フェライト板のスルーホール形成方法
【課題】小口径のスルーホールを大きなアスペクト比で形成できると共にドロスを短時間に確実に除去できて、さらに製造コストを低減できるフェライト板のスルーホール形成方法を提供する。
【解決手段】フェライト板１を位置決め治具５に固定し、位置決め治具５に開けられた基準貫通孔４の位置からＸ軸、Ｙ軸の原点を決定し、フェライト板１に形成するスルーホール１０の位置を決定し、レンズ７と高速ガルバノミラー８を介してＣＯ2 レーザ光９を照射して、フェライト板１にスルーホール１０を形成する。その後でスルーホール１０の周りにできたドロス２１をサンドブラスト１１で除去する。ＣＯ2 レーザ光９を複数回に分けて照射するサイクル加工を行うことで、小口径で精度の高いスルーホールを効率よく形成できる。また、ドロス２１を除去することで、その後形成するコイルなどの導電膜とフェライト板１との接合信頼性を高めることができる。またフォトリソグラフィー工程が不要となるため製造コストを低減できる。
【解決手段】フェライト板１を位置決め治具５に固定し、位置決め治具５に開けられた基準貫通孔４の位置からＸ軸、Ｙ軸の原点を決定し、フェライト板１に形成するスルーホール１０の位置を決定し、レンズ７と高速ガルバノミラー８を介してＣＯ2 レーザ光９を照射して、フェライト板１にスルーホール１０を形成する。その後でスルーホール１０の周りにできたドロス２１をサンドブラスト１１で除去する。ＣＯ2 レーザ光９を複数回に分けて照射するサイクル加工を行うことで、小口径で精度の高いスルーホールを効率よく形成できる。また、ドロス２１を除去することで、その後形成するコイルなどの導電膜とフェライト板１との接合信頼性を高めることができる。またフォトリソグラフィー工程が不要となるため製造コストを低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型のインダクタなどを構成するフェライト板のスルーホール形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの携帯機器は軽薄短小化の市場要求を受け、構成電子部品の小型化が進んでいる。電源回路用のインダクタやトランスも小型化が進められ、そのため、構成電子部品を高精度で短時間に製造できる技術が求められている。
図８は小型の薄膜インダクタの構成図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。
口径が０．１６ｍｍΦ程度のスルーホール３１を形成したフェライト基板３０と、フェライト基板３０の表裏とスルーホール３１の側壁にパターニングして形成したＣｕめっき膜３２でソレノイド状のコイルを形成したものが小型の薄膜インダクタとなる。
このインダクタを構成するフェライト基板３０の大きさは縦３．５ｍｍ×横３．５ｍｍ×高さ（厚み）０．５２５ｍｍであり、スルーホール３１の口径は０．１６ｍｍΦ程度で厚さは０．５２５ｍｍである。フェライト基板３０に形成されるスルーホール３１は３４個ある。
【０００３】
このインダクタを搭載したＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率は、コンバータの出力電圧が３．６Ｖ−１．５Ｖの場合で８８％、３．６Ｖ−１．８Ｖで９０％である。市場からは更なる小型化と高効率化が求められている。
フェライト板３０ａのスルーホール３１形成は、従来はサンドブラスト法により行われることが多い。
図９は、サンドブラスト法でフェライト板にスルーホールを形成する方法であり、同図（ａ）〜同図（ｄ）は工程順に示した要部工程図である。
厚さ５２５μｍのフェライト板３０ａの表裏にそれぞれ表裏で中心線が一致する１７０００個の貫通孔３５、３６を有するレジストマスク３３、３４を形成する。この１７０００個という貫通孔３５、３６の数はフェライト板３０ａが４インチの直径の場合であり、このフェライト板３０ａを切断してチップ化したフェライト基板３０一つ当たりのスルーホールは３４個になる（同図（ａ））。
【０００４】
つぎに、サンドブラスト３７で、フェライト板３０ａの表面にＳｉＣ（シリコンカーバイト）の砥粒を噴射しながら掃引し、全面をカバーする。これを５回から１０回繰り返して口径が０．１６ｍｍΦ程度の穴３８を３００μｍ程度の深さに開ける（アスペクト比は２未満）（同図（ｂ））。
つぎに、フェライト板３０ａの表裏を反転させて、フェライト板３０ａの裏面にＳｉＣの砥粒を投射しながら掃引し、全面をカバーする。これを５回から１０回繰り返して口径が０．１６ｍｍΦ程度の穴３９を堀り、表面から掘った穴３８に達した後、さらに重複する深さに掘り進み、スルーホール３１を形成する（同図（ｃ））。
つぎに、レジストマスク３３、３４を剥離し、洗浄および乾燥させてスルーホール３１の形成は完了する（同図（ｄ））。
【０００５】
その後、インダクタを形成する場合は、フェライト板３０ａに、例えば、Ｃｕめっき膜を形成しパターニングしてコイルを形成し、フェライト板３０ａをスクライブラインで切断してフェライト基板３０にして、図８の小型の薄膜インダクタを形成する。
また、特許文献１にはフェライト基板にトランスを形成するときのスルーホール形成に、レーザ光を用いることが記載されている。
【特許文献１】特開平６−５３０４５号公報（段落００２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、インダクタの小型化を図るためには、フェライト基板３０の大きさを小さくし、スルーホール３１の口径を０．１ｍｍΦ程度まで小さく必要がある。
スルーホール３１の口径が小さくなると、サンドブラスト３７で用いるＳｉＣなどの砥粒が切削した穴３８、３９を塞ぎ、穴３８、３９を深く掘ることができなくなる。穴に跳び込む砥粒と穴の底で反跳してくる砥粒が干渉しあって穴が塞がれ、理論的にはアスペクト比２が限界である。
また、サンドブラスト３７の前にフォトリソグラフィーでパターニングしたレジストマスク３３、３４をフェライト板３０ａに形成する必要があり、露光工程、現像工程およびエッチング工程が必要となる。また、サンドブラスト終了後、剥離工程、洗浄工程、乾燥工程などの工程が必要となる。そのため、レジストマスク３３、３４に関連する工程が多くなり製造コストが増大する。
【０００７】
また、レジストマスク３３、３４を用いて、サンドブラスト３７で深い穴３８、３９を掘るとレジストマスク３３、３４が砥粒で損傷し、レジストマスク３３、３４の貫通孔３５、３６の形状が大きくなり、また開口部の輪郭が乱れる。そのため、特に貫通孔３５、３６の口径が小さくなると、設計寸法通りの口径で深い穴をフェライト板３０ａに掘ることが困難になる。つまり、大きなアスペクト比のスルーホール３１を形成することが困難となる。
一方、ＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率を高めるために、インダクタンスを大きくする必要がある。そのため、フェライト基板３０の厚さは厚くなる傾向にあり、インダクタを小型化するために、スルーホール３１の口径は小さくなる傾向にある。つまり２以上の大きなアスペクト比のスルーホール３１を形成することが必要となる。
【０００８】
また、前記の特許文献１には、レーザ光を用いてスルーホールを形成することは記載されているが、レーザ光の種類については記載されていない。また、レーザ光で溶融したフェライトがスルーホール内壁に固着したりスルーホール近傍で盛り上がって固着する図７（ａ）に示すようなドロス２１については記載がない。尚、図７については発明を実施するための最良の携帯で詳説する。
このドロス２１があるとその上に電極を形成したときに市場で使用されつづける過程で温湿度や振動などの影響を受け、ドロス２１が崩れてその上の電極が剥離し特性不良となることがある。
