特許 6671145 加工樹脂基板の製造方法およびレーザー加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6671145

(24)【登録日】2020年3月5日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】加工樹脂基板の製造方法およびレーザー加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/382 20140101AFI20200316BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20200316BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/382

   B23K26/00 H

   B23K26/00 N

   H05K3/00 N

【請求項の数】16

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-214787(P2015-214787)

(22)【出願日】2015年10月30日

(65)【公開番号】特開2017-80796(P2017-80796A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】504221107

【氏名又は名称】株式会社レーザーシステム

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スイット コック ケン

(72)【発明者】

【氏名】林田 雅行

(72)【発明者】

【氏名】酒本 正和

(72)【発明者】

【氏名】玉置 寛人

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０２６６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０５２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６１４８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／３８２

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を準備する工程と、
前記樹脂基板に出力が１０Ｗ以上のパルスレーザー光を２００ｍｍ／秒以上の走査速度で照射して、前記樹脂基板に貫通孔を形成する工程と、
を含み、
前記貫通孔を形成する工程において、前記パルスレーザー光は、前記貫通孔としての開口部の外縁予定ラインに沿って複数周走査され、
前記外縁予定ライン上の各点における前記パルスレーザー光の周回間の照射間隔は、５ミリ秒以上である、
加工樹脂基板の製造方法。

【請求項2】

樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を準備する工程と、
前記樹脂基板に出力が１０Ｗ以上のパルスレーザー光を２００ｍｍ／秒以上の走査速度で照射して、前記樹脂基板に貫通孔を形成する工程と、
を含み、
前記貫通孔を形成する工程において、第１開口部および第２開口部を含む複数の開口部が前記貫通孔として形成され、
前記パルスレーザー光は、前記第１開口部の外縁予定ラインに沿って１周照射された後、前記第１開口部の外縁予定ラインに沿ってさらに１周照射される前に、前記第２開口部の外縁予定ラインに沿って１周照射され、
前記第１開口部の外縁予定ライン上の各点における前記パルスレーザー光の周回間の照射間隔は、５ミリ秒以上である、
加工樹脂基板の製造方法。

【請求項3】

前記貫通孔を形成する工程において、前記パルスレーザー光の走査速度は、１０００ｍｍ／秒以上である、請求項１または請求項２に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項4】

前記貫通孔を形成する工程において、前記外縁予定ライン上の各点における前記パルスレーザー光の照射間隔は、１５２.９ミリ秒以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項5】

前記金属層は、前記樹脂層の両方の面の一部または全部を被覆している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項6】

前記貫通孔を形成する工程において、前記パルスレーザー光は、前記樹脂基板の前記金属層が配置されている側から前記樹脂基板に照射される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項7】

前記外縁予定ライン１周あたりの前記パルスレーザー光の走査時間は、５ミリ秒未満であり、
前記パルスレーザー光の照射は、前記外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるように間欠的に止められる、
請求項１に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項8】

前記パルスレーザー光の波長は、２５０〜２０００ｎｍの範囲内である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項9】

前記貫通孔を形成する工程において、前記パルスレーザー光の集光点は、前記樹脂層中に位置し、
前記パルスレーザー光の波長は、３５５ｎｍであり、
前記パルスレーザー光のパルスエネルギーは、３μＪ以上であり、
前記樹脂基板表面における前記パルスレーザー光のフルエンスは、３Ｊ／ｃｍ^２以上であり、
前記集光点における前記パルスレーザー光のフルエンスは、１０Ｊ／ｃｍ^２以上である、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項10】

前記パルスレーザー光のパルス幅は、１０ピコ秒〜１００ナノ秒の範囲内である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項11】

前記樹脂層を構成する樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂およびエポキシ変性シリコーン樹脂からなる群から選択される１または２以上の樹脂である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項12】

前記樹脂層は、ガラス繊維、セラミックス、セラミックス繊維、紙、布、カーボン繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される１または２以上の強化材を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項13】

前記樹脂層は、ガラスエポキシ基板またはポリカーボネート基板である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項14】

前記金属層を構成する金属は、銅、銀、金およびアルミニウムからなる群から選択される１または２以上の金属、あるいはこれらの金属を主成分として含む合金である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項15】

前記金属層の厚みは、２〜５０μｍの範囲内である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の加工樹脂基板の製造方法。

【請求項16】

樹脂基板にパルスレーザー光を照射して貫通孔を形成するレーザー加工装置であって、
パルスレーザー光を出射するレーザー光源と、
樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を載置するためのステージと、
前記レーザー光源から出射された前記パルスレーザー光を、前記ステージ上に載置された前記樹脂基板に導く光学系と、
前記ステージおよび前記光学系により導かれた前記パルスレーザー光の集光点の少なくとも一方を移動させて、前記ステージ上に載置された前記樹脂基板と前記パルスレーザー光の集光点とを相対的に移動させる走査部と、
前記走査部の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、貫通孔の外縁予定ラインに沿って出力が１０Ｗ以上の前記パルスレーザー光が２００ｍｍ／秒以上の走査速度で複数周照射され、かつ前記外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるように前記走査部を制御する、
レーザー加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工樹脂基板の製造方法およびレーザー加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラスエポキシ基板などのプリント基板では、絶縁材料としてエポキシ樹脂やポリイミドなどの樹脂が用いられていることが多い。このような樹脂層を含むプリント基板には、様々な目的のために複数の貫通孔が設けられる。貫通孔は、従来はドリルやルーターなどの機械加工により形成されていたが、近年はレーザー加工により形成されることもある。

【0003】

たとえば、特許文献１には、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂層を含むフレキシブルプリント基板に、波長４００ｎｍ以上９μｍ未満のパルスレーザー光を照射して、貫通孔を形成する方法が開示されている。この方法では、貫通孔の外縁予定ラインに対応した環状軌道またはスパイラル軌道に沿って複数周パルスレーザー光を走査することで、貫通孔を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−６１４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プリント基板にレーザー加工により貫通孔を形成する場合、レーザー加工の高速化が要求されることが多い。特許文献１に記載の方法のように、貫通孔の外縁予定ラインに沿って複数周パルスレーザー光を走査して貫通孔を形成する場合、加工の高速化を実現するためには、パルスレーザー光の出力を大きくして１つの貫通孔あたりの走査周数を減らしたり、パルスレーザー光の走査速度を上げたりすることが考えられる。

