(57)【要約】【課題】立体回路基板シートに多数個取りで形成した複数個の立体回路基板を個々に分離するにあたって、刃物を用いることなく分割溝を形成すると共に、割断時に分割溝における応力の集中を抑制してバリ等が生じないようにすることができる立体回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】複数個の立体回路基板１を一体的に設けられた立体回路基板シート２を形成する。前記立体回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光Ｌを照射して、底部４が略一直線状となった分割溝３を形成する。前記立体回路基板シート２を前記分割溝３で割断して個片化された立体回路基板１を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の立体回路基板が一体的に設けられた立体回路基板シートを形成し、前記立体回路基板シートの割断すべき箇所にレーザ光を照射して、底部が略一直線状となった分割溝を形成した後、前記立体回路基板シートを前記分割溝で割断して個片化された立体回路基板を得ることを特徴とする立体回路基板の製造方法。
【請求項２】
上記立体回路基板シートの割断すべき箇所にレーザ光を照射すると共に加工深さに応じてレーザ光の焦点の位置をレーザ光の照射方向に移動させるようにして分割溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の立体回路基板の製造方法。
【請求項３】
上記立体回路基板シートの割断すべき箇所に、前記立体回路基板シートの一面側と他面側とからレーザ光を照射して前記立体回路基板シートの両面に分割溝を前記立体回路基板シートの厚み方向に対向するように形成し、前記分割溝は、前記立体回路基板シートの厚み方向に対して互いに反対側に傾斜させて形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の立体回路基板の製造方法。
【請求項４】
上記立体回路基板シートに厚み方向に貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔の形成位置を基準にして、前記立体回路基板シートの一面側と他面側とからレーザ光を照射して前記立体回路基板シートの両面に分割溝を前記立体回路基板シートの厚み方向に対向するように形成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の立体回路基板の製造方法。
【請求項５】
立体回路基板シートの割断すべき箇所に、貫通孔と分割溝とを形成し、前記分割溝は前記貫通孔と連続し且つ前記貫通孔よりも一方の立体回路基板側に配置されるように形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の立体回路基板の製造方法。
【請求項６】
分割溝の形成に先だって、上記立体回路基板シートの割断すべき箇所に形成されている導体配線を、レーザ光により分割溝の開口幅よりも幅広に除去することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の立体回路基板の製造方法。
【請求項７】
立体回路基板シートに対するレーザ加工時に加工音をモニタリングし、加工音の変化に応じてレーザ加工条件を変動させることを請求項１から６のいずれかに記載の立体回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体配線を基板の表面に三次元立体的に設けて形成した立体回路基板の製造方法に関し、詳しくは、立体回路基板シートに多数個取りで形成した複数個の立体回路基板を個々に分離する工程を含む立体回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明において、立体回路基板とは、樹脂、セラミックス等の材質で形成された、三次元立体形状の表面を有する基板に対して、導体配線を三次元立体形状に形成したものをいう。
【０００３】
このような立体回路基板は、一般に超小型化が要求されているデバイスに利用されており、そのため、立体回路基板は、一つの立体回路基板シートに多数個取りで一体的に形成され、これを分離することで製造されているものであり、このとき導体配線の形成なども、複数個が連結されている状態のままで行い、最終工程における割断で各立体回路基板に分離するようにしている。
【０００４】
立体回路基板シートの割断を行うにあたっては、まず刃物にて立体回路基板シートの割断箇所に切れ込み（分割溝）を形成し、次いで打ち抜き加工等により割断を行うことが一般的である（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、このような刃物による加工を行う場合は、刃物が摩耗する度に交換する必要があってその手間が煩雑なものであり、特にセラミックス製の基板を割断する場合には刃物の交換を頻繁に行わなければないものであった。
【０００６】
一方、平板状の基板においては、多数個取りの基板を割断して個片化する技術として、特許文献２に開示されているようにレーザ光の照射により切れ込み（分割溝）を形成する技術も提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３４５５３４号公報
【特許文献２】特開平６−８７０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
