(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と絶縁層とが交互に積層された積層体からなる多層プリント基板にビアホールを形成する多層プリント基板のビアホール形成装置において、
レーザ発振器及び光学系を有し、前記レーザ発振器から発振されたレーザ光を前記光学系を介して前記多層プリント基板の１以上の孔形成面における所定のビアホール形成箇所に照射し、ビアホール用の孔を形成するレーザ穿孔部と、
１以上の紫外線ランプからなる紫外線光源を有し、前記多層プリント基板の少なくとも前記孔形成面に前記紫外線光源から発する紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記レーザ穿孔部から前記紫外線照射部に前記多層プリント基板を搬送する搬送手段と
を備えることを特徴とする多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項２】
前記レーザ発振器から発振されるレーザ光は、赤外域の波長を有するレーザ光であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項３】
前記レーザ発振器は、炭酸ガスレーザによる発振器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項４】
前記レーザ穿孔部は、前記レーザ発振器を複数有し、前記各レーザ発振器から発振された各レーザ光を前記多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に照射可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項５】
前記レーザ穿孔部は、前記レーザ発振器から発振された前記レーザ光を複数のレーザ光に分割する光束分割手段をさらに有し、分割された前記各レーザ光を前記多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に照射可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項６】
前記紫外線ランプは、波長２５０ｎｍ以下の紫外線を発するランプであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項７】
前記紫外線ランプは、真空紫外ランプであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項８】
前記紫外線ランプは、エキシマランプであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項９】
前記紫外線照射部は、密閉可能な処理容器に外部を覆われていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１０】
前記処理容器内を減圧する減圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１１】
前記処理容器内に充填ガスを注入するガス注入手段をさらに備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１２】
前記充填ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１１に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１３】
前記充填ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１４】
前記紫外線照射部において、前記紫外線光源と前記多層プリント基板との間に掃気ガスを吹き付けるガス吹き付け手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１５】
前記掃気ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１４に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１６】
前記掃気ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１７】
前記紫外線照射部は、前記紫外線光源を複数組有し、前記各紫外線光源から発する紫外線を前記多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に照射可能であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１８】
前記レーザ穿孔部及び前記搬送手段を複数組有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項１９】
前記レーザ穿孔部に前記多層プリント基板を搬入する搬入手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項２０】
前記紫外線照射部から前記多層プリント基板を搬出する搬出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項２１】
