JP2002290056A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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Abstract
れかに達するVIAホールを形成する際に、VIAホー
ルの形成状況を正確に検査できるレーザ加工装置を提供
すること。 【解決手段】 フォトセンサ75、76の検出出力に基
づいてホール形成位置に銅薄膜層Cuが露出するタイミ
ングを検出するので、銅薄膜層CuがVIAホール底部
に露出した段階で銅薄膜層Cuにダメージを与えること
なく加工用の紫外レーザ光ULの供給を停止させること
ができる。さらに、フォトセンサ75、76の検出結果
から得た変数m等に基づいて紫外レーザ光ULの照射を
継続するか否かを判断するので、VIAホール底部に露
出した銅薄膜層Cuが今回のホール形成で貫通すべき導
電層であるか否かを判断することができる。
Description
ト配線板にVIAホールを形成するためのレーザ加工装
置及び方法に関し、特に、紫外線レーザを用いてVIA
ホールを形成する際に、ホール底部の導体表面にダメー
ジを与えることなく、不要な上層のみを除去することが
できるレーザ加工装置及び方法に関するものである。
化、多層化に伴い、VIAホールの細径化の要求や、中
間層の銅薄膜を貫通させ基板の表裏面を連結するスルー
ホール加工への要求があり、CO2レーザよりも短い波
長を持つ紫外線レーザによるレーザビアが実用化されつ
つある。
2レーザの10.6μmに比較して300nm前後と非
常に短く、VIAホール径50μm以下の加工が可能で
ある。また、銅は樹脂より吸収係数が低いものの、紫外
線も吸収するため、CO2レーザでは不可能であった銅
面の貫通加工も可能である。
工中にその進捗状態の検査が通常必要になる。CO2レ
ーザ等を用いた従来のレーザビアについては、各種の検
査方法が提案されている。例えば、特開平11−192
570号公報では、加工用のCO2レーザの加工穴から
の反射光を用いて加工穴の状態を検知し、レーザ発振器
を制御することで、高品質な穴形状を実現している。ま
た、特開平11−201910号公報では、加工穴の残
留材料に照明光を照射することによって発生する蛍光を
検出することで、穴形状の加工状況を測定している。さ
らに、特開2000−137002号公報では、CO2
レーザによる加工と並行して加工穴に検査用光を入射さ
せてその反射光を検出したり、CO2レーザによる加工
中に発生するプラズマ光を用いるなどして、加工穴底部
の残留樹脂の検出を行っている。
レーザを用いることによって多層構造のプリント配線板
に設けた複数の導電層のいずれかに達するVIAホール
を形成する場合において、VIAホールの形成状況を正
確に検査することができる方法について開示したものは
ない。
のように反射光を利用する場合、加工用の光源としてU
Vレーザを使用すると、加工光が銅薄膜に吸収されてし
まうため、検査用の反射光を検出することができない。
場合、検査用の蛍光を検出する際に画像処理等を行う必
要があり、加工に際して生じるプラズマ光の影響除去や
画像処理によるタイムロスを考慮すると、インラインで
の使用には不適である。
の場合、加工用にCO2レーザを用いており、銅薄膜を
貫通するVIAホールを形成することができない。この
ため、同公報の技術を多層構造のプリント配線板に適用
しようとした場合、最上部の銅薄膜まで到達するVIA
ホールの形成には活用できるかも知れないが、いずれか
任意の深さ位置の銅薄膜に到達する所望のVIAホール
を精密に形成することができない。また、検査用にプラ
ズマ光を利用する場合、検出されるプラズマ光の光強度
が樹脂の不均一性に影響されるため、較正手段が必要と
なる。
ことによって多層構造のプリント配線板に設けた複数の
導電層のいずれかに達するVIAホールを形成する際
に、VIAホールの形成状況を正確に検査できるレーザ
加工装置及び方法を提供することを目的とする。
め、本発明のレーザ加工装置は、多層プリント配線板の
ホール形成位置にホール形成用の紫外レーザ光を照射す
る加工光供給手段と、前記紫外レーザ光と異なる波長を
有する検査光を前記ホール形成位置に入射させる検査光