立体回路基板の割断による個片化を行うにあたり、分割溝の形成のために、刃物による加工に代えて、上記特許文献２のようにレーザ光の照射による加工を行うことが考えられるが、三次元立体形状を有する立体回路基板シートに単にレーザ光を照射して分割溝を形成するだけでは、割断時に分割溝に応力の部分的な集中が発生して、バリ等が発生する原因となってしまう。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、立体回路基板シートに多数個取りで形成した複数個の立体回路基板を個々に分離するにあたって、刃物を用いることなく分割溝を形成すると共に、割断時に分割溝における応力の集中を抑制してバリ等が生じないようにすることができる立体回路基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る立体回路基板１の製造方法は、複数個の立体回路基板１が一体的に設けられた立体回路基板シート２を形成し、前記立体回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光Ｌを照射して、底部４が略一直線状となった分割溝３を形成した後、前記立体回路基板シート２を前記分割溝３で割断して個片化された立体回路基板１を得ることを特徴とするものである。このため、割断時に立体回路基板シート２に対して厚み方向の荷重をかけた場合に、分割溝３には均一な応力がかかることとなり、このため割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生が抑制される。
【００１０】
上記の立体回路基板１の製造方法においては、上記立体回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光Ｌを照射すると共に加工深さに応じてレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置をレーザ光Ｌの照射方向に移動させるようにして分割溝３を形成することができる。この場合、分割溝３はレーザ光Ｌの集光角度に応じた一定の開口角度を有する断面Ｖ字状に形成され、その内面は滑らかに形成され、立体回路基板シート２の割断時には分割溝３のＶ字の底部４において割断されることとなって、立体回路基板シート２の割断位置が精密に制御され、且つ分割溝３の内面が滑らかであることから応力の疎密も更に発生しにくくなる。
【００１１】
また、上記立体回路基板シート２の割断すべき箇所に、前記立体回路基板シート２の一面側と他面側とからレーザ光Ｌを照射して前記立体回路基板シート２の両面に分割溝３を前記立体回路基板シート２の厚み方向に対向するように形成し、前記分割溝３は、前記立体回路基板シート２の厚み方向に対して互いに反対側に傾斜させて形成することもできる。この場合、立体回路基板シート２の割断を行うと、形成される立体回路基板１の外周端縁は、上記分割溝３の開口縁部と一致し、割断部位は立体回路基板１の端面において、前記外周端縁よりも内側方に食い込んだ形状に形成される。これにより、立体回路基板１の位置決めを、その外周端縁の形状に基づいて正確に行うことが可能となる。
【００１２】
また、上記立体回路基板シート２に厚み方向に貫通する貫通孔６を形成し、前記貫通孔６の形成位置を基準にして、前記立体回路基板シート２の一面側と他面側とからレーザ光Ｌを照射して前記立体回路基板シート２の両面に分割溝３を前記立体回路基板シート２の厚み方向に対向するように形成することもできる。この場合、貫通孔６の開口を基準として立体回路基板シート２の両面に分割溝３を正確に位置決めして形成することが可能となる。
【００１３】
また、上記立体回路基板シート２の割断すべき箇所に、貫通孔７と分割溝３とを形成し、前記分割溝３は前記貫通孔７と連続し且つ前記貫通孔７よりも一方の立体回路基板１側に配置されるように形成することもできる。この場合、立体回路基板シート２を上記分割溝３にて割断すると、立体回路基板１には、上記貫通孔７の内周面にて構成される部位が形成されると共に、それよりも内側方に食い込んだ形状を有する分割溝３の割断部位にて構成される部位が形成され、これにより、貫通孔７の内周面にて構成される部位を基準にして、立体回路基板１の位置決めを正確に行うことが可能となる。
【００１４】
また、分割溝３の形成に先だって、上記立体回路基板シート２の割断すべき箇所に形成されている導体配線８を、レーザ光Ｌにより分割溝３の開口幅よりも幅広に除去することもできる。この場合、分割溝３の形成前に予め該当箇所の導体配線８を除去することができ、分割溝３が形成される部位における導体配線８が確実に除去され、立体回路基板１の端縁における成形不良や、導体配線８の突出・剥離等の不良の発生を防止することができる。
【００１５】
また、上記立体回路基板シート２に対するレーザ加工時に加工音をモニタリングし、加工音の変化に応じてレーザ加工条件を変動させることもできる。この場合、加工音の周波数変化等に基づいてレーザ光Ｌの照射条件を制御するなどして、所望の条件でのレーザ加工を自動的に行うようにすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、刃物を用いることなく分割溝３を形成すると共に、割断時には立体回路基板シート２に対して厚み方向の荷重をかけた場合に、分割溝３には均一な応力がかかることとなり、このため割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生を抑制することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
複数個の立体回路基板１が一体的に設けられた立体回路基板シート２は、基材９に導体配線８を設けて形成される（図３参照）。
【００１９】
基材９の材料としては、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等のような熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミック材料を成形したもの等が挙げられる。例えば熱可塑性樹脂を射出成形し、熱硬化性樹脂をトランスファ成形し、或いはセラミック材料をＣＩＭ（セラミックスインジェクションモールディング）等により成形することで、基材９を作製することができる。
