JP6451903B1 - Laser processing method - Google Patents
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Abstract
従来のレーザ加工方法の問題点であった、外周部分に連続してパルスレーザを照射すると、1つのコンフォーマルマスクへの蓄熱量が大きくなることで絶縁材料が選択的に分解除去されてしまうため、ガラスクロスの突出が発生しやすいという点を解消し、形成する穴数が複数のコンフォーマル加工を行うレーザ加工方法であって、穴数に対応して設けられた複数のコンフォーマルマスク30a〜30fを構成する第1マスク30aの内側又は外側に定めた領域にレーザ光1を照射する第1加工工程と、コンフォーマルマスク30a〜30fを構成する第1マスク30aとは異なるマスク30b〜30fの内側又は外側にレーザ光1を照射する第1加工工程とは異なる加工工程と、を有し、第1加工工程から異なる加工工程までを実施する加工手順を複数回繰り返すと共に、加工手順を複数回繰り返す毎にレーザ光1を照射する位置を変えながら加工を完了する。When a pulse laser is continuously irradiated to the outer peripheral portion, which is a problem of the conventional laser processing method, the amount of heat stored in one conformal mask is increased, so that the insulating material is selectively decomposed and removed. The laser processing method that eliminates the tendency of glass cloth protrusion to occur and performs conformal processing in which the number of holes to be formed is a plurality of conformal masks 30a to 30a provided corresponding to the number of holes. The first processing step of irradiating the region defined inside or outside the first mask 30a constituting 30f with the laser beam 1 and the masks 30b to 30f different from the first mask 30a constituting the conformal masks 30a to 30f. A first machining process that is different from the first machining process in which the laser beam 1 is irradiated on the inside or the outside. Procedure with the repeated several times, completing the machining while changing a position of irradiating the laser beam 1 a processing procedure for each repeated a plurality of times.
Description
この発明は、コンフォーマル加工を行うレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing method for performing conformal processing.
近年、車載用電子機器等、冷熱環境・振動環境下での接続信頼性が要求される電子回路形成工程において、高密度実装が可能であることから、回路基板の穴あけ加工方法として、従来のドリル加工法からレーザ加工法に代替が進んでいる。レーザ加工法は、プリント配線板の層間電気接続を担う導通穴を形成する方法として、従来から採用されている。車載用電子機器に新規採用される回路基板の材料は、絶縁材として、ガラス転移温度の高いガラスクロスに樹脂を含侵させた複合材料を用いる特徴を有する。 In recent years, high-density mounting is possible in electronic circuit formation processes that require connection reliability in cold and vibration environments such as in-vehicle electronic devices. Substitution is progressing from processing methods to laser processing methods. The laser processing method has been conventionally employed as a method of forming a conduction hole that bears an interlayer electrical connection of a printed wiring board. A circuit board material newly employed in an in-vehicle electronic device has a characteristic of using a composite material in which a glass cloth having a high glass transition temperature is impregnated with a resin as an insulating material.
一方、絶縁材の除去には、ガラス転移温度が高いほど高強度のレーザ光を照射する必要がある。車載用電子機器に用いられる基板の絶縁層厚さは、一般に100μm以上あり、貫通穴部分の絶縁材を効率的に除去するために、光強度の高いCO2パルスレーザが光源として採用されている。
On the other hand, in order to remove the insulating material, it is necessary to irradiate with higher intensity laser light as the glass transition temperature is higher. The insulating layer thickness of a substrate used in an in-vehicle electronic device is generally 100 μm or more, and a
従来では、レーザ走査装置を用いて、一つのコンフォーマルマスクの外周に沿ってパルスレーザを順次連続照射する加工方法が用いられているが、外周部分に連続してパルスレーザを照射すると、コンフォーマルマスクの外周部分では、先行して分解除去されプラズマ化したレーザ光吸収物質が、後行して照射されるレーザ光を吸収して、その場に滞留し、滞留近傍の絶縁材内部の蓄熱量が増加する。蓄熱量が増加すると、絶縁材内部のガラスクロスがガラス転移温度以下まで十分に冷却されず、その結果、ガラスクロスが十分に分解除去されず、ガラスクロスの突出が発生しやすい、穴底部へガラス玉が残留するという問題点がある。 Conventionally, a processing method has been used in which a laser beam is successively irradiated along the outer periphery of a single conformal mask using a laser scanning device. At the outer periphery of the mask, the laser light absorbing material decomposed and removed in advance and absorbed into the plasma absorbs the laser light irradiated later and stays there, and the amount of heat stored inside the insulating material near the stay Will increase. When the amount of heat storage increases, the glass cloth inside the insulating material is not sufficiently cooled to below the glass transition temperature, and as a result, the glass cloth is not sufficiently decomposed and removed, and the glass cloth is likely to protrude and the glass to the bottom of the hole tends to occur. There is a problem that balls remain.
