JP2001212684A - ビアホール加工方法およびその装置 - Google Patents
ビアホール加工方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 加工用パルスレーザビームＬ１を複合材
料５の第１層５Ａに照射させてビアホール５Ｃの加工を
行なう。またプローブ用レーザビームＬ２を第１層５Ａ
に照射させてその反射レーザビームＬ３を光干渉計８で
計測する。この光干渉計によって、パルスレーザビーム
Ｌ１を第１層に照射した瞬間にその表面に生じる直接振
動と、この直接振動が第２層で反射されてから第１層の
表面に現れる反射振動とを検出できる。両者を検出する
時間差は、第１層の残存厚さδが薄くなるに従って小さ
くなるので、上記厚さが所定の厚さとなった際の時間差
を計測しておき、その時間差が予め定めた所定値以内と
なったらビアホール加工を停止する。時間差の代りに、
第１層の表面に現れる振動の大きさが予め定めた所定値
以上となった際にビアホール加工を停止させてもよい。 【効果】 精度よく所定の残存厚さδを残してビアホー
ル加工を終了することができる。
料５の第１層５Ａに照射させてビアホール５Ｃの加工を
行なう。またプローブ用レーザビームＬ２を第１層５Ａ
に照射させてその反射レーザビームＬ３を光干渉計８で
計測する。この光干渉計によって、パルスレーザビーム
Ｌ１を第１層に照射した瞬間にその表面に生じる直接振
動と、この直接振動が第２層で反射されてから第１層の
表面に現れる反射振動とを検出できる。両者を検出する
時間差は、第１層の残存厚さδが薄くなるに従って小さ
くなるので、上記厚さが所定の厚さとなった際の時間差
を計測しておき、その時間差が予め定めた所定値以内と
なったらビアホール加工を停止する。時間差の代りに、
第１層の表面に現れる振動の大きさが予め定めた所定値
以上となった際にビアホール加工を停止させてもよい。 【効果】 精度よく所定の残存厚さδを残してビアホー
ル加工を終了することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合材料にビアホ
ールを加工するビアホール加工方法およびその装置に関
する。
ールを加工するビアホール加工方法およびその装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば第１層としての絶縁樹脂層
と第２層としての金属の導電層とを備えるプリント基板
等の複合材料について、上記絶縁樹脂層に所定深さのビ
アホールを形成する場合には、すなわち上記導電層を露
出させることなく所定厚さの絶縁樹脂層を残して必要な
深さのビアホールを形成する場合には、予め上記深さが
得られるまでのビアホール加工用のレーザ装置によるシ
ョット数や加工時間を計測しておき、そのショット数が
得られたとき、又は加工時間が経過したときに加工を終
了するようにしていた。
と第２層としての金属の導電層とを備えるプリント基板
等の複合材料について、上記絶縁樹脂層に所定深さのビ
アホールを形成する場合には、すなわち上記導電層を露
出させることなく所定厚さの絶縁樹脂層を残して必要な
深さのビアホールを形成する場合には、予め上記深さが
得られるまでのビアホール加工用のレーザ装置によるシ
ョット数や加工時間を計測しておき、そのショット数が
得られたとき、又は加工時間が経過したときに加工を終
了するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ショット数や加工時間を計測して加工を終了する場合に
は、レーザ装置の出力変動や複合材料のバラツキ等か
ら、残される絶縁樹脂層の厚さが不均一となる欠点があ
った。仮に、残される絶縁樹脂層の厚さが薄すぎたり完
全に除去された場合には、導電層が加熱されて他の部分
において該導電層と絶縁樹脂層との間に剥離が生じた
り、最悪の場合には導電層に貫通孔が穿設されてプリン
ト基板としては不適切なものとなることがあった。他
方、残される絶縁樹脂層の厚さが厚すぎた場合には、次
のエッチング工程で該絶縁樹脂層を完全に除去して上記
導電層を露出させることができず、やはりプリント基板
としては不適切なものとなることがあった。本発明はそ
のような事情に鑑み、より精度よくビアホールを加工す
ることができるビアホール加工方法およびその装置を提
供するものである。
ショット数や加工時間を計測して加工を終了する場合に
は、レーザ装置の出力変動や複合材料のバラツキ等か
ら、残される絶縁樹脂層の厚さが不均一となる欠点があ
った。仮に、残される絶縁樹脂層の厚さが薄すぎたり完
全に除去された場合には、導電層が加熱されて他の部分
において該導電層と絶縁樹脂層との間に剥離が生じた
り、最悪の場合には導電層に貫通孔が穿設されてプリン
ト基板としては不適切なものとなることがあった。他
方、残される絶縁樹脂層の厚さが厚すぎた場合には、次
のエッチング工程で該絶縁樹脂層を完全に除去して上記
導電層を露出させることができず、やはりプリント基板
としては不適切なものとなることがあった。本発明はそ
のような事情に鑑み、より精度よくビアホールを加工す
ることができるビアホール加工方法およびその装置を提
供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項１の発明
は、ビアホール加工用レーザ装置からの加工用パルスレ
ーザビームを、第１層と第２層とを有する複合材料の上
