(57)【要約】【課題】多層基板の中間層として積層された樹脂層の加工精度を向上することができるレーザ加工方法を提供する。【解決手段】一対の導電層１１の間に樹脂層１２が中間層として積層された多層プリント基板１０において、一方の導電層１１に樹脂層１２が露出する穴１１ａを形成した後に、露出した樹脂層１２の露出部１２ａにレーザ光を照射するとともに、このレーザ光の照射領域に助燃ガスＧを供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の導電層の間に樹脂層が中間層として積層された多層基板において、一方の導電層に樹脂層が露出する穴を形成した後に、この露出した樹脂層をレーザ光により加工するレーザ加工方法であって、
前記露出した樹脂層にレーザ光を照射するとともに、当該レーザ光の照射領域に助燃ガスを供給することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記助燃ガスは、前記レーザ光を照射する前に供給される請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
前記助燃ガスが、酸素ガスである請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
【請求項４】
前記助燃ガスが、ハロゲンガス又はハロゲン化合物ガスを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
前記樹脂層が、ポリイミド樹脂により形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記レーザ光が、ＣＯ２レーザ光、ファイバレーザ光、ＹＡＧレーザ光、及びＹＶＯ４レーザ光のうちのいずれかのレーザ光である請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を照射して多層基板の中間層である樹脂層を加工するレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の導電層（銅板等）の間に樹脂層が中間層として積層された多層プリント基板において、この多層プリント基板の樹脂層に例えば穴開け加工を行う方法として、一方の導電層にエッチングにより当該導電層を貫通する穴を形成して樹脂層を露出させた後、この露出した樹脂層にレーザ光を照射し、このレーザ光の熱によって樹脂層を加熱溶融する加工方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８１９１５号公報（図６参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の加工方法では、樹脂層の加熱溶融が十分に促進されないと、レーザ光の照射終了後に樹脂層の残渣が残ることがあり、樹脂層の加工精度が低下するという問題があった。
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、多層基板の中間層として積層された樹脂層の加工精度を向上することができるレーザ加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレーザ加工方法は、一対の導電層の間に樹脂層が中間層として積層された多層基板において、一方の導電層に樹脂層が露出する穴を形成した後に、この露出した樹脂層をレーザ光により加工するレーザ加工方法であって、前記露出した樹脂層にレーザ光を照射するとともに、当該レーザ光の照射領域に助燃ガスを供給することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、多層基板の一方の導電層に予め形成された穴から露出する樹脂層に、レーザ光を照射するとともに、当該レーザ光の照射領域に助燃ガスを供給するようにしたので、この助燃ガスにより樹脂層の加熱溶融を促進することができ、加工終了後に樹脂層の残渣が残るのを防止することができる。したがって、多層基板の中間層として積層された樹脂層の加工精度を向上することができる。
【０００７】
また、前記助燃ガスは、前記レーザ光を照射する前に供給されることが好ましい。この場合、レーザ光の照射領域を燃焼ガス雰囲気とした状態でレーザ光が照射されるため、樹脂層の加熱溶融をさらに促進することができる。
【０００８】
また、前記助燃ガスは、酸素ガスであることが好ましい。この場合は、酸素ガスを供給することにより樹脂層が酸化反応を起こすため、当該樹脂層の加熱溶融をさらに促進することができる。また、ハロゲン系ガスのように有害なガスが排出されるのを防止することができる。