供給手段と、前記ホール形成位置から出射する前記検査
光に対応する反射光の強度変化を検出する反射光検出手
段と、前記反射光検出手段の出力に基づいて前記ホール
形成位置に導電層が露出するタイミングを検出する導電
層検出手段と、前記導電層検出手段の検出出力に基づい
て前記加工光供給手段による前記紫外レーザ光の照射を
継続するか否かを判断する判断手段とを備える。
光検出手段の出力に基づいて前記ホール形成位置に導電
層が露出するタイミングを検出するので、導電層が露出
した段階で加工光供給手段を制御して、この導電層にダ
メージを与えることなく加工用の紫外レーザ光の供給を
停止させることができる。さらに、判断手段が、導電層
検出手段の検出出力に基づいて前記加工光供給手段によ
る前記紫外レーザ光の照射を継続するか否かを判断する
ので、導電層検出手段によって露出を検出した特定の導
電層が今回のホール形成で貫通すべき導電層であるか否
かを判断しつつ、目的の導電層が露出するまでホールを
正確に形成することができる。なお、検査光を、前記多
層プリント配線板を構成する導体層及び絶縁層に関して
所定以上の反射率差を有するものとすることにより、導
電層の露出を正確に判断することができる。
判断手段が、前記ホール形成位置に導電層が露出した回
数を計数する計数手段と、前記計数手段で計数した回数
値が所定値に達したか否かを判断する比較手段とを備え
る。この場合、予め適当な所定値を設定しておくことに
より、複数の導電層のうち上記所定値に対応する所望の
深さ位置の導電層に達するホールを形成することができ
る。
検出手段が、前記ホール形成位置からの前記反射光の強
度が急激に変化する遷移状態から前記反射光の強度が飽
和する飽和状態への状態変化の切換を前記導電層が露出
するタイミングとして検出する。この場合、導電層が露
出した段階を高い再現性で正確かつ迅速に検出すること
ができる。
供給手段が、所定のトリガ信号に基づいてパルス状の紫
外レーザ光を発生するレーザ光源を有し、前記検査光供
給手段が、前記パルス状の紫外レーザ光の発生の合間に
所定の時間差で前記検査光を前記ホール形成位置に入射
させる。この場合、紫外レーザ光によって発生する蛍光
に起因する反射光の吸収やノイズ光の検出を防止しつつ
検査光の反射光のみを正確に検出することができ、導電
層の露出をより正確に検出することができる。
供給手段が、前記紫外レーザ光を前記ホール形成位置に
集光する集光光学系を有し、前記検査光供給手段が、前
記集光光学系を介して前記検査光を前記ホール形成位置
に入射させる光分岐結合手段を有し、前記反射光検出手
段が、前記ホール形成位置からの反射光を、前記集光光
学系及び前記光分岐結合手段を介して検出する。この場
合、加工用の紫外レーザ光の入射位置と検査光の入射位
置との毎回のアライメントが不要になり、高精度で迅速
な検査が可能になる。
リント配線板のホール形成位置にホール形成用の紫外レ
ーザ光を照射する工程と、前記紫外レーザ光と異なる波
長を有する検査光を前記ホール形成位置に入射させる工
程と、前記ホール形成位置から出射する前記検査光に対
応する反射光の強度変化を検出する工程と、前記反射光
の強度変化に基づいて前記ホール形成位置に導電層が露
出するタイミングを検出する工程と、前記導電層が露出
するタイミングの検出結果に基づいて前記ホール形成位
置への前記紫外レーザ光の照射を継続するか否かを判断
する工程とを備える。
づいて前記ホール形成位置に導電層が露出するタイミン
グを検出するので、導電層が露出した段階でこの導電層
にダメージを与えることなく加工用の紫外レーザ光の供
給を停止させることができる。さらに、前記導電層が露
出するタイミングの検出結果に基づいて、前記加工光供
給手段による前記紫外レーザ光の照射を継続するか否か
を判断するので、導電層検出手段によって露出を検出し
た特定の導電層が今回のホール形成で貫通すべき導電層
であるか否かを判断しつつ、目的の導電層が露出するま
でホールを正確に形成することができる。
第1実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。
このレーザ加工装置は、ホール形成用の加工光である紫
外レーザ光ULを発生する紫外レーザ光UL源2と、こ
の紫外レーザ光源2からの紫外レーザ光ULを多層プリ
