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其中形成有通孔的物體以及激光加工方法

文檔序號:2988583閱讀:245來源:國知局

專利名稱::其中形成有通孔的物體以及激光加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及具有由脈沖激光加工而成的通孔的產(chǎn)品,并涉及激光加工方法。
背景技術(shù)
:在諸如多層高密度布線板的布線板中,傳統(tǒng)上通過利用挖孔等的機械加工來形成通孔。然而,在近來布線密度增加,通孔的直徑被制作得更小并且布線板中通孔之間的間距也被制作得更小的情況下,不容易應(yīng)用機械加工。為解決這些問題并進一步提高加工效率,存在采用使用激光束的激光加工的趨勢。然而,在脈沖激光被用于形成通孔的情況下,如圖10(a)、(b)所示,通孔具有錐形形狀,這引起例如不良電鍍的問題。此外,產(chǎn)生了如圖ll(a)、(b)中所示的飛散片、毛刺等,引起增加例如重做的工藝的數(shù)量的問題。為解決這些問題,希望研發(fā)用于利用脈沖激光形成通孔的高精度技術(shù)。對于圖10(a)、(b)和圖ll(a)、(b),將結(jié)合示例進行詳細的描述。為滿足上述要求,已經(jīng)提出了在精度上改善的激光加工方法。例如,提出的以下方法,即在形成通孔的過程中將激光束應(yīng)用到工件的每一個表面,以便于制作直形通孔(近似于直圓柱體或以錐角收縮)(專利文獻1)。采用該方法,通孔前側(cè)和后側(cè)上的直徑可以被制作成幾乎彼此相等。因此,能夠減小通孔的錐角,之后形成直形通孔。提出的另一加工方法是在激光熔蝕工藝中利用從工件反射的相干激光,以便能夠很容易形成在通孔前側(cè)和后側(cè)上的直徑之間具有減小的差異的通孔(專利文獻2)。利用該方法,反射光能夠增加用于加工的光的能量密度并改變通孔的形狀,從而能夠以高密度安排通孔。4專利文獻l:W099/59761專利文獻2:日本專利公開2000-7782
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題根據(jù)在上述專利文獻l中公開的方法,(l)由于在前表面和后表面之間難以進行位置匹配,將光束應(yīng)用到前表面和后表面需要龐大的努力;(2)仍保持著激光加工特有的錐形形狀,從而導(dǎo)致形成具有非直形截面形狀的通孔并在其中間部分直徑減??;以及(3)由于激光加工而產(chǎn)生毛刺,從而需要用于移除毛刺的工藝。此外,根據(jù)在專利文獻2中公開的方法,(l)光掩膜的使用使得形成孔的工藝復(fù)雜化;而且(2)很難控制工藝,這是由于反射束的強度依賴于工件的材料而改變,并且一些材料是不反射的。此外,如上所述,(3)由于激光加工而產(chǎn)生毛刺,從而迫使需要移除毛刺的工藝。本發(fā)明的目的是提供一種簡化的激光加工方法,該方法能夠減小錐角并能防止毛剌的產(chǎn)生和飛散片的附著,并隨后提供具有通過使用激光加工方法形成的通孔的產(chǎn)品。解決問題的手段本發(fā)明的激光加工方法指利用脈沖激光束在工件內(nèi)形成通孔的方法。該加工方法包括以下步驟在工件上提供可移除的犧牲層,在提供犧牲層的狀態(tài)下通過激光束在工件內(nèi)形成通孔,并在形成通孔的步驟之后從工件移除犧牲層。如上所述,通過在激光加工前提供犧牲層并在激光加工后移除該犧牲層,能夠容易地減小由于激光加工工藝導(dǎo)致的通孔的錐角。因此,能夠開基本直形的通孔(無錐度的)。此外,還能夠完全移除附著的飛散5片以及突出部分,諸如在激光加工中常常產(chǎn)生的毛刺。犧牲層可以由與工件的材料相同的材料或者與工件的材料不同的材料制成。