【0006】

しかしながら、加工対象物が樹脂を含む場合、パルスレーザー光の出力を増大させたり、パルスレーザー光の走査速度を上げたりすると、加工部周辺に焦げや抉れなどの好ましくない熱的損傷が発生してしまい、加工品質が低下してしまうことがある。また、ガラスエポキシ基板などのように加工対象物がガラス繊維を含む場合、パルスレーザー光の出力を増大させたり、パルスレーザー光の走査速度を上げたりすると、ガラスの溶融により加工対象物の強度が低下したり、部材が変形したりすることもある。このような問題は、フレキシブルプリント基板よりも厚く、樹脂の量が多いリジットプリント基板においてより顕著に表れる。

【0007】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱的損傷の発生を抑制しつつ樹脂基板に貫通孔を形成することができる加工樹脂基板の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、このレーザー加工方法を行うことができるレーザー加工装置を提供することも目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を準備する工程と、前記樹脂基板にパルスレーザー光を照射して、前記樹脂基板に貫通孔を形成する工程と、を含み、前記貫通孔を形成する工程において、前記樹脂基板の各点における前記パルスレーザー光の照射間隔は、５ミリ秒以上である、加工樹脂基板の製造方法に関する。

【0009】

また、本発明は、樹脂基板にパルスレーザー光を照射して貫通孔を形成するレーザー加工装置であって、パルスレーザー光を出射するレーザー光源と、樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を載置するためのステージと、前記レーザー光源から出射された前記パルスレーザー光を、前記ステージ上に載置された前記樹脂基板に導く光学系と、前記ステージおよび前記光学系により導かれた前記パルスレーザー光の集光点の少なくとも一方を移動させて、前記ステージ上に載置された前記樹脂基板と前記パルスレーザー光の集光点とを相対的に移動させる走査部と、前記走査部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、貫通孔の外縁予定ラインに沿って前記パルスレーザー光が複数周照射され、かつ前記外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるように前記走査部を制御する、レーザー加工装置に関する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の加工樹脂基板の製造方法によれば、熱的損傷の発生を抑制しつつ樹脂基板に貫通孔を形成することができる。また、本発明のレーザー加工装置によれば、この加工樹脂基板の製造方法を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１Ａ〜Ｃは、本発明の一実施の形態に係るレーザー加工方法において、樹脂基板に貫通孔を形成する工程を説明するための模式図である。

【図2】図２は、本発明の一実施の形態に係るレーザー加工装置の一例を示す模式図である。

【図3】図３Ａ〜Ｆは、実施例１の実験結果を示す基板表面の写真である。

【図4】図４Ａ〜Ｑは、実施例２の実験結果を示す基板表面の写真である。

【図5】図５Ａ、Ｂは、実施例３の実験結果を示す基板表面の写真である。

【図6】図６Ａ〜Ｈは、実施例３の実験結果を示す基板断面の写真である。

【図7】図７Ａ〜Ｈは、実施例４の実験結果を示す基板表面の写真である。

【図8】図８は、実施例５の実験結果を示す基板表面の写真である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．加工樹脂基板の製造方法
本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、樹脂層と、樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板にレーザー加工により貫通孔を形成して加工樹脂基板を得る方法である。ここで「樹脂基板」とは、レーザー加工前の樹脂基板を意味し、「加工樹脂基板」とはレーザー加工後の樹脂基板を意味する。このようにレーザー加工の前後で樹脂基板の呼称を変えているが、レーザー加工の前後でその物性や組成などが大きく変化することはない。

【0013】

また、本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法で形成される「貫通孔」（広義）は、レーザー光を走査せずに形成されうる点状の「貫通孔」（狭義）およびレーザー光を走査して形成されうる「開口部」を含む。さらに「開口部」は、レーザー光を直線状および／または曲線状に走査して形成される「走査ラインと略同一形状の孔」、および所定の領域を取り囲むようにパルスレーザー光を走査して形成される「前記所定の領域と略同一形状の孔」を含む。

【0014】

本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、樹脂基板を準備する第１工程と、樹脂基板にパルスレーザー光を照射して貫通孔を形成する第２工程とを含む。以下、各工程について説明する。

【0015】

（第１工程）
第１工程では、加工対象物として、樹脂層と、樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を準備する。樹脂基板は、市販品を購入してもよいし、自ら製造してもよい。樹脂基板は、例えばリジットプリント基板であるが、これに限定されない。

【0016】

樹脂層を構成する樹脂の種類は、特に限定されない。樹脂層を構成する樹脂の例には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、液晶ポリマー樹脂およびこれらの組み合わせが含まれる。

【0017】

また、樹脂層は、強度を向上させるための強化材を含んでいてもよいし、強化材を含んでいなくてもよい。強化材の例には、ガラス繊維、セラミックス、セラミックス繊維、紙、布、カーボン繊維、アラミド繊維およびこれらの組み合わせが含まれる。樹脂層の例としては、ガラスエポキシ基板およびポリカーボネート基板が含まれる。樹脂層の厚みは、特に限定されず、例えば２００〜５００μｍの範囲内である。

【0018】

金属層は、樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆している。より具体的には、金属層は、樹脂層の少なくとも貫通孔を形成される部分の少なくとも一方の面を被覆している。金属層は、熱伝導率が高いため、加工時に樹脂層の表面近傍に蓄積された過剰な熱エネルギーを効果的に散逸させる機能を担っている。また、金属層は、外部から樹脂層への酸素の透過を遮断する機能も担っている。これらの機能の相乗効果により、金属層は、加工時における焦げや抉れなどの好ましくない熱的損傷の発生を抑制する。このような観点からは、金属層は、樹脂層の両面を被覆していることが好ましく、樹脂層の両面全面を被覆していることがより好ましい。また、金属層は、１層であってもよいし、２層以上であってもよい。

