(57)【要約】【課題】加工に要する時間が有意に抑制される貫通孔の形成方法を提供する。【解決手段】レーザ光を用いて絶縁基板に貫通孔を形成する方法であって、（１）第１の表面を有するダミー絶縁基板が前記第１の表面と平行な一方向に沿って、レーザ光に対して移動した状態で、前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面に前記レーザ光を照射し、前記ダミー絶縁基板に貫通孔を形成するステップと、（２）前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面の垂線に対する前記貫通孔の傾斜角α（−９０゜＜α＜＋９０゜）を把握するステップと、（３）絶縁基板の第１の表面の垂線に対して、レーザ光を角度βだけ傾斜させること以外は、前記（１）のステップと同様の条件で、前記絶縁基板に貫通孔を形成するステップであって前記角度βは、前記傾斜角αと前記垂線に対して線対称であり、β＝−αとなるように選定されるステップと、を有する方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を用いて絶縁基板に貫通孔を形成する方法であって、
（１）第１の表面を有するダミー絶縁基板が前記第１の表面と平行な一方向に沿って、レーザ光に対して移動した状態で、前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面に前記レーザ光を照射し、前記ダミー絶縁基板に貫通孔を形成するステップと、
（２）前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面の垂線に対する前記貫通孔の傾斜角α（−９０゜＜α＜＋９０゜）を把握するステップと、
（３）絶縁基板の第１の表面の垂線に対して、レーザ光を角度βだけ傾斜させること以外は、前記（１）のステップと同様の条件で、前記絶縁基板に貫通孔を形成するステップであって、前記角度βは、前記傾斜角αと前記垂線に対して線対称であり、β＝−αとなるように選定されるステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記傾斜角αは、｜α｜≦２０゜の範囲にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（１）のステップにおいて、前記レーザ光は、前記ダミー絶縁基板の第１の表面に対して略垂直な方向から照射される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記（１）および前記（３）のステップにおいて、
前記レーザ光は、実質的に等しいパワーを有し、前記ダミー絶縁基板と前記絶縁基板は、実質的に等しい厚さを有し、前記ダミー絶縁基板と前記絶縁基板の移動速度は、実質的に等しい、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記（３）のステップの後に、前記絶縁基板の両側に配置された一対の電極を用いて、直流放電が実施される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて絶縁基板に貫通孔を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーザ光源からのレーザ光を絶縁基板に照射することにより、絶縁基板に貫通孔を形成する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５４９３０９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、レーザ光を用いて絶縁基板に複数の貫通孔を形成する場合、
（１）被加工対象となる絶縁基板が照射レーザ光に対して所定の位置に移動、停止し、
（２）照射レーザ光により、絶縁基板の第１の照射領域に第１の貫通孔が形成され、
（３）照射レーザ光が停止され、
（４）絶縁基板が照射レーザ光に対して別の位置に移動、停止し、
（５）照射レーザ光により、絶縁基板の第２の照射領域に第２の貫通孔が形成され、
以下、同様の工程が繰り返される。
【０００５】
しかしながら、このような方法では、一つの貫通孔を加工する度に、照射レーザ光に対して絶縁基板を動かし、照射レーザ光が次の貫通孔形成位置に照射されるようにする必要がある。このため、従来の方法では、貫通孔加工に要する時間が長くなり、貫通孔の加工効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、絶縁基板に貫通孔を形成する際に、従来に比べて加工に要する時間が有意に抑制される貫通孔の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、レーザ光を用いて絶縁基板に貫通孔を形成する方法であって、