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、絶縁材内部の蓄熱量を抑制して効率良く穴を形成することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to efficiently form holes while suppressing the amount of heat stored inside the insulating material.
この発明に係るレーザ加工方法においては、基材上に形成されたN個のコンフォーマルマスク毎にそれぞれ設定されたM個のレーザ光照射点に順次レーザ光照射するレーザ加工方法であって、M×N個のレーザ光照射点を順次レーザ光照射する際に、一のコンフォーマルマスク中のM個のレーザ光照射点のうちの一点に対して一のレーザ光照射を行い、引き続き、別のコンフォーマルマスクのM個のレーザ光照射点のうちの一点に対して次のレーザ光照射を行うことをM×N回繰り返すことにより、コンフォーマルマスク毎に一つの穴を形成する。 In this laser processing method in accordance with the invention, there is provided a laser processing method for sequentially irradiating laser beam to the M laser irradiation point set respectively for each of N conformal mask formed on the substrate, M When sequentially irradiating laser light irradiation points of × N laser light points, one of the M laser light irradiation points in one conformal mask is irradiated with one laser light, and then another laser light irradiation point By repeating the next laser beam irradiation on one point of the M laser beam irradiation points of the conformal mask M × N times, one hole is formed for each conformal mask .
この発明は、任意のコンフォーマルマスク1穴に着目すると、後行して照射されるレーザ光は、先行して分解除去されプラズマ化したレーザ光吸収物質の発生位置とは異なる位置に、ある程度の時間経過後に照射されるため、レーザ光吸収物質が時間経過と共に拡散し、1つのコンフォーマルマスクへの蓄熱量が抑制され、絶縁材内部のガラスクロスがガラス転移温度以下まで冷却する十分な照射間隔を確保でき、その結果、ガラスクロスが十分に分解除去され、ガラスクロスの突出が発生せず、穴底部へのガラス玉の残留を抑制することができるので、効率良く穴を形成することができる。
In the present invention, focusing on an arbitrary
実施例1.
図1は、この発明の実施例1を示すレーザ加工装置の構成図である。図1に示すレーザ加工装置は、パルスであるレーザ光1を発生させるレーザ発振器2と、レーザ光1のエネルギーを調整するエネルギー調整装置3と、レーザ光1の照射方向を偏向させる光走査装置4と、レーザ光1を集光させるfθレンズ5から構成される。被加工材6は、移動テーブル9上に設置され、被加工材6の表面がfθレンズ5の焦点面7と一致する、もしくはレーザ光1が焦点から外れて照射されるように、被加工材6は焦点面7から移動テーブル9方向に平行移動させた面8に配置される。制御装置50はレーザ発振器のレーザ動作を制御すると共に、この発明の実施例1に示す加工方法を実現するために、光走査装置4と移動テーブル9を制御する。Example 1.
