CN110035863A - 激光脉冲切出装置及切出方法 - Google Patents

激光脉冲切出装置及切出方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110035863A
CN110035863A CN201780065262.8A CN201780065262A CN110035863A CN 110035863 A CN110035863 A CN 110035863A CN 201780065262 A CN201780065262 A CN 201780065262A CN 110035863 A CN110035863 A CN 110035863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser pulse
pulse
waveform
laser
original
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780065262.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110035863B (zh
Inventor
河村让一
奥平恭之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Publication of CN110035863A publication Critical patent/CN110035863A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110035863B publication Critical patent/CN110035863B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

控制装置通过向光束偏转器赋予指令,从入射至光束偏转器的1个原始激光脉冲切出朝向第1加工路径的第1激光脉冲及朝向第2加工路径的第2激光脉冲。控制装置在改变第1激光脉冲及第2激光脉冲的脉冲宽度时,将原始激光脉冲的上升时刻作为基准,使第1激光脉冲的上升时刻及下降时刻双方相互向相反方向位移,并且使第2激光脉冲的上升时刻及下降时刻双方相互向相反方向位移。

Description

激光脉冲切出装置及切出方法
技术领域
本发明涉及一种从1个原始激光脉冲切出多个激光脉冲的激光脉冲切出装置及切出方法。
背景技术
已知有一种从输出自1台激光振荡器的1个原始激光脉冲切出朝向2个加工路径的2个激光脉冲来在2轴上进行钻孔加工的激光钻孔(专利文献1)。在激光脉冲的切出中能够使用例如声光偏转元件(AOD)。对印刷基板等进行钻孔加工的情况下,对1个孔入射从1个原始激光脉冲切出的激光脉冲和从后续的原始激光脉冲切出的脉冲宽度不同的激光脉冲。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-106266号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
从激光振荡器输出的原始激光脉冲的波形为非矩形,并且光强度与时间一同变化。若从1个原始激光脉冲向多个加工路径切出脉冲宽度相同的激光脉冲,则每个加工路径的激光脉冲的脉冲能量不相同。为了使每个加工路径的激光脉冲的脉冲能量相同,使向第1加工路径的衍射效率与向第2加工路径的衍射效率不同。加工期间中,向第1加工路径的衍射效率与向第2加工路径的衍射效率之比维持恒定。
切出的激光脉冲的脉冲宽度为某一值时,以使朝向第1加工路径和第2加工路径的激光脉冲的脉冲能量相同的方式设定衍射效率之比。得知使衍射效率的比维持恒定的条件下,若切出的激光脉冲的脉冲宽度改变,则朝向第1加工路径与第2加工路径的激光脉冲的脉冲能量产生差异。
本发明的目的在于提供一种即使向多个加工路径切出的激光脉冲的脉冲宽度改变,不易产生每个加工路径的激光脉冲的脉冲能量的差的激光脉冲切出装置及切出方法。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的一观点,提供一种激光脉冲切出装置,其具有控制装置,所述控制装置通过来自外部的指令,将指令赋予给将入射的激光光束转向朝向加工对象物的第1加工路径及第2加工路径中任一个的光束偏转器,由此从入射至所述光束偏转器的1个原始激光脉冲切出朝向所述第1加工路径的第1激光脉冲及朝向所述第2加工路径的第2激光脉冲,
所述控制装置在改变所述第1激光脉冲及所述第2激光脉冲的脉冲宽度时,将所述原始激光脉冲的上升时刻作为基准,使所述第1激光脉冲的上升时刻及下降时刻双方相互向相反方向位移,并且使所述第2激光脉冲的上升时刻及下降时刻双方相互向相反方向位移。