記第１層に照射させて、該第１層に所定深さのビアホー
ルを加工するようにしたビアホール加工方法において、
上記加工用パルスレーザビームを第１層に照射させるこ
とによって該第１層の表面に生じる直接振動と、この直
接振動が上記第２層に伝播されて反射されることによっ
て該第１層の表面に再び生じる反射振動とを計測し、上
記直接振動が得られた時間と反射振動が得られた時間と
の時間差が予め定めた所定値以内となったら、上記加工
用パルスレーザビームによる第１層のビアホール加工を
停止するようにしたものである。上記反射振動として
は、第２層の表面の反射によって得られる第１の反射振
動と、第２層の裏面の反射によって得られる第２の反射
振動とのいずれか一方を用いることができる。また請求
項３の発明は、ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第１層と第２層とを有する複
合材料の上記第１層に照射させて、該第１層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、上記加工用パルスレーザビームを第１層に照
射させることによって該第１層の表面に生じる振動を計
測し、その計測値が予め定めた所定値以上となったら上
記加工用パルスレーザビームによる第１層のビアホール
加工を停止するようにしたものである。上記計測する振
動は、上記加工用パルスレーザビームを第１層に照射さ
せることによって該第１層の表面に直接生じる直接振動
と、この直接振動が上記第２層に伝播され、該第２層の
表面によって反射されることによって上記第１層の表面
に再び生じる第１の反射振動と、上記直接振動が上記第
２層に伝播され、該第２層の裏面によって反射されるこ
とによって上記第１層の表面に再び生じる第２の反射振
動とのいずれかを用いることができる。さらに請求項９
の発明は、ビアホールの加工用パルスレーザビームを複
合材料に照射するビアホール加工用レーザ装置と、プロ
ーブ用レーザビームを上記複合材料に照射するプローブ
用レーザ装置と、上記複合材料から反射されたプローブ
用レーザビームを入力し、この反射レーザビームから、
上記加工用レーザビームを複合材料に照射することによ
って該複合材料に生じた振動を計測する光干渉計とを備
えるものである。
は、ビアホール加工用レーザ装置からの加工用パルスレ
ーザビームを、第１層と第２層とを有する複合材料の上
記第１層に照射させて、該第１層に所定深さのビアホー
ルを加工するようにしたビアホール加工方法において、
上記加工用パルスレーザビームを第１層に照射させるこ
とによって該第１層の表面に生じる直接振動と、この直
接振動が上記第２層に伝播されて反射されることによっ
て該第１層の表面に再び生じる反射振動とを計測し、上
記直接振動が得られた時間と反射振動が得られた時間と
の時間差が予め定めた所定値以内となったら、上記加工
用パルスレーザビームによる第１層のビアホール加工を
停止するようにしたものである。上記反射振動として
は、第２層の表面の反射によって得られる第１の反射振
動と、第２層の裏面の反射によって得られる第２の反射
振動とのいずれか一方を用いることができる。また請求
項３の発明は、ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第１層と第２層とを有する複
合材料の上記第１層に照射させて、該第１層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、上記加工用パルスレーザビームを第１層に照
射させることによって該第１層の表面に生じる振動を計
測し、その計測値が予め定めた所定値以上となったら上
記加工用パルスレーザビームによる第１層のビアホール
加工を停止するようにしたものである。上記計測する振
動は、上記加工用パルスレーザビームを第１層に照射さ
せることによって該第１層の表面に直接生じる直接振動
と、この直接振動が上記第２層に伝播され、該第２層の
表面によって反射されることによって上記第１層の表面
に再び生じる第１の反射振動と、上記直接振動が上記第
２層に伝播され、該第２層の裏面によって反射されるこ
とによって上記第１層の表面に再び生じる第２の反射振
動とのいずれかを用いることができる。さらに請求項９
の発明は、ビアホールの加工用パルスレーザビームを複
合材料に照射するビアホール加工用レーザ装置と、プロ
ーブ用レーザビームを上記複合材料に照射するプローブ
用レーザ装置と、上記複合材料から反射されたプローブ
用レーザビームを入力し、この反射レーザビームから、
上記加工用レーザビームを複合材料に照射することによ
って該複合材料に生じた振動を計測する光干渉計とを備
えるものである。
【０００５】請求項１の発明においては、ビアホール加
工用レーザ装置からの加工用パルスレーザビームを複合
材料の第１層に照射させると、その照射によって第１層
の表面に直接振動が生じるようになる。そしてこの直接
振動が上記第２層に伝播されると、該直接振動は第２層
の表面によって反射され、第１層の表面に再び第１の反
射振動を生じさせるようになる。さらに、上記直接振動
は第２層内を伝播されて該第２層の裏面でも反射され、
第１層の表面に再び第２の反射振動を生じさせるように
なる。加工の初期は第１層の厚さが厚いので、第１層か
らの直接振動が得られた瞬間から、第２層からの反射振
動（第１反射振動又は第２反射振動）が得られるまでの
