(57)【要約】【課題】レーザが照射されることによって生じる溶融物が被加工物の貫通孔の内壁に付着することを抑制できるレーザ加工用治具を提供する。【解決手段】レーザによって加工される被加工物を載置するとともに、レーザの進行方向に沿って貫通孔５を有する載置台２と、貫通孔５の下方に設けられた、レーザの透過率が９０％以上であるレーザ透過板３と、レーザ透過板３の下部に設けられた、レーザの吸収率が９０％以上であるレーザ吸収台４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザによって加工される被加工物が表面に配置されるとともに、前記レーザの進行方向に沿って貫通孔を有する部材と、前記レーザの進行方向において前記貫通孔の下流に設けられた、前記レーザの透過率が９０％以上であるレーザ透過部と、前記レーザの進行方向において前記レーザ透過部の下流に設けられた、前記レーザの吸収率が９０％以上であるレーザ吸収部とを有するレーザ加工用治具。
【請求項２】
レーザによって加工される被加工物を載置するとともに、前記レーザの進行方向に沿って貫通孔を有する部材と、前記貫通孔の下方に設けられた、前記レーザの透過率が９０％以上であるレーザ透過部と、前記レーザ透過部の下方に設けられた、前記レーザの吸収率が９０％以上であるレーザ吸収部とを有するレーザ加工用治具。
【請求項３】
前記レーザ透過部は、前記レーザ吸収部から離間している請求項１または請求項２に記載のレーザ化工用治具。
【請求項４】
前記レーザ吸収部は、放熱用の貫通孔を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ加工用治具。
【請求項５】
前記レーザ吸収部、前記レーザ透過部、および前記部材を貫通する、前記被加工物を吸引するための吸引孔を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ加工用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて加工を行う際に使用するレーザ加工用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる積層セラミック配線基板のような電子部品においても小型化及び高性能化が望まれている。例えば、積層セラミック配線基板においては、小型化及び配線導体の高密度化のために、より薄い絶縁層及び配線導体層を多層に形成し、配線導体層の幅、間隔及びビアホールも、より微細なものが求められている。
【０００３】
従って、最近では、可視光又は紫外線領域のレーザが穴加工に適応されるようになり、集光されたレーザ光により微小な穴加工が実施されている。この場合、被加工物を載置する載置台には、加工穴に対応する位置に貫通孔が設けられ、加工穴を通過したレーザ光が載置台により反射して被加工物が再加工されることを防ぐ構成となっている。
【０００４】
例えば、この貫通孔を逆テーパ状にして、被加工物から飛散する異物が貫通孔の壁面に付着することを抑制する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１１−９０６６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、レーザ光が貫通孔を通過した後、レーザ光出射側に位置するレーザ加工用治具に照射されると、レーザ加工用治具を構成する材料の一部が揮発し、その揮発した材料が、溶融物として、載置台の貫通孔および被加工物の貫通孔の内壁に残留するという問題がある。
【０００６】
被加工物の貫通孔の内壁に付着した溶融物は、その貫通孔に形成された導体と貫通孔の内壁との間に隙間を発生させ、電子部品の気密性や長期信頼性を損なわせる。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、レーザが照射されることによって生じる溶融物が被加工物の貫通孔の内壁に付着することを抑制できるレーザ加工用治具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様によれば、レーザ加工用治具は、レーザによって加工される被加工物が表面に配置されるとともに、レーザの進行方向に沿って貫通孔を有する部材と、レーザの進行方向において貫通孔の下流に設けられた、レーザの透過率が９０％以上であるレーザ透過部と、レーザの進行方向において前記レーザ透過部の下流に設けられた、レーザの吸収率が９０％以上であるレーザ吸収部とを有する。
【０００９】
