JP3194248B2 - Laser drilling apparatus and laser drilling method - Google Patents

Laser drilling apparatus and laser drilling method

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JP3194248B2
JP3194248B2 JP15320198A JP15320198A JP3194248B2 JP 3194248 B2 JP3194248 B2 JP 3194248B2 JP 15320198 A JP15320198 A JP 15320198A JP 15320198 A JP15320198 A JP 15320198A JP 3194248 B2 JP3194248 B2 JP 3194248B2
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザドリル装置
に関し、特に、高速加工が可能なレーザドリル装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser drill, and more particularly, to a laser drill capable of high-speed machining.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、YAGレーザや、CO2レー
ザ、あるいはエキシマレーザ等からのレーザ光を用い
て、プリント基板などの被加工物に穴を空けるレーザド
リル装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a laser drill device for making a hole in a workpiece such as a printed circuit board by using a laser beam from a YAG laser, a CO 2 laser, an excimer laser, or the like.

【0003】この種のレーザドリル装置では、被加工物
をワークステージに保持させ、被加工物の位置を決定し
た後、レーザ光を照射して穴あけ加工が行われる。ここ
で、従来のレーザドリル装置では、加工速度を向上させ
るために、ガルバノスキャナを用いて被加工物表面上で
のレーザ光の走査を可能にしたり、多穴マスクを用いて
複数の穴を同時に形成したりするようにしている。
In this type of laser drill, a workpiece is held on a work stage, the position of the workpiece is determined, and then a laser beam is irradiated to perform drilling. Here, in the conventional laser drilling apparatus, in order to improve the processing speed, a laser beam can be scanned on the surface of the workpiece using a galvano scanner, or a plurality of holes can be simultaneously formed using a multi-hole mask. Or to form.

【0004】このように、従来のレーザドリル装置は、
加工速度を向上させるために、ガルバノスキャナや、多
穴マスク等を用いているが、いずれの場合も、ワークス
テージによる被加工物の移動が終了した後に、被加工物
が停止した状態で、レーザ加工を行うものである。
As described above, the conventional laser drill device is
In order to increase the processing speed, a galvano scanner, a multi-hole mask, etc. are used, but in any case, after the movement of the workpiece by the work stage is completed, the laser Processing is performed.

【0005】ここで、レーザのパルス発振は、1kH
z,2kHz、といった高い周波数の発振が可能なの
で、例えば、1ショット加工を1穴ずつ行う場合には、
1000穴/秒、2000穴/秒の加工が理論上可能で
ある。さらに、2穴同時加工を行う場合には、2000
穴/秒、4000穴/秒の加工が理論上可能である。
Here, the pulse oscillation of the laser is 1 kHz.
Since high-frequency oscillations such as z and 2 kHz are possible, for example, when performing one-shot processing one hole at a time,
Processing at 1000 holes / second and 2000 holes / second is theoretically possible. Furthermore, when performing two-hole simultaneous processing, 2000
Holes / sec and 4000 holes / sec are theoretically possible.

【0006】しかしながら、ワークステージの1回の移
動、停止には、高速移動が可能なものでも0.2〜0.
3秒の時間を要する。つまり、現実には、ワークステー
ジによる被加工物の移動、停止に要する時間によって、
レーザドリル装置の加工速度は決まるといってよい。
[0006] However, for a single movement and stop of the work stage, even if the work stage can be moved at a high speed, the work stage can be moved in a range of 0.2-0.
It takes 3 seconds. In other words, in reality, depending on the time required to move and stop the workpiece by the work stage,
It can be said that the processing speed of the laser drill device is determined.

【0007】また、ワークステージを全く動かさない場
合であっても、従来のレーザドリル装置では、ガルバノ
スキャナによる応答周波数が500Hz程度であるた
め、その加工速度は、500穴/秒程度に制限される。
[0007] Even when the work stage is not moved at all, the processing speed is limited to about 500 holes / second because the response frequency of the galvano scanner is about 500 Hz in the conventional laser drilling apparatus. .

