JP4348021B2 - Method for evaluating laser processability of printed wiring boards - Google Patents

Method for evaluating laser processability of printed wiring boards Download PDF

Info

Publication number
JP4348021B2
JP4348021B2 JP2001049163A JP2001049163A JP4348021B2 JP 4348021 B2 JP4348021 B2 JP 4348021B2 JP 2001049163 A JP2001049163 A JP 2001049163A JP 2001049163 A JP2001049163 A JP 2001049163A JP 4348021 B2 JP4348021 B2 JP 4348021B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
insulating layer
layer
printed wiring
wiring board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001049163A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002252442A (en
Inventor
健一郎 田中
宮本　　勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2001049163A priority Critical patent/JP4348021B2/en
Publication of JP2002252442A publication Critical patent/JP2002252442A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4348021B2 publication Critical patent/JP4348021B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単層又は多層の配線を有する配線板の加工性評価方法に関し、更に詳しくは、下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、主に合成樹脂等によって形成される絶縁層と、この絶縁層の表面に積層接着される金属箔等からなる導体層とで主体が構成されるプリント配線板がある。このプリント配線板は、絶縁層の下面側に積層接着される導体層は下層導体層として、上面側に積層接着される導体層は上層導体層として、それぞれ配線パターンを有して電気的な回路を形成するものであるが、上層導体層は特に必要ではなく、下層導体層のみが絶縁層に積層接着されたものであってもよい。
【０００３】
このようなプリント配線板には、絶縁層を形成する合成樹脂等を除去して絶縁層を貫通する穴を穿設するものである。この穴は、例えば、上層導体層と下層導体層とを有するプリント配線板である場合には、上層導体層上面側と絶縁層下面側とを貫通する穴を穿設すると共にこの穴の内面にめっきを施して、該めっきを介して上層導体層と下層導体層とを導通させたりする所謂ＶＩＡホールを形成するための穴であってもよく、プリント配線板の種類や穴の用途等は特に限定されないものである。
【０００４】
以上のように、プリント配線板には絶縁層を貫通する穴を穿設するのであるが、この時、絶縁層に穿設しようとする穴は、絶縁層の下面側の下層導体層自体まで穿設されることがないようにするもの、すなわち、上記穴の底が下層導体層上面となるように穿設するものであり、このような加工をし易いレーザ加工によってプリント配線板の絶縁層に穴を穿設することがよく行われている。
【０００５】
しかしながら、レーザ加工によってプリント配線板の絶縁層を除去して穴を穿設する際、プリント配線板の製造ロット毎に絶縁層の厚みにばらつきがあったり、あるいは、同一のプリント配線板であっても下層導体層が形成する回路の配線パターンによって絶縁層の厚みに部位によるばらつきがあったりした場合、穿設しようとする全ての穴に同一の加工条件でレーザ加工を行っていては、除去される絶縁層の厚みがほぼ一定かあるいはそれ以下となって、下層導体層上の絶縁層が全て除去されずに残ってしまい、穴底が下層導体層上面にまで到達しない穴が生じたりするという問題があるものであって、これに対しては、プリント配線板の絶縁層の厚みを計測して厚み分布を求め、これを予め定めてある判定基準値と比較して良否判定等の評価を行うことが望まれるものであった。
【０００６】
また、レーザ加工によってプリント配線板の絶縁層を除去して穴を穿設した際、穿設した穴の穴底面積が所定の面積を有するものでない場合、プリント配線板が所定の性能を有さない惧れがあるという問題があるものであって、これに対しては、絶縁層に穿設した穴の穴底面積を計測し、これを予め定めてある判定基準値と比較して良否判定等の評価を行うことが望まれるものであった。
【０００７】
また、レーザ加工によってプリント配線板の絶縁層を除去して穴を穿設する際、絶縁層がガラス等の繊維を含浸した合成樹脂で形成されていて、前記繊維が絶縁層の面内において均一に分布されていない場合、穿設しようとする全ての穴に同一の加工条件でレーザ加工を行っていては、穴を穿設しようとする絶縁層の部位の繊維の粗密状態によって絶縁層を均一に除去することができず、絶縁層に穿設する全ての穴の形状を同一にすることができなかったり、下層導体層上の絶縁層が全て除去されずに残って穴底が下層導体層上面にまで到達しない穴が生じたりするという問題があるものであって、これに対しては、繊維の絶縁層の面内における粗密分布を求め、これを予め定めてある判定基準値と比較して良否判定等の評価を行うことが望まれるものであった。
【０００８】
また、レーザ加工によってプリント配線板の絶縁層を除去して穴を穿設する際、絶縁層に例えば銅粉末やガラス繊維といった不純物が含まれている場合、穿設しようとする全ての穴に同一の加工条件でレーザ加工を行っていては、穴を穿設しようとする絶縁層の部位に混入した不純物の有無及びその混入量によって除去される絶縁層の厚みにばらつきが生じて、下層導体層上の絶縁層が全て除去されずに残って穴底が下層導体層上面にまで到達しない穴が生じたりするという問題があるものであって、これに対しては、絶縁層に混入した不純物の有無を検知し、これを予め定めてある判定基準値と比較して良否判定等の評価を行うことが望まれるものであった。
【０００９】
また、レーザ加工によってプリント配線板の絶縁層を除去して穴を穿設する際、絶縁層がガラス等の繊維を含浸した合成樹脂で形成されていて、前記繊維が絶縁層の厚み方向において均一に分布されていない場合、穿設しようとする全ての穴に同一の加工条件でレーザ加工を行っていては、穴を穿設しようとする絶縁層を厚み方向に亘って均一に除去することができず、絶縁層に穿設する全ての穴の形状を同一にすることができなかったり、下層導体層上の絶縁層が全て除去されずに残って穴底が下層導体層上面にまで到達しない穴が生じたりするという問題があるものであって、これに対しては、繊維の絶縁層の厚み方向における粗密分布を求め、これを予め定めてある判定基準値と比較して良否判定等の評価を行うことが望まれるものであった。
【００１０】
そこで上記問題を解決すべく、プリント配線板にレーザ加工を行う前後において、プリント配線板を抜き取って該プリント配線板を切断・断面研磨し、光学顕微鏡やＳＥＭ等による断面観察をすることで、絶縁層の厚み等を計測して評価を行ったりしていた。
【００１１】
しかし、このような断面研磨による従来のレーザ加工性評価方法では、上述した計測等による評価をプリント配線板の多くの部位においてできないと共に評価にかかる時間が長く、プリント配線板を破壊する必要があり、プリント配線板の全体を精度良く評価することが困難なものであったため、評価に時間がかからないと共に、プリント配線板の多くの部位において上述したような計測をして分布を求めることができて、プリント配線板を全体にわたって精度良く評価することができる評価方法が望まれるものであった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、評価にかかる時間を短くすることができると共に、非破壊でプリント配線板の多くの部位において絶縁層の厚み等の分布を求めることができて、これらを評価することが可能となるプリント配線板のレーザ加工性評価方法を提供することを課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るプリント配線板のレーザ加工性評価方法は、下層導体層１上の絶縁層２をレーザＬにより除去して下層導体層１上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、下層導体層１上面に電磁波ｒを放射する処理層４を形成し、レーザＬによる絶縁層２の除去によって処理層４が露出した時に該処理層４が放射する電磁波ｒを検出して、絶縁層２を除去するのに要したレーザＬのショット数から絶縁層２の厚みｔを算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層２の厚みｔ分布を判定することを特徴とするものである。このような構成とすることで、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわち処理層４）から放射される電磁波ｒのみを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２の厚みｔ分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができるようになって、評価をリアルタイムで行うことや評価で否と判定された場合に即座に再度レーザ加工を行うことが可能となり、また、受光器９６が検知する電磁波ｒは、対象物（すなわち処理層４）が一旦貯えたエネルギーを電磁波ｒとして等方的に放射するものであるため、該電磁波ｒを検知する受光器９６の受光方向に制約を受け難いと共に、対象物の表面粗度による影響も受けないものである。
【００１４】
また、下層導体層１上の絶縁層２をレーザＬにより除去して下層導体層１上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、下層導体層１上面に電磁波ｒを放射する処理層４を形成し、レーザＬによる絶縁層２の除去によって処理層４が露出した時に該処理層４から放射される電磁波ｒを検出して、該電磁波ｒの強度から絶縁層２を除去して形成される穴６の穴底面積Ｓを算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層２に形成される穴６の穴底面積Ｓの分布を判定することを特徴とするものである。このような構成とすることで、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわち処理層４）から放射される電磁波ｒのみを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に形成される穴６の穴底面積Ｓの分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００１５】
また、下層導体層１上の絶縁層２をレーザＬにより除去して下層導体層１上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、絶縁層２がガラス等の繊維７を含んだ合成樹脂で成形され、レーザＬによる絶縁層２の除去時に上記繊維７から放射される電磁波ｒを検出して、該電磁波ｒの強度から絶縁層２に含まれる繊維７の含有量を算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２内粗密分布を判定することを特徴とするものである。このような構成とすることで、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわち繊維７）から放射される電磁波ｒを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２面内における粗密分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００１６】
また、下層導体層１上の絶縁層２をレーザＬにより除去して下層導体層１上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、レーザＬによる絶縁層２の除去時に絶縁層２から放射される電磁波ｒを検出して、該電磁波ｒの強度から絶縁層２内の不純物８の有無等を判定基準値を用いて判定することを特徴とするものである。このような構成とすることで、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわち不純物８）から放射される電磁波ｒを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に混入している不純物８の有無及びその混入量を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００１７】
また、下層導体層１上の絶縁層２をレーザＬにより除去して下層導体層１上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、絶縁層２がガラス等の繊維７を含んだ合成樹脂で成形され、レーザＬによる絶縁層２の除去時に上記繊維７から放射される電磁波ｒの各加工穴における経時変化を検出して、該電磁波ｒの経時変化から算出される絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を判定基準値と比較することにより判定することを特徴とするものである。このような構成とすることで、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわち繊維７）から放射される電磁波ｒを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００１８】
また、判定基準値に一つの値を用いることが好ましい。このような構成とすることで、レーザ加工を行いながらのインライン検査によって評価をリアルタイムで行うにあたり、判定時間が短くて単純なアルゴリズムでの良否判定等の評価が可能となるものである。
【００１９】
また、判定基準値に二つの値を用いることが好ましい。このような構成とすることで、レーザ加工を行いながらのインライン検査によって評価をリアルタイムで行うにあたり、精度が良く、判定時間が短くて単純なアルゴリズムでの良否判定等の評価が可能となるものである。
【００２０】
また、レーザ発振器９４から発振されるレーザＬは透過して且つプリント配線板３から放射される電磁波ｒは反射するダイクロイックミラー９７を上記レーザＬの光路上同軸に配置し、該ダイクロイックミラー９７で反射した電磁波ｒを検出することが好ましい。このような構成とすることで、プリント配線板３の絶縁層２を除去するレーザＬと同軸で加工対象物から放射される電磁波ｒを検出することができて、ガルバノミラー９３光学系を用いたレーザ加工装置でも、電磁波ｒを効率良く検出することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリント配線板３のレーザ加工性評価方法を添付図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
まず、プリント配線板３について説明する。プリント配線板３は、合成樹脂によって形成される絶縁層２と、この絶縁層２下面に積層接着される銅箔からなる下層導体層１と、絶縁層２上面に積層接着される同じく銅箔からなる上層導体層５とで主体が構成される。上層導体層５と下層導体層１は、それぞれ配線パターンを有して電気的な回路を形成するものであるが、上層導体層５は特に必要とするものではなく、下層導体層１のみが絶縁層２に積層接着されたものであってもよく、更に、これら導体層は銅以外からなるものであってもよい。このようにして主体が構成されるプリント配線板３は、一般的には、主に合成樹脂等からなる基板（特に図示せず）の上面に下層導体層１の下面側を積層接着するものであるが、特にこのように限定されないものである。そして、本実施形態においては、後述するが、下層導体層１上面に電磁波ｒを放射する処理層４が形成してある。
【００２２】
次に、プリント配線板３の絶縁層２を除去するためのレーザ加工に用いるレーザ加工装置について説明する。図２に示すように、絶縁層２を除去するプリント配線板３をＸ−Ｙテーブル９１上に載置する。Ｘ−Ｙテーブル９１は、載置面９１ａとなる上面が水平となるように配置されて、水平面内の直交する二方向（図中のＸ方向及びＹ方向）にそれぞれ移動自在となっており、載置面９１ａにプリント配線板３を加工面３ａを上向きにした状態で載置する。Ｘ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａの上方にはｆ−θレンズ９２が配置されると共に、更にその上方にガルバノミラー９３が配置され、ガルバノミラー９３の側方にはレーザ発振器９４が設置される。レーザ発振器９４は、プリント配線板３の絶縁層２を除去するレーザＬを発振して、側方に配置されたガルバノミラー９３に向けてレーザＬを照射するものである。そして、レーザ発振器９４よりレーザＬが照射されるガルバノミラー９３は、レーザＬを反射してＸ−Ｙテーブル９１上の目標に照射するもので、鉛直軸回りに回動自在な縦ガルバノミラー９３ａと、水平軸回りに回動自在な横ガルバノミラー９３ｂとからなる。横ガルバノミラー９３ｂはｆ−θレンズ９２を介してＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａの上方に配置されると共に、縦ガルバノミラー９３ａは横ガルバノミラー９３ｂの側方に配置されるもので、レーザ発振器９４から発振されるレーザＬはまず、縦ガルバノミラー９３ａに向けて発振され、縦ガルバノミラー９３ａで反射して横ガルバノミラー９３ｂに向けて進行方向を変え、横ガルバノミラー９３ｂで再び反射してｆ−θレンズ９２を介してＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａ上の目標に照射されるのであるが、縦ガルバノミラー９３ａと横ガルバノミラー９３ｂはそれぞれ独立に回動自在としてあると共に、Ｘ−Ｙテーブル９１が水平面内の直交する二方向に移動自在としてあるため、レーザＬをＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａ上のほぼ任意の位置に照射可能となっている。このようにすることで、照射するレーザＬをＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａ上に任意にスキャンすることができて、レーザ加工の工程を高速化することができるものである。また、レーザ発振器９４から縦ガルバノミラー９３ａに向けて発振されるレーザＬの光路の途中にはマスク９５が配置されてあり、マスク９５のレーザＬの透過部形状と同形状の像をＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａ上の目標に投影して像転写することが可能となっている。そして更に、後述するが、上記レーザＬの波長とは異なる波長の電磁波ｒを検出する受光器９６が設けてあり、レーザ加工中に加工対象であるプリント配線板３より放射される電磁波ｒが検出可能となっている。