FIG. 1 is a block diagram of a laser machining
レーザ発振器2にて生成されたレーザ光1は、エネルギー調整装置3により加工に最適な値にエネルギー調整され、レーザ光1の照射方向を偏向させる光走査装置4に入射する。制御装置50によって制御された光走査装置4は、予め算出されたレーザ光照射位置に対応して、レーザ光1の照射方向を偏向させる。光走査装置4によりレーザ光照射位置を位置決めされたレーザ光1は、fθレンズ5へ入射し、被加工材6へ照射される。
The
図2は、被加工材6である、3つのコンフォーマルマスク30a〜30cが形成された基材10に対するレーザ光1の照射位置を示す。図2において、コンフォーマルマスク30aを例にして説明すると、基材10の表面は、元々は表面導体層16で覆われているが、コンフォーマルマスク30aの外周部11より内側部分の表面導体層16は、別工程にて予め除去されている。レーザ光照射点13として、コンフォーマルマスク30aの内側に、領域としてコンフォーマルマスク30aの重心を基点に、コンフォーマルマスク30aの外周部11と相似形状の外周部12を定め、外周部12の外周長を等分するように、レーザ光照射点13を決定する。もしくは、コンフォーマルマスク30aの重心から放射状の等角線を伸ばし、コンフォーマルマスク30aの内側に、領域としてコンフォーマルマスク30aと相似形状の外周部12を定め、外周部12の外周との交点を照射点13としても良い。コンフォーマルマスクが円形状の場合は、コンフォーマルマスクの重心はコンフォーマルマスクの中心となる。
FIG. 2 shows the irradiation position of the
図2では、コンフォーマルマスク30aの内側に、領域としてコンフォーマルマスク30aの重心を基点に、コンフォーマルマスク30aの外周部11と相似形状の外周部12を定めたが、コンフォーマルマスク30aの外側に、領域としてコンフォーマルマスク30aと相似形状の外周部12を定めても良く、コンフォーマルマスク30aと相似形状の外周部12の拡大縮小率は、加工に適する値として良い。
In FIG. 2, the outer
図3は、図2においてコンフォーマルマスク30a〜30cのそれぞれ重心を通り、被加工材6である基材10の表面に対し垂直に切断した断面図である。基材10は表面導体層16と、絶縁層17と、裏面導体層19で構成されている。絶縁層17の内部には、基材10の補強材であるガラスクロス18が内含されている。14は、レーザ光1により分解除去されて発生したレーザ吸収物質である。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the center of gravity of each of the
図4は、基材に複数のコンフォーマルマスクが存在する場合のレーザ光照射順序を示した図である。1つのコンフォーマルマスクには、レーザ光1を照射する位置が予め4つ以上が定められており、例えば、コンフォーマルマスク30a〜30cには、各々8つのレーザ光1を照射する位置が定められている。N個のコンフォーマルマスクにおいて、各コンフォーマルマスク中にM個のレーザ光照射点が存在する場合、M×N個の加工工程が存在し、第n番目のコンフォーマルマスクのうち、第m番目のレーザ光照射位置をk(n、m)とする。ここで、1≦n≦N、1≦m≦Mである。例えば、図4においては、コンフォーマルマスク30a〜30fの数が6(N=6)、レーザ光照射点の数が8(M=8)となる。なお、レーザ光照射位置k(n、m)にレーザ光1を照射する際の加工条件は全て同じ条件とする。なお、図4では、レーザ光1のパルス照射数は1パルスの場合について説明する。
FIG. 4 is a diagram showing a laser beam irradiation sequence in the case where a plurality of conformal masks are present on the substrate. In one conformal mask, four or more positions for irradiating the
図4においては、合計でM×N個、すなわち48個のレーザ光照射位置k(n、m)、1≦n≦6、1≦m≦8が存在し、以下の順序でレーザ光1を照射する。
In FIG. 4, there are a total of M × N, that is, 48 laser light irradiation positions k (n, m), 1 ≦ n ≦ 6, 1 ≦ m ≦ 8, and the
第1加工工程として、最初にレーザ光1を第1マスクであるコンフォーマルマスク30aのk(1、1)に1パルス照射する。次に、第2加工工程として、レーザ光1を第1マスクとは異なる第2マスクであるコンフォーマルマスク30bのk(2、1)に1パルス照射する。さらに順次、第3加工工程として、レーザ光1を第1マスクとは異なる第3マスクであるコンフォーマルマスク30cのk(3、1)、第4加工工程として、第1マスクとは異なる第4マスクであるコンフォーマルマスク30dのk(4、1)、第5加工工程として、第1マスクとは異なる第5マスクであるコンフォーマルマスク30eのk(5、1)、第6加工工程として、第1マスクとは異なる第6マスクであるコンフォーマルマスク30fのk(6、1)に1パルス照射していく。
As a first processing step, first, one pulse of
