(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導体層と第２の導体層との間に絶縁層が挟まれた被加工物にパルスレーザーで穴あけ加工を行うレーザー加工方法であって、
前記第１の導体層における同一箇所にパルスレーザーを複数回照射して、前記第１の導体層を貫通する第１の穴を形成する第１の工程と、
前記絶縁層における前記第１の穴により露出された箇所にパルスレーザーを複数回照射して、前記第１の穴に対応しており前記絶縁層を貫通する第２の穴を形成する第２の工程と、
を備え、
前記第１の工程では、４ｋＨｚ以上１５ｋＨｚ以下の発振周波数で発生させたパルスレーザーを前記同一箇所に複数回照射する
ことを特徴とするレーザー加工方法。
【請求項２】
前記第１の工程では、０．０５Ｊ／ｍｍ２以上のエネルギー密度で発生させたパルスレーザーを前記同一箇所に複数回照射する
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項３】
前記第１の工程では、０．０５Ｊ／ｍｍ２以上０．３０Ｊ／ｍｍ２以下のエネルギー密度で発生させたパルスレーザーを前記同一箇所に複数回照射する
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項４】
前記第２の工程では、前記第２の導体層における前記第２の穴により露出されるべき箇所が残るように、１５ｋＨｚより大きな発振周波数で発生させたパルスレーザーを前記第１の穴により露出された箇所に複数回照射する
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項５】
前記第２の工程では、前記第２の導体層における前記第２の穴により露出されるべき箇所が残るように、０．０５Ｊ／ｍｍ２より小さなエネルギー密度で発生させたパルスレーザーを前記第１の穴により露出された箇所に複数回照射する
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザー加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅箔、樹脂層、銅箔の少なくとも３層が積層された構造を有するプリント配線基板に対し、ＵＶレーザーを照射することにより、表面の銅箔（第１の導体層）を加工後、その下にある樹脂層（絶縁層）をさらに下の銅箔（第２の導体層）が露出されるまで加工する止まり穴加工を行う技術がある。【０００３】
特許文献１には、導体層、ガラス繊維を含む絶縁層、導体層が順に積層されたガラス入り基板（プリント配線基板）に対して、ＵＶレーザー光を円周動作させて表面の導体層にウインドを加工した後、そのウインドを介してＣＯ２レーザーで絶縁層に穴を加工し、ＵＶレーザー光で穴の底の残膜を除去することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、穴底に残った膜を除去するためのケミカルデスミア工程（コンディショニング、水洗、煮沸、冷却、水洗、膨潤、水洗、酸化デスミア、水洗、中和、水洗、乾燥等の工程からなる）を不要とすることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、プリント配線基板に穴あけ加工する際に、表面の導体層を円周加工（トレパニング加工）で加工することが前提となっている。【０００６】
一方、特許文献１には、表面の導体層における同一箇所にパルスレーザーを複数回照射する加工（表面の導体層のパンチング加工）について記載が無い。さらに、特許文献１には、表面の導体層のパンチング加工によりプリント配線基板（被加工物）に穴あけ加工する際に、どのようにして安定した穴あけ加工を行うのかについて記載が無い。