JP2003017828A - 基板の切断方法 - Google Patents

基板の切断方法

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JP2003017828A
JP2003017828A JP2001199735A JP2001199735A JP2003017828A JP 2003017828 A JP2003017828 A JP 2003017828A JP 2001199735 A JP2001199735 A JP 2001199735A JP 2001199735 A JP2001199735 A JP 2001199735A JP 2003017828 A JP2003017828 A JP 2003017828A
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cutting
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laser beam
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laminate
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Nobuyuki Sato
信之 佐藤
Hideaki Fukuju
英明 福寿
Masanobu Yanagihara
昌伸 柳原
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Kyocera Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不良率が低く、設備の消耗を最小限に抑え、
複雑な形状でも短時間かつ高精度に切断でき、切削屑の
発生しない切断方法を提供する。 【解決手段】 積層板1の表面の金属箔2をエッチング
して配線パターン5aを形成する際に、配線パターン2
aの回りに切断パターン3aを形成しておき、積層板1
の下面側に当板10を重ねた状態で積層板1の上面側か
ら切断パターン3aに沿ってレーザー光線を照射するこ
とにより切断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線基板等
の積層板の切断方法に係り、更に詳細にはレーザー光線
を用いた積層板の切断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、プリント配線基板のような積
層板を製造するには、絶縁基板と導体箔とを積層して加
熱下に加圧したものにエッチングなどにより配線パター
ンを形成し、しかる後に切断して1個ずつの製品に切り
分けている。そしてこの切断には、積層板の表面に型板
を押し当てて打ち抜くプレス法や、積層板表面の法線方
向の軸の回りに回転させた細いカッターに当接させて製
品の外周縁を辿りながら切り分けるルーターと呼ばれる
切削装置を用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プレスやルー
ターを用いる方法では切り分けた製品の外周縁部にバリ
が残ったり、製品の配線パターンを構成する導体箔が剥
がれて不良品が生じるという問題がある。更に、積層板
の内部にガラス繊維やアラミト゛繊維等の補強材が充填さ
れていると、プレスやルーターの刃を傷めやすいという
問題がある。また、ルーターでは線状に切削してゆくの
で切断に長時間かかるという工程上の問題がある。更
に、薄い積層板に複雑な形状の切断を行おうとすると、
プレスやルーターでは残すべき部分が積層板の法線方向
に揺動して正確な切断を行うことが出来ないという精度
上の問題がある。また、ルーターで切断する場合には切
削屑が発生し、このような切削屑を処理するための廃棄
物処理の問題がある。
【0004】本発明は上記従来の問題を解消するために
なされた発明である。即ち、本発明は、不良率が低く、
設備の消耗を最小限に抑え、複雑な形状でも短時間かつ
高精度に切断でき、切削屑の発生しない切断方法を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の切断方法は、積
層板表面の導体板をエッチングすることにより所定の切
断パターンを形成する工程と、前記積層板を当板上にセ
ットする工程と、前記切断パターンに沿ってレーザー光
線を照射することにより前記積層板を切断する工程とを
具備する。
【0006】上記切断方法において、前記当板の例とし
て、表面が黒化処理された表面を備えた当板を挙げるこ
とができる。上記切断方法において、前記切断する工程
の例として、エネルギー密度3.5×10−13〜2.
5J/cmのレーザー光線を照射する工程を挙げるこ
とができる。上記切断方法において、前記積層板が、ア
ラミド繊維を補強材として含んでいてもよい。上記切断
方法において、前記切断する工程の例として、幅0.0
5〜5.0mmのレーザー光線を照射する工程を挙げる
ことができる。上記切断方法において、前記切断パター
ンの例として、幅0.05〜5.0mmの切断パターン
を挙げることができる。
【0007】本発明の他の切断方法は、積層板表面の導
体板を選択的に黒化処理することにより所定の切断パタ
ーンを形成する工程と、前記切断パターンに沿ってレー
ザー光線を照射することにより前記積層板を切断する工
程とを具備する。
【0008】本発明では、レーザー光線を用いて積層板
の切断を行うので、不良率が低く、設備の消耗を最小限
に抑え、複雑な形状でも短時間かつ高精度に切断でき、