根据本发明的另一观点,提供一种激光脉冲切出方法,其具备:从第1原始激光脉冲朝向第1加工路径切出第1激光脉冲,并且朝向第2加工路径切出第2激光脉冲的工序;以及
从具有与所述第1原始激光脉冲相同的脉冲宽度的第2原始激光脉冲朝向所述第1加工路径切出第3激光脉冲,并且朝向所述第2加工路径切出第4激光脉冲的工序,
使所述第2原始激光脉冲的波形与所述第1原始激光脉冲的波形重叠时,所述第3激光脉冲的波形的上升及下降分别位于使所述第1激光脉冲的波形的上升及下降相互向相反方向位移的位置,并且所述第4激光脉冲的波形的上升及下降分别位于使所述第2激光脉冲的波形的上升及下降相互向相反方向位移的位置。
发明效果
使从原始激光脉冲向第1加工路径及第2加工路径切出激光脉冲时的切出效率维持恒定的状态下,即使改变第1激光脉冲及第2激光脉冲的脉冲宽度,也能够使第1激光脉冲与第2激光脉冲的脉冲能量几乎相等。
附图说明
图1是使用基于实施例的激光脉冲切出装置的激光加工装置(激光钻孔)的概略图。
图2中(A)~(D)是作为加工对象物的印刷基板的加工前、加工中途阶段及加工结束时的剖视图。
图3中(A)是表示从激光光源(图1)输出的原始激光脉冲的波形及通过基于实施例的激光脉冲切出装置从原始激光脉冲向第1加工路径及第2加工路径分别切出的第1激光脉冲及第2激光脉冲的波形的图,(B)是表示原始激光脉冲及通过基于比较例的激光脉冲切出装置切出的第1激光脉冲及第2激光脉冲的波形的图。
图4是表示使用基于变形例的激光脉冲切出装置切出的第1激光脉冲及第2激光脉冲的波形及原始激光脉冲的波形的图。
图5是表示使用基于其他变形例的激光脉冲切出装置切出的第1激光脉冲及第2激光脉冲的波形及原始激光脉冲的波形的图。
具体实施方式
参考图1~图3,对基于实施例的激光脉冲切出装置进行说明。
图1是使用基于实施例的激光脉冲切出装置的激光加工装置(激光钻孔)的概略图。激光光源10从控制装置55接收振荡指令信号S0而进行激光振荡,从而输出脉冲激光光束PLB。激光光源10中使用例如二氧化碳激光。例如,通过振荡指令信号S0的上升,发出振荡开始指令,通过振荡指令信号S0的下降,发出振荡停止指令。
从激光光源10输出,经过光学系统11的脉冲激光光束PLB的路径上配置有光束偏转器20。光束偏转器20中能够使用例如声光偏转元件(AOD)。光学系统11包括例如光束扩展器、光圈等。光束偏转器20将入射的激光光束转向至朝向射束阻尼器13的阻尼器路径PD、第1加工路径MP1及第2加工路径MP2中的任一个。光束偏转器20包括声光晶体21、换能器22及驱动器23。换能器22通过驱动器23被驱动,由此在声光晶体21内产生弹性波。
驱动器23中设置有路径切换端子24、切出端子25、第1衍射效率调整旋钮26及第2衍射效率调整旋钮27。控制装置55向路径切换端子24输入路径选择信号S1。通过路径选择信号S1选择第1加工路径MP1及第2加工路径MP2中的一个路径。控制装置55向切出端子25输入切出信号S2。未输入切出信号S2的期间,光束偏转器20将入射的激光光束转向至阻尼器路径PD。输入切出信号S2的期间,光束偏转器20将激光光束转向至通过路径选择信号S1从第1加工路径MP1及第2加工路径MP2中选择的一个路径。控制装置55向光束偏转器20发送切出信号S2,由此能够输出自激光光源10的原始激光脉冲向第1加工路径MP1及第2加工路径MP2中的一个切出激光脉冲。
通过第1衍射效率调整旋钮26,能够调整将输入的激光光束转向至第1加工路径MP1时的衍射效率。通过第2衍射效率调整旋钮27能够调整将输入的激光光束转向至第2加工路径MP2时的衍射效率。这样,光束偏转器20具有独立调整向第1加工路径MP1的衍射效率和向第2加工路径MP2的衍射效率的功能。通过调整衍射效率,能够调整转向至第1加工路径MP1及第2加工路径MP2的激光光束的光强度(功率)。换句话说,通过独立调整衍射效率,能够调整向第1加工路径MP1切出的激光脉冲的衰减率与向第2加工路径MP2切出的激光脉冲的衰减率之比。
控制装置55及光束偏转器20作为从脉冲激光光束PLB的各激光脉冲切出朝向第1加工路径MP1的激光脉冲及朝向第2加工路径MP2的激光脉冲的激光脉冲切出装置发挥作用。
输出至第1加工路径MP1的激光光束通过反射镜30被反射而入射至射束扫描仪31。射束扫描仪31将激光光束的进行方向改变为二维方向。射束扫描仪31能够使用例如一对电流扫描仪。通过射束扫描仪31偏向的激光光束通过fθ透镜32收敛之后入射至加工对象物33。同样地,输出至第2加工路径MP2的激光光束经由反射镜40、射束扫描仪41、fθ透镜42入射至加工对象物43。加工对象物33、43保持于载物台50。
射束扫描仪31、41分别从控制装置55接收控制信号G1、G2,以使激光光束入射至被指令的目标位置的方式工作。若激光光束的入射位置稳定在被指令的目标位置,则向控制装置55通知稳定结束。