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物に穴あけ加工する際に、安定した穴あけ加工を行うことができるレーザー加工方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるレーザー加工方法は、第１の導体層と第２の導体層との間に絶縁層が挟まれた被加工物にパルスレーザーで穴あけ加工を行うレーザー加工方法であって、前記第１の導体層における同一箇所にパルスレーザーを複数回照射して、前記第１の導体層を貫通する第１の穴を形成する第１の工程と、前記絶縁層における前記第１の穴により露出された箇所にパルスレーザーを複数回照射して、前記第１の穴に対応しており前記絶縁層を貫通する第２の穴を形成する第２の工程とを備え、前記第１の工程では、３ｋＨｚ以上１５ｋＨｚ以下の発振周波数で発生させたパルスレーザーを前記同一箇所に複数回照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１の工程において、第１の導体層を貫通する第１の穴を形成するパンチング加工を安定して行うことができるため、第２の工程において、第１の穴に対応しており絶縁層を貫通する第２の穴を形成することも容易になる。すなわち、被加工物に穴あけ加工する際に、安定した穴あけ加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるレーザー加工方法を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１における被加工物を示す図である。
【図３】図３は、銅箔除去加工における加工条件と加工性との関係を示す図である。
【図４】図４は、樹脂除去加工における加工条件と加工性との関係を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１を適用した加工例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１を適用した他の加工例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２にかかるレーザー加工方法を示す図である。
【図８】図８は、比較例にかかるレーザー加工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかるレーザー加工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
実施の形態１にかかるレーザー加工方法について図１を用いて説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１にかかるレーザー加工方法を示す工程断面図である。
【００１３】
図１（ａ）に示す工程では、被加工物１０を準備する。被加工物１０は、例えば、図２（ａ）に示すように、銅箔（第１の導体層）１１と銅箔（第２の導体層）１２との間に樹脂層（絶縁層）１３が挟まれた３層構造を有するプリント配線基板である。樹脂層１３は、例えば、エポキシ樹脂、又はポリイミド系樹脂を主成分とする。
【００１４】
図１（ｂ）に示す工程では、銅箔１１における同一箇所１１ｅにＵＶパルスレーザーを複数回照射する（すなわち、パンチング加工を行う）。具体的には、発振器（図示せず）によりＵＶパルスレーザーを発生させる。
【００１５】
ここで、発振周波数をＦ［ｋＨｚ］とし、エネルギー密度をＥ［Ｊ／ｍｍ２］としたときに、Ｆ−Ｅ平面（図３参照）における
３≦Ｆ≦１５・・・数式１
０．０５≦Ｅ≦０．３０・・・数式２
を満たすように、発振器（図示せず）によりＵＶパルスレーザーを発生させる。数式１及び数式２を満たす領域は、図３に示す一点鎖線で囲まれた領域ＰＲ１である。
【００１６】
図３に示す領域ＰＲ１の左側の領域（０＜Ｆ＜３）では、ＵＶパルスレーザーの各パルス間における放熱期間が長すぎるので、銅箔１１の加工に対する熱が不足し、銅箔１１を加工することが困難になる。図３に示す領域ＰＲ１の右側の領域（１５＜Ｆ）では、Ｎパルス目（Ｎ：２以上の整数）のＵＶパルスレーザーが、（Ｎ−１）パルス目のＵＶパルスレーザーの照射により飛散した銅箔のスパッタに吸収又は散乱され、効率的に銅箔１１へ照射されない傾向にあるので、銅箔１１を加工することが困難になる。図３に示す領域ＰＲ１の下側の領域（Ｅ＜０．０５）では、ＵＶパルスレーザーの各パルスにおけるエネルギーが銅箔１１の加工に必要なエネルギー（例えば、熱エネルギー）よりも小さい傾向にあり、銅箔１１を加工することが困難になる。図３に示す領域ＰＲ１の上側の領域（０．３０＜Ｅ）では、銅箔１１の下にある樹脂層１３の過加熱による過大な蒸発圧力により銅箔１１や銅箔１２の剥離が生じる傾向にあり、加工後のプリント配線基板（被加工物）の品質が劣化する可能性がある。