【0008】このように、従来のレーザドリル装置で
は、ワークステージの移動、停止、及びガルバノスキャ
ナの応答に時間がかかり、加工速度が制限されるという
問題点がある。
As described above, the conventional laser drilling apparatus has a problem that it takes time to move and stop the work stage and the response of the galvano scanner, and the processing speed is limited.

【0009】そこで、発明者は、被加工物を一定速度で
移動させながら、レーザを周期的に発振させることによ
り、連続的に穴あけ加工を行なえるようにしたレーザド
リル装置を提案した。
Therefore, the inventor has proposed a laser drilling apparatus capable of continuously drilling by oscillating a laser periodically while moving a workpiece at a constant speed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被加工
物を移動させながら、レーザ光を照射するレーザドリル
装置では、形成された穴の形状が、マスクの穴とは異な
り、移動方向に伸びた形状になってしまうという問題点
がある。即ち、従来のマスクには円形のマスク穴が形成
されており、被加工物に形成された穴が長円形になって
しまうという問題点がある。
However, in a laser drilling apparatus that irradiates a laser beam while moving a workpiece, the shape of the formed hole is different from the shape of the hole of the mask, and the shape of the hole extends in the moving direction. There is a problem that it becomes. That is, the conventional mask has a circular mask hole, and there is a problem that the hole formed in the workpiece becomes an oval.

【0011】本発明は、被加工物を移動させながら、レ
ーザ光を照射するレーザドリル装置において、所望の形
状の穴を形成できるレーザドリル装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser drilling device that irradiates a laser beam while moving a workpiece, and can form a hole having a desired shape.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ
光を発するレーザ発振器と、複数のマスク穴が形成され
たマスクと、前記複数のマスク穴に前記レーザ光を照射
するための光学系と、被加工物を保持移動させるための
ワークステージと、前記レーザ発振器の発振と、前記ワ
ークステージによる前記被加工物の移動をともに制御す
る制御手段を設け、前記ワークステージを制御して前記
被加工物を移動させながら、前記ワークステージの位置
に応じて前記レーザ発振器を発振させてレーザ穴あけ加
工を行なうレーザドリル装置において、前記マスク
形状を、前記被加工物の移動方向に短く、該移動方向に
直交する方向に長い、略長方形にするとともに、前記被
加工物の移動速度を、当該被加工物に形成される穴の短
辺と長辺との比が75%以上になるように定めたことを
特徴とするレーザドリル装置が得られる。
According to the present invention, there is provided a laser oscillator for emitting laser light, a mask having a plurality of mask holes formed therein, and an optical system for irradiating the plurality of mask holes with the laser light. A work stage for holding and moving the workpiece, and control means for controlling both oscillation of the laser oscillator and movement of the workpiece by the work stage, and controlling the work stage to control the work stage. In a laser drilling apparatus for performing laser drilling by oscillating the laser oscillator according to the position of the work stage while moving a workpiece, the shape of the mask hole is shortened in a moving direction of the workpiece, and It is long and substantially rectangular in the direction perpendicular to the direction of movement.
Set the moving speed of the workpiece to the short length of the hole formed in the workpiece.
A laser drilling device characterized in that the ratio of the side to the long side is determined to be 75% or more .

