CN113102879A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种激光加工装置及激光加工方法,目的在于,可快速地改变激光照射系统的焦点,以便可施行高质量且加工效率佳的加工。本发明的解决方案是一种激光加工装置,其具有:激光振荡器,其输出激光脉冲;激光偏向部,其使所述激光脉冲往二维方向偏向;及控制部,其控制所述激光振荡器与所述激光偏向部;并对被加工物照射所述激光脉冲而予以加工,所述激光加工装置的特征在于,于所述激光偏向部的输入侧设置电光元件,所述电光元件可将输入至所述激光偏向部的所述激光脉冲的焦点通过所述控制部所进行的控制而电性地改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光加工装置及激光加工方法,用于使用激光对例如印刷基板等的被加工物施行钻孔加工。
背景技术
在使用激光对印刷基板施行钻孔加工等的激光加工装置中,通过扫描振镜使从激光振荡器输出的激光脉冲往二维方向偏向,透过聚光透镜(Fθ透镜)而对载置于工作台的印刷基板照射。
此种激光加工装置中,具有所谓的脉冲串(burst)方式,即一边对相同加工位置连续重复激光照射一边移动加工位置,关于此一脉冲串方式,例如公开于专利文献1(段落0018)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开第2016-203211号公报
发明内容
发明所欲解决的课题
习知的脉冲串方式中,未改变激光照射系统的焦点而连续照射激光。因此,若在相同加工位置使加工往深度方向发展,则有因成为非适当的焦点而无法期待高质量的加工的缺点。
另一方面,具有周期方式:一边对每个加工位置逐一照射激光脉冲一边移动加工位置,在全部加工位置的加工结束后,将相同动作重复所需的次数。
此一周期方式中,虽然可在往下一个周期变迁时改变激光照射系统的焦点,但以往,此一焦点移动是通过改变相对于印刷基板的激光照射单元的间隔而施行,由于伴随机械动作,故耗费时间,进一步而言周期方式会造成加工台的频繁移动,有加工效率变差的缺点。
因而,本发明的目的在于,可快速地改变激光照射系统的焦点,以便可施行高质量且加工效率佳的加工。
解决课题的技术方案
在本申请案中所公开的发明之中,代表性的激光加工装置,其具有:激光振荡器,其输出激光脉冲;激光偏向部,其使所述激光脉冲往二维方向偏向;及控制部,其控制所述激光振荡器与所述激光偏向部;并对被加工物照射所述激光脉冲而予以加工,所述激光加工装置的特征在于,于所述激光偏向部的输入侧设置电光元件,所述电光元件可将输入至所述激光偏向部的所述激光脉冲的焦点通过所述控制部所进行的控制而电性地改变。
此外,在本申请案中所公开的代表性的激光加工方法,将由激光振荡器输出的激光脉冲输入至使其往二维方向偏向的激光偏向部,并控制所述激光振荡器与所述激光偏向部,对被加工物照射所述激光脉冲而予以加工,其特征在于,使输入至所述激光偏向部的所述激光脉冲的焦点通过电光元件而电性地改变。
另外,虽然在本申请案中所公开的发明的代表性特征如同上述,但针对此处未说明的特征,将于后述的实施方式中说明,此外,亦如同发明权利要求的内容记载。
发明效果
若根据本发明,则可快速地改变激光照射系统的焦点,以便可施行高质量且加工效率佳的加工。
附图说明
图1是作为本发明的一实施例的激光加工装置的时序图。
图2是作为本发明的一实施例的激光加工装置的概略构成图。
图3是显示作为本发明的一实施例的激光加工装置进行的印刷基板的加工状态的剖面图。
具体实施方式
图2是作为本发明的一实施例的激光加工装置的方框图。各构成要素或连接线,主要显示发明人认为用于说明本实施例所必要者,并非显示作为激光加工装置所必要的全部构成。
此处的激光加工装置虽然为对印刷基板施行钻孔的装置,但本发明并未限定于此,可适用于对被加工物的多处施行加工的激光加工装置。
图2中,2为载置应加工的印刷基板1的加工台。此加工台2可在X方向及与纸面垂直的方向上移动。3为振荡激光脉冲L1的激光振荡器;4为电光元件(以下简称作EOD),其具有可将从激光振荡器3射出的激光脉冲L1的焦点电性地改变的可变焦式透镜的功能;5为扫描振镜,其利用振镜反射镜(Galvano mirror)使从EOD4射出的激光脉冲L2往二维方向偏向;6为聚光透镜,其接收来自扫描振镜5的激光脉冲,并将激光脉冲L3对印刷基板1的钻孔位置照射。
另外,上述EOD4,例如为日本特开第2015-18095号或「利用KTN单晶的高速可变焦式透镜」NTT技术期刊P24~27 2009年11月所公开者,是通过电压控制而可快速改变焦点的元件。