【００２３】
上述したようなレーザ加工装置を用いて、プリント配線板３の絶縁層２を除去して穴６を形成するレーザ加工について説明する。なお、該レーザ加工の工程にて形成される穴６は、プリント配線板３の上面側からプリント配線板３の絶縁層２下面側まで貫通させて、穴底６１が下層導体層１上面となるようにしたものであって、上層導体層５と下層導体層１とを導通させる所謂ＶＩＡホールを形成させるためのものであったり、他の用途のためのものであってもよい。
【００２４】
まず、レーザＬで絶縁層２を除去するに先だって、除去しようとする絶縁層２の上部の上層導体層５を除去しておく。銅等の金属箔からなる上層導体層５の除去は、通常はレーザ加工ではなく、エッチング液によるエッチング加工等によるものである。これは、レーザＬは金属表面で大部分が反射してしまうため、除去されるのに必要なエネルギーを金属が吸収し難いためである。
【００２５】
上層導体層５を除去して形成された開口５１には絶縁層２上面が露出しており、この絶縁層２にレーザＬを照射して除去する。絶縁層２は合成樹脂で形成されるものであるため、金属からなる導体層とは異なり、除去されるのに必要なエネルギーをレーザＬから充分吸収することができて、効率良く除去される。このようにして、レーザ加工でプリント配線板３の絶縁層２を除去して穴６を形成するのであるが、この時、プリント配線板３の絶縁層２の厚みｔにばらつきがあった場合、穿設しようとする全ての穴６に同一の加工条件でレーザ加工を行っていては、除去される絶縁層２の厚みｔがほぼ一定（あるいはそれ以下）となって、下層導体層１上の絶縁層２が全て除去されずに残って穴底６１が下層導体層１上面にまで到達しない穴６が生じたり、あるいは、下層導体層１上の絶縁層２が全て除去されたとしても絶縁層２の厚みｔが薄かった場合では、過度のレーザエネルギが照射され、加工穴６形状を均一に保てなくなるため、レーザ加工を行う際に、一穴６ごとに絶縁層２を全て除去したか否かを把握することが好ましく、本実施形態においては上述したように、プリント配線板３の下層導体層１上面に電磁波ｒを放射する処理層４を形成すると共に、レーザ加工中にプリント配線板３より放射される電磁波ｒが検出可能な受光器９６を設けてある。
【００２６】
処理層４は、下層導体層１表面（すなわち上面）に酸化処理を施して形成する。本実施形態においては下層導体層１は銅で形成されており、ＮａＯＨ溶液に下層導体層１を浸漬すると下層導体層１の表面が酸化されてＣｕＯが形成され、このＣｕＯ層が処理層４となる。処理層４は、プリント配線板３の絶縁層２を除去するためのレーザＬを吸収して貯えたエネルギーにより、処理層４にて化学変化を生じ、前記レーザＬとは波長の異なる電磁波ｒとして放射するものである。従って、レーザ加工で絶縁層２に穴６を形成する際、下層導体層１上の絶縁層２が全て除去されずに残っていれば処理層４からの電磁波ｒが検出されることはなく、下層導体層１上の絶縁層２が全て除去されて下層導体層１上面に形成された処理層４が露出すれば、レーザＬを吸収した処理層４から放射される電磁波ｒが検出されて、下層導体層１上面が露出したことを検知することができるものである。この時、レーザＬとしてＣＯ2レーザＬを用いると、ＣｕＯからなる処理層４はＣＯ2レーザＬのエネルギーの吸収率が高いためエネルギーを吸収して放射される電磁波ｒの強度は大きいものであり、そのうえ更に、絶縁層２を形成する合成樹脂にエポキシ系樹脂を用いると、レーザ加工中にエポキシ系樹脂から放射される電磁波ｒの強度は非常に小さいものであるため、下層導体層１上の絶縁層２が全て除去されてレーザＬを吸収した処理層４から放射される電磁波ｒを精度良く検出することができるものである。また、下層導体層１上面に形成する処理層４は、硫化着色処理によって形成するものであってもよい。
【００２７】
そして更に、上記レーザ加工におけるレーザＬは、所定のエネルギーを最小単位（以下、ショットという）としてレーザ発振器９４から発振されるものである。このようにすることで、下層導体層１上の絶縁層２を全て除去するのに要したショット数を算出し、該ショット数より除去した絶縁層２の厚みｔに換算することで、プリント配線板３の絶縁層２の厚みｔ分布を求めることができて、該絶縁層２の厚みｔ分布を予め定めてある判定基準値と比較することで、プリント配線板３の良否判定が可能となる。この時、一ショット当たりのレーザＬのエネルギーが低いほど、一ショットのレーザＬで除去される絶縁層２の厚みｔ（すなわち刻み幅）は薄くなるため、計測する絶縁層２の厚みｔの分解能を高めることができる。
【００２８】
以上のような構成によれば、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわちプリント配線板３の絶縁層２に形成された穴底６１となる処理層４）から放射される電磁波ｒのみを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２の厚みｔ分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができるようになって、評価をリアルタイムで行うことや評価で否と判定された場合に即座に再度レーザ加工を行うことが可能となるものである。また、受光器９６が検知する電磁波ｒは、対象物（すなわち処理層４）が一旦貯えたエネルギーを電磁波ｒとして等方的に放射するものであるため、該電磁波ｒを検知する受光器９６の受光方向に制約を受け難いと共に、対象物の表面粗度による影響も受けないものである。
【００２９】
なお、プリント配線板３より放射される電磁波ｒを計測する受光器９６としては、例えば、計測すべき電磁波ｒの波長が紫外線よりも長く可視光よりも短い場合にはマイクロチャンネルプレートフォトマルチプレーヤー等が挙げられ、波長が１９０ｎｍ乃至１１００ｎｍの場合にはＳｉフォトダイオードが、波長が７００ｎｍ乃至２６００ｎｍの場合にはＩｎＧａＡｓフォトダイオードが、波長が赤外線波長の領域の場合にはＰｂＳｅ光導電素子やＩｎＡｓ光起電力素子，ＩｎＳｂ光起電力素子，ＭＣＴ光導電素子等が挙げられる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態を図３に基づいて説明する。本実施形態は上述した第１の実施形態と基本的に同じであるため、主に異なる部分について説明する。
【００３０】
上記第1の実施形態においては、プリント配線板３の下層導体層１上面に形成された処理層４から放射された電磁波ｒを検出して、レーザＬで除去した絶縁層２の厚みｔ（分布）を求めるものであったのに対し、本実施形態においては、プリント配線板３の下層導体層１上面に形成された処理層４から放射された電磁波ｒの強度を計測して、レーザＬで除去した絶縁層２に形成される穴６の穴底面積Ｓを算出するもので、これより複数の穴底面積Ｓからプリント配線板３の穴底面積Ｓの分布を求めて判定基準値と比較，判定するものである。
【００３１】
下層導体層１上面に形成された処理層４がレーザ加工におけるレーザＬを吸収してから放射する電磁波ｒの強度は、露出している処理層４の面積、すなわち、絶縁層２に形成された穴底面積Ｓに応じた強度となるため、その電磁波ｒの強度より穴底面積Ｓを算出することができて、穴底面積Ｓの分布を求めて判定基準値と比較，判定することができる。
【００３２】
以上のような構成によれば、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわちプリント配線板３の絶縁層２に形成された穴底６１となる処理層４）から放射される電磁波ｒのみを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に形成される穴６の穴底面積Ｓの分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態を図４に基づいて説明する。本実施形態も上述した第１の実施形態と同じ部分については省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３３】
本実施形態はまず、レーザ加工の対象となるプリント配線板３が第１の実施形態と異なるものであり、更に、第１の実施形態はプリント配線板３の下層導体層１上面に形成された処理層４から放射された電磁波ｒを検出して、レーザＬで除去した絶縁層２の厚みｔ（分布）を求めるものであったのに対し、本実施形態は、レーザ加工中に絶縁層２に含まれる繊維７が放射する電磁波ｒの強度を計測して、該繊維７の絶縁層２内粗密分布を求めて判定基準値と比較，判定するものである。
【００３４】
本実施形態においてレーザ加工の対象としているプリント配線板３は、主に合成樹脂によって形成される絶縁層２と、この絶縁層２下面に積層接着される銅箔からなる下層導体層１と、絶縁層２上面に積層接着される同じく銅箔からなる上層導体層５とで主体が構成される。上層導体層５と下層導体層１は、それぞれ配線パターンを有して電気的な回路を形成するものであるが、特に上層導体層５は必要としないものであり、下層導体層１のみが絶縁層２に積層接着されたものであってもよく、更に、これら導体層は銅以外の金属からなるものであってもよい。このようにして主体が構成されるプリント配線板３は、一般的には、主に合成樹脂等からなる基板の上面に下層導体層１の下面側を積層接着するものであるが、特にこのように限定されないものである。そして更に、絶縁層２を形成する合成樹脂には、ガラスクロスやアラミドといった繊維７が含まれるものである。
【００３５】
このようなプリント配線板３の絶縁層２を除去するには、第１又は第２の実施形態におけるのと同様にレーザ加工装置を用いてプリント配線板３の絶縁層２を除去するのであるが、この時、絶縁層２に含まれる上記繊維７から放射される電磁波ｒの強度を検知すれば、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２面内における粗密分布が求まるものであり、以下に更に詳しく述べる。
【００３６】
レーザ加工においてレーザＬが絶縁層２に照射され、絶縁層２に含まれる上記繊維７にレーザＬが照射されて除去される際にレーザＬと異なる波長を有する電磁波ｒが放射されるが、この繊維７から放射される電磁波ｒは、絶縁層２を形成する合成樹脂から放射される電磁波ｒよりも強度が非常に大きく、この時に受光器９６が検知する電磁波ｒの強度はほぼ繊維７から放射される電磁波ｒの強度にのみ依存し、繊維７から放射される電磁波ｒの強度は繊維７の粗密に依存する。そこで、レーザ加工によって穴６を形成する際、各ショット毎に受光器９６が検知した繊維７から放射される電磁波ｒの強度を積算して、一穴６を形成する際に繊維７から放射された電磁波ｒの強度の総和を求めると、絶縁層２の穴６の部位における繊維７の粗密が分かる。そして更に、穴６を形成するのに要するレーザＬのショット数が全ての穴６で同じ場合、全ての穴６について、各ショット毎に受光器９６が検知した繊維７から放射される電磁波ｒの強度の総和を求めれば、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２面内における粗密分布を求めることが可能となる。
【００３７】
以上のような構成によれば、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわちプリント配線板３の絶縁層２に含まれる繊維７）から放射される電磁波ｒを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２面内における粗密分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態を図５に基づいて説明する。本実施形態は上述した第３の実施形態と基本的に同じであるため、主に異なる部分について説明する。
【００３８】
上記第３の実施形態においては、レーザ加工中に絶縁層２に含まれる繊維７が放射する電磁波ｒの強度を計測して、該繊維７の絶縁層２内粗密分布を求めて判定基準値と比較，判定するものであるのに対し、本実施形態においては、レーザ加工中に繊維７を含まない絶縁層２内に混入している不純物８が放射する電磁波ｒの強度を計測して、絶縁層２内の不純物８の有無及びその混入量を判定基準値と比較，判定するものである。
【００３９】
本実施形態においてレーザ加工の対象としているプリント配線板３は、主に合成樹脂によって形成される絶縁層２と、この絶縁層２下面に積層接着される銅箔からなる下層導体層１と、絶縁層２上面に積層接着される同じく銅箔からなる上層導体層５とで主体が構成される。上層導体層５と下層導体層１は、それぞれ配線パターンを有して電気的な回路を形成するものであるが、特に上層導体層５は必要としないものであり、下層導体層１のみが絶縁層２に積層接着されたものであってもよく、更に、これら導体層は銅以外の金属からなるものであってもよい。このようにして主体が構成されるプリント配線板３は、一般的には、主に合成樹脂等からなる基板の上面に下層導体層１の下面側を積層接着するものであるが、特にこのように限定されないものである。そして更に、絶縁層２を形成する合成樹脂には、銅粉末やガラス繊維７といった不純物８が混入している惧れのあるものである。
【００４０】
このようなプリント配線板３の絶縁層２を除去するには、第１乃至第３の実施形態におけるのと同様にレーザ加工装置を用いてプリント配線板３の絶縁層２を除去するのであるが、この時、絶縁層２に混入している上記不純物８から放射される電磁波ｒの強度を検知すれば、絶縁層２に混入している不純物８の有無及びその混入量が分かるものであり、以下に更に詳しく述べる。
【００４１】
レーザ加工においてレーザＬが絶縁層２に照射された際、絶縁層２に混入している上記不純物８にレーザＬが照射されると不純物８も合成樹脂と同様に除去されて、この時レーザＬと異なる波長を有する電磁波ｒが放射される。この不純物８から放射される電磁波ｒの強度は非常に大きく、この時に受光器９６が検知する電磁波ｒの強度はほぼ不純物８から放射される電磁波ｒの強度にのみ依存する。そこで、レーザ加工によって穴６を形成する際、各ショット毎に受光器９６が検知した不純物８から放射される電磁波ｒの強度を積算して、一穴６を形成する際に不純物８から放射された電磁波ｒの強度の総和を求めると、絶縁層２の穴６の部位における不純物８の有無及びその混入量が分かるものである。
【００４２】
以上のような構成によれば、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわちプリント配線板３の絶縁層２に混入している不純物８）から放射される電磁波ｒを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に混入している不純物８の有無及びその混入量を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。本実施形態は上述した第３の実施形態と基本的に同じであるため、主に異なる部分について説明する。
【００４３】
上記第３の実施形態においては、レーザ加工中に絶縁層２に含まれる繊維７が放射する電磁波ｒの強度を計測して、該繊維７の絶縁層２内粗密分布を求めて判定基準値と比較，判定するものであるのに対し、本実施形態においては、レーザ加工中に絶縁層２に含まれる繊維７が放射する電磁波ｒの強度を計測して、該繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を求めて判定基準値と比較，判定するものである。
【００４４】
本実施形態においてレーザ加工の対象としているプリント配線板３は、第３の実施形態におけるのと同じで、絶縁層２を形成する合成樹脂に、ガラスクロスやアラミドといった繊維７が含まれるものである。
【００４５】
このようなプリント配線板３の絶縁層２を除去するには、第１乃至第４の実施形態におけるのと同様にレーザ加工装置を用いてプリント配線板３の絶縁層２を除去するのであるが、この時、絶縁層２に含まれる上記繊維７から放射される電磁波ｒの強度を検知すれば、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向における粗密分布が求まるものであり、以下に更に詳しく述べる。
【００４６】
レーザ加工においてレーザＬが絶縁層２に照射され、絶縁層２に含まれる上記繊維７にレーザＬが照射されて除去される際にレーザＬと異なる波長を有する電磁波ｒが放射されるが、この繊維７から放射される電磁波ｒは、絶縁層２を形成する合成樹脂から放射される電磁波ｒよりも強度が非常に大きく、この時に受光器９６が検知する電磁波ｒの強度はほぼ繊維７から放射される電磁波ｒの強度にのみ依存し、繊維７から放射される電磁波ｒの強度は繊維７の粗密に依存する。そこで、レーザ加工によって穴６を形成する際、各ショット毎に受光器９６が検知した繊維７から放射された電磁波ｒの強度を検知し、この電磁波ｒの強度の各加工穴６において経時変化を求めること、すなわち、各ショット毎に受光器９６が検知した繊維７から放射された電磁波ｒの強度を時系列に並べることで、絶縁層２の穴６の部位における繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布が分かるものである。例えば、７ショットのレーザ加工において、各ショットでの電磁波ｒ強度を図７に示すように並べると、穴６の部位における繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布が求まる。なお、一ショット当たりのレーザＬのエネルギーが低いほど、一ショットのレーザＬで除去される絶縁層２の厚みｔ（すなわち刻み幅）は薄くなるため、繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布の分解能を高めることができる。