また、このドロス２１の高さが５０〜６０μｍ前後あり、フェライト基板３０の電極（図８のスルーホール３１付近のＣｕめっき膜３２など）の厚さは３５μｍあるため、フェライト基板３０表面からの電極表面高さが１００μｍ程度になり、フェライト基板３０面上にフリップチップでＩＣを接合する際の障害となる。
【０００９】
この発明の目的は、前記の課題を解決して、小口径のスルーホールを大きなアスペクト比で形成できると共にドロスを短時間に確実に除去できて、さらに製造コストを低減できるフェライト板のスルーホール形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、フェライト板に複数のスルーホールを形成するフェライト板のスルーホール形成方法において、レーザ光をフェライト板のスルーホール形成箇所に照射してスルーホールを形成する工程と、スルーホール形成時にできたドロスを除去する工程を含む形成方法とする。
また、前記レーザ光をフェライト板の複数のスルーホール形成箇所の一箇所に照射して穴堀りした後、隣接する該スルーホール形成箇所に前記レーザ光をを順次移動させて照射し穴堀りするとよい。
また、サンドブラストでドロスを除去するとよい。
また、フェライト板を位置決め治具に配置する工程と、該位置決め治具に開けられた複数の基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の原点と前記フェライト板の表側のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、ガルバノミラーおよび前記位置決め治具上に配置されているレンズにガルバノミラーを介してレーザ光を照射し、前記レーザ光を前記フェライト板に直角に照射して、前記フェライト板の前記スルーホール形成予定箇所に穴を掘る工程と、前記ガルバノミラーを回転して、前記画像処理装置で位置決めされた前記フェライト板上の隣のスルーホール形成予定箇所の位置に前記レーザ光を照射して穴を堀り、前記フェライト板全体に同一の深さで穴を掘る操作を複数回繰り返し、所定の深さの穴を前記フェライト板に掘る工程と、前記位置決め治具の表裏を反対にして、前記位置決め治具に開けられた複数の前記基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の前記原点と前記フェライト板裏面のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、該スルーホール形成予定箇所に前記レーザを照射して穴を掘る工程を繰り返し、前記フェライト板の表側から掘った穴に到達した後も重ね掘りをして、スルーホールを形成する工程と、前記位置決め治具から前記フェライト板を外して、前記スルーホールの周辺に固着したドロスをサンドブラストで除去する工程と、を含む形成方法とする。
【００１１】
また、前記レーザ光はレーザ発振器で生成したレーザをビームスプリッタで分けたものであるとよい。
また、レーザ光をビームスプリッタで２つのレーザ光に訳、外２つのレーザ光により２つのフェライト板のそれぞれに前記のフェライト板のスルーホール形成方法を適用するとよい。
また、前記レンズがｆθレンズであるとよい。
また、前記レーザ光がＣＯ2 レーザであるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、ＣＯ2 レーザ光などパワーの強いレーザ光を用いてフェライト板にスルーホールを形成することで、アスペクト比を２以上と高いスルーホールを形成できる。
また、ＣＯ2 レーザ光などパワーの強いレーザ光を用いることで、レジストマスクが不要となり、低製造コストでスルーホールを形成することができる。
また、ＣＯ2 レーザ光などパワーの強いレーザ光で溶融して形成されたドロスをサンドブラスト法を用いて除去することで、短時間で確実にドロスを除去することができる。
ドロスを短時間で確実に除去することで、フェライト板に形成するコイルなどの導電膜を確実にフェライト板と固着できて、接合信頼性の高く、製造コストの低い小型の薄膜インダクタや薄膜トランスなどを製造することができる。
【００１３】
また、１箇所にレーザ光を照射し続けるのではなく、時分割処理する形で複数箇所にレーザ光を照射して複数のスルーホールを同時に形成するようにするため、レーザ光照射による加熱を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態を以下の実施例で説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、この発明の第１実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図であり、同図（ａ）から同図（ｆ）は工程順に示した要部製造工程図である。
例えば、５２５μｍの厚さのフェライト板１を上部治具２と下部治具３からなる位置決め治具５に固定する。この位置決め治具５については後で詳細に説明する（同図（ａ））。
つぎに、位置決め治具５に開けられた４個の基準貫通孔４の位置を画像処理装置であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ６で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸のスタート点（原点：０点）を決定し、フェライト板１に形成するスルーホール１０の位置を図示しないコンピュータで決定する（同図（ｂ））。
つぎに、高速ガルバノミラー８および位置決め治具５上に配置されているレンズ７を介して照射し、ＣＯ2 レーザ光９をフェライト板１に直角に照射して、フェライト板１に図示しない穴を掘る（同図（ｃ））。
【００１６】
つぎに、高速ガルバノミラー８を移動して（回転させて）、ＣＣＤカメラ６とコンピュータの組み合わせで位置決めされたフェライト板１上のつぎのスルーホール形成位置に掃引して、ＣＯ2 レーザ光９を照射する。これを順次繰り返しして、フェライト板１全体に同一の深さで穴を掘る。その後この操作を５回から１０回程度繰り返して、スルーホール形成のためのサイクル加工を行って、３００μｍ程度の穴をフェライト板１に掘る（同図（ｄ））。ここでレンズ７をｆθレンズとすれば、高速ガルバノミラーの回転角ろ、フェライト板１上でレーザ光９が照射される市の移動料が比例するから、位置決めの制御が容易となる。
つぎに、位置決め治具５の表裏を反対にして、前記と同様の手順でフェライト板１の裏面に穴を堀り、表からの穴に到達した後も重ね掘りをして、スルーホール１０を形成する（同図（ｅ））。
【００１７】
尚、サイクル加工の条件は、直径４インチのフェライト板１の場合、フェライト板１のうちの、例えば、３５ｍｍ×３５ｍｍのエリア内に３４００個のスルーホールを形成する必要があり、このスルーホール形成予定箇所に一例としてパルス幅８０μｓ、ピークパワー４６５Ｗ、エネルギー３７．２ｍＪのＣＯ2 レーザ光９を１パルス照射して浅い穴を堀り、ＣＯ2 レーザ光９の位置を移動してまた浅い穴を掘ることを繰り返して、例えば、３４００個の浅い穴を掘る。、その後、一例として、パルス幅１８μｓ、ピークパワー３１６Ｗ、エネルギー５．７ｍＪのＣＯ2 レーザ光９を１パルス照射して先ほどの浅い穴を深くする。３４００個の浅い穴を深くした後、また、最初の穴に戻り同一条件でＣＯ2 レーザ光９を１パルス照射してさらに穴を深くする。この操作を９回繰り返して所定の深さ、例えば、３００μｍの深さの穴を３４００個形成する。これが終わった後、隣接する３５ｍｍ×３５ｍｍのエリアに移り同様の操作を繰り返す。これを続けることで直径４インチのフェライト板に１７０００個のスルーホール１０が形成される。このサイクル加工ではピークパワー４６５Ｗで１パルス、ピークパワー３１６Ｗで９パルスが照射され。つまり１個の穴を掘るのにＣＯ2 レーザ光９を１０回照射する。このように１０回に分けてＣＯ2 レーザ光９を照射することで、照射後につぎのパルスを照射するときには十分フェライト基板の穴の箇所の温度は低下しているので、照射によるクラックやチッピング（ワレやカケはフェライトでは熱ストレスで生じ易い）の発生が抑制できる。
