(57)【要約】【課題】ガラス繊維で補強された樹脂からなる絶縁層の両面または片面に銅製の導体層が貼設されたプリント配線基板に紫外線パルスレーザを照射して穴をあける際に、絶縁層の樹脂部分の損傷を回避しつつ迅速に加工する。【解決手段】紫外線パルスレーザのパルス周波数を増やした低エネルギー密度のパルスレーザと、前記紫外線パルスレーザのパルス周波数を減らした高エネルギー密度のパルスレーザとを繰り返し照射する。これにより、加工に最適な高エネルギー密度の紫外線パルスレーザによって高速で穴あけ加工しながら、低エネルギー密度のレーザ照射で高エネルギー密度照射の間隔をあけることで、熱の発生を抑制することができる。さらに、絶縁層内部でガラス繊維の位置が一定しなくても穴ごとに最適条件が異なる恐れがなくなる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部分を含む絶縁層（２）に導体層（７、８）が積層されたプリント配線基板（１）に紫外線パルスレーザを照射して穴（５、６）をあける際に、
前記紫外線パルスレーザのパルス周波数の増減を繰り返すことによって当該紫外線パルスレーザのエネルギー密度を繰り返し変化させることを特徴とするプリント配線基板の穴あけ加工方法。
【請求項２】
ガラス繊維で補強された樹脂からなる絶縁層（２）に導体層（７、８）が積層されたプリント配線基板（１）に紫外線パルスレーザを照射して穴（５、６）をあける際に、
前記プリント配線基板に対して、前記紫外線パルスレーザのパルス周波数を増やした低エネルギー密度のパルスレーザと、前記紫外線パルスレーザのパルス周波数を減らした高エネルギー密度のパルスレーザとを繰り返し照射することを特徴とするプリント配線基板の穴あけ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス繊維で補強された樹脂からなる絶縁層の両面または片面に銅製の導体層が貼設されたプリント配線基板（例えば、ガラス・エポキシ基板、ガラス・ポリイミド基板、ガラス・ＢＴ基板など）に穴をあける際に適用するに好適なプリント配線基板の穴あけ加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は紫外線パルスレーザを用いた従来のプリント配線基板の穴あけ加工方法におけるパルスエネルギーの径時変化の一例を示すグラフである。
【０００３】
この種の穴あけ加工においては、絶縁層を構成する樹脂とガラス繊維を紫外線パルスレーザで同時に加工することができ、さらにエネルギー密度を適宜設定することにより、貫通孔や止め穴をも加工することが可能となる。このとき、従来は、図３に示すように、一定のパルス出力（パルスエネルギー）のパルスレーザをプリント配線基板に所定の周波数で照射して穴をあけていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは次のような不都合があった。
【０００５】
すなわち、加工速度を大きくするためには高いエネルギー密度で加工する必要があるが、エネルギー密度があまり大きくなると、絶縁層の樹脂内面の状態が悪化して平滑な穴内面が得られない。これは、紫外線パルスレーザによる加工は化学的にアブレージョン加工であるといえども、その出力が大きくなると熱的な加工も無視できなくなるからであると考えられる。特に、絶縁層のガラス繊維の含有量が多いと、加工に必要なエネルギー密度が高くなるため、これに伴って絶縁層の樹脂部分が激しく損傷してしまう。
【０００６】
なお、こうした不都合を避けるべく、特開平４−３７４９４号公報に記載されたＣＯ２　レーザに関する技術を転用して、まず低パルス出力で絶縁層の上層樹脂部分に穴あけ加工し、次に高パルス出力で絶縁層のガラス繊維に穴あけ加工し、最後に低パルス出力で絶縁層の下層樹脂部分に穴あけ加工するというように、被加工部材に応じてパルス出力を段階的に変えることも考えられるが、絶縁層内部でガラス繊維の位置が一定しないので、穴ごとに最適条件が異なる点で実用性に乏しい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、絶縁層の樹脂部分の損傷を回避しつつ迅速に加工することが可能で実用性にも優れたプリント配線基板の穴あけ加工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、樹脂部分を含む絶縁層（２）に導体層（７、８）が積層されたプリント配線基板（１）に紫外線パルスレーザを照射して穴（５、６）をあける際に、前記紫外線パルスレーザのパルス周波数の増減を繰り返すことによって当該紫外線パルスレーザのエネルギー密度を繰り返し変化させる。
