Loch mit einer glatten Seitenfläche ausgebildet werden kann.
  • Auf jeden Fall kann in einem Plattierungsprozess ein Plattieren mit weniger Defekten ausgeführt werden, wenn die Form des Laserstrahls 5a so gesteuert wird, dass ein Verjüngungswinkel α der Seitenfläche, die in einer Isolierschicht ausgebildet wird, 10 bis 90° beträgt.
  • Dabei kann der Verjüngungswinkel α der inneren Oberfläche eines Lochs geändert werden, indem der Strahl schärfer gesteuert wird, um dadurch die radiale Energieverteilung eines Laserstrahls zu steuern. Das heißt, der Verjüngungswinkel α kann z. B. vergrößert werden, wenn die Rate, mit der sich die Energiedichte in dem Mittelabschnitt des Laserstrahls radial zu dem Umfangsabschnitt verringert, größer wird.
  • Anschließend erfolgt eine Beschreibung an einem bestimmten Beispiel.
  • (Bearbeitungsbeispiel 1)
  • Ein RCC-Werkstoff (Substrat mit Glasanteil) mit einer Kupferschichtdicke von 12 μm und einer Isolierschichtdicke von 60 μm wurde mit einem zylindrischen Strahl eines Laserstrahls 4a (mit einer Impulsfrequenz f von 30 kHz) bei einer Energiedichte von 8 J/cm2 und einem Durchmesser von 45 μm bearbeitet. In diesem Fall konnte ein Fenster in der ersten Leiterschicht durch 11 Impulse ausgebildet werden. Dabei war die Tiefe eines Lochs, das in der ersten Isolierschicht ausgebildet wurde, nicht größer als 3 μm. Es wurde bestätigt, dass die erste Isolierschicht mit dem Laserstrahl 4a kaum bearbeitet wurde.
  • Die Energiedichte wurde schrittweise (1,6, 1,0 und 0,8 J/cm2) gemäß der Restdicke einer Isolierschicht eingestellt und es wurde eine Drei-Schritt-Bearbeitung bei einer Gesamtzahl von 70 Impulsen ausgeführt. Auch in diesem Fall wurde bestätigt, dass eine gute Lochqualität und eine gute Lochform erreicht werden konnten.
  • Wenn die Energiedichte 1 J/cm2 betrug, trat kein Fall auf, bei dem eine unter einer Isolierschicht liegende Kupferschicht beschädigt wurde oder die Form eines in der Isolierschicht ausgebildeten Lochs fehlerhaft war trotz der zusätzlichen Bestrahlung mit etwa 10 Impulsen, nachdem die Isolierschicht entfernt wurde.
  • Um zu verhindern, dass sich die Lochqualität infolge der bei hohen Temperaturen zerlegten Substraten verschlechtert, ist es erwünscht, bei der eigentlichen Bearbeitung eine so genannte zyklische Bearbeitung auszuführen (wenn z. B. eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl mit 20 Impulsen zum Ausbilden eines Lochs ausgeführt wird, werden jeweils fünf zu bearbeitende Abschnitte in Gruppen zusammengefasst und ein Zyklus, in dem die fünf zu bearbeitenden Abschnitte einzeln einmalig mit dem Laserstrahl bestrahlt werden, wird 20 Mal wiederholt).
  • Dabei wird der Durchmesser des Laserstrahls zum Bearbeiten der n-ten Leiterschicht so eingestellt, dass er 95% des Durchmessers des Laserstrahls zum Bearbeiten der (n – 1)-ten Leiterschicht beträgt. Es ist jedoch vorzuziehen, dass der Durchmesser des Laserstrahls zum Bearbeiten der n-ten Leiterschicht gleich dem Durchmesser der Sohle des Lochs gemacht wird, das von dem Laserstrahl zum Bearbeiten der (n – 1)-ten Leiterschicht hergestellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Lochungsverfahren beschränkt, sondern kann auf ein Kernbohrverfahren angewendet werden, das ein Verfahren zum Bearbeiten eines Lochs mit einem Laserstrahl, der einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des Lochs aufweist, darstellt.
  • Ein Großteil des Laserstrahls 4a, der von den dem Spiegel 11X reflektiert wird und in die Fokussierungslinse 12 eintritt, wird von der Fokussierungslinse 12 durchgelassen. Ein kleiner Anteil des Laserstrahls 4a wird jedoch von der Oberfläche der Fokussierungslinse 12 reflektiert und bewegt sich auf dem ankommenden Weg zurück, um in den Photosensor 30b einzutreten. Das heißt, der Laserstrahl 4a, der von dem bearbeiteten Abschnitt reflektiert wird, und der Laserstrahl 4a, der von der Oberfläche der Fokussierungslinse 12 reflektiert wird, treffen gleichzeitig auf dem Photosensor 30b auf. Bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, dass nur der von dem bearbeiteten Abschnitt reflektierte Laserstrahl 4a identifiziert wird. Der von der Oberfläche der Fokussierungslinse 12 reflektierte Laserstrahl 4a wird als Rauschen betrachtet. Der Intensitätsbereich des von der Oberfläche der Fokussierungslinse 12 reflektierten Laserstrahls 4a wird deswegen im Voraus erhalten. Die Intensität des von der Oberfläche der Fokussierungslinse 12 reflektierten Laserstrahls 4a wird von einem Erfassungswert des Photosensors 30b subtrahiert. Wenn die auf diese Weise erhaltene Intensität als die Intensität des reflektierten Lichts 22 verwendet wird, können die Erfassungsgenauigkeit, wenn das Perforieren einer bearbeiteten Leiterschicht beendet wird, und die Erfassungsgenauigkeit, wenn das Perforieren einer bearbeiteten Isolierschicht beendet wird, verbessert werden.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Wenn die Intensität des reflektierten Lichts 22, das auf den Photosensor 30b auftritt, schwach ist, kann die Erfassungsgenauigkeit gering sein.