工件的材料可以是金屬或有機聚合物材料或者鈦或氟化合物,并且可以具有多孔結(jié)構(gòu)。原因在于上述制造方法能夠用于相對容易地在由上述任何材料,諸如具有多孔結(jié)構(gòu)的氟化合物制成的工件內(nèi)開直形通孔(其中通常難以形成直形通孔)。犧牲層的熔蝕閾值可以被選擇成不小于工件的熔蝕閾值。借助于該特征,能夠確保通過提供犧牲層獲得的效果。如果犧牲層的熔蝕閾值小于工件的熔蝕閾值,則因為在犧牲層內(nèi)形成大孔,降低了由于提供犧牲層而實現(xiàn)的優(yōu)選的效果。此外,犧牲層可以包含多個層。例如,在工件的熔蝕閾值相當(dāng)大并且膜的厚度不能增加的情況下,能夠使用組合的結(jié)構(gòu),其中,由與工件的材料相同的材料制成的犧牲層被設(shè)置為上層,并且具有相對較小的熔蝕閾值的材料被設(shè)置為下層。此外,取決于其它條件,用于犧牲層的材料可以選自較寬種類的材料。優(yōu)選地,實施加工以滿足關(guān)系式(^dQ'68)/$^4.0,其中,》Om)代表激光束的直徑,0(。)代表通孔的錐角,并且d(/mi)代表工件的厚度。通孔的錐角取決于工件的厚度和激光束的直徑。因此,加工條件可以被設(shè)置為滿足上述關(guān)系,從而能夠獲得直形通孔。激光束直徑*指在移除犧牲層之后基底膜的前表面處的直徑。這里,上述表達式是從試驗數(shù)據(jù)中得出的,并且將結(jié)合示例2詳細描述。根據(jù)本發(fā)明的具有通孔的產(chǎn)品指具有通過脈沖激光形成的通孔的產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有以下特征,即滿足(^cf68)/^^4.0,其中,"i"(/m!)代表激光束的直徑,W。)代表通孔的錐角,并且d(/mi)代表產(chǎn)品的厚度。這里,在假定存在公共軸線即軸對稱的基礎(chǔ)上,錐角指在孔的前表面和后表面處的直徑確定的平均錐角。借助于該特征,在近來需要具有更高布線密度的多層板的厚度方向上形成導(dǎo)電部件的工藝中,例如,能夠防止通孔壁表面上的不良電鍍并形成用于高度可靠的電連接的導(dǎo)電部件。根據(jù)本發(fā)明的具有通孔的另一產(chǎn)品也指具有通過脈沖激光形成的通孔的產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有的特征是通孔為直形的形狀。這里,直形通孔指直柱形的通孔。更具體地,直形通孔指直柱形狀的通孔或者下述通孔,即所述通孔的壁表面不包括彎曲的部分,在該彎曲的部分中壁具有向內(nèi)凸起的表面,從而位于通孔一端處的直徑變得較大,如后面所描述的。通常,通過脈沖激光形成的通孔的壁表面被彎曲成在縱剖面上向內(nèi)凸起,導(dǎo)致在生產(chǎn)布線板時諸如不良電鍍的問題,這是可靠性劣化的一個因素。相反,如上所述的直形通孔能防止布線板等的不良電鍍,并能夠確保用于高度可靠電連接的導(dǎo)電部件。根據(jù)本發(fā)明的具有通孔的又一產(chǎn)品也指具有通過脈沖激光形成的通孔的產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有的特征是通孔的壁表面不包含彎曲的部分,在彎曲的部分中壁具有向內(nèi)凸起的表面,從而位于通孔的一端的直徑變得較大。借助于該結(jié)構(gòu),能夠產(chǎn)生高度可靠的布線板等。能夠生產(chǎn)所有具有各自通孔的上述產(chǎn)品而在通孔的開口的周邊處沒有突起。借助于該特征,例如,在多層布線板等上裝配電子設(shè)備時易于執(zhí)行后處理。這里,主要由毛刺形成突起。而且,也可能避免由于在開通孔的兩個表面上的激光熔蝕而導(dǎo)致的飛散片的附著。利用該特征,例如,能夠改善多層布線板等的可靠性。