【００１８】
つぎに、位置決め治具５からフェライト板１を外して、スルーホール１０の周辺に固着したドロス２１（図７（ａ）参照）をサンドブラスト１１で除去し、フェライト板１を平坦にした後、フェライト板１を洗浄し、乾燥する（図１（ｆ））。
その後、インダクタを形成する場合は、フェライト板１にＣｕめっき膜３２（図８参照）を形成しパターニングしてコイルを形成し、フェライト板１をスクライブラインの箇所で切断してフェライト基板３０（図８参照）にして、図８のような小型の薄膜インダクタを形成する。
前記のスルーホール１０の個数は直径４インチのフェライト板１全域で１７０００個、フェライト基板（チップ）で３４個である。またスルーホール１０の口径は０．１ｍｍΦである。フェライト基板の大きさは３．５ｍｍ×３．５ｍｍで厚さは５２５μｍである。
【００１９】
このように、ＣＯ2 レーザ光９を用いることで、０．１ｍｍΦの口径で深さが３００μｍのアスペクト比が３の穴をフェライト板１に形成できる。また、フェライト板１の両面から穴を掘ることで、０．１ｍｍΦの口径で深さが５２５μｍのスルーホール１０を目詰まりなく、高速で形成することができる。
尚、サンドブラスト法では、重量の関係から投射砥粒の最小径が３０μｍ以上は必要であるため、口径の最小は９０μｍ程度が限界であり、またアスペクト比は目詰まりにより２未満である。また、加工時間は口径が小さくなっても変わらない。
それに対して、ＣＯ2 レーザ光９では、口径を最小径を１０μｍ程度までできて、アスペクト比は２以上にできる。また、目詰まり現象がないため、サイクル加工の回数を増やすことでさらにアスペクト比を１０以上とすることもできる。また加工時間は口径が小さくなるにしたがって短くできる。
【００２０】
また、ＣＯ2 レーザ光９を用いることで、加工時間の短縮、サンドブラスト法で不可欠となるフォトリソグラフィー工程で必要な設備（ドライフィルムレジスト熱圧着装置、露光装置、現像装置、レジスト剥離装置、洗浄装置）が不要となる。
またフォトリソグラフィー工程で必要な材料（ドライレジストフィルム、ドライレジストフィルムエッチング液、レジスト剥離液、洗浄液）が不要になる。
そのため、サンドブラスト加工と比べてＣＯ2 レーザ加工は設備投資額を６割程度にでき、また処理時間を７割程度にできる。
また、ＣＯ2 レーザ光９で溶融して形成されたフェライト板１のドロス２１をサンドブラストを用いて除去することで、短時間にドロス２１を確実に除去することができる。
ドロス２１を短時間に確実に除去することで、フェライト板１上に形成するコイルなどの導電膜（Ｃｕめっき膜など）を確実にフェライト板１と固着できて、高接合信頼性で低製造コストの小型の薄膜インダクタや薄膜トランスを製造することができる。
【００２１】
また、ＣＯ2 レーザ光９を繰り返し照射するサイクル加工を行って、フェライト板１にスルーホール１０を形成すため、１回当たりのＣＯ2 レーザ光９のエネルギーを小さくできて、熱衝撃や熱ストレスによるフェライト板１のチッピングやクラックなどの損傷を防止し、また、ＣＯ2 レーザ光９のエネルギーを小さくすることで、図２に示すように、スルーホール１０形成のための穴１２が曲がって開けられることを防止し、精度良くスルーホール１０を形成することができる。
また、生産性の観点から現行のサンドブラスト加工と同等以上の加工速度が必要であり、従来技術としてスルーホール形成に用いられている超音波加工、ウォータジェット加工については、超音波加工は加工速度が極端に遅く、ウオータージェット加工はノズル口径の制約があり１ｍｍΦ以下のスルーホール加工が困難であり、今回のスルーホール形成には使用できない。
【００２２】
表１はその他の加工法と加工速度を示す。表１に示すように、ドリル加工、電子ビーム加工、ＹＡＧレーザ加工も加工速度がサンドブラスト加工より２桁遅く量産に適さず、ＣＯ2 レーザ加工がサンドブラスト加工と同等の加工速度を達成することができる。尚、ＹＡＧレーザとＣＯ2 レーザの違いは主にパワーであり、ＣＯ2 と同等以上のパワーを持つものであれば、ＣＯ2 レーザ以外のレーザも量産に適用することができる。
【００２３】
【表１】
つぎに、ＣＯ2 レーザ光９でスルーホールを形成するために必要となる位置決め治具５にフェライト板１を固定し、ＣＯ2 レーザ光９で加工する方法ついて説明する。
図３、図４および図５は、フェライト板の位置決め治具の構成図であり、図３（ａ）は上側に位置する上部治具の要部平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図、図４（ａ）は下側に位置する下部治具の要部平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図、図５は下部治具に上部治具を載せフェライト板を固定した様子を示す要部断面図である。
位置決め治具５は上部治具２と下部治具３で構成される。下部治具３にはオリフラ固定部１５とフェライト固定辺１６とフェライト板１を載せるステージ１４が形成されている。上部治具２と下部治具３にはそれぞれを合わせて固定するためのボルト孔１３が４箇所形成されている。また、下部治具３にはフェライト板１のスルーホール１０の位置を決めるために、４隅に基準貫通孔４が形成されている。この基準貫通孔４は３箇所以上あればスルーホール形成箇所の位置決めができる。
【００２４】
前記の位置決め治具５を用いてＣＯ2 レーザ光９でスルーホール１０を形成する方法ついてさらに具体的に説明する。
下部治具３のオリフラ固定部１５にフェライト板１のオリフラ（オリエンテーションフラット）を合せ、下部治具３のフェライト固定辺１６にフェライト板１が接するようにフェライト板１を下部治具３のステージ１４にセットする。即ち、下部治具３のオリフラ固定部１５とフェライト固定辺１６の２辺でフェライト板１の位置を固定する。
つぎに、その上に上部治具２を乗せてボルト孔１３を介してボルト１７とナット１８で下部治具３と上部治具２を互いに合わせて固定する。この下部治具３には位置決め用の基準貫通孔４が設けられている。また、上部治具２にも、下部治具３の位置決め用基準貫通孔４の上に位置する部分に貫通孔が設けられている。この貫通孔の径は基準貫通孔４の径より大きく、上部治具２と下部治具３の相対位置が多少ずれても、ＣＣＤカメラ６が上部治具２の貫通孔を会して基準貫通孔４を観察できるようになっている。
【００２５】
つぎに、ＣＣＤカメラ６で基準貫通孔１３の位置を読み取り、読み取った位置を基準にフェライト板１の全スルーホール１０（４インチ直径のフェライト板１で１７０００個）の位置を決定する。
つぎに、図１に示すようにＣＣＤカメラ６とコンピュータの組み合わせでで位置決めされたＣＯ2 レーザ光９を高速ガルバノミラー８とレンズ７を介してフェライト板１に照射し、フェライト板１の上面から内部の途中までＣＯ2 レーザ加工する。
つぎに、位置決め治具５を裏返してフェライト板１の下面が上になるようにして、同様にＣＯ2 レーザ加工することにより、上面から掘った穴と下面から掘った穴のそれぞれの中心位置が合い、中心位置のずれが少ないスルーホール１０をフェライト板１全面に形成することができる。
【００２６】
つぎに、スルーホール１０の形成時間を短縮する方法についての実施例を説明する。
【実施例２】
【００２７】
図６は、この発明の第２実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図であり、レーザ照射機構について説明する。
