JP2001079678A - レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 - Google Patents
レーザ穴あけ加工方法及び加工装置Info
- Publication number
- JP2001079678A JP2001079678A JP25905899A JP25905899A JP2001079678A JP 2001079678 A JP2001079678 A JP 2001079678A JP 25905899 A JP25905899 A JP 25905899A JP 25905899 A JP25905899 A JP 25905899A JP 2001079678 A JP2001079678 A JP 2001079678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- contact mask
- laser
- processed
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 67
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 42
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 12
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 これまでのレーザ穴あけ加工装置に比べて短
い時間で多数の穴あけ加工を行うことのできるレーザ穴
あけ加工装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ発振器１０と、該レーザ発振器か
らのレーザ光を線状ビームに整形するビーム整形手段と
複数の穴による加工パターンを有するコンタクトマスク
とを有して、線状ビームを、コンタクトマスクを通して
コンタクトマスク法によりプリント配線基板２０の加工
領域に照射する光学系１４と、線状ビームをコンタクト
マスクに対してスキャンする機構と、プリント配線基板
を搭載してＸ軸方向及びＹ軸方向に可動とすることによ
り加工領域の移動を行うＸ−Ｙステージ機構３０とを備
えることにより、プリント配線基板の加工領域に複数の
穴あけを行う。
い時間で多数の穴あけ加工を行うことのできるレーザ穴
あけ加工装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ発振器１０と、該レーザ発振器か
らのレーザ光を線状ビームに整形するビーム整形手段と
複数の穴による加工パターンを有するコンタクトマスク
とを有して、線状ビームを、コンタクトマスクを通して
コンタクトマスク法によりプリント配線基板２０の加工
領域に照射する光学系１４と、線状ビームをコンタクト
マスクに対してスキャンする機構と、プリント配線基板
を搭載してＸ軸方向及びＹ軸方向に可動とすることによ
り加工領域の移動を行うＸ−Ｙステージ機構３０とを備
えることにより、プリント配線基板の加工領域に複数の
穴あけを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光によりプ
リント配線基板のような樹脂層に穴あけ加工を行うのに
適したレーザ穴あけ加工方法及び加工装置に関し、特に
コンタクトマスク法によるレーザ穴あけ加工方法及び加
工装置に関する。
リント配線基板のような樹脂層に穴あけ加工を行うのに
適したレーザ穴あけ加工方法及び加工装置に関し、特に
コンタクトマスク法によるレーザ穴あけ加工方法及び加
工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化、高密度実装化に伴
い、プリント配線基板には高密度化が要求されている。
例えば、ＬＳＩチップを実装してパッケージ化するため
のプリント配線基板としてインターポーザと呼ばれるも
のが知られている。このようなＬＳＩチップとインター
ポーザとの接続は、これまでワイヤボンディング法が主
流であったが、フリップチップ実装と呼ばれる方法が増
加する傾向にあり、パッケージの多ピン化も進んでい
る。
い、プリント配線基板には高密度化が要求されている。
例えば、ＬＳＩチップを実装してパッケージ化するため
のプリント配線基板としてインターポーザと呼ばれるも
のが知られている。このようなＬＳＩチップとインター
ポーザとの接続は、これまでワイヤボンディング法が主
流であったが、フリップチップ実装と呼ばれる方法が増
加する傾向にあり、パッケージの多ピン化も進んでい
る。
【０００３】このような傾向に伴い、インターポーザに
は、多数のビアホールと呼ばれる穴あけを小径かつ微小
ピッチで行うことが必要となる。
は、多数のビアホールと呼ばれる穴あけを小径かつ微小
ピッチで行うことが必要となる。
【０００４】このような穴あけ加工は、機械的な微細ド
リルを用いる機械加工や露光（フォトビア）方式が主流
であったが、最近ではレーザ光が利用されはじめてい
る。レーザ光を利用した穴あけ加工装置は、微細ドリル
を用いる機械加工に比べて加工速度や、穴の径の微細化
に対応できる点で優れている。レーザ光としては、レー
ザ発振器の価格、ランニングコストが低いという点から
ＣＯ2 レーザや高調波固体レーザが一般に利用されてい
る。
リルを用いる機械加工や露光（フォトビア）方式が主流
であったが、最近ではレーザ光が利用されはじめてい
る。レーザ光を利用した穴あけ加工装置は、微細ドリル
を用いる機械加工に比べて加工速度や、穴の径の微細化
に対応できる点で優れている。レーザ光としては、レー
ザ発振器の価格、ランニングコストが低いという点から
ＣＯ2 レーザや高調波固体レーザが一般に利用されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これまでのレーザ穴あ
け加工装置では、レーザ発振器からのレーザビームを反
射ミラー等を含む光学経路を経由させてＸ−Ｙスキャナ
あるいはガルバノスキャナと呼ばれるスキャン光学系に
導き、このスキャン光学系によりレーザビームを振らせ
て加工レンズを通してプリント配線基板に照射すること
により穴あけを行っている（例えば、特開平１０−５８
１７８号公報参照）。すなわち、プリント配線基板にあ
けられるべき穴の位置はあらかじめ決まっているので、
これらの穴の位置情報に基づいてスキャン光学系を制御
することで穴あけが１個ずつ行われている。
け加工装置では、レーザ発振器からのレーザビームを反
射ミラー等を含む光学経路を経由させてＸ−Ｙスキャナ
あるいはガルバノスキャナと呼ばれるスキャン光学系に
導き、このスキャン光学系によりレーザビームを振らせ
て加工レンズを通してプリント配線基板に照射すること
により穴あけを行っている（例えば、特開平１０−５８
１７８号公報参照）。すなわち、プリント配線基板にあ
けられるべき穴の位置はあらかじめ決まっているので、
これらの穴の位置情報に基づいてスキャン光学系を制御
することで穴あけが１個ずつ行われている。
【０００６】しかしながら、Ｘ−Ｙスキャナあるいはガ
ルバノスキャナによるスキャン光学系を使用した１個ず
つの穴あけ加工では、プリント配線基板における穴の数
の増加に比例して加工時間が長くなる。因みに、ガルバ
ノスキャナの応答性は５００ｐｐｓ程度であるため、毎
秒５００穴以上の穴あけは困難である。また、例えば、
一辺が１０ｍｍの正方形のパッケージ基板に、５０μｍ
径の穴が０．２ｍｍのピッチで配列されるとすると、２
５００個の穴が存在する。この場合、毎秒５００穴の穴
あけを行ったとしても、２５００／５００＝５ｓｅｃの
加工時間を必要とする。
ルバノスキャナによるスキャン光学系を使用した１個ず
つの穴あけ加工では、プリント配線基板における穴の数
の増加に比例して加工時間が長くなる。因みに、ガルバ
ノスキャナの応答性は５００ｐｐｓ程度であるため、毎
秒５００穴以上の穴あけは困難である。また、例えば、
一辺が１０ｍｍの正方形のパッケージ基板に、５０μｍ
径の穴が０．２ｍｍのピッチで配列されるとすると、２
５００個の穴が存在する。この場合、毎秒５００穴の穴
あけを行ったとしても、２５００／５００＝５ｓｅｃの
加工時間を必要とする。
【０００７】そこで、本発明の課題は、これまでのレー
ザ穴あけ加工装置に比べて短い時間で多数の穴あけ加工
を行うことのできるレーザ穴あけ加工方法を提供するこ
とにある。
ザ穴あけ加工装置に比べて短い時間で多数の穴あけ加工