ント配線板であるワークW上の所望のホール形成位置に
入射させる照射光学系3と、紫外レーザ光ULが入射す
るワークWを支持するステージ4と、紫外レーザ光UL
と波長が異なる検査光DLを発生する検査光光源5と、
検査光光源5からの検査光DLを照射光学系3に供給す
る分岐結合手段であるビームスプリッタ6と、検査光D
Lの強度とこれがホール形成位置に入射することで生じ
た反射光RLの強度とを検出する検査光検出系7と、紫
外レーザ光源2及び検査光光源5からのパルス光の出射
タイミングを調節するトリガ制御部8と、照射光学系
3、検査光検出系7、トリガ制御部8等の動作を制御す
る加工制御装置9とを備える。ここで、紫外レーザ光源
2、照射光学系3、及びビームスプリッタ6は、加工光
供給手段を構成する。また、検査光光源5、ビームスプ
リッタ6、及び照射光学系3は、検査光供給手段を構成
する。また、検査光検出系7、ビームスプリッタ6、及
び照射光学系3は、反射光検出手段を構成する。
mの紫外レーザ光ULをパルス状に出射するエキシマレ
ーザとすることができ、例えば数10kHHz程度の発
振周波数で、20nsec程度のパルス幅を持つ紫外レ
ーザパルスを発生させることができる。なお、紫外レー
ザ光源2は、エキシマレーザに限るものではなく、YA
Gレーザ等からのレーザ光を整数倍の高調波に変換する
ことによって紫外レーザ光ULを発生する他のレーザと
することもできる。
スキャナ31、32と、集光光学系であるfθレンズ3
4とからなる。ここで、各ガルバノスキャナ31、32
は、ガルバノミラー31a、32aと、これらを必要量
だけ回転駆動するためのミラー駆動装置及び駆動量検出
装置からなる駆動部31b、32bとをそれぞれ備えて
おり、fθレンズ34によってワークW表面に形成され
るパルス光の入射スポットをXY面内で任意の点に移動
させることができる。また、fθレンズ34は、ガルバ
ノミラー31a、32aが等角速度で回転した場合、紫
外レーザ光をワークW上で等速度で移動させる。このよ
うなfθレンズ34によって集光されたパルス光の入射
スポットでは、ワークW表面の樹脂層や銅薄膜がアブレ
ーション現象によって分解除去される。なお、ガルバノ
スキャナ31、32は、駆動部31b、32bを介して
加工制御装置9に制御されており、紫外レーザ光源2、
検査光光源5等と同期して動作する。
の位置に移動させることができる。すなわち、ワークW
が比較的大きい場合、その加工領域がガルバノスキャナ
31、32の走査によってVIAホールを形成すること
ができる走査領域よりも大きくなる可能性がある。この
場合は、ワークWを適宜ステップ移動させつつ走査領域
単位でVIAホールを形成し、これを繰り返すことによ
ってワークW全体にVIAホールを形成する。この際、
ステージ4の動作は、加工制御装置9によって制御され
ており、紫外レーザ光源2、検査光光源5、ガルバノス
キャナ31、32等と同期している。なお、レーザ加工
の対象となるワークWは、パターニングされた複数の銅
薄膜層を樹脂層で層間絶縁した構造を有する多層プリン
ト配線板である。
高調波発生装置を組み合わせたものとすることができ、
この場合、第2高調波である波長532nmの可視レー
ザ光を検査光DLとしてパルス状に出射する。検査光D
Lは、銅薄膜層の露出を精密に検出するため、上記紫外
レーザ光ULと異なる波長を有するだけでなく、ワーク
Wを構成する銅薄膜層及び樹脂層に関して大きな反射率
差を有するものとする。なお、検査光光源5は、上記の
ようなYAGレーザ及び高調波発生装置を組み合わせた
ものに限らず、紫外レーザ光源2が発生する紫外レーザ
光ULと異なる波長を有するとともにワークWを構成す
る銅薄膜層や樹脂層にダメージを与えない他のレーザ装
置とすることができる。
ラー等からなる光分岐結合手段であり、紫外レーザ光U
Lを反射し可視の検査光DLを通過させるという性質を
持つ。これにより、紫外レーザ光源2からミラーM1を
経て入射した紫外レーザ光ULと、検査光光源5から検
査光検出系7に設けた光学系を経て入射した検査光DL
とを同一の光路として、照射光学系3に入射させること
ができる。なお、照射光学系3は、紫外レーザ光ULと
検査光DLとに対してほぼ同一の結像特性を有し、ワー
クW上の同一スポットに紫外レーザ光UL及び検査光D