前記紫外線照射部において紫外線が照射された前記多層プリント基板の少なくとも前記孔形成面に湿式処理を施す湿式処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【請求項２２】
前記紫外線照射部において紫外線が照射された前記多層プリント基板の前記ビアホール用の孔の内表面に導電性メッキを被覆するメッキ処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の多層プリント基板のビアホール形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント基板にビアホールを形成するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層プリント基板は、金属等からなり平面回路パターンを有する導電層と、ポリマー等からなり導電層間を電気的に絶縁する絶縁層とを交互に積み重ねて一体化した積層体として構成されている。この多層プリント基板においては、立体的な電気回路を形成するためにビアホールと呼ばれる電気的な導通孔が絶縁層に設けられ、導電層間が電気的に接続される。なお、基板を貫通するビアホールを特にスルーホールといい、基板を貫通しないビアホールを特にブラインドビアホールという。
【０００３】
図１４〜図１６を参照しながら、多層プリント基板にビアホールを形成する一般的な方法を説明する。まず、図１４に示されるように、多層プリント基板Ｓ上の所定のビアホール形成箇所にビアホール用の孔Ｖを形成する。この穿孔手段には、レーザアブレーション、プラズマエッチング、ドリルによる機械的穿孔等が用いられている。特に、ドリルによる機械的穿孔等では困難なブラインドビアホールを形成する場合、レーザ光による穿孔はランニングコスト及び穿孔速度において有利である。
【０００４】
レーザ光等によって形成された孔の底面又は内壁面には、スミアと呼ばれる絶縁層の構成物質を含む残滓が残ってしまうことがある（図１４参照）。このスミアＳｍは導電層の露出を妨げてビアホールの導通不良の原因となるため、図１５に示されるように、湿式処理漕１００において、過マンガン酸カリウム溶液等の酸化剤によってスミアＳｍを除去するデスミア処理が行なわれる。また、導電層の酸化物被膜を除去する処理や、孔内表面を粗化してメッキの載りをよくする黒化処理等の他の湿式処理が行われることもある。その後、図１６に示されるように、孔内部に金属等の導電性メッキＭを施すことにより導電層間が電気的に接続され、ビアホールが完成する。
【０００５】
デスミア処理には、上記のように酸化剤を用いる湿式の処理のほか、例えば特開平０８−３４０１６５号及び特開平１０−０２２６４４号等に開示されている乾式の処理が知られている。このような乾式のデスミア処理では、孔内部にレーザ光を照射することによって、孔内部に残留するスミアを蒸発させて除去するという方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多層プリント基板の高密度実装化に伴って、要求されるビアホールの径が小さくなってきており、従来の湿式のデスミア処理では十分にスミアを除去できなくなってきた。一方、乾式のデスミア処理では、多層プリント基板上において小径の孔を見つけ出し、レーザ光照射位置の微妙な調整を行ない、かつ孔の内部のみにレーザ光が照射されるようにレーザ光を絞るという複雑な工程を必要とする等、簡便性、処理速度及び処理コストの点において実用的であるとはいえなかった。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するために、多層プリント基板に対する絶縁性不純物除去処理及びメッキ処理等を効果的に行なうことができ、導電層間の電気的な導通不良を起こしにくいビアホールを、簡便、高速かつ低コストで形成することが可能な多層プリント基板のビアホール形成装置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】
本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置は、導電層と絶縁層とが交互に積層された積層体からなる多層プリント基板にビアホールを形成する多層プリント基板のビアホール形成装置において、レーザ発振器及び光学系を有し、レーザ発振器から発振されたレーザ光を光学系を介して多層プリント基板の１以上の孔形成面における所定のビアホール形成箇所に照射し、ビアホール用の孔を形成するレーザ穿孔部と、１以上の紫外線ランプからなる紫外線光源を有し、多層プリント基板の少なくとも孔形成面に紫外線光源から発する紫外線を照射する紫外線照射部と、レーザ穿孔部から紫外線照射部に多層プリント基板を搬送する搬送手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この多層プリント基板のビアホール形成装置によれば、多層プリント基板は、レーザ穿孔部においてビアホール用の孔を形成された後、搬送手段によって紫外線照射部に搬送され、紫外線照射部において孔形成面に広く紫外線が照射される。この紫外線の照射によって、孔内部のスミアの一部が除去されると共に、多層プリント基板表面のぬれ性が向上して親水性となるため、小径の孔に対しても湿式処理液及びメッキ液等を容易にかつ十分に浸入させることができる。従って、絶縁性不純物を除去して均一に導電性メッキを被覆することができ、導電層間の電気的導通を十分に備えたビアホールを形成することが可能になる。また、紫外線光源として紫外線ランプを用いることにより、簡便かつ低コストで孔形成面にまんべんなく紫外線を照射することができる。