第1加工工程から第6加工工程までの一連の加工工程を実施する加工手順を繰り返す毎に、1つのコンフォーマルマスクにレーザ光1を照射する際は、レーザ光1を照射済の位置から最も離れた位置であり、かつレーザ光1の未照射位置に照射する。まず、コンフォーマルマスク30fのk(6、1)に1パルス照射後は、2回目の加工手順としてレーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、2)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、2)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、2)、コンフォーマルマスク30dのk(4、2)、コンフォーマルマスク30eのk(5、2)、コンフォーマルマスク30fのk(6、2)に1パルス照射していく。
Each time a processing procedure for performing a series of processing steps from the first processing step to the sixth processing step is repeated, when irradiating one conformal mask with the
次に、3回目の加工手順として、レーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、3)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、3)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、3)、コンフォーマルマスク30dのk(4、3)、コンフォーマルマスク30eのk(5、3)、コンフォーマルマスク30fのk(6、3)に1パルス照射していく。
Next, as a third processing procedure, one pulse of
次に、4回目の加工手順として、レーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、4)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、4)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、4)、コンフォーマルマスク30dのk(4、4)、コンフォーマルマスク30eのk(5、4)、コンフォーマルマスク30fのk(6、4)に1パルス照射していく。
Next, as a fourth processing procedure, one pulse of
次に、5回目の加工手順として、レーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、5)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、5)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、5)、コンフォーマルマスク30dのk(4、5)、コンフォーマルマスク30eのk(5、5)、コンフォーマルマスク30fのk(6、5)に1パルス照射していく。
Next, as a fifth processing procedure, one pulse of
次に、6回目の加工手順として、レーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、6)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、6)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、6)、コンフォーマルマスク30dのk(4、6)、コンフォーマルマスク30eのk(5、6)、コンフォーマルマスク30fのk(6、6)に1パルス照射していく。
Next, as a sixth processing procedure, one pulse of
次に、7回目の加工手順として、レーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、7)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、7)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、7)、コンフォーマルマスク30dのk(4、7)、コンフォーマルマスク30eのk(5、7)、コンフォーマルマスク30fのk(6、7)に1パルス照射していく。
Next, as a seventh processing procedure, one pulse of
最後に、8回目の加工手順として、レーザ光1をコンフォーマルマスク30aのk(1、8)に1パルス照射する。次に、レーザ光1をコンフォーマルマスク30bのk(2、8)に1パルス照射する。さらに順次、レーザ光1をコンフォーマルマスク30cのk(3、8)、コンフォーマルマスク30dのk(4、8)、コンフォーマルマスク30eのk(5、8)、コンフォーマルマスク30fのk(6、8)に1パルス照射していき、加工を完了する。
Finally, as an eighth processing procedure, one pulse of
コンフォーマルマスクの数がN個、各コンフォーマルマスク中にM個のレーザ光照射点が存在する一般の場合の加工工程を次に説明する。 Next, the processing steps in the general case where the number of conformal masks is N and M laser beam irradiation points exist in each conformal mask will be described.