【0013】また、本発明によれば、被加工物を移動さ
せつつ、レーザ発振器からのレーザ光をマスク穴を通し
て周期的に前記被加工物に照射して、前記被加工物に連
続的に穴をあけることを特徴とするレーザ穴あけ加工方
法において、前記マスク穴として、前記被加工物の移動
方向に短く、該移動方向に直交する方向に長い、略長方
形のマスク穴を用い、前記被加工物に形成される穴の形
状が、短辺と長辺との比が75%以上になる速度で前記
被加工物を移動させながら前記レーザ光を前記被加工物
に照射するようにしたことを特徴とするレーザ穴あけ加
工方法が得られる。
Further, according to the present invention, the workpiece is periodically irradiated with laser light from a laser oscillator through a mask hole while moving the workpiece, so that a hole is continuously formed in the workpiece. In the laser drilling method characterized by drilling a hole, the mask hole is a substantially rectangular mask hole that is short in a moving direction of the workpiece and long in a direction orthogonal to the moving direction, The shape of the hole formed at the speed at which the ratio of the short side to the long side becomes 75% or more.
While moving the workpiece, the laser light is applied to the workpiece.
And a laser drilling method characterized by irradiating the laser beam.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1に本発明の一実施の形態によるレーザ
ドリル装置を示す。このレーザドリル装置は、レーザ光
を発するレーザ発振器11、レーザ発振器11からのレ
ーザ光を2分岐するスプリッタ12、スプリッタ12で
分岐された一方のレーザ光を反射するミラー13、スプ
リッタ12で分岐された他方のレーザ光が入射するコリ
メーターレンズ14、コリメータレンズ14を通過した
レーザ光のエネルギー分布を均一にするカライドスコー
プ15、複数の小径光ファイバーを束ねたバンドルファ
イバー16、大径光ファイバー17、バンドルファイバ
ー16及び大径光ファイバー17の先端に近接配置マス
ク18、マスクの穴を通過するレーザ光を遮るための遮
蔽板19、マスクを通過したレーザ光を集光するイメー
ジングレンズ20、被加工物を載置するためのワークス
テージ(リニアステージ)21、及びワークステージを
制御するとともにレーザ発振器を制御する制御部22を
備えている。
FIG. 1 shows a laser drill device according to an embodiment of the present invention. This laser drill device is divided by a laser oscillator 11 that emits laser light, a splitter 12 that splits the laser light from the laser oscillator 11 into two, a mirror 13 that reflects one of the laser lights split by the splitter 12, and a splitter 12. A collimator lens 14 into which the other laser beam enters, a kaleidoscope 15 for making the energy distribution of the laser beam passing through the collimator lens 14 uniform, a bundle fiber 16 in which a plurality of small diameter optical fibers are bundled, a large diameter optical fiber 17, a bundle fiber A mask 18, a shielding plate 19 for blocking a laser beam passing through a hole in the mask, an imaging lens 20 for condensing the laser beam passing through the mask, and a workpiece are mounted on the tip of the optical fiber 16 and the large-diameter optical fiber 17. Work stage (linear stage) 21 for performing And a control unit 22 for controlling the laser oscillator to control the Kusuteji.

【0016】レーザ発振器11としては、パルス発振す
るレーザ、例えばYAGレーザが使用できる。
As the laser oscillator 11, a pulsed laser, for example, a YAG laser can be used.

【0017】スプリッタ12は、レーザ発振器11から
のレーザ光を、通常の穴あけ加工に使用されるレーザ光
と、アライメント用穴を形成するためのレーザ光とに分
岐する。
The splitter 12 splits the laser beam from the laser oscillator 11 into a laser beam used for ordinary drilling and a laser beam for forming an alignment hole.

【0018】ミラー13は、スプリッタ12で分岐され
た、アライメント用穴を形成するためのレーザ光を、大
径光ファイバー17に導く。
The mirror 13 guides the laser light for forming an alignment hole branched by the splitter 12 to a large-diameter optical fiber 17.

【0019】コリメーターレンズ14は、スプリッタ1
2を通過した通常の穴空け加工用のレーザ光を集光す
る。
The collimator lens 14 includes the splitter 1
The laser light for normal drilling that has passed through 2 is focused.

【0020】カライドスコープ15は、コリメータレン
ズ14からのレーザ光であるガウシアンビームを、均一
な強度分布のビームに変換する。
The kaleidoscope 15 converts a Gaussian beam, which is a laser beam from the collimator lens 14, into a beam having a uniform intensity distribution.