Lを正確に一致させて入射させることができる。
査光DLの一部を参照光として分岐するハーフミラー7
1と、ハーフミラー71を通過した検査光DLのうち特
定偏光成分のみを透過させる偏光ビームスプリッタ72
と、検査光DLのうちハーフミラー71で反射された参
照光を検出する較正用のフォトセンサ75と、照射光学
系3側から偏光ビームスプリッタ72を経て戻って来た
反射光RLを検出するフォトセンサ76とを備える。こ
こで、偏光ビームスプリッタ72は、偏光フィルタ等か
らなり、ワークWで反射して90度偏光方向が変化した
反射光RLのみを反射する。よって、フォトセンサ76
には、ワークWのVIAホール底部に銅薄膜層が露出し
た場合、この銅薄膜層からの反射光RLが入射し、VI
Aホール底部に銅薄膜層が露出ていない場合、ほとんど
光が入射しない。ここで、フォトセンサ75は、検査光
DLの変動を相殺するために設けており、検査光DLの
変動を反映した参照光を検出し、フォトセンサ76の検
出出力を較正するために利用される。なお、両フォトセ
ンサ75、76は、入射した光の強度を高速で電圧等の
信号に変換するものであり、例えばフォトダイオードを
用いる。
指示に基づいて、パルス光を周期的に出射させるトリガ
信号を紫外レーザ光源2と検査光光源5とに出力する。
紫外レーザ光源2と検査光光源5に印加されるトリガ信
号は、互いに一定の時間差を設けてあり、パルス光の出
射のタイミングが互いに重ならないようにしている。こ
のようにタイミングをずらすことにより、紫外レーザ光
源2からの紫外レーザ光ULがワークW上に入射するこ
とによって生じる蛍光等に起因する感度減少を防止で
き、検査光DLに対応する反射光RLのみを正確に検出
することができる。
り、照射光学系3を動作させてワークW上への紫外レー
ザ光UL及び検査光DLの入射位置を制御する。また、
加工制御装置9は、ステージ4を動作させて照射光学系
3に対するワークWの位置を制御する。また、加工制御
装置9は、検査光検出系7の検出信号に基づいて導電層
の露出を検出する。また、加工制御装置9は、トリガ制
御部8の動作を制御して紫外レーザ光源2及び検査光光
源5からのパルス光の出射を制御する。
ーザ光源2に出力されるトリガ信号を示し、図2(b)
は、トリガ制御部8から検査光光源5に出力されるトリ
ガ信号を示す。図からも明らかなように、両トリガ信号
の周期はTpとなっており、検査光光源5へのトリガ信
号は、紫外レーザ光源2へのトリガ信号よりもΔTだけ
遅れた状態となっている。具体的には、周期Tpを数1
0kHHzとしており、遅延時間ΔTは数10μsec
となる。つまり、遅延時間ΔTは、数10μsec程度
の精度が必要となる。この精度は、紫外レーザ光源2及
び検査光光源5のトリガ入力から発光までの時間(いわ
ゆる発振ディレイ)と、計測用のフォトセンサ76の応
答時間とにより決定される。
設定により、紫外レーザ光ULの照射タイミングと検査
光DLの照射タイミングとの位相をずらして干渉を回避
することができる。なお、加工制御装置9は、検査光検
出系7の検出結果に基づいてトリガ制御部8に適当な指
令信号を送ることにより、トリガ信号の出力を随時停止
させることができる。
だけのワークWの加工について説明する図である。
ザ光ULをワークW上に照射した段階を示す。この場
合、第1層目の樹脂層REのホール形成位置では、紫外
レーザ光ULの照射によって分子間結合が切断されるア
ブレーション現象がn回繰返されており、樹脂層REの
表層の一部が除去されてホールHOが形成される。この
ようなアブレーション現象に際しては、高輝度のプラズ
マ光PLが発生するので、紫外レーザ光ULの照射時に
は、検査光光源5からホール形成位置への検査光DLの
照射や検査光検出系7によるホール形成位置からの反射
光RLの検出を行なわない。図3(b)は、図3(a)
の次の段階に対応し、検査光光源5からホールHOに検
査光DLを照射するとともに、検査光DLを入射させた
ホール形成位置からの反射光RLを検査光検出系7によ
って検出する。この場合、銅薄膜層Cuが露出していな
いので、反射光RLの強度は小さい。
レーザ光ULをワークW上に照射した段階を示す。この
場合、第1層目の樹脂層REのホール形成位置では、紫
外レーザ光ULのn+k回の繰返照射により、樹脂層R