レーザ光1を照射する第n番目のコンフォーマルマスクが最後の第N番目のコンフォーマルマスクではない場合、第n番目のコンフォーマルマスク(1≦n<N)のうち第m番目のレーザ光照射点にレーザ光1を照射、すなわち、レーザ光照射位置k(n、m)にレーザ光1を照射後、レーザ光照射点をレーザ光照射位置k(n+1、m)に順次加工工程を繰り返してレーザ光1を照射する。
When the nth conformal mask for irradiating the
レーザ光1を照射する第n番目のコンフォーマルマスクが最後の第N番目のコンフォーマルマスクであり、かつ、第m番目のレーザ光照射点が最後の第M番目のレーザ光照射点ではない場合、第N番目のコンフォーマルマスクのうち、第m番目のレーザ光照射点にレーザ光1を照射、すなわち、レーザ光照射位置k(N、m)にレーザ光1を照射後、レーザ光照射点を第1番目のコンフォーマルマスクに戻ると共に、レーザ光照射位置k(1、m+1)に移動させてレーザ光1を照射する。レーザ光照射位置k(N、m)からレーザ光照射位置k(1、m+1)に移動する場合、すなわち、同一のコンフォーマルマスク内での照射順序は、蓄熱の影響が最小となるように対角位置を逐次選択することが望ましい。
When the nth conformal mask for irradiating the
レーザ光1を照射する第n番目のコンフォーマルマスクが最後の第N番目のコンフォーマルマスクであり、かつ、第m番目のレーザ光照射点が最後の第M番目のレーザ光照射点である場合、第N番目のコンフォーマルマスクの第M番目のレーザ光照射点にレーザ光1を照射、すなわち、レーザ光照射位置k(N、M)にレーザ光1を照射後、加工を完了する。あるいは、レーザ光照射位置k(N、M)にレーザ光1を照射後、再び、レーザ光照射位置k(1、1)に戻り、同一の加工手順を複数回繰り返し、加工を完了する。
When the nth conformal mask for irradiating the
レーザ光1の照射パルス数が1パルスを例にして説明すると、任意のコンフォーマルマスクのレーザ光照射位置k(n、m)に1パルスのレーザ光1を照射した後、後行するパルスのレーザ光1は、異なるコンフォーマルマスクに属するレーザ光照射位置k(n+1、m)に照射される。また、あるコンフォーマルマスクに着目すれば、着目したコンフォーマルマスクに属するレーザ光照射位置k(n、m)へレーザ光1が照射された後、次のレーザ光1が同じコンフォーマルマスクに属するレーザ光照射位置k(n、m+1)に照射されるまでの時間間隔は、他のN−1個のコンフォーマルマスクに属するレーザ光照射位置に1パルスずつ位置を変えて照射していく時間間隔と同じである。
When the number of irradiation pulses of the
着目したコンフォーマルマスクは、一つの加工手順が完了する時間を経過した後に、再度レーザ光1の照射を受けるが、そのレーザ光照射位置は、前の加工手順の時に照射されたレーザ光照射位置とは異なる位置であるため、後行するレーザ光1は、分解除去されて発生したレーザ吸収物質14と異なる位置に、ある程度の時間経過後に照射されることになる。このため、レーザ光吸収物質が時間経過と共に拡散し、1つのコンフォーマルマスクへの蓄熱量が抑制され、絶縁材内部のガラスクロスがガラス転移温度以下まで冷却するまで十分な照射間隔を確保できる。
The focused conformal mask is irradiated with the
また、従来では同じコンフォーマルマスクにレーザ光1を照射するため、先行で照射したレーザ光1の照射により発生するレーザ吸収物質14の存在により蓄熱の影響を受けていたが、この発明の実施例1では、後行するレーザ光1は、分解除去されて発生したレーザ吸収物質14と異なる位置に、ある程度の時間経過後に照射されることになるので、レーザ光吸収物質が時間経過と共に拡散し、後行にて照射するレーザ光1の強度の減衰や強度分布の変化も発生しにくくなり、良好な穴を形成することができる。
Further, conventionally, since the same conformal mask is irradiated with the
レーザ光1の照射位置は、制御装置50によって制御された光走査装置4による偏向、あるいは、移動テーブル9の駆動による被加工材6の平行移動、あるいは、光走査装置4による偏向と移動テーブル9の駆動の両方により位置決めされる。光走査装置4の走査範囲内であれば、移動テーブル9を静止させた状態で、光走査装置4の走査のみでレーザ光1の照射位置を変化させても良い。
The irradiation position of the
各コンフォーマルマスクの重心に対し同一の相対位置にある、すなわち、mが同じレーザ光照射位置k(n、m)をグループに分け、mが同じレーザ光照射位置グループへの照射においては、光走査装置4による偏向のみにてレーザ光1を照射する位置決めを行い、mが異なる相対位置にあるレーザ光照射位置グループへの照射の際は、グループ間の座標の差分だけ移動テーブル9を駆動させて、被加工材6を平行移動させることで、グループ間のレーザ光照射位置に相対的変位を与えても良い。
The laser beam irradiation position k (n, m) that is at the same relative position with respect to the center of gravity of each conformal mask, that is, m is the same, is divided into groups. Positioning for irradiating the
移動テーブル9の駆動により被加工材6を平行移動させる代替として、図5に示すように、fθレンズ5の設置位置よりも発振器2側の位置に光走査装置20を追加配置し、光走査装置20により、レーザ光照射位置に相対的変位を与えても良い。
As an alternative to parallel movement of the
実施例1では、レーザ光照射位置k(n、m)のそれぞれの位置に対して、1パルス照射する場合にについて説明したが、複数のパルス数を連続照射し、穴形成を進展させても良い。 In the first embodiment, the case of irradiating each pulse of the laser beam irradiation position k (n, m) with one pulse has been described. good.