【００２０】
基材９は、表裏両面のうち少なくとも一面が凹凸に形成された三次元立体形状を有するように形成される。
【００２１】
基材９の表面に形成される導体配線８は、通常は基材９上の凹凸に形成された面に、三次元立体形状に形成される。導体配線８は適宜の手法で形成される。例えば、基材９の表面に、真空蒸着、スパッタリング等の物理蒸着法や、無電解めっき等の湿式法などによって、銅等による導体薄膜を形成し、この導体薄膜にレーザ光Ｌ等の電磁波を照射して、導体薄膜を部分的に除去する。このとき、導体薄膜が除去された部分に囲まれた領域が、所望の導体パターン状になるようにする。次いで、上記の導体パターン状の部分に対して電解めっき処理を施すなどして厚膜化し、導体配線８を形成する。このとき厚膜化されていない導体薄膜が残存するが、この残存した導体薄膜は、前記導体配線８とは電気的に絶縁されているので、そのまま残存させても良く、またソフトエッチング処理を施すなどして除去しても良い。電磁波による導体薄膜の部分的な除去にあたっては、例えばＴＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＳＨＧ−ＹＡＧレーザなど、導体薄膜の吸収率が高いものを用いることができる。このような導体配線８は、好ましくは厚みが５〜５０μｍとなるように形成される。
【００２２】
このようにして得られる立体回路基板シート２は、上記の通り複数個の立体回路基板１が一体的に設けられるものである。このとき、立体回路基板シート２における各立体回路基板１には、それぞれ導体配線８が形成されているが、各導体配線８は、電解めっき法を用いる場合には、互いに接続して形成される。
【００２３】
分割溝３（スクライブ溝）は、通常は立体回路基板シート２の凹凸に形成された三次元立体形状を有する面に形成される。すなわち、好ましくは分割溝３は立体回路基板シート２の導体配線８が形成されている面側に形成されるものである（図１参照）。
【００２４】
分割溝３は、レーザ光Ｌの照射により形成される。このレーザ光Ｌは、基材９の材質に応じて適宜の種類のものが、適宜の照射条件にて照射されるが、例えばＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザ等の高出力のものや、ＳＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等の被照射物の吸収率が高いものを用いることが好ましい。例えばアルミナ等のセラミック材料にて基材９を形成する場合には、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザを好適に用いることができる。
【００２５】
また、レーザ光Ｌの照射条件は、立体回路基板シート２の材質とレーザ光Ｌの種類の組み合わせに応じて、適宜調整されるものであるが、例えばアルミナ等のセラミック材料にて形成された基材９を有する立体回路基板シート２に対して、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザにて分割溝３を形成する場合に、出力５〜１０Ｗ、周波数１〜２０ｋＨｚ、スポット径５０μｍ以下の範囲で照射条件を調整することができる。
【００２６】
上記のように分割溝３を形成するにあたっては、この分割溝３は、その底部４が略一直線状となるように形成されるようにする。ここで、レーザ加工により形成される分割溝３の底部４は、僅かに凹凸を有するように形成されることがあるが、このような場合でも、分割溝３の底部４が全体的に略一直線状に形成されておれば良く、この場合、分割溝３の底部４における凸部と凹部との間の最大高低差が１００μｍ以内であることが好ましい。
【００２７】
ここで、立体回路基板シート２は上記のように三次元立体形状に形成されているので、分割溝３の底部４を略一直線状に形成する場合には、立体回路基板シート２の立体形状に応じて、分割溝３の加工深さを適宜変更する必要がある。すなわち立体回路基板シート２の厚みが厚くなっている部分は深く加工し、厚みが薄い部分は浅く加工することで、分割溝３の底部４を略一直線状に形成するものである。
【００２８】
また、立体回路基板シート２の割断箇所は、分割溝３が形成された後の残存部１０にて接続されているが、この残存部１０の厚みは、分割溝３の全体に亘って一定の厚みとなるようにすることが好ましい。すなわち図示の例では、残存部１０の厚みは分割溝３の底部４と立体回路基板シート２の分割溝３が形成されていない側の面との間の寸法であり、この寸法が、分割溝３の全体に亘って一定になるようにするものである。
【００２９】
上記の分割溝３の深さや、残存部１０の厚みは、立体回路基板シート２の材質や寸法等に応じ、下記の割断工程における作業性などを考慮して適宜設定されるものであるが、図１のように一面が凹凸状に形成されると共に他面が平面状に形成される立体回路基板シート２において、この立体回路基板シート２の最大厚みが２ｍｍ、最小厚みが１ｍｍの場合には、例えば残存部１０の厚みが０．５ｍｍ（すなわち、分割溝３の最大深さが１．５ｍｍ、最小深さが０．５ｍｍ）となるように分割溝３を形成することができる。
【００３０】
分割溝３の形成後は、立体回路基板シート２に対して打ち抜き加工等を施すことにより分割溝３で割断することで、個片化された立体回路基板１を得る。このとき立体回路基板シート２には、割断される分割溝３を挟んだ片側において、分割溝３が形成された側の面から厚み方向に向かう荷重がかけられ、この荷重により割断される。例えば図２に示す例では、立体回路基板シート２の分割溝３を挟んだ一方を作業台１１上に載置すると共に、他方側を作業台１１から突出させ、この状態で、前記立体回路基板シート２の他方側の、分割溝３が開口している側（図示では上方側）から、打ち抜き治具１２を立体回路基板シート２の厚み方向に移動させ、これにより立体回路基板シート２に荷重をかけて割断を行っている。