【００１０】
この多層プリント基板のビアホール形成装置のレーザ穿孔部において、レーザ発振器から発振されるレーザ光は、赤外域の波長を有するレーザ光であることが好ましく、用いられるレーザ発振器は、炭酸ガスレーザによる発振器であることがより好ましい。
【００１１】
このように赤外域のレーザ光（さらに好ましくは、炭酸ガスレーザによるレーザ光）を用いる場合、穿孔速度及びランニングコスト等の点において有利である。また、炭酸ガスレーザによるレーザ光は、銅によって反射されやすいという性質を有するため、銅箔層（導電層）で穿孔を止めることができ、いわゆるブラインドビアホールの形成に好適である。
【００１２】
この多層プリント基板のビアホール形成装置におけるレーザ穿孔部は、レーザ発振器を複数有し、各レーザ発振器から発振された各レーザ光を多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に照射可能であることが好ましい。あるいは、この多層プリント基板のビアホール形成装置におけるレーザ穿孔部は、レーザ発振器から発振されたレーザ光を複数のレーザ光に分割する光束分割手段（ビームスプリッタ等）をさらに有し、分割された各レーザ光を多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に照射可能であることが好ましい。
【００１３】
高密度実装化される多層プリント基板については、基板の複数の面（例えば、表裏両面）にビアホールを形成する必要が生じる場合も多い。従って、これらの場合には、多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に穿孔することが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００１４】
一方、この多層プリント基板のビアホール形成装置の紫外線照射部において、多層プリント基板の孔形成面に照射される紫外線は、波長２５０ｎｍ以下の紫外線であることが好ましい。また、紫外線照射の際に用いられる紫外線ランプは、真空紫外（放電）ランプであることが好ましく、エキシマランプであることがより好ましい。
【００１５】
このように波長２５０ｎｍ以下の紫外線を照射することによって、多層プリント基板の孔形成面をより効果的に親水化させることができる。また、プラズマ放電による真空紫外ランプを用いることが波長及び光強度等の点から好適であり、なかでも希ガス等を利用するエキシマランプがより好適である。
【００１６】
この多層プリント基板のビアホール形成装置の紫外線照射部は、密閉可能な処理容器に外部を覆われていることが好ましい。
【００１７】
このような処理容器に外部を覆われることによって、処理容器内部の雰囲気制御が可能になり、適切な環境の下で多層プリント基板に紫外線照射処理を行なうことができる。
【００１８】
上記のように紫外線照射部が密閉可能な処理容器で覆われている場合、処理容器内部を減圧（真空引き）するための真空ポンプ等の減圧手段をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
酸素等は紫外線を吸収してしまうため、酸素等が多く存在する雰囲気では効率的な紫外線照射は困難である。従って、この減圧手段を用いて処理容器内部を減圧することによって、紫外線を多層プリント基板の孔形成面に効率よく照射することが可能になる。
【００２０】
また、上記のように紫外線照射部が密閉可能な処理容器で覆われている場合、処理容器内に充填ガスを注入するガス注入手段をさらに備えることも好ましい。
【００２１】
このガス注入手段を用いて処理容器内部を紫外線吸収のない（又は少ない）充填ガス（パージガス）でパージすることによっても、紫外線を多層プリント基板の孔形成面に効率よく照射することが可能になる。
【００２２】
上記のようにガス注入手段を備える場合、注入される充填ガスは、不活性ガスであることが好ましく、なかでも窒素ガスであることがより好ましい。
【００２３】
不活性ガスは紫外線をほとんど吸収しないため、処理容器内を不活性ガスで充填することによって照射効率を向上させることができ、なおかつ基板表面における化学反応等も起こしにくい。なかでも窒素ガスは簡便性及びコスト等の点でより好適である。
【００２４】
また、この多層プリント基板のビアホール形成装置の紫外線照射部において、紫外線光源と多層プリント基板との間に掃気ガスを吹き付けるガス吹き付け手段をさらに備えることも好ましい。
【００２５】
このガス吹き付け手段を用いて掃気ガスを吹き付け、紫外線光源と多層プリント基板との間に存在する酸素等の紫外線吸収ガスを掃気することによっても、紫外線を多層プリント基板の孔形成面に効率よく照射することが可能になる。