【0019】

金属層を構成する金属の種類は、特に限定されないが、第２工程において好ましくない熱的損傷の発生を抑制する観点からは熱伝導率が高いものが好ましい。金属層を構成する金属の例には、銅、銀、金およびアルミニウムからなる群から選択される１または２以上の金属、あるいはこれらの金属を主成分として含む合金が含まれる。金属層は、スパッタや蒸着、メッキなどによって形成されうる。

【0020】

金属層の厚みは、特に限定されず、例えば２〜５０μｍの範囲内である。金属層は、金属箔のように薄いものも含む。前述のとおり、金属層は、樹脂層の両面を被覆していてもよいし、樹脂層の一方の面上に２層以上配置されていてもよい。これらの場合は、各金属層の厚みを薄くすることができる。一方、樹脂層の一方の面のみに１層の金属層が配置されている場合は、樹脂層における熱的損傷の発生を抑制する観点からは、金属層の厚みをある程度厚くする必要がある。

【0021】

また、上記の熱伝導のための金属層と樹脂層との間に、接着力向上やマイグレーション防止などを目的とする他の金属層が配置されていてもよい。このような金属層の例としては、厚み数百ｎｍ程度のＮｉ層、Ｃｒ層、ＮｉＣｒ合金層などが含まれる。

【0022】

（第２工程）
第２工程では、第１工程で準備した樹脂基板の少なくとも一方の面が金属層で被覆された部分にパルスレーザー光を照射して貫通孔を形成する。たとえば、貫通孔（広義）として開口部を形成する場合には、形成しようとする開口部の外縁予定ラインに沿ってパルスレーザー光を走査することを複数周繰り返すことで、貫通孔（開口部）を形成する。このとき、パルスレーザー光は、複数周にわたり走査されることが好ましい。また、樹脂層における熱的損傷の発生を抑制する観点からは、パルスレーザー光は、樹脂基板の金属層が配置されている側から樹脂基板に照射されることが好ましい。この場合、パルスレーザー光は、樹脂層だけでなく金属層にも照射されることとなる。

【0023】

図１Ａ〜Ｃは、樹脂基板１１０に、貫通孔として開口部１４０を形成する工程を説明するための模式図である。これらの図に示される例では、樹脂層１１０の両面が金属層１２０で被覆されている。

【0024】

図１Ａに示されるように、樹脂層１１０と、樹脂層１１０の両面を被覆する金属層１２０とを有する樹脂基板１００にパルスレーザー光１３０を照射しながら、パルスレーザー光１３０の集光点と樹脂基板１００との相対的な位置を変える。このとき、パルスレーザー光１３０の集光点は、樹脂層１１０の内部に位置し、かつ形成しようとする開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿って複数周に亘り走査される。このようにパルスレーザー光１３０を複数周走査することで、図１Ｂに示されるように、開口部１４０の外縁１５０の全周に亘り樹脂基板１００の厚みと同じ深さの溝１６０を形成することができる。この後、図１Ｃに示されるように、溝１６０により分離された部分を除去することで、開口部１４０が形成される。以上の手順により、樹脂基板１００に開口部１４０を形成することができる。これにより、加工樹脂基板を製造することができる。

【0025】

なお、開口部１４０の形状は、図１Ｃに示す形状に限定されない。開口部１４０の基板面に沿う方向の断面形状は、特に限定されず、例えば円形、楕円形、矩形、長丸形であるが、より複雑な形状であってもよい。また、パルスレーザー光１３０の走査方向も、図１Ｃに示す時計回りに限定されず、反時計回りであってもよい。

【0026】

また、パルスレーザー光１３０の集光点の位置も、図１Ｃに示す位置に限定されない。たとえば、パルスレーザー光１３０の集光点は、外縁予定ライン１５０’上を走査されてもよいし、外縁予定ライン１５０’の内側を外縁予定ライン１５０’と略平行に走査されてもよい。また、樹脂基板１００の厚み方向についてのパルスレーザー光１３０の集光点の位置（深さ）は、加工の進行度に関係なく一定であってもよいし、加工の進行度に応じて変化してもよい。たとえば、樹脂基板１００の厚みが不均一である場合は、パルスレーザー光１３０の集光点の位置（深さ）は、樹脂基板１００の厚みに応じて変化してもよい。

【0027】

本実施の形態に係るレーザー加工方法では、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるようにパルスレーザー光１３０を走査する。たとえば、図１Ａにおいて、外縁予定ライン１５０’上に位置するＡ点について見てみたとき、ｎ周目にパルスレーザー光１３０を照射された時と（ｎ＋１）周目にパルスレーザー光１３０を照射された時との間隔が５ミリ秒以上となるように、パルスレーザー光１３０は走査される。このようにすることで、周回間の時間に樹脂層１１０内に蓄積した過剰な熱エネルギーを金属層１２０に効果的に散逸させることが可能となり、樹脂層１１０の加工部における熱的損傷の発生を抑制することができる。

【0028】

開口部１４０の外縁予定ライン１５０’上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるようにパルスレーザー光１３０を照射する方法は、特に限定されず、開口部１４０の形状や大きさ、数などに応じて適宜選択されうる。たとえば、パルスレーザー光１３０の走査速度を遅くすれば、上記の条件を満たすことができる。また、パルスレーザー光１３０の走査速度が速い（例えば１０００ｍｍ／秒以上）場合であっても、開口部１４０が大きい場合は、１周あたりのパルスレーザー光１３０の走査時間は、５ミリ秒以上となる。

【0029】

一方、パルスレーザー光１３０の走査速度が速く（例えば１０００ｍｍ／秒以上）、かつ開口部１４０の大きさが小さい場合は、１周あたりのパルスレーザー光１３０の走査時間は、５ミリ秒未満となる。このような場合は、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるように、パルスレーザー光１３０の照射（走査）を間欠的に止めればよい。たとえば、１周あたりのパルスレーザー光１３０の走査時間が３ミリ秒の場合、１周ごとにパルスレーザー光１３０の走査を２ミリ秒以上止めればよい。パルスレーザー光１３０の照射を止めるタイミングは、特に限定されず、例えば半周ごとであってもよい。

