(57)【要約】【課題】  レーザ加工装置を用いて、両面基板への貫通穴加工を安定して実現するために、裏面からの加工の基準となる貫通基準穴の完成度を向上する方法を提供する。【解決手段】  両面基板の一方の面から貫通穴を作成する位置にレーザ光を照射して絶縁層の途中までの途中加工穴を作成する段階で、同じ一方の面にレーザ光の照射位置をずらしながら加工を行うトレパニング加工により貫通基準穴を作成することにより、貫通基準穴の完成度を向上することができる。これにより、裏面側からの加工に際し、貫通基準穴位置の認識精度が向上し、表面からあけた加工穴と裏面側からあけた加工穴の位置ずれを防止することができる。【選択図】  図２
2009252892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の両面に金属箔が存在する両面基板へレーザ光を用いて貫通穴加工を行うレーザ加工方法において、
両面基板の一方の面にレーザ光を照射し、このレーザ光の照射位置をずらしながら加工を行うトレパニング加工により加工の基準となる前記両面基板を貫通する貫通基準穴を作成する工程と、
前記両面基板のその一方の面から貫通穴を作成する位置にレーザ光を照射し、絶縁層の途中までの途中加工穴を作成する工程と、
前記貫通基準穴を作成する工程および途中加工穴を作成する工程の後に、、前記両面基板に作成された貫通基準穴の位置を検知する工程と、
この検知された前記貫通基準穴の位置を基準とし、前記両面基板の他方の面から貫通穴を作成する位置にレーザ光を照射し、前記一方の面からの途中加工穴に接続する加工穴を作成する工程と、
を備えたレーザ加工方法。
【請求項２】
前記貫通基準穴を作成する工程後に、前記途中加工穴を作成する工程を行う請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
絶縁層の両面に金属箔が存在する両面基板へレーザ光を用いて貫通穴加工を行うレーザ加工装置において、
レーザ光を出射するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を被加工物上で２次元的に走査するガルバノスキャナーと、
レーザ光の照射位置をずらしながら加工を行うトレパニング加工により貫通基準穴を作成する加工プログラムを記憶し、この加工プログラムを用いて前記レーザ発振器とガルバノスキャナーの動作を制御して貫通基準穴を作成する制御手段と、
を備えたレーザ加工装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記制御手段に入力されるＮＣプログラム中に、貫通基準穴作成のコードが存在した場合、該コードを前記貫通基準穴を作成する加工プログラムに置き換えつつ、ＮＣプログラムを加工プログラムに変換し、変換した加工プログラムに従い前記レーザ発振器とガルバノスキャナーの動作を制御するものである請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
貫通穴を備えた絶縁層の両面に金属箔が存在する両面基板の製造方法において、
両面基板の一方の面から貫通穴を作成したい位置にレーザ光を照射し、絶縁層の途中までの途中加工穴を作成する工程と、
前記両面基板のその一方の面にレーザ光を照射し、このレーザ光の照射位置をずらしながら加工を行うトレパニング加工により加工の基準となる前記両面基板を貫通する貫通基準穴を作成する工程と、
前記貫通基準穴を作成する工程および途中加工穴を作成する工程の後に、、前記両面基板に作成された貫通基準穴の位置を検知する工程と、
この検知された前記貫通基準穴の位置を基準とし、前記両面基板の他方の面から貫通穴を作成する位置にレーザ光を照射し、前記一方の面からの途中加工穴に接続する加工穴を作成する工程と、
を備えた貫通穴を備えた両面基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板材料等にレーザ光を照射し、止まり穴や貫通穴をあける加工装置及び加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板（以下、単に基板とも呼ぶ）への貫通穴加工は、基板作製工程上なくてはならない作業である。従来は機械式のドリル穴あけ機により、複数枚の基板をかさねて一気に貫通穴を開けていた。しかし、近年の携帯電話を始めとするデジタル製品の高機能化に伴い、それらに使用されるプリント基板は高密度化要求が一段と進み、貫通穴においてもφ１００μｍを下回るような小径が要求されるようになってきている。これに伴い、使用されるドリルも小径化を余儀なくされているが、ドリルが細くなるとドリル自体の強度低下に直結し、寿命短命化によりコスト上昇を引き起こす結果となっている。このような機械ドリルのマイナス面から、貫通穴加工において非接触で加工出来るレーザドリル工法が脚光をあびてきている。