發(fā)明的效果本發(fā)明能夠提供具有直形通孔的產(chǎn)品以及激光加工方法,該方法能夠減小錐角并避免產(chǎn)品上出現(xiàn)毛刺以及散碎片的附著。因此,本發(fā)明能防止多層板的通孔壁表面上的不良電鍍,并且能夠有助于提供高度可靠的多層板等。圖1是示出在激光束截面中能量密度的空間分布的圖。圖2是定性地示出通過激光束形成的開口的形狀的示意圖。圖3是示出模擬結(jié)果的圖,該圖闡明了依賴于脈沖激光發(fā)射的數(shù)量的增加而改變的開口的形狀。圖4解釋錐角的定義。圖5是示出在制造具有本發(fā)明的示例A中的通孔的產(chǎn)品時通過脈沖激光和設(shè)置的犧牲層開的通孔的狀態(tài)的圖,其中(a)示出通孔截面的SEM圖像并且(b)示出其示意圖。圖6是示出移除圖5的狀態(tài)中的犧牲層的通孔的狀態(tài)圖,其中OO顯示出通孔截面的SEM圖并且(b)示出其示意圖。圖7是示出在制造具有本發(fā)明的示例B中的通孔的產(chǎn)品時通過脈沖激光和設(shè)置的犧牲層開的通孔的狀態(tài)的圖,其中(a)示出通孔截面的SEM圖像并且(b)示出其示意圖。圖8是示出移除圖7的狀態(tài)中的犧牲層的通孔的狀態(tài)的圖,其中(a)示出通孔截面的SEM圖像并且(b)示出其示意圖。圖9是示出具有本發(fā)明的示例A中的通孔的產(chǎn)品前表面的圖,其中(a)示出通孔截面的SEM圖像并且(b)示出其示意圖。圖10是示出具有通過鈦-蘭寶石激光器(傳統(tǒng)示例)形成的通孔的產(chǎn)品的縱向截面的圖,其中(a)示出截面的SEM圖像并且(b)示出其示意圖。圖11是示出具有圖10中的通孔的產(chǎn)品的前表面的圖,其中(a)示出截面的SEM圖像并且(b)示出其示意圖。圖12是示出錐角對激光束直徑的相關(guān)性的圖。圖13是示出錐角對基底膜厚度的相關(guān)性的圖。圖14是示出在本發(fā)明的實施例3中的示例C的犧牲層等的圖。圖15是示出在本發(fā)明的實施例3中的示例D的犧牲層等的圖。圖16是示出在實施例3中的比較例的基底膜的圖。圖17是示出在本發(fā)明的示例D中的基底膜前表面處的加工直徑的圖。圖18是示出在本發(fā)明的示例D中的基底膜后表面處的加工直徑的圖。圖19是示出在比較例中的基底膜前表面的加工直徑的圖。圖20是示出在比較例中的基底膜后表面的加工直徑的圖。附圖標(biāo)記說明1工件,la犧牲層,lb基底膜,5通孔,10具有通孔的產(chǎn)品,W通孔壁表面,Wa靠近前側(cè)時直徑擴大的通孔部分(壁),Wb直形通孔部分(壁),Ws彎曲部分(壁),Da前表面處的直徑(較大直徑),Db后表面處的直徑(較小直徑),d基底膜(產(chǎn)品)厚度,t犧牲層厚度,105通孔,125毛刺,126飛散片。具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。(發(fā)明的原理)如圖1中所示,脈沖激光束的激光通量(能量密度)表現(xiàn)出下述空間分布,即在中間部分高并且在周邊部分低,或者通常表現(xiàn)為高斯分布。因此,假定O代表于光束的中間位置并且Al和A2代表于激光通量等于熔蝕通量的閾值的位置,存在關(guān)系式OAh0A2并且分布具有軸對稱性。通過在分布的中間側(cè)進行熔蝕而在激光通量不小于工件被熔蝕的閾值處挖孔。位置越接近于中間,能量密度越高。因此,存在的趨勢是越接近于中間的部分被挖得越深。因此,孔的壁表面是傾斜的,如圖2中所示。圖2是示出在剛開孔5之后的工件1的截面。在從工件1的前表面貫通后表面制作孔5后,只要通量等于或大于熔蝕閾值,即使具有較低通量的激光束的周緣也引起熔蝕。因此,考慮到隨著脈沖發(fā)射數(shù)增加,孔被逐漸進一步地挖掘并且最終錐角變?yōu)?度(直的)。然而,事實上這不會發(fā)生。