【００３１】
このような割断工程においては、上記の通り分割溝３の底部４が略一直線状に形成されていることから、立体回路基板１の割断端縁にバリ等の成形不良の発生が抑制されるものである。すなわち、分割溝３の底部４が直線状に形成されずに、凹凸が発生したりしていると、例えば分割溝３の底部４のうち上方に突出している部分には応力がかかりやすくなると共に下方に凹入している部分には応力がかかりにくくなるなどして、分割溝３に部分的に応力が集中する部分が生じたり、応力に疎密が生じたりし、このため立体回路基板１の割断端縁にバリや欠け等の不良が発生しやすくなる。これに対して本発明のように分割溝３の底部４を略一直線状に形成すると、立体回路基板シート２に対して厚み方向の荷重をかけた場合に、分割溝３には均一な応力がかかることとなり、このため割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生が抑制されるものである。
【００３２】
上記のような底部４が略一直線状の分割溝３をレーザ加工により形成するにあたっては、立体回路基板シート２は三次元立体形状に形成されているため、立体回路基板シート２の形状の変化に応じて分割溝３の加工深さを変動させる必要がある。すなわち、立体回路基板シート２の割断される箇所において、レーザ光Ｌの照射方向とは反対方向に突出している箇所は加工深さを深くし、逆方向に凹入している箇所は加工深さを浅くするなどして、底部４が略一直線状の分割溝３を形成する必要がある。
【００３３】
このようにレーザ光Ｌによる分割溝３の加工深さ調整するためには、適宜の手法が用いられるが、例えば図４（ａ）に示すように、立体回路基板シート２の形状の変化に応じてレーザ光Ｌの走査速度を変化させることにより分割溝３の加工深さ調整することができる。すなわち、立体回路基板シート２に対してレーザ光Ｌを照射すると共にレーザ光Ｌの照射位置を移動させることで分割溝３を形成するにあたり、形成される分割溝３の底部４の位置（設計上の位置）を基準にして、この底部４の位置と立体回路基板シート２の表面との間の寸法がより大きい箇所においてはレーザ光Ｌの走査速度を遅くすることにより加工深さを深くし、分割溝３の底部４の位置と立体回路基板シート２の表面との間の寸法がより小さい箇所においては走査速度を速くすることにより加工深さを浅くする。また、分割溝３の底部４の位置と立体回路基板シート２の表面との間の寸法が徐々に小さくなる箇所においてはそれに応じてレーザ光Ｌの走査速度を徐々に速くし、逆にこの寸法が徐々に大きくなる箇所においてはそれに応じてレーザ光Ｌの走査速度を徐々に遅くする。このようにして立体回路基板シート２の加工深さを調節し、これにより底部４が略一直線状となった分割溝３を形成することができる。このとき、レーザ光Ｌの走査速度と立体回路基板シート２の加工深さとの相関関係を予め実測しておけば、それに基づいて所望の加工深さで立体回路基板シート２を加工するためのレーザ光Ｌの走査速度を計算することができ、これによりレーザ光Ｌの走査速度を調節して分割溝３を形成することができる。
【００３４】
また、例えば図４（ｂ）に示すように、立体回路基板シート２の形状の変化に応じてレーザ光Ｌのショット数を変更することにより分割溝３の加工深さを調節することもできる。すなわち、立体回路基板シート２の一箇所にレーザ光Ｌを断続的に照射して所定の加工深さだけ立体回路基板シート２を加工し、次いでレーザ光Ｌの照射位置をずらして更にレーザ光Ｌを断続的に照射して所定の加工深さだけ立体回路基板シート２を加工するようにし、この操作を繰り返すことで分割溝３を形成するにあたり、形成される分割溝３の底部４の位置（設計上の位置）を基準にして、この底部４の位置と立体回路基板シート２の表面との間の寸法がより大きい箇所においてはレーザ光Ｌのショット数を多くすることにより加工深さを深くし、分割溝３の底部４の位置と立体回路基板シート２の表面との間の寸法がより小さい箇所においてはショット数を少なくすることにより加工深さを浅くする。また、分割溝３の底部４の位置と立体回路基板シート２の表面との間の寸法が徐々に小さくなる箇所においてはそれに応じてレーザ光Ｌのショット数を徐々に少なくし、逆にこの寸法が徐々に大きくなる箇所においてはそれに応じてレーザ光Ｌのショット数を徐々に多くする。このようにして立体回路基板シート２の加工深さを調節し、これにより底部４が略一直線状となった分割溝３を形成することができる。このとき、レーザ光Ｌの１ショットあたりの立体回路基板シート２の加工深さを予め実測しておけば、それに基づいて所望の加工深さで立体回路基板シート２を加工するためのレーザ光Ｌのショット数を計算することができ、これによりレーザ光Ｌのショット数を調節して分割溝３を形成することができる。
【００３５】
また、レーザ光Ｌの断続的な照射により分割溝３を形成するにあたっては、立体回路基板シート２の割断すべき箇所において、加工深さが深くなるに従ってレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置をレーザ光Ｌの照射方向に移動させるようにすることが好ましい。すなわち、レーザ光Ｌの照射位置を順次移動させて分割溝３を形成するにあたり、図５に示すように、立体回路基板シート２表面の未だレーザ光Ｌが照射されていない箇所に新たにレーザ光Ｌを断続的に照射する際に、まずレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を立体回路基板シート２の表面位置よりも若干レーザ光Ｌの照射方向側にずらした位置に配置するようにして、レーザ光Ｌを１ショット又は複数ショット照射し、次いでレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を前記のレーザ光Ｌの照射による加工部位の底部よりも若干レーザ光Ｌの照射方向側にずらした位置に移動させて、レーザ光Ｌを１ショット又は複数ショット照射し、次いで同様にレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置の移動とレーザ光Ｌの照射とを繰り返し行うことにより、所望の加工深さとなるまでレーザ光Ｌの断続的な照射を行う。