【００４７】
以上のような構成によれば、レーザ加工において、絶縁層２を除去するレーザＬとは異なる加工対象物（すなわちプリント配線板３の絶縁層２に含まれる繊維７）から放射される電磁波ｒを検知することで、プリント配線板３の絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器９６にレーザＬ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態を図８乃至図１０に基づいて説明する。本実施形態は上述した第１乃至第５の実施形態において、検出された電磁波ｒの強度等を比較，判定するための判定基準値として一つの値を用いるものである。
【００４８】
例としてまず、第1の実施形態において判定基準値として一つの値を用いる場合について説明する。第1の実施形態は、下層導体層１上の絶縁層２を全て除去するのに要したショット数を算出して該ショット数より除去した絶縁層２の厚みｔを求め、これよりプリント配線板３の絶縁層２の厚みｔ分布を求めて、該絶縁層２の厚みｔ分布を予め定めてある判定基準値と比較し、良否判定を行うものである。この時、例えば図８に示すように、判定基準値としてショット数の上限値を設け、レーザ加工による穴６の形成時に該上限値を上回るショット数を算出した場合、この穴６の部位における絶縁層２の厚みｔが厚いため、良好な穴６の形成ができない（すなわち否である）、というように判定するものである。
【００４９】
次に、第３の実施形態において判定基準値として一つの値を用いる場合について説明する。第３の実施形態は、全ての穴６について各ショット毎に受光器９６が検知した繊維７から放射される電磁波ｒの強度の総和を求め、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２面内における粗密分布を求めるものである。この時、例えば判定基準値として電磁波ｒの強度の総和の下限値を設け、レーザ加工による穴６の形成時に該下限値を下回る電磁波ｒの強度の総和を算出した場合、この穴６の部位における絶縁層２に含まれる繊維７が粗であるため、全ての穴６に一定条件でレーザ加工を行うとすると、この穴６の形成においては、除去に大きなエネルギーを要する繊維７が少ないために絶縁層２を除去するためのレーザＬのエネルギーが過剰となり、良好な穴６の形成ができない（すなわち否である）、というように判定するものである。
【００５０】
次に、第５の実施形態において判定基準値として一つの値を用いる場合について説明する。第５の実施形態は、一つの穴６について繊維７から放射された電磁波ｒの強度の経時変化を求めて、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を求めるものである。この時、例えば図１０に示すように、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を上半部ｔ1と下半部ｔ2とに分けて、図９に示すように判定基準値として、（上半部ｔ1の総和）／（下半部ｔ2の総和）の値の上限値を設け、レーザ加工による穴６の形成時に、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布の（上半部ｔ1の総和）／（下半部ｔ2の総和）が該上限値を越える場合、この穴６の部位における絶縁層２に含まれる繊維７は上半部ｔ1の方が下半部ｔ2よりも密であり、下半部ｔ2がオーバーエッチングされるのでめっきの付き廻りが低減して良好な穴６の形成ができない（すなわち否である）、というように判定するものである。
【００５１】
以上のような構成によれば、レーザ加工を行いながらのインライン検査によって評価をリアルタイムで行うにあたり、判定時間が短くて単純なアルゴリズムでの良否判定等の評価が可能となるものである。
［第７の実施形態］
次に、第７の実施形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。本実施形態は上述した第１乃至第５の実施形態において、検出された電磁波ｒの強度等を比較，判定するための判定基準値として二つの値を用いるものである。
【００５２】
例としてまず、第1の実施形態において判定基準値として二つの値を用いる場合について説明する。第1の実施形態は、下層導体層１上の絶縁層２を全て除去するのに要したショット数を算出して該ショット数より除去した絶縁層２の厚みｔを求め、これよりプリント配線板３の絶縁層２の厚みｔ分布を求めて、該絶縁層２の厚みｔ分布を予め定めてある判定基準値と比較し、良否判定を行うものである。この時、例えば図１１に示すように、判定基準値としてショット数の上限値と下限値とを設ける。そして、レーザ加工による穴６の形成時に該上限値を上回るショット数を算出した場合、この穴６の部位における絶縁層２の厚みｔが厚いため、良好な穴６の形成ができず（すなわち否であり）、また、該下限値を下回るショット数を算出した場合、この穴６の部位における絶縁層２の厚みｔが薄いため、良好な穴６の形成ができない（すなわち否である）、というように判定するものである。
【００５３】
次に、第３の実施形態において判定基準値として二つの値を用いる場合について説明する。第３の実施形態は、全ての穴６について各ショット毎に受光器９６が検知した繊維７から放射される電磁波ｒの強度の総和を求め、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２面内における粗密分布を求めるものである。この時、例えば判定基準値として電磁波ｒの強度の総和の上限値と下限値とを設ける。そして、レーザ加工による穴６の形成時に該下限値を下回る電磁波ｒの強度の総和を算出した場合、この穴６の部位における絶縁層２に含まれる繊維７が粗であるため、全ての穴６に一定条件でレーザ加工を行うとすると、この穴６の形成においては、除去に大きなエネルギーを要する繊維７が少ないために絶縁層２を除去するためのレーザＬのエネルギーが必要以上に大きくなり、良好な穴６の形成ができず（すなわち否であり）、また、該上限値を上回る電磁波ｒの強度の総和を算出した場合、この穴６の部位における絶縁層２に含まれる繊維７が密であるため、除去に大きなエネルギーを要する繊維７が多いために絶縁層２を除去するためのレーザＬのエネルギーが不足して、良好な穴６の形成ができない（すなわち否である）、というように判定するものである。
【００５４】
次に、第５の実施形態において判定基準値として二つの値を用いる場合について説明する。第５の実施形態は、一つの穴６について繊維７から放射された電磁波ｒの強度の経時変化を求めて、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を求めるものである。この時、例えば、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布を上半部ｔ1と下半部ｔ2とに分けて、図１２に示すように判定基準値として、（上半部ｔ1の総和）／（下半部ｔ2の総和）の値の上限値と下限値とを設ける。そして、レーザ加工による穴６の形成時に、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布の（上半部ｔ1の総和）／（下半部ｔ2の総和）が該上限値を越える場合、この穴６の部位における絶縁層２に含まれる繊維７は上半部ｔ1の方が下半部ｔ2よりも密であり、偏りがあるために良好な穴６の形成ができず（すなわち否であり）、絶縁層２に含まれる繊維７の絶縁層２の厚みｔ方向の粗密分布の（上半部ｔ1の総和）／（下半部ｔ2の総和）が該下限値を下回る場合、この穴６の部位における絶縁層２に含まれる繊維７は上半部ｔ1の方が下半部ｔ2よりも粗であり、偏りがあるために良好な穴６の形成ができない（すなわち否である）、というように判定するものである。
【００５５】
以上のような構成によれば、レーザ加工を行いながらのインライン検査によって評価をリアルタイムで行うにあたり、精度が良く、判定時間が短くて単純なアルゴリズムでの良否判定等の評価が可能となるものである。
［第８の実施形態］
次に、第８の実施形態を図１３及び図１４に基づいて説明する。本実施形態は上述した第１乃至第７の実施形態のレーザ加工装置において、レーザ発振器９４から発振されるレーザＬは透過させて且つ絶縁層２から放射される電磁波ｒは反射するダイクロイックミラー９７を上記レーザＬの光路上に配置したものである。
【００５６】
レーザ加工時に加工対象物、すなわち、絶縁層２に形成される穴６の穴底６１に露出する処理層４や穴６の内側壁に位置する繊維７等、から放射される電磁波ｒは、穴６の上方に受光器９６を配置して検知するのが最も効率がよいが、受光器９６を穴６の上方（すなわちＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａの上方）に設置することは、レーザＬの光路上に設置することになるため、好ましくない。そこで、レーザ加工時に加工対象物から放射される電磁波ｒを効率良く検出する方法として、本実施形態では、プリント配線板３の絶縁層２を除去するレーザＬの光路上同軸に、電磁波ｒは反射するがレーザＬは透過させるダイクロイックミラー９７を設置するものである。
【００５７】
図１３に示すように、レーザＬの光路上にダイクロイックミラー９７を４５°傾けて設置すると共に、ダイクロイックミラー９７の側方に受光器９６を設置する。このようにすることで、受光器９６をＸ−Ｙテーブル９１の載置面９１ａの上方に設置することなく、且つ、レーザＬの光路にほとんど影響を及ぼすことなく、レーザ加工時に加工対象物から放射される電磁波ｒを受光器９６にて効率良く検出することが可能となり、第1乃至第７の実施形態におけるようにガルバノミラー９３を用いたレーザ加工装置でレーザ加工をする場合でも、レーザ加工の速度を低減させることなく、絶縁層２に穿設する一穴６毎の検査が可能となる。
【００５８】
また、加工対象物から放射される電磁波ｒを反射させるためダイクロイックミラー９７一枚を４５°傾けてレーザＬの光路上同軸に設置した場合、ダイクロイックミラー９７を透過する際の屈折によってレーザＬの光路が若干ずれるが、図１３に示すように、電磁波ｒを反射させるためダイクロイックミラー９７ａとは別の同厚みのダイクロイックミラー９７ｂ一枚を逆向きに４５°傾けてレーザＬ光路上に設置すると、ダイクロイックミラー９７ｂを透過する際の屈折によってレーザＬの光路が逆にずれて、レーザＬの光路のずれが元に戻るものである。
【００５９】
以上のような構成によれば、プリント配線板３の絶縁層２を除去するレーザＬと同軸で加工対象物から放射される電磁波ｒを検出することができて、ガルバノミラー光学系を用いたレーザ加工装置でも、電磁波ｒを効率良く検出することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、下層導体層上面に電磁波を放射する処理層を形成し、レーザによる絶縁層の除去によって処理層が露出した時に該処理層が放射する電磁波を検出して、絶縁層を除去するのに要したレーザのショット数から絶縁層の厚みを算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層の厚み分布を判定したので、レーザ加工において、絶縁層を除去するレーザとは異なる加工対象物（すなわち処理層）から放射される電磁波のみを検知することで、プリント配線板の絶縁層の厚み分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器にレーザ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができるようになって、評価をリアルタイムで行うことや評価で否と判定された場合に即座に再度レーザ加工を行うことが可能となり、また、受光器が検知する電磁波は、反射された電磁波ではなく対象物（すなわち処理層）が一旦貯えたエネルギーを電磁波として等方的に放射するものであるため、該電磁波を検知する受光器の受光方向に制約を受け難いと共に、対象物の表面粗度による影響も受けないものである。
【００６１】
また請求項２記載の発明にあっては、下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、下層導体層上面に電磁波を放射する処理層を形成し、レーザによる絶縁層の除去によって処理層が露出した時に該処理層から放射される電磁波を検出して、該電磁波の強度から絶縁層を除去して形成される穴の穴底面積を算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層に形成される穴の穴底面積の分布を判定したので、レーザ加工において、絶縁層を除去するレーザとは異なる加工対象物（すなわち処理層）から放射される電磁波のみを検知することで、プリント配線板の絶縁層に形成される穴の穴底面積の分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器にレーザ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００６２】
また請求項３記載の発明にあっては、下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、絶縁層がガラス等の繊維を含んだ合成樹脂で成形され、レーザによる絶縁層の除去時に上記繊維から放射される電磁波を検出して、該電磁波の強度から絶縁層に含まれる繊維の含有量を算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層に含まれる繊維の絶縁層内粗密分布を判定したので、レーザ加工において、絶縁層を除去するレーザとは異なる加工対象物（すなわち繊維）から放射される電磁波を検知することで、プリント配線板の絶縁層に含まれる繊維の絶縁層面内における粗密分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器にレーザ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００６３】
また請求項４記載の発明にあっては、下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、レーザによる絶縁層の除去時に絶縁層から放射される電磁波を検出して、該電磁波の強度から絶縁層内の不純物の有無等を判定基準値を用いて判定したので、レーザ加工において、絶縁層を除去するレーザとは異なる加工対象物（すなわち不純物）から放射される電磁波を検知することで、プリント配線板の絶縁層に混入している不純物の有無及びその混入量を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器にレーザ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００６４】
また請求項５記載の発明にあっては、下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、絶縁層がガラス等の繊維を含んだ合成樹脂で成形され、レーザによる絶縁層の除去時に上記繊維から放射される電磁波の経時変化を検出して、該電磁波の経時変化から算出される絶縁層に含まれる繊維の絶縁層の厚み方向の粗密分布を判定基準値と比較することにより判定したので、レーザ加工において、絶縁層を除去するレーザとは異なる加工対象物（すなわち繊維）から放射される電磁波を検知することで、プリント配線板の絶縁層に含まれる繊維の絶縁層の厚み方向の粗密分布を求めてその良否判定等の評価を精度良く行うことができるようになると共に、受光器にレーザ発振と同等又はより速い応答性を有するものを用いればレーザ加工を行いながらのインライン検査ができて評価をリアルタイムで行うことが可能となるものである。
【００６５】
また請求項６記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて判定基準値に一つの値を用いたので、レーザ加工を行いながらのインライン検査によって評価をリアルタイムで行うにあたり、判定時間が短くて単純なアルゴリズムでの良否判定等の評価が可能となるものである。
【００６６】
また請求項７記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて判定基準値に二つの値を用いたので、レーザ加工を行いながらのインライン検査によって評価をリアルタイムで行うにあたり、精度が良く、判定時間が短くて単純なアルゴリズムでの良否判定等の評価が可能となるものである。
【００６７】
また請求項８記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の発明の効果に加えてレーザ発振器から発振されるレーザは透過して且つプリント配線板から放射される電磁波は反射するダイクロイックミラーを上記レーザの光路上同軸に配置し、該ダイクロイックミラーで反射した電磁波を検出したので、プリント配線板の絶縁層を除去するレーザと同軸で加工対象物から放射される電磁波を検出することができて、ガルバノミラー光学系を用いたレーザ加工装置でも、電磁波を効率良く検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のレーザ加工における断面図である。
【図２】本発明のレーザ加工において使用するるレーザ加工装置の概略斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のレーザ加工における断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態のレーザ加工における断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態のレーザ加工における断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態のレーザ加工における断面図である。