  • Anschließend erfolgt eine Beschreibung einer Modifikation der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine Vorderansicht der Umgebung eines Bearbeitungskopfes gemäß der Modifikation (zweite Ausführungsform) der vorliegenden Erfindung.
  • Ein 1/4-λ-Plättchen 60 ist auf der Seite der gedruckten Leiterplatte 13 der Fokussierungslinse 12 angeordnet.
  • Das 1/4-λ-Plättchen 60 ist dadurch gekennzeichnet, dass es auftreffendes linear polarisiertes Licht in der Form von kreisförmig polarisiertem Licht ausgibt und auftreffendes kreisförmig polarisiertes Licht in der Form von linear polarisiertem Licht ausgibt. Wenn kreisförmig polarisiertes Licht z. B. von einem Spiegel reflektiert wird, ist die Polarisationsrichtung des reflektierten kreisförmig polarisierten Lichts umgekehrt, d. h., seine Drehrichtung ist um 180° geändert. Deswegen wird dann, wenn kreisförmig polarisiertes Licht, dessen Drehrichtung umgekehrt wurde, erneut auf das 1/4-λ-Plättchen 60 auftrifft, seine Polarisationsrichtung um 90° in Bezug auf die Polarisationsrichtung zum Zeitpunkt des Auftreffens gedreht. Das heißt, wenn z. B. das Licht, das auf das 1/4-λ-Plättchen 60 auftrifft, P-polarisiert ist, ist das Licht, das von dem bearbeiteten Abschnitt reflektiert wird und von dem 1/4-λ-Plättchen 60 ausgegeben wird (d. h. das reflektierte Licht 22), S-polarisiert.
  • Der Spiegel 11X enthält einen Strahlteiler, der Licht mit einer Wellenlänge von 500 bis 550 nm durchlässt, und ein Photosensor 50 ist auf der Durchlassseite des Spiegels 11X angeordnet. Der Photosensor 50 erfasst Licht, das eine Wellenlänge von 500 bis 550 nm besitzt und von einer Kupferschicht reflektiert wird.
  • Anschließend wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • Ein linear polarisierter (P-polarisierter) Laserstrahl 4a, der auf das 1/4-λ-Plättchen 60 auftrifft, wird von dem 1/4-λ-Plättchen 60 als ein kreisförmig polarisierter Laserstrahl 4a (4ac in 6) ausgesendet. Der kreisförmig polarisierte Laserstrahl 4a trifft auf einen bearbeiteten Abschnitt auf. Wenn das Licht in Bezug auf die Polarisationsrichtung von linear polarisiertem Licht zu kreisförmig polarisiertem Licht verändert wurde, gibt es jedoch keine Änderung bei der Energie. Es ist deshalb möglich, das gleiche Bearbeitungsergebnis wie bei der Bearbeitung mit linear polarisiertem Licht zu erhalten.
  • Reflektiertes Licht 22 (ein kreisförmig polarisierter Laserstrahl 4ac), das von dem bearbeiteten Abschnitt reflektiert wurde, bewegt sich auf dem ankommenden Weg zurück und verlässt das 1/4-λ-Plättchen 60 als S-polarisiertes Licht. Das S-polarisierte reflektierte Licht 22 wird von dem Polarisationsstrahlteiler 10 reflektiert und trifft auf den Photosensor 30d auf. Der Laserstrahl 4a, der an der Oberfläche der Fokussierungslinse 12 reflektiert wurde, durchläuft dagegen den Polarisationsstrahlteiler 10 und tritt in den Photosensor 30b ein.
  • Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform kann die Erfassungsgenauigkeit des reflektierten Lichts 22 erhöht werden, wenn das Ausgangssignal des Photosensors 30d überwacht wird.
  • In der gleichen Weise kann die Erfassungsgenauigkeit des reflektierten Lichts 22 des Laserstrahls 5a erhöht werden, wenn das Ausgangssignal des Photosensors 30b überwacht wird.
  • Dabei wird dann, wenn die Tiefe eines bearbeiteten Lochs größer wird, die Intensität der Emission 23a geringer. Deswegen kann die Erfassungsgenauigkeit des Photosensors 21 geringer werden. Der Schnittwinkel zwischen der Achse des Photosensors 50 und der Achse des gegenwärtig bearbeiteten Lochs ist kleiner als der Schnittwinkel zwischen der Achse des Photosensors 21 und der Achse des gegenwärtig bearbeiteten Lochs. Demzufolge ist die Intensität der Emission 23a, die auf den Photosensor 50 auftrifft, größer als die Intensität der Emission 23a, die auf den Photosensor 21 auftrifft. Somit kann die Genauigkeit zum Identifizieren der Emission 23a verbessert werden, wenn das Ausgangssignal des Photosensors 50 überwacht wird.
  • Die Photosensoren 30a und 30b können durch einen dritten Strahlteiler und einen Photosensor ersetzt werden. Der dritte Strahlteiler wird zwischen dem Laseroszillator 1 und der Strahlablenkeinrichtung 3 angeordnet, um 99% des Lichts mit einer Wellenlänge von 300 bis 800 nm zu reflektieren und 1% des Lichts durchzulassen. Der Photosensor wird auf der Durchlassseite des dritten Strahlteilers angeordnet. In diesem Fall müssen die Photosensoren 30a und 30b nicht vorhanden sein.
  • Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann der Strahlteiler 9a durch ein Paar Strahlteiler ersetzt werden. Das Paar Strahlteiler wird so angeordnet, dass ihre Drehachsen zueinander schräg verlaufen. Die Strahlteiler sind so beschaffen, dass sich jeder Strahlteiler um seine Drehachse drehen kann (d. h., an Stelle des Strahlteilers 9a wird ein Paar lenkbare Spiegel angeordnet). Dadurch werden die Bestrahlungspositionen der beiden Strahlen einzeln so gesteuert, dass auf der gedruckten Leiterplatte zwei unterschiedliche Stellen bearbeitet werden können.
  • Der Laserstrahl 4a kann ferner z. B. durch einen Strahlteiler in zwei Teile aufgeteilt werden, so dass die beiden Teile an zwei Bearbeitungsköpfe geliefert werden können.