【０００３】
レーザドリルでは、図１３に示す加工機構成が一般的である。レーザ光１を、駆動系である１組のガルバノスキャナー３によって駆動される１組のスキャンミラー２によって反射させ、２次元的に走査させる。そして、反射したレーザ光をｆθレンズ４で集光して、基板７に照射する。ガルバノスキャナー３で走査しきれない範囲には、基板７を固定している加工テーブル５自体を移動させて対応し、基板７全体へのレーザ光照射を行って穴開け加工を実施する。
【０００４】
しかし、基板の断面図である図１４に示すような、絶縁層９の両面に金属箔８が存在するいわゆる両面基板１９に、レーザ光１で貫通穴をあける場合には、加工仕上がり品質上問題があった。それは、金属箔８と絶縁層９とでは、レーザ光１に対する吸収率が異なり、かつその融点、沸点も大きな違いがあるため、一方向からレーザ光１を当て続けて貫通穴６を形成すると、両面基板１９の断面図である図１５に示すように、絶縁層９の裏面側の穴が裏面側の金属箔８ｂの穴に比べて大きく膨らんだような形状１０になってしまう点である。これは、裏面金属箔８ｂの加工性が悪いためで、この裏面金属箔８ｂを貫通させるために、絶縁層９にとっては過剰なレーザ光のエネルギーが供給されてしまうことが原因である。図１５のように、貫通穴が絶縁層９の裏面側で膨らむ形状１０になってしまった場合、この後の工程で貫通穴内面に金属メッキを実施する際に、膨れた形状１０の部分にはメッキがつきにくく、不良の原因となる可能性が高く、レーザドリルの加工品質上の大きな問題になっていた。
【０００５】
このような、両面基板へのレーザドリル貫通穴の絶縁層裏面側での膨れ形状の問題を解決する手段としては、一方の面（以下、表面と呼ぶ）を適度なエネルギーで途中まで加工し、表面を加工する際に、裏面加工時の基準にするための貫通穴（以下、貫通基準穴と呼ぶ）を同時に基板の端部等に加工する。その後、基板を引っくり返して、貫通基準穴を基準として残りの一方の面（以下、裏面と呼ぶ）にもレーザ照射を行い、表面からの穴と裏面からの穴を接続させ、貫通穴とする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３５６５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の方法では、実際に加工する段階において、表面に開けた穴６ａと、裏面から開けた穴６ｂの位置がずれてしまい、両面基板１９の断面図である図１６に示すような位置ズレ穴形状になることが多かった。これは、貫通基準穴の完成度が低く、貫通基準穴の裏面側開口の穴径や形状が大きくばらついていたり、更には貫通していないものも存在していたことが原因である。図１７にこの様子を示す。図１７（ａ）は両面基板の断面、図１７（ｂ）は裏面側から見た裏面側金属箔８ｂの貫通基準穴１１の開口１２を図示したものである。貫通基準穴１１ａによる開口１２ａは穴形状・大きさとも正常であるが、貫通基準穴１１ｂによる開口１２ｂは穴形状が三日月形に崩れてしまっており、貫通基準穴１１ｃによる開口１２ｃは穴の大きさが小さくなりすぎており、貫通基準穴１１ｄにおいては裏面まで貫通していない状況である。すなわち、貫通基準穴１１の品質によって、裏面側開口１２に穴形状・大きさ等のバラツキが発生していた。
【０００８】
裏面加工時には、表面加工時に作成されたこの貫通基準穴１１を、レーザ加工機に備えられたカメラ等で認識させ、両面基板の伸び縮みや回転等を計算し、表面の加工状況に合わせた最適な座標系を決めてレーザ光を照射し加工を行っている。このため、貫通基準穴１１の認識に誤差が生じた場合、裏面全体の加工精度に影響を及ぼしてしまう。その結果、従来の貫通基準穴１１の完成度では、しばしば、図１６に見られるような表面からの穴６ａと裏面からの穴６ｂの位置ずれを引き起こし、量産適用としての大きな障害となっており、貫通基準穴の認識精度向上はレーザドリル量産適用上の大きな課題となっていた。