【００２６】
上記のようにガス吹き付け手段を備える場合、吹き付けられる掃気ガスは、不活性ガスであることが好ましく、なかでも窒素ガスであることがより好ましい。
【００２７】
上記ガス注入手段の場合と同様に、不活性ガスは紫外線をほとんど吸収しないため、基板と紫外線光源との間を不活性ガスで掃気することによって照射効率を向上させることができ、なおかつ基板表面における化学反応等も起こしにくい。なかでも窒素ガスは簡便性及びコスト等の点でより好適である。
【００２８】
この多層プリント基板のビアホール形成装置における紫外線照射部は、紫外線光源を複数組有し、各紫外線光源から発する紫外線を多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に照射可能であることが好ましい。
【００２９】
上述のように、高密度実装化される多層プリント基板については、基板の複数の面（例えば、表裏両面）にビアホールを形成する必要が生じる場合も多い。従って、この場合には、多層プリント基板の複数の孔形成面に対して同時に紫外線を照射することが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００３０】
また、この多層プリント基板のビアホール形成装置は、レーザ穿孔部及び搬送手段を複数組有することが好ましい。
【００３１】
多層プリント基板に対して多数の又は複雑なビアホールを形成する場合等には、レーザ穿孔部における穿孔処理に、紫外線照射部における紫外線照射処理の数倍の時間がかかってしまうことがある。従って、このような場合には、複数のレーザ穿孔部において穿孔処理された多層プリント基板を複数の搬送手段によって順次紫外線照射部に搬送することで、紫外線照射部の稼働率を高めることができ、生産性の向上を図ることが可能になる。
【００３２】
この多層プリント基板のビアホール形成装置は、レーザ穿孔部に多層プリント基板を搬入する搬入手段をさらに備えることが好ましく、また、紫外線照射部から多層プリント基板を搬出する搬出手段をさらに備えることも好ましい。
【００３３】
これらの手段を備えることによって、搬入から搬出までが一体化された工程となり、生産効率の向上及びコストの削減等を図ることが可能になる。また、湿式処理部やメッキ処理部等の後処理部を備える場合には、紫外線照射部から多層プリント基板を搬出すると共に、これらの後処理部に多層プリント基板を搬送する手段をさらに備えることも好適である。
【００３４】
この多層プリント基板のビアホール形成装置は、紫外線照射部において紫外線が照射された多層プリント基板の少なくとも孔形成面に湿式処理を施す湿式処理部をさらに備えることが好ましく、多層プリント基板のビアホール用の孔の内表面に導電性メッキを被覆するメッキ処理部をさらに備えることも好ましい。
【００３５】
これらの後処理部を備える場合には、紫外線照射処理の後、紫外線照射の効果（親水化）がうすれる前に速やかに湿式処理又はメッキ処理を行なうことができる。また、多層プリント基板のビアホール形成処理のほぼ全てを本装置のみによって完結することができるため、他の処理装置や運搬作業等が不要となり、ビアホール形成の高速化を実現することが可能になる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３７】
まず、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態によるビアホール形成装置を示す斜視図である。本実施形態によるビアホール形成装置１は、ローダ室１０と、レーザ穿孔室２０と、紫外線照射室３０と、アンローダ室６０とを備えており、各室は上記の順で並設されている。
【００３８】
ローダ室１０内には、台車型のストッカー１１が備えられている。このストッカー１１は、多数の基板Ｓを搭載できると共に、ローダ室１０に設けられた基板入口１２を介してローダ室１０内に出入り可能となっている。
【００３９】
図２は、本実施形態によるビアホール形成装置のレーザ穿孔室内の配置関係を詳細に示す斜視図である。レーザ穿孔室２０内には、ステージ２１と、レーザ発振部２２と、第１のガルバノミラー２３と、第２のガルバノミラー２４と、ｆ−θレンズ２５とが備えられている。
【００４０】
レーザ発振部２２は、炭酸ガス（ＣＯ2）レーザ発振器２６と、コリメートレンズ２７等を含む転写光学系２８とを有する。第１のガルバノミラー２３及び第２のガルバノミラー２４は、それぞれ図２におけるｙ軸及びｘ軸について回転可能に設置されている。また、ｆ−θレンズ２５は、ステージ２１とほぼ平行にして第２のガルバノミラー２４の下方に設置されている。このレーザ穿孔室２０において、レーザ発振部２２から発振されたレーザ光は、第１のガルバノミラー２３及び第２のガルバノミラー２４によって反射され、ｆ−θレンズ２５によって集光され、ステージ２１上に配置された基板Ｓに照射される。
【００４１】
図３は、本実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。紫外線照射室３０内には、ステージ３１と、複数（本実施形態においては３本）のエキシマランプ３２からなる紫外線光源３３とが備えられている。
【００４２】