を行うことのできるレーザ穴あけ加工方法を提供するこ
とにある。
【０００８】本発明の他の課題は、上記の加工方法に適
したレーザ穴あけ加工装置を提供することにある。
したレーザ穴あけ加工装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるレーザ穴あ
け加工方法は、被加工基板にレーザ光を照射して複数の
穴あけ加工を行うレーザ穴あけ加工方法であり、レーザ
発振器からのレーザ光を線状あるいは矩形状ビームに整
形し、前記線状あるいは矩形状ビームを、複数の穴によ
る加工パターンを有するコンタクトマスクを通してコン
タクトマスク法により前記被加工基板の加工領域に照射
し、しかも前記線状あるいは矩形状ビームを前記コンタ
クトマスクに対してスキャンすることにより、前記被加
工基板に複数の穴あけを行うことを特徴とする。
け加工方法は、被加工基板にレーザ光を照射して複数の
穴あけ加工を行うレーザ穴あけ加工方法であり、レーザ
発振器からのレーザ光を線状あるいは矩形状ビームに整
形し、前記線状あるいは矩形状ビームを、複数の穴によ
る加工パターンを有するコンタクトマスクを通してコン
タクトマスク法により前記被加工基板の加工領域に照射
し、しかも前記線状あるいは矩形状ビームを前記コンタ
クトマスクに対してスキャンすることにより、前記被加
工基板に複数の穴あけを行うことを特徴とする。
【００１０】本発明によるレーザ穴あけ加工装置は、被
加工基板にレーザ光を照射して複数の穴あけ加工を行う
レーザ穴あけ加工装置において、レーザ発振器と、該レ
ーザ発振器からのレーザ光を線状あるいは矩形状ビーム
に整形するビーム整形手段と複数の穴による加工パター
ンを有するコンタクトマスクとを有して、前記線状ある
いは矩形状ビームを、前記コンタクトマスクを通してコ
ンタクトマスク法により前記被加工基板の加工領域に照
射する光学系と、前記線状あるいは矩形状ビームを前記
コンタクトマスクに対してスキャンする機構と、前記被
加工基板を搭載するためのテーブルをＸ軸方向及びＹ軸
方向に可動とすることにより加工領域の移動を行うＸ−
Ｙステージ機構とを備えることにより、前記被加工基板
に複数の穴あけを行うことを特徴とする。
加工基板にレーザ光を照射して複数の穴あけ加工を行う
レーザ穴あけ加工装置において、レーザ発振器と、該レ
ーザ発振器からのレーザ光を線状あるいは矩形状ビーム
に整形するビーム整形手段と複数の穴による加工パター
ンを有するコンタクトマスクとを有して、前記線状ある
いは矩形状ビームを、前記コンタクトマスクを通してコ
ンタクトマスク法により前記被加工基板の加工領域に照
射する光学系と、前記線状あるいは矩形状ビームを前記
コンタクトマスクに対してスキャンする機構と、前記被
加工基板を搭載するためのテーブルをＸ軸方向及びＹ軸
方向に可動とすることにより加工領域の移動を行うＸ−
Ｙステージ機構とを備えることにより、前記被加工基板
に複数の穴あけを行うことを特徴とする。
【００１１】本レーザ穴あけ加工装置においては、前記
光学系はその下端部に前記コンタクトマスクを備えてお
り、該装置は更に、前記光学系を上下動させて前記コン
タクトマスクを前記被加工基板に対して当接、離反させ
るためのＺ軸駆動機構を備えている。
光学系はその下端部に前記コンタクトマスクを備えてお
り、該装置は更に、前記光学系を上下動させて前記コン
タクトマスクを前記被加工基板に対して当接、離反させ
るためのＺ軸駆動機構を備えている。
【００１２】本レーザ穴あけ加工装置においてはまた、
該装置が更に、前記被加工基板の加工領域を撮像する撮
像手段と、該撮像手段により撮像された画像を処理して
前記コンタクトマスクと前記被加工基板の加工領域との
Ｘ軸、Ｙ軸に関する位置ずれを検出する画像処理手段
と、検出された位置ずれに基づいて前記Ｘ−Ｙステージ
機構を制御して前記コンタクトマスクと前記被加工基板
の加工領域との位置合せを行う制御手段とを備えてい
る。
該装置が更に、前記被加工基板の加工領域を撮像する撮
像手段と、該撮像手段により撮像された画像を処理して
前記コンタクトマスクと前記被加工基板の加工領域との
Ｘ軸、Ｙ軸に関する位置ずれを検出する画像処理手段
と、検出された位置ずれに基づいて前記Ｘ−Ｙステージ
機構を制御して前記コンタクトマスクと前記被加工基板
の加工領域との位置合せを行う制御手段とを備えてい
る。
【００１３】本レーザ穴あけ加工装置においては更に、
前記コンタクトマスクは、前記光学系の下端部に、Ｘ
軸、Ｙ軸に平行な状態で回動可能なθ軸調整機構を介し
て装着されており、前記画像処理手段は更に、前記撮像
手段により撮像された画像を処理して前記コンタクトマ
スクと前記被加工基板の加工領域との間の前記回動方向
に関する位置ずれを検出する機能を有し、前記制御手段
は更に、前記回動方向に関する位置ずれに基づいて前記
θ軸調整機構を制御して前記コンタクトマスクを回動さ
せることにより前記コンタクトマスクを前記被加工基板
の加工領域の所定位置に位置決めすることを特徴とす
る。
前記コンタクトマスクは、前記光学系の下端部に、Ｘ
軸、Ｙ軸に平行な状態で回動可能なθ軸調整機構を介し
て装着されており、前記画像処理手段は更に、前記撮像
手段により撮像された画像を処理して前記コンタクトマ
スクと前記被加工基板の加工領域との間の前記回動方向
に関する位置ずれを検出する機能を有し、前記制御手段
は更に、前記回動方向に関する位置ずれに基づいて前記
θ軸調整機構を制御して前記コンタクトマスクを回動さ
せることにより前記コンタクトマスクを前記被加工基板
の加工領域の所定位置に位置決めすることを特徴とす
る。
【００１４】なお、上記のコンタクトマスクに対するθ
軸調整機構に代えて、前記テーブルをθ軸調整機構によ
りＸ軸、Ｙ軸に平行な状態で回動可能に前記Ｘ−Ｙステ
ージ機構に装着するようにしても良い。この場合、前記
画像処理手段は、前記撮像手段により撮像された画像を
処理して前記コンタクトマスクと前記被加工基板の加工
領域との間の前記回動方向に関する位置ずれを検出す
る。そして、前記制御手段は、前記回動方向に関する位
置ずれに基づいて前記θ軸調整機構を制御して前記テー
ブルに搭載された被加工基板を回動させることにより、
前記コンタクトマスクと前記被加工基板の加工領域との
位置合せを行う。
軸調整機構に代えて、前記テーブルをθ軸調整機構によ
りＸ軸、Ｙ軸に平行な状態で回動可能に前記Ｘ−Ｙステ
ージ機構に装着するようにしても良い。この場合、前記
画像処理手段は、前記撮像手段により撮像された画像を
処理して前記コンタクトマスクと前記被加工基板の加工
領域との間の前記回動方向に関する位置ずれを検出す
る。そして、前記制御手段は、前記回動方向に関する位
置ずれに基づいて前記θ軸調整機構を制御して前記テー
ブルに搭載された被加工基板を回動させることにより、
前記コンタクトマスクと前記被加工基板の加工領域との
位置合せを行う。
【００１５】前記Ｘ−Ｙステージ機構は、Ｘ軸方向駆動
用のリニアモータ及びＹ軸方向駆動用のリニアモータを
駆動源として備えると共に、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方
向の位置を計測する手段としてＸ軸方向用のリニアエン
コーダ及びＹ軸方向用のリニアエンコーダを備えてい
る。
用のリニアモータ及びＹ軸方向駆動用のリニアモータを
駆動源として備えると共に、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方
向の位置を計測する手段としてＸ軸方向用のリニアエン
コーダ及びＹ軸方向用のリニアエンコーダを備えてい
る。
【００１６】前記被加工基板が樹脂基板である場合、前
記レーザ発振器としてＣＯ2 パルスレーザ発振器を用
い、１パルス当たりのエネルギーが１Ｊ以上、パルス幅
２０μｓｅｃ以下、周波数１００Ｈｚ以上で、前記樹脂
基板の加工領域に１パルス以上を照射する。
記レーザ発振器としてＣＯ2 パルスレーザ発振器を用
い、１パルス当たりのエネルギーが１Ｊ以上、パルス幅
２０μｓｅｃ以下、周波数１００Ｈｚ以上で、前記樹脂
基板の加工領域に１パルス以上を照射する。
【００１７】前記ビーム整形手段としては、シリンドリ
カルレンズあるいは集光レンズを用いることができる。
カルレンズあるいは集光レンズを用いることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、プリント配線基板に多数
の穴を加工する場合の実施の形態について説明する。特
に、ここでは、後で説明されるように、プリント配線基