時間差は大きいが、ビアホールの加工が進んで第１層の
厚さが薄くなると、両者の時間差は小さくなる。なお、
第２層の厚さは変化しないので、第１反射振動が得られ
てから第２反射振動が得られるまでの時間差は一定であ
る。したがって、残存する第１層の厚さが所定の厚さと
なった際の時間差を予め計測しておき、上記時間差が予
め定めた所定値以内となったら上記ビアホール加工用の
レーザ装置による第１層のビアホール加工を停止すれ
ば、常に残存する第１層の厚さを所定の厚さに高精度で
管理することができることになる。また上記振動は、プ
ローブ用レーザ装置からプローブ用レーザビームを上記
第１層の表面に照射するとともに、この第１層の表面か
ら反射されたプローブ用レーザビームを光干渉計に入力
させることによって、該光干渉計で計測することができ
る。また請求項３の発明においては、上述した直接振
動、第１の反射振動および第２の反射振動におけるそれ
ぞれの振動数や振幅は、第１層の厚さが薄くなるに従っ
て大きくなるので、予め残存する第１層の厚さが所定の
厚さとなった際の計測値の大きさを計測しておけばよ
い。この場合には、上記計測値が予め定めた所定値以上
となったら上記ビアホール加工用のレーザ装置による第
１層のビアホール加工を停止すれば、残存する第１層の
厚さを所定の厚さに高精度で管理することができること
になる。そして請求項９の発明によれば、上記請求項１
の発明の方法、および請求項３の発明の方法を実行する
ことができる。
工用レーザ装置からの加工用パルスレーザビームを複合
材料の第１層に照射させると、その照射によって第１層
の表面に直接振動が生じるようになる。そしてこの直接
振動が上記第２層に伝播されると、該直接振動は第２層
の表面によって反射され、第１層の表面に再び第１の反
射振動を生じさせるようになる。さらに、上記直接振動
は第２層内を伝播されて該第２層の裏面でも反射され、
第１層の表面に再び第２の反射振動を生じさせるように
なる。加工の初期は第１層の厚さが厚いので、第１層か
らの直接振動が得られた瞬間から、第２層からの反射振
動（第１反射振動又は第２反射振動）が得られるまでの
時間差は大きいが、ビアホールの加工が進んで第１層の
厚さが薄くなると、両者の時間差は小さくなる。なお、
第２層の厚さは変化しないので、第１反射振動が得られ
てから第２反射振動が得られるまでの時間差は一定であ
る。したがって、残存する第１層の厚さが所定の厚さと
なった際の時間差を予め計測しておき、上記時間差が予
め定めた所定値以内となったら上記ビアホール加工用の
レーザ装置による第１層のビアホール加工を停止すれ
ば、常に残存する第１層の厚さを所定の厚さに高精度で
管理することができることになる。また上記振動は、プ
ローブ用レーザ装置からプローブ用レーザビームを上記
第１層の表面に照射するとともに、この第１層の表面か
ら反射されたプローブ用レーザビームを光干渉計に入力
させることによって、該光干渉計で計測することができ
る。また請求項３の発明においては、上述した直接振
動、第１の反射振動および第２の反射振動におけるそれ
ぞれの振動数や振幅は、第１層の厚さが薄くなるに従っ
て大きくなるので、予め残存する第１層の厚さが所定の
厚さとなった際の計測値の大きさを計測しておけばよ
い。この場合には、上記計測値が予め定めた所定値以上
となったら上記ビアホール加工用のレーザ装置による第
１層のビアホール加工を停止すれば、残存する第１層の
厚さを所定の厚さに高精度で管理することができること
になる。そして請求項９の発明によれば、上記請求項１
の発明の方法、および請求項３の発明の方法を実行する
ことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図示実施例について本発明
を説明すると、図１において、ビアホール加工用レーザ
装置１としては、例えば１０．６μｍの波長を有する加
工用パルスレーザビームＬ１を放射するＣＯ２パルスガ
スレーザ装置１を用いることができる。このレーザビー
ムＬ１は、ビームコンバイナ２、ビームセパレータとし
ての穴あき反射ミラー３、および集光レンズ４を介して
複合材料５に照射されるようになっている。上記加工用
パルスレーザビームＬ１としては１０．６μｍの波長を
有するものに限定されるものではなく、複合材料５にビ
アホールを加工することができれば如何なるパルスレー
ザビームであってもよい。上記複合材料５は、第１層５
Ａと第２層５Ｂとを備えたプリント基板であって、上記
第１層５Ａは、例えばポリイミド等からなる絶縁樹脂層
５Ａからなり、また第２層は金属の導電層、より具体的
には銅層５Ｂからなっている。そして上記レーザ装置１
からのレーザビームＬ１を絶縁樹脂層５Ａに照射するこ
とにより、銅層５Ｂの僅か手前までビアホール５Ｃを形
成するようにしている。
を説明すると、図１において、ビアホール加工用レーザ
装置１としては、例えば１０．６μｍの波長を有する加
工用パルスレーザビームＬ１を放射するＣＯ２パルスガ
スレーザ装置１を用いることができる。このレーザビー
ムＬ１は、ビームコンバイナ２、ビームセパレータとし
ての穴あき反射ミラー３、および集光レンズ４を介して
複合材料５に照射されるようになっている。上記加工用
パルスレーザビームＬ１としては１０．６μｍの波長を
有するものに限定されるものではなく、複合材料５にビ
アホールを加工することができれば如何なるパルスレー