【００１７】
また、図３に示す領域ＰＲ１の上側の領域（０．３０＜Ｅ）では、ＵＶパルスレーザーのエネルギー密度が樹脂に対して過剰なエネルギー密度であり、樹脂層１３のエグレ（過剰な除去）が生じることがある。この場合、加工寸法が設計寸法より大きくずれて加工品質が劣化する可能性がある。さらに、パルス数の制御により銅箔１１を選択的に加工することが困難であり、樹脂層１３のエグレに伴いその下の銅箔１２も除去され止まり穴を加工できなくなる可能性がある。銅箔１１を選択的に加工し止まり穴を確実に安定して加工するためには、銅箔１１の厚さバラツキも考慮して、エネルギー密度やパルス数には余裕を持たせる必要がある。この点からも、Ｅ≦０．３０であることが好ましい。
【００１８】
発振器からは、数式１を満たす発振周波数（Ｆ）に対応したパルス周波数で、ＵＶパルスレーザーが出射される。すなわち、発振周波数が小さくなるほど、発振器から出射されるＵＶパルスレーザーのパルス周波数も小さくなる。発振器から出射されたＵＶパルスレーザーは、銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回（例えば、５回）照射される。すなわち、発振器から出射された５パルスのＵＶパルスレーザーＬ１〜Ｌ５は、銅箔１１における同一箇所１１ｅに順次に照射される。これにより、穴（第１の穴）１１ａが形成される（図１（ｄ）参照）。穴１１ａは、銅箔１１における上記の箇所１１ｅが除去されて形成された穴であり、銅箔１１ｉを貫通している。
【００１９】
図１（ｃ）に示す工程では、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所（同一箇所）１３ｅにＵＶパルスレーザーを複数回照射する（すなわち、パンチング加工を行う）。具体的には、発振器（図示せず）によりＵＶパルスレーザーを発生させる。
【００２０】
ここで、発振周波数をＦ［ｋＨｚ］とし、エネルギー密度をＥ［Ｊ／ｍｍ２］としたときに、Ｆ−Ｅ平面（図３参照）における
１５＜Ｆ・・・数式３
Ｅ＜０．０５・・・数式４
を満たすように、発振器（図示せず）によりＵＶパルスレーザーを発生させる。数式３及び数式４を満たす領域は、図３及び図４に示す破線で囲まれた領域ＰＲ３である。領域ＰＲ３は、図３に示すように、銅箔１２が除去されない加工条件に対応し、図４に示すように、樹脂層１３を除去できる加工条件に対応している。すなわち、領域ＰＲ３は、銅箔１２を除去せずに樹脂層１３を選択的に除去できる加工条件に対応している。
【００２１】
発振器からは、数式３を満たす発振周波数に対応したパルス周波数で、ＵＶパルスレーザーが出射される。すなわち、発振周波数が大きくなるほど、発振器から出射されるＵＶパルスレーザーのパルス周波数も大きくなる。発振器から出射されたＵＶパルスレーザーは、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅに複数回（例えば、５回）照射される。すなわち、発振器から出射された５パルスのＵＶパルスレーザーＬ１１〜Ｌ１５は、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅに順次に照射される。これにより、図１（ｄ）に示すように、穴（第２の穴）１３ａが形成されるとともに、銅箔１２における穴１３ａにより露出されるべき箇所１２ｅが露出された後も除去されずに残る。穴１３ａは、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅが除去されて形成された穴であり、穴１１ａに対応した形状及び寸法を有している。また、穴１３ａは、樹脂層１３ｉを貫通している。
【００２２】