【0021】バンドルファイバー16は、複数の小径光
ファイバーを束ねたものであり、カライドスコープ15
からのレーザ光を複数の小径レーザ光に変換し、マスク
18にその出射光を照射する。ここで、小径とはアライ
メント用穴を形成するためのレーザ光を導く大径光ファ
イバー17及びその出射光に比べて径が小さいという意
味である。これらの小径光ファイバーの出射光は、カラ
イドスコープ15の働きにより、全て均一の強度を持つ
とみなせる。
The bundle fiber 16 is a bundle of a plurality of small diameter optical fibers, and
Is converted into a plurality of small-diameter laser lights, and the mask 18 is irradiated with the emitted light. Here, the small diameter means that the diameter is smaller than the large diameter optical fiber 17 for guiding the laser light for forming the alignment hole and the emitted light. The light emitted from these small-diameter optical fibers can be regarded as having uniform intensity by the action of the kaleidoscope 15.

【0022】大径光ファイバー17は、ミラー13で反
射されたレーザ光をマスク18に導く。この大径光ファ
イバー17は、矢印Aで示すように、ミラー13で反射
されたレーザ光の光路上から外せるようにしてある。
The large diameter optical fiber 17 guides the laser light reflected by the mirror 13 to the mask 18. As shown by the arrow A, the large-diameter optical fiber 17 can be removed from the optical path of the laser light reflected by the mirror 13.

【0023】マスク18は、所定の間隔で、所定の形状
のマスク穴が複数形成されている。マスクの形状につい
ては後述する。なお、、従来のマスクにおけるマスク穴
の間隔及び径は、それぞれ、被加工物に形成される穴の
間隔及び穴の径の10倍程度に設定されており、このい
る。バンドルファイバー16の小径光ファイバー及び大
径光ファイバーの出射側先端は、これらマスク18に形
成されたマスク穴に対向するように配置される。なお、
マスク穴のサイズは、これら光ファイバーから出射する
レーザ光の径よりも小さいものでなければならない。
The mask 18 has a plurality of mask holes of a predetermined shape formed at predetermined intervals. The shape of the mask will be described later. In addition, the interval and the diameter of the mask hole in the conventional mask are set to about 10 times the interval and the diameter of the hole formed in the workpiece, respectively. The exit ends of the small-diameter optical fiber and the large-diameter optical fiber of the bundle fiber 16 are disposed so as to face the mask holes formed in the mask 18. In addition,
The size of the mask hole must be smaller than the diameter of the laser light emitted from these optical fibers.

【0024】遮蔽板19は、マスク18のマスク穴を通
過するレーザ光を遮断するために使用されるもので、ア
ライメント用穴のみを形成する場合や、形成する穴の数
を調整する場合などに使用される。
The shielding plate 19 is used to block a laser beam passing through the mask hole of the mask 18 and is used for forming only an alignment hole or adjusting the number of holes to be formed. used.

【0025】イメージングレンズ20は、マスク像を所
定の倍率で縮小して、リニアステージ21上に載置され
た被加工物の表面に結像させる。このイメージングレン
ズは、図の上下方向のずれに強い両テレセントリックレ
ンズが使用される。このようなレンズを用いることによ
り、マスク穴を通過したレーザ光を、被加工物にほぼ垂
直に入射させることができる。
The imaging lens 20 reduces the mask image at a predetermined magnification and forms an image on the surface of the workpiece placed on the linear stage 21. As this imaging lens, a bi-telecentric lens that is resistant to vertical displacement in the figure is used. By using such a lens, the laser beam that has passed through the mask hole can be made to enter the workpiece almost perpendicularly.

【0026】リニアステージ21は、被加工物を保持固
定するための保持部を有している。保持部は、例えば被
加工物の隣り合う2辺に当接する突条部と、他の2辺を
抑えるマグネットを備える。そして、このリニアステー
ジ21は、保持した被加工物をx方向及びy方向に移動
させることができる。しかも、少なくとも一方向には、
一定速度で、被加工物を移動させることができる。
The linear stage 21 has a holding portion for holding and fixing the workpiece. The holding unit includes, for example, a ridge that contacts two adjacent sides of the workpiece, and a magnet that suppresses the other two sides. The linear stage 21 can move the held workpiece in the x direction and the y direction. And at least in one direction,
The workpiece can be moved at a constant speed.