次に、立体回路基板シート２におけるレーザ光Ｌの照射位置をずらして、立体回路基板シート２表面の未だレーザ光Ｌが照射されていない箇所に、前記と同様にレーザ光Ｌを焦点Ｆの位置を移動させながら断続的に照射する。この動作を繰り返し行うことにより、分割溝３を形成するものである。焦点Ｆの位置を移動させる際の移動量は適宜設定されるが、加工深さに応じて例えば０．０５〜０．２ｍｍの間隔で移動させることが好ましい。
【００３６】
このようにして分割溝３を形成すると、分割溝３はレーザ光Ｌの集光角度に応じた一定の開口角度を有する断面Ｖ字状に形成されるものであり、その内面は滑らかに形成される。このため立体回路基板シート２の割断時には分割溝３のＶ字の底部４において割断されることとなって、立体回路基板シート２の割断位置が精密に制御され、且つ分割溝３の内面が滑らかであることから応力の疎密も更に発生しにくくなり、これにより、立体回路基板シート２の割断時のバリや欠け等の不良の発生が更に確実に抑制される。
【００３７】
すなわち、レーザ光Ｌは焦点Ｆの位置付近がエネルギー密度が高く、このため加工効率も高くなるが、レーザ光Ｌを断続的に照射することで立体回路基板シート２を加工していくと、加工部位が掘り進められてしまい、レーザ光Ｌが照射される部位とレーザ光Ｌの焦点Ｆとがずれてしまう。それに対して、上記のようにレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置の移動を行うと、立体回路基板シート２上のレーザ光Ｌの照射位置におけるエネルギー密度を常に高い状態に維持したままレーザ加工を行うことができ、レーザ光Ｌによる加工効率が向上するものである。
【００３８】
また、レーザ光Ｌを断続的に照射するにあたって、レーザ光Ｌの焦点Ｆを常に分割溝３の底部４の形成位置に配置しておいても、断面Ｖ字状の分割溝３を形成することができるが、この場合は加工効率が低くなるばかりでなく、同一形状のレーザ光Ｌが複数ショット照射されることから、分割溝３の開口側ほど、その内面に同一形状のレーザ光Ｌが多数回照射されることになり、これが分割溝３の内面の平滑性の悪化を招いて、割断時の応力の部分的な集中を招くおそれがある。それに対して、上記のようにレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置の移動を行うと、分割溝３は、レーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を移動させることによって順次広がるように加工されていくこととなり、これにより内面が平滑な分割溝３が形成されるものである。
【００３９】
上記のようにレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を移動させるには適宜の手法を用いることができ、例えば集光レンズをレーザ光Ｌの経路に配置すると共にその配置位置をレーザ光Ｌの経路に沿って移動させたり、或いは集光レンズとして、集光角度を変動させることができるもの、例えば二枚の膜の間にシリコンオイルを満たした構造を圧電素子で変形させるダイナミックフォーカスレンズ１４等を用いて集光角度を変動させたりすることで、焦点Ｆの位置を移動させることができる。
【００４０】
例えば図６に示すものでは、レーザ発振器１３から照射されるレーザ光Ｌの経路にダイナミックフォーカスレンズ１４を配設し、更に反射レンズ１５により反射させてレーザ光Ｌの照射方向を立体回路基板シート２に向けることで、レーザ光Ｌが集光された状態で立体回路基板シート２に照射されるようにしているものであり、このときダイナミックフォーカスレンズ１４における集光角度を小さくすることでレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を立体回路基板シート２の内方（レーザ光Ｌの照射方向）に移動させ、この集光角度を大きくすることでレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を立体回路基板シート２の外方（レーザ光Ｌの照射方向とは反対方向）に移動させることができるものである。このとき立体回路基板シート２は、水平二軸方向にスライド駆動可能なスライドテーブル１６上に載置されており、このスライドテーブル１６を駆動することで立体回路基板シート２におけるレーザ光Ｌの照射位置を移動可能となっている。
【００４１】
また、分割溝３を形成するにあたっては、立体回路基板シート２の割断すべき箇所に、立体回路基板シート２の一面側と他面側の双方からレーザ光Ｌを照射し、これにより立体回路基板シート２の両面に分割溝３を立体回路基板シート２の厚み方向に対向するように形成することができる。このとき、割断するべき箇所における残存部１０は、両面の分割溝３の各底部４の間に形成されるものであり、この残存部１０の厚み、すなわち各分割部の底部４間の厚みは、分割溝３の全体に亘って一定に形成することが好ましい。例えば図７に示すものでは、先ず図７（ａ）（ｃ）のように、立体回路基板シート２の一面側からレーザ光Ｌを照射することで、この立体回路基板シート２の一面に開口する分割溝３（３ａ）を形成し、次いで、図７（ｂ）（ｄ）のように、立体回路基板シート２の他面側からレーザ光Ｌを照射することで、この立体回路基板シートの他面に開口する分割溝３（３ｂ）を形成し、このように立体回路基板シート２の厚み方向に対向する分割溝３ａ，３ｂの間に、全体に亘って一定の厚みとなった残存部１０が形成されている。