【0030】

また、１枚の樹脂基板１００に対して複数の開口部１４０を形成する場合は、１周ごとにパルスレーザー光１３０を照射する領域（開口部１４０を形成しようとしている領域）を切り替えてもよい。たとえば、第１開口部および第２開口部の２つの開口部を形成する場合、第１開口部の外縁予定ラインに沿ってパルスレーザー光を１周照射した後、さらに１周照射する前に、第２開口部の外縁予定ラインに沿ってパルスレーザー光を１周照射すればよい。このように第１開口部を形成しようとする領域と第２開口部を形成しようとする領域とで交互にパルスレーザー光を照射することで、加工効率をほとんど低減させることなく開口部１４０の外縁予定ライン１５０’上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることが可能となる。

【0031】

パルスレーザー光１３０の波長は、樹脂基板１００に適切に溝１６０を形成することができれば特に限定されない。樹脂層１１０の加工部における好ましくない熱的損傷の発生を抑制する観点からは、パルスレーザー光１３０の波長は、２５０〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２５０〜１５００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。たとえば、パルスレーザー光１３０の波長は、３５５ｎｍである。

【0032】

パルスレーザー光１３０のパルスエネルギーは、樹脂基板１００に適切に溝１６０を形成することができれば特に限定されない。加工速度を高速化する観点からは、パルスレーザー光１３０のパルスエネルギーは、３μＪ以上であることが好ましい。

【0033】

パルスレーザー光１３０の出力は、樹脂基板１００に適切に溝１６０を形成することができれば特に限定されない。加工速度を高速化する観点からは、パルスレーザー光１３０の出力は、１０Ｗ以上であることが好ましい。

【0034】

パルスレーザー光１３０のパルス幅は、樹脂基板１００に適切に溝１６０を形成することができれば特に限定されない。加工品質を向上させる観点からは、パルスレーザー光１３０のパルス幅は、１０ピコ秒〜１００ナノ秒の範囲内であることが好ましい。

【0035】

パルスレーザー光１３０の繰り返し周波数は、樹脂基板１００に適切に溝１６０を形成することができれば特に限定されない。加工品質を向上させる観点からは、パルスレーザー光１３０の繰り返し周波数は、１００ｋＨｚ以上であることが好ましく、１ＭＨｚ以上であることがより好ましい。

【0036】

パルスレーザー光１３０のパルスエネルギーおよびフルエンスは、樹脂基板１００に適切に溝１６０を形成することができれば特に限定されない。たとえば、パルスレーザー光１３０の波長が３５５ｎｍである場合、加工速度を高速化する観点からは、パルスレーザー光１３０のパルスエネルギーは、３μＪ以上であることが好ましい。同様に、パルスレーザー光１３０の波長が３５５ｎｍである場合、加工速度を高速化する観点からは、パルスレーザー光１３０の樹脂基板１００の表面（パルスレーザー光１３０を照射される金属層１１０の表面）におけるパルスレーザー光１３０のフルエンスは、３Ｊ／ｃｍ^２以上であり、集光点におけるパルスレーザー光１３０のフルエンスは、１０Ｊ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。ここで「樹脂基板１００の表面」とは、樹脂層１１０の表面のうち金属層１２０が形成されている面にパルスレーザー光１３０を照射する場合は、金属層１２０の表面を意味し、樹脂層１１０の表面のうち金属層１２０が形成されていない面にパルスレーザー光１３０を照射する場合は、樹脂層１１０の表面を意味する。

【0037】

パルスレーザー光１３０の走査速度は、特に限定されないが、加工速度を高速化する観点からは１０００ｍｍ／秒以上であることが好ましい。また、１つの開口部１４０あたりのパルスレーザー光１３０の走査周数は、樹脂基板１００の厚みと同じ深さの溝１６０を形成することができれば特に限定されず、樹脂基板１００の材料やパルスレーザー光１３０の出力などに応じて適宜設定されうる。

【0038】

以上のとおり、本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、樹脂層の少なくとも一方の面の一部を金属層で被覆するとともに、樹脂基板の各点におけるパルスレーザー光の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、出力が高い（例えば１０Ｗ以上の）レーザー光を速い走査速度（例えば１０００ｍｍ／秒以上）で照射しても、焦げや抉れなどの好ましくない熱的損傷の発生を抑制しつつ樹脂基板（樹脂層）に貫通孔を形成することができる。したがって、本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、加工品質を低下させることなく高速に樹脂基板に貫通孔を形成することができる。また、本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、樹脂層中にガラス繊維などの強化材が存在していても、強化材を溶融させることなく樹脂基板に貫通孔を形成することができる。

【0039】

本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法を実施する手段は、特に限定されない。たとえば、本実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、次に説明する本実施の形態に係るレーザー加工装置を用いて実施されうる。

【0040】

２．レーザー加工装置
本実施の形態に係るレーザー加工装置は、本実施の形態に係るレーザー加工方法の第２工程に用いられる装置である。すなわち、本実施の形態に係るレーザー加工装置は、樹脂層と、樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板にパルスレーザー光を照射して貫通孔を形成する装置である。

【0041】

本実施の形態に係るレーザー加工装置は、少なくとも、パルスレーザー光を出射するレーザー光源と、ステージと、レーザー光源から出射されたパルスレーザー光をステージ上に載置された樹脂基板に導く光学系と、ステージ上に載置された樹脂基板とパルスレーザー光の集光点とを相対的に移動させる走査部と、走査部の動作を制御する制御部と、を有する。以下、各構成要素について説明する。

【0042】

レーザー光源は、樹脂基板に照射するためのパルスレーザー光を出射する。レーザー光源として用いるレーザーの種類は、特に限定されず、樹脂基板の種類などに応じて適宜選択される。レーザーの例には、ファイバーレーザーなどが含まれる。