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、両面基板にレーザ光照射により貫通穴をあける際に、表面加工時に作成する裏面加工用の貫通基準穴を穴径・形状等のバラツキ少なく安定的に、かつ確実に貫通するように加工することで認識精度を向上させ、図１６のような位置ずれ貫通穴を無くし、図１８に示すような品質的に安定した貫通穴を量産し、両面基板への貫通穴作製方法としてレーザドリル工法を実用的なものとして確立させるための、基板製造方法及びレーザ加工方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るレーザ加工方法においては、両面基板の一方の面から貫通穴を作成する位置にレーザ光を照射して絶縁層の途中までの途中加工穴を作成する段階で、同じ一方の面にレーザ光の照射位置をずらしながら加工を行うトレパニング加工により貫通基準穴を作成することにより、貫通基準穴の完成度を向上するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、両面基板への両面からの貫通穴加工において、貫通基準穴をトレパニング加工で作成することにより、貫通基準穴の完成度が向上し、裏面側からの加工の際に貫通基準穴の認識精度が向上し、表面からあけた加工穴と裏面側からあけた加工穴の位置ずれを防止することができる。これにより、これまで難しかった、両面基板におけるレーザ光による貫通穴加工の量産化が可能になり、機械式ドリル穴明け機では難しくなりつつある、両面基板の貫通穴加工での小径化、抵コスト化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるレーザ加工方法もしくは基板製造方法を実施する、レーザ加工装置を示すものである。レーザ発振器１１０より出力されたパルスレーザ光１は、１組のガルバノスキャナー３によって駆動される１組のスキャンミラー２により反射され、２次元的に走査される。そして、反射したレーザ光１をｆθレンズ４で集光して、両面基板１９に照射する。両面基板１９は、水平方向に移動可能な加工テーブル５上に、冶具板１８を介して真空吸着され固定されている。ガルバノスキャナー３でレーザ光１を走査しきれない範囲には、両面基板１９を固定している加工テーブル５自体を水平に移動させて対応し、両面基板１９全体へのレーザ光１の照射を行って穴開け加工を実施する。また、貫通基準穴１１の上方には、貫通基準穴１１の座標を読み取るカメラ２５が配置されている。また、加工テーブル５外には、加工テーブル５に対して両面基板１９の搬出入を行う基板運搬手段２２と、この基板運搬手段２２によって搬出された両面基板１９の表裏を反転させる、基板表裏反転手段２３が設けられている。さらに、カメラ２５からの情報を読み取るとともに、レーザ発振器１１０、ガルバノスキャナー３、基板搬出手段２２、基板表裏反転手段２３の動作を制御する制御部１００を備えている。
【００１３】
次に、両面基板１９への貫通穴６を作成する方法を説明する。
図２は、貫通穴６を作成するステップを、両面基板１９の断面で見た模式図である。まず、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、制御部１００によりレーザ発振器１１０、ガルバノスキャナー３が制御され、両面基板１９の裏面加工時の基準となる貫通基準穴１１を、レーザ光を少しづつずらして重ね合わせるトレパニング加工により複数作成する。トレパニング加工については後で詳述する。次に、図２（ｃ）に示すように、制御部１００によりガルバノスキャナー３等が制御され、両面基板の表面にレーザ光１を照射することにより、所望の適切な穴径で表面の金属箔８ａを貫通し、絶縁層９の途中で加工が止まるような条件で加工穴６ａ（途中加工穴とも呼ぶ）を、所定の位置に所望の数だけ作成する。
【００１４】
表面の加工が終了すると、両面基板１９を反転させ裏面側から加工することになる。手動で反転する方法もあるが、本実施の形態では、基板の運搬と合わせて基板を表裏反転させる反転機構を、レーザ加工装置に付加している。図３に、この基板反転機構の概念を示す。表面加工後、両面基板１９は一度加工テーブル５から基板運搬手段２２により搬出され、基板表裏反転手段２３で表裏反転させられた後、再び、基板運搬手段２２により未加工の裏面を上に向けて加工テーブル５上に搬入される。これらの動作も制御部１００により制御されている。