板が多面取り用の母板の形式で用意される場合について
説明する。
の穴を加工する場合の実施の形態について説明する。特
に、ここでは、後で説明されるように、プリント配線基
板が多面取り用の母板の形式で用意される場合について
説明する。
【００１９】図１を参照して、本発明によるレーザ穴あ
け加工装置は、ＴＥＡ ＣＯ2 パルスレーザ発振器（以
下、レーザ発振器と呼ぶ）１０と、反射ミラー１１、１
２、１３を含む光学経路とを備えている。反射ミラー１
３以降の光学経路中にはまた、レーザ発振器１０からの
レーザ光をプリント配線基板２０における１つの加工領
域に対応するサイズを持つ線状ビームに整形するビーム
整形手段と、このビーム整形手段からの線状ビームをコ
ンタクトマスク法によりパッケージ基板２０の加工領域
に照射するためのコンタクトマスクとを含む光学系１４
が配置されている。
け加工装置は、ＴＥＡ ＣＯ2 パルスレーザ発振器（以
下、レーザ発振器と呼ぶ）１０と、反射ミラー１１、１
２、１３を含む光学経路とを備えている。反射ミラー１
３以降の光学経路中にはまた、レーザ発振器１０からの
レーザ光をプリント配線基板２０における１つの加工領
域に対応するサイズを持つ線状ビームに整形するビーム
整形手段と、このビーム整形手段からの線状ビームをコ
ンタクトマスク法によりパッケージ基板２０の加工領域
に照射するためのコンタクトマスクとを含む光学系１４
が配置されている。
【００２０】図２を参照して、光学系１４には、ビーム
整形手段としてシリンドリカルレンズ１４−１が収容さ
れていると共に、下端部にコンタクトマスク１４−２が
装着されている。光学系１４は、図示しないＺ軸駆動機
構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動され、コンタクト
マスク１４−２をプリント配線基板２０に対して当接、
離反させることができるようにされている。
整形手段としてシリンドリカルレンズ１４−１が収容さ
れていると共に、下端部にコンタクトマスク１４−２が
装着されている。光学系１４は、図示しないＺ軸駆動機
構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動され、コンタクト
マスク１４−２をプリント配線基板２０に対して当接、
離反させることができるようにされている。
【００２１】コンタクトマスク１４−２は、光学系１４
の下端部に、図示しないθ軸調整機構を介してＸ軸、Ｙ
軸に平行な状態で回動可能に装着されている。回動角度
は微小であり、θ軸調整機構の一例について言えば、コ
ンタクトマスク１４−２をその１つのコーナ部において
回動軸により支持し、回動軸を駆動機構により回動させ
れば良い。
の下端部に、図示しないθ軸調整機構を介してＸ軸、Ｙ
軸に平行な状態で回動可能に装着されている。回動角度
は微小であり、θ軸調整機構の一例について言えば、コ
ンタクトマスク１４−２をその１つのコーナ部において
回動軸により支持し、回動軸を駆動機構により回動させ
れば良い。
【００２２】図３を参照して、コンタクトマスク１４−
２は、プリント配線基板２０の加工領域に多数の穴を形
成するためのものであり、定ピッチで形成された多数の
透過穴から成る加工パターンを持つ。この加工パターン
は、プリント配線基板２０の加工領域に形成される多数
の穴から成るパターンと同じであるが、図３に示される
ような加工パターンに限定されるものではない。
２は、プリント配線基板２０の加工領域に多数の穴を形
成するためのものであり、定ピッチで形成された多数の
透過穴から成る加工パターンを持つ。この加工パターン
は、プリント配線基板２０の加工領域に形成される多数
の穴から成るパターンと同じであるが、図３に示される
ような加工パターンに限定されるものではない。
【００２３】本形態では、コンタクトマスク１４−２に
対してこれと同幅以上の長さ方向のサイズを持つ線状ビ
ームを一軸方向にスキャンする機構を備えることによ
り、プリント配線基板２０の加工領域に対するスキャン
を行うことができる。このようなスキャン機構は、例え
ば、反射ミラー１３を図１に示すＬ軸方向、すなわち線
状レーザビームの入射方向に可動とすることにより実現
される。このようなスキャン機構は、周知技術を利用し
て実現可能であるので図示、説明は省略する。なお、コ
ンタクトマスク１４−２の加工パターンは、３μｍ程度
の誤差の範囲内で製作することができる。
対してこれと同幅以上の長さ方向のサイズを持つ線状ビ
ームを一軸方向にスキャンする機構を備えることによ
り、プリント配線基板２０の加工領域に対するスキャン
を行うことができる。このようなスキャン機構は、例え
ば、反射ミラー１３を図１に示すＬ軸方向、すなわち線
状レーザビームの入射方向に可動とすることにより実現
される。このようなスキャン機構は、周知技術を利用し
て実現可能であるので図示、説明は省略する。なお、コ
ンタクトマスク１４−２の加工パターンは、３μｍ程度
の誤差の範囲内で製作することができる。
【００２４】図１に戻って、本レーザ穴あけ加工装置は
更に、プリント配線基板２０をチャッキングする機能を
持つチャッキングプレートあるいはテーブル（図示省
略）を搭載してこれをＸ軸方向及びＹ軸方向に可動とす
ることによりプリント配線基板２０の加工領域の移動を
行うＸ−Ｙステージ機構３０を備えている。Ｘ−Ｙステ
ージ機構３０は、図示しないフレームに取付けられてい
る。Ｘ−Ｙステージ機構３０は、Ｘ軸方向への駆動用の
リニアモータ及びＹ軸方向への駆動用のリニアモータを
駆動源として備えると共に、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方
向の位置を計測する手段としてＸ軸方向用のリニアエン
コーダ及びＹ軸方向用のリニアエンコーダを備えてい
る。このようなＸ−Ｙステージ機構３０においても、後
述する画像処理装置と制御装置との組合わせにより、プ
リント配線基板２０を３μｍ程度の誤差の範囲内で位置
決めすることができる。そして、このようなＸ−Ｙステ
ージ機構３０も周知であるので、詳しい説明は省略す
る。
更に、プリント配線基板２０をチャッキングする機能を
持つチャッキングプレートあるいはテーブル（図示省
略）を搭載してこれをＸ軸方向及びＹ軸方向に可動とす
ることによりプリント配線基板２０の加工領域の移動を
行うＸ−Ｙステージ機構３０を備えている。Ｘ−Ｙステ
ージ機構３０は、図示しないフレームに取付けられてい
る。Ｘ−Ｙステージ機構３０は、Ｘ軸方向への駆動用の
リニアモータ及びＹ軸方向への駆動用のリニアモータを
駆動源として備えると共に、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方
向の位置を計測する手段としてＸ軸方向用のリニアエン
コーダ及びＹ軸方向用のリニアエンコーダを備えてい
る。このようなＸ−Ｙステージ機構３０においても、後
述する画像処理装置と制御装置との組合わせにより、プ
リント配線基板２０を３μｍ程度の誤差の範囲内で位置
決めすることができる。そして、このようなＸ−Ｙステ
ージ機構３０も周知であるので、詳しい説明は省略す
る。
【００２５】Ｘ−Ｙステージ機構３０に対する位置決め
制御を行うために、ここでは、プリント配線基板２０の
上方に画像処理装置４０が配置されている。画像処理装
置４０は、プリント配線基板２０の１つの加工領域にお
ける領域を撮像するＣＣＤ等による撮像装置と、得られ
た画像を処理してプリント配線基板２０の加工領域とこ
の上に置かれるコンタクトマスク１４−２との間の相対
誤差、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向に関する位置ずれ
と、コンタクトマスク１４−２の回動方向に関する位置
ずれとを検出するための画像処理部とを有する。
制御を行うために、ここでは、プリント配線基板２０の
上方に画像処理装置４０が配置されている。画像処理装
置４０は、プリント配線基板２０の１つの加工領域にお
ける領域を撮像するＣＣＤ等による撮像装置と、得られ
た画像を処理してプリント配線基板２０の加工領域とこ
の上に置かれるコンタクトマスク１４−２との間の相対
誤差、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向に関する位置ずれ
と、コンタクトマスク１４−２の回動方向に関する位置
ずれとを検出するための画像処理部とを有する。
【００２６】このような相対誤差を検出する方法の一例
について簡単に説明する。プリント配線基板２０には、
