JPH11342484A - レーザ加工における加工面の反射光検出装置及び方法 - Google Patents
レーザ加工における加工面の反射光検出装置及び方法Info
- Publication number
- JPH11342484A JPH11342484A JP10148917A JP14891798A JPH11342484A JP H11342484 A JPH11342484 A JP H11342484A JP 10148917 A JP10148917 A JP 10148917A JP 14891798 A JP14891798 A JP 14891798A JP H11342484 A JPH11342484 A JP H11342484A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光による穴あけ加工が完了したことを
自動検出する反射光検出装置を提供する。 【解決手段】 レーザ加工装置に保持された被加工物１
１からの反射光を直接検出するディテクタ１２を設け
る。絶縁層１３と導電層１４の反射率の違いから絶縁層
に穴が形成されたことを検出する。被加工物とディテク
タとの間には光学系が存在しないことから、反射光以外
の光を誤検出することはない。
自動検出する反射光検出装置を提供する。 【解決手段】 レーザ加工装置に保持された被加工物１
１からの反射光を直接検出するディテクタ１２を設け
る。絶縁層１３と導電層１４の反射率の違いから絶縁層
に穴が形成されたことを検出する。被加工物とディテク
タとの間には光学系が存在しないことから、反射光以外
の光を誤検出することはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工におけ
る加工面の反射光検出装置及び方法に関する。
る加工面の反射光検出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度多層プリント基板の製造において
は、積層された配線パターンの層間接続を行うため、配
線パターン間に配された絶縁樹脂に、インナーバイアや
ブラインドバイアといった穴（ビア（バイア）ホール）
を形成する必要がある。
は、積層された配線パターンの層間接続を行うため、配
線パターン間に配された絶縁樹脂に、インナーバイアや
ブラインドバイアといった穴（ビア（バイア）ホール）
を形成する必要がある。
【０００３】ビアホールの形成は、以前は機械式ドリル
や露光方式（ホトリソグラフィ技術）によって行われて
いたが、最近では、さらなる高密度化の要求に答えるた
め、より小径のビアホール形成が可能な、レーザ光を用
いる技術が利用されるようになって来ている。
や露光方式（ホトリソグラフィ技術）によって行われて
いたが、最近では、さらなる高密度化の要求に答えるた
め、より小径のビアホール形成が可能な、レーザ光を用
いる技術が利用されるようになって来ている。
【０００４】レーザを用いた穴あけ加工では、レーザ発
振器からのレーザ光を、光学系を介して加工台上の被加
工物（多層プリント基板）に照射して、被加工物の一部
を蒸発させる（レーザアブレーション）。つまり、被加
工物にパルス状のレーザ光を数回照射することにより、
被加工物には、所定深さの穴が形成される。通常、穴の
形成は、絶縁樹脂中に埋め込まれた銅ランド（導電層）
の一部を露出させるため行う。
振器からのレーザ光を、光学系を介して加工台上の被加
工物（多層プリント基板）に照射して、被加工物の一部
を蒸発させる（レーザアブレーション）。つまり、被加
工物にパルス状のレーザ光を数回照射することにより、
被加工物には、所定深さの穴が形成される。通常、穴の
形成は、絶縁樹脂中に埋め込まれた銅ランド（導電層）
の一部を露出させるため行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ穴あけ加
工装置では、レーザ光は、光学系によって適宜集光され
ており、その集光率によって単位面積当たりの光強度
（パワー）が異なる。また、被加工物に照射されるレー
ザ光の径によっても、形成される穴の深さに差が生じ
る。更に、被加工物の材質によっても、１ショットのレ
ーザ光により形成される穴の深さが異なる。そこで、被
加工物に照射するレーザ光のショット数は、被加工物の
材質、形成しようとする穴の径及び深さ等に基づいて決
定される。例えば、レーザ光の径を１００μｍ程度とし
た場合、被加工物である絶縁樹脂に照射すると、一ショ
ット当たり、深さ２０〜３０μｍの穴を形成することが
できるとする。この場合、厚み６０〜１００μｍの絶縁
樹脂に、下層の配線パターンに到達する穴を形成するに
は、２〜５ショット程度のレーザ光照射が必要になる。
工装置では、レーザ光は、光学系によって適宜集光され
ており、その集光率によって単位面積当たりの光強度
（パワー）が異なる。また、被加工物に照射されるレー
ザ光の径によっても、形成される穴の深さに差が生じ
る。更に、被加工物の材質によっても、１ショットのレ
ーザ光により形成される穴の深さが異なる。そこで、被
加工物に照射するレーザ光のショット数は、被加工物の
材質、形成しようとする穴の径及び深さ等に基づいて決
定される。例えば、レーザ光の径を１００μｍ程度とし
た場合、被加工物である絶縁樹脂に照射すると、一ショ
ット当たり、深さ２０〜３０μｍの穴を形成することが
できるとする。この場合、厚み６０〜１００μｍの絶縁
樹脂に、下層の配線パターンに到達する穴を形成するに
は、２〜５ショット程度のレーザ光照射が必要になる。
【０００６】このように、従来のレーザ穴あけ加工装置
では、予め、被加工物と同一素材の試料に対してレーザ
光照射を行い、１ショット当たりの加工深さを測定し、
被加工物の加工に要するレーザ光の照射ショット数を計
算する。そして、その計算結果に基づいて被加工物に対
する加工を行っている。