显示装置56通过来自控制装置55的控制显示图像。操作者通过对输入装置57进行操作来输入用于进行激光加工的各种控制参数。控制装置55获取从输入装置57输入的控制参数,存储于存储装置。显示装置56使用例如液晶显示器等。输入装置57使用例如键盘、指向装置等。显示装置56及输入装置57中可以使用触控面板。
图2中(A)~(D)是作为加工对象物的印刷基板60的加工前、加工中途阶段及加工结束时的剖视图。图2中(A)~(D)示出通过朝向第1加工路径MP1(图1)的激光脉冲进行加工的例子。第2加工路径MP2(图1)中,也通过与图2中(A)~(D)所示的工序相同的工序进行钻孔加工。
如图2中(A)所示,印刷基板60具有层叠有表面铜层62、树脂层61及底面铜层63的3层结构。如图2中(B)所示,通过向表面铜层62入射激光脉冲LP11,形成凹部65。凹部65贯穿表面铜层62,到达树脂层61的深度方向的中途。激光脉冲LP11从原始激光脉冲切出,所述原始激光脉冲从激光光源10输出。从切出激光脉冲LP11的原始激光脉冲进一步切出朝向第2加工路径MP2的激光脉冲,并且在第2加工路径MP2中也进行相同的加工。
如图2中(C)所示,通过向凹部65的底面入射激光脉冲LP12,加深凹部65。在该时刻凹部65未到达底面铜层63。激光脉冲LP12从接继在切出激光脉冲LP11(图2中(B))的原始激光脉冲之后的其他原始激光脉冲被切出。从该原始激光脉冲进一步切出朝向第2加工路径MP2的激光脉冲,并且在第2加工路径MP2中也进行相同的加工。
如图2中(D)所示,通过向凹部65的底面入射激光脉冲LP13,进一步加深凹部65。该时刻凹部65到达底面铜层63,形成盲通孔。激光脉冲LP13从接继在切出激光脉冲LP12(图2中(C))的原始激光脉冲之后的其他原始激光脉冲被切出。从该原始激光脉冲进一步切出朝向第2加工路径MP2的激光脉冲,并且在第2加工路径MP2中也进行相同的加工。
激光脉冲LP11(图2中(B))具有能够贯穿表面铜层62的脉冲能量。激光脉冲LP12(图2中(C))的脉冲能量小于激光脉冲LP11的脉冲能量。激光脉冲LP12的脉冲能量设定为凹部65未达到底面铜层63,且能够挖进树脂层61的程度的大小。激光脉冲LP13(图2中(D))的脉冲能量与激光脉冲LP12(图2中(C))的脉冲能量相同。
图2中(A)~(D)所示的例子中,通过3个激光脉冲LP11、LP12及LP13形成了1个盲通孔,但也有利用4个以上的激光脉冲加工1个盲通孔的情况。用于加工的激光脉冲的个数及激光脉冲LP12、LP13的脉冲能量根据树脂层61的厚度被调整,从而在减轻对底面铜层63造成的损伤的观点上进行最优化。例如,激光脉冲LP13的脉冲能量只要充分使底面铜层63露出即可,也可以小于激光脉冲LP12的脉冲能量。通过减小激光脉冲LP13的脉冲能量,能够减轻对底面铜层63造成的损伤。
图3中(A)是表示从激光光源10(图1)输出的原始激光脉冲LO的波形及从原始激光脉冲LO分别向第1加工路径MP1及第2加工路径MP2(图1)切出的第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的波形的图。
如图3中(A)的上段所示,原始激光脉冲LO在上升时刻t0上升、从下降时刻t5急剧下降。从上升时刻t0至下降时刻t5为止的光强度的倾斜度非恒定,随着时间的经过倾斜度变缓。控制装置55从原始激光脉冲LO的前半部分切出朝向第1加工路径MP1的第1激光脉冲LP1,并且从原始激光脉冲LO之后半部分切出朝向第2加工路径MP2的第2激光脉冲LP2。第1激光脉冲LP1的脉冲宽度与第2激光脉冲LP2的脉冲宽度相同。
基于光束偏转器20的向第1加工路径MP1的衍射效率被设定为100%。因此,第1激光脉冲LP1的光强度(波形的高度)与原始激光脉冲LO的光强度(波形的高度)一致。基于光束偏转器20的向第2加工路径MP2的衍射效率被设定为小于100%。因此,第2激光脉冲LP2的光强度(波形的高度)低于原始激光脉冲LO的光强度(波形的高度)。向第1加工路径MP1的衍射效率与向第2加工路径MP2的衍射效率之比以使第1激光脉冲LP1的脉冲能量和第2激光脉冲LP2的脉冲能量变成相等的方式被设定。激光脉冲的脉冲能量相当于脉冲波形的面积(将脉冲波形以时间积分的值)。
图3中(A)的下段示出将第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度缩短成比上段所示更短的例子。与示于图3中(A)的上段的脉冲波形相比,控制装置55将原始激光脉冲LO的上升时刻t0作为基准,使第1激光脉冲LP1的上升时刻t1向后方位移,并且使下降时刻t2向前方位移,由此缩短第1激光脉冲LP1的脉冲宽度。同样地,将原始激光脉冲LO的上升时刻t0作为基准,使第2激光脉冲LP2的上升时刻t3向后方位移,并且使下降时刻t4向前方位移,由此缩短第2激光脉冲LP2的脉冲宽度。