【0043】

ステージは、加工対象物、すなわち樹脂層と、樹脂層の少なくとも一方の面の一部を被覆する金属層とを有する樹脂基板を載置される。

【0044】

光学系は、所望の位置に集光点が位置するように、レーザー光源から出射されたパルスレーザー光をステージ上に載置された樹脂基板に導く。通常、光学系は、パルスレーザー光のビーム径を最適化するテレスコープ光学系や、パルスレーザー光を所望の位置に集光させる集光レンズなどを含む。

【0045】

走査部は、ステージおよびパルスレーザー光の集光点の少なくとも一方を移動させて、ステージ上に載置された樹脂基板とパルスレーザー光の集光点とを相対的に移動させる。これにより、形成しようとする貫通孔（開口部）の外縁予定ラインに沿うようにパルスレーザー光の集光点を走査して、樹脂基板に貫通孔（開口部）を形成することができる。走査部は、樹脂基板を載置するステージを移動させてもよいし、パルスレーザー光の集光点を移動させてもよいし、これらの両方を移動させてもよい。駆動部は、例えばＸＹステージコントローラーやガルバノスキャナーなどである。

【0046】

制御部は、形成する貫通孔（開口部）の外縁予定ラインに沿ってパルスレーザー光が複数周照射され、かつ外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるように走査部を制御する。制御部は、例えば走査部に接続されたコンピューターである。

【0047】

その他、レーザー加工装置は、樹脂基板内の所望の位置にパルスレーザー光の集光点を位置させるための自動照準システムなどを有していてもよい。

【0048】

図２は、本発明の一実施の形態に係るレーザー加工装置を示す模式図である。図２に示されるように、レーザー加工装置２００は、レーザー光源２１０、テレスコープ光学系２２０、ガルバノスキャナー２３０、ｆθレンズ２４０、ステージ２５０、ＡＦカメラ２６０、ＸＹステージコントローラー２７０、Ｚコントローラー２８０およびコンピューター２９０を有する。この例では、加工対象の樹脂基板１００は、樹脂層１１０と、樹脂層１１０の両面を被覆する金属層１２０とを有している。

【0049】

レーザー光源２１０は、所定の波長のパルスレーザー光１３０を出射する。前述のとおり、レーザー光源２１０として用いるレーザーの種類は、加工対象の樹脂基板１１０の種類などに応じて適宜選択される。

【0050】

テレスコープ光学系２２０は、好ましい加工形状を得るために、レーザー光源２１０から出射されたパルスレーザー光１３０のビーム径を最適化する。

【0051】

ガルバノスキャナー２３０は、コンピューター２９０の指示に基づいて、テレスコープ光学系２２０により最適化されたパルスレーザー光１３０の進行方向を変化させる。ガルバノスキャナー２３０で進行方向を制御されたパルスレーザー光１３０は、ｆθレンズ２４０により樹脂基板１００内に集光される。このようにガルバノスキャナー２３０およびｆθレンズ２４０を組み合わせることで、形成しようとする開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿って一定速度でパルスレーザー光１３０の集光点を走査することができる。

【0052】

ステージ２５０は、樹脂基板１００が載置される載置台と、この載置台を移動させることができる駆動機構とを有する。駆動機構は、載置台をＸ軸またはＹ軸方向に移動させたり、Ｘ軸またはＹ軸を中心として回転させたりすることができる。ステージ２５０上の樹脂基板１００は、この駆動機構によってＸＹ軸方向に移動させられる。

【0053】

ＡＦカメラ２６０は、樹脂基板１００の加工部位の表面プロファイルを取得するためのカメラである。取得されたプロファイルは、コンピューター２９０に出力される。

【0054】

ＸＹステージコントローラー２７０は、コンピューター２９０の指示に基づいて、パルスレーザー光１３０の集光点が樹脂基板１００の開口部１４０を形成しようとする領域に位置するように、ステージ２５０をＸＹ軸方向に移動させる。

【0055】

Ｚコントローラー２８０は、コンピューター２９０の指示に基づいて、パルスレーザー光１３０の集光点が樹脂層１２０内に位置するように、ｆθレンズ２４０をＺ軸方向に移動させる。

【0056】

コンピューター２９０は、レーザー光源２１０、ガルバノスキャナー２３０、ＡＦカメラ２６０、ＸＹステージコントローラー２７０およびＺコントローラー２８０に接続されており、これら各部を総合的に制御する。たとえば、コンピューター２８０は、ＡＦカメラ２６０およびＸＹステージコントローラー２７０を制御して、樹脂基板１００の表面プロファイルを取得する。また、コンピューター２９０は、ガルバノスキャナー２３０およびＺコントローラー２７０を制御して、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿って複数周パルスレーザー光１３０を走査させる。また、コンピューター２８０は、ＸＹステージコントローラー２６０を制御して、開口部１４０を形成しようとする領域にパルスレーザー光１３０を照射することができるようにステージ２５０を移動させる。

【0057】

次に、レーザー加工装置２００を用いて樹脂基板１００に貫通孔として開口部１４０を形成する手順を説明する。

【0058】

まず、樹脂基板１００をステージ２５０の載置台に載置して、ＡＦカメラ２６０およびＸＹステージコントローラー２７０により樹脂基板１００の表面プロファイルを取得する。

【0059】

次いで、ＸＹステージコントローラー２７０により樹脂基板１００を所定の位置に移動させた後、レーザー光源２１０からパルスレーザー光１３０を出射して、パルスレーザー光１３０を樹脂基板１００に照射する。このとき、ガルバノスキャナー２３０によりパルスレーザー光１３０の進行方向を変化させることで、形成する開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿って複数周パルスレーザー光１３０を走査する（図１Ａ参照）。また、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるようにパルスレーザー光１３０を走査する。たとえば、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’上の各点における周回間の照射間隔が５ミリ秒以上となるように、パルスレーザー光１３０の走査を１周ごとに所定の時間止める。このようにパルスレーザー光１３０を照射することで、焦げや抉れなどの好ましくない熱的損傷の発生を抑制しつつ、樹脂基板１００の裏面に到達する溝１６０を開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿って形成することができる（図１Ｂ参照）。樹脂基板１００に複数の開口部１４０を形成する場合は、ＸＹステージコントローラー２７０により樹脂基板１００を移動させた後、上記工程を繰り返せばよい。