では、予め、被加工物と同一素材の試料に対してレーザ
光照射を行い、１ショット当たりの加工深さを測定し、
被加工物の加工に要するレーザ光の照射ショット数を計
算する。そして、その計算結果に基づいて被加工物に対
する加工を行っている。
【０００７】しかしながら、この方法では、何らかの原
因によりレーザ発振器が不安定になり、レーザ光の光強
度に変動が生じたり、あるいはレーザ発振しなかったり
した場合（ミスショット）や、絶縁層の厚みが均一でな
い場合には、予め設定されたショット数では、下層の導
電層が露出しないという問題点がある。
因によりレーザ発振器が不安定になり、レーザ光の光強
度に変動が生じたり、あるいはレーザ発振しなかったり
した場合（ミスショット）や、絶縁層の厚みが均一でな
い場合には、予め設定されたショット数では、下層の導
電層が露出しないという問題点がある。
【０００８】本発明は、下層の導電層が穴内に露出した
ことを検出することによって、穴あけ加工が完了したこ
とを自動検出する反射光検出装置を提供することを目的
とする。
ことを検出することによって、穴あけ加工が完了したこ
とを自動検出する反射光検出装置を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ
光を被加工物に照射して、該被加工物に穴を空けるレー
ザ加工の際に使用され、前記被加工物によって反射され
る前記レーザ光を直接検出する光検出器を有することを
特徴とするレーザ加工における加工面の反射光検出装置
が得られる。
光を被加工物に照射して、該被加工物に穴を空けるレー
ザ加工の際に使用され、前記被加工物によって反射され
る前記レーザ光を直接検出する光検出器を有することを
特徴とするレーザ加工における加工面の反射光検出装置
が得られる。
【００１０】また、本発明によれば、レーザ光を被加工
物に照射して、該被加工物に穴を空けるレーザ加工の際
に、前記被加工物によって反射される前記レーザ光を検
出するレーザ加工における加工面の反射光検出方法にお
いて、前記被加工物からの反射光を直接光検出器で検出
するようにしたことを特徴とするレーザ加工における加
工面の反射光検出方法が得られる。
物に照射して、該被加工物に穴を空けるレーザ加工の際
に、前記被加工物によって反射される前記レーザ光を検
出するレーザ加工における加工面の反射光検出方法にお
いて、前記被加工物からの反射光を直接光検出器で検出
するようにしたことを特徴とするレーザ加工における加
工面の反射光検出方法が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
実施の形態について説明する。
【００１２】図１（ａ）及び（ｂ）に本発明の一実施の
形態を示す。この反射光検出装置は、レーザ加工装置
（図示せず）とともに使用され、レーザ加工装置に保持
される被加工物１１における加工点からの反射光（散乱
光）を検出するディテクタ１２を有している。被加工物
１１とディテクタ１２との間には、光学系は全く配置さ
れておらず、被加工物１１からの反射光が直接ディテク
タ１２に入射するようにしてある。このように、被加工
物からの反射光が直接ディテクタ１２に入射するように
したことにより、反射光以外の光を検出してしまう可能
性を無くすことができる。つまり、誤検出を防ぐことが
できる。
形態を示す。この反射光検出装置は、レーザ加工装置
（図示せず）とともに使用され、レーザ加工装置に保持
される被加工物１１における加工点からの反射光（散乱
光）を検出するディテクタ１２を有している。被加工物
１１とディテクタ１２との間には、光学系は全く配置さ
れておらず、被加工物１１からの反射光が直接ディテク
タ１２に入射するようにしてある。このように、被加工
物からの反射光が直接ディテクタ１２に入射するように
したことにより、反射光以外の光を検出してしまう可能
性を無くすことができる。つまり、誤検出を防ぐことが
できる。
【００１３】レーザ加工装置のレーザ発振器から出射し
たレーザ光は、その光学系を通して被加工物１１に照射
される。被加工物１１は、絶縁層１３の下に導電層を有
している。そして、レーザの照射により、絶縁層１３で
は、アブレーションが発生し、図１（ａ）から（ｂ）へ
と穴が形成されていく。このとき、被加工物に照射され
たレーザ光は、被加工物１１の表面で反射される。ディ
テクタ１２は、その被加工物の表面で反射されたレーザ
光を検出する。
たレーザ光は、その光学系を通して被加工物１１に照射
される。被加工物１１は、絶縁層１３の下に導電層を有
している。そして、レーザの照射により、絶縁層１３で
は、アブレーションが発生し、図１（ａ）から（ｂ）へ
と穴が形成されていく。このとき、被加工物に照射され
たレーザ光は、被加工物１１の表面で反射される。ディ
テクタ１２は、その被加工物の表面で反射されたレーザ
光を検出する。
【００１４】絶縁層１３は、レーザ光に対する反射率が
低い（吸収率が高い）。これに対して導電層１４は、レ
ーザ光に対する反射率が高い。従って、この違いを、デ
ィテクタ１２によって検出することにより、レーザ光に
よる穴あけ加工の完了を検出することができる。つま
り、図１（ｂ）に示すように、絶縁層１３が部分的に完
全に除去され（穴が形成され）、下層の導電層１４が露
出した場合には、反射光の光強度は急激に増大する。こ
れをディテクタで検出することにより、レーザ加工の完
了を判断することができる。
低い（吸収率が高い）。これに対して導電層１４は、レ
ーザ光に対する反射率が高い。従って、この違いを、デ
ィテクタ１２によって検出することにより、レーザ光に
よる穴あけ加工の完了を検出することができる。つま
り、図１（ｂ）に示すように、絶縁層１３が部分的に完
全に除去され（穴が形成され）、下層の導電層１４が露
出した場合には、反射光の光強度は急激に増大する。こ
れをディテクタで検出することにより、レーザ加工の完