  • Wenn die Fläche auf der gedruckten Leiterplatte z. B. groß ist, kann eine Testbearbeitung mitten in der Bearbeitung erneut ausgeführt werden. Reflektiertes Licht oder eine Emission kann während der Bearbeitung als Vorsichtsmaßnahme geprüft werden. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der Bearbeitung weiter verbessert werden.
  • Der Laseroszillator 1 besitzt im Allgemeinen folgende Frequenz-Ausgangsignalcharakteristiken. Das Ausgangssignal des Laseroszillators 1 vergrößert sich, bis die Frequenz einen bestimmten Wert erreicht. Das Ausgangssignal verringert sich jedoch wieder, nachdem die Frequenz den bestimmten Wert erreicht hat. Das heißt, die Ausgangsignalcharakteristiken des Lasers bilden eine nach oben konvexe Kurve, wenn die Abszisse die Frequenz bezeichnet und die Ordinate das Ausgangssignal bezeichnet.
  • Der Wert der Energiedichte kann erhalten werden, indem das Ausgangssignal durch die Frequenz geteilt wird. Selbst wenn der Wert der Energiedichte feststehend ist, können die Bearbeitungsbedingungen nicht eindeutig festgelegt werden. Gemäß experimentellen Ergebnissen ist es jedoch wirkungsvoll, sowohl das Ausgangssignal als auch die Frequenz zu vergrößern, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit vergrößert werden soll, und es ist wirkungsvoll, sowohl das Ausgangssignal als auch die Frequenz zu verringern, wenn die Bearbeitungsqualität verbessert werden soll.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • 7 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 7 enthält bei einer Vorrichtung zur Laserbearbeitung gemäß dieser Ausführungsform ein Maschinensteuerungsabschnitt 101 einen Positionierungssteuerungsabschnitt 103 zum Positionieren und Steuern einer Leiterplatte 111, die auf einem XY-Tisch angebracht ist, und einen Lasersteuerungsabschnitt 102 zum Steuern eines Laserstrahls 105, mit dem die Leiterplatte 111 bestrahlt wird. Ein Laseroszillator 104 ist an den Lasersteuerungsabschnitt 102 angeschlossen. Der Laseroszillator 104 sendet den Laserstrahl 105 anhand eines Befehls von dem Lasersteuerungsabschnitt 102 aus. Eine Maske 106 ist unter dem Laseroszillator 104 angeordnet und ein Polarisationsstrahlteiler 107 ist unter der Maske angeordnet. Der von dem Laseroszillator 104 ausgesendete Laserstrahl 105 trifft durch die Maske 106 auf den Polarisationsstrahlteiler 107 auf. Der Polarisationsstrahlteiler 107 ist unter einem Winkel von 45° in Bezug auf den optischen Weg des Laserstrahls 105 angeordnet, um die Richtung des Laserstrahls 105 um 90° zu ändern. Der Laserstrahl 105, dessen Bewegungsrichtung geändert wurde, wird in einen Zweiachsen-Abtaster 108 eingeleitet, der später beschrieben wird. Eine fθ-Linse 109 ist unter dem Zweiachsen-Abtaster 108 angeordnet und ein Viertelwellenlängenplättchen 110 ist zwischen der fθ-Linse 109 und der Leiterplatte 111 angeordnet. Der Zweiachsen-Abtaster 108 steuert den Winkel des Laserstrahls 105, der auf die fθ-Linse 109 auftrifft. Der Laserstrahl 105 verläuft durch das Viertelwellenlängenplättchen 110 und wird an einer vorgegebenen Position auf die Leiterplatte 111 aufgebracht.
  • Der auf die Leiterplatte 111 aufgebrachte Laserstrahl 105 wird von einem Kupferfolienabschnitt, der zur Leiterplatte 111 gehört, reflektiert, um einen von der Leiterplatte reflektierten Strahl 113 zu erzeugen. Der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 bewegt sich auf dem optischen Weg in der umgekehrten Richtung zu der Richtung des Laserstrahls 105, der von dem Laseroszillator ausgesendet wurde. Das heißt, der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 verläuft durch das Viertelwellenlängenplättchen 110, die fθ-Linse 109 und den Zweiachsen-Abtaster 108 und erreicht dann den Polarisationsstrahlteiler 107. In diesem Polarisationsstrahlteiler 107 wird der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 nicht reflektiert, sondern im Unterschied zum Laserstrahl 105 von dem Polarisationsstrahlteiler 107 durchgelassen. Eine Sammellinse 115, in die der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113, der auf diese Weise durchgelassen wurde, eingegeben wird, ist hinter dem Polarisationssirahlteiler 107 angeordnet. Der von dieser Sammellinse 115 gesammelte, von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 wird in einen Lichtsensor 116 eingeleitet. Der Lichtsensor 116 wandelt den von der Leiterplatte reflektierten Strahl 113 in ein elektrisches Signal um. Das umgewandelte Signal wird zu einem Bearbeitungsfehler-Diagnoseabschnitt 117 gesendet und als ein Bearbeitungsfehler beurteilt.
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zweiachsen-Abtaster 108 zeigt.
  • Der Zweiachsen-Abtaster 108 besitzt zwei lenkbare Spiegel 120 und 121. Ein lenkbarer Spiegel 120 kann um eine horizontale Achse schwenken, um zu bewirken, dass der Laserstrahl 105 einen zu bearbeitenden Bereich der Leiterplatte 111, die auf der XY-Plattform 112 angebracht ist, in der X-Achsenrichtung abtastet. Der andere lenkbarer Spiegel 121 kann um eine vertikale Achse schwenken, um zu bewirken, dass der Laserstrahl 105 den zu bearbeitenden Bereich der Leiterplatte 111 in der X-Achsenrichtung abtastet. Die beiden lenkbaren Spiegel 120 und 121 sind zueinander senkrecht angeordnet. Der Positionierungssteuerungsabschnitt 103 steuert die Drehwinkel der lenkbare Spiegel 120 und 121. Wenn eine Bearbeitung in dem zu bearbeitenden Bereich unter Verwendung des Zweiachsen-Abtasters 108 beendet ist, wird die XY-Plattform eingestellt und positioniert einen nächsten zu bearbeitenden Bereich auf der Leiterplatte 111 in dem Abtastbereich des Zweiachsen-Abtasters 108.