ザビームであってもよい。上記複合材料５は、第１層５
Ａと第２層５Ｂとを備えたプリント基板であって、上記
第１層５Ａは、例えばポリイミド等からなる絶縁樹脂層
５Ａからなり、また第２層は金属の導電層、より具体的
には銅層５Ｂからなっている。そして上記レーザ装置１
からのレーザビームＬ１を絶縁樹脂層５Ａに照射するこ
とにより、銅層５Ｂの僅か手前までビアホール５Ｃを形
成するようにしている。
【０００７】プローブ用レーザ装置６は、例えば０．６
３μｍの波長を有する連続レーザビームＬ２を放射する
Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置６を用いることができ、このプロ
ーブ用レーザビームＬ２は上記ビームコンバイナ２で上
記レーザ装置１からのパルスレーザビームＬ１の光軸に
集合され、上記穴あき反射ミラー３および集光レンズ４
を介して複合材料５に照射されるようになっている。こ
のプローブ用レーザビームＬ２としても０．６３μｍの
波長を有するものに限定されるものではなく、複合材料
５の表面で反射されるものであれば如何なるレーザビー
ムであってもよい。さらに上記複合材料５から反射され
たプローブ用レーザビームＬ２の反射レーザビームＬ３
は、穴あき反射ミラー３によって上記レーザビーム
Ｌ１、Ｌ２の光軸上から横方向に分離され、集光レンズ
７および共焦点ファブリペロー光干渉計８を介してアバ
ランシェフォトダイオードや光電子倍増管などの光測定
器９に入力される。そしてさらにフィルタ１０および増
幅器１１を介してオシロスコープ１２に入力されて波形
が検出される。
３μｍの波長を有する連続レーザビームＬ２を放射する
Ｈｅ−Ｎｅレーザ装置６を用いることができ、このプロ
ーブ用レーザビームＬ２は上記ビームコンバイナ２で上
記レーザ装置１からのパルスレーザビームＬ１の光軸に
集合され、上記穴あき反射ミラー３および集光レンズ４
を介して複合材料５に照射されるようになっている。こ
のプローブ用レーザビームＬ２としても０．６３μｍの
波長を有するものに限定されるものではなく、複合材料
５の表面で反射されるものであれば如何なるレーザビー
ムであってもよい。さらに上記複合材料５から反射され
たプローブ用レーザビームＬ２の反射レーザビームＬ３
は、穴あき反射ミラー３によって上記レーザビーム
Ｌ１、Ｌ２の光軸上から横方向に分離され、集光レンズ
７および共焦点ファブリペロー光干渉計８を介してアバ
ランシェフォトダイオードや光電子倍増管などの光測定
器９に入力される。そしてさらにフィルタ１０および増
幅器１１を介してオシロスコープ１２に入力されて波形
が検出される。
【０００８】図２は上記オシロスコープ１２で表示され
る検出波形で、同図において、１４はプローブ用レーザ
ビームＬ２のみが絶縁樹脂層５Ａの表面に照射されて、
該絶縁樹脂層５Ａの表面で反射された反射レーザビーム
Ｌ３が検出されている状態における電圧値である。この
状態では、光測定器９によって検出される電圧は小さな
値１４となっている。この状態で加工用パルスレーザビ
ームＬ１が絶縁樹脂層５Ａの表面に照射されると、その
衝撃によって絶縁樹脂層５Ａの表面に振動が生じる。こ
のときの振動を、すなわち加工用パルスレーザビームＬ
１が絶縁樹脂層５Ａの表面に照射されることによって直
接的に生じる振動を直接振動と称する。絶縁樹脂層５Ａ
の表面に上記直接振動が生じてその表面に微少な変位が
生じると、該表面によって反射される反射レーザビーム
Ｌ３の光路長に差が生じるようになり、光干渉計８はそ
の光路長の差により上記振動を光の強弱として検出する
ことができる。そして光測定器９はその光の強弱を電圧
に変換するので、該光測定器９による検出電圧は大きな
値１５となる。すなわち、光干渉計８によって上記直接
振動１５を測定することができることになる。上記直接
振動１５を検出することができるのは微少な時間であ
り、絶縁樹脂層５Ａの表面の直接振動が収まれば、光測
定器９によって検出される電圧は再び小さな値１４とな
る。
る検出波形で、同図において、１４はプローブ用レーザ
ビームＬ２のみが絶縁樹脂層５Ａの表面に照射されて、
該絶縁樹脂層５Ａの表面で反射された反射レーザビーム
Ｌ３が検出されている状態における電圧値である。この
状態では、光測定器９によって検出される電圧は小さな
値１４となっている。この状態で加工用パルスレーザビ
ームＬ１が絶縁樹脂層５Ａの表面に照射されると、その
衝撃によって絶縁樹脂層５Ａの表面に振動が生じる。こ
のときの振動を、すなわち加工用パルスレーザビームＬ
１が絶縁樹脂層５Ａの表面に照射されることによって直
接的に生じる振動を直接振動と称する。絶縁樹脂層５Ａ
の表面に上記直接振動が生じてその表面に微少な変位が
生じると、該表面によって反射される反射レーザビーム
Ｌ３の光路長に差が生じるようになり、光干渉計８はそ
の光路長の差により上記振動を光の強弱として検出する
ことができる。そして光測定器９はその光の強弱を電圧
に変換するので、該光測定器９による検出電圧は大きな
値１５となる。すなわち、光干渉計８によって上記直接
振動１５を測定することができることになる。上記直接
振動１５を検出することができるのは微少な時間であ
り、絶縁樹脂層５Ａの表面の直接振動が収まれば、光測
定器９によって検出される電圧は再び小さな値１４とな
る。
【０００９】上記直接振動１５は、絶縁樹脂層５Ａ内を
伝達されて銅層５Ｂに伝播されると、該直接振動は銅層