Eの全体が除去されてホールHO底部に第1層目の銅薄
膜層Cuが露出する。図3(d)は、図3(c)の次の
段階に対応し、検査光光源5からホールHOに検査光D
Lを照射するとともに、検査光DLを入射させたホール
形成位置からの反射光RLを検査光検出系7によって検
出する。この場合、銅薄膜層Cuが露出しているので、
反射光RLの強度は大きい。つまり、反射光RLの強度
を監視することにより、銅薄膜層Cuにダメージを与え
ることなく、その上層の樹脂層REのみを除去すること
ができる。
る銅薄膜層Cuの面積と、ホールHOの底部からの反射
光RLの強度との関係を説明するグラフであり、ホール
HOの底部に露出する銅薄膜層Cuの面積が増大すると
ともにホールHO底部からの反射光RLの強度が増大す
ることが分かる。図4(b)は、紫外レーザ光源2にト
リガ信号を送って紫外レーザ光ULを発生させた場合の
パルス数と、フォトセンサ76から出力される光検出出
力との関係を説明するグラフである。以上のグラフから
も明らかなように、紫外レーザ光ULのパルス数が少な
い初期段階(点A参照、図4(b)に対応)では、ホー
ル形成位置に樹脂層REのみが露出しており、フォトセ
ンサ76の光検出出力は低レベルとなっている。紫外レ
ーザ光ULのパルス数がある程度増すと、フォトセンサ
76の光検出出力が急激に増加する遷移領域Atrに移
る。この遷移領域Atrでは、ホール形成位置に銅薄膜層
Cuが露出し始める。この遷移領域Atrを超えて紫外レ
ーザ光ULの照射を繰り返した飽和段階(点B参照、図
4(d)に対応)では、ホール形成位置に銅薄膜層Cu
がほぼ完全に露出しており、フォトセンサ76の光検出
出力は上限レベルとなっている。
レーザ光ULの照射を継続すると、ホール形成位置に露
出した銅薄膜層Cuに貫通孔が形成される。つまり、ホ
ールHO底部に再び樹脂層REのみが露出して、フォト
センサ76の光検出出力は低レベルとなる(点C参
照)。
ワークWの加工について説明する図である。
1層目の樹脂層REの加工を説明する図である。この場
合、検査光光源5からホールHOに検査光DLを照射し
ても、ホールHOからは反射光RLが生じないのでフォ
トセンサ76の光検出出力は、ほとんど0となる。
1層目の樹脂層REの貫通を説明する図である。この場
合、検査光光源5からホールHOに検査光DLを照射す
ると、ホールHO底部に露出した銅薄膜層Cuの表面で
反射された反射光RLがフォトセンサ76の光検出出力
を増大させる。
2層目の樹脂層REの加工を説明する図である。この場
合、検査光光源5からホールHOに検査光DLを照射し
ても、ホールHOからは反射光RLが生じないのでフォ
トセンサ76の光検出出力は、再びほとんど0となる。
2層目の樹脂層REの貫通を説明する図である。この場
合、検査光光源5からホールHOに検査光DLを照射す
ると、ホールHO底部に露出した銅薄膜層Cuの表面で
反射された反射光RLがフォトセンサ76の光検出出力
を再度増大させる。この段階で紫外レーザ光ULの照射
を停止させ、加工を終了する。
かなように、反射光RLの増大と飽和の回数をカウント
することにより、目的とする銅薄膜層Cuにダメージを
与えることなく、その上層の樹脂層REや銅薄膜層Cu
を確実に除去することができる。
を概念的に説明するフローチャートである。まず、加工
制御装置9に設けたCPUは、内蔵する記憶装置に設け
た変数mに1を代入して初期化を行なう(ステップS
1)。ここで、変数mは、現在第m番目の銅薄膜層Cu
を露出させる加工を行なっていることを意味する。
ガルバノスキャナ31、32の駆動部31b、32bに
制御信号を送って、パルス光を入射させるべき入射スポ
ットを目標のホール形成位置にセットする(ステップS
2)。
トリガ制御部8に制御信号を送って、紫外レーザ光源2
にパルス光を出射させるトリガ信号をトリガ制御部8か
ら出力させる(ステップS3)。これにより、ワークW
上の目標のホール形成位置に浅い窪みが形成される。
トリガ制御部8に制御信号を送って、検査光光源5にパ
ルス光を出射させるトリガ信号をトリガ制御部8から出
力させる(ステップS4)。これにより、ワークW上の
目標のホール形成位置からの反射光RLが検出される。
検査光検出系7のフォトセンサ75、76の検出出力の