  • Die Operationen des Polarisationsstrahlteilers 107 und des Viertelwellenlängenplättchens 110 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematische Ansicht von 13 beschrieben. Der Polarisationsstrahlteiler 107 ist dadurch gekennzeichnet, dass er P-polarisiertes Licht durchlässt, das Licht ist, das eine Schwingungsrichtung parallel zur Zeichnungsebene von 13 aufweist, und S-polarisiertes Licht reflektiert, das Licht ist, das eine Schwingungsrichtung senkrecht zur Zeichnungsebene von 13 aufweist. Wenn der Laserstrahl 105, der von dem Laseroszillator 104 ausgesendet wird, S-polarisiert ist, wird der Laserstrahl 105 zu 100% von dem Polarisationsstrahlteiler 107 reflektiert, wobei der Winkel des Laserstrahls 105 durch den Zweiachsen-Abtaster 108 gesteuert wird, so dass der Laserstrahl 105 auf die fθ-Linse 109 auftrifft. Die fθ-Linse 109 enthält mehrere Linsen 109a, 109b, ... zum Kompensieren der Aberration usw. und die gegenüberliegenden Seiten aller Linsen 109a, 109b, ... sind mit antireflektierenden Lagen beschichtet.
  • Antireflektierende Lagen, die gegenwärtig zur Verfügung stehen, können Reflexionen in einem bestimmten Umfang verhindert, sie können jedoch Reflexionen nicht vollständig verhindern. Es ist gewöhnlich unvermeidbar, zuzulassen, dass Reflexionen von etwa 0,1% an jeder Oberfläche auftreten. Wenn eine Reflexion von etwa 0,1% an allen Oberflächen von allen Linsen 109a, ... auftritt, trifft reflektiertes Licht in Übereinstimmung mit der Anzahl der Linsen 109a, ... auf den Polarisationsstrahlteiler 107 als ein von der Linse reflektierter Strahl 114 auf. Der von der Linse reflektierte Strahl 114 wird von dem Polarisationsstrahlteiler 107 nicht durch gelassen, sondern bewegt sich als reflektiertes Licht zum Laseroszillator 104.
  • Der Laserstrahl 105, der von der fθ-Linse 109 durchgelassen wird, wird zur Bearbeitung der Leiterplatte 111 verwendet. In diesem Fall gibt einen großen Unterschied bei der Absorption des Laserstrahls 105 zwischen jeder Isolierschicht und jeder Leiterschicht, die zu der Leiterplatte 111 gehören, die aus mehreren Schichten gebildet ist. Demzufolge schwankt der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 in Übereinstimmung mit dem Unterschied der Absorption. Die Leiterschicht besitzt im Allgemeinen eine stärkere Reflexion als die Isolierschicht. Deswegen kann dann, wenn der reflektierte Strahl 113 erfasst werden kann, eine Überwachung ausgeführt werden, um zu wissen, ob die Leiterschicht oder die Isolierschicht momentan bearbeitet wird.
  • Der reflektierte Strahl 113 kann einfach erfasst werden, wenn die Oberflächenrauigkeit der Leiterplatte 111 ausreichend gering ist, damit sie als glatt betrachtet werden kann. Der reflektierte Strahl 113 kann jedoch unregelmäßig reflektiert werden infolge einer Beziehung zwischen der Oberflächenrauigkeit jeder Leiterschicht der Leiterplatte 111 und der Wellenlänge des auf die Oberfläche aufgebrachten Laserstrahls 105. In diesem Fall wird die Lichtintensität des reflektierten Strahls 113, der von der Leiterplatte 11 reflektiert wird und zu dem Lichtsensor 116 zurückkehrt, so gering, dass der von der Linse reflektierte Strahl 114, der von allen Oberflächen der fθ-Linsen reflektiert wird, nicht als Rauschen vernachlässigt werden kann. Der Einfluss dieser Oberflächenrauigkeit der Leiterplatte 111 wird deutlich, wenn ein Laser mit kurzer Wellenlänge verwendet wird.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird gemäß dieser Ausführungsform das Viertelwellenlängenplättchen 110 zwischen der Leiterplatte 111 und der fθ-Linse 109 angeordnet. Wenn der Laserstrahl 105 das Viertelwellenlängenplättchen 110 (nach außen) durchdrungen hat, wird der Laserstrahl 105, der von dem Viertelwellenlängenplättchen 110 durchgelassen wurde, kreisförmig polarisiert. Wenn dagegen der Laserstrahl 105, der von der Leiterplatte 111 reflektiert wurde, das Viertelwellenlängenplättchen 110 wieder als der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 (rückwärts) durchdrungen hat, dreht sich die Polarisationsrichtung um 90°.
  • Der von der Linse reflektierte Strahl 114 und der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 werden gemeinsam durch den gleichen optischen Weg zurückgeführt und erreichen den Polarisationsstrahlteiler 107. Der von der Linse reflektierte Strahl 114 wird von dem Polarisationsstrahlteiler 107 reflektiert, da sein Polarisationszustand S-polarisiert bleibt. Der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 wird jedoch durch den Polarisationsstrahltetler 107 durchgelassen, da sein Polarisationszustand infolge der Drehung um 90° P-polarisiert ist. Der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113, der auf diese Weise durchgelassen wurde, verläuft durch die Sammellinse 115 und wird in den Lichtsensor 116 eingeleitet.