【図７】同上の実施形態の絶縁層に含まれる繊維の絶縁層の厚み方向の粗密分布図である。
【図８】本発明の第６の実施形態において、絶縁層の厚み分布を判定する判定基準値として一つの値を用いる場合の説明図である。
【図９】同上の実施形態において、絶縁層に含まれる繊維の絶縁層の厚み方向の粗密分布を判定する判定基準値として一つの値を用いる場合の説明図である。
【図１０】同上の実施形態におけるプリント配線板の断面図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態において、絶縁層の厚み分布を判定する判定基準値として二つの値を用いる場合の説明図である。
【図１２】同上の実施形態において、絶縁層に含まれる繊維の絶縁層の厚み方向の粗密分布を判定する判定基準値として二つの値を用いる場合の説明図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態のレーザ加工における断面図である。
【図１４】同上の実施形態の他例のレーザ加工における断面図である。
【符号の説明】
１ 下層導体層
２ 絶縁層
３ プリント配線板
３ａ 加工面
４ 処理層
５ 上層導体層
５１ 開口
６ 穴
７ 繊維
８ 不純物
９１ Ｘ−Ｙテーブル
９１ａ 載置面
９２ ｆ−θレンズ
９３ ガルバノミラー
９３ａ 縦ガルバノミラー
９３ｂ 横ガルバノミラー
９４ レーザ発振器
９５ マスク
９６ 受光器
９７ ダイクロイックミラー
Ｌ レーザ
Ｓ 穴底面積
ｒ 電磁波
ｔ 絶縁層の厚み[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for evaluating the workability of a wiring board having a single-layer or multi-layer wiring, and more specifically, a printed wiring in a step of removing an insulating layer on a lower conductor layer with a laser to expose an upper surface of the lower conductor layer. The present invention relates to a method for evaluating laser workability of a plate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a printed wiring board mainly composed of an insulating layer mainly formed of a synthetic resin or the like and a conductor layer made of a metal foil or the like laminated and adhered to the surface of the insulating layer. This printed wiring board has an electrical circuit having a wiring pattern, with the conductor layer laminated and bonded to the lower surface side of the insulating layer as the lower layer conductor layer, and the conductor layer laminated and bonded to the upper surface side as the upper layer conductor layer. However, the upper conductor layer is not particularly necessary, and only the lower conductor layer may be laminated and bonded to the insulating layer.
[0003]
In such a printed wiring board, a hole that penetrates the insulating layer is formed by removing a synthetic resin or the like that forms the insulating layer. For example, in the case of a printed wiring board having an upper conductor layer and a lower conductor layer, this hole is formed with a hole penetrating the upper conductor layer upper surface side and the insulating layer lower surface side and on the inner surface of this hole. It may be a hole for forming a so-called VIA hole in which plating is performed and the upper conductor layer and the lower conductor layer are made conductive through the plating. It is not limited.
[0004]
As described above, a hole that penetrates the insulating layer is drilled in the printed wiring board. At this time, the hole to be drilled in the insulating layer is drilled to the lower conductor layer itself on the lower surface side of the insulating layer. In other words, the bottom of the hole is made to be the upper surface of the lower conductor layer, and the insulating layer of the printed wiring board is formed by laser processing that facilitates such processing. It is common practice to drill holes.
[0005]
However, when the insulating layer of the printed wiring board is removed by laser processing and the hole is drilled, the thickness of the insulating layer varies between printed wiring board production lots, or the same printed wiring board is used. If the wiring pattern of the circuit formed by the lower conductor layer causes variations in the thickness of the insulating layer depending on the location, it is removed if all holes to be drilled are laser processed under the same processing conditions. The thickness of the insulating layer becomes almost constant or less, and all the insulating layer on the lower conductor layer remains without being removed, resulting in a hole where the hole bottom does not reach the upper surface of the lower conductor layer. There is a problem, and for this, the thickness distribution of the insulating layer of the printed wiring board is measured to obtain the thickness distribution, and this is compared with a predetermined criterion value for determining pass / fail etc. It was those which it is desired to perform the valence.
[0006]
Further, when a hole is formed by removing the insulating layer of the printed wiring board by laser processing, if the hole bottom area of the hole does not have a predetermined area, the printed wiring board has a predetermined performance. There is a problem that there is a fear that there is a problem, measure the hole bottom area of the hole drilled in the insulating layer, and compare this with a predetermined criterion value to determine pass / fail It was desired to evaluate the above.
[0007]
Further, when the insulating layer of the printed wiring board is removed by laser processing and the hole is drilled, the insulating layer is formed of a synthetic resin impregnated with fibers such as glass, and the fibers are uniform in the plane of the insulating layer. If all the holes to be drilled are laser processed under the same processing conditions, the insulating layer can be made uniform by the density of fibers in the insulating layer part to be drilled. Cannot be removed and the shape of all the holes drilled in the insulating layer cannot be made the same, or the insulating layer on the lower conductor layer is not completely removed and the hole bottom remains in the lower conductor layer. There is a problem that a hole that does not reach the upper surface is generated, and for this, the density distribution in the surface of the insulating layer of the fiber is obtained, and this is compared with a predetermined criterion value. Hope to evaluate pass / fail It was intended to be.
[0008]
Also, when holes are drilled by removing the insulating layer of the printed wiring board by laser processing, if the insulating layer contains impurities such as copper powder or glass fiber, it is the same for all holes to be drilled If the laser processing is performed under the above processing conditions, the presence or absence of impurities mixed in the portion of the insulating layer where the hole is to be drilled and the thickness of the insulating layer to be removed vary depending on the mixed amount, so that the lower conductor layer There is a problem that a hole in which the upper insulating layer is not completely removed and the bottom of the hole does not reach the upper surface of the lower conductor layer is generated. It is desired to detect the presence / absence and compare it with a predetermined criterion value to evaluate the quality.
[0009]
Further, when the insulating layer of the printed wiring board is removed by laser processing and the hole is drilled, the insulating layer is formed of a synthetic resin impregnated with fibers such as glass, and the fibers are uniform in the thickness direction of the insulating layer. If the holes are not distributed, the insulating layer from which the holes are to be drilled can be uniformly removed in the thickness direction if all the holes to be drilled are laser processed under the same processing conditions. The shape of all holes formed in the insulating layer cannot be made the same, or the insulating layer on the lower conductor layer remains without being removed and the bottom of the hole does not reach the upper surface of the lower conductor layer. There is a problem that holes are generated, and for this, the density distribution in the thickness direction of the insulating layer of the fiber is obtained, and this is compared with a predetermined criterion value such as pass / fail judgment It ’s something you want to do Was Tsu.
[0010]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, before and after performing laser processing on the printed wiring board, the printed wiring board is extracted, the printed wiring board is cut and subjected to cross-sectional polishing, and the cross-section is observed with an optical microscope, SEM, etc. The thickness of the layer was measured and evaluated.