５Ｂの表面によって反射され、再び絶縁樹脂層５Ａ内を
伝達されて該絶縁樹脂層５Ａの表面に振動を生じさせる
ようになる。このときの振動を第１の反射振動１６と称
する。また、上記銅層５Ｂに伝播された直接振動は、該
銅層５Ｂの表面によって反射されるだけではなく銅層５
Ｂ内を伝達されるようになり、該銅層５Ｂの裏面によっ
ても反射されるようになる。そして該銅層５Ｂの裏面に
よって反射された直接振動は、該銅層５Ｂ内および上記
絶縁樹脂層５Ａ内を伝達されて、上記第１の反射振動１
６よりも遅れて、該絶縁樹脂層５Ａの表面に振動を生じ
させるようになる。このときの振動を第２の反射振動１
７と称する。上記絶縁樹脂層５Ａの表面に生じる第１の
反射振動１６と第２の反射振動１７とは、図２に示すよ
うに、時間差を持って順次光干渉計８によって検出さ
れ、光測定器９によって電圧に変換されるようになる。
このとき、第１の反射振動１６は絶縁樹脂層５Ａ内を伝
達される間に減衰されて小さくなるので、上記直接振動
１５よりも小さな電圧値となる。また第２の反射振動１
７は銅層５Ｂ内を伝達される分、第１の反射振動１６よ
りも小さな電圧値となる。
伝達されて銅層５Ｂに伝播されると、該直接振動は銅層
５Ｂの表面によって反射され、再び絶縁樹脂層５Ａ内を
伝達されて該絶縁樹脂層５Ａの表面に振動を生じさせる
ようになる。このときの振動を第１の反射振動１６と称
する。また、上記銅層５Ｂに伝播された直接振動は、該
銅層５Ｂの表面によって反射されるだけではなく銅層５
Ｂ内を伝達されるようになり、該銅層５Ｂの裏面によっ
ても反射されるようになる。そして該銅層５Ｂの裏面に
よって反射された直接振動は、該銅層５Ｂ内および上記
絶縁樹脂層５Ａ内を伝達されて、上記第１の反射振動１
６よりも遅れて、該絶縁樹脂層５Ａの表面に振動を生じ
させるようになる。このときの振動を第２の反射振動１
７と称する。上記絶縁樹脂層５Ａの表面に生じる第１の
反射振動１６と第２の反射振動１７とは、図２に示すよ
うに、時間差を持って順次光干渉計８によって検出さ
れ、光測定器９によって電圧に変換されるようになる。
このとき、第１の反射振動１６は絶縁樹脂層５Ａ内を伝
達される間に減衰されて小さくなるので、上記直接振動
１５よりも小さな電圧値となる。また第２の反射振動１
７は銅層５Ｂ内を伝達される分、第１の反射振動１６よ
りも小さな電圧値となる。
【００１０】絶縁樹脂層５Ａの加工初期には、該絶縁樹
脂層５Ａの表面と銅層５Ｂの表面との距離、すなわち絶
縁樹脂層５Ａの厚さδは厚いので、上記絶縁樹脂層５Ａ
の表面の直接振動１５が得られてから銅層５Ｂの表面の
反射による第１の反射振動１６が得られるまでの時間的
間隔ｔ０は大きくなっている。この状態からビアホール
５Ｃの加工が進み、絶縁樹脂層５Ａの厚さδが薄くなっ
てくると、該絶縁樹脂層５Ａの表面と銅層５Ｂの表面と
の距離が短くなるので、絶縁樹脂層５Ａの表面の直接振
動１５と銅層５Ｂの表面による第１の反射振動１６との
時間的間隔が次第に小さくなる（図３参照）。同様に、
直接振動１５と銅層５Ｂの裏面による第２の反射振動１
７との時間的間隔も次第に小さくなるが、第１の反射振
動１６と第２の反射振動１７との時間的間隔ｔは、銅層
５Ｂの厚さに変化がないので一定である。そして図３に
示すように、ビアホール５Ｃの必要な深さが得られた
際、すなわち絶縁樹脂層５Ａの厚さδが所定の薄さとな
った際における上記直接振動１５と第１の反射振動１６
との時間的間隔ｔ１は予め計測してあり、その所定の時
間的間隔ｔ１が得られたら上記加工用パルスレーザビー
ムＬ１の照射が停止される。これにより、所定の薄さδ
の絶縁樹脂層５Ａを残して必要な深さのビアホール５Ｃ
が得られることになる。そしてこの後、従来公知のエッ
チングによりビアホール５Ｃの底部における絶縁樹脂層
５Ａが除去されて銅層５Ｂの表面が露出される。
脂層５Ａの表面と銅層５Ｂの表面との距離、すなわち絶
縁樹脂層５Ａの厚さδは厚いので、上記絶縁樹脂層５Ａ
の表面の直接振動１５が得られてから銅層５Ｂの表面の
反射による第１の反射振動１６が得られるまでの時間的
間隔ｔ０は大きくなっている。この状態からビアホール
５Ｃの加工が進み、絶縁樹脂層５Ａの厚さδが薄くなっ
てくると、該絶縁樹脂層５Ａの表面と銅層５Ｂの表面と
の距離が短くなるので、絶縁樹脂層５Ａの表面の直接振
動１５と銅層５Ｂの表面による第１の反射振動１６との
時間的間隔が次第に小さくなる（図３参照）。同様に、
直接振動１５と銅層５Ｂの裏面による第２の反射振動１
７との時間的間隔も次第に小さくなるが、第１の反射振
動１６と第２の反射振動１７との時間的間隔ｔは、銅層
５Ｂの厚さに変化がないので一定である。そして図３に
示すように、ビアホール５Ｃの必要な深さが得られた
際、すなわち絶縁樹脂層５Ａの厚さδが所定の薄さとな
った際における上記直接振動１５と第１の反射振動１６
との時間的間隔ｔ１は予め計測してあり、その所定の時
間的間隔ｔ１が得られたら上記加工用パルスレーザビー
ムＬ１の照射が停止される。これにより、所定の薄さδ
の絶縁樹脂層５Ａを残して必要な深さのビアホール５Ｃ
が得られることになる。そしてこの後、従来公知のエッ
チングによりビアホール５Ｃの底部における絶縁樹脂層
５Ａが除去されて銅層５Ｂの表面が露出される。
【００１１】なお、絶縁樹脂層５Ａの厚さδが所定の薄
さとなった際における直接振動１５と第２の反射振動１
７との時間的間隔を予め計測して、その所定の時間的間