また、紫外線照射室３０には、ガス流入口３４と、ガス流出口３５とが形成されている。ガス流入口３４は、ガス流入管３６を介して充填ガス（本実施形態においては窒素ガス）ボンベ３７と接続され、ガス流出口３５はガス流出管３８と接続されている。これらによって、窒素ガスが紫外線照射室３０内を流通可能な構造となっている。
【００４３】
アンローダ室６０内には、ローダ室１０と同様に、台車型のストッカー６１が備えられている。このストッカー６１は、多数の基板Ｓを搭載できると共に、アンローダ室６０に設けられた基板出口６２を介してアンローダ室６０内に出入り可能となっている。
【００４４】
ローダ室１０とレーザ穿孔室２０の間には搬入口７１が設けられており、この搬入口７１を通してローダ室１０からレーザ穿孔室２０に基板Ｓを搬入するための搬入手段７０が設置されている。搬入手段７０は、支持部材（図示せず）によって固定された一対のレール７２と、モータ等（図示せず）により各レール７２に沿って移動可能な一対の吸着アーム７３とを備えて構成される。
【００４５】
図４は、この搬入手段における吸着アームを示す詳細図である。吸着アーム７３は、関節部を有し伸縮自在なアーム７４と、アーム７４の一端に接続された吸盤７５とを備えており、このアーム７４の他端がレール７２に接続されている。また、アーム７４の関節部及び吸盤７５にはエアシリンダ７７が設置されており、アーム７４の屈伸及び吸盤７５による着脱は、エアシリンダ７７を介してエアポンプ（図示せず）等によって制御される。
【００４６】
また、搬入口７１と同様に、レーザ穿孔室２０と紫外線照射室３０の間には、搬送口８１が設けられており、一対のレール８２と一対の吸着アーム８３とからなる搬入手段８０が設置されている。さらに、紫外線照射室３０とアンローダ室６０の間には、搬出口９１が設けられており、一対のレール９２と一対の吸着アーム９３とからなる搬入手段９０が設置されている。
【００４７】
これら搬送口８１及び搬出口９１の下方には、それぞれスライド式のシャッタ８４及び９４が設けられており（図３参照）、各レール８２及び９２の搬送口８１及び搬出口９１と交差する部分には間隙（図示せず）が形成されている。従って、シャッタ８４及び９４をスライドさせることによって搬送口８１及び搬出口９１を閉じることができ、紫外線照射室３０を密閉することが可能になる。
【００４８】
続いて、本実施形態によるビアホール形成装置を用いて多層プリント基板にビアホールを形成する方法を説明する。まず、ストッカー１１に搭載された多数の基板Ｓがローダ室１０に運ばれる。搬入手段７０では、吸着アーム７３がストッカー１１の上方（図１におけるレール７２の右端）に移動し、アーム７４を伸長して吸盤７５によって基板Ｓを吸着する。基板Ｓを吸着した吸着アーム７３は、そのままアーム７４を収縮した後、レール７２に沿ってレーザ穿孔室２０内に移動する。
【００４９】
吸着アーム７３がステージ２１の上方（図１におけるレール７２の左端）に移動すると、アーム７４を伸長して吸盤７５から基板Ｓを分離し、ステージ２１上に基板Ｓを配置する。この後、吸着アーム７３は、次の基板Ｓをレーザ穿孔室２０内に搬入するために、レール７２の右端へと再度移動する。このように、搬入手段７０は所定の間隔をおいて基板Ｓを順次搬入する。なお、搬送手段８０及び搬出手段９０の作用は搬入手段７０とほぼ同様であるため、以下においては、これらの詳細な作用の説明を省略する。
【００５０】
レーザ穿孔室２０内では、ステージ２１上に基板Ｓが配置された後、基板Ｓの孔形成面における所定のビアホール形成箇所にレーザ光が照射される。すなわち、第１のガルバノミラー２３及び第２のガルバノミラー２４によって照射位置の調整を行なった後、レーザ発振部２２からレーザ光が発振される。このレーザ光の強度及び照射時間は、形成されるビアホールの深さ等に対応して設定される。また、複数のビアホールを形成する場合には、第１のガルバノミラー２３及び第２のガルバノミラー２４による位置調整が繰り返し行なわれる。このようにして、基板Ｓの孔形成面にビアホール用の孔が形成される。
【００５１】
孔形成面にビアホール用の孔が形成された基板Ｓは、搬送手段８０によって紫外線照射室３０内に搬送され、ステージ３１上に配置される。基板Ｓがステージ３１上に配置された後、紫外線ランプ３２が点灯され、基板Ｓの孔形成面に対して数十秒間にわたって紫外線（波長２５０ｎｍ以下）が照射される。紫外線照射処理が終了すると、基板Ｓは、搬出手段９０によって紫外線照射室３０からアンローダ室６０へ搬出され、ストッカー６１に搭載される。
【００５２】
なお、基板Ｓに対して紫外線照射処理が行なわれている間、ガス流入口３４及びガス流出口３５が開かれ、紫外線照射室３０内に窒素ガスが流通される。これによって、酸素等の紫外線吸収ガスは紫外線照射室３０内から排出されるため、紫外線照射処理を効率的に行なうことができる。また、ガスリークを抑えるため、基板Ｓの通過時以外には、搬送口８１及び搬出口９１がそれぞれシャッタ８４及び９４によって閉じられ、紫外線照射室３０内が密閉される。
【００５３】
このようにして、レーザ穿孔処理及び紫外線照射処理が行なわれた多数の基板Ｓは、順次ストッカー６１上に積み上げられる。ストッカー６１に一定量の基板Ｓが搭載されると、これらの基板Ｓは、湿式処理装置又はメッキ処理装置へと運ばれ、デスミア処理、黒化処理、又はメッキ被覆処理が行なわれる。