なお、上記説明では、両面基板を反転させ一方向からレーザ照射を行っているが、両面基板を反転させずに、レーザ照射を裏面側からもできるような構成としても良い。
【００１５】
そして、図４または図２（ｄ）に示すように、先に表面加工時に作成した貫通基準穴１１を、レーザ加工機の基板上方に設置されたカメラ２５で認識させる。カメラ２５の個数は、その撮影範囲によって１個でも複数個でも良いが、認識した貫通基準穴１１の位置座標を正確に機械に伝達できるよう、レーザ加工機に固定されている。そして、カメラ２５からの情報を受信した制御部１００にて、貫通基準穴１１の座標値と設計値を比較して、図５に示したように、実際の基板１９がどの程度伸縮しているか（ΔＬ、ΔＷ）、または、どの程度傾いて設置されているか（Δθ）を判断する。そして、制御部１００は、実際の基板１９にあわせて加工するべき座標系すなわち設計値を伸縮、あるいは傾斜させて、実際の基板１９に合わせた座標で、図２（ｅ）に示したようにガルバノスキャナー３等を制御してレーザ光の照射を行い、裏面側の加工穴６ｂを作成する。この時、裏面の加工条件は表面の加工条件と同じでも良いし、絶縁層での膨れ等が起こらないように、パルスショット数やエネルギー等で調節した異なる条件で加工しても良い。両方向から加工した穴が過不足なく接続し、かつ膨れないようにしておくことが望ましい。
【００１６】
以上のような加工方法により、表面からあけた加工穴６ａ（途中加工穴）と裏面側からあけた加工穴６ｂを、ずれなく接続させることができる。完成した貫通穴は、後工程にて、メッキ充填するか、導電性ペースト等を入れて充填し表面金属箔と裏面金属箔の導通を実現する。
【００１７】
上記動作を図１のレーザ加工装置に実施させるに当たり、オペレータは上記動作を逐一加工プログラムで作成しても良いが、レーザ加工装置に以下のようなツールを備えることで、オペレータの負荷を軽減することができる。
オペレータが、貫通基準穴を含む加工の元データ（ＮＣデータ）の作成時に、貫通基準穴を作成する座標とともに貫通基準穴を作成するコード（例えばＴコード）を元データに記載しておく。レーザ加工装置の制御部１００は、貫通基準穴を作成する動作条件プログラムを記憶しておき、制御部１００にてこの元データを加工プログラムに変換するに当たり、貫通基準穴の作成コードがあれば、この記憶している貫通基準穴作成プログラムを挿入して、加工プログラムを作成する。
このように、レーザ加工装置の制御部に、貫通基準穴の加工プログラムを記憶し、元データの貫通基準穴を示すコードがあれば、この貫通基準穴加工プログラムを挿入するツールを備えることで、オペレータは簡易に貫通基準穴をトレパニング加工で実施することができる。
【００１８】
次に、貫通基準穴を作成するトレパニング加工について説明する。
レーザ光の照射位置をずらして照射する場合の典型的なパターンを、図６に示す。図６は、両面基板の表面上のレーザ光照射の様子を示した模式図である。図６に示したように、パルス状のレーザ光を１ショット照射するごとに、少しづつレーザ光の照射位置をずらしながら、大きな径の穴を作成する。レーザ光のずらす量は適宜設定すれば良いが、レーザ光の照射径の半径程度で良い。また、レーザ光のずらし方であるが、貫通基準穴の径がレーザ光の照射径の２倍よりも大きいときには、図６（ａ）のように、渦巻状にレーザ光の照射位置をずらせば良い。また、貫通基準穴の径がレーザ光の照射径の２倍程度であれば、図６（ｂ）のように、円を描くようにレーザ光の照射位置をずらせば良い。更に貫通基準穴の穴径が小径である場合、図６（ｃ）のようにレーザ光の照射位置をずらすことで加工が可能となる。
【００１９】
レーザ光を図６に示した経路でずらす方法としては、図１に示したガルバノスキャナー３とスキャンミラー２を用いるのが、レーザ光の照射位置を高速にかつ高精度にずらすことができ望ましい。制御部１００により、レーザ発振器１１０がレーザ光を１ショット出射するごとに、ガルバノスキャナー３がレーザ光の照射位置をずらすよう制御されることで実現する。別の貫通基準穴を加工する場合には、ガルバノスキャナー３の可動範囲外にレーザ光を照射する可能性が高いので、この場合には、加工基板を固定している加工テーブルを２次元的（Ｘ，Ｙ方向）に動作させ、加工基板をガルバノスキャナー３の可動範囲に移動させて、加工を実現する。
【００２０】