このようにして、図１（ｄ）に示すように、穴１１ａ及び穴１３ａからなり、穴底が銅箔１２により塞がれた止まり穴ＢＨ１が形成される。
【００２３】
次に、実施の形態１にかかるレーザー加工方法を適用した加工例について、図５を用いて説明する。
【００２４】
図５（ａ）に示す工程では、止まり穴ＢＨ１００を加工すべき被加工物１１０として、厚さｔ５μｍの銅箔１１２、厚さｔ１０μｍの樹脂層１１３、厚さｔ５μｍの銅箔１１１が順に積層されたプリント配線基板を準備した。
【００２５】
図５（ｂ）に示す工程では、銅箔１１１における同一箇所１１１ｅにＵＶパルスレーザーを５回（５パルス）照射した。具体的には、発振器（図示せず）により次の加工条件でＵＶパルスレーザーＬ１０１〜Ｌ１０５を発生させて加工を行った。
【００２６】
エネルギー密度：０．０７Ｊ／ｍｍ２
発振周波数：１５ｋＨｚ
照射面積：φ５０μｍ＝１９６２μｍ２
パルス数：５
この加工条件は、上記の数式１及び数式２を満たしており、銅箔１１１を安定して加工することが可能であった。これにより、直径Ｒ１００＝５０μｍである穴１１１ａが形成された。穴１１１ａは、銅箔１１１ｉを貫通している。
【００２７】
図５（ｃ）に示す工程では、樹脂層１１３における穴１１１ａにより露出された箇所１１３ｅにＵＶパルスレーザーを１０回（１０パルス）照射した。具体的には、発振器（図示せず）により次の加工条件でＵＶパルスレーザーＬ１１１〜Ｌ１２０を発生させて加工を行った。
【００２８】
エネルギー密度：０．０２Ｊ／ｍｍ２
発振周波数：４５ｋＨｚ
照射面積：φ５０μｍ＝１９６２μｍ２
パルス数：１０
この加工条件は上記の数式３及び数式４を満たしており、銅箔１１２を除去せずに樹脂層１１３を安定して加工することが可能であった。これにより、直径Ｒ１００＝５０μｍである穴１１３ａが形成された。穴１１３ａは、樹脂層１１３ｉを貫通している。
【００２９】
このようにして、図５（ｄ）に示すように、穴１１１ａ及び穴１１３ａからなり、穴底が銅箔１１２により塞がれた止まり穴ＢＨ１００が形成された。また、同様にして、プリント配線基板（被加工物１１０）における１００箇所に止まり穴を加工したところ、１００箇所全てにおいて、穴ＢＨ１００と同様の止まり穴を安定して加工できた。
【００３０】
次に、実施の形態１にかかるレーザー加工方法を適用した他の加工例について、図６を用いて説明する。
【００３１】
図６（ａ）に示す工程では、止まり穴ＢＨ２００を加工すべき被加工物２１０として、厚さｔ５μｍの銅箔２１２、厚さｔ２０μｍの樹脂層２１３、厚さｔ５μｍの銅箔２１１が順に積層されたプリント配線基板を準備した。
【００３２】
図６（ｂ）に示す工程では、銅箔２１１における同一箇所２１１ｅにＵＶパルスレーザーを５回（５パルス）照射した。具体的には、発振器（図示せず）により次の加工条件でＵＶパルスレーザーＬ２０１〜Ｌ２０５を発生させて加工を行った。
【００３３】
エネルギー密度：０．１０Ｊ／ｍｍ２
発振周波数：１５ｋＨｚ
照射面積：φ５０μｍ＝１９６２μｍ２
パルス数：５
この加工条件は上記の数式１及び数式２を満たしており、銅箔２１１を安定して加工することが可能であった。これにより、直径Ｒ２００＝５０μｍである穴２１１ａが形成された。穴２１１ａは、銅箔２１１ｉを貫通している。
【００３４】
図６（ｃ）に示す工程では、樹脂層２１３における穴２１１ａにより露出された箇所２１３ｅにＵＶパルスレーザーを１５回（１５パルス）照射した。具体的には、発振器（図示せず）により次の加工条件でＵＶパルスレーザーＬ２１１〜Ｌ２２５を発生させて加工を行った。
【００３５】
エネルギー密度：０．０３Ｊ／ｍｍ２
発振周波数：３０ｋＨｚ
照射面積：φ５０μｍ＝１９６２μｍ２
パルス数：１５
この加工条件は上記の数式３及び数式４を満たしており、銅箔２１２を除去せずに樹脂層２１３を安定して加工することが可能であった。これにより、直径Ｒ２００＝５０μｍである穴２１３ａが形成された。穴２１３ａは、樹脂層２１３ｉを貫通している。
【００３６】