（１）第１の表面を有するダミー絶縁基板が前記第１の表面と平行な一方向に沿って、レーザ光に対して移動した状態で、前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面に前記レーザ光を照射し、前記ダミー絶縁基板に貫通孔を形成するステップと、
（２）前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面の垂線に対する前記貫通孔の傾斜角α（−９０゜＜α＜＋９０゜）を把握するステップと、
（３）絶縁基板の第１の表面の垂線に対して、レーザ光を角度βだけ傾斜させること以外は、前記（１）のステップと同様の条件で、前記絶縁基板に貫通孔を形成するステップであって、前記角度βは、前記傾斜角αと前記垂線に対して線対称であり、β＝−αとなるように選定されるステップと、
を有することを特徴とする方法が提供される。
【０００８】
ここで、本発明による方法において、前記傾斜角αは、｜α｜≦２０゜の範囲にあってもよい。
【０００９】
また、本発明による方法において、前記（１）のステップにおいて、前記レーザ光は、前記ダミー絶縁基板の第１の表面に対して略垂直な方向から照射されてもよい。
【００１０】
また、本発明による方法において、前記（１）および前記（３）のステップにおいて、
前記レーザ光は、実質的に等しいパワーを有し、前記ダミー絶縁基板と前記絶縁基板は、実質的に等しい厚さを有し、前記ダミー絶縁基板と前記絶縁基板の移動速度は、実質的に等しくてもよい。
【００１１】
また、本発明による方法において、前記（３）のステップの後に、前記絶縁基板の両側に配置された一対の電極を用いて、直流放電が実施されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、絶縁基板に貫通孔を形成する際に、従来に比べて加工に要する時間が有意に抑制される貫通孔の形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の貫通孔形成方法を実施する際に利用される貫通孔加工装置の一構成例を概略的に示した図である。
【図２】絶縁基板をレーザ光に対して水平方向（Ｘ方向）に移動させたまま、絶縁基板に対して垂直な方向に沿ってレーザ光を照射した際に得られる貫通孔の断面形状を模式的に示した図である。
【図３】本発明の一実施例による第１の貫通孔形成方法のフローを概略的に示した図である。
【図４】貫通孔加工装置を用いて、第１の貫通孔形成方法のある工程を実施する際の様子を概略的に示した図である。
【図５】貫通孔加工装置を用いて、第１の貫通孔形成方法のある工程を実施する際の様子を概略的に示した図である。
【図６】本発明の一実施例による第２の貫通孔形成方法に適用され得る、貫通孔加工装置の構成を概略的に示した図である。
【図７】本発明の一実施例による第２の貫通孔形成方法のフローを概略的に示した図である。
【図８】例４における加工後のガラス基板の貫通孔の断面の一例を示した図である。
【図９】ガラス基板の移動速度と貫通孔の傾斜角αの間の関係を示したグラフである。
【図１０】例６における加工後のガラス基板の貫通孔の断面の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明について説明する。
【００１５】
（従来の貫通孔形成方法について）
本発明の特徴および効果をより良く理解するため、まず、図１を参照して、従来の貫通孔形成方法の一例について説明する。
【００１６】
図１には、従来の貫通孔形成方法を実施する際に利用される貫通孔加工装置の一例を示す。
【００１７】
図１に示すように、この貫通孔加工装置１００は、レーザ光源１１０と、ステージ１４０とを有する。
【００１８】
ステージ１４０の上部には、被加工対象となる絶縁基板１９０が置載される。ステージ１４０は、レーザ光源１１０から照射されるレーザ光１１３に対する絶縁基板１９０の位置を調節する役割を有し、水平方向に移動できる。
【００１９】
このような貫通孔加工装置１００を用いて、絶縁基板１９０に複数の貫通孔を形成する際には、まず、絶縁基板１９０がステージ１４０の上に配置される。さらに、ステージ１４０を水平（ＸＹ）方向に移動させることにより、絶縁基板１９０が所定の位置（第１の位置）に配置される。
【００２０】
次に、レーザ光源１１０から絶縁基板１９０に向かって、レーザ光１１３が照射される。これにより、絶縁基板１９０のレーザ光１１３の照射領域１８３の温度が局部的に上昇して絶縁材料が昇華し、ここに第１の貫通孔１８５が形成される。その後、レーザ光１１３の照射が停止される。
【００２１】
次に、ステージ１４０を移動させることにより、絶縁基板１９０がレーザ光１１３に対して別の位置（第２の位置）に移動する。例えば、ステージ１４０（および絶縁基板１９０）は、図１に矢印１９９で示すように、Ｘ方向に、所定の距離だけ移動する。
【００２２】
その後、ステージ１４０が完全に停止してから、絶縁基板１９０に向かってレーザ光１１３が再度照射され、第２の貫通孔が形成される。
