專(zhuān)利名稱(chēng)：印刷基板的激光加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷基板的制造方法。
背景技術(shù)：
作為具備微細(xì)布線的印刷基板的制造方法，在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中，公開(kāi)有一種 在印刷基板的表面絕緣層形成符合布線圖形的溝槽，在形成的溝槽中堆積導(dǎo)體 (布線圖形的前驅(qū)體)之后，從印刷基板的表面?zhèn)热コ嘤喽逊e的導(dǎo)體的方法。 在此技術(shù)的情況下,先于形成符合布線圖形的溝槽，利用激光器，加工用于連 接內(nèi)層布線圖形和在表面形成的布線圖形的貫通孔。而且，根據(jù)此技術(shù)，就能 夠形成表面平坦的印刷基板。
此外，使用光束的剖面形狀(以下稱(chēng)為"光束形狀"。)為矩形形狀的受激 準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行制造布線圖形的嘗試(非專(zhuān)利文獻(xiàn)1 )。
此外，已知有將表面的導(dǎo)體層作為掩膜，利用光束形狀為矩形形狀的受激
準(zhǔn)分子激光器，形成盲孔的技術(shù)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1: JP特開(kāi)2006-41029號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2: JP特開(kāi)平7-336055號(hào)公報(bào)
非專(zhuān)利文獻(xiàn)l: Phil Rumsby等人、Proc. SPIE Vol.3184、 p.l76隱185、 1997
年
但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明的情況下，由于利用軟蝕刻(乂 7卜工^ f 》夕')形成符合布線圖形的溝槽，所以作為一種用于形成溝槽的工序，至少需 要
a. 光刻膠涂敷工序。
b. 光刻膠硬化工序
c. 曝光工序
d. 顯影工序 d.軟蝕刻工序。
此外，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)l記載的技術(shù)中，沒(méi)有考慮連接內(nèi)層布線圖形和在表 面形成的布線圖形的手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決上述課題，提供一種能夠縮短制造時(shí)間及降低制 造成本的印刷基板的制造方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第l手段，提供一種印刷基板的制造方法， 其特征在于，在表面是絕緣層的印刷基板的預(yù)定的第l位置處，照射第l激光 形成距上述表面預(yù)定深度的孔，此后，在上述第1位置及上述印刷基板的預(yù)定
的第2位置處，照射第2激光以便在上述第1位置處形成從表面的絕緣層到內(nèi) 層的導(dǎo)體層的孔，同時(shí)在上述第2位置處形成距上述表面未連接到上述內(nèi)層的 導(dǎo)體層的深度的溝槽，此后，在上述孔和上述溝槽中填充導(dǎo)電物質(zhì)，形成導(dǎo)體 圖形。
此情況下，上述第1激光器形成的上述孔的深度可以是從上述表面到上述 內(nèi)層的導(dǎo)體層的深度，或是沒(méi)有連接上述內(nèi)層的導(dǎo)體層的深度，并且，從形成 的上述孔的孔底到上述導(dǎo)體層的高度，可以是上述第2激光器形成的上述溝槽 的深度以下。
此外，本發(fā)明的第2手段，提供一種印刷基板的制造方法，其特征在于， 在表面是絕緣層的印刷基板的預(yù)定的第1位置及第2位置處，照射第2激光形 成距上述表面未連接到上述內(nèi)層的導(dǎo)體層的深度的孔和溝槽，此后，在上述第 1位置處，照射第1或第2激光，形成從上述表面到內(nèi)層的導(dǎo)體層的孔，此后， 在上述孔和上述溝槽中填充導(dǎo)電物質(zhì)，形成導(dǎo)體圖形。