【0027】制御部22は、リニアステージ21の駆動
制御を行なうとともに、レーザ発振器11の発振制御を
行なう。
The control unit 22 controls the drive of the linear stage 21 and controls the oscillation of the laser oscillator 11.

【0028】以下、このレーザ加工装置の動作について
説明する。
Hereinafter, the operation of the laser processing apparatus will be described.

【0029】まず、セラミックグリーンシート等の被加
工物22をリニアステージ21上に載置し、リニアステ
ージ21に被加工物22を保持固定させる。
First, a workpiece 22 such as a ceramic green sheet is placed on a linear stage 21, and the workpiece 22 is held and fixed to the linear stage 21.

【0030】次に、制御部22は、リニアステージ21
を図のy方向に一定速度で移動させる。同時に、レーザ
発振器11を周期的に、リニアステージの位置に応じて
発振させる。つまり、制御部22は、リニアステージを
y方向に一定速度で移動させつつ、リニアステージが所
定の移動距離を移動する毎にレーザ発振器11を発振さ
せる。
Next, the controller 22 controls the linear stage 21
Is moved at a constant speed in the y direction in the figure. At the same time, the laser oscillator 11 periodically oscillates according to the position of the linear stage. That is, the control unit 22 causes the laser oscillator 11 to oscillate every time the linear stage moves a predetermined moving distance while moving the linear stage at a constant speed in the y direction.

【0031】このとき、アライメント用穴を形成する場
合は、大径光ファイバー17が、ミラー13で反射され
るレーザ光の光路上に配置される。逆にアライメント用
穴を形成しない場合には、大径光ファイバー17は、ミ
ラー13で反射されるレーザ光の光路上から外される。
At this time, when forming the alignment hole, the large-diameter optical fiber 17 is arranged on the optical path of the laser beam reflected by the mirror 13. Conversely, when no alignment hole is formed, the large-diameter optical fiber 17 is removed from the optical path of the laser light reflected by the mirror 13.

【0032】また、形成しようとする穴の数に応じて、
遮蔽板19がマスクからのレーザ光を遮断するように配
置される。
Further, according to the number of holes to be formed,
The shielding plate 19 is arranged so as to block the laser beam from the mask.

【0033】レーザ発振器11から出射したレーザ光
は、スプリッタ12で分岐され、一方はミラー13で反
射される。また、スプリッタ12で分岐された他方のレ
ーザ光は、コリメーターレンズ14で集光され、拡散し
ながらカライドスコープに入射する。カライドスコープ
は、ガウシアンビームであるレーザ光を、均一な光強度
を持つレーザ光に変換し、バンドルファイバー16の各
小径光ファイバーに入射させる。バンドルファイバー1
6に入射したレーザ光は、マスク18のマスク穴に向け
て照射される。
The laser light emitted from the laser oscillator 11 is split by the splitter 12, and one is reflected by the mirror 13. The other laser beam split by the splitter 12 is condensed by the collimator lens 14 and enters the kaleidoscope while diffusing. The kaleidoscope converts the laser beam, which is a Gaussian beam, into a laser beam having a uniform light intensity and causes the laser beam to enter each small-diameter optical fiber of the bundle fiber 16. Bundle fiber 1
The laser beam incident on 6 is irradiated toward the mask hole of the mask 18.

【0034】一方、ミラー13で反射されたレーザ光
は、光路上に大径光ファイバー17が置かれている場合
に、この大径光ファイバー17に入射する。大径光ファ
イバーに入射したレーザ光は、マスク18上のアライメ
ント穴用マスク穴に照射される。
On the other hand, the laser beam reflected by the mirror 13 enters the large diameter optical fiber 17 when the large diameter optical fiber 17 is placed on the optical path. The laser beam incident on the large-diameter optical fiber is applied to a mask hole for an alignment hole on the mask 18.