【００２３】
その後は、この操作を繰り返すことにより、絶縁基板１９０に複数の貫通孔を形成できる。
【００２４】
しかしながら、このような従来の方法(以下、「ストップアンドゴー方式」と称する)では、一つの貫通孔を形成する度に、ステージ１４０を用いてレーザ光１１３に対する絶縁基板１９０の位置をずらし、レーザ光１１３が次の貫通孔形成位置に照射されるようにする必要がある。このため、「ストップアンドゴー方式」では、ステージの急加速、急停止を繰り返し実施しなければならず、ステージ移動に要する時間が特に長くなり、加工効率が低下するという問題がある。
【００２５】
例えば、絶縁基板１９０に、矢印１９９の方向（以下、「移動方向１９９」と称する）に沿って、２００μｍのピッチで、１００個の貫通孔を形成する場合を考える。
【００２６】
典型的には、一つの貫通孔１８５の形成が完了してから、次の位置（すなわち、Ｘ方向に沿って２００μｍずれた位置）に絶縁基板１９０を動かし、別の貫通孔を形成する準備が完了するまでの時間は、２００ｍｓｅｃ程度である。その場合、絶縁基板１９０にＸ方向に沿って１００個の貫通孔を形成するには、少なく見積もっても、２００（ｍｓｅｃ）×１００（個）＝２０（ｓｅｃ）の時間が必要となる。
【００２７】
なお、実際には、貫通孔のパターンは、ＸＹの２次元配列に形成する必要があるため、貫通孔加工が完了するまでには、このような工程を、別のＹ座標においても実施する必要がある。従って、加工時間は、相当な時間に達する。
【００２８】
本願発明者らは、このような「ストップアンドゴー方式」における加工時間の問題に対処するため、鋭意研究開発を行ってきた。その結果、絶縁基板を停止させることなく、すなわち絶縁基板を移動させたまま、絶縁基板に対してレーザ光照射を行うことにより、貫通孔の加工に必要な時間が有意に短縮できることを見出した。以下、この方式を「ノンストップ移動方式」と称する。
【００２９】
ここで、「ノンストップ移動方式」を用いて、前述のように、移動方向１９９（Ｘ方向）に沿って、２００μｍのピッチで、１００個の貫通孔を形成する場合を考える。
【００３０】
例えば、絶縁基板の移動速度を３０００μｍ／ｓｅｃと仮定した場合、１００個の貫通孔を形成するのに必要な加工時間は、２００（μｍ）×９９／３０００（μｍ／ｓｅｃ）＝６．６ｓｅｃとなる。従って、貫通孔の加工時間は、従来の約３３％に短縮される。
【００３１】
このように、「ノンストップ移動方式」を用いることにより、貫通孔の加工に必要な時間が有意に短縮できる。
【００３２】
ただし、絶縁基板を移動させたままレーザ光を照射した場合、絶縁基板に形成される貫通孔は、絶縁基板の厚さ方向に対して平行な形状を有さず、厚さ方向に対して傾斜してしまう。
【００３３】
図２には、絶縁基板をレーザ光に対して水平方向（Ｘ方向）に移動させたまま、絶縁基板に対して垂直な方向に沿ってレーザ光を照射した際に得られる貫通孔の断面形状を模式的に示す。
【００３４】
図２において、絶縁基板２９０は、第１の表面２９２および第２の表面２９４を有する。また、レーザ光は、絶縁基板２９０の第１の表面２９２の側から、絶縁基板２９０に対して垂直な方向に沿って照射される。さらに、レーザ光照射の際、絶縁基板２９０は、矢印２９９の方向（以下、「移動方向２９９」と称する）に一定の速度で移動している。
【００３５】
図２に示すように、この場合、絶縁基板２９０に形成される貫通孔２８５は、絶縁基板２９０の第１の表面２９２に対する垂線Ｌ１に対して傾斜した傾斜貫通孔となる。傾斜貫通孔は、傾斜角αを有する。
【００３６】
ここで、本願において、傾斜角αは、傾斜貫通孔２８５に中心線Ｌ２を引いたとき、垂線Ｌ１と中心線Ｌ２のなす角度を意味する。なお、傾斜角αは、正負の値を有し、−９０゜＜α＜＋９０゜の範囲である。すなわち、垂線Ｌ１を角度のゼロと規定し、中心線Ｌ２が垂線Ｌ１に対して、移動方向２９９の正の向きに傾斜している場合、傾斜角αを正の値で表し、中心線Ｌ２が垂線Ｌ１に対して、移動方向２９９の負の向きに傾斜している場合、傾斜角αを負の値で表すことにする。例えば、図２の例では、傾斜角αは、負の値を有する。
【００３７】
図２に示すように、「ノンストップ移動方式」では、垂線Ｌ１に対して傾斜した貫通孔２８５が形成されてしまう。従って、「ノンストップ移動方式」を実現するためには、傾斜貫通孔の代わりに、「ストップアンドゴー方式」における貫通孔１８５のような、「垂直な」貫通孔を形成する対策が必要となる。
【００３８】
この点に関し、本願発明者らは、「ノンストップ移動方式」においても貫通孔の加工条件の適正な選定により、前述の貫通孔の傾斜角αを実質的にゼロにできることを見出した。
【００３９】