由于能夠減少用于形成溝槽及孔的加工工序，所以能夠在縮短印刷基板的 制造時(shí)間的同時(shí)，還能夠降低制造成本。
圖l是表示本發(fā)明的加工程序的圖。
圖2是實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的受激準(zhǔn)分子激光加工才幾的主要部位結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的加工例的圖。
符號(hào)說(shuō)明


1 印刷基板 3a焊接區(qū) 6溝槽
2絕緣層 5、 5a孔 11 掩膜
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖l是表示本發(fā)明的加工程序的圖，
圖1 (al) ~ (a3)是平面圖(表面 圖)、圖1 (bl) ~ (b3)是圖1 (al) ~ (a3)中的A-A端剖面圖。
印刷基板1由絕緣物2和導(dǎo)體層3形成。絕緣物2由適于形成線寬10(im 左右的精細(xì)圖形的材料(例如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等的熱硬化 性樹(shù)脂)形成，如圖1 (bl)所示，在距導(dǎo)體表面2a深度H的位置處，配置 用銅形成的導(dǎo)體層(內(nèi)層)3。如圖1 (al)所示，導(dǎo)體層3由圓形的焊接區(qū) 3a和連接焊接區(qū)3a和另一焊接區(qū)3a的焊接區(qū)3b構(gòu)成。此外，在表面的預(yù)定 的位置處，制作在形成導(dǎo)體層3時(shí)成為照射激光時(shí)的位置的基準(zhǔn)的調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記4 (在圖中為9個(gè))(即，調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記4與導(dǎo)體層3的材質(zhì)相同)。
首先，如圖1 (b2)所示，利用剖面圓形的C02激光器形成距表面深度h (但是，h〈H)的孔5a。即，參照調(diào)準(zhǔn)標(biāo)記4，將C02激光器的光軸定位在待 加工的焊接區(qū)3a的中心位置之后，照射脈沖狀的C02激光。此情況下，作為 孔的形狀，優(yōu)選選定能夠使孔底的直徑成為接近入口的直徑的值的加工條件。 再有，對(duì)于深度h,將在此后進(jìn)行說(shuō)明。
接著，如圖1 (a3)、 (b3)所示，使光束形狀為矩形的受激準(zhǔn)分子激光器 掃描形成有與導(dǎo)體圖形相同的激光透過(guò)部的后述的掩膜上面，利用透過(guò)掩膜的 受激準(zhǔn)分子激光器，在絕緣物2的表面處形成深度g的溝槽6的同時(shí)，去除殘 留于孔5a的底部和焊接區(qū)3a之間的絕緣物2。
即，設(shè)上述深度h為 (H-g)
優(yōu)選為
h^1.2 (H-g)。
此情況下，即^f吏h-H也無(wú)妨。
如上所述，結(jié)束用于形成導(dǎo)體圖形的溝槽6及孔5的加工，下面，使用現(xiàn) 有的技術(shù)(例如利用非電解銅工序?qū)φ麄€(gè)表面進(jìn)行鍍銅處理之后，利用電解銅 工序?qū)~填充在溝槽6及孔5內(nèi)，按照要求進(jìn)行表面研磨)，完成導(dǎo)體圖形。 此后，通過(guò)進(jìn)一步涂敷或?qū)盈B樹(shù)脂，重復(fù)上述工序制作多層基板。
下面，說(shuō)明具體的實(shí)施例。 [實(shí)施例]
首先，-說(shuō)明孔5的加工。再有，由于用于形成孔的激光加工^0已^^知，所
以省略說(shuō)明。在此，絕緣物2的材質(zhì)是環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂，從表面2a到導(dǎo)體層3的 深度H為35|im。
利用C02激光加工機(jī)形成直徑60pm的孔5的情況下，對(duì)印刷基板1照射波長(zhǎng) 9.4|im、能量密度10~ 15J/cm2、脈沖寬度15|is的脈沖時(shí)，用2個(gè)脈沖就能夠 加工深度h二30 35pm的孔5。而且，此情況下，孑L 5的底直徑為5(Vm。