[0011]
However, in the conventional laser workability evaluation method by such cross-sectional polishing, the evaluation by the above-described measurement and the like cannot be performed at many parts of the printed wiring board, and the evaluation takes a long time, and the printed wiring board needs to be destroyed. Since it was difficult to accurately evaluate the entire printed wiring board, it took less time to evaluate and the distribution could be obtained by measuring as described above in many parts of the printed wiring board. Therefore, an evaluation method capable of accurately evaluating the printed wiring board throughout is desired.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to reduce the time required for evaluation, and to provide a non-destructive thickness of an insulating layer in many parts of a printed wiring board. It is an object of the present invention to provide a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board that can determine the distribution of the printed wiring board and evaluate them.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the method for evaluating laser workability of a printed wiring board according to the present invention includes a step of removing the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 with a laser L to expose the upper surface of the lower conductor layer 1. A method for evaluating the laser workability of a wiring board, wherein a treatment layer 4 that emits electromagnetic waves r is formed on the upper surface of a lower conductor layer 1, and the treatment layer 4 is exposed when the insulation layer 2 is removed by a laser L. The thickness t of the insulating layer 2 is calculated from the number of shots of the laser L required to remove the insulating layer 2 by detecting the electromagnetic wave r radiated by, and the thickness t of the insulating layer 2 is compared with the criterion value. The distribution is determined. By adopting such a configuration, in the laser processing, the printed wiring board 3 can be detected by detecting only the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the processing layer 4) different from the laser L for removing the insulating layer 2. The thickness t distribution of the insulating layer 2 can be obtained and the quality evaluation can be evaluated with high accuracy, and if the light receiver 96 has a response equivalent to or faster than the laser L oscillation, the laser can be used. In-line inspection can be performed while processing is performed, and it is possible to perform laser processing again immediately when evaluation is performed in real time or when it is determined that the evaluation is negative, and the light receiver 96 detects it. Since the electromagnetic wave r isotropically radiates the energy once stored by the object (that is, the processing layer 4) as the electromagnetic wave r, it is received by the light receiver 96 that detects the electromagnetic wave r. With hardly restricted in a direction, in which not subject to influence by the surface roughness of the object.
[0014]
Also, there is provided a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in the step of removing the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 with a laser L to expose the upper surface of the lower conductor layer 1, and an electromagnetic wave r on the upper surface of the lower conductor layer 1 When the processing layer 4 is exposed by removing the insulating layer 2 with the laser L, the electromagnetic wave r radiated from the processing layer 4 is detected, and the insulating layer 2 is detected from the intensity of the electromagnetic wave r. The distribution of the hole bottom area S of the hole 6 formed in the insulating layer 2 is determined by calculating the hole bottom area S of the hole 6 formed by removing the hole and comparing it with the determination reference value. Is. By adopting such a configuration, in the laser processing, the printed wiring board 3 can be detected by detecting only the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the processing layer 4) different from the laser L for removing the insulating layer 2. The distribution of the hole bottom area S of the hole 6 formed in the insulating layer 2 can be obtained and the quality evaluation can be evaluated with high accuracy, and the light receiving device 96 is equivalent to or faster than the laser L oscillation. If a material having responsiveness is used, in-line inspection can be performed while performing laser processing, and evaluation can be performed in real time.
[0015]
Also, there is provided a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in a process of removing the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 with a laser L to expose the upper surface of the lower conductor layer 1, wherein the insulating layer 2 is a fiber such as glass. 7, the electromagnetic wave r emitted from the fiber 7 when the insulating layer 2 is removed by the laser L is detected, and the content of the fiber 7 contained in the insulating layer 2 from the intensity of the electromagnetic wave r Is calculated and compared with a determination reference value to determine the density distribution in the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2. By adopting such a configuration, in the laser processing, the insulation of the printed wiring board 3 is detected by detecting the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the fiber 7) different from the laser L for removing the insulating layer 2. It is possible to obtain a density distribution of the fibers 7 included in the layer 2 in the surface of the insulating layer 2 and to evaluate the quality of the fibers with high accuracy and to make the light receiver 96 have a response equivalent to or faster than the laser L oscillation. If a material having the characteristics is used, in-line inspection can be performed while performing laser processing, and evaluation can be performed in real time.
[0016]
In addition, a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in the process of removing the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 with a laser L to expose the upper surface of the lower conductor layer 1, and removing the insulating layer 2 with the laser L The electromagnetic wave r sometimes radiated from the insulating layer 2 is detected, and the presence / absence of the impurity 8 in the insulating layer 2 is determined from the intensity of the electromagnetic wave r using a determination reference value. With such a configuration, in the laser processing, the insulation of the printed wiring board 3 is detected by detecting the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the impurity 8) different from the laser L that removes the insulating layer 2. The presence / absence of the impurities 8 mixed in the layer 2 and the amount of the impurities 8 can be obtained to accurately evaluate the quality, etc., and the light receiving device 96 has a response that is equivalent to or faster than the laser L oscillation. If the one having the above is used, in-line inspection can be performed while performing laser processing, and evaluation can be performed in real time.
[0017]
Also, there is provided a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in a process of removing the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 with a laser L to expose the upper surface of the lower conductor layer 1, wherein the insulating layer 2 is a fiber such as glass. 7, a change with time in each processed hole of the electromagnetic wave r emitted from the fiber 7 when the insulating layer 2 is removed by the laser L is detected, and calculated from the change with time of the electromagnetic wave r. The determination is made by comparing the density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2 with a determination reference value. By adopting such a configuration, in the laser processing, the insulation of the printed wiring board 3 is detected by detecting the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the fiber 7) different from the laser L for removing the insulating layer 2. It is possible to obtain a density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the layer 2 and to evaluate the quality determination with high accuracy. If a material having a fast response is used, in-line inspection can be performed while performing laser processing, and evaluation can be performed in real time.
[0018]
Moreover, it is preferable to use one value for the determination reference value. With such a configuration, when the evaluation is performed in real time by the in-line inspection while performing the laser processing, it is possible to evaluate the pass / fail judgment with a simple algorithm with a short determination time.
[0019]
Moreover, it is preferable to use two values for the criterion value. With such a configuration, when performing evaluation in real time by in-line inspection while performing laser processing, it is possible to evaluate pass / fail judgment with a simple algorithm with high accuracy and a short determination time. is there.
[0020]
A dichroic mirror 97 that transmits the laser L oscillated from the laser oscillator 94 and reflects the electromagnetic wave r emitted from the printed wiring board 3 is arranged coaxially on the optical path of the laser L and reflected by the dichroic mirror 97. It is preferable to detect the electromagnetic wave r. With such a configuration, it is possible to detect the electromagnetic wave r radiated from the object to be processed coaxially with the laser L that removes the insulating layer 2 of the printed wiring board 3, and the galvano mirror 93 optical system is used. Even with the laser processing apparatus, the electromagnetic wave r can be detected efficiently.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a laser workability evaluation method for a printed wiring board 3 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
First, the printed wiring board 3 will be described. The printed wiring board 3 includes an insulating layer 2 formed of a synthetic resin, a lower conductor layer 1 made of a copper foil laminated and bonded to the lower surface of the insulating layer 2, and a copper foil laminated and bonded to the upper surface of the insulating layer 2. The upper conductor layer 5 constitutes a main body. The upper conductor layer 5 and the lower conductor layer 1 each have a wiring pattern to form an electrical circuit, but the upper conductor layer 5 is not particularly required, and only the lower conductor layer 1 is insulated. The layer 2 may be laminated and bonded, and the conductor layers may be made of other than copper. In general, the printed wiring board 3 having the main body in this manner is formed by laminating and bonding the lower surface side of the lower conductor layer 1 to the upper surface of a substrate (not shown) mainly made of synthetic resin or the like. Although there is no particular limitation. In this embodiment, as will be described later, a treatment layer 4 that radiates electromagnetic waves r is formed on the upper surface of the lower conductor layer 1.
[0022]
Next, a laser processing apparatus used for laser processing for removing the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 will be described. As shown in FIG. 2, the printed wiring board 3 from which the insulating layer 2 is removed is placed on the XY table 91. The XY table 91 is arranged so that the upper surface serving as the mounting surface 91a is horizontal, and is movable in two orthogonal directions (X direction and Y direction in the figure) in the horizontal plane, The printed wiring board 3 is placed on the placement surface 91a with the processing surface 3a facing upward. An f-θ lens 92 is disposed above the placement surface 91 a of the XY table 91, and a galvano mirror 93 is disposed above the f-θ lens 92. A laser oscillator 94 is disposed on the side of the galvano mirror 93. The The laser oscillator 94 oscillates the laser L that removes the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 and irradiates the laser L toward the galvanomirror 93 disposed on the side. The galvano mirror 93 irradiated with the laser L from the laser oscillator 94 reflects the laser L and irradiates the target on the XY table 91. The galvano mirror 93a is rotatable about the vertical axis. And a horizontal galvanometer mirror 93b that is rotatable about a horizontal axis. The lateral galvanometer mirror 93b is disposed above the placement surface 91a of the XY table 91 via the f-θ lens 92, and the longitudinal galvanometer mirror 93a is disposed on the side of the lateral galvanometer mirror 93b. The laser L oscillated from the laser oscillator 94 is first oscillated toward the vertical galvanometer mirror 93a, reflected by the vertical galvanometer mirror 93a, changed in the traveling direction toward the lateral galvanometer mirror 93b, and reflected again by the lateral galvanometer mirror 93b. The target on the mounting surface 91a of the XY table 91 is irradiated through the f-θ lens 92. The vertical galvanometer mirror 93a and the lateral galvanometer mirror 93b are independently rotatable. Since the XY table 91 is movable in two orthogonal directions within a horizontal plane, the laser L is placed on the placement surface 91a of the XY table 91. It is possible to irradiate almost any position. By doing so, the laser L to be irradiated can be arbitrarily scanned on the mounting surface 91a of the XY table 91, and the speed of the laser processing can be increased. A mask 95 is arranged in the middle of the optical path of the laser L oscillated from the laser oscillator 94 toward the vertical galvanometer mirror 93a, and an image having the same shape as the shape of the transmission part of the laser L of the mask 95 is obtained as XY. The image can be transferred by projecting onto a target on the mounting surface 91 a of the table 91. Further, as will be described later, a light receiver 96 that detects an electromagnetic wave r having a wavelength different from the wavelength of the laser L is provided, and the electromagnetic wave r emitted from the printed wiring board 3 to be processed is detected during laser processing. It is possible.
[0023]
Laser processing for removing the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 and forming the holes 6 using the laser processing apparatus as described above will be described. The hole 6 formed in the laser processing step is penetrated from the upper surface side of the printed wiring board 3 to the lower surface side of the insulating layer 2 of the printed wiring board 3, and the hole bottom 61 becomes the upper surface of the lower conductor layer 1. In this way, it may be for forming a so-called VIA hole for conducting the upper conductor layer 5 and the lower conductor layer 1 or for other purposes.
[0024]
First, before the insulating layer 2 is removed by the laser L, the upper conductor layer 5 above the insulating layer 2 to be removed is removed. The removal of the upper conductor layer 5 made of a metal foil such as copper is not usually performed by laser processing but by etching processing using an etching solution. This is because most of the laser L is reflected on the metal surface, so that it is difficult for the metal to absorb the energy required for removal.
[0025]
The upper surface of the insulating layer 2 is exposed in the opening 51 formed by removing the upper conductor layer 5, and the insulating layer 2 is removed by irradiating with a laser L. Since the insulating layer 2 is formed of a synthetic resin, unlike the conductor layer made of metal, the energy required for removal can be sufficiently absorbed from the laser L and is efficiently removed. In this way, the hole 6 is formed by removing the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 by laser processing. At this time, if the thickness t of the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 varies, If the laser processing is performed on all the holes 6 to be drilled under the same processing conditions, the thickness t of the insulating layer 2 to be removed becomes substantially constant (or less), so that the upper surface of the lower conductor layer 1 is formed. Even if all of the insulating layer 2 remains without being removed and the hole bottom 61 reaches the upper surface of the lower conductor layer 1 or the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 is completely removed, the insulating layer When the thickness t of 2 is thin, excessive laser energy is irradiated and the shape of the processed hole 6 cannot be kept uniform. Therefore, when the laser processing is performed, all the insulating layers 2 are removed for each hole 6. It is preferable to grasp whether or not As described above, a processing layer 4 that emits electromagnetic waves r is formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 of the printed wiring board 3, and a light receiver that can detect the electromagnetic waves r emitted from the printed wiring board 3 during laser processing. 96 is provided.