【００４２】
このような立体回路基板シート２の両面への分割溝３の形成は、特に立体回路基板シート２の両面が共に凹凸のある三次元立体形状に形成される場合や、立体回路基板シート２の両面に導体配線８を形成する場合に有効である。すなわち、立体回路基板シート２の両面が凹凸に形成される場合には、立体回路基板シート２の片面のみに分割溝３を形成すると、残存部１０の厚みは一定にならず、このため立体回路基板シート２の割断時には残存部１０の薄い箇所は割断されやすく、厚い箇所は割断されにくくなって、割断加工性が悪化すると共に、バリや欠け等の不良が発生するおそれがあるが、立体回路基板シート２の両面に分割溝３を形成すると、分割溝３の間の残存部１０の厚みを分割溝３の全体に亘って一定となるように形成することができ、このため割断加工時の加工性を向上し、また不良発生を更に抑制することが可能となる。
【００４３】
また、立体回路基板シート２の両面に導体配線８を形成する場合には、立体回路基板シート２の一面のみに分割溝３を形成すると、立体回路基板シート２の他面には割断すべき箇所に導体配線８が残存することとなり、このため割断工程においては導体配線８ごと割断を行わなければならなくなり、割断加工性が悪化すると共に導体配線８の割断部位にバリ等が発生するおそれがあるが、立体回路基板シート２の両面に分割溝３を形成すると、分割溝３の形成後は、立体回路基板シート２の割断すべき箇所の両面において導体配線８が除去され、これにより、割断加工性と成形性が向上するものである。
【００４４】
上記のように立体回路基板シート２の両面に分割溝３（３ａ，３ｂ）を形成する場合、図８に示すように、分割溝３ａ，３ｂを、立体回路基板シート２の厚み方向に対して互いに反対側に傾斜するように形成することができる。
【００４５】
図示の例では、立体回路基板シート２には複数の立体回路基板１が一体的に設けられると共に、この立体回路基板シート２には、隣り合う各立体回路基板１間に介在する介在部１７も一体的に設けられており、立体回路基板１と介在部１７との間の割断すべき箇所に分割溝３を形成した後、割断することで、立体回路基板１を得るようにしたものである。そして、前記分割溝３を形成するにあたり、立体回路基板シート２の両面に分割溝３ａ，３ｂを形成すると共に、この両面の分割溝３ａ，３ｂをその底部４が立体回路基板１側に食い込むように、厚み方向に対して互いに反対側に傾斜させて形成するものである。このようにすると、残存部１０は立体回路基板１の外周縁よりも内側方に食い込むように形成されることとなる。
【００４６】
このような分割溝３ａ，３ｂを形成した後、立体回路基板シート２の割断を行うと、形成される立体回路基板１の外周端縁２０は、上記分割溝３の立体回路基板１側の開口縁部と一致し、残存部１０の割断部位２１は立体回路基板１の端面において、前記外周端縁２０よりも内側方に食い込んだ形状に形成される。ここで、残存部１０の割断部位２１は完全に平滑に形成することは難しく、どうしても僅かに凹凸が形成される場合が多いものであり、このため立体回路基板１に対する素子実装時等においては、位置決めの基準として立体回路基板１の外周端縁の位置を採用することは難しいものであるが、上記のように残存部１０の割断部位２１が立体回路基板１の外周端縁２０よりも内側方に食い込んだ形状となると、立体成形基板の外周端縁２０には前記割断部位２１が現れなくなって、前記外周端縁２０の形状を所望の形状に正確に形成することができ、このため立体回路基板１の位置決めを、その外周端縁２０の形状に基づいて正確に行うことが可能となるものである。
【００４７】
上記分割溝３の傾斜角度は、立体回路基板シート２の厚み、分割溝３の深さ、立体回路基板シート２の材質に基づく割断時の凹凸の形成され易さ等に応じて、残存部１０の割断部位２１の凹凸が立体回路基板１の外周端縁２０に現れないように適宜の角度とすることができるが、例えば５°〜４５°の範囲とすることができる。
【００４８】
また、上記のように立体回路基板シート２の両面に分割溝３ａ，３ｂを形成する場合は、分割溝３ａ，３ｂの形成に先だって、予め立体回路基板シート２に基準用の貫通孔６を形成し、この貫通孔６を基準として、立体回路基板シート２の両面に分割孔を形成するようにしても良い。貫通孔６は分割孔の形成に先だってレーザ光Ｌの照射等により形成することができるが、立体回路基板シート２の成形と同時に貫通孔６を形成しておいても良い。
【００４９】
ここで両面の分割溝３ａ，３ｂは正確に位置決めして形成することが困難であるが、上記のように基準用の貫通孔６を形成すると、貫通孔６は立体回路基板シート２の両面の同一位置に開口するように形成することができることから、この貫通孔６の開口を基準として立体回路基板シート２の両面に分割溝３ａ，３ｂを形成すると、両面の分割溝３ａ，３ｂを正確に位置決めして形成することが可能となる。
【００５０】
上記貫通孔６は適宜の位置に形成することができるが、例えば図９に示すように、立体回路基板シート２の割断すべき箇所における適宜の複数の部位に形成することができる。この場合、貫通孔６に沿って両面の分割溝３を形成することで、両面の分割溝３を精度良く形成することができる。また、分割溝３の形成後、割断加工を行うと、貫通孔６は成形品には残存しなくなり、貫通孔６を形成するための特別な部位を用意する必要がなくなるものである。
【００５１】
また分割溝３を形成するにあたっては、隣り合う立体回路基板１間の割断すべき箇所に、貫通孔７を形成すると共に、この貫通孔７と連続する分割溝３を、前記貫通孔７よりも一方の立体回路基板１側に形成するようにしても良い。
【００５２】
図１０に示す例では、立体回路基板シート２には平面視略矩形状の複数個の立体回路基板１が、直交する二方向に隣接するように配列されてマトリックス状に形成されている。