差分を求めて、その値が銅薄膜層Cuが露出を示す所定
の閾値を超えて飽和したか否かを判定する(ステップS
5)。なお、銅薄膜層Cuの露出は、両フォトセンサ7
5、76の検出出力差を微分したものを用いて、両フォ
トセンサ75、76の検出出力差が飽和したか否かを判
断することとしてもよい。
導電層検出手段として、今回の紫外レーザ光ULの照射
(ステップS3)よりも1回先になされた前回の紫外レ
ーザ光ULの照射後に銅薄膜層Cuの露出が検出された
か否かを判断する(ステップS6)。つまり、今回の紫
外レーザ光ULの照射(ステップS3)によって初めて
銅薄膜層Cuが露出したか否かが判断される。
判断手段若しくは比較手段として、変数mの値と最終的
に露出させる銅薄膜層Cuが何番目であるか(すなわち
層番号)とを比較し、今回露出した銅薄膜層Cuが最終
目標として到達すべき銅薄膜層Cuであるか否かを判断
する(ステップS7)。
していないと判断された場合、加工制御装置9に設けた
CPUは、計数手段として、内蔵する記憶装置に設けた
変数mに1を加算してステップS3の処理に戻る(ステ
ップS8)。以下、ステップS3〜S7の動作が繰り返
される。
と判断された場合、加工制御装置9に設けたCPUは、
内蔵する記憶装置に設けたデータに基づいて、次にレー
ザ加工すべきVIAホールが残っているか否かを判断す
る(ステップS9)。
残っていると判断された場合、加工制御装置9に設けた
CPUは、ステップS1の処理に戻る。以下、ステップ
S3〜S9の動作が繰り返される。一方、ステップS9
で加工すべきVIAホールが残っていないと判断された
場合、全体の処理を終了する。
ステップS5、S6で説明したように、フォトセンサ7
5、76の検出出力に基づいてホール形成位置に銅薄膜
層Cuが露出するタイミングを検出するので、銅薄膜層
CuがVIAホール底部に露出した段階で銅薄膜層Cu
にダメージを与えることなく加工用の紫外レーザ光UL
の供給を停止させることができる。さらに、ステップS
7で説明したように、フォトセンサ75、76の検出結
果から得た変数m等に基づいて紫外レーザ光ULの照射
を継続するか否かを判断するので、VIAホール底部に
露出した銅薄膜層Cuが今回のホール形成で貫通すべき
導電層であるか否かを判断することができる。つまり、
目的の銅薄膜層Cuが必要かつ十分に露出するまでVI
Aホールを正確に形成することができる。
るレーザ加工装置について説明する。このレーザ加工装
置は、第1実施形態のレーザ加工装置を変形したもので
あり、異なる部分についてのみ説明する。
フミラー71とフォトセンサ76との間にレンズ178
を設け、ハーフミラー71からの反射光RLをフォトセ
ンサ76の感光面に集光する。レンズ178は、加工制
御装置9からの制御信号基づいてレンズ駆動装置179
によって光軸方向に微動するようになっており、ホール
形成位置に設けたVIAホールの深さに応じてフォトセ
ンサ75上における結像状態を調整できる。これによ
り、反射光RLの変化をより鋭敏に検出することがで
き、VIAホールの底部に露出させる銅薄膜にダメージ
を与えることを防止できる。
るレーザ加工装置について説明する。このレーザ加工装
置は、第2実施形態のレーザ加工装置をさらに変形した
ものである。
光光源5の出射部近傍とフォトセンサ76の感光面近傍
とにそれぞれピンホール277a、277bを設けてい
る。これらのピンホール277a、277bは、光学的
に共役な位置に配置されており、共焦点効果が得られる
ようになっている。これにより、VIAホールの底部か
らの反射光RLのみを鋭敏に検出することができ、VI
Aホールの底部に露出させる銅薄膜にダメージを与える
ことを確実に防止できる。
のレーザ加工装置によれば、導電層検出手段が前記反射
光検出手段の出力に基づいて前記ホール形成位置に導電
層が露出するタイミングを検出するので、導電層が露出
した段階でこの導電層にダメージを与えることなく加工
用の紫外レーザ光の供給を停止させることができる。さ
らに、判断手段が、導電層検出手段の検出出力に基づい
て前記加工光供給手段による前記紫外レーザ光の照射を
継続するか否かを判断するので、導電層検出手段によっ
て露出を検出した特定の導電層が今回のホール形成で貫
通すべき導電層であるか否かを判断しつつ、目的の導電