  • Gemäß dieser Ausführungsform ist bei der Vorrichtung zur Laserbearbeitung das Viertelwellenlängenplättchen 110 zwischen der fθ-Linse 109 und der Leiterplatte 109 angeordnet, so dass infolge der Polarisationscharakteristiken des Viertelwellenlängenplättchens 110 lediglich der Strahl, der von der Leiterplatte 111 reflektiert wurde, erfasst werden kann. Dadurch kann der Bearbeitungszustand der Leiterplatte 111 sicher bestimmt werden, selbst wenn der reflektierte Strahl von der Leiterplatte 111 so schwach ist, dass sein Erfassungssignal undeutlich ist.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • 8 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung 100 zur Laserbearbeitung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 8 zeigt lediglich einen Wegabschnitt eines reflektierten Strahls. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dahingehend, dass eine Polarisationsplatte 123 hinzugefügt wurde. Infolge der Hinzufügung der Polarisationsplatte 123 unterscheidet sich der Entwurfsplan eines optischen Systems zum Erfassen eines reflektierten Strahls 113 von dem der dritten Ausführungsform. Der Winkel, mit dem ein Laserstrahl 105 auf eine fθ-Linse 109 auftrifft, wird durch einen Zweiachsen-Abtaster 108 gesteuert. Dadurch wird eine vorgegebene Position einer Leiterplatte 111 mit dem Laserstrahl 105 bestrahlt, so dass die Leiterplatte 111 perforiert wird. In diesem Fall wird der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 von der Leiterplatte 111 ausgesendet.
  • Wenn dabei die Oberflächenrauigkeit jeder Leiterschicht der Leiterplatte 111 bemerkenswert hoch ist, wird der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 mit einem beträchtlichen Streuwinkel unregelmäßig reflektiert. Wenn der Streuwinkel groß ist, geht das unregelmäßig reflektierte Licht außerdem am Umfang der lenkbaren Spiegel 120 des Zweiachsen-Abtasters 108 verloren. Ein von der Linse reflektierter Strahl 114, der von der fθ-Linse 109 reflektiert wird, kann infolge der Form oder des Layouts der Linsen 109a, ... ebenfalls einen Streuwinkel aufwei sen. Dadurch kann der von der Linse reflektierte Strahl 114 ebenfalls am Umfang des lenkbaren Spiegels 120 verloren gehen. Wenn der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113, der am Umfang des lenkbaren Spiegels 120 verloren geht, einen Umlauf über das Viertelwellenlängenplättchen 110 ausführt, wird der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 zu einem Strahl, dessen Polarisationsrichtung sich um 90° in Bezug auf den von der Linse reflektierten Strahl 114 dreht. Dadurch wird der von der Linse reflektierte Strahl 114 durch die Polarisationsplatte 123 blockiert, wenn die Polarisationsplatte 123 auf die Richtung ausgerichtet ist, in der der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 durchgelassen wird. Folglich verläuft nur der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 durch eine Sammellinse 115 und wird von einem Lichtsensor 116 empfangen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform blockiert die Polarisationsplatte 123 den von der Linse reflektierten Strahl 114, so dass lediglich der Strahl, der von der Leiterplatte 111 reflektiert wird, erfasst werden kann. Selbst wenn die Oberflächenrauigkeit von allen Leiterschichten der Leiterplatte 111 so hoch ist, dass unregelmäßig reflektiertes Licht den Abschnitt des Zweiachsen-Abtasters erreicht, kann der schwache, von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 erfasst werden, so dass der Bearbeitungszustand der Leiterplatte 111 sicher bestimmt werden kann.
  • [Fünfte Ausführungsform]
  • 9 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung 100 zur Laserbearbeitung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt. 9 zeigt lediglich einen Abschnitt zur Erfassung von reflektiertem Licht in der gleichen Weise wie 8. Bei dieser Ausführungsform werden eine Polarisationsplatte 124 und eine Lichtleitfaseranordnung 125 der Konfiguration der in 7 gezeigten dritten Ausführungsform hinzugefügt und die Sammellinse ist daraus weggelassen. Ein Sensor 116 ist mit der Lichtleitfaseranordnung 125 verbunden. In Übereinstimmung damit wird der Entwurfsplan eines optischen Systems zum Erfassen eines reflektierten Strahls 113 geändert.
  • Ein Laserstrahl 105 verläuft durch die Lichtleitfaseranordnung 125 und die Polarisationsplatte 124, die ein Loch aufweist, das etwas größer ist als der Strahldurchmesser des Laserstrahls 105, und erreicht einen Zweiachsen-Abtaster 108. Der Winkel des Laserstrahls 105, mit dem er auf eine fθ-Linse 109 auftrifft, wird durch den Zweiachsen-Abtaster 108 gesteuert, so dass eine Stelle, die mit dem Laser strahl 105 bestrahlt werden soll, sich in einer vorgegebenen Position einer Leiterplatte 111 befindet. Wenn die Leiterplatte 111 mit dem Laserstrahl 105 bearbeitet wird, wird von der Leiterplatte 111 ein von der Leiterplatte reflektierter Strahl 113 ausgesendet. Dieser von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 kommt über der Auswärtsweg zusammen mit einem von der Linse reflektierten Strahl 114 zurück. Der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 und der von der Linse reflektierte Strahl 114 werden infolge des Einflusses der unregelmäßigen Reflexion oder der Linsenkrümmung dicker als der Laserstrahl 105. Dementsprechend wird teilweise verhindert, dass der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 und der von der Linse reflektierte Strahl 114 durch das Loch der Polarisationsplatte 124 verlaufen, wobei sie auf die das Loch umgebende Polarisationsplatte auftreffen.
  • Die Polarisationsrichtung des von der Leiterplatte reflektierten Strahls 113, der einen Umlauf über ein Viertelwellenlängenplättchen ausführt, dreht sich um 90° in Bezug auf den von der Linse reflektierten Strahl 114. Dadurch wird der von der Linse reflektierte Strahl 114 von der Polarisationsplatte 124 blockiert, wenn die Polarisationsplatte 124 auf die Richtung ausgerichtet ist, in der der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 durchgelassen wird. Folglich verläuft lediglich der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 durch die Lichtleitfaseranordnung 125 und wird von dem Lichtsensor 116 empfangen. Gemäß dieser Ausführungsform wird der von der Linse reflektierte Strahl 114 durch die Polarisationsplatte 124 blockiert und der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 wird durch die Lichtleitfaseranordnung 125 in den Lichtsensor 116 eingeleitet. Dadurch kann lediglich der Strahl, der von der Leiterplatte reflektiert wird, erfasst werden. Selbst wenn das Erfassungssignal schwach ist, kann somit der Bearbeitungszustand sicher bestimmt werden.