【００５４】
ここで、紫外線の照射により基板表面が親水化することを表す実験例を示す。この実験では、光源としてエキシマランプが用いられ、窒素雰囲気中で波長１７２ｎｍの紫外線が基板表面に広く照射された。図５は、それぞれ紫外線の照射による有機物質（エポキシ樹脂）表面及び金属（アルミニウム）表面の水とのぬれ性の変化を示すグラフであり、縦軸は水の接触角、横軸は紫外線の照射時間を表している。紫外線未照射における水の接触角はともに９０°であったが、紫外線の照射時間の増加に対して水の接触角は減少し、９０秒間紫外線を照射したエポキシ樹脂表面及びアルミニウム表面における水の接触角はともに１０°以下になった。このことから、紫外線の照射によって有機物質（エポキシ樹脂）表面及び金属（アルミニウム）表面のぬれ性が飛躍的に向上していることが分かる。なお、照射する紫外線の波長が２５０ｎｍ以下の場合には、特にぬれ性の向上が顕著であった。
【００５５】
従って、紫外線が照射された基板Ｓに対しては、湿式処理及びメッキ処理を容易にかつ効率よく行なうことが可能になる。すなわち、ビアホール用の孔が小径である場合には、図６に示されるように、表面張力によって処理液Ｌが孔内部に浸入しないことがあったが、基板Ｓの孔形成面に紫外線を照射し親水化することによって、図７に示されるように、処理液Ｌを孔内部に容易に浸入させることが可能になる。その結果、絶縁性不純物を除去して均一に導電性メッキを被覆することができ、導電層間の電気的導通を十分に備えたビアホールを形成することが可能になる。
【００５６】
次に、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。本実施形態においては、紫外線照射室３０に形成されたガス流出口３５は、ガス流出管３８を介して真空ポンプ３９と接続されている。紫外線照射処理時には、真空ポンプ３９を作動させることによって、紫外線照射室３０内が排気される。
【００５７】
本実施形態のように、真空ポンプ等の減圧手段を用いて紫外線照射室の内部を真空引きし、酸素等の紫外線吸収ガスを除去することによっても、紫外線照射処理を効率化することができる。また、本実施形態の場合には、紫外線照射室にガス流入口を形成する必要がない。
【００５８】
次に、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第３の実施形態について説明する。図９は、第３の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。本実施形態においては、紫外線照射室３０に形成されたガス流入口３４は、ガス流入管３６を介して充填ガス（窒素ガス）ボンベ３７と接続されており、ガス流出口３５は、ガス流出管３８を介して真空ポンプ３９と接続されている。紫外線照射処理時には、密閉された紫外線照射室３０内を真空ポンプ３９によって排気した後、窒素ガスをガス流入口３５から流入して紫外線照射室３０内を窒素ガスで充填させる。
【００５９】
本実施形態では、真空ポンプ等の減圧手段による紫外線照射室内の排気がなされた後、充填ガス（窒素ガス）による紫外線照射室内の充填が行なわれる。そのため、紫外線照射室内から酸素等の紫外線吸収ガスをより効果的に除去することができ、紫外線照射処理のさらなる高速化が可能になる。
【００６０】
次に、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第４の実施形態について説明する。図１０は、第４の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。本実施形態においては、紫外線照射室３０内にガス吹き付けノズル４０が設置されており、ガス吹き付け管４１を介して吹き付けガス（窒素ガス）ボンベ４２と接続されている。紫外線照射処理時には、ガス吹き付けノズル４０を用いて窒素ガスが吹き付けられることによって、ステージ３１上に配置された基板Ｓと紫外線光源３３との間が掃気される。
【００６１】
本実施形態のように、ノズル等のガス吹き付け手段を用いて基板と紫外線光源との間の紫外線吸収ガスを掃気することによっても、紫外線照射処理を効率化することができる。また、本実施形態の場合には、紫外線照射室の内部全体にガスを充填する必要がないため、ガス流入口及びガス流出口と共にシャッタ等の密閉手段をも省くことができ、装置の構造を簡素化することが可能になる。
【００６２】
次に、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第５の実施形態について説明する。図１１は、第５の実施形態によるビアホール形成装置を示す斜視図である。本実施形態によるビアホール形成装置２のレーザ穿孔部２０では、ステージ２１に代わり基板ホルダ２９が設置されており、搬入された基板Ｓはこの基板ホルダ２９によって（基板Ｓの表裏両面の孔形成箇所を露出した状態で）四隅等を保持される。また、レーザ発振部２２、第１のガルバノミラー２３、第２のガルバノミラー２４、及びｆ−θレンズ２５が２組（本実施形態においては、それぞれレーザ穿孔室２０の上部及び下部に）設置されており、レーザ穿孔処理時には、それぞれ基板ホルダ２９に保持された基板Ｓの表裏両面に対して同時にレーザ光が照射される。