層が露出するまでホールを正確に形成することができ
る。
前記反射光の強度変化に基づいて前記ホール形成位置に
導電層が露出するタイミングを検出するので、導電層が
露出した段階でこの導電層にダメージを与えることなく
加工用の紫外レーザ光の供給を停止することができる。
さらに、前記導電層が露出するタイミングの検出結果に
基づいて前記加工光供給手段による前記紫外レーザ光の
照射を継続するか否かを判断するので、導電層検出手段
によって露出を検出した特定の導電層が今回のホール形
成で貫通すべき導電層であるか否かを判断しつつ、目的
の導電層が露出するまでホールを正確に形成することが
できる。
ブロック図である。
射される紫外レーザ光の照射タイミングを示し、(b)
は図1のレーザ加工装置からワークに照射される検査光
の照射タイミングを示す。
層を露出させる加工について説明する図である。
積と、ホール底部からの反射光の強度との関係を説明す
るグラフであり、(b)は、紫外レーザ光の照射パルス
数とフォトセンサから出力される光検出出力との関係を
説明するグラフである。
層を露出させる加工について説明する図である。
チャートである。
ある。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 多層プリント配線板のホール形成位置に
ホール形成用の紫外レーザ光を照射する加工光供給手段
と、 前記紫外レーザ光と異なる波長を有する検査光を前記ホ
ール形成位置に入射させる検査光供給手段と、 前記ホール形成位置から出射する前記検査光に対応する
反射光の強度変化を検出する反射光検出手段と、 前記反射光検出手段の出力に基づいて前記ホール形成位
置に導電層が露出するタイミングを検出する導電層検出
手段と、 前記導電層検出手段の検出出力に基づいて前記加工光供
給手段による前記紫外レーザ光の照射を継続するか否か
を判断する判断手段とを備えるレーザ加工装置。 - 【請求項2】 前記判断手段は、前記ホール形成位置に
導電層が露出した回数を計数する計数手段と、前記計数
手段で計数した回数値が所定値に達したか否かを判断す
る比較手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の
レーザ加工装置。 - 【請求項3】 前記導電層検出手段は、前記ホール形成
位置からの前記反射光の強度が急激に変化する遷移状態
から前記反射光の強度が飽和する飽和状態への状態変化
の切換を前記導電層が露出するタイミングとして検出す
ることを特徴とする請求項1及び請求項2のいずれか記
載のレーザ加工装置。 - 【請求項4】 前記加工光供給手段は、所定のトリガ信
号に基づいてパルス状の紫外レーザ光を発生するレーザ
光源を有し、前記検査光供給手段は、前記パルス状の紫
外レーザ光の発生の合間に所定の時間差で前記検査光を
前記ホール形成位置に入射させることを特徴とする請求
項1から請求項3のいずれか記載のレーザ加工装置。 - 【請求項5】 前記加工光供給手段は、前記紫外レーザ
光を前記ホール形成位置に集光する集光光学系を有し、
前記検査光供給手段は、前記集光光学系を介して前記検
査光を前記ホール形成位置に入射させる光分岐結合手段
を有し、前記反射光検出手段は、前記ホール形成位置か
らの反射光を、前記集光光学系及び前記光分岐結合手段
を介して検出することを特徴とする請求項1から請求項
4のいずれか記載のレーザ加工装置。 - 【請求項6】 多層プリント配線板のホール形成位置に
ホール形成用の紫外レーザ光を照射する工程と、 前記紫外レーザ光と異なる波長を有する検査光を前記ホ
ール形成位置に入射させる工程と、 前記ホール形成位置から出射する前記検査光に対応する
反射光の強度変化を検出する工程と、 前記反射光の強度変化に基づいて、前記ホール形成位置
に導電層が露出するタイミングを検出する工程と、 前記導電層が露出するタイミングの検出結果に基づい
て、前記ホール形成位置への前記紫外レーザ光の照射を
継続するか否かを判断する工程とを備えるレーザ加工方
法。
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-
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