用激光加工布线板的方法及其装置制造方法及图纸

一种用激光加工布线板的方法及其装置，其特征在于，在激光振荡器与加工透镜间的光路上设置遮挡部分激光的遮光体，对该遮光体照射所述激光，将通过所述遮光体的所述激光中非遮光部分引向所术加工透镜，对布线板进行加工。通过激光中聚光特性可变的激光，可将加工孔加工成预定的锥角。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将激光用于对布线板、所谓印刷线路板的布线板的通孔、内孔、盲孔等进行孔加工的加工方法及其装置，尤其涉及用聚光特性变化的激光加工布线板的方法及其装置。图14为说明已有技术的模式图。图14中，1为激光振荡器，2为来自激光振荡器1的振荡激光，3a、3b为对激光振荡器1发出的振荡激光2进行转折的转折反射镜(bend mirror)，4为其中心部分具有比激光光束直径(下面简称为“激光束径”)小的开孔的像传输模板(image transferring mask)，5为电反射镜(galvano-mirror)，6为如f-θ透镜等透射型光学部件，7为构成加工对象的布线板。在上述图14中，激光振荡器1发出的振荡激光2经转折反射镜3a转折，入射于像传输模板4。此时，激光2具有比像传输模板4孔径大的光束直径，经过像传输模板4取出所需能量作为光束形状。通过像传输模板4的激光2经转折反射镜3b转折，再经电反射镜5入射到f-θ透镜6的规定位置，引向布线板7，对布线板7上的孔进行加工。激光，如图15(a)中α、β、γ所示，众所周知，经过透镜后的位置上强度分布各异。即，图15(a)表示通过f-θ透镜后的上述α、β、γ位置中的激光2，图15(b)表示图15(a)中α所示位置(即焦点位置)、β所示位置、γ所示位置中各自的光束强度分布，图15(c)表示在图15(a)中α、β、γ所示位置上光各束强度对布线板7加工的孔形状图。对布线板7进行孔加工时，通常将该布线板7置于图15(a)中α所示位置处(即，焦点位置)。此时，激光2的强度分布具有如图15(b)所示的平坦形状，其结果，布线板7上如图15(c)中α所示，能以高的正圆精度、在布线板7的板厚方向上加工成笔直的孔。另一方面，将布线板7设在图15(a)中β所示位置处时，将其称为散焦状态，激光2的强度分布如图15(b)中β所示，由于在如同具有聚光特性较差的激光2的强度分布状态下照射布线板7，故形成如图15(c)中β所示上部孔径大下部孔径小的锥孔。再有，将布线板7设在图15(a)中r所示位置处时，光束强度分布变成图15(b)中γ所示，如图15(c)中γ所示，可以使加工孔的锥角增大。由此可见，可通过散焦量的增减方便地改变加工孔的锥角，近年来越来越达到实用化的程度。但在散焦状态下加工时，由于f-θ透镜等的透射型光学部件的像散现象，而存在使加工孔正圆精度下降的问题。再有，很难在f-θ透镜的激光入射位置的全部区域中，将通过f-θ透镜后的激光的光轴设置得与布线板垂直，因此，在焦点位置上加工和散焦状态下加工，即使对准同一位置，也会发生加工孔位置的偏差。所以必须在使散焦量变化时对位置偏差进行校正，增加了无用作业。本专利技术能克服上述问题，其目的在于提供一种使用聚光特性可变的激光加工布线板的方法及其装置，使得对加工孔可加工成预定的锥角。本专利技术通过对设置于激光振荡器与加工透镜间光路上的遮挡部分激光的遮光体照射所述激光，并将通过所述遮光体的所述激光的非遮光部分引向所述加工透镜，对所述布线板进行加工。本专利技术备有设置于激光振荡器与加工透镜间光路上的遮挡部分激光的遮光体，和将通过该遮光体的所述激光中非遮光部分引向所述加工透镜的手段。所述遮光体可用遮挡激光中心部分的构件作成。所述遮光体可用将激光遮挡成圆环状的构件作成。所述遮光体可用激光遮光面积可变的构件作成。本专利技术用在激光光轴方向上可移动的定位手段保持所述遮光体。本专利技术可进一步备有使入射于遮光体的激光束径可改变的手段。本专利技术在结构上作成可按控制装置的指令设定预定的遮光面积、遮光体的位置或激光束径。本专利技术可进一步设有冷却遮光体的手段。本专利技术可用激光反射构件构成遮光体，同时设有激光吸收器(damper)。下面结合附图说明本专利技术较佳实施例。