加长第1激光脉冲LP1的脉冲宽度的情况下,使第1激光脉冲LP1的上升时刻t1向前方位移,并且使下降时刻t2向后方位移即可。同样地,加长第2激光脉冲LP2的脉冲宽度情况下,并且使第2激光脉冲LP2的上升时刻t3向前方位移,使下降时刻t4向后方位移即可。
如上所述,控制装置55通过使激光脉冲的上升时刻与下降时刻相互向相反方向位移,来改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度。此时,使图3中(A)的下段的原始激光脉冲LO的波形与上段的原始激光脉冲LO的波形重叠时,下段的第1激光脉冲LP1的波形的上升及下降分别位于使上段的第1激光脉冲LP1的波形的上升及下降相互向相反方向位移的位置,并且下段的第2激光脉冲LP2的波形的上升及下降分别位于使上段的第2激光脉冲LP2的波形的上升及下降相互向相反方向位移的位置。
接着,对于图3中(A)所示的实施例的优异效果,与图3中(B)所示的比较例进行对比来说明。
图3中(B)是示出原始激光脉冲LO的波形及从原始激光脉冲LO向第1加工路径MP1及第2加工路径MP2通过基于比较例的方法切出的第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的波形的图。
图3中(B)的上段所示的波形与图3中(A)的上段所示的波形相同。图3中(B)的上段所示的脉冲宽度时,以第1激光脉冲LP1的脉冲能量与第2激光脉冲LP2的脉冲能量相等的方式调节光束偏转器20(图1)的衍射效率。
图3中(B)的下段示出将第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度缩短成比上段所示更短的例子。将原始激光脉冲LO的上升时刻t0作为基准,第1激光脉冲LP1的上升时刻t1被固定,并且只有下降时刻t2向前方位移。同样地,第2激光脉冲LP2的上升时刻t3被固定,只有下降时刻t4向前方位移。
第1激光脉冲LP1被切出的位置的原始激光脉冲LO的波形的倾斜度比第2激光脉冲LP2被切出的位置的原始激光脉冲LO的波形的倾斜度陡峭。因此,若通过基于比较例的方法缩短脉冲宽度,则第1激光脉冲LP1的脉冲能量与第2激光脉冲LP2的脉冲能量相比,大大减少。若光束偏转器20(图1)的衍射效率不变,则导致第1激光脉冲LP1的脉冲能量变得比第2激光脉冲LP2的脉冲能量更小。若第1激光脉冲LP1的脉冲能量与第2激光脉冲LP2的脉冲能量不同,则导致不能在第1加工路径MP1与第2加工路径MP2进行相同品质的加工。
每次改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度时,通过修改向第1加工路径MP1及第2加工路径MP2的衍射效率,能够使第1激光脉冲LP1的脉冲能量与第2激光脉冲LP2的脉冲能量变成相同。然而,当改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度时,难以每次都重新调整衍射效率。
优选在改变脉冲宽度的情况下,不重新调整衍射效率,维持第1激光脉冲LP1的脉冲能量与第2激光脉冲LP2的脉冲能量几乎相等的状态。
图3中(A)所示的实施例中,改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度时,使激光脉冲的上升时刻与下降时刻双方相互向相反方向位移。因此,改变脉冲宽度时的第1激光脉冲LP1的脉冲能量的变化率与第2激光脉冲LP2的脉冲能量的变化率的差与比较例的情况相比变小。其结果,能够减小第1加工路径MP1与第2加工路径MP2之间的加工品质的不均。
接着,参考图4,对基于上述实施例的变形例的激光脉冲切出装置的切出方法进行说明。
图4是表示使用基于变形例的激光脉冲切出装置切出的第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的波形及原始激光脉冲LO的波形的图。本变形例中,固定于原始激光脉冲LO的脉冲宽度内的第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2被设定。例如,从原始激光脉冲LO的上升时刻t0至第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2的经过时间在整个原始激光脉冲LO中恒定。
第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2以第1基准时刻tr1中的原始激光脉冲LO的波形的高度乘以向第1加工路径MP1的衍射效率的值H1与第2基准时刻tr2中的原始激光脉冲LO的波形的高度乘以向第2加工路径MP2的衍射效率的值H2变成相等的方式被设定。
改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度时,控制装置55以第1基准时刻tr1包含于第1激光脉冲LP1的脉冲宽度内,并且第2基准时刻tr2包含于第2激光脉冲LP2的脉冲宽度内的方式使各激光脉冲的上升时刻及下降时刻位移。