この考えによれば、原理上、絶縁基板を静止させた状態（静止状態）で貫通孔を加工した際に、傾斜角α'（α'＝−α）を有する貫通孔が形成される条件を、「ノンストップ移動方式」での貫通孔加工の際に採用することにより、「ノンストップ移動方式」においても、「垂直な」貫通孔を形成することが可能となる。換言すれば、「ノンストップ移動方式」における貫通孔の加工の際に、静止状態において傾斜角α'（α'＝−α）を有する貫通孔が形成されるような条件を意図的に選定することにより、「ノンストップ移動方式」において生じ得る傾斜角αを、この傾斜角α'を用いて相殺し、結果的に、「垂直な」貫通孔を形成することが可能となる。
【００４０】
例えば、図２の例において、「ノンストップ移動方式」による貫通孔の加工の際に、レーザ光の照射方向を絶縁基板２９０の垂線（Ｌ１）に対して、角度β（β＝−α）だけ傾斜させることにより、「ノンストップ移動方式」によって、「垂直な」貫通孔を形成できる。
【００４１】
このような特徴および効果により、本発明では、従来に比べて有意に短縮された加工時間で、実質的に「垂直な」貫通孔を形成できる。従って、貫通孔の加工効率が向上する。
【００４２】
また、従来の「ストップアンドゴー方式」では、絶縁基板１９０の第１の貫通孔形成位置から第２の貫通孔形成位置までの１回分の移動距離、すなわち、第１の貫通孔形成位置に第１の貫通孔が形成されてから、絶縁基板１９０が第２の貫通孔形成位置まで移動する距離は、貫通孔のピッチ（例えば２００μｍ）に相当するわずかの長さ分しかない。このため、絶縁基板１９０を実質的に一定の速度で移動させることは極めて難しい上、移動開始時および移動からの停止の際には、絶縁基板１９０には大きな加速度が印加されてしまう。その結果、加工処理中に、絶縁基板１９０がステージ１４０およびレーザ光１１３に対する所定の位置からずれ、貫通孔の位置精度が低下するという問題が生じるおそれがある。また、このような問題を回避しようとした場合、絶縁基板１９０をステージ１４０に強固に固定する手段など、追加の手段が必要となる。
【００４３】
これに対して、本発明では、「ノンストップ移動方式」を採用しており、比較的長い距離にわたって絶縁基板を一定の速度で移動させることができるため、加工処理中に、絶縁基板に大きな加速度が生じることを有意に抑制できる。その結果、追加の手段を使用せずに、絶縁基板の所定の位置に高精度で貫通孔を形成し得るという追加の効果が得られる。
【００４４】
（本発明の一実施例による貫通孔形成方法について）
次に、図３〜図５を参照して、本発明の一実施例による貫通孔形成方法について説明する。
【００４５】
図３には、本発明の一実施例による貫通孔形成方法（以下、「第１の貫通孔形成方法」と称する）のフローの一例を概略的に示す。また、図４および図５には、貫通孔加工装置を用いて、第１の貫通孔形成方法のある工程を実施する際の様子を概略的に示す。
【００４６】
図３に示すように、第１の貫通孔形成方法は、
（１）第１の表面を有するダミー絶縁基板が前記第１の表面と平行な一方向に沿って、レーザ光に対して移動した状態で、前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面に前記レーザ光を照射し、前記ダミー絶縁基板に貫通孔を形成するステップ（ステップＳ１１０）と、
（２）前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面の垂線に対する前記貫通孔の傾斜角α（−９０゜＜α＜＋９０゜）を把握するステップ（ステップＳ１２０）と、
（３）絶縁基板の第１の表面の垂線に対して、レーザ光を角度βだけ傾斜させること以外は、前記（１）のステップと同様の条件で、前記絶縁基板に貫通孔を形成するステップであって、前記角度βは、前記傾斜角αと前記垂線に対して線対称であり、β＝−αとなるように選定されるステップ（ステップＳ１３０）と、
を有する。
【００４７】
以下、図４および図５を参照して、図３に示した各ステップについて詳しく説明する。
【００４８】
（ステップＳ１１０）
まず、ダミー絶縁基板を用いて、ノンストップ移動方式により、ダミー絶縁基板に貫通孔が形成される（ダミー加工工程）。
【００４９】
図４には、そのようなステップＳ１１０に使用され得る貫通孔加工装置３００の一例を概略的に示す。
【００５０】
図４に示すように、貫通孔加工装置３００は、レーザ光源３１０と、ステージ３４０とを有する。
【００５１】
ステージ３４０の上部には、ダミー絶縁基板３９０Ｄが置載される。ステージ３４０は、レーザ光源３１０から照射されるレーザ光３１３Ｄに対するダミー絶縁基板３９０Ｄの位置を調節する役割を有し、ダミー絶縁基板３９０Ｄを矢印３９９の方向（以下、「移動方向３９９」と称する）に移動させることができる。
【００５２】
ダミー絶縁基板３９０Ｄは、第１の表面３９２Ｄおよび第２の表面３９４Ｄを有する。ダミー絶縁基板３９０Ｄは、第１の表面３９２Ｄの側がレーザ光源３１０に近い側となるようにして、ステージ３４０上に置載される。
【００５３】
ダミー絶縁基板３９０Ｄは、後述する絶縁基板３９０Ｔと同じ組成および同じ寸法（特に同じ厚さ）を有する。
【００５４】