図６に示した加工の進展を、両面基板の断面で示したものが図７である。まず、図７（ａ）に示したように、絶縁層の途中で止まる条件で１ショット目のレーザ光を照射する。次に、図７（ｂ）に示したように、レーザ光照射位置を少しずらし、同様の条件で次のショットを照射する。同様に図７（ｃ）に示したように、レーザ光の照射位置を少しずらし、次のショットを照射する。このように加工穴の横に次の加工穴を繋げながら、加工を継続していくことにより、貫通基準穴の径を大きくすることができる。図７（ｃ）に示したように、１ショットごとに加工穴の深さがだんだんと深くなっている。これは、後述するが、穴底へのレーザ光のエネルギー伝達が加工を進めるごとに良くなるためである。
図７（ａ）〜（ｃ）により、図６に示したレーザ光のずらし経路の１周目が完了し、次に２周目の照射を開始する。図７（ｄ−１）は２周目のレーザ光の照射の様子で、図７（ｄ−２）はこの時の両面基板の裏面から見た貫通基準穴の貫通の様子を示した図である。図７の場合は、２周目のレーザ光の照射で、両面基板の裏面まで加工穴が貫通している。図７（ｅ）はさらに２周目のレーザ光の照射を進めた状態の図である。図７（ｅ−１）は両面基板の断面、図７（ｅ−２）は両面基板の裏面側の様子を示しているが、図７（ｅ−２）に示すように、ほぼ貫通基準穴が完成した状態を示している。
【００２１】
トレパニング加工の条件としては、レーザ光を重ね合せる効果から、図７に示したように、貫通穴６ａと同様に絶縁層の途中で止まる条件（所望適切な穴径で金属箔を貫通させる条件）と同じでも良いし、裏面側に確実に貫通穴が作成されれば良いので、１ショットで裏面の金属箔まで貫通する条件でも良い。適宜、レーザ光１ショットのエネルギーを増加させたり、レーザ光のショット数を変更させたり等、条件を設定すれば良い。
【００２２】
また、トレパニング加工すなわち貫通基準穴を作成するタイミングについては、図２の例で示したように、表面側の加工穴６ａよりも先に加工を行う方が望ましい。表面側の加工穴は貫通穴や止まり穴を含め数万穴におよび、加工により基板温度が上昇し基板に伸びが発生する。貫通基準穴を基板が伸びた状態で作成してしまうと、加工済みの表面側の加工穴との位置関係が設計値から大きくずれてしまい、貫通基準穴が裏面加工時の基準穴としての役割を果たせなくなる可能性がある。よって、基板が冷えて伸びが発生していない初期の段階で貫通基準穴を作成し、その後、表面側の加工穴を作成する図２のステップを実施することが望ましい。
【００２３】
ところで、図６や図７に示したように、レーザ光の照射位置を少しづつずらしながら照射位置を重ねて穴加工していく方法は、ＵＶ−ＹＡＧレーザ加工機で使用される場合がある。ＵＶ−ＹＡＧレーザ加工機は、レーザ光がＵＶであり、小径穴加工に用いられている。そのビーム径は２０〜３０μｍと小さいため、小径穴加工と同時にφ１００μｍといった大径の穴を加工する場合、そのままのビーム径では加工する事ができないので、トレパニング加工で大径穴の加工を行っている。ＵＶレーザ光での加工において、大径穴は専ら、基板途中で加工を止める止まり穴加工で使用されている。本発明においては、このトレパニング加工を、貫通穴であり、かつ加工の基準となる貫通基準穴の加工に用いるという、これまでに無い方法を用い、貫通基準穴の完成度向上、つまり下穴の径や形状のばらつきを低減させるという目的を達成したものである。また、現在基板加工の主流であるＣＯ２レーザ加工機でも、レーザ光を移動させながら絶縁層内にあるアライメントマークを露出させる座繰り加工がトレパニング加工に類似しているが、ＵＶレーザ同様に貫通穴での使用は例が無く、当然ながら貫通基準穴での使用例も皆無であり、ＣＯ２レーザ加工機に本発明を用いることも全く新たな試みである。
【００２４】
次に、貫通基準穴の作成にトレパニング加工を用いる効果について説明する。
基板へのレーザ加工を行う場合、図８に示したように集光レンズ２６でレーザ光１を絞って照射するため、レーザ光１が焦点を結ぶ位置１３が存在する。通常、プリント基板等を加工する場合、焦点の位置１３を基板表面付近に合わせるため、裏面金属箔８ｂは焦点位置からずれてしまう。この場合でも、図９に示すように加工穴の側面６等でレーザ光が反射することにより、反射したレーザ光１６のエネルギーは、裏面金属箔８ｂまで到達し、裏面金属箔８ｂが加工可能となる。しかし、単位面積当たりのエネルギー密度の低下は回避できず、結果として表面と比較して加工品質が劣化する。もちろん、レーザ光のエネルギーが到達しなければ、加工そのものも出来ないことになる。レーザ光のエネルギー伝達は、裏面金属箔貫通の上で重要な要素である。