【0035】マスク18に照射されたレーザ光は、その
一部が、マスク穴を通過し、イメージングレンズにより
集光されて被加工物に照射される。
A part of the laser beam applied to the mask 18 passes through the mask hole, is condensed by the imaging lens, and is applied to the workpiece.

【0036】レーザ光が照射された被加工物では、レー
ザアブレーションが生じ、瞬時にして穴が形成される。
In the workpiece irradiated with the laser beam, laser ablation occurs, and a hole is instantaneously formed.

【0037】ここで、マスクの形状は、図2(a)また
は(b)のように、x方向に長く、y方向に短い長方形
または、長円形である。本実施の形態では、被加工物が
y方向に一定速度で移動しているため、被加工物に形成
される穴の形状は、図3に示すような形状となる。な
お、形成される形状は、レーザ光のパルス幅と被加工物
の移動速度によって決まるため、加工穴の長辺と短辺と
の比が75%以上になるように、制御部22によりリニ
アステージの移動速度が調整される。
Here, the shape of the mask is a rectangle or an oval that is long in the x direction and short in the y direction, as shown in FIG. 2A or 2B. In the present embodiment, since the workpiece is moving at a constant speed in the y direction, the shape of the hole formed in the workpiece is as shown in FIG. Since the shape to be formed is determined by the pulse width of the laser beam and the moving speed of the workpiece, the control unit 22 controls the linear stage so that the ratio of the long side to the short side of the processing hole becomes 75% or more. the moving speed of is adjusted.

【0038】こうして、本実施の形態では、上記の動作
を、リニアステージ21を移動させながら、その位置に
応じて繰り返し、被加工物に所定の間隔で連続的に穴を
形成することができ、その穴の形状を所定の形状(ほぼ
正方形)とすることができる。
As described above, in the present embodiment, the above operation can be repeated according to the position of the linear stage 21 while moving the linear stage 21 to continuously form holes at predetermined intervals in the workpiece. The shape of the hole can be a predetermined shape (substantially square).

【0039】[0039]

【実施例】レーザ発振器11としてYAGレーザを用い
る。その特性は、出力:400W,エネルギー:1.5
J/パルス、パルス発振周波数:約250Hz、出射
光:ガウシアンビーム、である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a laser oscillator 11, a YAG laser is used. Its characteristics are: output: 400 W, energy: 1.5
J / pulse, pulse oscillation frequency: about 250 Hz, emission light: Gaussian beam.

【0040】バンドルファイバー16として、出射光径
が1.2mmの小径光ファイバーを16本束ねたものを用
いる。
As the bundle fiber 16, a bundle of 16 small-diameter optical fibers having an emission light diameter of 1.2 mm is used.

【0041】マスク18には、長辺が0.25〜1.0
mmの範囲、短辺がその1/3程度で、任意のサイズのマ
スク穴が、16穴、8mmの間隔で直線状に配列されてい
る。なお、アライメント用のマスク穴は、これよりサイ
ズが大きいとする。
The mask 18 has a long side of 0.25 to 1.0
The mask holes of an arbitrary size are arranged in a straight line at an interval of 8 mm with 16 holes having a range of mm and a short side of about 1/3 thereof. It is assumed that the size of the alignment mask hole is larger than this.

【0042】イメージングレンズ20は、マスクに形成
された穴が16穴で、その間隔が8mmであって、16×
8=128、であるので、これより大きな径、例えば径
150mmのレンズとする。なお、イメージングレンズ2
0は、マスク像を1/10にして被加工物に投影するも
のとする。
The imaging lens 20 has 16 holes formed in the mask, the distance between the holes is 8 mm, and 16 ×
Since 8 = 128, a lens having a larger diameter, for example, a diameter of 150 mm is used. In addition, the imaging lens 2
0 means that the mask image is reduced to 1/10 and projected onto the workpiece.