例えば、ダミー絶縁基板３９０Ｄは、ガラス基板であってもよい。また、ダミー絶縁基板３９０Ｄは、厚さが０．０５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲であってもよい。ダミー絶縁基板３９０Ｄの厚さが薄いほど、形成される貫通孔の傾斜角αは一定であっても、後述のステップＳ１３０後に、上孔と下孔のずれ量が小さい貫通穴を形成することが可能となる。
【００５５】
このような貫通孔加工装置３００を使用して、ダミー絶縁基板３９０Ｄに貫通孔を形成する際には、ステージ３４０を移動方向３９９に沿って、一定の速度で移動させる。これにより、ダミー絶縁基板３９０Ｄも移動方向３９９の方向に移動する。移動速度は特に限られないが、例えば０．１ｍｍ／ｓｅｃ〜５００ｍｍ／ｓｅｃの範囲であってもよい。
【００５６】
次に、ダミー絶縁基板３９０Ｄが移動したままの状態で、レーザ光源３１０から、ダミー絶縁基板３９０Ｄの照射領域３８３Ｄに向かってレーザ光３１３Ｄを照射する。なお、ダミー絶縁基板３９０Ｄは移動しているため、通常、照射領域３８３Ｄの位置は、ダミー絶縁基板３９０Ｄの深さ方向に沿って変化することに留意する必要がある。
【００５７】
レーザ光３１３Ｄの照射時間は、例えば５０μｓｅｃ〜１０００μｓｅｃの範囲である。レーザ光３１３Ｄの照射時間は、例えば、８０μｓｅｃ〜８００μｓｅｃの範囲であってもよい。また、レーザ光３１３Ｄのパワーは、例えば１Ｗ〜４００Ｗの範囲である。レーザ光３１３Ｄのパワーは、例えば１０Ｗ〜２００Ｗの範囲であってもよい。レーザ光３１３Ｄのパワーが大きく、レーザ光３１３Ｄの照射時間が短いほど、形成される貫通孔の傾斜角αが小さくなる。
【００５８】
ここで、レーザ光３１３Ｄの照射方向がダミー絶縁基板３９０Ｄの垂線となす角度（照射角度）γは、特に限られない。例えば、レーザ光３１３Ｄの照射角度γは、０゜〜±２０゜の範囲であってもよい。なお、レーザ光３１３Ｄの照射角度γの定義は、前述の図２を用いて説明した傾斜角αの定義に準じるものとする。
【００５９】
ただし、レーザ光３１３Ｄは、図４に示すように、ダミー絶縁基板３９０Ｄの第１の表面３９２Ｄに対して実質的に垂直に照射されることが好ましい（すなわちγ＝０）。通常の場合、この場合、形成される傾斜貫通孔の傾斜角αを小さくできる。
【００６０】
これにより、ダミー絶縁基板３９０Ｄの照射領域３８３Ｄが加熱溶融され、ここに、傾斜角αを有する傾斜貫通孔３８５Ｄが形成される（図４の丸枠内参照）。
【００６１】
なお、図４には、一つの貫通孔３８５Ｄしか示されていないが、貫通孔は、移動方向３９９に沿って複数形成されてもよい。
【００６２】
（ステップＳ１２０）
次に、加工後のダミー絶縁基板３９０Ｄから、貫通孔３８５Ｄの傾斜角αを把握する。貫通孔３８５Ｄの傾斜角αは、例えば、ダミー絶縁基板３９０Ｄの貫通孔３８５Ｄ部分の断面観察を行うことなどにより、把握できる。
【００６３】
なお、原理上、貫通孔３８５Ｄの傾斜角αは、−９０゜より大きく、＋９０゜未満のいかなる値であってもよい。
【００６４】
しかしながら、ステップＳ１１０における貫通孔加工条件を適宜選定することにより、貫通孔３８５Ｄの傾斜角αは、例えば−１０゜〜＋１０゜の範囲にすることが好ましい。例えば、貫通孔３８５Ｄの傾斜角αは、例えば−５゜〜＋５゜の範囲であってもよい。特に、貫通孔加工条件の選定の仕方によっては、貫通孔３８５Ｄの傾斜角αを実質的に０にすることも可能である。
【００６５】
なお、貫通孔３８５Ｄの傾斜角αが−１０゜よりも小さい場合、または貫通孔３８５Ｄの傾斜角αが＋１０゜よりも大きい場合、以降のステップＳ１３０で厚い絶縁基板３９０Ｔを使用すると、形成される貫通孔３８５Ｔの位置精度が低下する可能性が高まる。
【００６６】
（ステップＳ１３０）
次に、ノンストップ移動方式により、実際の被加工対象となる絶縁基板に貫通孔が形成される（本加工工程）。
【００６７】
ステップＳ１３０の実施の際には、前述のステップＳ１１０で使用された、図４に示した貫通孔加工装置３００が使用される。
【００６８】
ただし、このステップＳ１３０では、レーザ光源３１０から放射されるレーザ光の照射角度βがステップＳ１１０の場合とは異なっている。
【００６９】
図５には、ステップＳ１３０における貫通孔加工装置３００の使用態様を概略的に示す。
【００７０】
図５に示すように、本加工工程の場合、ステージ３４０の上部には、実際の被加工対象（例えば製品）となる絶縁基板３９０Ｔが置載される。絶縁基板３９０Ｔは、第１の表面３９２Ｔおよび第２の表面３９４Ｔを有する。絶縁基板３９０Ｔは、第１の表面３９２Ｔの側がレーザ光源３１０に近い側となるようにして、ステージ３４０上に置載される。
【００７１】
ここで、前述のように、絶縁基板３９０Ｔは、ダミー絶縁基板３９０Ｄと同じ組成および同じ寸法（特に同じ厚さ）を有する。
【００７２】
例えば、絶縁基板３９０Ｔは、ガラス基板であってもよい。また、絶縁基板３９０Ｔは、厚さが０．０５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲であってもよい。
【００７３】
ステージ３４０上に絶縁基板３９０Ｔを置載した後、ステージ３４０を移動方向３９９に沿って、一定の移動速度で移動させる。これにより、絶縁基板３９０Ｔが同方向に移動する。この際の移動速度は、前述のステップＳ３１０におけるダミー絶縁基板３９０Ｄの移動速度と実質的に等しい。
【００７４】
次に、絶縁基板３９０Ｔが移動したままの状態で、レーザ光源３１０から、絶縁基板３９０Ｔの照射領域３８３Ｔに向かってレーザ光３１３Ｔを照射する。なお、絶縁基板３９０Ｔは移動しているため、照射領域３８３Ｔの位置は、絶縁基板３９０Ｔの深さ方向に沿って変化し得ることに留意する必要がある。
【００７５】
これにより、絶縁基板３９０Ｔの照射領域３８３Ｔが加熱溶融され、ここに、貫通孔３８５Ｔが形成される。
【００７６】
ここで、レーザ光３１３Ｔの照射時間およびパワーは、前述のステップＳ１１０の場合と等しい条件とする。
【００７７】
また、レーザ光３１３Ｔの絶縁基板３９０Ｔに対する照射角度βは、ステップＳ１２０で把握された貫通孔３８５Ｄの傾斜角αに基づいて定められる。より具体的には、レーザ光３１３Ｔの絶縁基板３９０Ｔに対する照射角度βは、β＝−αとなるように選定される。
【００７８】
これにより、絶縁基板３９０Ｔに、実質的に「垂直」な貫通孔３９５Ｔを形成できる。
【００７９】
（本発明の一実施例による別の貫通孔形成方法について）
次に、図６〜図７を参照して、本発明の一実施例による別の貫通孔形成方法（以下、「第２の貫通孔形成方法」と称する）について説明する。
【００８０】
図６には、第２の貫通孔形成方法を実施する際に利用され得る貫通孔加工装置の一例を示す。また、図７には、第２の貫通孔形成方法のフローの一例を概略的に示す。
【００８１】
まず、図６を参照して、第２の貫通孔形成方法の実施に使用され得る貫通孔加工装置４００について、簡単に説明する。
【００８２】
図６に示す貫通孔加工装置４００は、放電補助式レーザ孔加工技術等に使用される装置である。
【００８３】
ここで、「放電補助式レーザ孔加工技術」とは、以下に示すような、レーザ光照射によってガラス基板に貫通孔を形成した後、第１および第２の電極間での放電現象を利用して貫通孔の形状を調整する技術の総称を意味する。
【００８４】
図６に示すように、この貫通孔加工装置４００は、レーザ光源４１０と、直流高電圧電源４２５と、第１の電極４４０および第２の電極４４５とを有する。
【００８５】
第１の電極４４０および第２の電極４４５は、それぞれ、導体４５０および４５５と電気的に接続されており、これらの導体４５０および４５５は、直流高電圧電源４２５と接続されている。
【００８６】
なお、図６の例では、第１の電極４４０と第２の電極４４５は、形状および配置形態が異なっている。すなわち、第１の電極４４０は、針状の形状を有し、絶縁基板４９０から離して配置されている。これに対して、第２の電極４４５は、略平板状の形状を有し、絶縁基板４９０の直下に、絶縁基板４９０と接するように配置されている。第２の電極４４５は、絶縁基板４９０を置載、搬送するステージとしての機能を兼ねる。
【００８７】
ただし、これは、単なる一例であって、例えば、第２の電極４４５は、絶縁基板４９０の底面側に、絶縁基板４９０から離して配置してもよい。また、第２の電極４４５とステージとを、分離し、それぞれ別の部材としてもよい。さらに、第２の電極４４５は、第１の電極４４０と同様の針状の形状を有してもよい。この場合、第１の電極４４０と、ガラス基板４９０を挟んで対向する位置にある第２の電極との間で、一組の電極対が構成される。
【００８８】
通常、このような貫通孔加工装置４００を用いて、絶縁基板４９０に貫通孔を形成する際には、まず、絶縁基板４９０が両電極４４０、４４５の間に配置される。さらに、第２の電極４４５（または別個のステージ）を水平方向に移動させることにより、絶縁基板４９０が所定の位置に配置される。
【００８９】
次に、レーザ光源４１０から絶縁基板４９０に向かって、レーザ光４１３が照射される。これにより、絶縁基板４９０のレーザ光４１３の照射領域４８３の温度が局部的に上昇して絶縁材料が昇華し、ここに貫通孔４８５が形成される。
【００９０】
貫通孔４８５の形成後、直流高電圧電源４２５を用いて、両電極４４０、４４５間に直流高電圧が印加される。これにより、電極４４０、４４５間において、放電が生じる。放電は、貫通孔４８５を介して生じる傾向にある。これは、この位置では、抵抗が他の部分よりも低くなっているためである。
【００９１】
放電の発生により、貫通孔４８５の形状が調整され、貫通孔４８５の寸法精度が向上する。
【００９２】
次に、第２の電極４４５（または別個のステージ）を水平方向に移動させ、絶縁基板４９０を所定の場所に配置する。その後、同様の工程により、第２の貫通孔が形成される。
【００９３】
このような工程を繰り返すことにより、絶縁基板４９０に複数の貫通孔が形成される。