10为用于控制装置全体的动作的全体控制部,例如以程序控制的处理装置为中心而构成,且其中的各构成要素或连接线亦包含逻辑上的要素者。此外,各构成要素的一部分亦可与其分开设置。此外,全体控制部10是设为具有于此处说明的功能以外的控制功能,并也与未图示的方框连接者。
于全体控制部10的内部设置有:激光振荡控制部11,其输出激光振荡指令信号S,所述激光振荡指令信号S用于指示在激光振荡器3的激光脉冲L1的振荡与衰减;EOD控制部12,其输出用于控制EOD4的焦点的EOD驱动信号E;以及振镜控制部13,其输出用于控制扫描振镜5的动作的振镜动作控制信号G。
图1为在图2所示的激光加工装置中,从激光振荡器3振荡出激光脉冲L1时的时序图。
于此激光加工装置中,与在扫描振镜5中的旋转的停止同步而以激光振荡器3施行激光振荡,并对印刷基板1照射激光脉冲L3。
图1中,在全体控制部10的控制下,振镜动作控制信号G成为ON而扫描振镜5旋转,当扫描振镜5旋转至目标位置且定位动作结束,则振镜动作控制信号G成为OFF,并且来自激光振荡控制部11的激光振荡指令信号S成为ON两次,而对激光振荡器3指示两次激光脉冲L1的振荡。
此处,当从激光振荡器3使激光脉冲L1振荡两次,则从聚光透镜6对印刷基板1的相同加工位置连续照射激光脉冲L31与L32(脉冲串方式),而此时,于途中从EOD控制部12对EOD4输出EOD驱动信号E。
图3为显示此时的印刷基板1的加工状态的剖面图。图3中,印刷基板1成为于铜箔层31上层积有树脂层32的构造体。
如图3(a)所示,通过先施行的激光脉冲L31将树脂层32加工,此时的EOD驱动信号E的位准成为e1,EOD4使得焦点主要适合于加工树脂层32的上层部321。
接着,如图3(b)所示,通过后续的激光脉冲L32同样地将树脂层32加工,此时的EOD驱动信号E的位准成为e2,EOD4使得焦点主要适合于加工树脂层32的下层部322。
而后,在从激光振荡指令信号S的ON开始经过预定时间后,使振镜动作控制信号G成为ON,且为了对下一个加工位置的照射而使扫描振镜5旋转,之后,同样地重复此等动作。
根据上述实施例,在将树脂层32加工的情况,可于其途中快速地改变激光脉冲L3的焦点,并可通过配合树脂层32的上层部321与下层部322的深度的适当焦点的激光脉冲分别加工,因此可施行高质量的加工。
以上,虽然依据实施方式具体地说明本发明,但本发明并未限定于上述实施方式,在不脱离其要旨的范围内可进行各种变更此自不待言,亦包含各式各样的变形例。
例如,在上述实施例中,是以一边对相同加工位置连续重复两次激光照射一边移动加工位置的方式进行的脉冲串方式的例子,但也可使在各加工位置的连续照射次数变得更多,或可于各次的激光照射改变EOD4的焦点,亦可在途中包含未改变焦点的激光照射。
进一步,虽然将从激光振荡器3输出的激光脉冲L1直接输入至EOD4,但亦可于其等之间设置声光元件,而将激光脉冲L1的一部分切出并往EOD4输入。
进一步,于图3中,在将铜箔层31与树脂层32两者加工的情况,亦可以在铜箔层31与树脂层32改变EOD4的焦点的方式进行。
进一步,作为激光加工装置,依据被加工物的材料,不必非得改变在EOD4的焦点,亦可包含固定的加工模式。
附图标记说明
1 印刷基板
2 加工台
3 激光振荡器
4 EOD
5 扫描振镜
6 聚光透镜
10 全体控制部
11 激光振荡控制部
12 EOD控制部
13 振镜控制部
31 铜箔层
32 树脂层
Claims (4)
1.一种激光加工装置,其具有:激光振荡器,其输出激光脉冲;激光偏向部,其使所述激光脉冲往二维方向偏向;及控制部,其控制所述激光振荡器与所述激光偏向部;并对被加工物照射所述激光脉冲而予以加工,所述激光加工装置其特征在于,
于所述激光偏向部的输入侧设置电光元件,所述电光元件可将输入至所述激光偏向部的所述激光脉冲的焦点通过所述控制部所进行的控制而电性地改变。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置,其特征在于,
在往所述被加工物中的相同加工位置重复照射所述激光脉冲的情况,所述控制部以改变所述电光元件的焦点的方式控制所述电光元件。
3.一种激光加工方法,将由激光振荡器输出的激光脉冲输入至使其往二维方向偏向的激光偏向部,并控制所述激光振荡器与所述激光偏向部,对被加工物照射所述激光脉冲而予以加工,其特征在于,
使输入至所述激光偏向部的所述激光脉冲的焦点通过电光元件而电性地改变。
4.根据权利要求3所述的激光加工方法,其特征在于,
在往所述被加工物中的相同加工位置重复照射所述激光脉冲的情况,改变所述电光元件的焦点。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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