具體地,即使脈沖發(fā)射數(shù)增加,錐角也不接近零,并且保持某個錐角??紤]到這些現(xiàn)象,本發(fā)明人產(chǎn)生了一種想法,即"盡管這些現(xiàn)象導(dǎo)致通過最初發(fā)射而形成的傾斜的表面,與將激光束應(yīng)用到平坦表面的情況相比,用于熔蝕的激光通量在傾斜的表面處較低;即在傾斜的表面處吸收的能量的量較小,并因此應(yīng)用于熔蝕的能量降低"。根據(jù)該想法,用于熔蝕的激光通量在傾斜的部分的材料處減小。在傾斜的部分處,吸收的能量小于熔蝕閾值的區(qū)域稍微朝向中間延伸。然后,即使脈沖發(fā)射數(shù)增加,在吸收的能量小于熔蝕閾值的區(qū)域內(nèi)也不挖孔。關(guān)于利用鈦-蘭寶石激光器對碳氟樹脂(孔結(jié)構(gòu))的工件進行脈沖激光加工的情況,通過計算(模擬)和實驗證實了上述想法。圖3示出基于上述想法的計算結(jié)果,示出了在脈沖激光束的第一次發(fā)射到第四次發(fā)射的照射期間向下挖掘的孔的形狀。在相對于靠近激光束截面的周緣的另一區(qū)域稍微更接近于中間的區(qū)域中形成具有平緩坡度的壁表面,在所述另一區(qū)域中通量小于熔蝕閾值。在由圈S所示的區(qū)域中,形成具有平緩坡度的壁表面。具有平緩坡度的壁表面被第一次到第四次的發(fā)射很少地熔蝕,從而保持原來的平緩坡度。因此,靠近通量分布的尾部存在下述部分,即分別通過第一次到第四次發(fā)射形成的壁的位置不變并且相互重疊。即使在貫穿工件開孔后發(fā)射數(shù)增加,重疊部分也很少改變并保持??傊旅娴默F(xiàn)象可以通過計算(模擬)確認。引起孔的其中孔的剖面形狀的錐角大的周邊部分。該大錐角的部分對應(yīng)于下面結(jié)合實驗的結(jié)果(圖10(a),(b))所描述的通孔壁部分Wa。實際利用鈦-蘭寶石激光器(傳統(tǒng)示例)形成孔,并用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察其截面形狀。圖10(a)是傳統(tǒng)示例的SEM圖像,并且圖10(b)為其示意圖。在工件101的通孔105中,用激光束照射的前表面處的孔直徑Da顯著大于后表面處的孔直徑Db。在通孔105的前側(cè)上的壁表面Wa處,當(dāng)靠近前表面時直徑增加。在通孔的后側(cè)上的壁表面Wb處,直徑基本上連續(xù)不變,并因此其形狀是直形的。存在向內(nèi)凸起并且重疊壁表面Wa和Wb的彎曲部分Ws。壁表面Wa部分對應(yīng)于在圖3的區(qū)域S中具有平緩坡度的壁表面部分,并且當(dāng)靠近前表面時如喇叭的開口端一樣延伸。關(guān)于通過使用脈沖激光束在工件中形成通孔,本發(fā)明人提出了一種方法,根據(jù)該方法,在工件上設(shè)置可移除的犧牲層,在設(shè)有犧牲層的狀態(tài)下通過激光束在工件中形成通孔,并隨后在形成通孔后從工件移除犧牲層。如上所述,在進行激光加工前提供所述犧牲層并在激光加工后移除,因此,Wa的部分和另外的Ws的部分能夠大體上包括在犧牲層中并且隨后能夠被移除。犧牲層的厚度t大小能夠根據(jù)要求的通孔尺寸準(zhǔn)確度而適當(dāng)?shù)剡x取。因此,能夠形成基本直形(無錐度的)的通孔。此外,由于在激光加工后移除犧牲層,能夠完全移除附著到犧牲層表面的分散片以及從開口的邊緣突出的毛剌等。至于在加工材料(工件)的表面上提供犧牲層的方法,可以使用任何方法,只要當(dāng)應(yīng)用激光束時不產(chǎn)生間隙即可。例如,在碳氟樹脂(孔結(jié)構(gòu))工件上能夠通過熔化接合(接合表面被熔化并隨后冷卻以便于接合在一起)來放置相同材料的犧牲層。在放置諸如Ti的金屬工件上(Ti薄膜+碳氟樹脂層)的犧牲層的情況下,能夠利用靜電力來放置。