図１よりさらに処理速度を上げることができるツインビーム方式とする。これはレーザ発振器１９は１台のままで、ＣＯ2 レーザ光９をビームスプリッタ２０で２本のＣＯ2 レーザ光９ａ、９ｂに分光し、高速ガルバノミラー８を介して２枚のフェライト板１を同時に処理する方法で、時分割処理により処理速度を倍増するものである。高速ガルバノミラー８、ビームスプリッタ２０、図示しないアパーチャ等が増える分、設備コストは１．５倍になるが処理量は２倍になるので、加工単価は０．７５倍に減少する。
ビームスプリッタ２０としては、例えば、音響光学効果を利用した光変調素子（ＡＯＭ：Ａｃｏｕｓｔ−Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を用いたもの、偏光板を用いたもの、ハーフミラーを用いたものなどを挙げることができるが、これらだけに限定するものではない。レーザ光を２つの方向に分けることができるものでありさえすれば、本発明に適用することができる。
【００２８】
また、レーザ発振器１９を２台用意して２枚のフェライト板１を同時に加工するデュアルビーム方式を用いても構わない。この場合はビームスプリッタ２０は不要となる。
つぎに、スルーホール１０の周辺に固着したドロス２１を除去する方法について工程図を用いて説明する。
図７は、ドロス除去の工程図であり、同図（ａ）から同図（ｃ）は工程順に示した除去工程図である。
レーザ加工でフェライト板１のスルーホール１０の周辺とスルーホール１０の側壁に形成されたドロス２１が固着する（同図（ａ））。
つぎに、サンドブラスト１１でドロス２１を除去する。このときサンドブラスト処理はフェライト板１の表裏面で行い両面を合わせて処理時間は１分程度である（同図（ｂ））。
【００２９】
つぎに、ドロス２１が除去されたフェライト板１に付着したサンドブラスト２２の砥粒を除去するための水で洗浄を行い、乾燥する（同図（ｃ））。
このドロス２１を除去する方法についての実験結果を説明する。ＣＯ2 レーザ光９でスルーホール１０を形成後、フェライト板１上に固着たドロス２１を除去すべく超音波洗浄を試みたが、ドロス２１を除去することができなかった。そこで、サンドブラスト、砥石研削、ウオータジェット、ウエットブラストおよびポリシング（研磨）、によるドロス２１除去を行った。その結果、サンドブラストと砥石研削がドロス２１の除去が可能であることが分かった。
しかし、サンドブラストでは１分で除去できたの対して砥石研削では１０分かかり、製造コストが高くなる。
【００３０】
また、その他の前記の方法ではドロス２１の除去ができなかった。この結果から、ドロス２１除去にはサンドブラストが優れていることが分かった。真尾、スルーホール２１が貫通してからサンドブラストを適用する場合は、穴の底で砥粒が反跳することがないので、サンドブラストによりスルーホール２１が塞がれることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の第１実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図であり、（ａ）から（ｆ）は工程順に示した要部製造工程図
【図２】スルーホール１０形成のための穴が曲がって形成された様子を示す図
【図３】フェライト板の位置決め治具の構成図であり、（ａ）は上部治具の要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図
【図４】フェライト板の位置決め治具の構成図であり、（ａ）は下部治具の要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図
【図５】下部治具に上部治具を載せフェライト板を固定した様子を示す要部断面図
【図６】この発明の第２実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図
【図７】ドロスを除去する工程図であり、（ａ）はドロスが固着したフェライト板の要部断面図、（ｂ）はサンドブラストしているフェライト板の要部断面図、（ｃ）は洗浄・乾燥後のフェライト板の要部断面図
【図８】小型の薄膜インダクタの構成図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図
【図９】サンドブラスト法でフェライト板にスルーホールを形成する方法であり、（ａ）〜（ｄ）は工程順に示した要部工程図
【符号の説明】
【００３２】
１ フェライト板
２ 上部治具
３ 下部治具
４ 基準貫通孔
５ 位置決め治具
６ ＣＣＤカメラ
７ レンズ
８ 高速ガルバノミラー
９、９ａ、９ｂ ＣＯ2 レーザ光
１０ スルーホール
１１ サンドブラスト
１２ 穴
１３ ボルト孔
１４ ステージ
１５ オリフラ固定部
１６ フェライト板固定辺
１７ ボルト
１８ ナット
１９ レーザ発振器
２０ ビームスプリッタ ２１ ドロス
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型のインダクタなどを構成するフェライト板のスルーホール形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの携帯機器は軽薄短小化の市場要求を受け、構成電子部品の小型化が進んでいる。電源回路用のインダクタやトランスも小型化が進められ、そのため、構成電子部品を高精度で短時間に製造できる技術が求められている。
図８は小型の薄膜インダクタの構成図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。
口径が０．１６ｍｍΦ程度のスルーホール３１を形成したフェライト基板３０と、フェライト基板３０の表裏とスルーホール３１の側壁にパターニングして形成したＣｕめっき膜３２でソレノイド状のコイルを形成したものが小型の薄膜インダクタとなる。
このインダクタを構成するフェライト基板３０の大きさは縦３．５ｍｍ×横３．５ｍｍ×高さ（厚み）０．５２５ｍｍであり、スルーホール３１の口径は０．１６ｍｍΦ程度で厚さは０．５２５ｍｍである。フェライト基板３０に形成されるスルーホール３１は３４個ある。
【０００３】
このインダクタを搭載したＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率は、コンバータの出力電圧が３．６Ｖ−１．５Ｖの場合で８８％、３．６Ｖ−１．８Ｖで９０％である。市場からは更なる小型化と高効率化が求められている。
フェライト板３０ａのスルーホール３１形成は、従来はサンドブラスト法により行われることが多い。
図９は、サンドブラスト法でフェライト板にスルーホールを形成する方法であり、同図（ａ）〜同図（ｄ）は工程順に示した要部工程図である。
厚さ５２５μｍのフェライト板３０ａの表裏にそれぞれ表裏で中心線が一致する１７０００個の貫通孔３５、３６を有するレジストマスク３３、３４を形成する。この１７０００個という貫通孔３５、３６の数はフェライト板３０ａが４インチの直径の場合であり、このフェライト板３０ａを切断してチップ化したフェライト基板３０一つ当たりのスルーホールは３４個になる（同図（ａ））。
【０００４】
つぎに、サンドブラスト３７で、フェライト板３０ａの表面にＳｉＣ（シリコンカーバイト）の砥粒を噴射しながら掃引し、全面をカバーする。これを５回から１０回繰り返して口径が０．１６ｍｍΦ程度の穴３８を３００μｍ程度の深さに開ける（アスペクト比は２未満）（同図（ｂ））。
つぎに、フェライト板３０ａの表裏を反転させて、フェライト板３０ａの裏面にＳｉＣの砥粒を投射しながら掃引し、全面をカバーする。これを５回から１０回繰り返して口径が０．１６ｍｍΦ程度の穴３９を堀り、表面から掘った穴３８に達した後、さらに重複する深さに掘り進み、スルーホール３１を形成する（同図（ｃ））。
つぎに、レジストマスク３３、３４を剥離し、洗浄および乾燥させてスルーホール３１の形成は完了する（同図（ｄ））。
【０００５】
