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公開番号2025069770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179699
出願日2023-10-18
発明の名称ビルドアップ基板の加工方法、ビルドアップ基板の加工装置
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類B23K 26/382 20140101AFI20250423BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ビルドアップ基板に対して、配線パターン層への損傷を回避しながら絶縁層に対してレーザビアを形成する方法を提供する。
【解決手段】この方法は、上面に配線パターンが形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層の上層に配置された第二絶縁層とを含む積層体に対して、配線パターンが形成されている領域の上方から第二絶縁層に対して光源部からのパルスレーザを照射して、前記配線パターンが露出するように前記第二絶縁層に貫通孔を形成する工程(a)を含む。パルスレーザは、少なくとも一部の前記配線パターンの露出が開始したタイミング以後において、パルス幅1ns以下のパルスが10ns以下のパルス周期で配列されたパルス群が1kHz～10MHzの周期で繰り返されてなる波形を示す。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ビルドアップ基板の加工方法であって、
上面に配線パターンが形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層の上層に配置された第二絶縁層とを含む積層体に対して、前記配線パターンが形成されている領域の上方から前記第二絶縁層に対して光源部からのパルスレーザを照射して、前記配線パターンが露出するように前記第二絶縁層に貫通孔を形成する工程（ａ）を含み、
前記工程（ａ）で照射される前記パルスレーザは、少なくとも一部の前記配線パターンの露出が開始したタイミング以後において、パルス幅１ｎｓ以下のパルスが１０ｎｓ以下のパルス周期で配列されたパルス群が１ｋＨｚ～１０ＭＨｚの周波数で繰り返されてなる波形を示すことを特徴とする、ビルドアップ基板の加工方法。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記工程（ａ）で照射される前記パルスレーザは、前記工程（ａ）の実行期間の全体にわたって、前記パルス群が１ｋＨｚ～１０ＭＨｚの周波数で繰り返されてなる波形を示すことを特徴とする、請求項１に記載のビルドアップ基板の加工方法。
【請求項３】
少なくとも、一部の前記配線パターンの露出が開始したタイミング以後において、前記パルスレーザが前記第二絶縁層に対して単位時間に照射されることで生じる前記第二絶縁層由来の飛散ガスの生成量は、前記パルスレーザが前記配線パターンに対して前記単位時間に照射されることで生じる前記配線パターン由来の飛散ガスの生成量よりも少ないことを特徴とする、請求項１又は２に記載のビルドアップ基板の加工方法。
【請求項４】
パルス幅１ｎｓ以下のパルスが１０ｎｓ以下のパルス周期で配列されたパルス群が１ｋＨｚ～１０ＭＨｚの周波数で繰り返されてなる波形を示す、パルス信号を出力する光源部を備えたことを特徴とする、ビルドアップ基板の加工装置。
【請求項５】
前記光源部は、
０．１ＧＨｚ以上の周波数で連続的なパルス列を出力するシードレーザ装置と、
前記パルス列の繰り返し周波数を変調して、１０ｎｓ以下のパルス周期で配列された前記パルス群が１ｋＨｚ～１０ＭＨｚの周波数で繰り返されてなる前記パルス信号を生成する音響光学素子とを備えたことを特徴とする、請求項４に記載のビルドアップ基板の加工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルドアップ基板の加工方法に関し、特にビルドアップ基板に対してレーザビアを形成する方法に関する。また、本発明は、ビルドアップ基板の加工装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、微細な配線を高密度に形成する目的で、絶縁層と配線パターン層を交互に積層してなるビルドアップ型の多層配線基板（ビルドアップ基板）が用いられている。ビルドアップ基板においては、積層された配線パターン層同士を接続するためのホールを絶縁層内に形成する手段として、一般的にレーザ光が用いられている。（例えば、特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１８１９９８号公報
特開２０１５－０２３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より微細な配線を実装する観点からは、絶縁層及び配線パターン層の膜厚を薄くすることが考えられる。しかし、これらの膜厚を薄くすることは、レーザビア（ホール）の形成を困難にすることにつながる。具体的には、ホールを形成すべくレーザ光を絶縁層に照射したときに、レーザ光が配線パターン層をも貫通してしまい、配線を損傷させるおそれがある。
【０００５】
この理由としては、ビルドアップ基板を構成する絶縁層及び配線パターン層の膜厚が薄くなるにつれて、絶縁層にホールを形成する加工過程で、その下層に存在する配線パターン層も加工させてしまい、配線を損傷させるおそれがあるためである。そのため、配線を損傷させないようにするためには、レーザ光のより高い制御精度が必要となる。
【０００６】
また、レーザ光がガウシアン分布を示す場合は、より問題が顕在化しやすい。この場合、レーザ光（レーザビーム）の中央が最もエネルギーが高く、中央から外側に向かって径方向に離れるほどエネルギーが低くなる。つまり、ビームの中央が照射される箇所についてはホールの形成が進みやすく、中央から周囲に離れるとホールの形成速度が相対的に低下する。この結果、レーザビームの中央が照射される箇所においてはすでに配線パターン層が露出しているにも関わらず、その周囲は未だ配線パターン層が露出せずに絶縁層が残存しているという状況が生まれる。
【０００７】
ホールの底面に露出する配線パターンの面積をある程度確保しようとすると、レーザビームの中央が照射される箇所において配線パターン層が露出した後であっても、引き続きレーザビームを照射する必要がある。この結果、配線パターン層に対して必要以上にレーザビームが照射されてしまい、配線パターン層が損傷・欠損し、導通不良を招く原因となる。
【０００８】
一方、レーザビームの中央が照射される箇所において配線パターン層が露出したタイミングで、レーザビームの照射を停止すると、その周囲には絶縁層の残渣が残りやすい。この残渣は導通不良を招くおそれがあるため、別途、残渣を除去する処理工程が必要となる。この結果、ホール形成に時間を要したり、工程が複雑化する懸念がある。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑み、膜厚の薄い絶縁層及び配線パターン層が積層されてなるビルドアップ基板においても、配線パターン層への損傷を回避しながら絶縁層に対してレーザビアを形成することのできる方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ビルドアップ基板の加工方法であって、
上面に配線パターンが形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層の上層に配置された第二絶縁層とを含む積層体に対して、前記配線パターンが形成されている領域の上方から前記第二絶縁層に対して光源部からのパルスレーザを照射して、前記配線パターンが露出するように前記第二絶縁層に貫通孔を形成する工程（ａ）を含み、
前記工程（ａ）で照射される前記パルスレーザは、少なくとも一部の前記配線パターンの露出が開始したタイミング以後において、パルス幅１ｎｓ以下のパルスが１０ｎｓ以下のパルス周期で配列されたパルス群が１ｋＨｚ～１０ＭＨｚの周波数で繰り返されてなる波形を示すことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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