再有，形成孔5，也可以替代C02激光器，使用受激準(zhǔn)分子激光器或UV 激光器。在利用受激準(zhǔn)分子激光器形成直徑60^im的孔的情況下，加工部的能 量為1J/cm2、需要55個(gè)脈沖左右的照射。此外，在UV激光器的情況下，設(shè) 加工部的能量為0.8J/cm2、需要60 ~ 70個(gè)脈沖左右的照射。
接著，說(shuō)明溝槽6的加工。
圖2是用于完成溝槽6及孔5的受激準(zhǔn)分子激光加工機(jī)的主要部位結(jié)構(gòu)圖。
使用均質(zhì)器(光束強(qiáng)度分布整形器)將由激光器振蕩生成的光束整形為 光束強(qiáng)度分布一樣、長(zhǎng)邊130mm、短邊6mm的矩形光束(下面稱(chēng)為"線光束 10"),以脈沖狀輸出受激準(zhǔn)分子激光器的激光光束。然后，用圓筒透鏡20使 線光束20聚光，射向掩膜ll。
掩膜11的材質(zhì)是石英玻璃，單面涂敷有鉻lla。涂敷了鉻lla的要透過(guò) 線光束10的部分(即與要加工的導(dǎo)體圖形相似形狀(在此、5倍)的部分)， 鉻被去除。在此實(shí)施例的情況下，掩膜的鉻被去除的范圍(以下稱(chēng)為"圖形尺 寸"。)為125mmxl25mm。掩膜11借助于省略圖示的移動(dòng)裝置，就能夠相對(duì) 于照射位置固定的線光束10的長(zhǎng)邊，在垂直的X方向上自由地移動(dòng)。
定位投影透鏡12使其直徑部對(duì)應(yīng)線光束10的長(zhǎng)邊，且使其中心軸與線 光束10的中心軸同軸。
印刷基板1被固定在操作臺(tái)13上。操作臺(tái)13借助于省略圖示的移動(dòng)裝 置，能夠在與掩膜11的移動(dòng)方向平行的方向上自由地移動(dòng)。
而且，在進(jìn)行加工的情況下，相對(duì)于固定的激光光束10和投影透鏡12 使掩膜11和印刷基板1向反方向移動(dòng)(掃描)，使在掩膜11上形成的導(dǎo)體圖 形縮小轉(zhuǎn)印在印刷基板l的表面上(以下，稱(chēng)為"掃描加工"。)。此情況下，由 于縮小率為5倍，所以印刷基板1上的圖形尺寸為25mmx25mm。而且，相對(duì) 于掩膜11的移動(dòng)速度，設(shè)印刷基板1的移動(dòng)速度為Vs/5。
在此，說(shuō)明掃描加工中的掩膜11的移動(dòng)速度Vs。
現(xiàn)在，每1個(gè)脈沖的加工深度(蝕刻速度)為D時(shí)，要求用于得到加工 深度g的發(fā)射數(shù)N為，
N=g/D。
而且，在投影透鏡12的縮小率為M、脈沖的重復(fù)頻率為f、激光光束IO 的光束寬w時(shí)，要求掩膜ll的移動(dòng)速度Vs為， Vs=fw/MN。
作為受激準(zhǔn)分子激光器，波長(zhǎng)308nm、脈沖寬40ns、加工部的能量密度 1J/cm2、脈沖重復(fù)周期50Hz時(shí)，用15個(gè)脈沖能夠在印刷基板1上進(jìn)行溝槽寬 10/am、相鄰溝槽6的間隔為10pm、深度g為10|tim的加工。
但是，掃描加工的情況下，產(chǎn)生稱(chēng)為碎屑的飛賊物(絕緣物2蒸發(fā)的物 質(zhì))。通常，由于投影透鏡12的下面與印刷基板1的距離短，所以碎屑大多附 著在投影透鏡12上。此外，由于碎屑使線性光束10所通過(guò)的氣氛的折射率改 變，而使導(dǎo)體圖形的成像模糊。因此，如圖3所示，相對(duì)于線性光束10的相 對(duì)移動(dòng)方向從未加工側(cè)向加工部(線光束IO射入印刷基板1的位置)，以帶狀 供給用于去除碎屑的氣體15的同時(shí)，利用配置在加工結(jié)束側(cè)的帶狀的真空裝 置16進(jìn)行集塵時(shí)，在能夠提高加工精度的同時(shí)，還能夠預(yù)防碎屑14附著在投 影透鏡12上。再有，作為用于從加工部去除碎屑14的氣體15，優(yōu)選氦等惰 性氣體或氮?dú)獾炔恢樾既紵臍怏w。