具體地,在超薄片的情況下,在那里產(chǎn)生靜電力,并因此能夠簡單地將犧牲層放置到工件上以便相互粘合。替代地,犧牲層可以用例如粘合劑附著到工件。上述方法能夠應(yīng)用到工件來制造如下所述的具有通孔的產(chǎn)品。在本發(fā)明的具有通孔的產(chǎn)品中,利用脈沖激光提供通孔,并且通孔的錐角0被減小以形成直形形狀。這里,在具有如上所述的軸對稱性的條件下,錐角0被定義為錐角0=Arctan{(0.5Da-0.5Db)/d}。Da和Db分別代表在前表面和后表面處的開口的直徑。此外,d代表產(chǎn)品10、基11底膜lb或工件101的厚度。每個開口直徑Da和Db都是從至少三次測量中獲得的平均值。也類似地測量厚度d。由于本發(fā)明的通孔的錐角P很小,即使弧度被用作角度單位,也基本上能獲得相同的結(jié)果,以便使用錐角e(弧度)-(0.5Da-0.5Db)/d的近似。因此,在多層板的厚度方向形成導(dǎo)電部件的工藝中,近來所述多層板的布線密度已經(jīng)增加了,能夠防止通孔壁表面上的不良電鍍并形成用于高度可靠電連接的導(dǎo)電部件。利用上述制造方法,根據(jù)本發(fā)明的具有通孔的另一產(chǎn)品可以具有直形通孔。直形的定義是如上所述的那種定義。在根據(jù)本發(fā)明的具有通孔的又一產(chǎn)品中,通孔壁表面不包括在通孔的一個末端向內(nèi)凸起的彎曲部分,從而當(dāng)靠近在末端處的開口時通孔的直徑增加。該通孔具體是指通過脈沖層形成的通孔而不包括圖10中的彎曲部分Ws。如上所述具有通過脈沖激光形成的通孔的產(chǎn)品可以具有直形通孔。因此,在多層板的厚度方向上形成導(dǎo)電部件的工藝中,例如,近來所述多層板的布線密度已經(jīng)增加,能夠防止通孔壁表面上的不良電鍍并獲得用于高度可靠電連接的導(dǎo)電部件。能夠獲得下述結(jié)構(gòu),即在通孔開口的邊緣處不包含突出的部分(諸如毛刺)并且不包括由于激光熔蝕而產(chǎn)生的分散片的附著。實例(實例1)1.通孔的形狀在包括設(shè)有犧牲層la的基底膜lb的工件1中通過脈沖激光形成孔。碳氟樹脂基底膜lb的厚度為150pm,并且犧牲層la的碳氟樹脂層厚度為30pm。盡管在該實施例中基底膜lb和犧牲層la由相同的材料制成,但它們也可以分別由不同于上述材料的材料制成。圖5和6示出形成本發(fā)明的示例A的通孔的過程。圖5(a)、(b)示12出在工件l中通過脈沖激光形成通孔5的狀態(tài),其中,30/mi厚度的碳氟樹脂的犧牲層la被設(shè)置在150/mi厚度的碳氟樹脂的基底膜lb上。圖5(a)示出SEM截面的圖像,并且圖5(b)示出其示意圖。根據(jù)這些圖形,在靠近前表面時直徑擴大的壁表面Wa的部分被包括在厚度為t的犧牲層la中并且之后被移除。圖6(a)示出在移除犧牲層la后基底膜lb或產(chǎn)品10的SEM圖像,并且圖6(b)示出其示意圖。因此,具有通孔或基底膜lb的產(chǎn)品IO包括形成有直形壁表面Wb的通孔。雖然在圖5(a)、(b)的狀態(tài)中錐角是5.1。,但在圖6(a)、(b)的狀態(tài)下錐角被減至3.0°。對于包括直形通孔的產(chǎn)品10,在多層板的厚度方向形成導(dǎo)電部件的過程中,所述多層板的插線密度近來已增加,能夠防止通孔壁表面上的不良電鍍并形成用于高度可靠電連接的導(dǎo)電部件。此外,還能夠提供不包括毛刺和分散片的產(chǎn)品,如之后詳細描述的。圖7和8示出形成本發(fā)明的示例B的通孔的過程。本發(fā)明的示例B基本上與本發(fā)明的示例A相同。具體地,圖7(a)和(b)中的每個圖形都示出利用脈沖激光在工件1中形成通孔5的狀態(tài),其中,在150pmi厚度的碳氟樹脂基底膜lb上提供30Mm厚度的碳氟樹脂的犧牲層。