如图4的上段所示,控制装置55以使从第1基准时刻tr1向前延伸的第1激光脉冲LP1的波形的时间间隔TF与向后延伸的第1激光脉冲LP1的波形的时间间隔TB改变相等的方式切出第1激光脉冲LP1。同样地,以使从第2基准时刻tr2向前延伸的第2激光脉冲LP2的波形的时间间隔TF与向后延伸的第2激光脉冲LP2的波形的时间间隔TB变成相等的方式切出第2激光脉冲LP2。第1激光脉冲LP1的时间间隔TF与第2激光脉冲LP2的时间间隔TF相等,并且第1激光脉冲LP1的时间间隔TB与第2激光脉冲LP2的时间间隔TB相等。
缩短脉冲宽度时,如图4的下段所示,缩短从第1基准时刻tr1向前延伸的第1激光脉冲LP1的波形的时间间隔TF与向后延伸的第1激光脉冲LP1的波形的时间间隔TB。同样地,缩短从第2基准时刻tr2向前延伸的第2激光脉冲LP2的波形的时间间隔TF与向后延伸的第2激光脉冲LP2的波形的时间间隔TB。此时,控制装置55维持时间间隔TF与时间间隔TB相等的条件的状态下,缩短脉冲宽度。
接着,对第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2的确定方法进行说明。首先,确定钻孔加工所需的激光脉冲的脉冲宽度的最大值。例如,从形成贯穿表面铜层62(图2中(A))的凹部65(图2中(B))所需的脉冲能量能够确定第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度的最大值。
基于第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度的最大值,确定原始激光脉冲LO(图4)的脉冲宽度。原始激光脉冲LO的脉冲宽度例如能够通过在从原始激光脉冲LO的上升时刻到第1激光脉冲LP1的上升时刻所需的待机时间间隔、从第1激光脉冲LP1的下降时刻到第2激光脉冲LP2的上升时刻所需的待机时间间隔及从第2激光脉冲LP2的下降时刻到原始激光脉冲LO的下降时刻所需的待机时间间隔加上第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度的最大值来确定。
将从原始激光脉冲LO切出具有最大的脉冲宽度的第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2时的第1激光脉冲LP1的波形的时间轴上的中心点作为第1基准时刻tr1,并且将第2激光脉冲LP2的波形的时间轴上的中心点作为第2基准时刻tr2即可。基于第1基准时刻tr1中的原始激光脉冲LO的波形的高度与第2基准时刻tr2中的原始激光脉冲LO的波形的高度的比,设定光束偏转器20的衍射效率即可。
上述3个待机时间间隔预先设定于控制装置55。若操作者对输入装置57进行操作来输入加工所需的激光脉冲的脉冲宽度的最大值,则控制装置55基于所输入的脉冲宽度的最大值及预先设定的待机时间间隔,计算出原始激光脉冲LO的脉冲宽度、第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2。
图4所示的变形例中,即使在改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度的情况下,第1激光脉冲LP1的波形的时间轴上的中心被固定于第1基准时刻tr1,并且第2激光脉冲LP2的波形的时间轴上的中心被固定于第2基准时刻tr2。因此,即使改变脉冲宽度,第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的波形的时间轴上的中心位置上的光强度(激光脉冲的波形的高度)不变。因此,图4所示的变形例中,即使改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度,也能够使两者的脉冲能量维持几乎相等。
接着,参考图5,对基于上述实施例的其他变形例的激光脉冲切出装置的切出方法进行说明。
图5是表示使用基于本变形例的激光脉冲切出装置切出的第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的波形及原始激光脉冲LO的波形的图。
本变形例中,也与图4所示的变形例同样地,设定固定于原始激光脉冲LO的脉冲宽度内的第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2。