切削屑を発生することなく切断することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態について説明する。図1は本実施形態
に係る切断方法のフローチャートであり、図2及び図3
は本実施形態に係る切断方法の途中の様子を図示した斜
視図である。
【0010】本実施形態に係る切断方法を実施するに
は、図1に示したように、まず最初に図2(a)に示し
たような、表面に銅箔などの金属箔2をエポキシ樹脂や
ポリイミド樹脂等の絶縁基板3表面に貼り着けた積層板
1を用意する。この積層板1の内部にはガラス繊維やア
ラミト゛繊維などの補強材が内包されていても良い。
【0011】この積層板1の絶縁基板3は厚さ0.03
〜0.5mmのものを用いるのが好ましい。この範囲の
厚さを上回るとレーザー光線が裏面側まで到達しにくく
なるからであり、この範囲の厚さを下回ると絶縁特性や
機械的強度が不足するからである。
【0012】また、金属箔2は厚さ1〜18μmのもの
を用いるのが好ましい。この範囲を下回ると機械的強度
や配線の信頼性が低下するからであり、この範囲を上回
ると加工しにくくなるからである。このような積層板1
の金属箔2の表面全体に感光性樹脂(レジスト)を塗布
して図2(b)に示したようなレジスト層4を形成する
(ステップ1)。ここで用いる感光性樹脂としてはポジ
型、ネガ型のいずれでも良い。
【0013】レジスト層4を形成したら、図2(c)に
示したように、レジスト層4の上にマスクパターン5を
被せてマスキングを施す(ステップ2)。このマスクパ
ターン5には同型の配線パターン5aが4つ、マスクパ
ターン5の四隅に配設されており、各配線パターン5a
の外周縁部に切断パターン5bが形成されている。マス
キングが完了したら、図2(d)に示すようにマスクパ
ターン5の上から露光して、レジスト層4上に配線パタ
ーン5aと切断パターン5bとを写し取る(ステップ
3)。
【0014】次に露光後の積層板1を例えば溶剤中に浸
漬することによりレジスト層4を現像して不要な部分の
レジストを除去すると、図3(a)に示したように配線
パターン5aと切断パターン5bが積層板1の金属箔2
上に現れる(ステップ4)。この切断パターン5bでは
レジストが現像により除去され、金属箔2の表面が露出
している。この配線パターン5aと切断パターン5bを
載置した状態の積層板1を、例えばエッチング液の入っ
たエッチング槽に浸漬してエッチングを施すと、図3
(b)に示したように、積層板1の表面に金属箔2で形
成された配線パターン2aと、金属箔2の下の絶縁基板
表面が露出した切断パターン3aとが現れる(ステップ
5)。
【0015】次に図3(c)に示したように、積層板1
の下面側に鉄板表面に酸化膜などの黒化膜を形成した当
板10を重ねる(ステップ6)。なお当板10表面の黒
化膜は無くても良い。
【0016】この状態で、図3(d)に示したように積
層板1の上面側から切断パターン3aに沿ってレーザー
光線を照射する(ステップ7)。ここで用いるレーザー
光線としては、エネルギー密度が3.5×10−13
2.5J/cmのレーザー光線を用いるのが好まし
い。エネルギー密度が上記範囲を下回ると切削能力が不
十分で十分な切断速度を得ることができないからであ
り、上記範囲を上回ると切断パターン自体を焼き切った
り、切断面が粗くなるなどの弊害を生じるからである。
【0017】また、ここで用いるレーザー光線の線幅は
0.05〜5.0mmのレーザー光線を用いるのが好ま
しい。レーザー光線の線幅が上記範囲を下回ると十分な
切断能力を得るために高いエネルギー密度のレーザー光
線を用いる必要が生じてエネルギー的に不利だからであ
り、上記範囲を上回ると、1枚の積層板から複数の製品
を切り出す場合に隣接する切断パターンどうしの間隔を
広くしなければならず、積層板1枚当たりの製品形成密
度が低下して収率が低下するからである。
【0018】レーザー光線を積層板1に向けて照射する
とき、光源(図示省略)から発射されたレーザー光線は
配線パターン2aと切断パターン3aとの境界に沿って
積層板1の厚さ方向に進む。レーザー光線の一部は配線
パターン2a表面に当たるが、配線パターン2aは金属
箔2でできているため、配線パターン2aの表面で反射
する。そのため配線パターン2aの下側の絶縁基板3に
はレーザー光線は到達しない。一方、配線パターン2a
がない切断パターン3aの部分に当たったレーザー光線
は絶縁基板3を透過し、積層板1下側に当てた当板10
に到達する。このときレーザー光線が当板10の表面に
到達したときに発熱し、この熱により積層板1の絶縁基
板3が切断される。このようにして配線パターン2aと
切断パターン3aとの境界線に沿って積層板1が綺麗に
切断される。
【0019】以上説明したように、本実施形態に係る切
断方法では、レーザー光線を用いて非接触で切断を行う
ので、積層板表面の金属箔が剥離したり、バリが生じる
ことが無く、不良率を低減することができる。また、レ
ーザー光線を用いて切断するのでルーターのカッターや
プレスの刃を傷めることがなく、加工設備の消耗を最小
限に抑えることができる。更に線幅を小さくできるレー
ザー光線を用いるので複雑な形状でも高精度に切断する
ことができる。また同じ理由から、隣接する切断パター
ンどうしの間隔を狭くすることができ、1枚の積層板上
に形成する製品の密度を上げることにより収率を向上さ
せることができる。更に、切削速度の高いレーザー光線
を用いて切断するので短時間で切断することができる。
また、回転するカッターを使用しないので切削屑の発生
を抑えることができる。
【0020】(実施例)以下、本発明の実施例について
説明する。上記第1の実施形態の手順に従って基板の切
断を行った。使用した積層板は厚さ0.5mm、縦10
0mm×横100mmの2層板、即ち絶縁基板の両面に
厚さ18μmの銅箔をそれぞれ貼り付けたものを用い
た。絶縁基板としてはガラス繊維マットに絶縁性樹脂と
してエポキシ樹脂(DIC社製、品名1121 75
M)を含浸させて硬化させたものを使用した。
【0021】切断の条件としては、レーザーマスク径
5.4mm、エネルギー30mJ/cmの条件で行っ
た。レーザー光線の幅は約5〜6mmであった。上記の
積層板をこのレーザー光線を用いて切断したところ、約
0.8秒で一辺を直線状に切断することができた。
【0022】(比較例)上記実施例と同じ積層板を用い
てルータでの切断を行った。ルータとしては、日立ビア
メカニクス社製の型式NR−1V212の装置を使用し
た。ルータのカッターの直径は2.0mmで、カッター
の回転数は25×10r.p.m.であった。上記実
施例と全く同様に一辺を直線状に切断したところ、約2
0秒の時間を必要とした。
【0023】ここで、上記実施例と比較例とを比較した
ところ、レーザー光線を用いて切断する場合の利点とし
て、加工スピードが速い、加工幅を最小50μmまで細
くでき、狭くて済むため製品の枚取り数が向上する、薄
物や形状が複雑な積層板の加工が可能である、切削端面
が滑らかで美麗、切削屑などのゴミが発生しない、等の
利点が得られることが判明した。
【0024】一方、ルータを使用した場合、ドリル(カ
ッター)の消耗が早く、交換が必要となる、切削ゴミが
多量に生じる、加工幅が約2mmと大きい幅が必要とな
る、加工端面にバリが生じる、薄物の加工が困難である
等の欠点が確認された。
【0025】
【発明の効果】本発明では、レーザー光線を用いて積層
板の切断を行うので、不良率が低く、設備の消耗を最小
限に抑え、複雑な形状でも短時間かつ高精度に切断で
き、切削屑を発生することなく切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る切断方法のフローチャー
トである。
【図2】第1の実施形態に係る切断方法の途中の様子を
図示した斜視図である。
【図3】第1の実施形態に係る切断方法の途中の様子を
図示した斜視図である。
【符号の説明】
1…積層板、2a…配線パターン、3…絶縁基板、5…
マスクパターン、5a…配線パターン、3a…切断パタ
ーン、5b…切断パターン、6…切断パターン、10…
当板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 101:42 B23K 101:42 (72)発明者 柳原 昌伸 埼玉県川口市領家5丁目14番25号 東芝ケ ミカル株式会社川口工場内 Fターム(参考) 4E068 AE01 CA02 DA11 DB14 5E339 AB02 AC05 AD01 AE02 BC02 BD11 BE11 DD03 EE10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層板表面の導体板を選択的にエッチン
    グすることにより所定の切断パターンを形成する工程
    と、 前記積層板を当板上にセットする工程と、 前記切断パターンに沿ってレーザー光線を照射すること
    により前記積層板を切断する工程とを具備する基板の切
    断方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の基板の切断方法であっ
    て、前記切断する工程がエネルギー密度3.5×10
    −3〜2.5J/cmのレーザー光線を照射する工程
    であることを特徴とする切断方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の基板の切断方法
    であって、前記切断する工程が幅0.05mm〜5.0
    mmのレーザー光線を照射する工程であることを特徴と
    する基板の切断方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載の基板
    の切断方法であって、前記切断パターンが、幅0.01
    〜5.0mmの切断パターンであることを特徴とする基
    板の切断方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100775260B1 (ko) * 2006-03-17 2007-11-12 홍성국 전자부품이 실장된 연성인쇄회로기판이 포함된 원판의 절단방법 및 그 절단 방법에 의해 절단된 연성인쇄회로기판
KR20220142345A (ko) 2021-04-14 2022-10-21 오퓨나 테크놀러지 주식회사 프린트 기판에 있어서의 레이저 가공에 의한 컷 아웃부 혹은 노치부의 형성 방법
KR102642626B1 (ko) * 2023-02-24 2024-03-04 (주) 시에스텍 에칭클래드 공법이 적용된 이종접합슬리브 제조방법

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KR100775260B1 (ko) * 2006-03-17 2007-11-12 홍성국 전자부품이 실장된 연성인쇄회로기판이 포함된 원판의 절단방법 및 그 절단 방법에 의해 절단된 연성인쇄회로기판
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