【0060】

最後に、溝１６０により分離された部分を除去することで、開口部１４０が形成される（図１Ｃ参照）。

【0061】

以上の手順により、焦げや抉れなどの好ましくない熱的損傷の発生を抑制しつつ樹脂基板１００に貫通孔を形成することができる。

【0062】

なお、図２では、ガルバノスキャナー２３０によりパルスレーザー光１３０の進行方向を変えることで、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿ってパルスレーザー光１３０を照射する例を示したが、開口部１４０の外縁予定ライン１５０’に沿ってパルスレーザー光１３０を照射する手段は、パルスレーザー光１３０の集光点と樹脂基板１００とを相対的に移動させることができれば特に限定されない。たとえば、ガルバノスキャナー２３０を用いることなく、ステージ２５０または光学系（テレスコープ光学系２２０および集光レンズ）を移動させてもよい。

【実施例】

【0063】

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。

【0064】

［実施例１］
加工対象物として、その両面に銅層（厚み２〜５μｍ）が貼られているガラスエポキシ基板（厚み３００〜３３０μｍ）を準備した。

【0065】

図２に示されるレーザー加工装置を用いて、開口部の外縁予定ラインに沿ってガラスエポキシ基板にパルスレーザー光を照射して、長丸形状の開口部（直線部分の長さ：２ｍｍ、円弧部分の直径：０.５５ｍｍ）を形成した。開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間は２.９ミリ秒であった。また、パルスレーザー光を１周走査するごとにパルスレーザー光の照射（走査）を所定の時間（０〜１５０ミリ秒）停止して、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を変化させた。開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔は、「２.９ミリ秒（１周あたりの走査時間）＋０〜１５０ミリ秒（走査停止時間）」で算出される。

【0066】

加工条件は以下のとおりである。「スポット径」とは、中心部に対して光強度が１／ｅ^２までの範囲の直径を意味する（以下の実施例でも同じ）。
波長：３５５ｎｍ
パルス幅：２ｎｓ
出力：３０Ｗ
パルスエネルギー：１５μＪ
繰り返し周波数：２ＭＨｚ
集光点の位置：表側の銅層の表面から１００μｍ
表側の銅層の表面におけるスポット径：１０.５μｍ
表側の銅層の表面におけるフルエンス：１８Ｊ／ｃｍ^２
集光点におけるスポット径：５.６μｍ
集光点におけるフルエンス：６１Ｊ／ｃｍ^２
走査速度：２０００ｍｍ／ｓ
走査周数：６０周

【0067】

図３Ａ〜Ｆは、開口部の外縁予定ラインに沿って６０周パルスレーザー光を照射した後（図１Ｂ参照）の基板の写真（平面視）である。図３Ａは、走査停止時間が０ミリ秒（連続走査）でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図３Ｂは、走査停止時間が１０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図３Ｃは、走査停止時間が２０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図３Ｄは、走査停止時間が５０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図３Ｅは、走査停止時間が１００ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図３Ｆは、走査停止時間が１５０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。

【0068】

図３Ａに示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が２.９ミリ秒の場合（走査停止時間が０ミリ秒の場合）、加工部の周囲に焦げが発生した。一方、図３Ｂ〜Ｆに示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が１２.９ミリ秒以上の場合（走査停止時間が１０〜１５０ミリ秒の場合）、加工部の周囲に焦げがほとんど発生しなかった。これらの結果から、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、焦げなどの好ましくない熱的損傷を抑制できることがわかる。

【0069】

［実施例２］
加工対象物として、その両面に銅層（厚み２〜５μｍ）が貼られているガラスエポキシ基板（厚み３００〜３３０μｍ）を準備した。

【0070】

図２に示されるレーザー加工装置を用いて、開口部の外縁予定ラインに沿ってガラスエポキシ基板にパルスレーザー光を照射して、円形状の開口部（直径１ｍｍ）を形成した。開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間は０.８ミリ秒であった。また、パルスレーザー光を１周走査するごとにパルスレーザー光の照射（走査）を所定の時間（０〜１００ミリ秒）停止して、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を変化させた。開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔は、「０.８ミリ秒（１周あたりの走査時間）＋０〜１００ミリ秒（走査停止時間）」で算出される。

【0071】

加工条件は以下のとおりである。
波長：３５５ｎｍ
パルス幅：２ｎｓ
出力：３０Ｗ
パルスエネルギー：１５μＪ
繰り返し周波数：２ＭＨｚ
集光点の位置：表側の銅層の表面から１００μｍ
表側の銅層の表面におけるスポット径：１０.５μｍ
表側の銅層の表面におけるフルエンス：１８Ｊ／ｃｍ^２
集光点におけるスポット径：５.６μｍ
集光点におけるフルエンス：６１Ｊ／ｃｍ^２
走査速度：２０００ｍｍ／ｓ
走査周数：６０周

【0072】

図４Ａ〜Ｑは、開口部の外縁予定ラインに沿って６０周パルスレーザー光を照射した後（図１Ｂ参照）の基板の写真（平面視）である。図４Ａは、走査停止時間が０ミリ秒（連続走査）でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｂは、走査停止時間が１ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｃは、走査停止時間が２ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｄは、走査停止時間が３ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｅは、走査停止時間が４ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｆは、走査停止時間が５ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｇは、走査停止時間が６ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｈは、走査停止時間が７ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｉは、走査停止時間が８ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｊは、走査停止時間が９ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｋは、走査停止時間が１０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｌは、走査停止時間が１５ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｍは、走査停止時間が２０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｎは、走査停止時間が２５ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｏは、走査停止時間が３０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｐは、走査停止時間が５０ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図４Ｑは、走査停止時間が１００ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。