【００９４】
図７には、前述のような貫通孔加工装置４００等を用いて実施される、第２の貫通孔形成方法のフローの一例を概略的に示す。
【００９５】
図７に示すように、第２の貫通孔形成方法は、
（１）第１の表面を有するダミー絶縁基板が前記第１の表面と平行な一方向に沿って、レーザ光に対して移動した状態で、前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面に前記レーザ光を照射し、前記ダミー絶縁基板に貫通孔を形成するステップ（ステップＳ２１０）と、
（２）前記ダミー絶縁基板の前記第１の表面の垂線に対する前記貫通孔の傾斜角α（−９０゜＜α＜＋９０゜）を把握するステップ（ステップＳ２２０）と、
（３）絶縁基板の第１の表面の垂線に対して、レーザ光を角度βだけ傾斜させること以外は、前記（１）のステップと同様の条件で、前記絶縁基板に貫通孔を形成するステップであって、前記角度βは、前記傾斜角αと前記垂線に対して線対称であり、β＝−αとなるように選定されるステップ（ステップＳ２３０）と、
（４）前記絶縁基板の両側に配置された一対の電極を用いて、直流放電を実施するステップ（ステップＳ２４０）と、
を有する。
【００９６】
このうち、ステップＳ２１０〜ステップＳ２３０は、前述の第１の貫通孔形成方法におけるステップＳ１１０〜ステップＳ１３０と同様である。そこで、ここでは、ステップＳ２４０の工程についてのみ、説明する。
【００９７】
（ステップＳ２４０）
ここでは、前述の図６に示したような貫通孔加工装置４００を用いて、ステップＳ２４０を実施する方法について、説明する。
【００９８】
この工程では、直流高電圧電源４２５を用いて、第１の電極４４０と第２の電極４４５の間に直流高電圧が印加される。これにより、両電極４４０、４４５間において、傾斜貫通孔を介した放電が生じる。
【００９９】
なお、この第２の貫通孔形成方法においても、本加工工程には「ノンストップ移動方式」が採用されるため、このステップＳ２４０における放電工程も、絶縁基板４９０を移動させた状態のまま実施されることになる。
【０１００】
ただし、通常、このステップＳ２４０における放電時間は、μｓｅｃオーダと極めて短い。このため、絶縁基板４９０の移動速度が放電に及ぼす影響はほとんどない。換言すれば、絶縁基板２９０の移動中の放電挙動、および該放電後の貫通孔は、絶縁基板４９０を静止させた状態で放電を行った場合と実質的に同じである。
【０１０１】
従って、第２の貫通孔形成方法において、ステップＳ２２０で傾斜角αが評価されるダミー絶縁基板の貫通孔は、放電処理を実施したものであっても、放電処理を実施していないものであってもよい。
【０１０２】
第２の貫通孔形成方法においても、ステップＳ２３０では、レーザ光の絶縁基板に対する照射角度βは、ステップＳ２２０で把握された貫通孔の傾斜角αに基づいて定められる。すなわち、レーザ光の絶縁基板に対する照射角度βは、β＝−αとなるように選定される。これにより、ステップＳ２４０には、「垂直な」貫通孔を形成できる。
【０１０３】
このような第２の貫通孔形成方法においても、第１の貫通孔形成方法と同様の効果、すなわち加工に要する時間が有意に抑制されるという効果が得られることは、当業者には明らかであろう。
【実施例】
【０１０４】
次に、本発明の実施例について説明する。
【０１０５】
（例１）
前述の図６に示したような貫通孔加工装置４００を用いて、前述の第２の貫通孔形成方法のステップＳ２１０を実施し、ダミー用のガラス基板に複数の貫通孔を形成した。その後、ガラス基板を同じ速度で移動させたまま、放電処理を実施した。
【０１０６】
ガラス基板には、厚さが０．３ｍｍのものを使用した。
【０１０７】
レーザ光源には、ＣＯ２レーザを使用し、レーザ光パワーは、５０Ｗとした。一つの貫通孔当たりのレーザ光の照射時間は、５８０μｓｅｃとした。
【０１０８】
直流放電電圧は、５４００Ｖとし、放電時間は、６４０μｓｅｃとした。
【０１０９】
貫通孔は、水平方向のある一列に沿って、２００μｍピッチで合計１００個形成した。
【０１１０】
ガラス基板の移動速度は、１．５ｍｍ／ｓｅｃとした。また、レーザ光は、ガラス基板に対して垂直な方向から照射した（すなわち照射角度γ＝０）。
【０１１１】
加工後に、ガラス基板を貫通孔部分で切断し、形成された貫通孔の傾斜角αを測定した。なお、貫通孔の傾斜角αは、１００個の貫通孔のそれぞれの傾斜角の平均値として算定した。
【０１１２】
得られた貫通孔の傾斜角αは、−０．０９゜であった。
【０１１３】
（例２）
例１と同様の方法により、ガラス基板に１００個の貫通孔を形成した。ただし、この例２では、ガラス基板の移動速度を、３．０ｍｍ／ｓｅｃとした。その他の条件は、例１の場合と同様である。
【０１１４】
加工後のガラス基板の貫通孔の傾斜角αを測定したところ、傾斜角αは、−０．５９゜であった。
【０１１５】
（例３）