その加工領域毎にそのコーナ部に近い部分にあらかじめ
アライメントマークが付されている。画像処理装置４０
は更に、プリント配線基板２０の加工領域周辺のアライ
メントマークを含む画像を、シリンドリカルレンズ１４
−１を通さずに撮像装置に導く光学経路を有する。この
ような光学経路は、光学系１４内のシリンドリカルレン
ズ１４−１とコンタクトマスク１４−２との間に、レー
ザ光を透過し、可視光を反射するミラーを４５度の角度
で配置することで容易に実現できる。撮像装置により得
られた画像は、画像処理部においてアライメントマーク
が認識され、この認識結果と画像上にあらかじめ設定さ
れている基準位置との比較結果に基づいてアライメント
マークのＸ軸方向、Ｙ軸方向に関する位置ずれと、コン
タクトマスク１４−２の回動方向に関する位置ずれとが
相対誤差として検出される。このような相対誤差の検出
がすべてのアライメントマークに対して行われる。コン
タクトマスク１４−２全体のＸ軸方向、Ｙ軸方向に関す
る位置ずれと、コンタクトマスク１４−２の回動方向に
関する位置ずれを検出するためには、少なくとも３個の
アライメントマークがあれば良い。このような相対誤差
の検出方法もまた良く知られている。
について簡単に説明する。プリント配線基板２０には、
その加工領域毎にそのコーナ部に近い部分にあらかじめ
アライメントマークが付されている。画像処理装置４０
は更に、プリント配線基板２０の加工領域周辺のアライ
メントマークを含む画像を、シリンドリカルレンズ１４
−１を通さずに撮像装置に導く光学経路を有する。この
ような光学経路は、光学系１４内のシリンドリカルレン
ズ１４−１とコンタクトマスク１４−２との間に、レー
ザ光を透過し、可視光を反射するミラーを４５度の角度
で配置することで容易に実現できる。撮像装置により得
られた画像は、画像処理部においてアライメントマーク
が認識され、この認識結果と画像上にあらかじめ設定さ
れている基準位置との比較結果に基づいてアライメント
マークのＸ軸方向、Ｙ軸方向に関する位置ずれと、コン
タクトマスク１４−２の回動方向に関する位置ずれとが
相対誤差として検出される。このような相対誤差の検出
がすべてのアライメントマークに対して行われる。コン
タクトマスク１４−２全体のＸ軸方向、Ｙ軸方向に関す
る位置ずれと、コンタクトマスク１４−２の回動方向に
関する位置ずれを検出するためには、少なくとも３個の
アライメントマークがあれば良い。このような相対誤差
の検出方法もまた良く知られている。
【００２７】図示しない制御装置は、検出された位置ず
れ量に基づいてＸ−Ｙステージ機構３０を制御してＸ軸
方向、Ｙ軸方向に関する位置ずれ量が０となるようにプ
リント配線基板２０の位置合せ調整を行う。制御装置は
また、上記の回動方向に関する位置ずれ量に基づいてθ
軸調整機構を制御してコンタクトマスク１４−２の回動
方向に関する位置ずれ量が０となるようにコンタクトマ
スク１４−２の位置調整行う。
れ量に基づいてＸ−Ｙステージ機構３０を制御してＸ軸
方向、Ｙ軸方向に関する位置ずれ量が０となるようにプ
リント配線基板２０の位置合せ調整を行う。制御装置は
また、上記の回動方向に関する位置ずれ量に基づいてθ
軸調整機構を制御してコンタクトマスク１４−２の回動
方向に関する位置ずれ量が０となるようにコンタクトマ
スク１４−２の位置調整行う。
【００２８】なお、Ｘ−Ｙステージ機構３０は２軸の制
御機構である。これに加えて、チャッキングプレート自
体を微小角度回動させることができるようにθ軸調整機
構を介してＸ−Ｙステージ機構３０に搭載するようにし
ても良い。このようなθ軸調整機構付きのチャッキング
プレートもθテーブルと呼ばれて良く知られている。こ
の場合、プリント配線基板２０が水平面上、すなわちＸ
軸、Ｙ軸に平行な状態で回動されることになる。このよ
うなチャッキングプレートを備える場合には、コンタク
トマスク１４−２を回動させる前述のθ軸調整機構は不
要である。
御機構である。これに加えて、チャッキングプレート自
体を微小角度回動させることができるようにθ軸調整機
構を介してＸ−Ｙステージ機構３０に搭載するようにし
ても良い。このようなθ軸調整機構付きのチャッキング
プレートもθテーブルと呼ばれて良く知られている。こ
の場合、プリント配線基板２０が水平面上、すなわちＸ
軸、Ｙ軸に平行な状態で回動されることになる。このよ
うなチャッキングプレートを備える場合には、コンタク
トマスク１４−２を回動させる前述のθ軸調整機構は不
要である。
【００２９】レーザ発振器１０は、パルスレーザ発振器
であり、図４（ａ）に示すようなマルチモードのビーム
プロファイルを持ち、その１パルス当たりのエネルギー
が１０００（ｍＪ）であるものを使用する。マルチモー
ドのビームプロファイルというのは、単一のエネルギー
ピーク値を持つ尖頭波形のビームプロファイルとは異な
り、一定のエネルギー値が持続する台形状波形のことで
ある。一方、ビーム整形手段としてシンドリカルレンズ
１４−１を用いることにより、マルチモードのビームプ
ロファイルを持つ断面円形状のレーザビームを、図４
（ｂ）に示すような線状ビームに整形することができ
る。シリンドリカルレンズによれば、線状ビームのサイ
ズを、幅１／１０（ｍｍ）〜数（ｍｍ）、長さ数（ｃ
ｍ）に整形することができる。なお、反射ミラー１２と
１３との間に周知のビームエキスパンダと呼ばれる光学
系を配置して、レーザ発振器１０からのレーザビームを
シンドリカルレンズ１４−１で整形し易い断面形状に整
形するようにしても良い。
であり、図４（ａ）に示すようなマルチモードのビーム
プロファイルを持ち、その１パルス当たりのエネルギー
が１０００（ｍＪ）であるものを使用する。マルチモー
ドのビームプロファイルというのは、単一のエネルギー
ピーク値を持つ尖頭波形のビームプロファイルとは異な
り、一定のエネルギー値が持続する台形状波形のことで
ある。一方、ビーム整形手段としてシンドリカルレンズ
１４−１を用いることにより、マルチモードのビームプ
ロファイルを持つ断面円形状のレーザビームを、図４
（ｂ）に示すような線状ビームに整形することができ
る。シリンドリカルレンズによれば、線状ビームのサイ
ズを、幅１／１０（ｍｍ）〜数（ｍｍ）、長さ数（ｃ
ｍ）に整形することができる。なお、反射ミラー１２と
１３との間に周知のビームエキスパンダと呼ばれる光学
系を配置して、レーザ発振器１０からのレーザビームを
シンドリカルレンズ１４−１で整形し易い断面形状に整
形するようにしても良い。
【００３０】本形態による穴あけ加工は、通常、図５に
示すように、複数の加工領域２１が区画されている多面
取り用の樹脂材料によるプリント配線基板２０に対して
加工領域毎に行われる。プリント配線基板２０は、Ｘ−
Ｙステージ機構３０上に設けられたチャッキングプレー
トに搭載されている。
示すように、複数の加工領域２１が区画されている多面
取り用の樹脂材料によるプリント配線基板２０に対して
加工領域毎に行われる。プリント配線基板２０は、Ｘ−
Ｙステージ機構３０上に設けられたチャッキングプレー
トに搭載されている。
【００３１】次に、線状ビームにより穴あけ加工を行う
場合について説明する。基本動作は以下の通りである。
場合について説明する。基本動作は以下の通りである。
【００３２】１．プリント配線基板２０をＸ−Ｙステー
ジ機構３０のチャッキングプレートに搭載する。
ジ機構３０のチャッキングプレートに搭載する。
【００３３】２．画像処理装置４０によりプリント配線
基板２０の加工領域２１上のアライメントマークを認識
して、加工領域２１の位置を認識し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方
向、θ方向（コンタクトマスク１４−２の回動方向）の
位置ずれ量を算出する。
基板２０の加工領域２１上のアライメントマークを認識
して、加工領域２１の位置を認識し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方
向、θ方向（コンタクトマスク１４−２の回動方向）の
位置ずれ量を算出する。
【００３４】３．プリント配線基板２０上の最初の加工
領域２１がコンタクトマスク１４−２の直下になるよう
Ｘ−Ｙステージ機構３０を制御する。
領域２１がコンタクトマスク１４−２の直下になるよう
Ｘ−Ｙステージ機構３０を制御する。
【００３５】４．θ軸調整機構を制御してコンタクトマ
スク１４−２のθ方向位置ずれを補正する。
スク１４−２のθ方向位置ずれを補正する。