隔が得られたら上記加工用パルスレーザビームＬ１の照
射を停止しても、所定の薄さδの絶縁樹脂層５Ａを残し
て必要な深さのビアホール５Ｃを得ることができること
は明かである。
さとなった際における直接振動１５と第２の反射振動１
７との時間的間隔を予め計測して、その所定の時間的間
隔が得られたら上記加工用パルスレーザビームＬ１の照
射を停止しても、所定の薄さδの絶縁樹脂層５Ａを残し
て必要な深さのビアホール５Ｃを得ることができること
は明かである。
【００１２】次に、上記実施例では、所定の時間的間隔
ｔ１が得られたら加工を終了させるようにしているが、
その代わりに、絶縁樹脂層５Ａの厚さδが薄くなってく
ると上記直接振動１５、第１の反射振動１６および第２
の反射振動１７における振動数や振幅がそれぞれ次第に
大きくなってくるので、これを利用して必要な深さのビ
アホール５Ｃを得るようにしてもよい。すなわち、複合
材料５にビアホール５Ｃが形成されていない状態では該
複合材料５は厚く、ビアホール５Ｃが深く形成されるに
従って該複合材料５は薄くなる。すると、厚い複合材料
５に加工用パルスレーザビームＬ１を照射した際にはそ
の直接振動１５の振動数は相対的に低いが、複合材料５
が薄くなるに従って直接振動１５の振動数が高くなり、
また振幅も大きくなる。これは、第１の反射振動１６お
よび第２の反射振動１７についても同様である。そして
上記振動１５、１６、１７の振動数や振幅が大きくなる
と、上記光干渉計８によって測定される光の強弱が大き
くなるのでその計測値が大きくなり、光測定器９で得ら
れる電圧も高くなる。したがって、例えば直接振動１５
について述べれば、予め絶縁樹脂層５Ａの厚さδが所定
の薄さとなった際における上記絶縁樹脂層５Ａ電圧ｖの
大きさを計測しておき、直接振動１５の電圧がその所定
の大きさを越えたら、加工用のパルスレーザビームＬ１
の照射を停止させるようにしてもよい。これにより、所
定の薄さδの絶縁樹脂層５Ａを残して必要な深さのビア
ホール５Ｃが得られることになる。
ｔ１が得られたら加工を終了させるようにしているが、
その代わりに、絶縁樹脂層５Ａの厚さδが薄くなってく
ると上記直接振動１５、第１の反射振動１６および第２
の反射振動１７における振動数や振幅がそれぞれ次第に
大きくなってくるので、これを利用して必要な深さのビ
アホール５Ｃを得るようにしてもよい。すなわち、複合
材料５にビアホール５Ｃが形成されていない状態では該
複合材料５は厚く、ビアホール５Ｃが深く形成されるに
従って該複合材料５は薄くなる。すると、厚い複合材料
５に加工用パルスレーザビームＬ１を照射した際にはそ
の直接振動１５の振動数は相対的に低いが、複合材料５
が薄くなるに従って直接振動１５の振動数が高くなり、
また振幅も大きくなる。これは、第１の反射振動１６お
よび第２の反射振動１７についても同様である。そして
上記振動１５、１６、１７の振動数や振幅が大きくなる
と、上記光干渉計８によって測定される光の強弱が大き
くなるのでその計測値が大きくなり、光測定器９で得ら
れる電圧も高くなる。したがって、例えば直接振動１５
について述べれば、予め絶縁樹脂層５Ａの厚さδが所定
の薄さとなった際における上記絶縁樹脂層５Ａ電圧ｖの
大きさを計測しておき、直接振動１５の電圧がその所定
の大きさを越えたら、加工用のパルスレーザビームＬ１
の照射を停止させるようにしてもよい。これにより、所
定の薄さδの絶縁樹脂層５Ａを残して必要な深さのビア
ホール５Ｃが得られることになる。
【００１３】なお、第１の反射振動１６、および第２の
反射振動１７の大きさを検出しても同様に必要な深さの
ビアホール５Ｃを得ることができる。このとき、一般的
には値が最も大きい直接振動１５を検出することが望ま
しいが、第１の反射振動１６、または第２の反射振動１
７の大きさを検出してもよい。但し、第１の反射振動１
６と第２の反射振動１７との比較では、値の大きい第１
の反射振動１６を検出することが望ましい。また、上記
実施例では光干渉計８で測定した光の強さを光測定器９
で電圧に変換しているが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、光干渉計８による測定値を利用することがで
きれば如何なるものであってもよい。
反射振動１７の大きさを検出しても同様に必要な深さの
ビアホール５Ｃを得ることができる。このとき、一般的
には値が最も大きい直接振動１５を検出することが望ま
しいが、第１の反射振動１６、または第２の反射振動１
７の大きさを検出してもよい。但し、第１の反射振動１
６と第２の反射振動１７との比較では、値の大きい第１
の反射振動１６を検出することが望ましい。また、上記
実施例では光干渉計８で測定した光の強さを光測定器９
で電圧に変換しているが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、光干渉計８による測定値を利用することがで
きれば如何なるものであってもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１層
の厚さが所定の厚さとなったらビアホール加工用のレー
ザ装置による第１層のビアホール加工を停止することが
できるので、従来に比較して精度よくビアホールを加工
することができるという効果が得られる。
の厚さが所定の厚さとなったらビアホール加工用のレー
ザ装置による第１層のビアホール加工を停止することが