【００２５】
また、同じ位置にレーザ光を当て続ける場合、両面基板断面図である図１０（ａ）に示したように、加工時に発生したガス２７等は、基板表面の穴開口の方向、すなわちレーザ光１が入射してくる方向に出て行くしかないため、ガスがプラズマ状態２８となりレーザ光の吸収性を有した場合、穴底へのレーザ光エネルギーの伝達が妨げられやすくなる。そして、裏面金属箔８ｂまでのレーザ光のエネルギー到達が妨げられれば、貫通基準穴の裏面側開口の形状や大きさのバラツキの原因となってしまう。
【００２６】
しかし、図１０（ｂ）のように、レーザ光の照射位置を少しづつずらしながらレーザ光を照射していくトレパニング加工の場合、照射位置横にある既に加工した穴の方向にもガス等がぬけていくことが可能であるため、レーザ光への加工ガスの影響すなわちエネルギー伝達の妨害が低減される。図６（ｃ）のようにパターンを１周し、その後２周目で同じ所を加工する場合、照射位置の前後にも既に加工済みの穴があるため、更にガスの排気方向の自由度が増加する。これにより、レーザ光のエネルギー伝達妨害がさらに低減し、裏面金属箔までのレーザ光のエネルギー伝達の確実性が更に向上する。
【００２７】
また、レーザ光を照射して表面金属箔に穴をあけた直後は、穴周辺の金属部分の温度はかなり高い状態に保たれている。一般に、金属は温度が高いほどレーザ光の吸収率も高いので、図６に示したように、先に加工した穴の少し横に次のレーザ光を照射して穴を開ける場合、レーザ光の吸収率が高く、同じエネルギーを投入しても、最初の穴よりも大径な加工穴とすることができ、加工性が向上する。また、表面金属箔８ａが比較的容易に加工できるので、より加工性の良い絶縁層９の部分もより、深く加工することができる。
【００２８】
一方、上記効果を考慮すると、全ての貫通穴をトレパニング加工で加工すれば良いのではないかとの案も、本発明に基づき考えられる。しかし、トレパニング加工は、レーザ光の照射位置を重ねて加工するため、加工穴の小径化は望めないうえ、１穴当たりのレーザ光のパルスショット数も多くなってしまい、１基板あたり１０万〜２０万穴もの加工をする現状では、生産性が非常に低下してしまう。また、トレパニング加工を用いたとしても、裏面側金属箔と絶縁層との境界付近に、図１５に示した膨れ形状１０も発生する可能性もあるため、加工品質的にも不十分である。そこで、貫通基準穴形成の確実性のみに特化し、穴径が小径化できなくても問題なく、かつ穴数は基板全体でも数個（２〜５個が標準）と少なく生産性にも大きな影響を与えないアライメント用の基準穴のみに、トレパニング加工を応用した点も本発明の特徴である。
【００２９】
ところで、両面基板に貫通穴を開ける場合、貫通後のレーザ光が下の加工テーブルを傷つけてしまう恐れがある。このような事を防ぐため、両面基板１９と加工テーブル５の間に、図１１に示すような治具板１８を挟んでおく。また、図１１に示すように、治具板１８は、加工テーブル５上に固定ピン２４により固定されている。その上に、両面基板１９がのっている。両面基板１９を真空吸着により固定する場合、加工テーブル５には図１２（ａ）に示すように、複数の吸着穴２１７が必要である。加工テーブル５と両面基板１９の間に挟まれる冶具板１８にも、加工テーブル５の吸着穴２１７に合わせて貫通穴２１８をあけておく必要がある。加工テーブル５とダクト２５０で接続されたブロア２９が吸気を行い、両面基板１９と冶具板１８の間の空気が図１２（ａ）の矢印２０のように吸着穴２１７および貫通穴２１８を通して吸い出され、両面基板１９への真空吸着が実施される。
なお、基板の搬入搬出時には、真空吸着をＯＦＦして行われる。こうした真空吸着が外れた状態の場合の加工テーブル上での治具板のずれを防ぐため、固定ピン２４での固定も同時に必要である。
【００３０】
また、レーザ加工の場合、レーザ光の焦点を基板表面に合わせる必要があるため、基板が平坦になっていないと、２次元的に平行移動した場合に、焦点ずれを引き起こしてしまい、加工不良、加工穴の径バラツキ、形状バラツキに直結してしまう。このため基板の平坦度を保つ事は非常に重要である。そこで、図１２（ｂ）のように、治具板１８の貫通穴２１８の径ｄを加工テーブル５の吸着穴２１７の径Ｄよりも小さくすることで、冶具板１８自体も加工テーブル５に吸着させる事ができる。これにより、治具板１８自体にたわみ等があっても、加工テーブル５に吸着されることにより、平坦な加工テーブル５になじむので、治具板１８自体のたわみが解消される。その上に吸着される両面基板１９も、同様にたわみなく設置することができる。