このようにして、図６（ｄ）に示すように、穴２１１ａ及び穴２１３ａからなり、穴底が銅箔２１２により塞がれた止まり穴ＢＨ２００が形成された。また、同様にして、プリント配線基板（被加工物２１０）における１００箇所に止まり穴を加工したところ、１００箇所全てにおいて、穴ＢＨ２００と同様の止まり穴を安定して加工できた。
【００３７】
次に、比較例にかかるレーザー加工方法による加工例について、図８を用いて説明する。
【００３８】
図８（ａ）に示す工程では、止まり穴を加工すべき被加工物９１０として、厚さｔ５μｍの銅箔９１２、厚さｔ１０μｍの樹脂層９１３、厚さｔ５μｍの銅箔９１１が順に積層されたプリント配線基板を準備した。
【００３９】
図８（ｂ）に示す工程では、銅箔９１１における同一箇所９１１ｅにＵＶパルスレーザーを５回（５パルス）照射した。具体的には、発振器（図示せず）により次の加工条件でＵＶパルスレーザーＬ９０１〜Ｌ９０５を発生させて加工を行った。
【００４０】
エネルギー密度：０．０４Ｊ／ｍｍ２
発振周波数：２５ｋＨｚ
照射面積：φ５０μｍ＝１９６２μｍ２
パルス数：５
この加工条件は上記の数式１及び数式２を満たしておらず、銅箔９１１ｉを貫通しない深さの浅い穴９１１ａが形成された。
【００４１】
図８（ｃ）に示す工程では、穴９１１ａにＵＶパルスレーザーを１０回（１０パルス）照射した。具体的には、発振器（図示せず）により次の加工条件でＵＶパルスレーザーＬ９１１〜Ｌ９２０を発生させて加工を行った。
【００４２】
エネルギー密度：０．０２Ｊ／ｍｍ２
発振周波数：４５ｋＨｚ
照射面積：φ５０μｍ＝１９６２μｍ２
パルス数：１０
この加工条件は、上記の数式３及び数式４を満たすが、数式１及び数式２を満たしておらず、銅箔９１１ｉを貫通しない深さの浅い穴９１１ａが残った。
【００４３】
このようにして、図８（ｄ）に示すように、銅箔９１１ｉを貫通しない深さの浅い穴９１１ａが形成されたが、銅箔９１１ｉを貫通する穴を形成することはできなかった。
【００４４】
次に、実施の形態１による効果を明確にするため、実験を行った結果を、図３及び図４を用いて説明する。図３は、銅箔除去加工におけるエネルギー密度Ｅ［Ｊ／ｍｍ２］及び発振周波数Ｆ［ｋＨｚ］と加工性との関係を示す図である。図４は、樹脂除去加工におけるエネルギー密度Ｅ［Ｊ／ｍｍ２］及び発振周波数Ｆ［ｋＨｚ］と加工性との関係を示す図である。
【００４５】
本発明者は、図３に示すように、実使用条件、すなわちＥ＝０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．１０と、Ｆ＝２．０、３．０、４．０、５．０、１０．０、１５．０、２０．０、２５．０、３０．０、３５．０、４０．０、４５．０との全ての組み合わせについて、プリント配線基板の銅箔における１００箇所にそれぞれ５パルスのＵＶパルスレーザーを照射する加工を行ってみた。
【００４６】
その結果として、図３では、１箇所でも銅箔の除去ができなかった（すなわち銅箔を貫通する穴を形成できなかった）場合を×で示し、１００箇所全てにおいて銅箔の除去が可能であった（すなわち銅箔を貫通する穴を形成できた）が穴の直径のばらつきが所定値以上であった場合を△で示し、１００箇所全てにおいて銅箔の除去が可能であり穴の直径のばらつきが所定値未満であった場合を○で示している。
【００４７】
例えば、図３では、実施の形態１を適用した図５の加工例で用いた加工条件（Ｆ，Ｅ）＝（１５，０．０７）が○で示されている。実施の形態１を適用した図６の加工例で用いた加工条件（Ｆ，Ｅ）＝（１５，０．１０）が○で示されている。一方、比較例にかかる図８の加工例で用いた加工条件（Ｆ，Ｅ）＝（２５，０．０４）が×で示されている。
【００４８】
これらの結果から、本発明者は、図３に示す一点鎖線で囲まれた領域ＰＲ１が、銅箔除去加工における好ましい加工条件に対応した領域であることを導き出した。
【００４９】
また、本発明者は、図４に示すように、実使用条件、すなわちＥ＝０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．１０と、Ｆ＝３．０、４．０、５．０、１０．０、１５．０、２０．０、２５．０、３０．０、３５．０、４０．０、４５．０との全ての組み合わせについて、図３に示す加工を経たプリント配線基板の露出された樹脂層における１００箇所にそれぞれ５パルスのＵＶパルスレーザーを照射する加工を行ってみた。