その後、インダクタを形成する場合は、フェライト板３０ａに、例えば、Ｃｕめっき膜を形成しパターニングしてコイルを形成し、フェライト板３０ａをスクライブラインで切断してフェライト基板３０にして、図８の小型の薄膜インダクタを形成する。
また、特許文献１にはフェライト基板にトランスを形成するときのスルーホール形成に、レーザ光を用いることが記載されている。
【特許文献１】特開平６−５３０４５号公報（段落００２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、インダクタの小型化を図るためには、フェライト基板３０の大きさを小さくし、スルーホール３１の口径を０．１ｍｍΦ程度まで小さく必要がある。
スルーホール３１の口径が小さくなると、サンドブラスト３７で用いるＳｉＣなどの砥粒が切削した穴３８、３９を塞ぎ、穴３８、３９を深く掘ることができなくなる。穴に跳び込む砥粒と穴の底で反跳してくる砥粒が干渉しあって穴が塞がれ、理論的にはアスペクト比２が限界である。
また、サンドブラスト３７の前にフォトリソグラフィーでパターニングしたレジストマスク３３、３４をフェライト板３０ａに形成する必要があり、露光工程、現像工程およびエッチング工程が必要となる。また、サンドブラスト終了後、剥離工程、洗浄工程、乾燥工程などの工程が必要となる。そのため、レジストマスク３３、３４に関連する工程が多くなり製造コストが増大する。
【０００７】
また、レジストマスク３３、３４を用いて、サンドブラスト３７で深い穴３８、３９を掘るとレジストマスク３３、３４が砥粒で損傷し、レジストマスク３３、３４の貫通孔３５、３６の形状が大きくなり、また開口部の輪郭が乱れる。そのため、特に貫通孔３５、３６の口径が小さくなると、設計寸法通りの口径で深い穴をフェライト板３０ａに掘ることが困難になる。つまり、大きなアスペクト比のスルーホール３１を形成することが困難となる。
一方、ＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率を高めるために、インダクタンスを大きくする必要がある。そのため、フェライト基板３０の厚さは厚くなる傾向にあり、インダクタを小型化するために、スルーホール３１の口径は小さくなる傾向にある。つまり２以上の大きなアスペクト比のスルーホール３１を形成することが必要となる。
【０００８】
また、前記の特許文献１には、レーザ光を用いてスルーホールを形成することは記載されているが、レーザ光の種類については記載されていない。また、レーザ光で溶融したフェライトがスルーホール内壁に固着したりスルーホール近傍で盛り上がって固着する図７（ａ）に示すようなドロス２１については記載がない。尚、図７については発明を実施するための最良の携帯で詳説する。
このドロス２１があるとその上に電極を形成したときに市場で使用されつづける過程で温湿度や振動などの影響を受け、ドロス２１が崩れてその上の電極が剥離し特性不良となることがある。
また、このドロス２１の高さが５０〜６０μｍ前後あり、フェライト基板３０の電極（図８のスルーホール３１付近のＣｕめっき膜３２など）の厚さは３５μｍあるため、フェライト基板３０表面からの電極表面高さが１００μｍ程度になり、フェライト基板３０面上にフリップチップでＩＣを接合する際の障害となる。
【０００９】
この発明の目的は、前記の課題を解決して、小口径のスルーホールを大きなアスペクト比で形成できると共にドロスを短時間に確実に除去できて、さらに製造コストを低減できるフェライト板のスルーホール形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、フェライト板に複数のスルーホールを形成するフェライト板のスルーホール形成方法において、レーザ光をフェライト板のスルーホール形成箇所に照射してスルーホールを形成する工程と、スルーホール形成時にできたドロスを除去する工程を含む形成方法とする。
また、前記レーザ光をフェライト板の複数のスルーホール形成箇所の一箇所に照射して穴堀りした後、隣接する該スルーホール形成箇所に前記レーザ光をを順次移動させて照射し穴堀りするとよい。
また、サンドブラストでドロスを除去するとよい。
また、フェライト板を位置決め治具に配置する工程と、該位置決め治具に開けられた複数の基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の原点と前記フェライト板の表側のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、ガルバノミラーおよび前記位置決め治具上に配置されているレンズにガルバノミラーを介してレーザ光を照射し、前記レーザ光を前記フェライト板に直角に照射して、前記フェライト板の前記スルーホール形成予定箇所に穴を掘る工程と、前記ガルバノミラーを回転して、前記画像処理装置で位置決めされた前記フェライト板上の隣のスルーホール形成予定箇所の位置に前記レーザ光を照射して穴を堀り、前記フェライト板全体に同一の深さで穴を掘る操作を複数回繰り返し、所定の深さの穴を前記フェライト板に掘る工程と、前記位置決め治具の表裏を反対にして、前記位置決め治具に開けられた複数の前記基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の前記原点と前記フェライト板裏面のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、該スルーホール形成予定箇所に前記レーザを照射して穴を掘る工程を繰り返し、前記フェライト板の表側から掘った穴に到達した後も重ね掘りをして、スルーホールを形成する工程と、前記位置決め治具から前記フェライト板を外して、前記スルーホールの周辺に固着したドロスをサンドブラストで除去する工程と、を含む形成方法とする。
【００１１】
また、前記レーザ光はレーザ発振器で生成したレーザをビームスプリッタで分けたものであるとよい。
また、レーザ光をビームスプリッタで２つのレーザ光に訳、外２つのレーザ光により２つのフェライト板のそれぞれに前記のフェライト板のスルーホール形成方法を適用するとよい。
また、前記レンズがｆθレンズであるとよい。
また、前記レーザ光がＣＯ2 レーザであるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、ＣＯ2 レーザ光などパワーの強いレーザ光を用いてフェライト板にスルーホールを形成することで、アスペクト比を２以上と高いスルーホールを形成できる。
また、ＣＯ2 レーザ光などパワーの強いレーザ光を用いることで、レジストマスクが不要となり、低製造コストでスルーホールを形成することができる。
また、ＣＯ2 レーザ光などパワーの強いレーザ光で溶融して形成されたドロスをサンドブラスト法を用いて除去することで、短時間で確実にドロスを除去することができる。
ドロスを短時間で確実に除去することで、フェライト板に形成するコイルなどの導電膜を確実にフェライト板と固着できて、接合信頼性の高く、製造コストの低い小型の薄膜インダクタや薄膜トランスなどを製造することができる。
【００１３】
また、１箇所にレーザ光を照射し続けるのではなく、時分割処理する形で複数箇所にレーザ光を照射して複数のスルーホールを同時に形成するようにするため、レーザ光照射による加熱を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態を以下の実施例で説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、この発明の第１実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図であり、同図（ａ）から同図（ｆ）は工程順に示した要部製造工程図である。
例えば、５２５μｍの厚さのフェライト板１を上部治具２と下部治具３からなる位置決め治具５に固定する。この位置決め治具５については後で詳細に説明する（同図（ａ））。