图1为本专利技术第一实施例的模式图；图2为第一实施例中所用遮光体结构例的模式图；图3为对应于遮光面积的光束强度分布和加工孔形状变化的图形；图4为本专利技术第二实施例的模式图；图5为第二实施例产生的光束强度分布模式图；图6为本专利技术第三实施例的模式图；图7为第三实施例产生的光束强度分布的模式图；图8为本专利技术第四实施例的模式图；图9为本专利技术第五实施例的模式图；图10为本专利技术第六实施例的模式图；图11为本专利技术第七实施例的模式图；图12为本专利技术第八实施例的模式图；图13为本专利技术第九实施例的模式图；图14为说明已有技术的模式图；图15为散焦引起光束强度分布和加工孔形状变化的图形。实施例1图1为本专利技术第一实施例的模式图。该图1中，1为激光振荡器，2为激光振荡器1发出的振荡激光，3a、3b为转折激光振荡器1振荡的激光2的转折反射镜，4为中心部分具有比激光束径小的开孔的像传输模板(image transferringmask)，10为遮光体，11为电反射镜(galvano-mirror)，12为透射型光学部件，如f-θ透镜，7为作为加工对象的布线板。在上述图1中，激光振荡器1来的激光2经转折反射镜3a转折，通过像传输模板4，至转折反射镜3b转折，这一过程与已有技术相同。其后，经转折射镜3b转折的激光2通过遮光体10遮挡外围部分的光，有选择地让中心部分通过，经电反射镜11入射到f-θ透镜12的预定位置后，引向布线板7，对其进行孔加工。图2表示该实施例中遮光体10的结构例，图2(a)表示用其中心部分具有比激光2束径小的开孔的构件10a作成遮光体10的例子，图2(b)表示用比激光2的束径小的反射镜10b作为遮光体10的结构例子。这里，虽以像传输模板4、电反射镜11及f-θ透镜12的组合为例进行说明，但并不限定于这种像传输光学系统，对于用聚焦光学系统也能获得同样的效果。另外，也不限定于由电反射镜11等构成的扫描光学系统。图3表示图1中遮光体10的遮光面积、激光2通过f-θ透镜12成像在焦点位置上时的光束强度分布、及加工孔形状的关系。如该图3所示，遮光体10的遮光面积越大则激光2的聚光特性越差。该特性与已有技术中散焦与激光光束强度分布之间的关系等效。因此，通过设置遮光体10可在布线板7上制成加工孔径上部大下部小的锥形孔。作为与本专利技术类似的例子，有特开平7-284976号公报中公开的专利技术，明显可见该公报揭示的专利技术是通过滤波(trap)用模板滤除激光聚焦时所产生的焦点噪声分量。然而，其中所揭示的专利技术目的在于仅遮断所述噪声分量，而与本专利技术连在焦点原有成像有用分量的一部分都遮断，从而使聚光特性下降的专利技术目的是不同的。作为特开平7-100685号公报中所揭示的专利技术，公开了一种在激光光束照射中连续改变光路中掩膜板(mask)开孔孔径加工锥形孔的方法。其中所揭示的方法需要高速、高精度地控制掩膜板的开孔孔径，装置结构复杂，而本专利技术在结构上作成改变激光的聚光特性自身，一旦对预定的锥形设定成适当的遮光面积，就没有必要在激光束照射中改变遮光面积，故装置结构简单。实施例2下面，参照图4、图5说明本专利技术第二实施例。通过用图4(a)～(c)中20a～20c所示构件构成第一实施例中图1所示遮光体10，就能有选择地遮挡激光2中心部分的光，使激光2的聚光特性变差，从而可在布线板7上形成锥形孔。也即，图4(a)表示用部件20a构成遮光体20的例子，形成让激光2通过环状孔，在该孔的外围部分及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用激光振荡器振荡的激光加工布线板上孔穴的激光加工布线板的方法，其特征在于，通过对设置于所述激光振荡器与加工透镜间光路上的遮挡部分所述激光的遮光体照射所述激光，并将通过所述遮光体的所述激光的非遮光部分引向所述加工透镜，对所述布线板进行加工。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽井秀一，黑泽满树，松原真人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]