【００６３】
同様に、紫外線照射部３０では、ステージ３１に代わり基板ホルダ４３が設置されており、搬送された基板Ｓはこの基板ホルダ４３によって四隅等を保持される。また、複数のエキシマランプ３２からなる紫外線光源３３が２組（本実施形態においては、それぞれ紫外線照射室３０の上部及び下部に）設置されており、紫外線照射処理時には、それぞれ基板ホルダ４３に保持された基板Ｓの表裏両面に対して紫外線が照射される。
【００６４】
本実施形態では、レーザ穿孔処理及び紫外線照射処理を基板の表裏両面に対して同時に行なうことができる。従って、ビアホール形成処理が高速化され、生産効率の向上を図ることが可能になる。なお、基板を鉛直に保持し、左右（又は前後）からレーザ光及び紫外線を照射してもよい。また、単一のレーザ発振部から発振されたレーザ光をビームスプリッタ等の光束分割手段によって分割し、ミラー等の補助反射部材によって基板の複数の孔形成面に照射することも好ましい。
【００６５】
次に、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第６の実施形態について説明する。図１２は、第６の実施形態によるビアホール形成装置を示す斜視図である。本実施形態によるビアホール形成装置３は、複数（本実施形態においては３室）のレーザ穿孔室２０と、複数の搬送手段７０と、ベルトコンベア５３と、紫外線照射室５０とを備えて構成される。なお、各レーザ穿孔室２０内に基板Ｓを搬入するための搬入手段は、第１の実施形態と同一であるため、図示を省略する。
【００６６】
ベルトコンベア５３は、ベルト上に搭載された基板Ｓを動力によって運搬可能なコンベアであり、複数（本実施形態においては３本）の分岐ベルト部５４と、主ベルト部５５とから構成されている。各分岐ベルト部５４の上流端は、各レーザ穿孔室２０における搬送口７１の近傍に配置されており、各搬送手段７０によって各分岐ベルト部５４上に基板Ｓを搭載可能な位置関係とされている。また、各分岐ベルト５４部の下流端は、ベルト合流部５６において合流し、この合流部５６に主ベルト部５５の上流端が接続されている。
【００６７】
紫外線照射室５０は、ベルトコンベア５３の主ベルト部５５の一部を覆うようにして配置されており、紫外線照射室５０内の上部には、複数のエキシマランプ５１が主ベルト部５５に沿って設置されている。また、紫外線照射室５０の主ベルト部５５と交差する面には、基板通過口５２が形成されており、主ベルト部５５上に搭載された基板Ｓが紫外線照射室５０内を通過可能な構造となっている。
【００６８】
このビアホール形成装置３では、基板Ｓは、搬入手段（図示せず）によって各レーザ穿孔室２０内に搬入され、各レーザ穿孔室２０内においてレーザ穿孔処理が行なわれた後、各搬送手段７０によって各分岐ベルト部５４上に搭載される。各分岐ベルト部５４上に搭載された基板Ｓは、各分岐ベルト部５４に沿ってベルト合流部５６に運搬される。このとき、複数の基板Ｓがベルト合流部５６で衝突せず、一定の時間的間隔をおいてベルト合流部５６に運搬されるように、基板Ｓを各レーザ穿孔室２０内に搬入するタイミング等を予め調整しておくとよい。
【００６９】
基板Ｓは、ベルト合流部５６からは主ベルト部５５によって運搬され、基板通過口５２を介して紫外線照射室５０内を通過する。紫外線照射室５０内では、多数のエキシマランプ５１によって基板Ｓの孔形成面に紫外線が照射される。本実施形態では、窒素ガス等による雰囲気制御を行なわないため、エキシマランプを多数かつ基板Ｓに近接した（例えば、１ｃｍ以内）状態で配置することが好ましい。この後、主ベルト部５５の下流端に到達した基板Ｓは、主ベルト部５５上から回収され、湿式処理部（図示せず）又はメッキ処理部（図示せず）等に運ばれる。このようにして、レーザ穿孔室２０において穿孔処理された多数の基板Ｓが順次運搬され、紫外線照射室５０内において紫外線照射処理が施される。
【００７０】
本実施形態では、複数のレーザ穿孔室を用い、基板を運搬しながら紫外線照射処理が行われる。これによって、紫外線照射室の稼働率を高めることができ、ビアホール形成の高速化及び生産性の向上を図ることが可能になる。また、本実施形態のように雰囲気制御を行なわない場合であっても、多数の光源を用い、光源と基板との間隔を狭めることによって、紫外線の照射効率を維持させることができる。
【００７１】
最後に、本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置の第７の実施形態について説明する。図１３は、第７の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。本実施形態においては、第６の実施形態によるビアホール形成装置３の紫外線照射室５０にガス流入口３４及びガス流出口３５が設けられており、ガス流入口３４はガス流入管３６を介して充填ガス（窒素ガス）ボンベ３７と接続され、ガス流出口３５はガス流出管３８と接続されている。また、基板通過口５２には、基板Ｓの通過を妨げることなく、紫外線照射室５０の内部と外部とをある程度遮断するカーテン５７が設けられている。これによって、本実施形態では、紫外線照射室５０内に窒素ガスを循環流通させることが可能な構造となっている。