圖7(a)為SEM截面圖像,并且圖7(b)是其示意圖。根據(jù)圖7(a),當(dāng)靠近前表面時直徑擴大的壁表面Wa的部分包括在厚度為t的犧牲層la內(nèi)并在形成通孔后移除。圖8(a)示出在移除犧牲層la后具有通孔的基底膜lb或產(chǎn)品10的SEM圖像,并且圖8(b)為其示意圖。因此,通過直形壁表面Wb形成具有通孔的基底膜lb或產(chǎn)品10。盡管在圖7(a)、(b)的狀態(tài)下錐角為5.1°,但在圖8(a)、(b)的狀態(tài)下錐角是3.0。。該具有通孔的產(chǎn)品提供了如上所述的優(yōu)點。相反,在如圖10(a)、(b)中所示的傳統(tǒng)示例中,在對應(yīng)于激光束的周邊的部分中存在具有大錐角的壁表面Wa并且位于通孔105的前側(cè)上。此外,存在在直形部分Wb和Wa之間向內(nèi)凸起并重疊這些部分的彎曲部分Ws。上述具有大錐角并對應(yīng)于激光束周邊的壁表面Wa對應(yīng)13于不進一步挖掘的壁表面部分,并且當(dāng)如圖3中所示應(yīng)用第一次到第四次發(fā)射時壁部分相互重疊。由于存在具有大錐角的部分Wa,直形部分Wa和彎曲部分Ws相互重疊其它部分,因此用于形成導(dǎo)電部件的電鍍中產(chǎn)生缺陷,并因此使布線板的可靠性劣化。如圖6(a)、(b)和圖8(a)、(b)中所示,由于具有大錐角的部分Wa被完全地從通孔移除,本發(fā)明的示例A和B在電鍍中不引起缺陷。2.毛刺和飛散片圖9(a)和(b)中的每一個示出具有本發(fā)明示例A的通孔的產(chǎn)品的前表面(圖6(a)、(b)的前表面)。相反,圖ll(a)和(b)每一個都示出具有圖10(a)、(b)中的通孔的產(chǎn)品的前表面。在圖11和9中,(a)示出通孔截面的SEM圖像,并且(b)示出其示意圖。如圖ll(a)、(b)中所示,在通孔105的前表面處的開口的周緣上形成毛刺125,并且飛散片126也附接于其上。相反,在本發(fā)明的示例A中,在移除犧牲層后具有通孔的基底膜lb或產(chǎn)品10的前表面上沒有飛散片或毛刺。(實例2)錐角、激光直徑和工件的厚度之間的相互關(guān)系在形成設(shè)有犧牲層的通孔的情況下,錐角強烈地受到激光束直徑$和基底膜(加工材料)的厚度d的影響(盡管即使在形成沒有犧牲層的通孔的情況下錐角也受上述》和d的影響,但以不同的方式施加影響)。圖12示出錐角0(。)對激光直徑多(/mi)的相關(guān)性,并且看到錐角(。)正比于激光直徑$(/mi)。圖13示出錐角0(。)對基底膜厚度d0mi)的相關(guān)性,并且看到錐角(。)正比于基底膜厚度M/xm)"68。在這里提供了表達式(l)=(0xdG68)/$。隨后,表達式(l)可以被視為表示考慮了基底膜厚度d和激光直徑$(即用基底膜厚度和激光直徑修正)的錐角6的大小。對應(yīng)于上述圖12和13中的曲線的試驗數(shù)據(jù)匯總在表1和表2中。表1示出關(guān)于在PTFE(聚四氟乙烯)基底膜(工件或加工材料)中形成通孔的過程的結(jié)果,并且表2示出關(guān)于在Ti的基底膜中形成通孔的過程的結(jié)果。表l(工件PTFE)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>注釋1:表達式(1)=(~(^68)/$在表1中所示的本發(fā)明的示例1-5的每一個中,由于以下原因?qū)⑴c基底膜的材料相同材料PTFE用于犧牲層??紤]到使用與要加工的基底膜的材料相同的材料的犧牲層是很自然的。此外,即使嘗試選擇其它材料,但很難發(fā)現(xiàn)具有比工件的PTFE的非常高的熔蝕閾值更高的熔蝕閾值的材料。