このように、任意のコンフォーマルマスクに着目すると、後行して照射されるレーザ光は、先行して分解除去されプラズマ化したレーザ光吸収物質の発生位置と異なる位置に、ある程度の時間経過後に照射されるため、レーザ光吸収物質が時間経過と共に拡散し、1つのコンフォーマルマスクへの蓄熱量が抑制され、絶縁材内部のガラスクロスがガラス転移温度以下まで冷却するまで十分な照射間隔を確保でき、その結果、ガラスクロスが十分に分解除去され、ガラスクロスの突出が発生せず、穴底部へのガラス玉の残留を抑制することができるので、効率良く穴を形成することができる。 In this way, focusing on an arbitrary conformal mask, the laser beam to be irradiated afterwards is at a position different from the generation position of the laser light absorbing material that has been decomposed and removed in advance, and after a certain amount of time has elapsed. Because it is irradiated, the laser light-absorbing material diffuses over time, the amount of heat stored in one conformal mask is suppressed, and a sufficient irradiation interval is secured until the glass cloth inside the insulating material cools below the glass transition temperature. As a result, the glass cloth is sufficiently decomposed and removed, the glass cloth does not protrude, and the glass ball can be prevented from remaining on the bottom of the hole, so that the holes can be efficiently formed.
実施例2.
実施例1では、レーザ光照射点をコンフォーマルマスクの重心を基点にコンフォーマルマスクの外周部と相似形状の外周部を1個定めた場合について説明したが、コンフォーマルマスクの重心を基点にコンフォーマルマスクの外周部と相似形状の外周部を複数個定めても良い。コンフォーマルマスクが円形状の場合は、コンフォーマルマスクの重心はコンフォーマルマスクの中心となる。Example 2
In the first embodiment, the case where the laser beam irradiation point is defined as one outer peripheral portion having a shape similar to the outer peripheral portion of the conformal mask with the center of gravity of the conformal mask as a base point has been described. A plurality of outer peripheral portions similar in shape to the outer peripheral portion of the formal mask may be defined. When the conformal mask is circular, the center of gravity of the conformal mask is the center of the conformal mask.