【０００９】
こうした構成を採用することにより、加工に最適な高エネルギー密度の紫外線パルスレーザによって高速で穴あけ加工しながら、低エネルギー密度のレーザ照射で高エネルギー密度照射の間隔をあけることで、熱の発生を抑制することが可能となるように作用する。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明は、ガラス繊維で補強された樹脂からなる絶縁層（２）に導体層（７、８）が積層されたプリント配線基板（１）に紫外線パルスレーザを照射して穴（５、６）をあける際に、前記プリント配線基板に対して、前記紫外線パルスレーザのパルス周波数を増やした低エネルギー密度のパルスレーザと、前記紫外線パルスレーザのパルス周波数を減らした高エネルギー密度のパルスレーザとを繰り返し照射する。
【００１１】
このとき、高エネルギー密度のレーザ照射と低エネルギー密度のレーザ照射との比率は、プリント配線基板の損傷を防止するように決定される。ここで、高エネルギー密度のレーザ照射は連続して１〜１０回とするのが好ましい。これは、１０回を越えると、高エネルギーレーザ照射の間に熱が発生して樹脂部分が損傷してしまうためである。また、高エネルギー密度のレーザ照射回数（Ａ）と低エネルギー密度のレーザ照射回数（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）は、０．５〜５とするのが好ましく、１〜３とするのがさらに好ましい。これは、０．５未満だと低エネルギー密度のレーザ照射の割合が小さくなって樹脂部分が損傷してしまい、５を越えると、高エネルギー密度のレーザ照射の割合が小さくなり、エネルギー密度を変えずに一定で照射する場合よりも加工速度が低下するからである。また、低エネルギー密度とは、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４　の第４高調波の場合、具体的には０．１〜５Ｊ／ｃｍ２　（好ましくは１〜３Ｊ／ｃｍ２　）の範囲内が好ましい。これは、エネルギー密度がこの範囲に満たないと加工が困難となり、逆にエネルギー密度がこの範囲を越えると絶縁層の樹脂部分が損傷するからである。一方、高エネルギー密度とは、具体的には１５〜４０Ｊ／ｃｍ２　（好ましくは２５〜３０Ｊ／ｃｍ２　）の範囲内が好ましい。これは、エネルギー密度がこの範囲に満たないと、エネルギー密度を変えることによる加工速度上昇の効果が薄く、逆にエネルギー密度がこの範囲を越えると絶縁層の樹脂部分が損傷するからである。なお、紫外線パルスレーザには第４高調波のほかに第３高調波、第５高調波もあるが、エネルギー密度は絶縁層の損傷具合を観察しながら適宜設定すればよい。
【００１２】
かかる構成により、加工に最適な高エネルギー密度の紫外線パルスレーザによって高速で穴あけ加工しながら、低エネルギー密度のレーザ照射で高エネルギー密度照射の間隔をあけることで、熱の発生を抑制することが可能となることに加えて、絶縁層内部でガラス繊維の位置が一定しなくても穴ごとに最適条件が異なる恐れがなくなるように作用する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るプリント配線基板の穴あけ加工方法の一実施形態で加工されたプリント配線基板を示す図であって、（ａ）は導体孔形成前の斜視図、（ｂ）は導体孔形成後の拡大断面図、
図２は本発明に係るプリント配線基板の穴あけ加工方法におけるパルスエネルギーの径時変化の二例を示すグラフである。
【００１４】
プリント配線基板１は、図１に示すように、ガラス繊維で補強された樹脂からなる絶縁層２を有しており、絶縁層２の表裏両面にはそれぞれ銅製の導体層７、８が配置されている。絶縁層２の表面の導体層７の上側には樹脂からなる絶縁層３が貼設されており、絶縁層３の表面には導体層９が配置されている。また、絶縁層２の裏面の導体層８の下側には樹脂からなる絶縁層４が貼設されており、絶縁層４の裏面には導体層１０が配置されている。なお、プリント配線基板１は所定の厚さＴ１（例えば、Ｔ１＝３５０μｍ）を有している。
【００１５】
そして、このプリント配線基板１に貫通孔５や止め穴６をあける際には、Ｎｄ：ＹＡＧの第３高調波、第４高調波、第５高調波などの紫外線パルスレーザをプリント配線基板１の穴形成箇所１５に照射する。このとき、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、高エネルギー密度のパルスレーザを連続して１〜１０回照射し、高エネルギー密度のレーザ照射回数（Ａ）と低エネルギー密度のレーザ照射回数（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が０．５以上となるように変化させる。第４高調波の場合は、紫外線パルスレーザのパルス周波数を増やした低エネルギー密度（例えば、０．１〜５Ｊ／ｃｍ２　の範囲内）と、紫外線パルスレーザのパルス周波数を減らした高エネルギー密度（例えば、１５〜４０Ｊ／ｃｍ２　の範囲内）とを繰り返し照射して穴あけ加工する。
【００１６】
なお、高エネルギー密度のレーザ照射で銅製の導体層７、８も加工されてしまうため、止め穴６の加工の場合には、レーザが下層の導体層８に到達するまでの加工において、本発明による加工を適用することができる。すなわち、止め穴６の最終加工においては、エネルギー密度の変化を止め、絶縁層２が加工できて導体層７、８が加工されない一定のエネルギー密度のレーザ照射が必要となる。
【００１７】
すると、加工に最適な高エネルギー密度の紫外線パルスレーザによって絶縁層２に高速で穴あけ加工しながら、低エネルギー密度のレーザ照射で高エネルギー密度照射の間隔をあけることで、熱の発生が抑制される。その結果、絶縁層２の樹脂部分の損傷が起きず、平滑な内面を有する貫通孔５、止め穴６が形成されることになる。また、絶縁層２を構成する被加工部材に応じてパルス出力を段階的に変える従来法と違って、絶縁層２内部でガラス繊維の位置が一定しなくても貫通孔５、止め穴６ごとに最適条件が異なる恐れはないので、実用性にも優れる。
【００１８】
こうして、貫通孔５、止め穴６が形成されたところで、図１（ｂ）に示すように、これら貫通孔５、止め穴６の内面にそれぞれ導体１２、１３を塗布して導通孔を形成する。このとき、上述したように、貫通孔５および止め穴６の内面は平滑になっているので、導体１２、１３の塗布作業、ひいては導通孔の形成を支障なく円滑に行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、加工に最適な高エネルギー密度の紫外線パルスレーザによって高速で穴あけ加工しながら、低エネルギー密度のレーザ照射で高エネルギー密度照射の間隔をあけることで、熱の発生を抑制することが可能となることから、絶縁層の樹脂部分の損傷を回避しつつ迅速に加工することが可能なプリント配線基板の穴あけ加工方法を提供することができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の本発明によれば、加工に最適な高エネルギー密度の紫外線パルスレーザによって高速で穴あけ加工しながら、低エネルギー密度のレーザ照射で高エネルギー密度照射の間隔をあけることで、熱の発生を抑制することが可能となることに加えて、絶縁層内部でガラス繊維の位置が一定しなくても穴ごとに最適条件が異なる恐れがなくなることから、絶縁層の樹脂部分の損傷を回避しつつ迅速に加工することが可能で実用性にも優れたプリント配線基板の穴あけ加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント配線基板の穴あけ加工方法の一実施形態で加工されたプリント配線基板を示す図であって、（ａ）は導体孔形成前の斜視図、（ｂ）は導体孔形成後の拡大断面図である。
【図２】本発明に係るプリント配線基板の穴あけ加工方法におけるパルスエネルギーの径時変化の二例を示すグラフである。
【図３】紫外線パルスレーザを用いた従来のプリント配線基板の穴あけ加工方法におけるパルスエネルギーの径時変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１……プリント配線基板
２……絶縁層
５……穴（貫通孔）
６……穴（止め穴）
７、８……導体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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