[发明专利]激光钻孔的加工方法及其加工装置

说明书

技术领域

本发明是涉及将由激光振荡器发出的激光照射在印刷电路板和陶瓷基片等被加工部件上，进行激光钻孔的加工方法与加工装置。

背景技术

随着电子机器的小型化与高密度实装化，对印刷电路板提出了高密度化的要求。例如，众所周知的安装有LSI片(chip)，被称为内插器(interposer)的插件化的印刷电路板。这样的LSI片与内插器的接续方式，虽然迄今为止仍是以引线接合法(wire bonding)为主流，但被称为倒装片(flip chip)安装的方法也有增加的倾向，同时，还向插件的多插头(pin)化推进。

伴随着这一倾向，有必要在内插器上钻出多个被称为柱孔(pinhole)的小孔径、且间距很小的孔。

对于这样的细小的孔的加工方法，以用细小钻头的加工的机械方法和曝光(photopia)方法为主流，但最近也开始了利用激光的方法。与利用细小钻头的加工的机械方法相比，利用激光钻孔的加工装置的优点在于更能够对应于快速加工以及孔径的微细化。作为激光的光源，考虑到激光振荡器的价格与运行成本(running cost)，一般利用CO₂激光或高频固体激光。

迄今为止的激光钻孔加工装置的钻孔方法如下。由激光振荡器发出的激光束经由包含有反射镜(mirror)的光学通路，导向设置有被称为X-Y扫描器(scanner)或电流扫描器(galvano-scanner：一种利用化学作用产生电流的扫描器)的、二维的电流镜(galvano-mirror：)的扫描(scan)光学系统。通过该扫描光学系统使激光束振荡，并通过加工透镜照射到印刷电路板上(例如，可参照特开平10-58178号公报)。即，由于事先决定了印刷电路板上欲钻孔的位置，根据这些孔的位置的信息来控制扫描光学系统，从而进行逐一的钻孔。

发明内容

但是，在使用X-Y扫描器或电流扫描器的扫描光学系统的、能逐个钻孔的加工方法中，加工时间所需要的时间随印刷电路板上孔的数目的增加而呈正比的增加。由于电流扫描器的响应约为500pps，所以很难在每秒内钻出500个以上的孔。例如，如果在每边长为10mm的正方形的插件(package)线路板上，排列间距为0.2mm，孔径为50μm的孔，则应有2500个孔，即使按每秒可以钻500个孔的速度来计算，也需要2500/500＝5秒的加工时间。

因此，本发明的目的之一，在于提供一种激光钻孔的加工方法，与迄今为止的激光加工方法相比，能够在更短的时间内钻出更多的孔。

本发明的目的之二，在于提供一种激光钻孔的加工方法，能够对欲加工材料的加工图形(pattern)进行任意的选定。

本发明的目的之三，在于提供一种适合于上述加工方法的激光钻孔加工装置。

本发明是将激光发射器所发出的激光，通过具有所定掩膜图形(maskpattern)的掩膜，照射到被加工部件上，进行钻孔的激光钻孔方法。在本发明的第一方面中，将所述激光变换为具有线状的截面形状的激光，并固定所述线状激光的照射位置。而且，为了使所述激光能够通过所述掩膜而到达照射位置，所述掩膜与所述被加工部件同步移动，同时，其移动方向与所述线状激光的延长方向呈直角，由此所述掩膜就被所述线状激光所扫描，结果是可以按照所述掩膜图形所规定的位置在被加工部件上进行钻孔。

在本发明的第一方面的激光钻孔方法中，在所述掩膜与所述被加工部件之间设置有成像镜头(imaging lens)，由此可以设定所述掩膜图形对于所述被加工部件的投影比。

依据本发明的第一方面，在激光钻孔方法中，还能够检测出所述掩膜或所述被加工部件的移动量，并根据所检测出的移动量而对所述激光振荡器的振荡动作进行控制。

在本发明的第二方面中，将所述激光变换为具有线状的截面形状的激光，将所述线状的激光照射到配置在预先所确定位置的所述掩膜上，而且所述被加工部件在与所述线状激光的延长方向呈直角的方向上移动，由此所述被加工部件就被通过所述掩膜的激光所扫描，结果是可以按照所述掩膜图形(mask pattern)所规定的位置在所述被加工部件上进行钻孔。

依据本发明的第二方面，在激光钻孔方法中，在所述掩膜与所述被加工部件之间设置有成像镜头(imaging lens)，由此可以设定所述掩膜图形对于所述被加工部件的投影比。

依据本发明的第二方面，在激光钻孔方法中，还能够检测出所述被加工部件的移动量，并根据所检测出的移动量而对所述激光振荡器的振荡动作进行控制。