[0026]
The treatment layer 4 is formed by subjecting the surface (that is, the upper surface) of the lower conductor layer 1 to oxidation treatment. In the present embodiment, the lower conductor layer 1 is made of copper, and when the lower conductor layer 1 is immersed in an NaOH solution, the surface of the lower conductor layer 1 is oxidized to form CuO. Become. The processing layer 4 undergoes a chemical change in the processing layer 4 due to the energy stored by absorbing the laser L for removing the insulating layer 2 of the printed wiring board 3, and the electromagnetic wave r having a wavelength different from that of the laser L. It radiates. Therefore, when the hole 6 is formed in the insulating layer 2 by laser processing, the electromagnetic wave r from the processing layer 4 is not detected if the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 remains without being removed. When the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 is completely removed and the processing layer 4 formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 is exposed, the electromagnetic wave r emitted from the processing layer 4 that has absorbed the laser L is detected. It is possible to detect that the upper surface of the lower conductor layer 1 is exposed. At this time, the laser L is CO 2 When the laser L is used, the treatment layer 4 made of CuO becomes CO 2. 2 Since the absorption rate of the energy of the laser L is high, the intensity of the electromagnetic wave r radiated by absorbing the energy is high. Furthermore, when an epoxy resin is used as the synthetic resin for forming the insulating layer 2, laser processing is in progress. Since the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the epoxy resin is very small, the electromagnetic wave r radiated from the processing layer 4 that has absorbed the laser L by removing all of the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1. It can be detected with high accuracy. Further, the treatment layer 4 formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 may be formed by sulfuration coloring treatment.
[0027]
Further, the laser L in the laser processing is oscillated from a laser oscillator 94 with a predetermined energy as a minimum unit (hereinafter referred to as a shot). By doing this, the number of shots required to remove all of the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 is calculated, and converted to the thickness t of the insulating layer 2 removed from the number of shots. The thickness t distribution of the insulating layer 2 of the board 3 can be obtained and the quality t of the printed wiring board 3 can be judged by comparing the thickness t distribution of the insulating layer 2 with a predetermined criterion value. . At this time, as the energy of the laser L per shot is lower, the thickness t (that is, the step width) of the insulating layer 2 removed by the laser L of one shot becomes thinner, so the resolution of the thickness t of the insulating layer 2 to be measured is reduced. Can be increased.
[0028]
According to the above configuration, in laser processing, an object to be processed that is different from the laser L for removing the insulating layer 2 (that is, the processing layer 4 serving as the hole bottom 61 formed in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3). By detecting only the electromagnetic wave r radiated from the thickness t, the thickness t distribution of the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 can be obtained and the quality judgment can be evaluated with high accuracy. If a laser having a response equivalent to or faster than the laser L oscillation is used, in-line inspection can be performed while laser processing is performed. Laser processing can be performed. Further, since the electromagnetic wave r detected by the light receiver 96 isotropically radiates the energy once stored by the object (that is, the processing layer 4) as the electromagnetic wave r, the light receiver 96 that detects the electromagnetic wave r is used. The light receiving direction is not easily restricted and is not affected by the surface roughness of the object.
[0029]
The light receiver 96 for measuring the electromagnetic wave r radiated from the printed wiring board 3 is, for example, a microchannel plate photomultiplayer when the wavelength of the electromagnetic wave r to be measured is longer than ultraviolet light and shorter than visible light. In the case where the wavelength is 190 nm to 1100 nm, the Si photodiode is used. In the case where the wavelength is 700 nm to 2600 nm, the InGaAs photodiode is used. In the case where the wavelength is in the infrared wavelength region, the PbSe photoconductive element or the InAs photocathode is used. Power elements, InSb photovoltaic elements, MCT photoconductive elements and the like can be mentioned.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described based on FIG. Since this embodiment is basically the same as the first embodiment described above, different parts will be mainly described.
[0030]
In the first embodiment, the electromagnetic wave r radiated from the treatment layer 4 formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 of the printed wiring board 3 is detected, and the thickness t (distribution) of the insulating layer 2 removed by the laser L is detected. In the present embodiment, the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the processing layer 4 formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 of the printed wiring board 3 is measured and the laser L is used. The hole bottom area S of the hole 6 formed in the removed insulating layer 2 is calculated. From this, the distribution of the hole bottom area S of the printed wiring board 3 is obtained from the plurality of hole bottom areas S and compared with the determination reference value. , To judge.
[0031]
The intensity of the electromagnetic wave r emitted after the processing layer 4 formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 absorbs the laser L in the laser processing is the area of the exposed processing layer 4, that is, the insulating layer 2. Since the intensity corresponds to the hole bottom area S, the hole bottom area S can be calculated from the intensity of the electromagnetic wave r, and the distribution of the hole bottom area S can be obtained and compared with the determination reference value. .
[0032]
According to the above configuration, in laser processing, an object to be processed that is different from the laser L for removing the insulating layer 2 (that is, the processing layer 4 serving as the hole bottom 61 formed in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3). By detecting only the electromagnetic wave r radiated from the hole 6, the distribution of the hole bottom area S of the hole 6 formed in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 can be obtained, and the quality evaluation and the like can be accurately evaluated. At the same time, if a light receiver 96 having a response equivalent to or faster than laser L oscillation is used, in-line inspection can be performed while laser processing is performed, and evaluation can be performed in real time.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same parts as those of the first embodiment described above are omitted, and different parts are mainly described.
[0033]
In the present embodiment, first, the printed wiring board 3 to be subjected to laser processing is different from the first embodiment, and the first embodiment is formed on the upper surface of the lower conductor layer 1 of the printed wiring board 3. Whereas the electromagnetic wave r radiated from the treatment layer 4 is detected and the thickness t (distribution) of the insulating layer 2 removed by the laser L is obtained, the present embodiment provides the insulating layer 2 during laser processing. The intensity of the electromagnetic wave r radiated by the fiber 7 contained in the fiber 7 is measured, the density distribution in the insulating layer 2 of the fiber 7 is obtained, and compared with the determination reference value.
[0034]
In this embodiment, the printed wiring board 3 to be laser processed includes an insulating layer 2 mainly formed of a synthetic resin, a lower conductor layer 1 made of a copper foil laminated and bonded to the lower surface of the insulating layer 2, and an insulating layer 2 The main body is composed of the upper conductor layer 5 made of the same copper foil and laminated and bonded to the upper surface of the layer 2. The upper conductor layer 5 and the lower conductor layer 1 each have a wiring pattern to form an electrical circuit, but the upper conductor layer 5 is not particularly required, and only the lower conductor layer 1 is insulated. The layer 2 may be laminated and bonded, and the conductor layers may be made of a metal other than copper. In general, the printed wiring board 3 constituted by the main body is generally formed by laminating and bonding the lower surface side of the lower conductor layer 1 to the upper surface of a substrate mainly made of synthetic resin or the like. It is not limited to. Further, the synthetic resin forming the insulating layer 2 includes fibers 7 such as glass cloth and aramid.
[0035]
In order to remove the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 as described above, the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 is removed by using a laser processing apparatus as in the first or second embodiment. At this time, if the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 included in the insulating layer 2 is detected, the density distribution in the surface of the insulating layer 2 of the fiber 7 included in the insulating layer 2 can be obtained. Further details are given in
[0036]
In the laser processing, when the laser L is irradiated to the insulating layer 2 and the fibers 7 included in the insulating layer 2 are irradiated with the laser L and removed, an electromagnetic wave r having a wavelength different from that of the laser L is emitted. The electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 is much stronger than the electromagnetic wave r radiated from the synthetic resin forming the insulating layer 2, and the intensity of the electromagnetic wave r detected by the light receiver 96 at this time is almost radiated from the fiber 7. The intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 depends only on the density of the fiber 7. Therefore, when the hole 6 is formed by laser processing, the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 detected by the light receiver 96 is integrated for each shot, and the hole 7 is radiated when forming the one hole 6. When the sum of the strengths of the electromagnetic waves r is obtained, the density of the fibers 7 at the hole 6 in the insulating layer 2 can be determined. In addition, when the number of shots of the laser L required to form the holes 6 is the same for all the holes 6, the electromagnetic wave r emitted from the fiber 7 detected by the light receiver 96 for each shot for all the holes 6. If the total strength is obtained, it is possible to obtain the density distribution in the surface of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2.
[0037]
According to the configuration as described above, in the laser processing, the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the fiber 7 included in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3) different from the laser L for removing the insulating layer 2 is applied. By detecting this, it is possible to obtain a density distribution in the surface of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 and accurately evaluate the quality, etc. If a device having a response equal to or faster than the laser L oscillation is used for 96, in-line inspection can be performed while laser processing is performed, and evaluation can be performed in real time.
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. Since the present embodiment is basically the same as the above-described third embodiment, different parts will be mainly described.
[0038]
In the third embodiment, the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 included in the insulating layer 2 is measured during laser processing, and the density distribution in the insulating layer 2 of the fiber 7 is obtained to determine the judgment reference value and In contrast to the comparison and determination, in this embodiment, the intensity of the electromagnetic wave r radiated by the impurity 8 mixed in the insulating layer 2 not including the fiber 7 is measured during laser processing, and insulation is performed. The presence / absence of the impurities 8 in the layer 2 and the amount of the impurities 8 are compared with the determination reference value and determined.
[0039]
In this embodiment, the printed wiring board 3 to be laser processed includes an insulating layer 2 mainly formed of a synthetic resin, a lower conductor layer 1 made of a copper foil laminated and bonded to the lower surface of the insulating layer 2, and an insulating layer 2 The main body is composed of the upper conductor layer 5 made of the same copper foil and laminated and bonded to the upper surface of the layer 2. The upper conductor layer 5 and the lower conductor layer 1 each have a wiring pattern to form an electrical circuit, but the upper conductor layer 5 is not particularly required, and only the lower conductor layer 1 is insulated. The layer 2 may be laminated and bonded, and the conductor layers may be made of a metal other than copper. In general, the printed wiring board 3 constituted by the main body is generally formed by laminating and bonding the lower surface side of the lower conductor layer 1 to the upper surface of a substrate mainly made of synthetic resin or the like. It is not limited to. Further, the synthetic resin forming the insulating layer 2 may be mixed with impurities 8 such as copper powder and glass fiber 7.
[0040]
In order to remove the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 as described above, the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 is removed by using a laser processing apparatus as in the first to third embodiments. At this time, if the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the impurity 8 mixed in the insulating layer 2 is detected, the presence / absence of the impurity 8 mixed in the insulating layer 2 and the mixing amount thereof can be known. Further details are described below.
[0041]
When the laser L is irradiated to the insulating layer 2 in the laser processing, if the laser 8 is irradiated to the impurity 8 mixed in the insulating layer 2, the impurity 8 is also removed in the same manner as the synthetic resin. An electromagnetic wave r having a different wavelength is emitted. The intensity of the electromagnetic wave r radiated from the impurity 8 is very large, and the intensity of the electromagnetic wave r detected by the light receiver 96 at this time almost depends only on the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the impurity 8. Therefore, when the hole 6 is formed by laser processing, the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the impurity 8 detected by the light receiver 96 is integrated for each shot, and the hole 8 is radiated when forming the one hole 6. When the total sum of the intensities of the electromagnetic waves r is obtained, the presence / absence of impurities 8 in the hole 6 portion of the insulating layer 2 and the mixing amount thereof can be known.
[0042]
According to the above configuration, in laser processing, an electromagnetic wave radiated from a processing object different from the laser L that removes the insulating layer 2 (that is, the impurity 8 mixed in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3). By detecting r, the presence / absence of the impurities 8 mixed in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 and the amount of the impurities 8 can be obtained to accurately evaluate the quality, etc. If a device having the same or faster response as the laser L oscillation is used for the device 96, an in-line inspection can be performed while performing laser processing, and evaluation can be performed in real time.
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. Since the present embodiment is basically the same as the above-described third embodiment, different parts will be mainly described.
[0043]
In the third embodiment, the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 included in the insulating layer 2 is measured during laser processing, and the density distribution in the insulating layer 2 of the fiber 7 is obtained to determine the judgment reference value and In contrast to the comparison and determination, in this embodiment, the thickness of the insulating layer 2 of the fiber 7 is measured by measuring the intensity of the electromagnetic wave r emitted from the fiber 7 contained in the insulating layer 2 during laser processing. The density distribution in the t direction is obtained and compared with the determination reference value for determination.
[0044]
The printed wiring board 3 that is the target of laser processing in the present embodiment is the same as in the third embodiment, and the synthetic resin forming the insulating layer 2 includes fibers 7 such as glass cloth and aramid. .
[0045]
In order to remove the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 as described above, the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 is removed by using a laser processing apparatus as in the first to fourth embodiments. At this time, if the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 included in the insulating layer 2 is detected, the density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fiber 7 included in the insulating layer 2 can be obtained. Further details will be described below.
[0046]
In the laser processing, when the laser L is irradiated to the insulating layer 2 and the fibers 7 included in the insulating layer 2 are irradiated with the laser L and removed, an electromagnetic wave r having a wavelength different from that of the laser L is emitted. The electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 is much stronger than the electromagnetic wave r radiated from the synthetic resin forming the insulating layer 2, and the intensity of the electromagnetic wave r detected by the light receiver 96 at this time is almost radiated from the fiber 7. The intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 depends only on the density of the fiber 7. Therefore, when the hole 6 is formed by laser processing, the intensity of the electromagnetic wave r radiated from the fiber 7 detected by the light receiver 96 is detected for each shot, and the time-dependent change in the intensity of the electromagnetic wave r is detected in each processed hole 6. The thickness of the insulating layer 2 of the fiber 7 in the region of the hole 6 in the insulating layer 2 is obtained by arranging the intensities of the electromagnetic waves r radiated from the fiber 7 detected by the light receiver 96 for each shot in time series. The density distribution in the t direction can be understood. For example, in the 7-shot laser processing, when the electromagnetic wave r intensity in each shot is arranged as shown in FIG. 7, the density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fiber 7 at the site of the hole 6 is obtained. Note that, as the energy of the laser L per shot is lower, the thickness t (that is, the step width) of the insulating layer 2 that is removed by the laser L of one shot becomes thinner. The resolution of the density distribution can be increased.