  • [Sechste Ausführungsform]
  • 10 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung 100 zur Laserbearbeitung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Obwohl in der dritten Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, ein Strahlteiler zwischen dem Laseroszillator und dem Achsen-Abtaster 108 angeordnet ist, ist in dieser Ausführungsform ein Strahlteiler 118 zwischen einer fθ-Linse 109 und einer Leiterplatte 111 angeordnet. Das Viertelwellenlängenplättchen, das zwischen der fθ-Linse 109 und der Leiterplatte 111 angeordnet ist, ist weggelassen.
  • Ein Laserstrahl 105, der von einem Laseroszillator 104 ausgesendet wird, trifft über eine Maske 106 direkt auf einem Zweiachsen-Abtaster 108 auf. Der Winkel, unter dem der Laserstrahl 105 auf der fθ-Linse 109, die neben dem Zweiachsen-Abtaster 108 angeordnet ist, auftrifft, wird durch diesen Zweiachsen-Abtaster 108 gesteuert. Daraufhin wird ein Hauptteil des Laserstrahls 105 um 90° durch den Strahlteiler 118 reflektiert, der unter einem Winkel von 45° in Bezug auf den optischen Weg angeordnet ist. Eine vorgegebene Position der Leiterplatte 111 wird mit dem Laserstrahl 105 bestrahlt, so dass die Leiterplatte 111 perforiert wird. Dabei beträgt das Verhältnis zwischen Reflexion und Transmission des Laserstrahls 105 in dem Strahlteiler 118 etwa 99:1.
  • Ein Teil eines von der Leiterplatte reflektierten Strahls 113, der infolge Reflexion durch die Leiterplatte 111 erzeugt wird, wird von dem Strahlteiler 118 durchgelassen, von einer Fokussierungslinse 115 gesammelt und trifft dann auf einem Lichtsensor 116 auf. Der Lichtsensor 116 wandelt den von der Leiterplatte reflektierten Strahl 113 in ein elektrisches Signal um. Darüber hinaus wird eine Bearbeitung ausgeführt, die der Bearbeitung in der in 7 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist. Bei dieser Ausführungsform enthält der Laserstrahl, der in den Lichtsensor 116 eingeleitet wird, den von der Leiterplatte reflektierten Strahl 113. Demzufolge kann der Bearbeitungszustand selbst aus einem schwachen Signal des von der Leiterplatte reflektierten Strahls 113 ohne den Einfluss des in der fθ-Linse 109 von der Linse reflektierten Strahls sicher erfasst werden.
  • In dieser Ausführungsform ist der Strahlteiler 118 zwischen der fθ-Linse 109 und der Leiterplatte 111 angeordnet und die Leiterplatte 111 wird mit dem Strahl bearbeitet, der von dem Strahlteiler 118 reflektiert wird. Dabei wird die Bearbeitung aus folgenden Gründen nicht mit dem durchgelassenen Strahl, sondern mit dem reflektierten Strahl ausgeführt. Wenn der durch eine Linse oder dergleichen gesammelte Strahl von dem Strahlteiler 118 des Typs mit parallelen Platten, der unter einem Winkel von 45° schräg angeordnet ist, durchgelassen wird, würde Astigmatismus auftreten, der ein Problem dahingehend bewirkt, dass die Form eines Strahlpunkts nahe am Brennpunkt rechteckig wäre.
  • [Siebte Ausführungsform]
  • 11 ist ein Blockschaltplan, der die schematische Konfiguration einer Vorrichtung 100 zur Laserbearbeitung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform, die in 10 gezeigt ist, dahingehend, dass eine Optik, die zwischen der fθ-Linse 109 und der Leiterplatte 111 angeordnet ist, unterschiedlich ist. Das heißt, obwohl der Strahlteiler 118 in der sechsten Ausführungsform von 10 angeordnet ist, ist in dieser Ausführungsform ein dichroitischer Spiegel 119 angeordnet. Wenn der dichroitische Spiegel 119 verwendet wird, wird der Bearbeitungszustand der Leiterplatte 11 durch einen Licht aussendenden Kanal 122 (Plume) bestimmt.
  • Der dichroitische Spiegel 119 ist im Einzelnen unter einem Winkel von 45° in Bezug auf den optischen Weg angeordnet. Der Laserstrahl 105 wird durch den dichroitischen Spiegel 119 reflektiert, so dass eine vorgegebene Position der Leiterplatte 111 mit dem Laserstrahl 105 bestrahlt wird. Dadurch wird die Leiterplatte 111 perforiert. Wenn die Leiterplatte 111 mit dem Laserstrahl 105 bearbeitet wird, wird ein Licht aussendender Kanal 122 (Plume), der für den Werkstoff der Leiterplatte 111 speziell geeignet ist, zusammen mit einem von der Leiterplatte reflektierten Strahl 113 ausgesendet. Der dichroitische Spiegel 119 kann nur Licht mit einer speziellen Wellenlänge reflektieren. Ein dichroitischer Spiegel, der lediglich die Wellenlänge des Laserstrahls 105 reflektieren kann, wird als dichroitischer Spiegel 119 verwendet. Wenn der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 durch den dichroitischen Spiegel 119 reflektiert wird, wird lediglich der Licht aussendende Kanal 122 (Plume) durch den dichroitischen Spiegel 119 durchgelassen und durch eine Sammellinse 115 gesammelt. Die nachfolgende Bearbeitung ist ähnlich der Bearbeitung aller oben erwähnten Ausführungsformen. Gemäß dieser Ausführungsform wird lediglich der von der Leiterplatte reflektierte Strahl 113 in einen Lichtsensor 116 eingeleitet. Da der Lichtsensor 116 durch den von der Linse reflektierten Strahl nicht beeinflusst wird, kann der Bearbeitungszustand der Leiterplatte sicher erfasst werden.