【００３６】５．Ｚ軸駆動機構によりコンタクトマスク
１４−２を加工領域２１上にセットする。
１４−２を加工領域２１上にセットする。
【００３７】６．レーザ発振器１０を発振させ、スキャ
ン機構により線条ビームをＬ軸方向に移動させて、コン
タクトマスク１４−２のパターン全域を照射する。
ン機構により線条ビームをＬ軸方向に移動させて、コン
タクトマスク１４−２のパターン全域を照射する。
【００３８】７．パターン全域の照射が終了したら、Ｚ
軸駆動機構によりコンタクトマスク１４−２を上方へ移
動させる。
軸駆動機構によりコンタクトマスク１４−２を上方へ移
動させる。
【００３９】８．次の加工領域２１がコンタクトマスク
１４−２の直下にくるようにＸ−Ｙステージ機構３０に
よりプリント配線基板２０を移動させる。
１４−２の直下にくるようにＸ−Ｙステージ機構３０に
よりプリント配線基板２０を移動させる。
【００４０】９．２以降を繰り返す。加工領域２１毎に
位置ずれの補正を行うのは、以下の理由による。通常
は、２番目以降の加工領域２１に対する加工において位
置ずれ補正動作は不要である。これは、前に述べたよう
に、Ｘ−Ｙステージ機構３０による位置決め誤差は３μ
ｍ以内であるのに対し、加工領域２１に形成される穴の
ピッチは上記の誤差に比べて十分に大きく、この程度の
誤差は問題にならないからである。しかしながら、実際
には、複数の加工領域２１に対して上記の加工を行って
ゆくと、熱等の影響でプリント配線基板２０に歪みが生
じ、無視できない位置ずれが生じる場合があるからであ
る。
位置ずれの補正を行うのは、以下の理由による。通常
は、２番目以降の加工領域２１に対する加工において位
置ずれ補正動作は不要である。これは、前に述べたよう
に、Ｘ−Ｙステージ機構３０による位置決め誤差は３μ
ｍ以内であるのに対し、加工領域２１に形成される穴の
ピッチは上記の誤差に比べて十分に大きく、この程度の
誤差は問題にならないからである。しかしながら、実際
には、複数の加工領域２１に対して上記の加工を行って
ゆくと、熱等の影響でプリント配線基板２０に歪みが生
じ、無視できない位置ずれが生じる場合があるからであ
る。
【００４１】以上のような基本動作により穴あけ加工が
行われるが、ビーム整形手段としてシリンドリカルレン
ズ１４−１を用いることにより、幅１／１０（ｍｍ）〜
数（ｍｍ）、長さ数（ｃｍ）の線状ビームを得ることが
できることは前述した通りである。例えば、シリンドリ
カルレンズ１４−１からの線状ビームが加工領域２１上
に幅０．６ｍｍ、長さ３０ｍｍのサイズで投影される場
合、一辺が３０ｍｍの正方形の加工領域に適している。
すなわち、この場合には、前に述べたスキャン機構によ
り線状ビームをＬ軸方向にスキャンさせることにより、
線状ビームが正方形の加工領域全面をＬ軸方向にスキャ
ンするようにされる。厳密に言えば、線状ビームはコン
タクトマスク１４−２上を一軸方向にスキャンするよう
にされる。
行われるが、ビーム整形手段としてシリンドリカルレン
ズ１４−１を用いることにより、幅１／１０（ｍｍ）〜
数（ｍｍ）、長さ数（ｃｍ）の線状ビームを得ることが
できることは前述した通りである。例えば、シリンドリ
カルレンズ１４−１からの線状ビームが加工領域２１上
に幅０．６ｍｍ、長さ３０ｍｍのサイズで投影される場
合、一辺が３０ｍｍの正方形の加工領域に適している。
すなわち、この場合には、前に述べたスキャン機構によ
り線状ビームをＬ軸方向にスキャンさせることにより、
線状ビームが正方形の加工領域全面をＬ軸方向にスキャ
ンするようにされる。厳密に言えば、線状ビームはコン
タクトマスク１４−２上を一軸方向にスキャンするよう
にされる。
【００４２】本形態によるレーザ穴あけ加工装置は、上
記のような線状ビームをコンタクトマスク１４−２を通
してプリント配線基板２０における加工領域２１にスキ
ャンしながら照射することにより、この照射域に多数の
穴を一括してあけることができる。
記のような線状ビームをコンタクトマスク１４−２を通
してプリント配線基板２０における加工領域２１にスキ
ャンしながら照射することにより、この照射域に多数の
穴を一括してあけることができる。
【００４３】以下に、具体的な実施例について説明す
る。
る。
【００４４】レーザ発振器１０としては、平均出力３０
０Ｗ、１パルス当たりのエネルギーが１Ｊ以上、好まし
くは２Ｊ、パルス幅が２０μｓｅｃ以下、好ましくは
０．２μｓｅｃ、周波数は１００Ｈｚ以上、好ましくは
１５０Ｈｚとする。そして、加工面でのエネルギー密度
を、２Ｊ／ｃｍ2 以上とする。
０Ｗ、１パルス当たりのエネルギーが１Ｊ以上、好まし
くは２Ｊ、パルス幅が２０μｓｅｃ以下、好ましくは
０．２μｓｅｃ、周波数は１００Ｈｚ以上、好ましくは
１５０Ｈｚとする。そして、加工面でのエネルギー密度
を、２Ｊ／ｃｍ2 以上とする。
【００４５】一方、１つの加工領域２１には、ピッチが
０．２〜０．３ｍｍ、直径が５０〜１５０μｍというよ
うに、小径かつ高密度で穴が形成される。
０．２〜０．３ｍｍ、直径が５０〜１５０μｍというよ
うに、小径かつ高密度で穴が形成される。
【００４６】例えば、一辺が１０ｍｍの正方形の加工領
域２１に５０μｍ径の穴が０．２ｍｍピッチで配列され
ると、２５００個の穴が存在する。
域２１に５０μｍ径の穴が０．２ｍｍピッチで配列され
ると、２５００個の穴が存在する。
【００４７】本例によるレーザ穴あけ加工装置の特徴
は、一穴加工方式ではなく、多穴加工方式を採用した点
にある。エポキシ系樹脂のような厚さ４０μｍのプリン
ト配線基板２０の加工領域２１への穴あけ加工の場合、
加工面のエネルギー密度は１０Ｊ／ｃｍ2 で３ショット
で加工可能である。このような線状ビームを用いると、
スポットサイズが（２／１０）＝０．２ｃｍ2 、１５０
Ｈｚ発振のため、１秒間に０．２×（１５０／３）＝１
０ｃｍ2 の加工領域に穴あけ加工を行うことができる。
したがって、一辺が１０ｍｍ（１ｃｍ2 ）の正方形の加
工領域５１に２５００穴をあける場合、加工時間は、１
／１０＝０．１ｓｅｃ程度となる。
は、一穴加工方式ではなく、多穴加工方式を採用した点
にある。エポキシ系樹脂のような厚さ４０μｍのプリン
ト配線基板２０の加工領域２１への穴あけ加工の場合、
加工面のエネルギー密度は１０Ｊ／ｃｍ2 で３ショット
で加工可能である。このような線状ビームを用いると、
スポットサイズが（２／１０）＝０．２ｃｍ2 、１５０
Ｈｚ発振のため、１秒間に０．２×（１５０／３）＝１
０ｃｍ2 の加工領域に穴あけ加工を行うことができる。
したがって、一辺が１０ｍｍ（１ｃｍ2 ）の正方形の加
工領域５１に２５００穴をあける場合、加工時間は、１
／１０＝０．１ｓｅｃ程度となる。
【００４８】これに対し、一穴加工方式（ガルバノスキ
ャナ方式）の場合、前述したように、ガルバノスキャナ
の応答性が５００ｐｐｓ程度のため、毎秒５００穴の穴
あけをしたとしても、加工時間は、２５００／５００＝
５ｓｅｃとなる。
ャナ方式）の場合、前述したように、ガルバノスキャナ
の応答性が５００ｐｐｓ程度のため、毎秒５００穴の穴
あけをしたとしても、加工時間は、２５００／５００＝
５ｓｅｃとなる。
【００４９】次に、線状ビームに代えて矩形状ビームを
用いる場合について説明する。シリンドリカルレンズ１
４−１に代えて、集光レンズを用いることにより、図４
（ｃ）に示すような矩形状ビームに整形することができ
る。この場合、ビームサイズは、一辺が数（ｍｍ）程度
である。この場合のレーザ穴あけ加工装置は、上記のＬ
軸方向のスキャン機構ではコンタクトマスク１４−２の
全域を一軸方向のスキャンだけでカバーすることはでき
ない。このため、Ｌ軸方向のスキャン機構に代えて２軸
スキャン機構を用いる。すなわち、２軸スキャン機構に
より反射ミラー１３をＬ軸方向とそれに直角な方向に移
動させることにより、矩形状ビームがコンタクトマスク
１４−２の全域をスキャンするようにしてプリント配線
基板２０の加工領域２１に照射することにより、この照
射域に多数の穴をあけることができる。
用いる場合について説明する。シリンドリカルレンズ１
４−１に代えて、集光レンズを用いることにより、図４
（ｃ）に示すような矩形状ビームに整形することができ
る。この場合、ビームサイズは、一辺が数（ｍｍ）程度
である。この場合のレーザ穴あけ加工装置は、上記のＬ
軸方向のスキャン機構ではコンタクトマスク１４−２の
全域を一軸方向のスキャンだけでカバーすることはでき
ない。このため、Ｌ軸方向のスキャン機構に代えて２軸
スキャン機構を用いる。すなわち、２軸スキャン機構に