[0047]
According to the configuration as described above, in the laser processing, the electromagnetic wave r radiated from the processing object (that is, the fiber 7 included in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3) different from the laser L for removing the insulating layer 2 is applied. By detecting, it becomes possible to obtain a density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fiber 7 included in the insulating layer 2 of the printed wiring board 3 and accurately evaluate the quality determination, etc. If a light receiver 96 having a response equivalent to or faster than laser L oscillation is used, in-line inspection can be performed while laser processing is performed, and evaluation can be performed in real time.
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment uses a single value as a determination reference value for comparing and determining the intensity of the detected electromagnetic wave r in the first to fifth embodiments described above.
[0048]
As an example, first, a case where one value is used as a determination reference value in the first embodiment will be described. In the first embodiment, the number of shots required to remove all of the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 is calculated, and the thickness t of the insulating layer 2 removed is determined from the number of shots. 3 is obtained, the thickness t distribution of the insulating layer 2 is obtained, and the thickness t distribution of the insulating layer 2 is compared with a predetermined criterion value to determine whether or not it is acceptable. At this time, for example, as shown in FIG. 8, when an upper limit value of the number of shots is provided as a determination reference value and the number of shots exceeding the upper limit value is calculated when the hole 6 is formed by laser processing, the insulation at the site of the hole 6 Since the thickness t of the layer 2 is thick, it is determined that a favorable hole 6 cannot be formed (that is, no).
[0049]
Next, a case where one value is used as the determination reference value in the third embodiment will be described. 3rd Embodiment calculates | requires the sum total of the intensity | strength of the electromagnetic waves r radiated | emitted from the fiber 7 which the light receiver 96 detected for every shot about all the holes 6, and the insulating layer 2 surface of the fiber 7 contained in the insulating layer 2 The density distribution inside is calculated. At this time, for example, when the lower limit value of the total sum of the electromagnetic waves r is set as the determination reference value, and the total sum of the strengths of the electromagnetic waves r lower than the lower limit value is calculated when the hole 6 is formed by laser processing, Since the fibers 7 contained in the insulating layer 2 are coarse, if laser processing is performed on all the holes 6 under a certain condition, the formation of the holes 6 is performed because there are few fibers 7 that require large energy for removal. It is determined that the energy of the laser L for removing the layer 2 becomes excessive and the good hole 6 cannot be formed (that is, no).
[0050]
Next, a case where one value is used as the determination reference value in the fifth embodiment will be described. 5th Embodiment calculates | requires the time-dependent change of the intensity | strength of the electromagnetic wave r radiated | emitted from the fiber 7 about one hole 6, and calculates | requires the density distribution of the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fiber 7 contained in the insulating layer 2. Is. At this time, for example, as shown in FIG. 10, the density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2 is expressed by the upper half t. 1 And lower half t 2 As shown in FIG. 9, as a determination reference value (upper half t 1 Sum of) / (lower half t 2 The upper limit of the value of the sum total) is formed, and when the hole 6 is formed by laser processing, the density distribution (upper half portion t) of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2 in the thickness t direction is set. 1 Sum of) / (lower half t 2 When the total sum of the fibers 7 exceeds the upper limit, the fibers 7 contained in the insulating layer 2 in the hole 6 are in the upper half t. 1 Is the lower half t 2 Denser and lower half t 2 Since the over-etching of the metal is over-etched, it is determined that the number of platings is reduced and the good hole 6 cannot be formed (that is, no).
[0051]
According to the configuration as described above, when an evaluation is performed in real time by an in-line inspection while laser processing is performed, it is possible to perform an evaluation such as pass / fail determination using a simple algorithm with a short determination time.
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment uses two values as determination reference values for comparing and determining the intensity and the like of the detected electromagnetic wave r in the first to fifth embodiments described above.
[0052]
As an example, first, a case where two values are used as determination reference values in the first embodiment will be described. In the first embodiment, the number of shots required to remove all of the insulating layer 2 on the lower conductor layer 1 is calculated, and the thickness t of the insulating layer 2 removed is determined from the number of shots. 3 is obtained, the thickness t distribution of the insulating layer 2 is obtained, and the thickness t distribution of the insulating layer 2 is compared with a predetermined criterion value to determine whether or not it is acceptable. At this time, for example, as shown in FIG. 11, an upper limit value and a lower limit value of the number of shots are provided as determination reference values. When the number of shots exceeding the upper limit is calculated when the hole 6 is formed by laser processing, the thickness 6 of the insulating layer 2 at the hole 6 is so thick that the good hole 6 cannot be formed (ie, no In addition, when the number of shots below the lower limit value is calculated, the thickness t of the insulating layer 2 in the portion of the hole 6 is thin, so that the favorable hole 6 cannot be formed (that is, no). It is determined as follows.
[0053]
Next, a case where two values are used as determination reference values in the third embodiment will be described. 3rd Embodiment calculates | requires the sum total of the intensity | strength of the electromagnetic waves r radiated | emitted from the fiber 7 which the light receiver 96 detected for every shot about all the holes 6, and the insulating layer 2 surface of the fiber 7 contained in the insulating layer 2 The density distribution inside is calculated. At this time, for example, an upper limit value and a lower limit value of the sum of the intensities of the electromagnetic waves r are provided as determination reference values. And when the sum total of the intensity | strength of the electromagnetic wave r less than this lower limit is calculated at the time of formation of the hole 6 by laser processing, since the fiber 7 contained in the insulating layer 2 in the site | part of this hole 6 is coarse, all the holes 6 If the laser processing is performed under a certain condition, the energy of the laser L for removing the insulating layer 2 becomes larger than necessary because the number of fibers 7 that require a large amount of energy is small in the formation of the hole 6. When the hole 6 cannot be formed satisfactorily (that is, no), and the total sum of the intensities of the electromagnetic waves r exceeding the upper limit value is calculated, the fibers 7 included in the insulating layer 2 in the hole 6 portion are dense. Therefore, since there are many fibers 7 that require a large amount of energy for removal, the energy of the laser L for removing the insulating layer 2 is insufficient, and a good hole 6 cannot be formed (that is, no). It is intended to determine so.
[0054]
Next, a case where two values are used as determination reference values in the fifth embodiment will be described. 5th Embodiment calculates | requires the time-dependent change of the intensity | strength of the electromagnetic wave r radiated | emitted from the fiber 7 about one hole 6, and calculates | requires the density distribution of the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fiber 7 contained in the insulating layer 2. Is. At this time, for example, the density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2 is changed to the upper half t 1 And lower half t 2 As shown in FIG. 12, the determination reference value is expressed as (upper half t 1 Sum of) / (lower half t 2 An upper limit value and a lower limit value are set. When the hole 6 is formed by laser processing, the density distribution in the thickness t direction of the insulating layer 2 of the fibers 7 included in the insulating layer 2 (the upper half t 1 Sum of) / (lower half t 2 When the total sum of the fibers 7 exceeds the upper limit, the fibers 7 contained in the insulating layer 2 in the hole 6 are in the upper half t. 1 Is the lower half t 2 The hole 6 cannot be formed satisfactorily because it is denser and biased (that is, no), and the density of the fiber 7 included in the insulating layer 2 in the thickness t direction of the insulating layer 2 (the upper half) Part t 1 Sum of) / (lower half t 2 In the insulating layer 2 in the portion of the hole 6 is the upper half t. 1 Is the lower half t 2 It is determined that the hole 6 cannot be formed satisfactorily (ie, no) because it is rougher and more uneven.
[0055]
According to the configuration as described above, when performing evaluation in real time by in-line inspection while performing laser processing, it is possible to evaluate pass / fail judgment with a simple algorithm with high accuracy and a short determination time. is there.
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, in the laser processing apparatuses of the first to seventh embodiments described above, a dichroic mirror 97 that transmits the laser L oscillated from the laser oscillator 94 and reflects the electromagnetic wave r emitted from the insulating layer 2 is reflected. It is arranged on the optical path of the laser L.
[0056]
The electromagnetic wave r radiated from the object to be processed at the time of laser processing, that is, the treatment layer 4 exposed at the hole bottom 61 of the hole 6 formed in the insulating layer 2, the fiber 7 positioned on the inner side wall of the hole 6, etc. It is most efficient to place and detect the light receiver 96 above 6, but installing the light receiver 96 above the hole 6 (that is, above the placement surface 91a of the XY table 91) Since it is installed on the optical path of the laser L, it is not preferable. Therefore, as a method for efficiently detecting the electromagnetic wave r emitted from the workpiece during laser processing, in the present embodiment, the electromagnetic wave r is reflected coaxially on the optical path of the laser L that removes the insulating layer 2 of the printed wiring board 3. However, the laser L is provided with a dichroic mirror 97 that allows it to pass therethrough.
[0057]
As shown in FIG. 13, a dichroic mirror 97 is installed on the optical path of the laser L at an angle of 45 °, and a light receiver 96 is installed on the side of the dichroic mirror 97. By doing so, the light receiver 96 is not installed above the mounting surface 91a of the XY table 91, and hardly affects the optical path of the laser L. The radiated electromagnetic wave r can be efficiently detected by the light receiver 96, and even when laser processing is performed by a laser processing apparatus using the galvano mirror 93 as in the first to seventh embodiments, laser processing is performed. Thus, it is possible to inspect each hole 6 formed in the insulating layer 2 without reducing the speed.
[0058]
Further, when one dichroic mirror 97 is inclined by 45 ° and is coaxially arranged on the optical path of the laser L in order to reflect the electromagnetic wave r emitted from the workpiece, the optical path of the laser L due to refraction when passing through the dichroic mirror 97. However, as shown in FIG. 13, when one dichroic mirror 97b having the same thickness different from the dichroic mirror 97a is inclined 45 ° in the opposite direction to reflect the electromagnetic wave r, it is placed on the laser L optical path. The optical path of the laser L is reversed due to refraction when passing through the mirror 97b, and the deviation of the optical path of the laser L is restored.
[0059]
According to the above configuration, the electromagnetic wave r radiated from the workpiece can be detected coaxially with the laser L that removes the insulating layer 2 of the printed wiring board 3, and a laser using a galvanometer mirror optical system. Even in the processing apparatus, the electromagnetic wave r can be detected efficiently.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, in the invention according to claim 1 of the present invention, the method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in the step of removing the insulating layer on the lower conductor layer with a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer And forming a treatment layer that radiates electromagnetic waves on the upper surface of the lower conductor layer, and detecting the electromagnetic waves emitted by the treatment layer when the treatment layer is exposed by removing the insulation layer with a laser to remove the insulation layer. Since the thickness distribution of the insulating layer is determined by calculating the thickness of the insulating layer from the number of shots of the laser required for the comparison and comparing it with the determination reference value, the processing object different from the laser that removes the insulating layer in laser processing By detecting only the electromagnetic wave radiated from (ie, the treatment layer), it becomes possible to obtain a thickness distribution of the insulating layer of the printed wiring board and accurately evaluate its quality determination, etc. If an optical device with a response equivalent to or faster than laser oscillation is used, in-line inspection can be performed while laser processing is performed, and if an evaluation is performed in real time or if the evaluation is determined to be negative, In addition, the electromagnetic wave detected by the light receiver isotropically radiates the energy once stored by the object (that is, the treatment layer) as an electromagnetic wave, not the reflected electromagnetic wave. Therefore, the light receiving direction of the light receiving device that detects the electromagnetic wave is not easily restricted, and is not affected by the surface roughness of the object.
[0061]
The invention of claim 2 is a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in the step of removing the insulating layer on the lower conductor layer with a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer. A treatment layer that radiates electromagnetic waves is formed on the upper surface of the layer, and when the treatment layer is exposed by removing the insulation layer with a laser, the electromagnetic waves emitted from the treatment layer are detected, and the insulation layer is removed from the intensity of the electromagnetic waves. Since the distribution of the hole bottom area of the hole formed in the insulating layer was determined by calculating the hole bottom area of the hole to be formed and comparing it with the determination reference value, what is a laser that removes the insulating layer in laser processing? By detecting only the electromagnetic waves radiated from different workpieces (ie, processing layers), the distribution of the hole bottom area of the holes formed in the insulating layer of the printed wiring board is obtained and the quality evaluation is evaluated with high accuracy. To do Together becomes off manner, in which it is possible to perform evaluation and be inline inspection while laser processing by using the one having a laser oscillation equal to or faster responsive to the light receiver in real time.