本発明の一つの態様によれば、レーザ加工用治具は、レーザによって加工される被加工物を載置するとともに、レーザの進行方向に沿って貫通孔を有する部材と、貫通孔の下方に設けられた、レーザの透過率が９０％以上であるレーザ透過部と、レーザ透過板の下部に設けられた、レーザの吸収率が９０％以上であるレーザ吸収部とを有する。
【００１０】
上記のレーザ加工用治具において、好ましくは、レーザ透過部は、レーザ吸収部から離間している。
【００１１】
上記のレーザ加工用治具において、好ましくは、レーザ吸収部は、放熱用の貫通孔を有する。
【００１２】
上記のレーザ加工用治具は、好ましくは、レーザ吸収部、レーザ透過部、および部材を貫通する、被加工物を吸引するための吸引孔を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のレーザ加工用治具によれば、レーザが照射されることによって生じる溶融物が被加工物の貫通孔の内壁に付着することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるレーザ加工用治具の構成例を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態によるレーザ加工用加工冶具１は、レーザ加工される被加工物Ａを載せるためのレーザ加工用台である。このレーザ加工用台は、被加工物Ａを載置する載置台２と、載置台２の下方に設けられたレーザ透過板３と、レーザ透過板３の下方に設けられたレーザ吸収台４とを有する。載置台２は、レーザの進行方向に沿って貫通孔５を有する。レーザ透過板３は、レーザ光Ｒの透過率が９０％以上である。このレーザ透過板３は、例えば石英ガラスからなる。レーザ吸収台４は、レーザ光Ｒの吸収率が９０％以上である。このレーザ吸収台４は、レーザ光Ｒとして例えば紫外線レーザを用いる場合、フェノールからなる。
【００１５】
また、レーザ加工用台１は、載置台２、レーザ透過板３、およびレーザ吸収台４を貫通する、被加工物Ａを載置台２に固定するための吸引孔６を有する。レーザ加工用台１において、この吸引孔６の下部より減圧を行って吸引を行うと、被加工物Ａを載置台２の表面に吸着することができる。また、その際に、被加工物Ａを載置台２上で平坦化することができる。さらに、載置台２、レーザ透過板３およびレーザ吸収台４の少なくとも１つが真空吸引の応力により変形可能な程度に柔軟な材料でできている場合は、それを平坦化しつつ、載置台２、レーザ透過板３およびレーザ吸収台４を一体的に吸着することが可能となる。
【００１６】
この被加工物Ａにレーザ光Ｒを照射して貫通孔（以下、「加工穴」という。）を形成する場合、まず、被加工物Ａにおいてレーザ光Ｒが照射される位置と載置台２の貫通孔５とが一致するように、被加工物Ａを載置台２に載置する。そして、この被加工物Ａに上方からレーザ光Ｒを照射する。被加工物Ａに形成された穴の底面が被加工物Ａの裏面（レーザ光Ｒが出射する側の表面）に達すると、レーザ光Ｒは、載置台２の貫通孔５を通って、レーザ透過板３に照射される。レーザ透過板３は、レーザ光Ｒの９０％以上を透過する。
【００１７】
レーザ透過板３を透過したレーザ光Ｒは、レーザ吸収台４に到達する。レーザ吸収台４は、レーザ光Ｒを９０％以上吸収する。これにより、レーザ光Ｒがレーザ吸収台４によって反射され、再び被加工物Ａに到達することが抑制される。
【００１８】
一方、レーザ光Ｒがレーザ吸収台４に照射されると、レーザ吸収台４の表面は高温となり、レーザ吸収台４を構成する材料の一部が揮発し、この揮発した材料が飛散しようとする。図２は、この現象を説明するための図である。図２において、（ａ）は、レーザ加工用台１に載置した被加工物Ａにレーザ加工を施している様子を示す図であり、（ｂ）は、レーザ吸収台４を構成する材料の一部が揮発している様子を示す図である。本実施の形態によるレーザ加工用台１によれば、載置台２とレーザ吸収台４との間にレーザ透過板３があるために、このレーザ透過板３によって、溶融物が遮断され、載置台２の貫通孔５および被加工物Ａの加工穴８にその溶融物１２が到達し、貫通孔５および加工穴８の内壁に溶融物１２が付着することを抑制できる。
【００１９】
以上のように、本実施の形態によるレーザ加工用台１によれば、レーザ光Ｒがレーザ加工用台１に照射されて生じる溶融物の影響を緩和しながら、被加工物Ａに微小な貫通孔８を形成することが可能となる。
【００２０】
なお、レーザ透過板３のレーザ透過率は、分光光度計測器を用いて測定することができる。また、レーザ吸収台４のレーザ吸収率は、分光光度計測器を用いて、透過率と反射率を測定した後、吸収率＝１−（透過率＋反射率）の式を用いて算出することが可能である。
【００２１】