より反射ミラー１３をＬ軸方向とそれに直角な方向に移
動させることにより、矩形状ビームがコンタクトマスク
１４−２の全域をスキャンするようにしてプリント配線
基板２０の加工領域２１に照射することにより、この照
射域に多数の穴をあけることができる。
【００５０】例えば、コンタクトマスク１４−２のサイ
ズが一辺１０ｍｍの正方形であり、集光レンズを通して
コンタクトマスク１４−２上に投影される矩形状ビーム
の断面サイズが一辺５ｍｍの正方形である場合、図６に
示すように、コンタクトマスク１４−２は４つの領域１
４−２ａ〜１４−２ｄに等分される。そして、最初に領
域１４−２ａにパルス状の矩形状ビームが少なくとも１
回照射されて、領域１４−２ａ直下の加工領域２１に一
括して領域１４−２ａの加工パターンで決まる数の穴あ
けが行われる。次に、２軸スキャン機構により矩形状ビ
ームを移動させて、領域１４−２ｂにくるようにし、領
域１４−２ｂの直下に対する穴あけが行われる。以下、
同様にして、領域１４−２ｃ、１４−２ｄ直下に対する
穴あけが行われる。ここで、１つの領域に対するパルス
状の矩形状ビームの照射回数は、前に述べたように、穴
あけを行う樹脂層の材料や厚さに応じて決まる。
ズが一辺１０ｍｍの正方形であり、集光レンズを通して
コンタクトマスク１４−２上に投影される矩形状ビーム
の断面サイズが一辺５ｍｍの正方形である場合、図６に
示すように、コンタクトマスク１４−２は４つの領域１
４−２ａ〜１４−２ｄに等分される。そして、最初に領
域１４−２ａにパルス状の矩形状ビームが少なくとも１
回照射されて、領域１４−２ａ直下の加工領域２１に一
括して領域１４−２ａの加工パターンで決まる数の穴あ
けが行われる。次に、２軸スキャン機構により矩形状ビ
ームを移動させて、領域１４−２ｂにくるようにし、領
域１４−２ｂの直下に対する穴あけが行われる。以下、
同様にして、領域１４−２ｃ、１４−２ｄ直下に対する
穴あけが行われる。ここで、１つの領域に対するパルス
状の矩形状ビームの照射回数は、前に述べたように、穴
あけを行う樹脂層の材料や厚さに応じて決まる。
【００５１】上記のようなスキャンを可能にするため
に、図示しない制御装置が、２軸スキャン機構を制御す
ると共に、レーザ発振器１０に対してパルスの発振周期
を決めるトリガーパルスを出力する。
に、図示しない制御装置が、２軸スキャン機構を制御す
ると共に、レーザ発振器１０に対してパルスの発振周期
を決めるトリガーパルスを出力する。
【００５２】レーザ発振器１０の条件及び加工領域２１
の条件を前に述べた線状ビームと同じとして、加工領域
２１へ穴あけ加工を行う場合、例えば、８Ｊ／ｃｍ2 で
加工するものとすると、矩形状ビームのサイズを、一辺
が５ｍｍの正方形状とすることができる。この場合、図
６で説明したように、コンタクトマスク１４−２の領域
を４分割して順に穴あけ加工を行う。そして、８Ｊ／ｃ
ｍ2 の場合、１つの分割領域に対して１０ショット程度
で穴あけを完了できるため、一辺が５ｍｍの分割領域に
対するレーザ穴あけ時間は、１０／１５０Ｈｚ＝６６ｍ
ｓｅｃである。一方、２軸スキャン機構による次分割領
域への移動所要時間は、リニアモータの採用により、１
００ｍｓｅｃ以下である。
の条件を前に述べた線状ビームと同じとして、加工領域
２１へ穴あけ加工を行う場合、例えば、８Ｊ／ｃｍ2 で
加工するものとすると、矩形状ビームのサイズを、一辺
が５ｍｍの正方形状とすることができる。この場合、図
６で説明したように、コンタクトマスク１４−２の領域
を４分割して順に穴あけ加工を行う。そして、８Ｊ／ｃ
ｍ2 の場合、１つの分割領域に対して１０ショット程度
で穴あけを完了できるため、一辺が５ｍｍの分割領域に
対するレーザ穴あけ時間は、１０／１５０Ｈｚ＝６６ｍ
ｓｅｃである。一方、２軸スキャン機構による次分割領
域への移動所要時間は、リニアモータの採用により、１
００ｍｓｅｃ以下である。
【００５３】したがって、一辺が１０ｍｍの正方形の加
工領域２１に２５００穴をあける場合、加工時間は、６
６ｍｓｅｃ×４＝０．２６４ｓｅｃ程度となる。
工領域２１に２５００穴をあける場合、加工時間は、６
６ｍｓｅｃ×４＝０．２６４ｓｅｃ程度となる。
【００５４】なお、上記の形態では、プリント配線基板
への穴あけ加工について説明したが、被加工部材はプリ
ント配線基板の樹脂層に限られるものではない。また、
レーザ発振器もＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器に限られる
ものではない。
への穴あけ加工について説明したが、被加工部材はプリ
ント配線基板の樹脂層に限られるものではない。また、
レーザ発振器もＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器に限られる
ものではない。
【００５５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、これまでのレーザ穴あけ加工装置に比べて短い時間
で多数の穴あけ加工を行うことのできるレーザ穴あけ加
工方法及び加工装置を提供することができ、高密度で多
数の穴を形成されることが要求されるプリント配線基板
での分野において、高速穴あけ加工が可能となる。
ば、これまでのレーザ穴あけ加工装置に比べて短い時間
で多数の穴あけ加工を行うことのできるレーザ穴あけ加
工方法及び加工装置を提供することができ、高密度で多
数の穴を形成されることが要求されるプリント配線基板
での分野において、高速穴あけ加工が可能となる。
【図１】本発明によるレーザ穴あけ加工装置の概略構成
の一例を示した図である。
の一例を示した図である。
【図２】図１に示された光学系の内部構成を示した図で
ある。
ある。
【図３】本発明において使用されるコンタクトマスクの
一例を示した図である。
一例を示した図である。
【図４】本発明において使用されるレーザビームのビー
ムプロファイルと、図２に示されたビーム整形手段によ
るレーザビームの断面形状を示した図である。
ムプロファイルと、図２に示されたビーム整形手段によ
るレーザビームの断面形状を示した図である。
【図５】本発明の加工対象であるプリント配線基板の母
板を示した図である。
板を示した図である。
【図６】本発明により矩形状ビームを用いてコンタクト
マスクを４つの領域に分割してスキャンする場合の方法
を説明するための図である。
マスクを４つの領域に分割してスキャンする場合の方法
を説明するための図である。
１０ ＴＥＡ ＣＯ2 レーザ発振器 １１〜１３ 反射ミラー １４ 光学系 １４−１ シリンドリカルレンズ １４−２ コンタクトマスク ２０ プリント配線基板 ２１ 加工領域 ３０ Ｘ−Ｙステージ機構 ４０ 画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 26/10 Ｂ２３Ｋ 26/10 // Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｎ
Claims (11)
- 【請求項１】 被加工基板にレーザ光を照射して複数の
穴あけ加工を行うレーザ穴あけ加工方法において、 レーザ発振器からのレーザ光を線状あるいは矩形状ビー
ムに整形し、 前記線状あるいは矩形状ビームを、複数の穴による加工
パターンを有するコンタクトマスクを通してコンタクト
マスク法により前記被加工基板の加工領域に照射し、し
かも前記線状あるいは矩形状ビームを前記コンタクトマ
スクに対してスキャンすることにより、前記被加工基板
の加工領域に複数の穴あけを行うことを特徴とするレー
ザ穴あけ加工方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザ穴あけ加工方法に
おいて、前記被加工基板をＸ軸方向及びＹ軸方向に可動
とするＸ−Ｙステージ機構のテーブルに搭載して加工領
域の移動を行うことを特徴とするレーザ穴あけ加工方
法。 - 【請求項３】 請求項２記載のレーザ穴あけ加工方法に
おいて、前記被加工基板は樹脂基板であり、前記レーザ
発振器としてＣＯ2 パルスレーザ発振器を用い、１パル
ス当たりのエネルギーが１Ｊ以上、パルス幅２０μｓｅ
ｃ以下、周波数１００Ｈｚ以上で、前記樹脂基板の加工
領域に１パルス以上を照射することを特徴とするレーザ
穴あけ加工方法。 - 【請求項４】 被加工基板にレーザ光を照射して複数の
穴あけ加工を行うレーザ穴あけ加工装置において、 レーザ発振器と、 該レーザ発振器からのレーザ光を線状あるいは矩形状ビ
ームに整形するビーム整形手段と複数の穴による加工パ