つぎに、位置決め治具５に開けられた４個の基準貫通孔４の位置を画像処理装置であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ６で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸のスタート点（原点：０点）を決定し、フェライト板１に形成するスルーホール１０の位置を図示しないコンピュータで決定する（同図（ｂ））。
つぎに、高速ガルバノミラー８および位置決め治具５上に配置されているレンズ７を介して照射し、ＣＯ2 レーザ光９をフェライト板１に直角に照射して、フェライト板１に図示しない穴を掘る（同図（ｃ））。
【００１６】
つぎに、高速ガルバノミラー８を移動して（回転させて）、ＣＣＤカメラ６とコンピュータの組み合わせで位置決めされたフェライト板１上のつぎのスルーホール形成位置に掃引して、ＣＯ2 レーザ光９を照射する。これを順次繰り返しして、フェライト板１全体に同一の深さで穴を掘る。その後この操作を５回から１０回程度繰り返して、スルーホール形成のためのサイクル加工を行って、３００μｍ程度の穴をフェライト板１に掘る（同図（ｄ））。ここでレンズ７をｆθレンズとすれば、高速ガルバノミラーの回転角ろ、フェライト板１上でレーザ光９が照射される市の移動料が比例するから、位置決めの制御が容易となる。
つぎに、位置決め治具５の表裏を反対にして、前記と同様の手順でフェライト板１の裏面に穴を堀り、表からの穴に到達した後も重ね掘りをして、スルーホール１０を形成する（同図（ｅ））。
【００１７】
尚、サイクル加工の条件は、直径４インチのフェライト板１の場合、フェライト板１のうちの、例えば、３５ｍｍ×３５ｍｍのエリア内に３４００個のスルーホールを形成する必要があり、このスルーホール形成予定箇所に一例としてパルス幅８０μｓ、ピークパワー４６５Ｗ、エネルギー３７．２ｍＪのＣＯ2 レーザ光９を１パルス照射して浅い穴を堀り、ＣＯ2 レーザ光９の位置を移動してまた浅い穴を掘ることを繰り返して、例えば、３４００個の浅い穴を掘る。、その後、一例として、パルス幅１８μｓ、ピークパワー３１６Ｗ、エネルギー５．７ｍＪのＣＯ2 レーザ光９を１パルス照射して先ほどの浅い穴を深くする。３４００個の浅い穴を深くした後、また、最初の穴に戻り同一条件でＣＯ2 レーザ光９を１パルス照射してさらに穴を深くする。この操作を９回繰り返して所定の深さ、例えば、３００μｍの深さの穴を３４００個形成する。これが終わった後、隣接する３５ｍｍ×３５ｍｍのエリアに移り同様の操作を繰り返す。これを続けることで直径４インチのフェライト板に１７０００個のスルーホール１０が形成される。このサイクル加工ではピークパワー４６５Ｗで１パルス、ピークパワー３１６Ｗで９パルスが照射され。つまり１個の穴を掘るのにＣＯ2 レーザ光９を１０回照射する。このように１０回に分けてＣＯ2 レーザ光９を照射することで、照射後につぎのパルスを照射するときには十分フェライト基板の穴の箇所の温度は低下しているので、照射によるクラックやチッピング（ワレやカケはフェライトでは熱ストレスで生じ易い）の発生が抑制できる。
【００１８】
つぎに、位置決め治具５からフェライト板１を外して、スルーホール１０の周辺に固着したドロス２１（図７（ａ）参照）をサンドブラスト１１で除去し、フェライト板１を平坦にした後、フェライト板１を洗浄し、乾燥する（図１（ｆ））。
その後、インダクタを形成する場合は、フェライト板１にＣｕめっき膜３２（図８参照）を形成しパターニングしてコイルを形成し、フェライト板１をスクライブラインの箇所で切断してフェライト基板３０（図８参照）にして、図８のような小型の薄膜インダクタを形成する。
前記のスルーホール１０の個数は直径４インチのフェライト板１全域で１７０００個、フェライト基板（チップ）で３４個である。またスルーホール１０の口径は０．１ｍｍΦである。フェライト基板の大きさは３．５ｍｍ×３．５ｍｍで厚さは５２５μｍである。
【００１９】
このように、ＣＯ2 レーザ光９を用いることで、０．１ｍｍΦの口径で深さが３００μｍのアスペクト比が３の穴をフェライト板１に形成できる。また、フェライト板１の両面から穴を掘ることで、０．１ｍｍΦの口径で深さが５２５μｍのスルーホール１０を目詰まりなく、高速で形成することができる。
尚、サンドブラスト法では、重量の関係から投射砥粒の最小径が３０μｍ以上は必要であるため、口径の最小は９０μｍ程度が限界であり、またアスペクト比は目詰まりにより２未満である。また、加工時間は口径が小さくなっても変わらない。
それに対して、ＣＯ2 レーザ光９では、口径を最小径を１０μｍ程度までできて、アスペクト比は２以上にできる。また、目詰まり現象がないため、サイクル加工の回数を増やすことでさらにアスペクト比を１０以上とすることもできる。また加工時間は口径が小さくなるにしたがって短くできる。
【００２０】
また、ＣＯ2 レーザ光９を用いることで、加工時間の短縮、サンドブラスト法で不可欠となるフォトリソグラフィー工程で必要な設備（ドライフィルムレジスト熱圧着装置、露光装置、現像装置、レジスト剥離装置、洗浄装置）が不要となる。
またフォトリソグラフィー工程で必要な材料（ドライレジストフィルム、ドライレジストフィルムエッチング液、レジスト剥離液、洗浄液）が不要になる。
そのため、サンドブラスト加工と比べてＣＯ2 レーザ加工は設備投資額を６割程度にでき、また処理時間を７割程度にできる。
また、ＣＯ2 レーザ光９で溶融して形成されたフェライト板１のドロス２１をサンドブラストを用いて除去することで、短時間にドロス２１を確実に除去することができる。
ドロス２１を短時間に確実に除去することで、フェライト板１上に形成するコイルなどの導電膜（Ｃｕめっき膜など）を確実にフェライト板１と固着できて、高接合信頼性で低製造コストの小型の薄膜インダクタや薄膜トランスを製造することができる。
【００２１】
また、ＣＯ2 レーザ光９を繰り返し照射するサイクル加工を行って、フェライト板１にスルーホール１０を形成すため、１回当たりのＣＯ2 レーザ光９のエネルギーを小さくできて、熱衝撃や熱ストレスによるフェライト板１のチッピングやクラックなどの損傷を防止し、また、ＣＯ2 レーザ光９のエネルギーを小さくすることで、図２に示すように、スルーホール１０形成のための穴１２が曲がって開けられることを防止し、精度良くスルーホール１０を形成することができる。
また、生産性の観点から現行のサンドブラスト加工と同等以上の加工速度が必要であり、従来技術としてスルーホール形成に用いられている超音波加工、ウォータジェット加工については、超音波加工は加工速度が極端に遅く、ウオータージェット加工はノズル口径の制約があり１ｍｍΦ以下のスルーホール加工が困難であり、今回のスルーホール形成には使用できない。
【００２２】
表１はその他の加工法と加工速度を示す。表１に示すように、ドリル加工、電子ビーム加工、ＹＡＧレーザ加工も加工速度がサンドブラスト加工より２桁遅く量産に適さず、ＣＯ2 レーザ加工がサンドブラスト加工と同等の加工速度を達成することができる。尚、ＹＡＧレーザとＣＯ2 レーザの違いは主にパワーであり、ＣＯ2 と同等以上のパワーを持つものであれば、ＣＯ2 レーザ以外のレーザも量産に適用することができる。
【００２３】
【表１】
つぎに、ＣＯ2 レーザ光９でスルーホールを形成するために必要となる位置決め治具５にフェライト板１を固定し、ＣＯ2 レーザ光９で加工する方法ついて説明する。
図３、図４および図５は、フェライト板の位置決め治具の構成図であり、図３（ａ）は上側に位置する上部治具の要部平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図、図４（ａ）は下側に位置する下部治具の要部平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図、図５は下部治具に上部治具を載せフェライト板を固定した様子を示す要部断面図である。