  • In dieser Ausführungsform ist der dichroitische Spiegel 119, der zwischen der fθ-Linse 119 und der Leiterplatte 111 angeordnet ist, vorgesehen, um die Wellenlänge des Laserstrahls 105, die verwendet werden soll, zu reflektierten. Dabei wird aus dem folgenden Grund nicht der durchgelassene Strahl, sondern der reflek tierte Strahl verwendet. Wenn der durch eine Linse oder dergleichen gebündelte Strahl von dem Strahlteiler 118 des Typs mit parallelen Platten, der unter einem Winkel von 45° schräg angeordnet ist, durchgelassen wird, würde Astigmatismus auftreten. Folglich würde die Form eines Strahllichtflecks nahe am Brennpunkt rechteckig sein. Außerdem kann selbst dann, wenn sich die Wellenlänge des Licht aussendenden Kanal 122 (Plume) ändert, wenn sich der Werkstoff der Leiterplatte 111 ändert, der Licht aussendende Kanal 122 (Plume) erfasst werden.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte, die Leiterschichten und Isolierschichten aufweist, die abwechselnd laminiert sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestrahlen jeder Leiterschicht mit einem gepulsten Laserstrahl, dessen Energiedichte auf einen Wert eingestellt ist, der ausreicht, um die Leiterschicht zu bearbeiten, während eine Emission von einem bearbeiteten Abschnitt überwacht wird; Erhalten der Anzahl von Bestrahlungsimpulsen, die erforderlich sind, um ein Fenster in der Leiterschicht herzustellen; und Herstellen eines Fensters an einer anderen Stelle der Leiterschicht durch die erhaltene Anzahl von Bestrahlungsimpulsen.
  2. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 1, bei dem die Wellenlänge der zu überwachenden Emission auf 500 bis 600 nm eingestellt ist.
  3. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Anzahl von Bestrahlungsimpulsen, die erforderlich sind, um ein Fenster in jeder Leiterschicht herzustellen, an jeder von mehreren unterschiedlichen Stellen erhalten wird und ein Maximalwert der erhaltenen Anzahlen von Bestrahlungsimpulsen als die Anzahl von Bestrahlungsimpulsen für die Leiterschicht gesetzt wird.
  4. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jede Isolierschicht mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls bestahlt wird, dessen Energiedichte ausreichend hoch ist, um die Isolierschicht zu entfernen, jedoch ausreichend niedrig ist, damit keine Leiterschicht entfernt wird, so dass in der Isolierschicht ein Loch gebildet wird, das eine unter der Isolierschicht liegende Leiterschicht oder die Umgebung erreicht.
  5. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 4, bei dem der Durchmesser des Laserstrahls, mit dem die Isolierschichten bestrahlt werden, größer als der Durchmesser des Laserstrahls, mit dem die Leiterschichten bestrahlt werden, gemacht wird.
  6. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte, die n Leiterschichten und n oder (n – 1) Isolierschichten, die abwechselnd laminiert sind, aufweist, wobei die erste Schicht an der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte eine Leiterschicht ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestrahlen der ersten Leiterschicht mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Durchmesser gleich einem vorgesehenen Locheingangsdurchmesser ist und dessen Energiedichte ausreichend hoch ist, um die erste Leiterschicht zu entfernen, damit die erste Leiterschicht entfernt wird; Bestrahlen der ersten Isolierschicht, die unter der ersten Leiterschicht liegt, mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Laserstrahls ist, der die erste Leiterschicht bearbeitet, und dessen Energiedichte ausreichend hoch ist, um die erste Isolierschicht zu entfernen, jedoch ausreichend niedrig ist, um die erste Leiterschicht nicht zu entfernen, damit die erste Isolierschicht entfernt wird; Bestrahlen der i-ten Leiterschicht (i ist eine ganze Zahl von 2 bis n) mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser eines Laserstrahls ist, der die (i – 1)-te Leiterschicht bearbeitet, und dessen Energiedichte ausreichend hoch ist, um die i-te Leiterschicht zu entfernen, damit die i-te Leiterschicht entfernt wird; und Bestrahlen der i-ten Isolierschicht, die unter der i-ten Leiterschicht liegt, mit mehreren Impulsen eines gepulsten Laserstrahls, dessen Energie gleich der des Laserstrahls ist, der die erste Isolierschicht bearbeitet, um die i-te Isolierschicht zu entfernen; wobei der Durchmesser eines Lochs, das in der ersten Leiterschicht gebildet wird, auf diese Weise beibehalten wird.
  7. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 4 oder 6, bei dem die Energiedichten der Laserstrahlen, die die erste bis zur i-ten Leiterschicht bearbeiten, untereinander gleich gemacht werden.
  8. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 4 oder 6, bei dem jeder der Laserstrahlen, die die erste bis i-te Leiterschicht bearbeiten, sich an einer Seitenfläche eines bearbeiteten Lochs mit einem Verjüngungswinkel von 10 bis 90° verjüngt.
  9. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem eine gedruckte Leiterplatte durch die folgenden Schritte bearbeitet wird: einen Testbearbeitungsschritt zum Bestimmen der Anzahl von Bestrahlungsimpulsen für jede Schicht von der ersten Schicht zu einem vorgesehenen Leiter oder einer vorgesehenen Isolierschicht; und einen Bearbeitungsschritt zum Bestrahlen eines zu bearbeitenden Abschnitts mit dem gepulsten Laserstrahl durch eine Anzahl von Bestrahlungsimpulsen, die durch den Testbearbeitungsschritt festgelegt ist, um den zu bearbeitenden Abschnitt zu bearbeiten.