【0043】リニアステージ21は、0.1μmの分解
能のスケールを有し、最大速度100mm/秒で走行す
る。
The linear stage 21 has a scale with a resolution of 0.1 μm and runs at a maximum speed of 100 mm / sec.

【0044】以上のような構成において、135mm(x
方向)×135mm(y方向)のエリアの加工を行なう場
合について説明する。
In the above configuration, 135 mm (x
A case of processing an area of (direction) × 135 mm (y direction) will be described.

【0045】x方向に0.8mm、y方向に0.4mmの間
隔の穴を形成する場合、x方向については、135mm÷
(0.8mm×16)≒10.5、であるから、11回の
スキャンが必要になる。また、y方向については、13
5mm÷0.4mm=337.5、であるから、338回の
スキャンが必要になるが、本実施例では、y方向のスキ
ャンは一定速度で行なう。
When holes are formed at intervals of 0.8 mm in the x direction and 0.4 mm in the y direction, 135 mm は
Since (0.8 mm × 16) ≒ 10.5, 11 scans are required. For the y direction, 13
Since 5 mm ÷ 0.4 mm = 337.5, 338 scans are required. In the present embodiment, scanning in the y direction is performed at a constant speed.

【0046】y方向に関して、0.4mmピッチの穴を2
50Hzの周波数で形成するものとすると、0.4mm×
250=100mm/秒、の移動速度が必要になる。換言
すると、リニアステージ21を100mm/秒で移動させ
ながら、パルス発振周波数250Hzのレーザ発振器か
らのレーザ光で加工を行なうと、0.4mmピッチの穴を
形成することができる。このとき、y方向の1回のスキ
ャンに要する時間は、135mm÷100mm/秒=1.3
5秒である。
In the y direction, two holes having a pitch of 0.4 mm
If it is assumed to be formed at a frequency of 50 Hz, 0.4 mm ×
A moving speed of 250 = 100 mm / sec is required. In other words, when the linear stage 21 is moved at a speed of 100 mm / sec and processed by laser light from a laser oscillator having a pulse oscillation frequency of 250 Hz, holes having a pitch of 0.4 mm can be formed. At this time, the time required for one scan in the y direction is 135 mm ÷ 100 mm / sec = 1.3.
5 seconds.

【0047】x方向に関しては、12.8mmの移動が必
要で、それに要する時間を1秒と仮定する。
In the x direction, it is assumed that a movement of 12.8 mm is required, and the time required for the movement is 1 second.

【0048】以上のことから、本実施の形態による、レ
ーザドリル装置を用いて、135mm×135mmのエリア
の加工を行なうには、1.35秒×11スキャン+1秒
×11回≒26秒、の時間を要する。そして、このとき
形成される穴の数は、x方向が、135÷0.8=16
8.75、であるから、169穴。y方向が、135÷
0.4=337.5であるから、338穴である。従っ
て、このエリアに形成される穴の数は、169×338
=57122穴、である。従って、このレーザドリル装
置の平均加工速度は、57122÷26=2197穴/
秒である。
From the above, in order to process an area of 135 mm × 135 mm using the laser drilling apparatus according to the present embodiment, 1.35 seconds × 11 scans + 1 second × 11 times ≒ 26 seconds. Takes time. The number of holes formed at this time is 135 ÷ 0.8 = 16 in the x direction.
8.75, so 169 holes. 135 ° in y direction
Since 0.4 = 337.5, there are 338 holes. Therefore, the number of holes formed in this area is 169 × 338
= 57122 holes. Therefore, the average processing speed of this laser drill device is 57122 ÷ 26 = 2197 holes /
Seconds.