了を判断することができる。
【００１５】なお、ディテクタ１２は、検出した光の強
さを示す信号を出力するものであっても良いし、所定の
レベル以上の光を検出した場合にのみ出力信号を出力す
るものであっても良い。いずれにしても、ディテクタ１
２の出力は、レーザ加工装置の制御装置へ入力され、レ
ーザ発振器の制御に利用される。
さを示す信号を出力するものであっても良いし、所定の
レベル以上の光を検出した場合にのみ出力信号を出力す
るものであっても良い。いずれにしても、ディテクタ１
２の出力は、レーザ加工装置の制御装置へ入力され、レ
ーザ発振器の制御に利用される。
【００１６】以上のようにして、本実施の形態による反
射光検出装置では、レーザ加工による穴形成の完了を検
出することができる。
射光検出装置では、レーザ加工による穴形成の完了を検
出することができる。
【００１７】なお、上記実施の形態では、導電層上に形
成された絶縁層に穴を形成する場合について説明した
が、同様にして、絶縁層にスルーホールを形成する場合
等にも使用できる。
成された絶縁層に穴を形成する場合について説明した
が、同様にして、絶縁層にスルーホールを形成する場合
等にも使用できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、レーザ加工装置により
加工される被加工物の表面からの反射光を直接検出する
ディテクタを用いることにより、誤検出が無く、精度よ
くレーザ加工の終了を検出できる反射光検出装置を得る
ことができる。
加工される被加工物の表面からの反射光を直接検出する
ディテクタを用いることにより、誤検出が無く、精度よ
くレーザ加工の終了を検出できる反射光検出装置を得る
ことができる。
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施の形態を
示す図である。
示す図である。
１１ 被加工物 １２ ディテクタ １３ 絶縁層 １４ 導電層
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光を被加工物に照射して、該被加
工物に穴を空けるレーザ加工の際に使用され、前記被加
工物によって反射される前記レーザ光を直接検出する光
検出器を有することを特徴とするレーザ加工における加
工面の反射光検出装置。 - 【請求項２】 レーザ光を被加工物に照射して、該被加
工物に穴を空けるレーザ加工の際に、前記被加工物によ
って反射される前記レーザ光を検出するレーザ加工にお
ける加工面の反射光検出方法において、前記被加工物か
らの反射光を直接光検出器で検出するようにしたことを
特徴とするレーザ加工における加工面の反射光検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10148917A JPH11342484A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | レーザ加工における加工面の反射光検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10148917A JPH11342484A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | レーザ加工における加工面の反射光検出装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11342484A true JPH11342484A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15463557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10148917A Pending JPH11342484A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | レーザ加工における加工面の反射光検出装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11342484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003340585A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザ溶接のモニタリング方法 |
| WO2022146580A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser processing apparatus, methods of operating the same, and methods of processing workpieces using the same |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10148917A patent/JPH11342484A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003340585A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザ溶接のモニタリング方法 |
| WO2022146580A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser processing apparatus, methods of operating the same, and methods of processing workpieces using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021009 |