【００３１】
本実施の形態によれば、トレパニング加工を貫通基準穴作成方法に応用する事により、その妨害ガス効果低減と高温維持連続加工の相乗効果により、安定的な貫通基準穴を作成することが可能となる。これにより、両面基板の表面から加工した途中止まりの穴（裏面側に反転した直後には金属箔の下にあり見えない穴）に向けて、裏面側から精度良くレーザ光を照射し、加工穴を開けて行くことができ、精度よく穴同士を接続し、実用的な貫通穴を完成させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本願発明は、両面基板にレーザ光で貫通穴を開けるのに適した加工方法である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態１を示すレーザ加工装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示すレーザ加工方法の工程図である。
【図３】この発明の実施の形態１であるレーザ加工装置の基板運搬手段及び基板表裏反転手段の概念図である。
【図４】この発明の実施の形態１であるレーザ加工装置におけるカメラによる貫通基準穴の検知を説明する図である。
【図５】両面基板の伸縮および回転ずれを示す図である。
【図６】トレパニング加工時のレーザ光照射位置をずらすパターン図である。
【図７】この発明の実施の形態１であるレーザ加工方法におけるトレパニング加工による貫通基準穴の作成工程図である。
【図８】レーザ光による加工時の焦点位置を説明する図である。
【図９】レーザ光による加工時の加工穴側面でのレーザ光反射とエネルギー伝達の関係を説明する図である。
【図１０】レーザ光による加工時の加工粉塵およびガスの抜け方向とレーザ光の干渉を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態１であるレーザ加工装置における貫通穴作成時の加工テーブル保護用治具板を示した構成図である
【図１２】この発明の実施の形態１であるレーザ加工装置における真空吸着による治具板及び基板吸着方法を示した構成図である。
【図１３】従来のレーザ加工装置の構成図である。
【図１４】両面基板の構造を示した図である。
【図１５】従来の両面基板にレーザ光で貫通穴を作成したときの問題点を示す図である。
【図１６】従来の両面基板に両面からレーザ光を照射して貫通穴を作成する場合の位置ずれ問題を示す図である。
【図１７】従来の両面基板における貫通基準穴の加工バラツキを示す図である。
【図１８】両面基板に両面からレーザ光を照射して貫通穴を作成する場合の良好な加工状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  レーザ光
２  スキャンミラー
３  ガルバノスキャナー
４  ｆθレンズ
５  加工テーブル
６  加工穴
８  金属箔
９  絶縁層
１１  貫通基準穴
１８  冶具板
１９  両面基板
２２  基板運搬手段
２３  基板表裏反転手段
２４  固定ピン
２５  カメラ
２９  ブロア
２１７  吸着穴
２１８  貫通穴
２５０  ダクト
【図１】
2009252892.tif 000003
【図２】
2009252892.tif 000004
【図３】
2009252892.tif 000005
【図４】
2009252892.tif 000006
【図５】
2009252892.tif 000007
【図６】
2009252892.tif 000008
【図７】
2009252892.tif 000009
【図８】
2009252892.tif 000010
【図９】
2009252892.tif 000011
【図１０】
2009252892.tif 000012
【図１１】
2009252892.tif 000013
【図１２】
2009252892.tif 000014
【図１３】
2009252892.tif 000015
【図１４】
2009252892.tif 000016
【図１５】
2009252892.tif 000017
【図１６】
2009252892.tif 000018
【図１７】
2009252892.tif 000019
【図１８】
2009252892.tif 000020