【００５０】
その結果として、図３では、１箇所でも樹脂層の除去ができなかった（すなわち樹脂層を貫通する穴を形成できなかった）場合を×で示し、１００箇所全てにおいて樹脂層の除去が可能であった（すなわち樹脂層を貫通する穴を形成できた）場合を○で示している。
【００５１】
例えば、図４では、実施の形態１を適用した図５の加工例で用いた加工条件（Ｆ，Ｅ）＝（４５，０．０２）が○で示されている。実施の形態１を適用した図６の加工例で用いた加工条件（Ｆ，Ｅ）＝（３０，０．０３）が○で示されている。比較例にかかる図８の加工例で用いた加工条件（Ｆ，Ｅ）＝（４５，０．０２）も○で示されている。
【００５２】
これらの結果から、本発明者は、図４に示すように、どの実使用条件においても樹脂除去加工が可能であることを確認した。
【００５３】
ここで、仮に、図１（ｂ）に示す工程において、３ｋＨｚ未満の発振周波数で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する場合を考える。この場合、Ｎパルス目（Ｎ：２以上の整数）のＵＶパルスレーザーが、（Ｎ−１）パルス目のＵＶパルスレーザーの照射による銅箔１１における蓄熱の影響を利用できない傾向にある（パルス周波数が低いために、放熱されてしまう）。そのため、Ｎパルス目のＵＶパルスレーザーは、蓄熱の影響を利用せずに、Ｎパルス目のＵＶパルスレーザーの照射による発熱により銅箔１１を除去する必要があるため、多くのエネルギーを必要とする。すなわち、ＵＶパルスレーザーの各パルス間における放熱期間が長すぎるので、銅箔１１の加工に必要な熱エネルギーが不足し、銅箔１１を加工することが困難になる。
【００５４】
あるいは、仮に、図１（ｂ）に示す工程において、１５ｋＨｚより大きな発振周波数で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する場合を考える。この場合、Ｎパルス目（Ｎ：２以上の整数）のＵＶパルスレーザーが、（Ｎ−１）パルス目のＵＶパルスレーザーの照射により飛散した銅箔のスパッタに吸収又は散乱され、効率的に銅箔１１へ照射されない傾向にある。
【００５５】
例えば、図８に示すように、２パルス目のＵＶパルスレーザーＬ９０２の少なくとも一部は、１パルス目のＵＶパルスレーザーＬ９０１の照射により飛散した銅箔のスパッタＳＰ１〜ＳＰ７に吸収又は散乱される。３パルス目のパルスレーザーＬ９０３の少なくとも一部は、２パルス目のＵＶパルスレーザーＬ９０２の照射により飛散した銅箔のスパッタＳＰ１１〜ＳＰ１５に吸収又は散乱される。この結果、銅箔９１１（銅箔１１）を貫通する穴を加工することが困難になる。
【００５６】
それに対して、実施の形態１では、図１（ｂ）に示す工程において、３ｋＨｚ以上１５ｋＨｚ以下の発振周波数で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する。これにより、銅箔１１を貫通する穴１１ａを形成するパンチング加工を安定して行うことができる（図３参照）ため、図１（ｃ）に示す工程において、穴１１ａに対応しており樹脂層１３を貫通する穴１３ａを安定して形成することも容易になる。すなわち、被加工物１０に穴あけ加工する（すなわち、穴１１ａ及び穴１３ａからなる止まり穴ＢＨ１の加工を行う）際に、安定した穴あけ加工を行うことができる。
【００５７】
あるいは、仮に、図１（ｂ）に示す工程において、０．０５Ｊ／ｍｍ２より小さなエネルギー密度で発生させたパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する場合を考える。この場合、ＵＶパルスレーザーの各パルスにおけるエネルギーが銅箔１１の加工に必要なエネルギー（例えば、熱エネルギー）よりも小さい傾向にあり、銅箔１１を加工することが困難になる。
【００５８】