如图5的上段所示,控制装置55(图1)以使第1基准时刻tr1的第1激光脉冲LP1的波形的高度H1乘以第1激光脉冲的脉冲宽度PW的值H1×PW与第1激光脉冲LP1的波形的面积A1变成相等的方式切出第1激光脉冲LP1。原始激光脉冲LO的波形的倾斜度呈直线状的情况下,成为第1基准时刻tr1位于从第1激光脉冲LP1的上升至下降为止的期间的中心。实际上,原始激光脉冲LO的波形是曲线,因此严格地说,第1基准时刻tr1偏离从第1激光脉冲LP1的上升至下降为止的期间的中心。第2激光脉冲LP2与第2基准时刻tr2的关系也相同。即,第2基准时刻tr2的第2激光脉冲LP2的波形的高度H2乘以第2激光脉冲的脉冲宽度PW的值H2×PW与第2激光脉冲LP2的波形的面积A2相等。
如图5的下段所示,即使是缩短第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度的情况下,第1激光脉冲LP1与第1基准时刻tr1的关系及第2激光脉冲LP2与第2基准时刻tr2的关系也满足上述条件。即,H1×PW等于第1激光脉冲LP1的波形的面积A1,H2×PW等于第2激光脉冲LP2的波形的面积A2。
切出源的原始激光脉冲LO的波形几乎恒定的条件下,第1基准时刻tr1及第2基准时刻tr2的波形的高度几乎恒定。因此,若通过基于本变形例的方法改变第1激光脉冲LP1及第2激光脉冲LP2的脉冲宽度,则脉冲宽度改变后的两者的脉冲能量变得几乎相同。
上述实施例及变形例中,从1个原始激光脉冲LO向2个加工路径分别切出激光脉冲,但也可以向3个以上的加工路径切出激光脉冲。该情况下,若改变切出的激光脉冲的脉冲宽度,则也将切出的激光脉冲的上升及下降时刻通过与上述实施例或者变形例相同的方法位移即可。
上述各实施例是例示,当然能够实施在不同的实施例示出的结构的部分替换或者组合。关于多个实施例的基于相同结构的相同的作用效果不按每个实施例逐一说明。而且,本发明不限于上述实施例。对于本领域技术人员而言,能够实施例如各种变更、改良、组合等是显而易见的。
符号说明
10-激光光源,11-光学系统,13-射束阻尼器,20-光束偏转器,21-声光晶体,22-换能器,23-驱动器,24-路径切换端子,25-切出端子,26-第1衍射效率调整旋钮,27-第2衍射效率调整旋钮,30-反射镜,31-射束扫描仪,32-fθ透镜,33-加工对象物,40-反射镜,41-射束扫描仪,42-fθ透镜,43-加工对象物,50-载物台,55-控制装置,56-显示装置,57-输入装置,60-印刷基板,61-树脂层,62-表面铜层,63-底面铜层,65-凹部,LO-原始激光脉冲,LP1-第1激光脉冲,LP2-第2激光脉冲。

Claims (5)

1.一种激光脉冲切出装置,其特征在于,
具有控制装置,所述控制装置通过来自外部的指令,将指令赋予给将入射的激光光束转向朝向加工对象物的第1加工路径及第2加工路径中任一个的光束偏转器,由此从入射至所述光束偏转器的1个原始激光脉冲切出朝向所述第1加工路径的第1激光脉冲及朝向所述第2加工路径的第2激光脉冲,
所述控制装置在改变所述第1激光脉冲及所述第2激光脉冲的脉冲宽度时,将所述原始激光脉冲的上升时刻作为基准,使所述第1激光脉冲的上升时刻及下降时刻双方相互向相反方向位移,并且使所述第2激光脉冲的上升时刻及下降时刻双方相互向相反方向位移。
2.根据权利要求1所述的激光脉冲切出装置,其特征在于,
所述控制装置以固定在所述原始激光脉冲的脉冲宽度内的第1基准时刻及第2基准时刻分别包含在所述第1激光脉冲及所述第2激光脉冲的脉冲宽度内,并且所述第1基准时刻中的所述第1激光脉冲的波形的高度与所述第2基准时刻中的所述第2激光脉冲的波形的高度变成相同的方式改变所述第1激光脉冲及所述第2激光脉冲的脉冲宽度。
3.根据权利要求2所述的激光脉冲切出装置,其特征在于,
所述控制装置以使从所述第1基准时刻向前延伸的所述第1激光脉冲的波形的时间间隔与向后延伸的所述第1激光脉冲的波形的时间间隔变成相等,并且使从所述第2基准时刻向前延伸的所述第2激光脉冲的波形的时间间隔与向后延伸的所述第2激光脉冲的波形的时间间隔变成相等的方式改变所述第1激光脉冲及所述第2激光脉冲的脉冲宽度。
4.根据权利要求2所述的激光脉冲切出装置,其特征在于,
所述控制装置以使所述第1基准时刻中的所述第1激光脉冲的波形的高度乘以所述第1激光脉冲的脉冲宽度的值与所述第1激光脉冲的波形的面积变成相等,并且使所述第2基准时刻中的所述第2激光脉冲的波形的高度乘以所述第2激光脉冲的脉冲宽度的值与所述第2激光脉冲的波形的面积变成相等的方式改变所述第1激光脉冲及所述第2激光脉冲的脉冲宽度。
5.一种激光脉冲切出方法,其特征在于,具有:
从第1原始激光脉冲朝向第1加工路径切出第1激光脉冲,同时朝向第2加工路径切出第2激光脉冲的工序;以及
从具有与所述第1原始激光脉冲相同的脉冲宽度的第2原始激光脉冲朝向所述第1加工路径切出第3激光脉冲,同时朝向所述第2加工路径切出第4激光脉冲的工序,
使所述第2原始激光脉冲的波形与所述第1原始激光脉冲的波形重叠时,所述第3激光脉冲的波形的上升及下降分别位于使所述第1激光脉冲的波形的上升及下降相互向相反方向位移的位置,并且所述第4激光脉冲的波形的上升及下降分别位于使所述第2激光脉冲的波形的上升及下降相互向相反方向位移的位置。