【００５３】
そして、立体回路基板１の二つの配列方向のうちの少なくとも一方向に隣接する立体回路基板１同士においては、この隣り合う立体回路基板１間の割断すべき箇所には貫通孔７と分割溝３とが形成されている。この貫通孔７は、分割溝３の形成部位を除き、隣り合う立体回路基板１間の割断すべき箇所に直線状に開口するように形成されている。またこの貫通孔７の連続する分割溝３は、隣り合う立体回路基板１間の割断すべき箇所において、一箇所又は複数箇所に形成されるものであり、またこの貫通孔７に対して、一方の立体回路基板１側寄りに配置されるように形成される。
【００５４】
また、立体回路基板１の二つの配列方向のうちの、上記一方向と直交する他方向に隣接する立体回路基板１間の割断すべき箇所には、上記と同様に貫通孔７と分割溝３とを形成しても良く、またこのような貫通孔７と分割溝３とを形成しないようにしても良い。図示の例では、この割断すべき箇所には、分割溝３のみを形成している。
【００５５】
このように貫通孔７と分割溝３とが形成された立体回路基板シート２を分割溝３にて割断すると、得られる立体回路基板１には、少なくとも一つの縁辺部２３の端面に、上記貫通孔７の内周面にて構成される部位２２と、分割溝３の割断部位２１（すなわち残存部１０の割断部位２１）とが、形成される。このとき、残存部１０の割断部位２１は、貫通孔７の内周面にて構成される部位２２よりも、内側方に食い込んだ形状に形成される。ここで、残存部１０の割断部位２１は完全に平滑に形成することは難しく、どうしても僅かに凹凸が形成される場合が多いものであり、このため立体回路基板１に対する素子実装時等においては、位置決めの基準として立体回路基板１の外周端縁の位置を採用することは難しいものであるが、上記のように残存部１０の割断部位２１が貫通孔７の内周面にて構成される部位２２よりも内側方に食い込んだ形状となると、残存部１０の割断部位２１の形状の如何にかかわらず、貫通孔７の内周面にて構成される部位２２を基準にして、立体回路基板１の位置決めを正確に行うことが可能なものである。
【００５６】
ここで、上記の分割溝３を貫通孔７に対してどの程度内側方に形成するかは、立体回路基板シート２の割断後の残存部１０の割断部位２１が貫通孔７の内周面にて構成される部位２２よりも内側方に配置されるように、適宜調整されるものであるが、分割溝３が貫通孔７に対して一方の立体回路基板１側寄りに配置されるように形成される場合に、少なくともこの分割溝３の底部４が、貫通孔７の一方の立体回路基板１側の開口縁よりも、更に一方の立体回路基板１側に配置されるようにすることが好ましく、更に好ましくは、分割溝３の上記一方の立体回路基板１とは反対側の開口縁が、貫通孔７の一方の立体回路基板１側の開口縁よりも、更に一方の立体回路基板１側に配置されるようにするものである。
【００５７】
また、分割溝３を形成するにあたって、導体配線８が形成されている部分を横切るように分割溝３を形成する場合には、まず導体配線８をレーザ光Ｌのデフォーカス照射により除去した後に、分割溝３を形成することが好ましい。例えば図１１に示す例では、まず導体配線８に対してレーザ光Ｌをデフォーカス照射することで、その加工スポット径に相当する幅の導体配線８が除去される。次いで、この導体配線８が除去された部位にレーザ光Ｌを照射することで、分割溝３を形成するものである。このとき導体配線８は、分割溝３の開口幅よりも幅広に除去すれば、分割溝３形成時のレーザ光Ｌの照射位置の位置精度の許容範囲が大きくなって加工が容易になるものであり、そのために導体配線８の除去時のデフォーカス照射のレーザ光Ｌの加工スポット径が適宜調整される。
【００５８】
ここで、分割溝３を形成する際に、基材９と同時に導体配線８をレーザ加工する場合には、基材９と同時に導体配線８にレーザ加工を施すと、導体配線８が形成されている部位では他の部位よりも加工効率が低下してしまい、分割溝３が所定の寸法に形成されなかったり、導体配線８が側方に突出したり、この導体配線８に剥離が生じたりするなどの不良が発生するおそれがある。そこで上記のように予めレーザ光Ｌのデフォーカス照射により該当箇所の導体配線８を除去しておけば、分割溝３が形成される部位における導体配線８が確実に除去され、形成される立体回路基板１の端縁における成形不良や、導体配線８の突出・剥離等の不良の発生を防止することができるものである。
【００５９】
また、上記のようにレーザ光Ｌによる加工を行う際には、立体回路基板シート２に対してレーザ光Ｌを照射した際に発生する加工音をモニタリングし、この加工音の変化の検出結果に基づいてレーザ光Ｌの照射条件を制御することができる。すなわち、レーザ光Ｌを立体回路基板シート２に照射して加工を行う際には、レーザ光Ｌの焦点Ｆが立体回路基板シート２におけるレーザ光Ｌの照射位置と一致している場合と一致していない場合とで、発生する加工音の周波数等が変化するものであり、また立体回路基板シート２の導体配線８に照射している場合と基材９にレーザ光Ｌを照射している場合とでも、発生する加工音の周波数等が変化する。そこで、このような周波数変化等に基づき、レーザ光Ｌの照射条件を制御することで、所望の条件でのレーザ加工を自動的に行うようにすることができるものである。図１２はその一例を示す。
【００６０】