それに対して、実施の形態１では、図１（ｂ）に示す工程において、０．０５Ｊ／ｍｍ２以上のエネルギー密度で発生させたパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する。これにより、ＵＶパルスレーザーの各パルスにおけるエネルギーが銅箔１１の加工に必要なエネルギー（例えば、熱エネルギー）よりも容易に大きくなるので、銅箔１１を加工することが容易になる。
【００５９】
あるいは、仮に、図１（ｃ）に示す工程において、１５ｋＨｚ以下の発振周波数で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する場合を考える。この場合、例えば、加工条件が領域ＰＲ１に属していれば、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅが除去された後に、銅箔１２における穴１３ａにより露出されるべき箇所１２ｅがさらに除去される可能性がある。これにより、穴底が銅箔１２で塞がれた止まり穴を形成することが困難になる。
【００６０】
それに対して、実施の形態１では、図１（ｃ）に示す工程において、１５ｋＨｚより大きな発振周波数で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する。これにより、銅箔１２における穴１３ａにより露出されるべき箇所１２ｅが残るように、穴１１ａに対応しており樹脂層１３を貫通する穴１３ａを安定して形成することができる。すなわち、穴底が銅箔１２で塞がれた止まり穴ＢＨ１を形成することが容易になる。
【００６１】
あるいは、仮に、図１（ｃ）に示す工程において、０．０５Ｊ／ｍｍ２以上のエネルギー密度で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する場合を考える。この場合、例えば、加工条件が領域ＰＲ１に属していれば、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅが除去された後に、銅箔１２における穴１３ａにより露出されるべき箇所１２ｅがさらに除去される可能性がある。これにより、穴底が銅箔１２で塞がれた止まり穴を形成することが困難になる。
【００６２】
それに対して、実施の形態１では、図１（ｃ）に示す工程において、０．０５Ｊ／ｍｍ２より小さなエネルギー密度で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する。これにより、銅箔１２における穴１３ａにより露出されるべき箇所１２ｅが残るように、穴１１ａに対応しており樹脂層１３を貫通する穴１３ａを安定して形成することができる。すなわち、穴底が銅箔１２で塞がれた止まり穴ＢＨ１を形成することが容易になる。
【００６３】
なお、図１（ｂ）に示す工程では、Ｆ−Ｅ平面（図３参照）における
４≦Ｆ≦１５・・・数式５
を満たすように、発振器（図示せず）によりＵＶパルスレーザーを発生させてもよい。数式５及び数式２を満たす領域は、図３に示す二点鎖線で囲まれた領域ＰＲ２である。図３に示すように、領域ＰＲ２は、×で示された加工条件及び三角で示された加工条件を含まずに、○で示された加工条件を含んでいる。これにより、銅箔における加工された穴の直径のばらつきを所定値未満内に収めることができるので、穴あけ加工における加工品質をさらに向上することができる。
【００６４】
また、被加工物１０に代えて、図２（ｂ）に示す被加工物２０が加工されても良い。被加工物２０は、銅箔と樹脂層とが交互に複数回積層された多層構造を有したプリント配線基板であり、例えば、銅箔２７、樹脂層２６、銅箔２５、樹脂層２４、銅箔（第２の導体層）１２、樹脂層（絶縁層）１３、銅箔（第１の導体層）１１が順に積層されている。
【００６５】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかるレーザー加工方法について図７を用いて説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態２にかかるレーザー加工方法を示す工程断面図である。以下では、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００６６】