【０００９】
また、前記助燃ガスは、ハロゲンガス又はハロゲン化合物ガスを含むことが好ましい。この場合は、ハロゲンガス又はハロゲン化合物ガスを含む助燃ガスを供給することにより、樹脂層を効率良く酸化反応させることができるため、当該樹脂層の加熱溶融を効率良く促進することができる。
【００１０】
また、前記樹脂層は、ポリイミド樹脂により形成されていることが好ましい。この場合は、ポリイミド樹脂により形成された樹脂層の加熱溶融を促進することができる。
また、レーザ光は、ＣＯ２レーザ光、ファイバレーザ光、ＹＡＧレーザ光、及びＹＶＯ４レーザ光のうちのいずれかのレーザ光であることが好ましい。この場合は、ＵＶ−ＹＡＧレーザ光に比べて、コスト安価に加工することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工終了後に樹脂層の残渣が残るのを防止することができるため、多層基板の中間層として積層された樹脂層の加工精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法が用いられるレーザ加工装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は加工前の多層基板を示す断面図、（ｂ）は多層基板の一方の導電層に穴を加工した状態を示す断面図、（ｃ）は加工終了後の多層基板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法が用いられるレーザ加工装置を示す概略図である。このレーザ加工装置１は、レーザ光を発生させるレーザ発振器２と、レーザ光を偏向させるガルバノミラー３と、ガルバノミラー３を揺動駆動するガルバノスキャナ４と、ガルバノミラー３により偏向されたレーザ光を集光するｆθレンズ５と、助燃ガスＧを供給する助燃ガス供給装置６とを備えている。
【００１４】
レーザ加工装置１の加工対象物は、銅板からなる一対の導電層１１の間にポリイミド樹脂からなる樹脂層１２を中間層として積層した多層プリント基板（多層基板）１０である。この多層プリント基板１０は、レーザ加工装置１によりブラインドビアホール（ｂｌｉｎｄ  ｖｉａ  ｈｏｌｅ）を形成するための穴開け加工が行われる。
【００１５】
レーザ発振器２で発生させるレーザ光は、例えばＣＯ２（炭酸ガス）レーザ光である。ガルバノミラー３は、レーザ発振器２より出力されたレーザ光を、所定の偏向角度で偏向させて多層プリント基板１０上におけるＸ軸方向及びＹ軸方向に振らせるものである。ガルバノスキャナ４は、ガルバノミラー３を揺動させることにより、ｆθレンズ５へのレーザ光入射位置を変化させることができる。
【００１６】
ｆθレンズ５は、像側テレセントリック光学系とされている。このｆθレンズ５を用いることにより、ガルバノミラー３で様々な方向に偏向されたレーザ光が、多層プリント基板１０の表面にほぼ垂直に入射し、その表面上で焦点を結ぶことで、多層プリント基板１０に穴を開けることができる。
【００１７】
助燃ガス供給装置６は、助燃ガスＧを生成する一対のガス供給源６ａと、助燃ガスＧを噴射する一対の噴射ノズル６ｂと、各ガス供給源６ａと各噴射ノズル６ｂとをそれぞれ接続するガス配管６ｃとを備えている。ガス供給源６ａは、例えば酸素ガスからなる助燃ガスＧを生成するものである。助燃ガスＧには、ハロゲン化合物ガスが数％含まれている。
【００１８】
一対の噴射ノズル６ｂは、噴出口６ｂ１同士が対向するように配置されている。各噴出口６ｂ１は、レーザ照射される多層プリント基板１０の照射領域の斜め上方から当該照射領域に助燃ガスＧを噴射するように配置されている。
【００１９】
次に、上記レーザ加工装置１を用いて、多層プリント基板１０に穴開け加工を行う方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。まず、図２（ａ）に示す多層プリント基板１０の上側の導電層１１に、エッチングにより樹脂層１２上面の一部が露出する穴１１ａを形成する（図２（ｂ）参照）。
【００２０】
その後、図１に示すように、プリント基板１０をレーザ加工装置１のｆθレンズ５の下方に配置した後、助燃ガス供給装置６の噴出ノズル６ｂから樹脂層１２の上記露出した露出部１２ａに向けて助燃ガスＧを噴射し、上記照射領域を燃焼ガス雰囲気とする。
【００２１】
ついで、レーザ発振器２からレーザ光を発生させる。レーザ発振器２より出力されたレーザ光は、ガルバノミラー３で偏向されてｆθレンズ５へ導かれる。ガルバノミラー３を出射したレーザ光は、ｆθレンズ５で集光され、穴１１ａを通過して樹脂層１２の露出部１２ａに照射される。