在表2中,示出提供與工件的材料Ti相同材料的一層Ti的犧牲層(本發(fā)明的示例6)的情況以及提供兩個犧牲層(本發(fā)明的示例7)的情況。碳氟樹脂具有0.44J/cm2的熔蝕閾值,并且Ti具有0.05J/cm2的熔蝕閾值。參照表1和表2中表達式(l)的值,在表達式(l)的值不大于4.0的情況下,錐角0本身很小,并因此可以說被加工的產(chǎn)品具有無錐度的通孔或直形通孔。在本發(fā)明的一些示例中,表達式(l)的值不大于4.0是從圖12和13及表1和表2中的數(shù)據(jù)得出的。(實例3)在Ti膜中形成通孔在本發(fā)明的實施例3中,進行激光加工來在20/mi厚度的Ti基底膜中提供通孔。圖14和15示出每一個都包括在本發(fā)明的實施例C和實施例D中的犧牲層la和基底膜lb的各結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的示例C中,60;um厚度的PTFE被用作犧牲層la。在本發(fā)明的示例D中,5pm厚度的Ti和60/xm厚度的PTFE的組合被用作犧牲層la。考慮到以下事實,多孔PTFE的犧牲層引起入射光的散射和透射并因此減弱犧牲層的影響,將Ti(5pm)用作遮光板以防止光的透射。隨后,如圖16中所示,所述無犧牲層的Ti基底膜被用作比較例。表3和表4示出本發(fā)明的示例C和D以及比較例的激光參數(shù)等。表3激光參數(shù)和材料(本發(fā)明的示例C、D)激光波長800腿激光重復(fù)頻率10Hz激光脈沖寬度120fs激光能量54-0.35工件(基底膜)Ti(99.5%),厚度20/xm,購自Nilaco公司(型號Ti-453212)16表4激光參數(shù)和材料(比較例)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表5示出在激光能量為30uJ或10uJ的情況下在本發(fā)明的示例C中的通孔的結(jié)果。表6示出在激光能量為15uJ、10uJ或8uJ的情況下在本發(fā)明的示例D中的通孔的結(jié)果。從表5和表6中看出存在激光能量越小錐角越小的趨勢,并且在某種程度上能夠證實提供兩層(Ti/PTFE)作為犧牲層的效果。表5(本發(fā)明的實施例C)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表6(本發(fā)明的實施例D)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>另一方面,表7和表8示出在比較例中的通孔的結(jié)果。例如,當(dāng)將涉及10/J的激光能量的各結(jié)果相互比較時,看到本發(fā)明的示例C和D的錐角顯著減小并且與比較例的錐角相比改善到比較例的1/2至1/4。當(dāng)將約30/J激光能量的各結(jié)果相互比較時,如表5中所示,本發(fā)明的示例C的錐角為6至21°,而表7的比較例的錐角是55-53°。因此,能夠證實在本發(fā)明的示例C中有顯著的改進效果。此外,対于10aJ至5/J的激光能量,表8中的錐角是26至22°。在表6的示例D中,對于8/xJ的激光能量,錐角是8至4。。因此,能夠說在本發(fā)明的任何示例中形成無錐度通孔中都取得了顯著的改進。圖17和18示出本發(fā)明示例D中對于15/xJ的激光能量,基底膜(Ti)的前表面和后表面處的各加工直徑。圖19和20示出比較例中對于5/J的激光能量,基底膜(Ti)的前表面和后表面處的各加工直徑。如從實施例1中也可以看到的,在未使用犧牲層的情況下形成了毛刺,并且在基底膜的前表面靠近孔周緣處也發(fā)現(xiàn)了分散片。而且在孔的圓度方面,看到比較例不如本發(fā)明的示例D。