なお、本実施の形態によるレーザ加工用台１は、載置台２、レーザ透過板３およびレーザ吸収台４を接合した構成としたが、レーザ透過板３とレーザ吸収台４との間にレーザ透過板３を支持する支持部を設けてもよい。図３は、レーザ透過板３とレーザ吸収台４との間にレーザ透過板３を支持する支持部を設けた場合のレーザ加工用台１１の構成例を示す断面図である。図３において、図１のレーザ加工用台１と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２２】
図３に示したレーザ加工用台１１においては、支持部１２によって、レーザ透過板３がレーザ吸収台４から離間し、レーザ透過板３とレーザ吸収台４との間に空間１３を有している。よって、レーザ光Ｒがレーザ吸収台５に照射された場合に発生する熱が、レーザ透過板３および載置台２を介して、被加工物Ａに熱伝導されることを緩和することが可能となる。
【００２３】
また、載置台２とレーザ透過板３との間に、さらに載置台２を支持する支持部を設けてもよい。その場合には、レーザ光Ｒがレーザ吸収台５に照射された場合に発生する熱が、レーザ透過板３および載置台２を介して、被加工物Ａに熱伝導されることをより緩和することが可能になるとともに、レーザ透過板３で発生する熱が載置台２を介して被加工物Ａに熱伝導されることを緩和することも可能になる。なお、載置台２とレーザ透過板３との間にのみ支持部を設けてもよい。
【００２４】
なお、上述のように、レーザ吸収台４とレーザ透過板３との間、およびレーザ透過板３と載置台２との間の少なくとも一方に支持部を設けた場合、被加工物Ａを吸引するための吸引孔６は、レーザ吸収台４、レーザ透過板３、載置台２、および支持部を貫通する。
【００２５】
また、支持部はどのような形状であってもよい。図４は、図３のレーザ加工用台１１の変形例を示す。また、図４に示すように、レーザ吸収台４に、放熱用の貫通孔１４を有していてもよい。このように貫通孔１４を設けると、レーザ光Ｒがレーザ吸収台５に照射された場合に発生する熱を放熱することができる。
【００２６】
また、図５（ａ）に示すように、載置台２において被加工物Ａが載置されない領域に開口を有する貫通孔が設けられている場合、この貫通孔は、レーザ光Ｒにより加熱されたレーザ加工用台を放熱する放熱用の孔として用いることができる。例えば、この貫通孔が、その開口上に被加工物Ａが載置された場合に吸引孔６として用いることができる場合には、他の吸引孔６と同様に吸引を行うと、減圧されたレーザ吸収台４の裏面と載置台２の上方の圧力の差から通気風が発生し、レーザ光Ｒにより加熱されたレーザ加工用台を冷却することができる。図５（ｂ）は、貫通孔を通気風が通る場合の様子を示す図である。
【００２７】
なお、これまでの説明では、レーザ加工用治具は、載置台、レーザ透過板、およびレーザ吸収台を有するレーザ加工用台としたが、これに限らない。例えば、レーザ光は、被加工物に対して斜め方向から入射されてもよく、レーザ加工用治具において、被加工物が表面に配置される部材は、レーザの進行方向に沿って貫通孔を有していればよい。また、その際に、レーザの透過率が９０％以上であるレーザ透過部は、レーザの進行方向においてその部材の貫通孔の下流に設けられ、レーザの吸収率が９０％以上であるレーザ吸収部は、レーザの進行方向においてレーザ透過部の下流に設けられていればよい。
【００２８】
また、本発明のレーザ加工用台は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態によるレーザ加工用治具の構成例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、レーザ加工用台に載置した被加工物にレーザ加工を施している様子を示す図であり、（ｂ）は、レーザ吸収台を構成する材料の一部が揮発している様子を示す図である。
【図３】レーザ透過板とレーザ吸収台との間にレーザ透過板を支持する支持部を設けた場合のレーザ加工用台の構成例を示す断面図である。
【図４】図３のレーザ加工用台の変形例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、レーザ加工用台に設けた貫通孔によってレーザ加工用台に被加工物を吸着している様子を示す図であり、（ｂ）は、貫通孔を通気風が通る場合の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  被加工物
１  レーザ加工用台
２  載置台
３  レーザ透過板
４  レーザ吸収台
５  貫通孔
６  吸着孔
１２  溶融物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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