位置決め治具５は上部治具２と下部治具３で構成される。下部治具３にはオリフラ固定部１５とフェライト固定辺１６とフェライト板１を載せるステージ１４が形成されている。上部治具２と下部治具３にはそれぞれを合わせて固定するためのボルト孔１３が４箇所形成されている。また、下部治具３にはフェライト板１のスルーホール１０の位置を決めるために、４隅に基準貫通孔４が形成されている。この基準貫通孔４は３箇所以上あればスルーホール形成箇所の位置決めができる。
【００２４】
前記の位置決め治具５を用いてＣＯ2 レーザ光９でスルーホール１０を形成する方法ついてさらに具体的に説明する。
下部治具３のオリフラ固定部１５にフェライト板１のオリフラ（オリエンテーションフラット）を合せ、下部治具３のフェライト固定辺１６にフェライト板１が接するようにフェライト板１を下部治具３のステージ１４にセットする。即ち、下部治具３のオリフラ固定部１５とフェライト固定辺１６の２辺でフェライト板１の位置を固定する。
つぎに、その上に上部治具２を乗せてボルト孔１３を介してボルト１７とナット１８で下部治具３と上部治具２を互いに合わせて固定する。この下部治具３には位置決め用の基準貫通孔４が設けられている。また、上部治具２にも、下部治具３の位置決め用基準貫通孔４の上に位置する部分に貫通孔が設けられている。この貫通孔の径は基準貫通孔４の径より大きく、上部治具２と下部治具３の相対位置が多少ずれても、ＣＣＤカメラ６が上部治具２の貫通孔を会して基準貫通孔４を観察できるようになっている。
【００２５】
つぎに、ＣＣＤカメラ６で基準貫通孔１３の位置を読み取り、読み取った位置を基準にフェライト板１の全スルーホール１０（４インチ直径のフェライト板１で１７０００個）の位置を決定する。
つぎに、図１に示すようにＣＣＤカメラ６とコンピュータの組み合わせでで位置決めされたＣＯ2 レーザ光９を高速ガルバノミラー８とレンズ７を介してフェライト板１に照射し、フェライト板１の上面から内部の途中までＣＯ2 レーザ加工する。
つぎに、位置決め治具５を裏返してフェライト板１の下面が上になるようにして、同様にＣＯ2 レーザ加工することにより、上面から掘った穴と下面から掘った穴のそれぞれの中心位置が合い、中心位置のずれが少ないスルーホール１０をフェライト板１全面に形成することができる。
【００２６】
つぎに、スルーホール１０の形成時間を短縮する方法についての実施例を説明する。
【実施例２】
【００２７】
図６は、この発明の第２実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図であり、レーザ照射機構について説明する。
図１よりさらに処理速度を上げることができるツインビーム方式とする。これはレーザ発振器１９は１台のままで、ＣＯ2 レーザ光９をビームスプリッタ２０で２本のＣＯ2 レーザ光９ａ、９ｂに分光し、高速ガルバノミラー８を介して２枚のフェライト板１を同時に処理する方法で、時分割処理により処理速度を倍増するものである。高速ガルバノミラー８、ビームスプリッタ２０、図示しないアパーチャ等が増える分、設備コストは１．５倍になるが処理量は２倍になるので、加工単価は０．７５倍に減少する。
ビームスプリッタ２０としては、例えば、音響光学効果を利用した光変調素子（ＡＯＭ：Ａｃｏｕｓｔ−Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を用いたもの、偏光板を用いたもの、ハーフミラーを用いたものなどを挙げることができるが、これらだけに限定するものではない。レーザ光を２つの方向に分けることができるものでありさえすれば、本発明に適用することができる。
【００２８】
また、レーザ発振器１９を２台用意して２枚のフェライト板１を同時に加工するデュアルビーム方式を用いても構わない。この場合はビームスプリッタ２０は不要となる。
つぎに、スルーホール１０の周辺に固着したドロス２１を除去する方法について工程図を用いて説明する。
図７は、ドロス除去の工程図であり、同図（ａ）から同図（ｃ）は工程順に示した除去工程図である。
レーザ加工でフェライト板１のスルーホール１０の周辺とスルーホール１０の側壁に形成されたドロス２１が固着する（同図（ａ））。
つぎに、サンドブラスト１１でドロス２１を除去する。このときサンドブラスト処理はフェライト板１の表裏面で行い両面を合わせて処理時間は１分程度である（同図（ｂ））。
【００２９】
つぎに、ドロス２１が除去されたフェライト板１に付着したサンドブラスト２２の砥粒を除去するための水で洗浄を行い、乾燥する（同図（ｃ））。
このドロス２１を除去する方法についての実験結果を説明する。ＣＯ2 レーザ光９でスルーホール１０を形成後、フェライト板１上に固着たドロス２１を除去すべく超音波洗浄を試みたが、ドロス２１を除去することができなかった。そこで、サンドブラスト、砥石研削、ウオータジェット、ウエットブラストおよびポリシング（研磨）、によるドロス２１除去を行った。その結果、サンドブラストと砥石研削がドロス２１の除去が可能であることが分かった。
しかし、サンドブラストでは１分で除去できたの対して砥石研削では１０分かかり、製造コストが高くなる。
【００３０】
また、その他の前記の方法ではドロス２１の除去ができなかった。この結果から、ドロス２１除去にはサンドブラストが優れていることが分かった。真尾、スルーホール２１が貫通してからサンドブラストを適用する場合は、穴の底で砥粒が反跳することがないので、サンドブラストによりスルーホール２１が塞がれることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の第１実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図であり、（ａ）から（ｆ）は工程順に示した要部製造工程図
【図２】スルーホール１０形成のための穴が曲がって形成された様子を示す図
【図３】フェライト板の位置決め治具の構成図であり、（ａ）は上部治具の要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線で切断した要部断面図
【図４】フェライト板の位置決め治具の構成図であり、（ａ）は下部治具の要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２線で切断した要部断面図
【図５】下部治具に上部治具を載せフェライト板を固定した様子を示す要部断面図
【図６】この発明の第２実施例のフェライト板のスルーホール形成方法を説明する図
【図７】ドロスを除去する工程図であり、（ａ）はドロスが固着したフェライト板の要部断面図、（ｂ）はサンドブラストしているフェライト板の要部断面図、（ｃ）は洗浄・乾燥後のフェライト板の要部断面図
【図８】小型の薄膜インダクタの構成図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図
【図９】サンドブラスト法でフェライト板にスルーホールを形成する方法であり、（ａ）〜（ｄ）は工程順に示した要部工程図
【符号の説明】
【００３２】
１ フェライト板
２ 上部治具
３ 下部治具
４ 基準貫通孔
５ 位置決め治具
６ ＣＣＤカメラ
７ レンズ
８ 高速ガルバノミラー
９、９ａ、９ｂ ＣＯ2 レーザ光
１０ スルーホール
１１ サンドブラスト
１２ 穴
１３ ボルト孔
１４ ステージ
１５ オリフラ固定部
１６ フェライト板固定辺
１７ ボルト
１８ ナット
１９ レーザ発振器
２０ ビームスプリッタ ２１ ドロス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト板に複数のスルーホールを形成するフェライト板のスルーホール形成方法において、