【0073】

図４Ａ〜Ｅに示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が０.８〜４.８ミリ秒の場合（走査停止時間が０〜４ミリ秒の場合）、加工部の周囲に焦げが発生した。一方、図４Ｆ〜Ｑに示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が５.８ミリ秒以上の場合（走査停止時間が５〜１００ミリ秒の場合）、加工部の周囲に焦げがほとんど発生しなかった。これらの結果から、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、焦げなどの好ましくない熱的損傷を抑制できることがわかる。

【0074】

［実施例３］
加工対象物として、その両面に銅層（厚み２〜５μｍ）が貼られているガラスエポキシ基板（厚み３００〜３３０μｍ）を準備した。

【0075】

図２に示されるレーザー加工装置を用いて、開口部の外縁予定ラインに沿ってガラスエポキシ基板にパルスレーザー光を照射して、直線部分の長さが異なる２種類の長丸形状の開口部（直線部分の長さ：２ｍｍまたは１４.６ｍｍ、円弧部分の直径：０.５５ｍｍ）を形成した。直線部分の長さが２ｍｍの開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間は２.９ミリ秒であった。直線部分の長さが１４.６ｍｍの開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間は１５.５ミリ秒であった。また、パルスレーザー光を１周走査するごとにパルスレーザー光の照射（走査）を所定の時間（０〜１００ミリ秒）停止して、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を変化させた。直線部分の長さが２ｍｍの開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔は、「２.９ミリ秒（１周あたりの走査時間）＋０〜１００ミリ秒（走査停止時間）」で算出される。同様に、直線部分の長さが１４.６ｍｍの開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔は、「１５.５ミリ秒（１周あたりの走査時間）＋０〜１００ミリ秒（走査停止時間）」で算出される。

【0076】

加工条件は以下のとおりである。
波長：３５５ｎｍ
パルス幅：２ｎｓ
出力：３０Ｗ
パルスエネルギー：１５μＪ
繰り返し周波数：２ＭＨｚ
集光点の位置：表側の銅層の表面から１００μｍ
表側の銅層の表面におけるスポット径：１０.５μｍ
表側の銅層の表面におけるフルエンス：１８Ｊ／ｃｍ^２
集光点におけるスポット径：５.６μｍ
集光点におけるフルエンス：６１Ｊ／ｃｍ^２
走査速度：２０００ｍｍ／ｓ
走査周数：６０周

【0077】

図５Ａ、Ｂは、開口部の外縁予定ラインに沿って６０周パルスレーザー光を照射した後（図１Ｂ参照）の基板の写真（平面視）である。図５Ａは、直線部分の長さが２ｍｍの開口部を形成するためにパルスレーザー光を照射した後の基板の写真であり、図５Ｂは、直線部分の長さが１４.６ｍｍの開口部を形成するためにパルスレーザー光を照射した後の基板の写真である。いずれの基板においても、各走査停止時間について７つの開口部を形成した。たとえば、右上の破線で囲まれている７つの照射領域は走査停止時間が０ミリ秒（連続走査）でパルスレーザー光を照射されており、左下の破線で囲まれている７つの照射領域は走査停止時間が１００ミリ秒でパルスレーザー光を照射されている。

【0078】

図５Ａに示されるように、開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間が２.９ミリ秒の場合、各点における周回間の照射間隔が２.９〜４.９ミリ秒のとき（走査停止時間が０〜２ミリ秒のとき）は加工部の周囲に焦げが発生したが、各点における周回間の照射間隔が５.９〜１０２.９ミリ秒のとき（走査停止時間が３〜１００ミリ秒のとき）は加工部の周囲に焦げがほとんど発生しなかった。一方、図５Ｂに示されるように、開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間が１５.５ミリ秒の場合、走査停止時間に関係なく加工部の周囲に焦げがほとんど発生しなかった。これらの結果から、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、焦げなどの好ましくない熱的損傷を抑制できることがわかる。また、開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間が５ミリ秒以上である場合には、パルスレーザー光の走査を止める必要がないこともわかる。

【0079】

図６Ａ〜Ｈは、開口部を形成した後（図１Ｃ参照）の開口部の写真（断面視）である。図６Ａ〜Ｃは、直線部分の長さが２ｍｍの開口部の加工断面の写真であり、図６Ｄ〜Ｈは、直線部分の長さが１４.６ｍｍの開口部の加工断面の写真である。図６Ａ、Ｄは、走査停止時間が０ミリ秒（連続走査）で形成された開口部である。図６Ｅは、走査停止時間が１０ミリ秒で形成された開口部である。図６Ｆは、走査停止時間が２０ミリ秒で形成された開口部である。図６Ｂ、Ｇは、走査停止時間が５０ミリ秒で形成された開口部である。図６Ｃ、Ｈは、走査停止時間が１００ミリ秒で形成された開口部である。

【0080】

図６Ａ〜Ｃに示されるように、開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間が２.９ミリ秒の場合、各点における周回間の照射間隔が２.９ミリ秒のとき（走査停止時間が０ミリ秒のとき）は加工部においてガラス繊維が溶融していたが、各点における周回間の照射間隔が１２.９〜１０２.９ミリ秒のとき（走査停止時間が１０〜１００ミリ秒のとき）はガラス繊維の溶融はほとんど発生しなかった。一方、図６Ｄ〜Ｈに示されるように、開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間が１５.５ミリ秒の場合、走査停止時間に関係なくガラス繊維の溶融はほとんど発生しなかった。これらの結果から、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、ガラス繊維の溶融などの加工品質の低下を抑制できることがわかる。また、開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間が５ミリ秒以上である場合には、パルスレーザー光の走査を止める必要がないこともわかる。

【0081】

［実施例４］
加工対象物として、その両面に銅層（厚み２〜５μｍ）が貼られているガラスエポキシ基板（厚み３００〜３３０μｍ）を準備した。

【0082】

図２に示されるレーザー加工装置を用いて、開口部の外縁予定ラインに沿ってガラスエポキシ基板にパルスレーザー光を照射して、円形状の開口部（直径０.４ｍｍ）を形成した。開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間は２.１ミリ秒であった。このとき、パルスエネルギーを変化させた（８.３〜５０.３μＪ）。また、パルスレーザー光を１周走査するごとにパルスレーザー光の照射（走査）を１００ミリ秒停止した（比較のため連続照射も行った）。開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔は、「２.１ミリ秒（１周あたりの走査時間）＋１００ミリ秒（走査停止時間）」で算出される。

【0083】

加工条件は以下のとおりである。
波長：３５５ｎｍ
パルス幅：２ｎｓ
出力：４.９８〜３０.１８Ｗ
パルスエネルギー：８.３〜５０.３μＪ
繰り返し周波数：６００ｋＨｚ
集光点の位置：表側の銅層の表面から１００μｍ
表側の銅層の表面におけるスポット径：１０.５μｍ
表側の銅層の表面におけるフルエンス：１０.０〜６０.０Ｊ／ｃｍ^２
集光点におけるスポット径：５.６μｍ
集光点におけるフルエンス：３３.７〜２０４Ｊ／ｃｍ^２
走査速度：６００ｍｍ／ｓ
走査周数：１０周

【0084】

図７Ａ〜Ｈは、開口部の外縁予定ラインに沿って１０周パルスレーザー光を照射した後（図１Ｂ参照）の基板の写真（平面視）である。図７Ａ〜Ｄは、走査停止時間が０ミリ秒（連続走査）でパルスレーザー光を照射した基板の写真であり、図７Ｅ〜Ｈは、走査停止時間が１００ミリ秒でパルスレーザー光を照射した基板の写真である。図７Ａ、Ｅは、パルスエネルギーが８.３μＪのパルスレーザー光（表面フルエンス：１０.０Ｊ／ｃｍ^２、内部集光フルエンス：３３.７Ｊ／ｃｍ^２）を照射した基板の写真である。図７Ｂ、Ｆは、パルスエネルギーが１０.６μＪのパルスレーザー光（表面フルエンス：１２.７Ｊ／ｃｍ^２、内部集光フルエンス：４３.１Ｊ／ｃｍ^２）を照射した基板の写真である。図７Ｃ、Ｇは、パルスエネルギーが１３.８μＪのパルスレーザー光（表面フルエンス：１６.６Ｊ／ｃｍ^２、内部集光フルエンス：５６.１Ｊ／ｃｍ^２）を照射した基板の写真である。図７Ｄ、Ｈは、パルスエネルギーが５０.３μＪのパルスレーザー光（表面フルエンス：６０.０Ｊ／ｃｍ^２、内部集光フルエンス：２０４Ｊ／ｃｍ^２）を照射した基板の写真である。なお、図７Ｄ、Ｈでは、レーザー照射により分離された部分が脱落している。

【0085】

図７Ａ〜Ｄに示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が２.１ミリ秒の場合（走査停止時間が０ミリ秒の場合）、パルスエネルギーに関係なく加工部の周囲に焦げが発生した。一方、図７Ｅ〜Ｈに示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が１０２.１ミリ秒の場合（走査停止時間が１００ミリ秒の場合）、パルスエネルギーに関係なく加工部の周囲に焦げがほとんど発生しなかった。これらの結果から、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、パルスエネルギーに関係なく、焦げなどの好ましくない熱的損傷を抑制できることがわかる。

【0086】

［実施例５］
加工対象物として、その両面に銅層（厚み２〜５μｍ）が貼られているガラスエポキシ基板（銅層を含めた厚み２００μｍ）を準備した。

【0087】

図２に示されるレーザー加工装置を用いて、開口部の外縁予定ラインに沿ってガラスエポキシ基板にパルスレーザー光を照射して、長丸形状の開口部（直線部分の長さ：５.５ｍｍ、円弧部分の直径：０.５ｍｍ）を形成した。開口部の外縁予定ライン１周あたりの走査時間は６３ミリ秒であった。また、パルスレーザー光を１周走査するごとにパルスレーザー光の照射（走査）を１８４ミリ秒停止した。開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔は、「６３ミリ秒（１周あたりの走査時間）＋１８４ミリ秒（走査停止時間）」で算出される。

【0088】

加工条件は以下のとおりである。
波長：１０６４ｎｍ
パルス幅：１５ｐｓ
出力：１２Ｗ
パルスエネルギー：６０μＪ
繰り返し周波数：２００ｋＨｚ
集光点の位置：表側の銅層の表面から７０μｍ
表側の銅層の表面におけるスポット径：９.９μｍ
表側の銅層の表面におけるフルエンス：７８Ｊ／ｃｍ^２
集光点におけるスポット径：５μｍ
集光点におけるフルエンス：３００Ｊ／ｃｍ^２
走査速度：２００ｍｍ／ｓ
走査周数：３０周

【0089】

図８は、開口部の外縁予定ラインに沿って３０周パルスレーザー光を照射した後（図１Ｂ参照）の基板の写真（平面視）である。中央の照射領域では、レーザー照射により分離された部分が脱落している。図８に示されるように、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔が２４７ミリ秒の場合、加工部の周囲に焦げがほとんど発生しなかった。この結果から、波長１０６４ｎｍのパルスレーザー光を用いた場合であっても、開口部の外縁予定ライン上の各点における周回間の照射間隔を５ミリ秒以上とすることで、焦げなどの好ましくない熱的損傷を抑制できることがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本発明の一実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法は、加工品質を低下させることなく高速に樹脂基板に貫通孔を形成することができる。たとえば、本発明の一実施の形態に係る加工樹脂基板の製造方法を利用すれば、半導体素子の製造工程の高速化を実現することができる。

【符号の説明】

【0091】

１００ 樹脂基板
１１０ 樹脂層
１２０ 金属層
１３０ パルスレーザー光
１４０ 開口部（貫通孔）
１５０ 外縁
１５０’ 外縁予定ライン
１６０ 溝
２００ レーザー加工装置
２１０ レーザー光源
２２０ テレスコープ光学系
２３０ ガルバノスキャナー
２４０ ｆθレンズ
２５０ ステージ
２６０ ＡＦカメラ
２７０ ＸＹステージコントローラー
２８０ Ｚコントローラー
２９０ コンピューター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】