再有，雖然利用C02激光器加工孔5時(shí)能夠提高加工效率，但也存在在 孔底殘留稱(chēng)為污點(diǎn)的微小厚度(0.2~0.3(im)的炭化殘留物的情形。為此，現(xiàn) 在需要溶解去除稱(chēng)為污點(diǎn)的化學(xué)的污點(diǎn)的工序，但本實(shí)施例中，利用C02激
光器加工孔5之后，由于還照射不產(chǎn)生污點(diǎn)的受激準(zhǔn)分子激光，所以在孔底沒(méi) 有殘留污點(diǎn)。因此，使加工效率提高，并能夠進(jìn)行可靠性高的加工。
再有，作為激光加工裝置，既可以使用能夠輸出C02激光和受激準(zhǔn)分子 激光兩者的裝置，也可以使用輸出C02激光的激光加工裝置和輸出受激準(zhǔn)分 子激光的其它的激光加工裝置。
此外，也可以使C02激光器(或UV激光器)和受激準(zhǔn)分子激光器的照射
順序互逆，在形成溝槽6之后、形成孔5這樣加工。
權(quán)利要求
1.一種印刷基板的制造方法，其特征在于，在表面為絕緣層的印刷基板的預(yù)定的第1位置處，照射第1激光以形成距上述表面預(yù)定深度的孔；形成上述孔之后，在上述第1位置及上述印刷基板的預(yù)定的第2位置處，照射第2激光，以便在上述第1位置處形成從表面的絕緣層到達(dá)內(nèi)層的導(dǎo)體層的孔，同時(shí)在上述第2位置處形成距上述表面且未連接到上述內(nèi)層的導(dǎo)體層的深度的溝槽；形成上述溝槽之后，在上述孔和上述溝槽中填充導(dǎo)電物質(zhì)，形成導(dǎo)體圖形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷基板的制造方法，其特征在于，上述第1激光器形成的上述孔的深度是從上述表面到上述內(nèi)層的導(dǎo)體層 的深度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷基板的制造方法，其特征在于，上述第1激光器形成的上述孔的深度是沒(méi)有連接到上述內(nèi)層的導(dǎo)體層的 深度，并且，從形成的上述孔的孔底到上述導(dǎo)體層的高度是上述第2激光器形 成的上述溝槽的深度以下。
4. 一種印刷基板的制造方法，其特征在于，在表面為絕緣層的印刷基板的預(yù)定的第1位置及第2位置處，照射第2 激光以形成距上述表面未連接到上述內(nèi)層的導(dǎo)體層的深度的孔和溝槽；形成上述孔及溝槽之后，在上述第l位置處，照射第1或第2激光，形成 從上述表面到內(nèi)層的導(dǎo)體層的孔；形成深度至上述導(dǎo)體層的孔之后，在上述孔和上述溝槽中填充導(dǎo)電物質(zhì)， 形成導(dǎo)體圖形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的印刷基板的制造方法，其特征在于， 與上述第2激光器的中心軸垂直方向的剖面是一邊比另一邊非常大的近似矩形形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的印刷基板的制造方法，其特征在于， 使上述第2激光器和上述印刷基板相對(duì)移動(dòng)時(shí)，在上述第2激光射入上述印刷基板的位置處，相對(duì)于上述激光器的移動(dòng)方向從未加工側(cè)供給用于去除因 加工而產(chǎn)生的蒸發(fā)物的氣體。
全文摘要
提供一種能夠縮短制造時(shí)間且能夠降低制造成本的印刷基板的制造方法。在表面為絕緣層(2)的印刷基板(1)的配置有焊接區(qū)(3a)的位置(第1位置)處，照射CO₂激光(第1激光)、形成距表面深度h的孔(5a)之后，通過(guò)隔著掩膜(11)掃描光束形狀為矩形的受激準(zhǔn)分子激光(第2激光)，在配置有焊接區(qū)(3a)的位置處形成深度達(dá)焊接區(qū)(3a)的孔(5)及用于要形成布線的溝槽(6)(第2位置)。此情況下，也可以利用CO₂激光器形成從表面到達(dá)焊接區(qū)(3a)的孔(5)。
文檔編號(hào)H05K3/10GK101198218SQ20071015968
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者大前吾一, 金谷保彥, 青山博志 申請(qǐng)人:日立比亞機(jī)械股份有限公司