図７（ａ）に示す工程及び図７（ｂ）に示す工程では、それぞれ、図１（ａ）に示す工程及び図１（ｂ）に示す工程と同様の処理が行われる。
【００６７】
図７（ｃ）に示す工程では、数式３及び数式４を満たす加工条件を用いずに、数式１及び数式２を満たす加工条件を用いる。すなわち、Ｆ−Ｅ平面（図３参照）における数式１及び数式２を満たすように、発振器（図示せず）によりＵＶパルスレーザーを発生させる。数式１及び数式２を満たす領域は、図３及び図４に示す一点鎖線で囲まれた領域ＰＲ１である。領域ＰＲ１は、図３に示すように、銅箔１２が除去される加工条件に対応し、図４に示すように、樹脂層１３を除去できる加工条件に対応している。すなわち、領域ＰＲ１は、樹脂層１３を除去しさらに銅箔１２を除去できる加工条件に対応している。
【００６８】
発振器から出射されたＵＶパルスレーザーは、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅに複数回（例えば、５回）照射される。すなわち、発振器から出射された５パルスのＵＶパルスレーザーＬ３１１〜Ｌ３１５は、樹脂層１３における穴１１ａにより露出された箇所１３ｅに順次に照射される。これにより、図７（ｄ）に示すように、穴（第２の穴）１３ａが形成されるとともに、銅箔１２における穴１３ａにより露出されるべき箇所１２ｅが除去されて穴１２ａが形成される。穴１３ａは、穴１１ａに対応しており樹脂層１３ｉを貫通する穴である。穴１２ａは、穴１１ａ及び穴１３ａに対応しており銅箔１２ｉを貫通する穴である。
【００６９】
このようにして、図７（ｄ）に示すように、穴１１ａ、穴１３ａ、及び穴１２ａからなり、被加工物１０（プリント配線基板）を貫通する貫通穴ＴＨ３００が形成される。
【００７０】
以上のように、実施の形態２においても、図７（ｂ）に示す工程において、３ｋＨｚ以上１５ｋＨｚ以下の発振周波数で発生させたＵＶパルスレーザーを銅箔１１における同一箇所１１ｅに複数回照射する。これにより、銅箔１１を貫通する穴１１ａを形成するパンチング加工を安定して行うことができる（図３参照）ため、図７（ｃ）に示す工程において、穴１１ａに対応しており樹脂層１３を貫通する穴１３ａと穴１３ａに対応しており銅箔１２を貫通する穴１２ａとを安定して形成することも容易になる。すなわち、被加工物１０に穴あけ加工する（すなわち、穴１１ａ、穴１３ａ、及び穴１２ａからなる貫通穴ＴＨ３００の加工を行う）際に、安定した穴あけ加工を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかるレーザー加工方法は、プリント配線基板における表面の導体層のパンチング加工に適している。
【符号の説明】
【００７２】
１０  被加工物
１１、１１ｉ  銅箔
１１ａ  穴
１２、１２ｉ  銅箔
１３、１３ｉ  樹脂層
１３ａ  穴
２０  被加工物
２４  樹脂層
２５  銅箔
２６  樹脂層
２７  銅箔
１１０  被加工物
１１１、１１１ｉ  銅箔
１１１ａ  穴
１１２  銅箔
１１３、１１３ｉ  樹脂層
１１３ａ  穴
２１０  被加工物
２１１、２１１ｉ  銅箔
２１１ａ  穴
２１２  銅箔
２１３、２１３ｉ  樹脂層
２１３ａ  穴
９１０  被加工物
９１１、９１１ｉ  銅箔
９１１ａ  穴
９１２  銅箔
９１３  樹脂層
ＢＨ１  止まり穴
ＢＨ１００  止まり穴
ＢＨ２００  止まり穴
Ｌ１〜Ｌ１５  ＵＶパルスレーザー
Ｌ１０１〜Ｌ１２０  ＵＶパルスレーザー
Ｌ２０１〜Ｌ２２５  ＵＶパルスレーザー
Ｌ３１１〜Ｌ３１５  ＵＶパルスレーザー
Ｌ９０１〜Ｌ９１５  ＵＶパルスレーザー
ＰＲ１  領域
ＰＲ２  領域
ＰＲ３  領域
ＴＨ３００  貫通穴
【図１】
0005442130.tif 000002
【図２】
0005442130.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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