【００２２】
このレーザ光の照射により、樹脂層１２の露出部１２ａは加熱溶融され、図２（ｃ）に示すように、導電層１１の穴１１ａの下方に、下側の導電層１１の上面が一部露出する穴１２ｂが形成される。その際、噴射ノズル６ｂから噴射された助燃ガスＧにより、露出部１２ａは酸化反応を起こし、上記加熱溶融が促進される。これにより、多層プリント基板１０には、上記各穴１１ａ，１２ｂにより下側の導電層１１の上面を底面とするブラインドビアホール１３が形成される。
【００２３】
以上、本発明の実施形態に係るレーザ加工方法によれば、多層プリント基板１０の一方の導電層１１に予め形成された穴１１ａから露出する樹脂層１２の露出部１２ａにレーザ光を照射するとともに、当該レーザ光の照射領域に助燃ガスＧを供給するようにしたので、この助燃ガスＧにより樹脂層１２の穴開け加工を促進することができ、加工終了後に樹脂層１２の残渣が残るのを防止することができる。したがって、多層プリント基板１０の中間層として積層された樹脂層１２の加工精度を向上することができる。
【００２４】
また、助燃ガスＧはレーザ光を照射する前に供給されるため、レーザ光の照射領域を燃焼ガス雰囲気とした状態でレーザ光を照射することができる。したがって、樹脂層の加熱溶融をさらに促進することができる。
また、助燃ガスＧは酸素ガスであるため、この酸素ガスによって樹脂層１２が酸化反応を起こすことにより、樹脂層１２の加熱溶融をさらに促進することができる。また、ハロゲン系ガスのように有害なガスが排出されるのを防止することができる。
【００２５】
また、助燃ガスＧはハロゲン化合物ガスを含むため、この助燃ガスＧによって樹脂層１２を効率良く酸化反応させることができる。したがって、樹脂層１２の加熱溶融を効率良く促進することができる。なお、ハロゲン化合物ガスは、助燃ガスＧにおける含有比率が数％と少量であるため、樹脂層１２とハロゲン化合物ガスとの酸化反応によって発生するハロゲン化合物により、導電層１１の表面が腐食するのを抑制することができる。
また、レーザ光をＣＯ２レーザ光としたので、ＵＶ−ＹＡＧレーザ光に比べて、コスト安価に加工することができる。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明のレーザ加工方法を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
銅板、ポリイミド樹脂及び銅板の順に積層されたフレキシブルプリント基板を用意し、フォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成した片側の銅板に、銅エッチングによって銅穴を加工する。
【００２７】
その後、銅穴から露出するポリイミド樹脂には、酸素ガス及びハロゲン化合物ガスであるＳＦ６（六フッ化硫黄）ガスを含む助燃ガスを噴射し、燃焼ガス雰囲気にしておく。助燃ガスは、ＳＦ６ガスの含有比率を、約１０％とし、酸素ガス及びＳＦ６ガスのガス流量比を９：１とする。
【００２８】
この状態で、ＣＯ２レーザ光をガルバノミラーにより偏向させてｆθレンズにより集光し、このｆθレンズから出射したＣＯ２レーザ光を銅穴から露出するポリイミド樹脂に照射する。このレーザ照射により、ポリイミド樹脂に穴開け加工を行い、ブラインドビアホールを形成する。
【００２９】
ＣＯ２レーザ光は、その波長が９．３μｍ、パルス幅が５０μ秒であり、平均出力パワーを７５Ｗとする。また、ポリイミド樹脂には、穴径が１００μｍ、厚さが１０〜３０μｍの穴を加工する。以上の条件下において、ポリイミド樹脂の穴開け加工を行った結果、ＣＯ２レーザ光の照射後にポリイミド樹脂の残渣が残ることなく、穴開け加工を行うことができた。
【００３０】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、上記実施形態では、レーザ光をＣＯ２レーザ光としているが、このＣＯ２レーザ光に替えて、ファイバレーザ光、ＹＡＧレーザ光又はＹＶＯ４レーザ光としてもよい。また、助燃ガスＧには、ハロゲン化合物ガスに替えて、ハロゲンガスを含むようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１    多層プリント基板（多層基板）
１１    導電層
１１ａ  穴
１２    樹脂層
Ｇ    助燃ガス
【図１】
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【図２】
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