CN201780065262.8A 2016-12-13 2017-12-06 激光脉冲切出装置及切出方法 Active CN110035863B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016241215A JP6682148B2 (ja) 2016-12-13 2016-12-13 レーザパルス切出装置及び切出方法
JP2016-241215 2016-12-13
PCT/JP2017/043854 WO2018110391A1 (ja) 2016-12-13 2017-12-06 レーザパルス切出装置及び切出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110035863A true CN110035863A (zh) 2019-07-19
CN110035863B CN110035863B (zh) 2021-05-28

Family

ID=62558413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780065262.8A Active CN110035863B (zh) 2016-12-13 2017-12-06 激光脉冲切出装置及切出方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6682148B2 (zh)
KR (1) KR102287590B1 (zh)
CN (1) CN110035863B (zh)
TW (1) TWI649144B (zh)
WO (1) WO2018110391A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020151736A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 住友重機械工業株式会社 レーザ制御装置及びパルスレーザ出力装置
JP6822699B1 (ja) * 2019-09-24 2021-01-27 フェニックス電機株式会社 レーザー照射装置、およびそれを用いた表面荒らし処理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5580470A (en) * 1994-03-31 1996-12-03 Fanuc, Ltd. Output waveform control device
CN1195591A (zh) * 1997-03-21 1998-10-14 住友重机械工业株式会社 激光加工设备
CN101617448A (zh) * 2007-01-26 2009-12-30 伊雷克托科学工业股份有限公司 产生用于材料处理的脉冲列的方法和系统
JP4847435B2 (ja) * 2007-12-11 2011-12-28 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法
JP2012106266A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工方法及びレーザ加工装置
CN102834216A (zh) * 2010-03-16 2012-12-19 爱信精机株式会社 脉冲激光器装置、透明部件熔接方法以及透明部件熔接装置
CN105935841A (zh) * 2015-03-06 2016-09-14 住友重机械工业株式会社 激光加工装置
JP2016203211A (ja) * 2015-04-23 2016-12-08 ビアメカニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001313471A (ja) * 2000-02-24 2001-11-09 Matsushita Electric Works Ltd 配線板のビアホール形成方法
JP2004098121A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP2005028369A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工方法
JP3876237B2 (ja) * 2003-07-17 2007-01-31 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置
JP3872462B2 (ja) * 2003-09-01 2007-01-24 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置、及びレーザ加工方法