[0062]
The invention according to claim 3 is a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in a step of removing the insulating layer on the lower conductor layer with a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer. Is formed of a synthetic resin containing fibers such as glass, detects the electromagnetic waves emitted from the fibers when the insulating layer is removed by a laser, and calculates the content of the fibers contained in the insulating layer from the intensity of the electromagnetic waves Since the density distribution in the insulating layer of the fibers contained in the insulating layer is determined by comparing with the determination reference value, the laser processing emits from a processing object (that is, fiber) different from the laser that removes the insulating layer. By detecting the electromagnetic wave, it becomes possible to accurately evaluate the quality determination and the like by obtaining the density distribution in the insulating layer surface of the fiber contained in the insulating layer of the printed wiring board, In which the use of the one having a laser oscillation equal to or faster response to dimmer evaluation made inline inspection while laser machining becomes possible to perform in real time.
[0063]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a laser workability evaluation method for a printed wiring board in a step of removing an insulating layer on a lower conductor layer with a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer, Since the electromagnetic wave radiated from the insulating layer is detected when the insulating layer is removed, and the presence / absence of impurities in the insulating layer is determined from the intensity of the electromagnetic wave using the determination reference value, the insulating layer is removed in the laser processing. By detecting electromagnetic waves radiated from workpieces (that is, impurities) that are different from lasers, the presence or absence of impurities mixed in the insulating layer of the printed wiring board and the amount of such contamination are evaluated, and evaluations such as pass / fail judgment are performed. In addition to being able to perform with high accuracy, if an optical receiver with a response equal to or faster than laser oscillation is used, in-line inspection can be performed while laser processing is performed, and evaluation is performed. One in which it is possible to perform in real-time.
[0064]
The invention according to claim 5 is a method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in the step of removing the insulating layer on the lower conductor layer with a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer. Is formed of a synthetic resin containing fiber such as glass, and is detected in the insulation layer calculated from the change over time of the electromagnetic wave detected by detecting the change over time of the electromagnetic wave emitted from the fiber when the insulation layer is removed by the laser. Since the density distribution in the thickness direction of the insulating layer of the fiber is determined by comparing it with the criterion value, in laser processing, electromagnetic waves radiated from a workpiece (that is, fiber) different from the laser that removes the insulating layer are detected. As a result, it is possible to obtain the density distribution in the thickness direction of the insulating layer of the fibers contained in the insulating layer of the printed wiring board, and to accurately evaluate the quality determination and the like. The one in which the use of the one having a laser oscillation equal to or faster response evaluation made inline inspection while laser machining becomes possible to perform in real time.
[0065]
In addition, in the invention according to claim 6, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 5, one value is used as the determination reference value. When the evaluation is performed in real time by the in-line inspection, the determination time is short, and evaluation such as pass / fail determination by a simple algorithm can be performed.
[0066]
In the invention according to claim 7, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 5, two values are used for the determination reference value, so that laser processing is performed. When the evaluation is performed in real time by the in-line inspection, it is possible to evaluate the quality with a simple algorithm with high accuracy and a short determination time.
[0067]
In the invention according to claim 8, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 7, the laser oscillated from the laser oscillator is transmitted and radiated from the printed wiring board. Since the reflected dichroic mirror is arranged coaxially on the optical path of the laser and the electromagnetic wave reflected by the dichroic mirror is detected, the electromagnetic wave is radiated from the workpiece coaxially with the laser that removes the insulating layer of the printed wiring board. Electromagnetic waves can be detected, and even with a laser processing apparatus using a galvanometer mirror optical system, it is possible to detect electromagnetic waves efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view in laser processing according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a laser processing apparatus used in laser processing of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view in laser processing according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view in laser processing according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view in laser processing according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view in laser processing according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a density distribution diagram in the thickness direction of an insulating layer of fibers included in the insulating layer according to the embodiment;
FIG. 8 is an explanatory diagram in the case where one value is used as a determination reference value for determining the thickness distribution of an insulating layer in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram in the case where one value is used as a determination reference value for determining the density distribution in the thickness direction of the insulating layer of the fibers included in the insulating layer in the embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a printed wiring board in the embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram in the case where two values are used as determination reference values for determining the thickness distribution of an insulating layer in the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram in the case where two values are used as determination reference values for determining the density distribution in the thickness direction of the insulating layer of fibers included in the insulating layer in the embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view in laser processing according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view in laser processing of another example of the embodiment described above.
[Explanation of symbols]
1 Lower conductor layer
2 Insulating layer
3 Printed wiring board
3a Machined surface
4 treatment layers
5 Upper conductor layer
51 opening
6 holes
7 Fiber
8 Impurities
91 XY table
91a Mounting surface
92 f-θ lens
93 Galvano mirror
93a Vertical galvanometer mirror
93b Horizontal galvanometer mirror
94 Laser oscillator
95 mask
96 Receiver
97 Dichroic Mirror
L Laser
S Hole bottom area
r electromagnetic wave
t Insulation layer thickness

Claims (8)

下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、下層導体層上面に電磁波を放射する処理層を形成し、レーザによる絶縁層の除去によって処理層が露出した時に該処理層が放射する電磁波を検出して、絶縁層を除去するのに要したレーザのショット数から絶縁層の厚みを算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層の厚み分布を判定することを特徴とするプリント配線板のレーザ加工性評価方法。A method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in a process in which an insulating layer on a lower conductor layer is removed by a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer, and a treatment layer that emits electromagnetic waves is formed on the upper surface of the lower conductor layer. Detecting the electromagnetic wave emitted by the treatment layer when the treatment layer is exposed by removing the insulation layer with a laser, calculating the thickness of the insulation layer from the number of laser shots required to remove the insulation layer, A method for evaluating the laser workability of a printed wiring board, wherein the thickness distribution of an insulating layer is determined by comparing with a value. 下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、下層導体層上面に電磁波を放射する処理層を形成し、レーザによる絶縁層の除去によって処理層が露出した時に該処理層から放射される電磁波を検出して、該電磁波の強度から絶縁層を除去して形成される穴の穴底面積を算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層に形成される穴の穴底面積の分布を判定することを特徴とするプリント配線板のレーザ加工性評価方法。A method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in a process in which an insulating layer on a lower conductor layer is removed by a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer, and a treatment layer that emits electromagnetic waves is formed on the upper surface of the lower conductor layer. Detecting an electromagnetic wave radiated from the treatment layer when the treatment layer is exposed by removing the insulation layer with a laser, and calculating a hole bottom area of a hole formed by removing the insulation layer from the intensity of the electromagnetic wave; A laser workability evaluation method for a printed wiring board, comprising: determining a distribution of a hole bottom area of a hole formed in an insulating layer by comparing with a determination reference value. 下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、絶縁層がガラス等の繊維を含んだ合成樹脂で成形され、レーザによる絶縁層の除去時に上記繊維から放射される電磁波を検出して、該電磁波の強度から絶縁層に含まれる繊維の含有量を算出し、判定基準値と比較することにより絶縁層に含まれる繊維の絶縁層内粗密分布を判定することを特徴とするプリント配線板のレーザ加工性評価方法。A method for evaluating the laser processability of a printed wiring board in a process in which the insulating layer on the lower conductor layer is removed by a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer, and the insulating layer is formed of a synthetic resin containing fibers such as glass. And detecting the electromagnetic wave radiated from the fiber at the time of removing the insulating layer by laser, calculating the content of the fiber contained in the insulating layer from the intensity of the electromagnetic wave, and comparing it with the criterion value in the insulating layer. A method for evaluating the laser workability of a printed wiring board, comprising determining a density distribution of contained fibers in an insulating layer. 下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、レーザによる絶縁層の除去時に絶縁層から放射される電磁波を検出して、該電磁波の強度から絶縁層内の不純物の有無等を判定基準値を用いて判定することを特徴とするプリント配線板のレーザ加工性評価方法。A method for evaluating the laser workability of a printed wiring board in a process in which an insulating layer on a lower conductor layer is removed by a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer, and an electromagnetic wave radiated from the insulating layer when the insulating layer is removed by a laser And determining the presence / absence of impurities in the insulating layer from the intensity of the electromagnetic wave using a determination reference value. 下層導体層上の絶縁層をレーザにより除去して下層導体層上面を露出させる工程でのプリント配線板のレーザ加工性評価方法であって、絶縁層がガラス等の繊維を含んだ合成樹脂で成形され、レーザによる絶縁層の除去時に各加工穴に対して上記繊維から放射される電磁波の経時変化を検出して、各穴における該電磁波の経時変化から算出される絶縁層に含まれる繊維の絶縁層の厚み方向の粗密分布を判定基準値と比較することにより判定することを特徴とするプリント配線板のレーザ加工性評価方法。A method for evaluating the laser processability of a printed wiring board in a process in which the insulating layer on the lower conductor layer is removed by a laser to expose the upper surface of the lower conductor layer, and the insulating layer is formed of a synthetic resin containing fibers such as glass. Insulating fibers contained in the insulating layer calculated from the time-dependent change of the electromagnetic wave radiated from the fiber in each hole by detecting the time-dependent change of the electromagnetic wave radiated from the fiber when the insulating layer is removed by the laser. A method for evaluating the laser workability of a printed wiring board, characterized in that a determination is made by comparing a density distribution in the thickness direction of a layer with a determination reference value. 判定基準値に一つの値を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のプリント配線板のレーザ加工性評価方法。6. The method for evaluating laser workability of a printed wiring board according to claim 1, wherein one value is used as the determination reference value. 判定基準値に二つの値を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のプリント配線板のレーザ加工性評価方法。6. The method for evaluating laser workability of a printed wiring board according to claim 1, wherein two values are used as the determination reference value. レーザ発振器から発振されるレーザは透過して且つプリント配線板から放射される電磁波は反射するダイクロイックミラーを上記レーザの光路上同軸に配置し、該ダイクロイックミラーで反射した電磁波を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のプリント配線板のレーザ加工性評価方法。A dichroic mirror that transmits a laser oscillated from a laser oscillator and reflects an electromagnetic wave radiated from a printed wiring board is disposed coaxially on the optical path of the laser, and the electromagnetic wave reflected by the dichroic mirror is detected. A method for evaluating laser workability of a printed wiring board according to any one of claims 1 to 7.
JP2001049163A 2001-02-23 2001-02-23 Method for evaluating laser processability of printed wiring boards Expired - Fee Related JP4348021B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001049163A JP4348021B2 (en) 2001-02-23 2001-02-23 Method for evaluating laser processability of printed wiring boards

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001049163A JP4348021B2 (en) 2001-02-23 2001-02-23 Method for evaluating laser processability of printed wiring boards

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002252442A JP2002252442A (en) 2002-09-06
JP4348021B2 true JP4348021B2 (en) 2009-10-21

Family

ID=18910307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001049163A Expired - Fee Related JP4348021B2 (en) 2001-02-23 2001-02-23 Method for evaluating laser processability of printed wiring boards

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4348021B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002252442A (en) 2002-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100379801B1 (en) Processing method of printed wiring board
US4789770A (en) Controlled depth laser drilling system
US20060243708A1 (en) Laser machining apparatus, laser machining method and manufacturing method of semiconductor device
US20210014979A1 (en) Methods and Systems for Manufacturing Printed Circuit Board based on X-ray Inspection
JP4174267B2 (en) Laser processing method
JP2010214452A (en) Laser beam machining method, laser beam machining apparatus and multilayer printed circuit board
CN102111961B (en) Method for detecting process capability of inner and outer layers of circuit board
US6690024B1 (en) Laser inspection apparatus
JP4348021B2 (en) Method for evaluating laser processability of printed wiring boards
JP3488614B2 (en) Laminate material recess inspection device and laser processing device
TWI778606B (en) Machining station and method for machining workpieces
JP2572201B2 (en) Method and apparatus for processing small diameter holes in substrate material
JP3926620B2 (en) Laser processing apparatus and method
CN113424016A (en) Method for obtaining information on organic solderability preservative layer on printed circuit board
JP3920710B2 (en) Laser processing method
JP3133212B2 (en) Surface treatment method for conductor on circuit board and circuit board
Nagatoshi et al. Development of the enhanced concurrent in-line inspection system for CO2 laser drilling machine
KR20110133972A (en) Apparatus for forming pattern on printed circuit board, method of forming pattern on printed circuit board, apparatus for inspecting printed circuit board and method of inspecting printed circuit board
JP3615832B2 (en) Wiring board inspection method and apparatus
JPH10113781A (en) Laser beam machining method
JP2000137002A (en) Inspection method for via hole of printed circuit board
JP3882362B2 (en) Test piece for solderability evaluation and printed wiring board having the same
Häfner et al. KEINE FREISCHALTUNG-Urheberrecht 0 bei Dokument mit Volltext Picosecond laser microvia drilling of ABF material using MHz burst mode
CN117794087A (en) Circuit board manufacturing method
JPH11342484A (en) Device and method for detecting reflection light from processing face in laser processing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090623

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees