JP2006245438A - プリント基板の穴明け方法およびプリント基板の穴明け装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 テスト加工により、加工部から放射される発光23aを監視しながら、エネルギ密度が導体層50iを加工できる値に定められたレーザビーム4aをパルス状に照射して導体層50iに貫通穴を加工するのに必要な照射回数を求める。また、絶縁層51iを加工できるが下層の導体層50i+1は加工できない値に定められたレーザビーム5aをパルス状に照射して絶縁層51iに貫通穴を加工するのに必要な照射回数を求める。そして、導体層50iを求めた照射回数だけレーザビーム4aを照射することにより、また絶縁層51iを求めた照射回数だけレーザビーム5aを照射することにより、プリント基板に穴を加工する。
【選択図】図2
Description
システムコントローラBは、点線で囲んで示す装置機構部Aと、レーザ発振器コントローラDと、フォトセンサ21と、に接続されている。後述するように、システムコントローラBには、フォトセンサ21およよびフォトセンサ30a〜30dの出力と予め定められた閾値とを比較する比較手段pと、比較手段pが動作するまでに加工部に照射したレーザビームの照射回数をカウントするカウンタqと、加工条件およびカウントされた照射回数を記憶する記憶装置rと、を備えている。
レーザ発振器Cから出力されたパルス状のレーザビーム1は、ビーム整形器2によりエネルギ分布およびビーム径が定められてビーム分配器3に入射し、パルスエネルギのレベルを調整されて、レーザビーム4、5、6のいずれかとして出力される。
ここでは、表面の第1番目の層が銅層であるn層の銅層とn層または(n−1)層の絶縁層が交互に積層されたプリント基板に穴を加工する場合について説明する。
(1)テスト加工位置Sk(ただし、kは加工位置の位置番号で、1〜max)の座標
(2)加工する銅層の層数G
(3)加工する絶縁層の層数Z
(4)絶縁層を加工するときのレーザビーム径D
(5)絶縁層を加工するときのエネルギ密度とビームモード
(6)第1層目の銅層を加工するときのレーザビーム径d
(7)銅層を加工するときのエネルギ密度とビームモード
いずれの場合も、絶縁層に形成される側面のテーパ角度αが10〜90°になるようにレーザビーム5aの形状を制御すると、めっき工程において欠陥の少ないめっき処理を行うことができる。
(加工例1)
図6は、本発明における加工ヘッド部近傍の正面図である。
集光レンズ12のプリント基板13側には、1/4λ板60が配置されている。
1/4λ板60は、入射する直線偏光の光を円偏光の光として出力し、入射する円偏光の光を直線偏光の光として出力するという特性を備えている。そして、円偏光の光は例えば鏡によって反射すると、反射した円偏光の偏光方向は反転、すなわち、回転方向が180度変わる。したがって、回転方向が反転した円偏光の光が再び1/4λ板60に入射すると、偏光方向は入射したときの偏光方向に対して90度回転する。すなわち、例えば、1/4λ板60に入射する入射光がP波の場合、加工部で反射されて1/4λ板60から出力される光(すなわち反射光22)はS波になる。
1/4λ板60に入射する直線偏光(P波)のレーザビーム4aは円偏光のレーザビーム4a(図中の4ac)として1/4λ板60から出射し、円偏光のレーザビーム4aとして加工部に入射する。偏光方向が直線偏光から円偏光に変わっても、ネルギは変化しないので、加工は直線偏光の場合と同じ加工結果を得ることができる。
5a レーザビーム
23a 発光
50i 導体層
51i 絶縁層
Claims (16)
- 導体層と絶縁層が交互に積層されたプリント基板の加工方法において、
加工部から放射される発光を監視しながら、エネルギ密度が前記導体層を加工できる値に定められたレーザビームを前記導体層にパルス状に照射して前記導体層に貫通穴を加工するのに必要な照射回数を求め、求めた照射回数により当該導体層の他の箇所に貫通穴を加工することを特徴とするプリント基板の加工方法。 - 監視する前記発光の波長を500〜600nmとすることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の穴明け方法。
- 前記導体層に貫通穴を加工するのに必要な照射回数を求めることを複数の異なる場所で行い、得られた照射回数の最大値を、当該導体層の前記照射回数とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプリント基板の穴明け方法。