例１と同様の方法により、ガラス基板に１００個の貫通孔を形成した。ただし、この例３では、ガラス基板の移動速度を、５．７ｍｍ／ｓｅｃとした。その他の条件は、例１の場合と同様である。
【０１１６】
加工後のガラス基板の貫通孔の傾斜角αを測定したところ、傾斜角αは、−１．４３゜であった。
【０１１７】
（例４）
例１と同様の方法により、ガラス基板に１００個の貫通孔を形成した。ただし、この例４では、ガラス基板の移動速度を、１０ｍｍ／ｓｅｃとした。その他の条件は、例１の場合と同様である。
【０１１８】
図８には、加工後のガラス基板の傾斜貫通孔の断面の一例を示す。傾斜角αは、−２．９３゜であった。
【０１１９】
（例５）
前述の図１に示したような貫通孔加工装置１００を用いて、ストップアンドゴー方式で、ガラス基板に貫通孔を形成した。
【０１２０】
ガラス基板には、前述の例１〜例４と同様のものを使用した。
【０１２１】
レーザ光源には、ＣＯ２レーザを使用し、レーザ光パワーは、５０Ｗとした。
【０１２２】
一つの貫通孔の形成が完了してから、次の位置にガラス基板を動かし、別の貫通孔を形成する準備が完了するまでの時間は、２００ｍｓｅｃとした。
【０１２３】
貫通孔は、一列に沿って、２００μｍピッチで合計１００個形成した。
【０１２４】
加工後に、ガラス基板を貫通孔部分で切断し、形成された貫通孔の傾斜角を測定した。その結果、貫通孔の傾斜角αは、ほぼ０゜であった。
【０１２５】
以下の表１には、例１〜例５における貫通孔加工の主要な条件、および形成された貫通孔の傾斜角αの測定結果をまとめて示す。
【０１２６】
【表１】
2015054348.tif 000003
また、図９には、例１〜例５における貫通孔の傾斜角αの測定結果をまとめてプロットした図を示す。
【０１２７】
表１および図９から、例５では、「ストップアンドゴー方式」を採用したため、ガラス基板にほぼ垂直な貫通孔が形成されていることがわかる。一方、「ノンストップ移動方式」を採用した例１〜例４では、ガラス基板の移動速度が大きくなるほど、形成される貫通孔の傾斜角αの絶対値が大きくなる傾向にあることがわかる。
【０１２８】
（例６）
例２と同様の方法により、「ノンストップ移動方式」により、ガラス基板に貫通孔を形成した。
【０１２９】
ただし、この例６では、レーザ光の照射角度βを、＋０．５９゜とした。すなわち、レーザ光の照射角度βは、ガラス基板第１の表面における垂線に対して、ガラス基板の移動方向に０．５９゜傾斜した方向とした。
【０１３０】
その他の条件は、例２の場合と同様である。
【０１３１】
図１０には、加工後のガラス基板の貫通孔の断面の一例を示す。傾斜角αは、ほぼ０であり、ガラス基板に対して実質的に垂直な貫通孔が形成された。
【０１３２】
このように、「ノンストップ移動方式」による貫通孔の加工の際に、レーザ光の照射方向を絶縁基板の垂線に対して、角度β（β＝−α）だけ傾斜させることにより、「ノンストップ移動方式」でも、絶縁基板に実質的に垂直な貫通孔を形成できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、絶縁基板に貫通孔を形成する技術等に利用できる。
【符号の説明】
【０１３４】
１００        貫通孔加工装置
１１０        レーザ光源
１１３        レーザ光
１４０        ステージ
１８３        照射領域
１８５        貫通孔
１９０        絶縁基板
１９９        移動方向
２８５        貫通孔
２９０        絶縁基板
２９２        第１の表面
２９４        第２の表面
２９９        移動方向
３００        貫通孔加工装置
３１０        レーザ光源
３１３Ｄ      レーザ光
３４０        ステージ
３８３Ｄ、３８３Ｔ  照射領域
３８５Ｄ、３８５Ｔ  貫通孔
３９０Ｄ、３９０Ｔ  絶縁基板
３９２Ｄ、３９２Ｔ  第１の表面
３９４Ｄ、３９４Ｔ  第２の表面
３９９        移動方向
４００        貫通孔加工装置
４１０        レーザ光源
４１３        レーザ光
４２５        直流高電圧電源
４４０        第１の電極
４４５        第２の電極
４５０、４５５  導体
４８３        照射領域
４８５        貫通孔
４９０        絶縁基板
【図１】
2015054348.tif 000004
【図２】
2015054348.tif 000005
【図３】
2015054348.tif 000006
【図４】
2015054348.tif 000007
【図５】
2015054348.tif 000008
【図６】
2015054348.tif 000009
【図７】
2015054348.tif 000010
【図９】
2015054348.tif 000011
【図８】
2015054348.tif 000012
【図１０】
2015054348.tif 000013