レーザ光をフェライト板のスルーホール形成箇所に照射してスルーホールを形成する工程と、スルーホール形成時にできたドロスを除去する工程を含むことを特徴とするフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項２】
前記レーザ光をフェライト板の複数のスルーホール形成箇所の一箇所に照射して穴堀りした後、隣接する該スルーホール形成箇所に前記レーザ光をを順次移動させて照射し穴堀りすることを特徴とする請求項１に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項３】
サンドブラストでドロスを除去することを特徴とする請求項１に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項４】
フェライト板を位置決め治具に配置する工程と、
該位置決め治具に開けられた複数の基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の原点と前記フェライト板の表側のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、
ガルバノミラーおよび前記位置決め治具上に配置されているレンズにガルバノミラーを介してレーザ光を照射し、前記レーザ光を前記フェライト板に直角に照射して、前記フェライト板の前記スルーホール形成予定箇所に穴を掘る工程と、
前記ガルバノミラーを回転して、前記画像処理装置で位置決めされた前記フェライト板上の隣のスルーホール形成予定箇所の位置に前記レーザ光を照射して穴を堀り、前記フェライト板全体に同一の深さで穴を掘る操作を複数回繰り返し、所定の深さの穴を前記フェライト板に掘る工程と、
前記位置決め治具の表裏を反対にして、前記位置決め治具に開けられた複数の前記基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の前記原点と前記フェライト板裏面のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、
該スルーホール形成予定箇所に前記レーザを照射して穴を掘る工程を繰り返し、前記フェライト板の表側から掘った穴に到達した後も重ね掘りをして、スルーホールを形成する工程と、
前記位置決め治具から前記フェライト板を外して、前記スルーホールの周辺に固着したドロスをサンドブラストで除去する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項５】
前記レーザ光はレーザ発振器で生成したレーザをビームスプリッタで分けたものであることを特徴とする請求項４に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項６】
レーザ光をビームスプリッタで２つのレーザ光に訳、外２つのレーザ光により２つのフェライト板のそれぞれに請求項４に記載のフェライト板のスルーホール形成方法を適用することを特徴とするフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項７】
前記レンズがｆθレンズであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項８】
前記レーザ光がＣＯ2 レーザであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項１】
フェライト板に複数のスルーホールを形成するフェライト板のスルーホール形成方法において、
レーザ光をフェライト板のスルーホール形成箇所に照射してスルーホールを形成する工程と、スルーホール形成時にできたドロスを除去する工程を含むことを特徴とするフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項２】
前記レーザ光をフェライト板の複数のスルーホール形成箇所の一箇所に照射して穴堀りした後、隣接する該スルーホール形成箇所に前記レーザ光をを順次移動させて照射し穴堀りすることを特徴とする請求項１に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項３】
サンドブラストでドロスを除去することを特徴とする請求項１に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項４】
フェライト板を位置決め治具に配置する工程と、
該位置決め治具に開けられた複数の基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の原点と前記フェライト板の表側のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、
ガルバノミラーおよび前記位置決め治具上に配置されているレンズにガルバノミラーを介してレーザ光を照射し、前記レーザ光を前記フェライト板に直角に照射して、前記フェライト板の前記スルーホール形成予定箇所に穴を掘る工程と、
前記ガルバノミラーを回転して、前記画像処理装置で位置決めされた前記フェライト板上の隣のスルーホール形成予定箇所の位置に前記レーザ光を照射して穴を堀り、前記フェライト板全体に同一の深さで穴を掘る操作を複数回繰り返し、所定の深さの穴を前記フェライト板に掘る工程と、
前記位置決め治具の表裏を反対にして、前記位置決め治具に開けられた複数の前記基準貫通孔の位置を画像処理装置で捕らえ、それに基づきＸ軸、Ｙ軸の前記原点と前記フェライト板裏面のスルーホール形成予定箇所の位置を決定する工程と、
該スルーホール形成予定箇所に前記レーザを照射して穴を掘る工程を繰り返し、前記フェライト板の表側から掘った穴に到達した後も重ね掘りをして、スルーホールを形成する工程と、
前記位置決め治具から前記フェライト板を外して、前記スルーホールの周辺に固着したドロスをサンドブラストで除去する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項５】
前記レーザ光はレーザ発振器で生成したレーザをビームスプリッタで分けたものであることを特徴とする請求項４に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項６】
レーザ光をビームスプリッタで２つのレーザ光に訳、外２つのレーザ光により２つのフェライト板のそれぞれに請求項４に記載のフェライト板のスルーホール形成方法を適用することを特徴とするフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項７】
前記レンズがｆθレンズであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【請求項８】
前記レーザ光がＣＯ2 レーザであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフェライト板のスルーホール形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１５２３７４（Ｐ２００７−１５２３７４Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４８６０４（Ｐ２００５−３４８６０４）
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【出願人】（５０３３６１２４８）富士電機デバイステクノロジー株式会社 (1,023)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【出願人】（５０３３６１２４８）富士電機デバイステクノロジー株式会社 (1,023)
【Ｆターム（参考）】
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