  10. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem jede Leiterschicht mit einem Laserstrahl abgetastet wird, der einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser eines zu bearbeitenden Lochs aufweist, so dass das Loch in der Leiterschicht hergestellt wird.
  11. Verfahren zum Perforieren einer gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 4, bei dem der Durchmesser des Laserstrahls, mit dem die erste Isolierschicht bestrahlt wird, kleiner gemacht wird als der Durchmesser des Laserstrahls, mit dem die erste Leiterschicht bestrahlt wird.
  12. Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten, bei der ein gepulster Laserstrahl, der von einem Laseroszillator ausgegeben wird, durch ein optisches System auf eine gedruckte Leiterplatte geleitet wird, die Leiterschichten und Isolierschichten, die abwechselnd laminiert sind, aufweist, so dass ein Loch in einem zu bearbeitenden Abschnitt der gedruckten Leiterplatte hergestellt wird, wobei die Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatte umfasst: einen Sensor zum Überwachen der Emission von dem bearbeiteten Abschnitt; Vergleichsmittel zum Vergleichen eines Ausgangssignals des Sensors mit einem vorgegebenen Schwellenwert; einen Zähler zum Zählen der Anzahl von Bestrahlungsimpulsen des Laserstrahls, mit dem der bearbeitete Abschnitt bestrahlt wird, bis die Vergleichsmittel ansprechen; und eine Speichereinheit zum Speichern der Anzahl von Bestrahlungsimpulsen, die durch den Zähler gezählt wurden, wobei die Anzahlen von Bestrahlungsimpulsen, die durch die Testverarbeitung gespeichert werden, als die Anzahl von Bestrahlungsimpulsen zum Bearbeiten der Leiterschichten bzw. der Isolierschichten verwendet werden.
  13. Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten nach Anspruch 12, bei der der Sensor in einer Position angeordnet ist, an der der Sensor die Emission direkt überwachen kann.
  14. Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten nach Anspruch 12, die ferner umfasst: Teilungsmittel und Sensoren, die in dem optischen System auf der Ankunftsseite des Lichts von dem bearbeiteten Abschnitt angeordnet sind, wobei die Teilungsmittel Licht mit einer Wellenlänge von 500 bis 600 nm unterteilen und die Sensoren das unterteilte Licht mit einer Wellenlänge von 500 bis 600 nm bzw. Licht mit einer anderen Wellenlänge erfassen.
  15. Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten nach Anspruch 12, wobei das optische System aufweist: Energieverteilungsauswahlmittel, die entweder eine zylindrische Verteilung, bei der die Energieverteilung in einer ebenen Richtung senkrecht zu einer optischen Achse des Laserstrahls im Wesentlichen gleichförmig ist, oder eine Gauß'sche Verteilung, bei der die Energieverteilung des Laserstrahls in einer ebenen Richtung senkrecht zu der optischen Achse des Laserstrahls eine Gauß'sche Kurve aufweist, wählen können.
  16. Vorrichtung zum Perforieren von gedruckten Leiterplatten nach Anspruch 12, bei der eine Datenbank, in der Einstellwerte des Laseroszillators und entsprechender optischer Systeme für jede Strahlmode und jeden Durchmesser des Laserstrahls festgelegt sind, in der Speichereinheit vorgesehen ist.
  17. Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu bearbeiten, die umfasst: einen Laseroszillator zum Erzeugen von Schwingungen eines Laserstrahls; ein optisches System zur Strahlabtastung mit einem Abtaster und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgegebenen Laserstrahls auf dem Werkstück; und ein Viertelwellenlängenplättchen, das zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist, zum Polarisieren von Licht, das von dem Werkstück reflektiert wird.
  18. Vorrichtung zur Laserbearbeitung nach Anspruch 17, bei der das optische System zur Strahlabtastung einen lenkbaren Spiegel enthält und wobei Erfassungsmittel, die Licht erfassen, das von dem lenkbaren Spiegel kommt und von dem Werkstück reflektiert wurde, an der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks in Bezug auf den Spiegel angeordnet sind.
  19. Vorrichtung zur Laserbearbeitung nach Anspruch 17, bei der Strahlerfassungsmittel, die eine Öffnung aufweisen, die größer als der von dem Laseroszillator ausgesendete Laserstrahl ist, zwischen dem optischen System zur Strahlabtastung und dem Laseroszillator sowie im Wesentlichen koaxial mit der optischen Achse des Laserstrahls angeordnet sind.
  20. Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu bearbeiten, umfassend: einen Laseroszillator, um Schwingungen eines Laserstrahls zu erzeugen; ein optisches System zur Strahlabtastung mit einem Abtaster und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgesendeten Laserstrahls auf dem Werkstück; und einen Strahlteiler, der zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist; wobei das Werkstück mit dem Laserstrahl, der von dem Strahlteiler reflektiert wird, bearbeitet wird.
  21. Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu bearbeiten, umfassend: einen Laseroszillator, um Schwingungen eines Laserstrahls zu erzeugen; ein optisches System zur Strahlabtastung mit einem Abtaster und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgesendeten Laserstrahls auf dem Werkstück; und einen dichroitischen Spiegel, der zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist; wobei das Werkstück mit dem Laserstrahl, der von dem dichroitischen Spiegel reflektiert wird, bearbeitet wird.
  22. Vorrichtung zur Laserbearbeitung zum Bestrahlen eines Werkstücks mit einem Laserstrahl, um das Werkstück mit dem Laserstrahl zu bearbeiten, umfassend: einen Laseroszillator, um Schwingungen eines Laserstrahls zu erzeugen; ein optisches System zur Strahlabtastung mit einem Abtaster und einer Bearbeitungslinse zum Positionieren des von dem Laseroszillator ausgesendeten Laserstrahls auf dem Werkstück; eine Optik, die zwischen der Bearbeitungslinse und dem Werkstück angeordnet ist und zum Durchlassen von Licht, das von dem Werkstück erzeugt wird, dient; und Erfassungsmittel zum Erfassen des Lichts, das durch die Optik durchgelassen wird.
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