できるので、従来に比較して精度よくビアホールを加工
することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の実施例を示す概略構成図。
【図２】本発明によって得られる波形図。
【図３】図２よりもビアホール加工が進んだ状態におけ
る波形図。
る波形図。
１…ビアホール加工用レーザ装置 ２…ビームコン
バイナ ３…穴あき反射ミラー（セパレータ） ５…複合材料 ５Ａ…絶縁樹脂層（第１層） ５Ｂ…銅層（第
２層） ５Ｃ…ビアホール ６…プローブ用
レーザ装置 ８…光干渉計 Ｌ１〜Ｌ３…レ
ーザビーム ｔ１、ｔ２…時間差 δ…厚さ
バイナ ３…穴あき反射ミラー（セパレータ） ５…複合材料 ５Ａ…絶縁樹脂層（第１層） ５Ｂ…銅層（第
２層） ５Ｃ…ビアホール ６…プローブ用
レーザ装置 ８…光干渉計 Ｌ１〜Ｌ３…レ
ーザビーム ｔ１、ｔ２…時間差 δ…厚さ
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｙ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｆターム(参考） 2F065 AA30 CC01 FF32 FF51 GG04 HH04 JJ01 LL12 LL30 QQ25 QQ29 4E068 AF01 CA17 CB09 CC00 CC01 DA11 DB14 5E346 AA12 AA15 AA32 AA38 AA43 BB01 CC08 FF01 GG01 GG15 GG34 HH33
Claims (10)
- 【請求項１】 ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第１層と第２層とを有する複
合材料の上記第１層に照射させて、該第１層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、 上記加工用パルスレーザビームを第１層に照射させるこ
とによって該第１層の表面に生じる直接振動と、この直
接振動が上記第２層に伝播されて反射されることによっ
て該第１層の表面に再び生じる反射振動とを計測し、上
記直接振動が得られた時間と反射振動が得られた時間と
の時間差が予め定めた所定値以内となったら、上記加工
用パルスレーザビームによる第１層のビアホール加工を
停止することを特徴とするビアホール加工方法。 - 【請求項２】 上記反射振動は、第２層の表面の反射に
よって得られる第１の反射振動と、第２層の裏面の反射
によって得られる第２の反射振動とのいずれか一方であ
ることを特徴とする請求項１に記載のビアホール加工方
法。 - 【請求項３】 ビアホール加工用レーザ装置からの加工
用パルスレーザビームを、第１層と第２層とを有する複
合材料の上記第１層に照射させて、該第１層に所定深さ
のビアホールを加工するようにしたビアホール加工方法
において、 上記加工用パルスレーザビームを第１層に照射させるこ
とによって該第１層の表面に生じる振動を計測し、その
計測値が予め定めた所定値以上となったら上記加工用パ
ルスレーザビームによる第１層のビアホール加工を停止
することを特徴とするビアホール加工方法。 - 【請求項４】 上記計測する振動は、上記加工用パルス
レーザビームを第１層に照射させることによって該第１
層の表面に直接生じる直接振動と、この直接振動が上記
第２層に伝播され、該第２層の表面によって反射される
ことによって上記第１層の表面に再び生じる第１の反射
振動と、上記直接振動が上記第２層に伝播され、該第２
層の裏面によって反射されることによって上記第１層の
表面に再び生じる第２の反射振動とのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項３に記載のビアホール加工方法。 - 【請求項５】 プローブ用レーザ装置からプローブ用レ
ーザビームを上記第１層の表面に照射するとともに、こ
の第１層の表面から反射されたプローブ用レーザビーム
を光干渉計に入力させて、この光干渉計で上記振動を計
測することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
れかに記載のビアホール加工方法。 - 【請求項６】 上記光干渉計は、共焦点ファブリペロー
光干渉計であることを特徴とする請求項５に記載のビア
ホール加工装置。 - 【請求項７】 上記第１層が絶縁樹脂層であり、また第
２層が金属の導電層であることを特徴とする請求項１な
いし請求項６のいずれかに記載のビアホール加工方法。 - 【請求項８】 上記ビアホール加工を停止した後に、エ
ッチングによりビアホールの底部における第１層を除去
して第２層を露出させることを特徴とする請求項１ない
し請求項７のいずれかに記載のビアホール加工方法。 - 【請求項９】 ビアホールの加工用パルスレーザビーム
を複合材料に照射するビアホール加工用レーザ装置と、
プローブ用レーザビームを上記複合材料に照射するプロ
ーブ用レーザ装置と、上記複合材料から反射されたプロ
ーブ用レーザビームを入力し、この反射レーザビームか
ら、上記加工用レーザビームを複合材料に照射すること
によって該複合材料に生じた振動を計測する光干渉計と
を備えることを特徴とするビアホール加工装置。 - 【請求項１０】 上記光干渉計は、共焦点ファブリペロ
ー光干渉計であることを特徴とする請求項９に記載のビ