ターンを有するコンタクトマスクとを有して、前記線状
あるいは矩形状ビームを、前記コンタクトマスクを通し
てコンタクトマスク法により前記被加工基板の加工領域
に照射する光学系と、 前記線状あるいは矩形状ビームを前記コンタクトマスク
に対してスキャンする機構と、 前記被加工基板を搭載するためのテーブルをＸ軸方向及
びＹ軸方向に可動とすることにより加工領域の移動を行
うＸ−Ｙステージ機構と、を備えることにより、前記被
加工基板に複数の穴あけを行うことを特徴とするレーザ
穴あけ加工装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のレーザ穴あけ加工装置に
おいて、前記光学系はその下端部に前記コンタクトマス
クを備えており、該装置は更に、前記光学系を上下動さ
せて前記コンタクトマスクを前記被加工基板に対して当
接、離反させるためのＺ軸駆動機構を備えていることを
特徴とするレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項６】 請求項４あるいは５記載のレーザ穴あけ
加工装置において、該装置は更に、前記被加工基板の加
工領域を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像さ
れた画像を処理して前記コンタクトマスクと前記被加工
基板の加工領域とのＸ軸、Ｙ軸に関する位置ずれを検出
する画像処理手段と、検出された位置ずれに基づいて前
記Ｘ−Ｙステージ機構を制御して前記コンタクトマスク
と前記被加工基板の加工領域との位置合せを行う制御手
段とを備えていることを特徴とするレーザ穴あけ加工装
置。 - 【請求項７】 請求項６記載のレーザ穴あけ加工装置に
おいて、前記コンタクトマスクは、前記光学系の下端部
に、Ｘ軸、Ｙ軸に平行な状態で回動可能なθ軸調整機構
を介して装着されており、前記画像処理手段は更に、前
記撮像手段により撮像された画像を処理して前記コンタ
クトマスクと前記被加工基板の加工領域との間の前記回
動方向に関する位置ずれを検出する機能を有し、前記制
御手段は更に、前記回動方向に関する位置ずれに基づい
て前記θ軸調整機構を制御して前記コンタクトマスクを
回動させることにより前記コンタクトマスクを前記被加
工基板の加工領域の所定位置に位置決めすることを特徴
とするレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項８】 請求項６記載のレーザ穴あけ加工装置に
おいて、前記テーブルは、θ軸調整機構によりＸ軸、Ｙ
軸に平行な状態で回動可能に前記Ｘ−Ｙステージ機構に
装着されており、前記画像処理手段は更に、前記撮像手
段により撮像された画像を処理して前記コンタクトマス
クと前記被加工基板の加工領域との間の前記回動方向に
関する位置ずれを検出する機能を有し、前記制御手段は
更に、前記回動方向に関する位置ずれに基づいて前記θ
軸調整機構を制御して前記テーブルに搭載された被加工
基板を回動させることにより、前記コンタクトマスクと
前記被加工基板の加工領域との位置合せを行うことを特
徴とするレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項９】 請求項６〜８のいずれかに記載のレーザ
穴あけ加工装置において、前記Ｘ−Ｙステージ機構は、
Ｘ軸方向駆動用のリニアモータ及びＹ軸方向駆動用のリ
ニアモータを駆動源として備えると共に、Ｘ軸方向の位
置及びＹ軸方向の位置を計測する手段としてＸ軸方向用
のリニアエンコーダ及びＹ軸方向用のリニアエンコーダ
を備えていることを特徴とするレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項１０】 請求項４〜９のいずれかに記載のレー
ザ穴あけ加工装置において、前記被加工基板は樹脂基板
であり、前記レーザ発振器としてＣＯ2 パルスレーザ発
振器を用い、１パルス当たりのエネルギーが１Ｊ以上、
パルス幅２０μｓｅｃ以下、周波数１００Ｈｚ以上で、
前記樹脂基板の加工領域に１パルス以上を照射すること
を特徴とするレーザ穴あけ加工装置。 - 【請求項１１】 請求項４〜１０のいずれかに記載のレ
ーザ穴あけ加工装置において、前記ビーム整形手段とし
て、シリンドリカルレンズあるいは集光レンズを用いる
ことを特徴とするレーザ穴あけ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25905899A JP2001079678A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25905899A JP2001079678A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001079678A true JP2001079678A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17328750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25905899A Pending JP2001079678A (ja) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001079678A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005101487A1 (en) * | 2004-04-19 | 2005-10-27 | Eo Technics Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
| JP2008055467A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザビーム照射装置及びレーザビーム照射方法 |
| US8378258B2 (en) * | 2004-08-02 | 2013-02-19 | Ipg Microsystems Llc | System and method for laser machining |
| CN104259655A (zh) * | 2014-06-12 | 2015-01-07 | 上海功源自动化技术有限公司 | 一种高精度晶圆背刻对中系统的校正方法及装置 |
| KR20200136304A (ko) | 2019-05-27 | 2020-12-07 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | 레이저 가공 장치 |
| WO2023062842A1 (ja) | 2021-10-15 | 2023-04-20 | 信越エンジニアリング株式会社 | 加工装置、加工方法及び基板の製造方法 |
| KR20250166215A (ko) | 2023-04-19 | 2025-11-27 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 레이저 조사 장치, 레이저 가공 장치, 노광 장치, 레이저 가공 방법, 노광 처리 방법, 마스크의 설치 방법, 레이저 가공 장치의 설치 방법, 노광 장치의 설치 방법 및 마스크 |
| KR20250166219A (ko) | 2023-04-19 | 2025-11-27 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 레이저 조사 장치, 레이저 가공 장치, 레이저 가공 방법, 마스크의 설치 방법, 레이저 가공 장치의 설치 방법 및 마스크 |
| KR20250168695A (ko) | 2023-04-19 | 2025-12-02 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 가공 장치, 가공 방법 및 기판의 제조 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0929473A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | プリント配線基板におけるバイアホールの穴明け加工方法 |
| JPH09131631A (ja) * | 1995-11-08 | 1997-05-20 | Alps Electric Co Ltd | Ｘｙテーブル付き加工機 |