【００７２】
本実施形態のように、カーテン等の簡易な手段を用いることによっても、紫外線照射室内を充填ガス（窒素ガス）である程度パージすることができ、紫外線の照射効率を向上させることが可能になる。
【００７３】
本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の状況等に応じてさまざまな変形態様をとることが可能である。例えば、炭酸ガスレーザ等の赤外域のレーザに代え、高調波ＹＡＧレーザをレーザ穿孔部におけるレーザ光源として用いることもできる。また、図５に示される実験例から明らかなように、本発明のビアホール形成装置によれば、多層プリント基板の最表層が導電層である場合及び絶縁層である場合のいずれに対してもぬれ性向上の効果を得ることができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明による多層プリント基板のビアホール形成装置によれば、多層プリント基板は、レーザ穿孔部においてビアホール用の孔を形成された後、搬送手段によって紫外線照射部に搬送され、紫外線照射部において孔形成面に紫外線が照射される。この紫外線の照射によって、孔内部のスミアの一部が除去されると共に、多層プリント基板表面のぬれ性が向上して親水性となるため、小径の孔に対しても湿式処理液及びメッキ液等を容易にかつ十分に浸入させることができる。従って、絶縁性不純物を除去して均一に導電性メッキを被覆することができ、導電層間の電気的導通を十分に備えたビアホールを、簡便、高速かつ低コストで形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態によるビアホール形成装置を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態によるビアホール形成装置のレーザ穿孔室内の配置関係を詳細に示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態によるビアホール形成装置において、多層プリント基板の搬送等に用いられるアームを示す詳細図である。
【図５】紫外線の照射時間と水の接触角との相関関係を示すグラフである。
【図６】紫外線照射前の多層プリント基板の孔にメッキ液を滴下した状態を説明するための断面図である。
【図７】紫外線照射後の多層プリント基板の孔にメッキ液を滴下した状態を説明するための断面図である。
【図８】第２の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。
【図９】第３の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。
【図１０】第４の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。
【図１１】第５の実施形態によるビアホール形成装置を示す斜視図である。
【図１２】第６の実施形態によるビアホール形成装置を示す斜視図である。
【図１３】第７の実施形態によるビアホール形成装置の紫外線照射室を詳細に示す斜視図である。
【図１４】多層プリント基板に対する穿孔処理を説明するための断面図である。
【図１５】多層プリント基板に対するデスミア処理を説明するための断面図である。
【図１６】多層プリント基板に対するメッキ処理を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１…ビアホール形成装置、２…ビアホール形成装置、３…ビアホール形成装置、１０…ローダ室、１１…ストッカー、１２…基板入口、２０…レーザ穿孔室、２１…ステージ、２２…レーザ発振部、２３…第１のガルバノミラー、２４…第２のガルバノミラー、２５…ｆ−θレンズ、２６…炭酸ガス（ＣＯ2）レーザ発振器、２７…コリメートレンズ、２８…転写光学系、２９…基板ホルダ、３０…紫外線照射室、３１…ステージ、３２…エキシマランプ、３３…紫外線光源、３４…ガス流入口、３５…ガス流出口、３６…ガス流入管、３７…充填ガス（窒素ガス）ボンベ、３８…ガス流出管、３９…真空ポンプ、４０…吹き付けノズル、４１…ガス吹き付け管、４２…充填ガス（窒素ガス）ボンベ、４３…基板ホルダ、５０…紫外線照射室、５１…エキシマランプ、５２…基板通過口、５３…ベルトコンベア、５４…分岐ベルト部、５５…主ベルト部、５６…ベルト合流部、５７…カーテン、６０…アンローダ室、６１…ストッカー、６２…基板出口、７０…搬入手段、７１…搬入口、７２…レール、７３…吸着アーム、７４…アーム部、７５…吸盤、７７…エアシリンダ、８０…搬送手段、８１…搬送口、８２…レール、８３…吸着アーム、８４…シャッタ、９０…搬送手段、９１…搬送口、９２…レール、９３…吸着アーム、９４…シャッタ、１００…湿式処理漕、Ｌ…処理液、Ｍ…導電性メッキ、Ｓ…多層プリント基板、Ｓｍ…スミア、Ｖ…ビアホール用の孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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