【0049】本実施例によって被加工物に形成された穴
の形状は、長辺と短辺との比が75%以上あり、ほぼ正
方形であった。
The shape of the hole formed in the workpiece according to the present embodiment was substantially square, with the ratio of the long side to the short side being 75% or more.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、被加工物を移動させな
がら、レーザ発振器からのレーザ光を照射させるレーザ
ドリル装置のマスク穴を、被加工物の移動方向に短く、
移動方向と直交する方向に長い長方形としたことで、被
加工物に形成される穴の形状を正方形に近づけることが
できる。
According to the present invention, a mask hole of a laser drill device for irradiating a laser beam from a laser oscillator while moving a workpiece is shortened in the moving direction of the workpiece.
By making the rectangle long in the direction perpendicular to the moving direction, the shape of the hole formed in the workpiece can be made closer to a square.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のマスクのマスク穴の形状を説明するため
の図である。
FIG. 2 is a view for explaining the shape of a mask hole of the mask of FIG. 1;

【図3】被加工物に形成される穴の形状を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a shape of a hole formed in a workpiece;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レーザ発振器 12 スプリッタ 13 ミラー 14 コリメーターレンズ 15 カライドスコープ 16 バンドルファイバー 17 大径光ファイバー 18 マスク 19 遮蔽板 20 イメージングレンズ 21 ワークステージ(リニアステージ) 22 制御部 23 被加工物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Laser oscillator 12 Splitter 13 Mirror 14 Collimator lens 15 Calliscope 16 Bundle fiber 17 Large diameter optical fiber 18 Mask 19 Shielding plate 20 Imaging lens 21 Work stage (linear stage) 22 Control part 23 Workpiece

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光を発するレーザ発振器と、複数
のマスク穴が形成されたマスクと、前記複数のマスク穴
に前記レーザ光を照射するための光学系と、被加工物を
保持移動させるためのワークステージと、前記レーザ発
振器の発振と、前記ワークステージによる前記被加工物
の移動をともに制御する制御手段を設け、前記ワークス
テージを制御して前記被加工物を所定方向に移動させな
がら、前記ワークステージの位置に応じて前記レーザ発
振器を発振させてレーザ穴あけ加工を行なうレーザドリ
ル装置において、前記マスクの形状を、前記被加工物
の移動方向に短く、該移動方向に直交する方向に長い、
略長方形にするとともに、前記被加工物の移動速度を、
当該被加工物に形成される穴の短辺と長辺との比が75
%以上になるように定めたことを特徴とするレーザドリ
ル装置。
1. A laser oscillator for emitting a laser beam, a mask having a plurality of mask holes formed therein, an optical system for irradiating the plurality of mask holes with the laser beam, and an object for holding and moving a workpiece. Work stage, oscillation of the laser oscillator, and a control means for controlling both the movement of the workpiece by the work stage, while controlling the work stage to move the workpiece in a predetermined direction , In a laser drilling apparatus that performs laser drilling by oscillating the laser oscillator in accordance with the position of the work stage, the shape of the mask hole is reduced in a moving direction of the workpiece, and in a direction orthogonal to the moving direction. long,
While making it approximately rectangular , the moving speed of the workpiece is
The ratio of the short side to the long side of the hole formed in the workpiece is 75
% .
【請求項2】 被加工物を所定方向に移動させつつ、レ
ーザ発振器からのレーザ光をマスク穴を通して周期的に
前記被加工物に照射して、前記被加工物に連続的に穴を
あけることを特徴とするレーザ穴あけ加工方法におい
て、前記マスク穴として、前記被加工物の移動方向に短
く、該移動方向に直交する方向に長い、略長方形のマス
ク穴を用い、前記被加工物に形成される穴の形状が、短
辺と長辺との比が75%以上になる速度で前記被加工物
を移動させながら前記レーザ光を前記被加工物に照射す
るようにしたことを特徴とするレーザ穴あけ加工方法。
2. A method of continuously irradiating a laser beam from a laser oscillator through a mask hole to the workpiece while moving the workpiece in a predetermined direction, thereby continuously drilling the workpiece. In the laser drilling method, the mask hole is formed in the workpiece using a substantially rectangular mask hole that is short in the moving direction of the workpiece and long in a direction perpendicular to the moving direction. The shape of the hole to be processed is such that the ratio of the short side to the long side is 75% or more .
Irradiating the workpiece with the laser beam while moving
Laser drilling method is characterized in that the so that.
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