アホール加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025114A JP4310671B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | ビアホール加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025114A JP4310671B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | ビアホール加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001212684A true JP2001212684A (ja) | 2001-08-07 |
| JP4310671B2 JP4310671B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=18551017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000025114A Expired - Fee Related JP4310671B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | ビアホール加工方法 |
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009047350A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | National University Of Ireland, Galway | A system and method for monitoring a laser drilling process |
| CN102794567A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | 株式会社迪思科 | 激光加工装置 |
| CN106041324A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 张家港协鑫集成科技有限公司 | 层压件开孔定位装置及方法 |
| CN110303257A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-08 | 华中科技大学 | 一种激光复合切割分离透明脆性材料的方法及装置 |
| CN110375696A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 福州瑞华印制线路板有限公司 | 一种快速推算pcb过孔孔铜厚度的方法 |
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| JPS57190214A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-22 | Toshiba Corp | Optical sensor device |
| JPH04122835A (ja) * | 1990-09-14 | 1992-04-23 | Toshiba Corp | 分光方法 |
| JPH0550272A (ja) * | 1991-01-08 | 1993-03-02 | Nec Corp | 薄膜除去方法及び装置 |
| JPH11277261A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ穴あけ加工装置 |
| JPH11342490A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 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 |
-
2000
- 2000-02-02 JP JP2000025114A patent/JP4310671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012240114A (ja) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Disco Corp | レーザー加工装置 |
| CN106041324A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 张家港协鑫集成科技有限公司 | 层压件开孔定位装置及方法 |
| CN110375696A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 福州瑞华印制线路板有限公司 | 一种快速推算pcb过孔孔铜厚度的方法 |
| CN110375696B (zh) * | 2019-07-23 | 2021-07-09 | 福州瑞华印制线路板有限公司 | 一种快速推算pcb过孔孔铜厚度的方法 |
| CN110303257A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-08 | 华中科技大学 | 一种激光复合切割分离透明脆性材料的方法及装置 |
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