- 前記絶縁層をエネルギ密度が絶縁層は除去できるが前記導体層は除去できないパルス状のレーザビームを複数回照射することにより除去し、該絶縁層に該絶縁層の下層の導体層または外部に達する穴を形成することを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載のプリント基板の穴明け方法。
- 前記絶縁層に照射するレーザビームの直径を前記導体層に照射するレーザビームの直径よりも大径にすることを特徴とする請求項4に記載のプリント基板の穴明け方法。
- 表面の第1番目の層が導体層であるn層の導体層とn層または(n−1)層の絶縁層を交互に積層したプリント基板の穴明け方法において、
第1番目の導体層を、直径が指定された穴入口径に等しく、かつ、エネルギ密度がこの第1番目の導体層を除去できるパルス状のレーザビームを複数回照射することにより除去し、
前記第1番目の導体層の下層の第1番目の絶縁層を、直径が前記第1番目の導体層を加工したレーザビームよりも大きく、かつ、エネルギ密度が第1番目の絶縁層は除去できるが前記第1番目の導体層は除去できないパルス状のレーザビームを複数回照射することにより除去し、
第i番目(ただし、i=2〜nの整数)の導体層を、直径が第(i−1)層を加工したレーザビームよりも小さく、かつ、エネルギ密度が第i番目の導体層を除去できるパルス状のレーザビームを複数回照射することにより、
また、第i番目の導体層の下層の第i番目の絶縁層を、エネルギ密度が前記第1の絶縁層を加工したパルス状のレーザビームを複数回照射することにより除去し、
前記第1の導体層に形成した穴の直径を維持するようにしたことを特徴とするプリント基板の穴明け方法。 - 第1番目の導体層から第i番目の導体層を加工するレーザビームのエネルギ密度を同じにすることを特徴とする請求項4または請求項6に記載のプリント基板の穴明け方法。
- 第1番目の導体層から第i番目の導体層を加工するレーザビームは、それぞれ、加工される穴の側面をテーパ角度で10〜90°とするものであることを特徴とする請求項4または請求項6に記載のプリント基板の穴明け方法。
- 第1番目から目的とする導体層または絶縁層までのそれぞれの層に対する照射回数を定めるテスト加工工程と、
前記パルス状のレーザビームを前記テスト加工工程により定められた照射回数照射して加工箇所を加工する加工工程と、により、1枚のプリント基板を加工することをことを特徴とする請求項4ないし請求項8のいずれかに記載のプリント基板の穴明け方法。 - (絶縁層はビーム径を変えない:トレパニング)
加工しようとする穴の直径よりも小径のレーザビームを走査させることにより前記各導体層に穴を加工することを特徴とする請求項4ないし請求項9のいずれかに記載のプリント基板の穴明け方法。 - 前記第1の絶縁層に照射するレーザビームの直径を前記第1の導体層に照射するレーザビームの直径よりも小径とすることを特徴とする請求項4に記載のプリント基板の穴明け方法。
- レーザ発振器から出力されたパルス状のレーザビームを光学系を介して導体層と絶縁層が交互に積層されたプリント基板に導き、前記プリント基板の加工箇所に穴を加工するプリント基板穴明け装置において、
加工部からの発光を監視するセンサと、
前記センサの出力と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段が動作するまでに加工部に照射した前記レーザビームの照射回数をカウントするカウンタと、
前記カウンタによりカウントされた前記照射回数を記憶する記憶装置と、を設け、
テスト加工により記憶されたパルスの数を加工おけるパルスの数として前記導体層と絶縁層の各層を加工をすることを特徴とするプリント基板穴明け装置。 - 前記センサは前記発光を直接監視できる位置に配置されることを特徴とする請求項12に記載のプリント基板穴明け装置。
- 前記光学系の前記加工部からの光の入射側に波長500〜600nmの光を分岐する分岐手段と、分岐された波長500〜600nmの光とその他の波長の光を検出するセンサと、を配置することを特徴とする請求項12に記載のプリント基板穴明け装置。
- 前記光学系は、前記レーザビームのエネルギ分布が光軸に垂直な面方向に略一様なトップハット分布と、エネルギ分布が光軸に垂直な面方向にガウシアン曲線であるガウシアン分布と、のいずれかを選択できるエネルギ分布の選択手段を備える、
ことを特徴とする請求項12に記載のプリント基板穴明け装置。 - レーザビームのビームモードと直径毎に、レーザ発振器および各光学系の設定値を定めたデータベースを前記記憶装置に備えることを特徴とする請求項12に記載のプリント基板穴明け装置。
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