| JPH10235484A (ja) * | 1997-02-24 | 1998-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| JPH10323788A (ja) * | 1997-05-28 | 1998-12-08 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置 |
-
1999
- 1999-09-13 JP JP25905899A patent/JP2001079678A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0929473A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | プリント配線基板におけるバイアホールの穴明け加工方法 |
| JPH09131631A (ja) * | 1995-11-08 | 1997-05-20 | Alps Electric Co Ltd | Ｘｙテーブル付き加工機 |
| JPH10235484A (ja) * | 1997-02-24 | 1998-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| JPH10323788A (ja) * | 1997-05-28 | 1998-12-08 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005101487A1 (en) * | 2004-04-19 | 2005-10-27 | Eo Technics Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
| US7688492B2 (en) | 2004-04-19 | 2010-03-30 | Eo Technics Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
| US8378258B2 (en) * | 2004-08-02 | 2013-02-19 | Ipg Microsystems Llc | System and method for laser machining |
| JP2008055467A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザビーム照射装置及びレーザビーム照射方法 |
| US8227353B2 (en) | 2006-08-31 | 2012-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| CN104259655A (zh) * | 2014-06-12 | 2015-01-07 | 上海功源自动化技术有限公司 | 一种高精度晶圆背刻对中系统的校正方法及装置 |
| KR20200136304A (ko) | 2019-05-27 | 2020-12-07 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | 레이저 가공 장치 |
| WO2023062842A1 (ja) | 2021-10-15 | 2023-04-20 | 信越エンジニアリング株式会社 | 加工装置、加工方法及び基板の製造方法 |
| KR20240089635A (ko) | 2021-10-15 | 2024-06-20 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 가공 장치, 가공 방법 및 기판의 제조 방법 |
| KR20250166215A (ko) | 2023-04-19 | 2025-11-27 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 레이저 조사 장치, 레이저 가공 장치, 노광 장치, 레이저 가공 방법, 노광 처리 방법, 마스크의 설치 방법, 레이저 가공 장치의 설치 방법, 노광 장치의 설치 방법 및 마스크 |
| KR20250166219A (ko) | 2023-04-19 | 2025-11-27 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 레이저 조사 장치, 레이저 가공 장치, 레이저 가공 방법, 마스크의 설치 방법, 레이저 가공 장치의 설치 방법 및 마스크 |
| KR20250168695A (ko) | 2023-04-19 | 2025-12-02 | 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 | 가공 장치, 가공 방법 및 기판의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6888096B1 (en) | Laser drilling method and laser drilling device | |
| JP3213882B2 (ja) | レーザ加工装置及び加工方法 | |
| WO2001024964A1 (en) | Method and apparatus for laser drilling | |
| CN114007803B (zh) | 激光加工装置及方法、芯片转印装置及方法 | |
| JP2010162559A (ja) | レーザ加工方法および加工装置並びに被加工物 | |
| JP2001079678A (ja) | レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 | |
| JP2001096390A (ja) | レーザ加工装置用コンタクトマスクのクリーニング方法及びマスククリーニング機構付きレーザ加工装置 | |
| JP4048873B2 (ja) | 位置決め加工方法 | |
| JP3323987B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPH10314972A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP3395141B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| US7262535B2 (en) | Rotor shaft for limited rotation motors and method of manufacture thereof | |
| JPH09308983A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP4049459B2 (ja) | レーザ加工方法 | |
| JP2002346775A (ja) | レーザ加工装置及び方法 | |
| JP2001038483A (ja) | レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 | |
| JP2001300755A (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
| JP3605722B2 (ja) | レーザ穴あけ加工方法及び加工装置 | |
| JP3338927B2 (ja) | レーザ穴あけ加工装置用のデスミア装置及びデスミア方法 | |
| JP2005088045A (ja) | レーザ穴あけ方法及び装置 | |
| JPH11333579A (ja) | レーザによるプリント配線基板の切断装置及び切断方法 | |
| JP2004209505A (ja) | レーザ加工装置における加工位置ずれ補正方法 | |
| JP2001096381A (ja) | レーザー加工方法 | |
| US20260017776A1 (en) | Placement alignment method and system | |
| JP2000301374A (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080804 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080813 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081210 |