盡管上面已經(jīng)說明了本發(fā)明的實施例和示例,但上面所公開的本發(fā)明的實施例和示例僅僅是通過解釋說明和舉例的方式提供的,并且本發(fā)明的范圍不局限于本發(fā)明的這些實施例。本發(fā)明在其技術(shù)范圍內(nèi)包括所有的激光加工方法,根據(jù)所述方法,受在施加最初脈沖激光發(fā)射的過程中產(chǎn)生的傾斜表面影響的部分在隨后施加發(fā)射的過程中仍然保留,并且甚至略微包括在犧牲層內(nèi)。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定并包括所有等同和處于權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)的修改。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明能夠提供具有直形通孔的產(chǎn)品以及激光加工方法,所述方法能夠減小通孔內(nèi)的錐角并避免在產(chǎn)品上毛刺和飛散片的附接。因此,本發(fā)明能防止在多層板內(nèi)的通孔壁表面上的不良電鍍并有助于提供高度可靠的多層板等。權(quán)利要求1.一種利用脈沖激光束在工件內(nèi)形成通孔的激光加工方法,包括如下步驟在所述工件上提供可移除的犧牲層;在提供所述犧牲層的狀態(tài)下,通過激光束在所述工件內(nèi)形成通孔;以及在形成該通孔的所述步驟之后,從所述工件移除所述犧牲層。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光加工方法,其中,所述犧牲層的熔蝕閾值不小于所述工件的熔蝕閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光加工方法,其中,所述犧牲層包括多個層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工方法,其中,滿足(^d"68)/^^4.0,其中《Om)代表所述激光束的直徑,"(。)代表所述通孔的錐角,并且d(/xm)代表所述工件的厚度。5.—種具有由脈沖激光所形成的通孔的產(chǎn)品,其中,滿足(^(f68)^^4.0,其中》(/mi)代表所述脈沖激光的直徑,代表所述通孔的錐角,并且d(/mi)代表所述產(chǎn)品的厚度。6.—種具有由脈沖激光所形成的通孔的產(chǎn)品,其中,所述通孔具有直形形狀。7.—種具有由脈沖激光所形成的通孔的產(chǎn)品,其中,所述通孔的壁表面不具有在所述通孔的一端處向內(nèi)凸起的彎曲部分,從而所述通孔的直徑在靠近所述一端處的開口時擴大。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有通孔的產(chǎn)品,其中,在所述通孔的開口的周緣處不存在突出部分。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有通孔的產(chǎn)品,其中,所述通孔開口的兩個表面不具有由于激光熔蝕而產(chǎn)生的飛散片的附著。全文摘要一種利用脈沖激光束在工件(1)內(nèi)形成通孔的加工方法,包括如下步驟在工件(1)上提供可移除的犧牲層(1a),在提供犧牲層(1a)的狀態(tài)下通過激光束在工件內(nèi)形成通孔(5),并在形成通孔的步驟之后從工件移除犧牲層。文檔編號B23K26/38GK101448604SQ20078001822公開日2009年6月3日申請日期2007年5月17日優(yōu)先權(quán)日2006年5月20日發(fā)明者三島英彥,奧田泰弘,橋田昌樹,清水政二,阪部周二申請人:住友電氣工業(yè)株式會社;國立大學(xué)法人京都大學(xué)
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