この図１２に示すものでは、レーザ発振器１３から照射されるレーザ光Ｌの経路にダイナミックフォーカスレンズ１４を配設し、更に反射レンズ１５により反射させてレーザ光Ｌの照射方向を立体回路基板シート２に向けることで、レーザ光Ｌが集光された状態で立体回路基板シート２に照射されるようにしているものであり、このときダイナミックフォーカスレンズ１４における集光角度を小さくすることでレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を立体回路基板シート２の内方（レーザ光Ｌの照射方向）に移動させ、この集光角度を大きくすることでレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を立体回路基板シート２の外方（レーザ光Ｌの照射方向とは反対方向）に移動させることができるものである。また、音響センサ１８として、圧電素子等で形成され、立体回路基板シート２に対してレーザ光Ｌを照射した際に発生する加工音を検出するものが設けられている。この音響センサ１８による検知信号は制御部１９に入力され、この検知信号に基づいて制御部１９がダイナミックフォーカスレンズ１４の集光角度を制御するように形成されている。このとき立体回路基板シート２は、水平二軸方向にスライド駆動可能なスライドテーブル１６上に載置されており、このスライドテーブル１６を駆動することで立体回路基板シート２におけるレーザ光Ｌの照射位置を移動可能となっている。
【００６１】
このようなレーザ加工条件の制御は、例えば図５に示すような、分割溝３を形成するにあたって立体回路基板シート２の割断すべき箇所に断続的にレーザ光Ｌを照射すると共に加工深さが深くなるに従ってレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置をレーザ光Ｌの照射方向に移動させるようにする場合に適用することができる。このとき、音響センサ１８による加工音の変化の検知により、レーザ光Ｌの焦点Ｆが立体回路基板シート２におけるレーザ光Ｌの照射位置と一致していない状態から、一致している状態へと変化した場合に、レーザ光Ｌの焦点Ｆの位置をレーザ光Ｌの照射方向に移動させるように制御するものである。
【００６２】
具体的には、まずレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を立体回路基板シート２の表面位置よりも若干レーザ光Ｌの照射方向側にずらした位置に配置するようにして、レーザ光Ｌを断続的に照射する。このとき、当初はレーザ光Ｌの照射箇所と、レーザ光Ｌの焦点Ｆの位置とは一致していないが、レーザ光Ｌを１ショット又は複数ショット照射することで立体回路基板シート２が加工されることにより、レーザ光Ｌの照射箇所と、レーザ光Ｌの焦点Ｆの位置とが一致するようになり、加工音が変化する。この加工音の変化が検知されると、レーザ光Ｌの焦点Ｆの位置がレーザ光Ｌの照射方向に移動させれて、レーザ光Ｌの照射箇所よりも若干レーザ光Ｌの照射方向にずらした位置に配置されるようになり、このような動作を繰り返すことで、分割溝３の形成が行われるものである。
【００６３】
また、図１１に示すように導体配線８の除去を行った後に分割溝３の形成を行う場合にも加工音の変化に基づくレーザ光Ｌの照射条件の制御を行うことができる。すなわち、例えばレーザ光Ｌのデフォーカス照射により導体配線８の除去を行う場合、レーザ光Ｌが導体配線８に照射されている状態から、このレーザ光Ｌが照射されている部位における導体配線８が除去されてレーザ光Ｌが基材９の表面に照射されている状態になると、加工音が変化する。そして、この加工音の変化が検知されると、レーザ光Ｌの照射位置を移動させて、未だ除去されていない導体配線８に対してレーザ光Ｌを照射したり、或いはレーザ光Ｌの焦点Ｆの位置を移動させて分割溝３の形成に移行したりするように制御できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は側面の断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は同上の、割断工程の一例を示す正面図である。
【図３】立体回路基板シートの一例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は立体回路基板シートの形状に応じてレーザ光の走査スピードを変化させる場合の、走査スピードの変化の一例を示すグラフ、（ｂ）は立体回路基板シートの形状に応じてレーザ光のショット数を変化させる場合の、レーザ光のショット数の変化の一例を示すグラフである。
【図５】（ａ）から（ｃ）は本発明の実施の形態の他例を示す断面図である。
【図６】同上の実施形態における装置構成の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）（ｄ）は正面図である。
【図８】本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）から（ｃ）は側面の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は正面の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態の更に他例を示す、装置構成の概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  立体回路基板
２  立体回路基板シート
３  分割溝
４  底部
６  貫通孔
７  貫通孔
８  導体配線
Ｌ  レーザ光
Ｆ  焦点
【図１】
2005216969.tif 000003
【図２】
2005216969.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005216969.tif 000006
【図５】
2005216969.tif 000007
【図６】
2005216969.tif 000008
【図７】
2005216969.tif 000009
【図８】
2005216969.tif 000010
【図９】
2005216969.tif 000011
【図１０】
2005216969.tif 000012
【図１１】
2005216969.tif 000013
【図１２】
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