US7817685B2 (en) * 2007-01-26 2010-10-19 Electro Scientific Industries, Inc. Methods and systems for generating pulse trains for material processing
JP6239421B2 (ja) * 2014-03-27 2017-11-29 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5580470A (en) * 1994-03-31 1996-12-03 Fanuc, Ltd. Output waveform control device
CN1195591A (zh) * 1997-03-21 1998-10-14 住友重机械工业株式会社 激光加工设备
CN101617448A (zh) * 2007-01-26 2009-12-30 伊雷克托科学工业股份有限公司 产生用于材料处理的脉冲列的方法和系统
JP4847435B2 (ja) * 2007-12-11 2011-12-28 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法
CN102834216A (zh) * 2010-03-16 2012-12-19 爱信精机株式会社 脉冲激光器装置、透明部件熔接方法以及透明部件熔接装置
JP2012106266A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工方法及びレーザ加工装置
CN105935841A (zh) * 2015-03-06 2016-09-14 住友重机械工业株式会社 激光加工装置
JP2016203211A (ja) * 2015-04-23 2016-12-08 ビアメカニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6682148B2 (ja) 2020-04-15
CN110035863B (zh) 2021-05-28
KR20190094334A (ko) 2019-08-13
TW201821199A (zh) 2018-06-16
TWI649144B (zh) 2019-02-01
WO2018110391A1 (ja) 2018-06-21
JP2018094594A (ja) 2018-06-21
KR102287590B1 (ko) 2021-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110035864B (zh) 激光脉冲切出装置及激光加工方法
CN106067432B (zh) 用于切割晶元的方法和设备
US5073687A (en) Method and apparatus for working print board by laser
JP3872462B2 (ja) レーザ加工装置、及びレーザ加工方法
CN101617448B (zh) 产生用于材料处理的脉冲列的方法和系统
CN108698165B (zh) 激光加工装置
CN103521932B (zh) 激光切割方法
CN110035863A (zh) 激光脉冲切出装置及切出方法
CN108346969A (zh) 使用超短脉冲激光器的随机触发特征的加工过程
TWI837284B (zh) 雷射加工裝置及雷射加工方法
CN109759722A (zh) 一种双工艺组合的led芯片加工系统及方法
KR20100025215A (ko) 고출력 레이저를 이용한 백라이트유닛용 도광판 패턴닝 시스템
US11602804B2 (en) Multi-laser cutting method and system thereof
JP7241615B2 (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2022128033A (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2017159316A (ja) レーザ加工装置
JP6644421B2 (ja) レーザ加工装置
JP5574933B2 (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
KR20090006547A (ko) 레이저 마킹기를 이용한 건조/반건조 오징어의 마킹 방법
CN102248285A (zh) 产生用于材料处理的脉冲列的方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant