(57)【要約】　　　（修正有）【課題】レーザ貫通加工時のレーザ光入射側と出射側の断面サイズを近づける加工方法及び加工装置を提供する。【解決手段】加工対象物の表面から照射したレーザ光を、裏面まで貫通させて加工を行うレーザ貫通加工方法において、加工対象物１０の裏面側に、貫通したレーザ光により熱や光を発生する樹脂シート３０を、熱や光の作用を高めるための空隙Ｇを隔てて配置して、そのアブレーションにより、加工対象物１０の裏面側を再加工する。【選択図】　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物の表面から照射したレーザ光を、裏面まで貫通させて加工を行なうレーザ貫通加工方法において、
加工対象物の裏面側に空隙を隔てて配置した、加工対象物を貫通したレーザ光により熱や光を発生する材料により、加工対象物の裏面側を加工することを特徴とするレーザ貫通加工方法。
【請求項２】
加工対象物の表面から照射したレーザ光を、裏面まで貫通させて加工を行なうためのレーザ貫通加工装置において、
加工対象物の裏面側に、加工対象物を貫通したレーザ光により熱や光を発生する材料を、空隙を隔てて配置したことを特徴とするレーザ貫通加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工対象物の表面から照射したレーザ光を、裏面まで貫通させて加工を行なうレーザ貫通加工方法及び装置に係り、特に、レーザビームを照射してシート状の薄膜樹脂（例えばグリーンセラミクス等のプリント配線板用の絶縁材）に貫通穴を開けるレーザ穴開け機に用いるのに好適な、レーザ穴開け貫通加工における開口率（＝レーザ出射側穴径／レーザ入射側穴径）を向上して、レーザ入射側と出射側の開口の差が小さい断面形状を得ることが可能なレーザ貫通加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光により加工対象物を加工する際、従来は、図１に示す如く、例えば平面状の吸着プレートからなるステージ２０に加工対象物１０を吸引させて密着固定し、レーザビーム８を照射して加工している。
【０００３】
貫通加工の場合は、ステージ２０の傷防止のため、図２に示す如く、ステージ２０と加工対象物１０の間に、例えば厚さ５ｍｍのアクリル板のような消耗品の薄板２２を挟んだり、ステージ２０自体を樹脂製の消耗品にしたりしている。そのため、加工対象物１０のレーザ出射側は、常にステージ２０（図１の場合）又は薄板２２（図２の場合）に接触した状態にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、図１や図２に示した如く、加工穴１２の断面形状に、先細りのテーパが発生し、レーザ出射側（加工対象物裏面側）の穴径が小さくなって、図３に示すような、穴底がラッパ状の、開口率（＝レーザ出射側穴径Ｒ２／レーザ入射側穴径Ｒ１）の大きな望ましい断面形状が得られないという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、レーザ光の入射側と出射側の断面サイズを近づけることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加工対象物の表面から照射したレーザ光を、裏面まで貫通させて加工を行なうレーザ貫通加工方法において、加工対象物の裏面側に空隙を隔てて配置した、加工対象物を貫通したレーザ光により熱や光を発生する材料により、加工対象物の裏面側を加工するようにして、前記課題を解決したものである。
【０００７】
又、加工対象物の表面から照射したレーザ光を、裏面まで貫通させて加工を行なうためのレーザ貫通加工装置において、加工対象物の裏面側に、加工対象物を貫通したレーザ光により熱や光を発生する材料を、空隙を隔てて配置することにより、同じく前記課題を解決したものである。
【０００８】
本発明おいては、図４に示す如く、例えばポリイミド（ＰＩ）である加工対象物１０の裏面側に、加工対象物１０を貫通したレーザ光により熱や光を発生する樹脂シート３０を、該樹脂シート３０からの熱や光の作用を高めるための空隙Ｇを隔てて配置して、加工対象物１０の裏面側も加工する。
【０００９】
前記樹脂シート３０は、加工対象物１０を通過したレーザ光による熱と光の作用を加工対象物１０に戻すためのもので、例えば加工対象物１０と同じＰＩや、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００１０】
前記空隙Ｇの大きさは、例えば１０〜１０００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍとすることができる。
【００１１】
このようにして、図５に示す如く、加工対象物１０を貫通、通過したレーザ光により上がる火柱状のプラズマであるアブレーション（プルーム）３２等の熱、光の作用を、加工対象物１０に戻すことにより、図６に示す如く、裏面側の口径も大とすることができ、レーザ光の入射側の開口Ｒ１と出射側の開口Ｒ２を近づけることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
本発明に係るレーザ貫通加工装置の第１実施形態は、図７に示す如く、吸着プレートであるステージ２０の上に、容易に加工される、例えば、加工対象物１０と同じＰＩ製の樹脂シート３０を置き、その上に所定の間隙Ｇを保つように、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やＰＩ製のスペーサ３４又はシートを置き、これらの穴開け位置（パターン）以外の位置に吸着穴３６を開けて被加工物１０を吸着するようにしている。
【００１４】
次に、図８を参照して、穴開け位置（パターン）の下に、逆ラージウィンドウ式に中空を設けるようにした、本発明の第２実施形態について説明する。
【００１５】
本実施形態では、図８（Ａ）に示す如く、加工対象物（樹脂）１０の表面に、加工パターンに従って、レーザ光よりも大きなラージウィンドウ４２が設けられた、銅やＰＥＴ等の箔４０が付けられた箔付き樹脂１１を、図８（Ｂ）に示す如く、箔４０側が下の逆ラージウィンドウ状態として、本発明に係る樹脂シート３０を介してステージ２０上に配置し、樹脂シート３０に設けられた吸着穴３６を利用して、ステージ２０に吸着・固定する。
【００１６】
次いで、レーザ光８を上方から箔付き樹脂１１に照射すれば、図８（Ｃ）に示す如く、良好な形状の加工穴１２が形成される。
【００１７】
次に、図９を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
【００１８】
本実施形態は、図９に示す如く、加工対象物１０の上の穴開け位置（パターン）あるいは、それより大きな範囲以外に、これらを押し付ける治具４０を設けたものである。
【００１９】
【実施例】
厚み４５μｍ、穴径３０μｍの貫通加工において、従来法ではレーザ入射側穴径Ｒ１が３０μｍに対し、レーザ出射側穴径Ｒ２が１５μｍ〜２０μｍであったのが、本発明によれば、レーザ出射側穴径Ｒ２を２５μｍ以上とすることができた。
【００２０】
なお、前記実施形態においては、本発明がレーザ穴開け機に適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、レーザ切断機等のレーザ貫通加工全般に同様に適用できることは明らかである。加工対象物もグリーンセラミックス等のプリント配線板用の絶縁材に限定されず、他のものにも同様に適用できることは明らかである。樹脂シートの形状や材質も、シート状やＰＩに限定されない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザ出射側形状が小さくなることを防いで、レーザによる加工対象物の貫通形状をレーザ入射側とレーザ出射側で近づけることができ、開口率を向上することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザによる穴開け貫通加工の従来法の一例を示す断面図
【図２】同じく従来法の他の例を示す断面図
【図３】望ましい貫通穴形状の例を示す断面図
【図４】本発明の原理を説明するための、レーザ光が加工対象物を貫通した直後の状態を示す断面図
【図５】同じく、アブレーションにより裏面が加工されている状態を示す断面図
【図６】同じく、加工終了後の状態を示す断面図
【図７】本発明に係るレーザ貫通加工装置の第１実施形態の構成を示す断面図
【図８】同じく第２実施形態の構成及び加工手順を示す断面図
【図９】同じく第３実施形態の構成を示す断面図
【符号の説明】
８…レーザビーム
１０…加工対象物
１２…ステージ（吸着プレート）
３０…樹脂シート
３２…アブレーション
３４…スペーサ
Ｇ…空隙
３６…吸着穴
４０…押付治具
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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