図6は、この発明の実施例2を示す被加工材6である2つのコンフォーマルマスク60a〜60bが形成された基材10に対するレーザ光1の照射位置を示す。この発明の実施例2では、コンフォーマルマスク60aを例にして説明すると、コンフォーマルマスク60aの内側にコンフォーマルマスク60aの重心を基点に、コンフォーマルマスク60aの外周部61と相似形状の外周部21と外周部22を定め、外周部21と外周部22の外周長を等分するようにレーザ光照射点62を決定する。N個のコンフォーマルマスクにおいて、各コンフォーマルマスク中に、外周部21に対してはP個のレーザ光照射点が存在し、外周部22に対してはQ個のレーザ光照射点が存在する場合、第n番目のコンフォーマルマスクのうち、外周部21に照射する第p番目のレーザ光照射位置をa(n、p)とし、外周部22に照射する第q番目のレーザ光照射位置をb(n、q)とする。ここで、1≦n≦N、1≦p≦P、1≦q≦Qである。
FIG. 6 shows the irradiation position of the
加工順序について、外周部21に照射するレーザ光照射位置a(n、p)と、外周部22に照射するレーザ光照射位置b(n、q)は区別せずに、実施例1で説明したレーザ光照射順序と同様の順序で決定すれば良い。1つのコンフォーマルマスクには、レーザ光1を照射する位置は、予め4つ以上が定められており、一つの加工手順が完了する毎に1つのコンフォーマルマスクにレーザ光1を照射する際は、レーザ光1を照射済の位置から最も離れた位置で、かつ、レーザ光1の未照射位置に照射する。なお、レーザ光照射位置a(n、p)とb(n、q)にレーザ光1を照射する際の加工条件は全て同じとする。
Regarding the processing sequence, the laser light irradiation position a (n, p) irradiated on the outer
このように、任意のコンフォーマルマスクに着目すると、後行して照射されるレーザ光は、先行して分解除去されプラズマ化したレーザ光吸収物質の発生位置と異なる位置に、ある程度の時間経過後に照射されるため、レーザ光吸収物質が時間経過と共に拡散し、1つのコンフォーマルマスクへの蓄熱量が抑制され、絶縁材内部のガラスクロスがガラス転移温度以下まで冷却するまで十分な照射間隔を確保でき、その結果、ガラスクロスが十分に分解除去され、ガラスクロスの突出が発生せず、穴底部へのガラス玉の残留を抑制することができるので、効率良く穴を形成することができる。 In this way, focusing on an arbitrary conformal mask, the laser beam to be irradiated afterwards is at a position different from the generation position of the laser light absorbing material that has been decomposed and removed in advance, and after a certain amount of time has elapsed. Because it is irradiated, the laser light-absorbing material diffuses over time, the amount of heat stored in one conformal mask is suppressed, and a sufficient irradiation interval is secured until the glass cloth inside the insulating material cools below the glass transition temperature. As a result, the glass cloth is sufficiently decomposed and removed, the glass cloth does not protrude, and the glass ball can be prevented from remaining on the bottom of the hole, so that the holes can be efficiently formed.
実施例3.
実施例2では、レーザ光照射位置a(n、p)とb(n、q)にレーザ光1を照射する際の加工条件は全て同じである場合について説明したが、図7に示すように、レーザ光1を照射する外周部ごとに、照射するレーザ光1のパルス幅、ビーム強度、ショット数、基材10の表面とfθレンズ5の焦点面7の距離といったパラメータのうち、少なくとも1つのパラメータを変更しても良い。Example 3
In the second embodiment, the case where the laser beam irradiation positions a (n, p) and b (n, q) are irradiated with the
コンフォーマルマスク60aを例にして説明すると、コンフォーマルマスク60aの重心を基点に、コンフォーマルマスク60aの外周部と相似形状の外周部のうち、最も外側の外周部21に先行してレーザ光1を照射し、続いて、内側の外周部22にレーザ光1を照射する場合を考える。コンフォーマルマスク60aの重心部分は、先行して外周部21に照射するレーザ光1によって樹脂およびガラスクロスの大部分が除去されているため、内側の外周部22に対して、先行して外周部21に照射するレーザ光1と同一の加工条件にて照射すると、入熱が過多となり、底面導通層に溶融部分が発生する場合がある。そこで、内側の外周部22に照射するレーザ光1は、ビーム強度を低くして加工することで、溶融を回避して良好な穴形成を行うことができる。
The
また、コンフォーマルマスク内部の絶縁層17の厚みが、例えば、200μm以上と厚い場合、絶縁層17の裏面導体層19側下部を効果的に除去するため、内側の外周部22にレーザ光1を照射する場合は、絶縁層17の裏面導体層19側下部にて、レーザ光1がより集光するようにfθレンズ5の焦点面7を降下、あるいは、被加工材6を上昇させることで、絶縁層17の裏面導体層19側下部において、絶縁物除去面積を拡大した穴形成を行うことができる。
Further, when the thickness of the insulating
このように、任意のコンフォーマルマスクに着目すると、後行して照射されるレーザ光は、先行して分解除去されプラズマ化したレーザ光吸収物質の発生位置と異なる位置に、ある程度の時間経過後に照射されるため、レーザ光吸収物質が時間経過と共に拡散し、1つのコンフォーマルマスクへの蓄熱量が抑制され、絶縁材内部のガラスクロスがガラス転移温度以下まで冷却するまで十分な照射間隔を確保でき、その結果、ガラスクロスが十分に分解除去され、ガラスクロスの突出が発生せず、穴底部へのガラス玉の残留を抑制することができるので、効率良く穴を形成することができる。 In this way, focusing on an arbitrary conformal mask, the laser beam to be irradiated afterwards is at a position different from the generation position of the laser light absorbing material that has been decomposed and removed in advance, and after a certain amount of time has elapsed. Because it is irradiated, the laser light-absorbing material diffuses over time, the amount of heat stored in one conformal mask is suppressed, and a sufficient irradiation interval is secured until the glass cloth inside the insulating material cools below the glass transition temperature. As a result, the glass cloth is sufficiently decomposed and removed, the glass cloth does not protrude, and the glass ball can be prevented from remaining on the bottom of the hole, so that the holes can be efficiently formed.
1 レーザ光、2 レーザ発振器、3 エネルギー調整装置、4、20 光走査装置、5 fθレンズ、6 被加工材、7 焦点面、8 平行移動させた面、9 移動テーブル、10 基材、11、12、21、22、61 外周部、13 レーザ光照射点、14 レーザ吸収物質、16 表面導体層、17 絶縁層、18 ガラスクロス、19 裏面導体層、30a〜30f、50 制御装置、60a、60b コンフォーマルマスク。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記M×N個のレーザ光照射点を順次レーザ光照射する際に、一の前記コンフォーマルマスク中のM個のレーザ光照射点のうちの一点に対して一のレーザ光照射を行い、引き続き、別の前記コンフォーマルマスクのM個の前記レーザ光照射点のうちの一点に対して次のレーザ光照射を行うことをM×N回繰り返すことにより、前記コンフォーマルマスク毎に一つの穴を形成するレーザ加工方法。 A laser processing method of sequentially irradiating laser beams to M laser beam irradiation points set for each of N conformal masks formed on a substrate,
When sequentially irradiating the M × N laser light irradiation points, one laser light irradiation is performed on one of the M laser light irradiation points in the one conformal mask, and subsequently By repeating the next laser beam irradiation on one point of the M laser beam irradiation points of another conformal mask M × N times, one hole is formed for each conformal mask. Laser processing method to be formed.
n番目(1≦n≦N)のコンフォーマルマスクのm番目(1≦m≦M)のレーザ光照射点kをk(n,m)と表した場合に、mを固定してnを1からNまで一つずつ増やしながらk(1,m)からk(N,m)までの各レーザ光照射点をレーザ光照射する工程を、m=1からm=Mまで繰り返すことを特徴とするレーザ加工方法。 A laser processing method of sequentially irradiating laser beams to M laser beam irradiation points set for each of N conformal masks formed on a substrate,
When the m-th (1 ≦ m ≦ M) laser beam irradiation point k of the n-th (1 ≦ n ≦ N) conformal mask is expressed as k (n, m), m is fixed and n is 1 The step of irradiating each laser beam irradiation point from k (1, m) to k (N, m) while increasing from N to N one by one is repeated from m = 1 to m = M. laser processing method that.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ加工方法。 3. The laser processing method according to claim 1, wherein the laser beam irradiation point is determined on an outer peripheral portion having a shape similar to the conformal mask with a center of gravity of the conformal mask as a base point. 4.
を特徴とする請求項3に記載のレーザ加工方法。 The laser processing method according to claim 3, wherein the laser beam irradiation point is set at a position where the outer peripheral length of the outer peripheral part is equally divided into a plurality of parts.
を特徴とする請求項3または4に記載のレーザ加工方法。 The laser processing method according to claim 3 or 4, wherein a plurality of the outer peripheral portions are defined inside the conformal mask.
を特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のレーザ加工方法。 5. The laser processing method according to claim 1, wherein four or more laser light irradiation points are determined in advance for one conformal mask. 6.
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