JP2000190087A - ２軸レ―ザ加工機 - Google Patents

２軸レ―ザ加工機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で小型の２軸レーザ加工機を提供する。 【解決手段】 ＣＯ2ガスレーザ発振器１１からのレー
ザ光を、偏光ビームスプリッタ１２でＰ波とＳ波とに分
岐させる。Ｐ波は、第１のガルバノスキャナ１６に入射
する。Ｓ波は、ミラー１３，１４を介して、第２のガル
バノスキャナ１７に入射する。第１のガルバノスキャナ
から出射したＰ波及び第２のガルバノスキャナから出射
したＳ波は、偏光ミキサー１８によって、ともにｆθレ
ンズ１９に入射させられる。ｆθレンズは、入射したＰ
波及びＳ波をそれぞれ被加工物１５の目標位置に垂直入
射させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２軸レーザ加工機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度多層プリント基板の製造において
は、積層された配線パターンの層間接続を行うため、配
線パターン間に配された絶縁樹脂に、インナーバイアや
ブラインドバイアといった穴（ビアホール）を形成する
必要がある。
【０００３】ビアホールの形成は、以前は機械式ドリル
や露光方式（ホトリソグラフィ技術）によって行われて
いたが、最近では、さらなる高密度化の要求に答えるた
め、より小径のビアホール形成が可能な、レーザ光を用
いる技術が利用されるようになって来ている。そして、
レーザ光を用いた技術で、より効率的にビアホールの形
成を行うために、レーザ発振器からのレーザ光をＳ波及
びＰ波に２分岐して利用する、２軸レーザ加工機が開発
されている。
【０００４】従来の２軸レーザ加工機は、図２に示すよ
うに、レーザ光を発生するレーザ発振器２１と、レーザ
発振器２１からのレーザ光をＰ波とＳ波とに２分岐する
偏光スプリッタ２２と、ミラー２３と、Ｐ波及びＳ波を
それぞれ第１及び第２の被加工物２４，２５の表面上で
走査するための第１及び第２のガルバノスキャナ２６，
２７と、各ガルバノスキャナ２６，２７からのＰ波及び
Ｓ波をそれぞれ第１及び第２の被加工物２４，２５の表
面に垂直に入射させる第１及び第２のｆθレンズ２８，
２９とを有している。
【０００５】レーザ発振器２１から出射したレーザ光
は、偏光スプリッタ２２によって、Ｐ波とＳ波とに２分
岐される。Ｐ波は、偏光スプリッタ２２で反射され、第
１のガルバノスキャナ２６に入射してスキャンされ、第
１のｆθレンズ２８を通って、第１の被加工物２４に照
射される。また、Ｓ波は、偏光スプリッタ２２を透過
し、ミラー２３によって第２のガルバノスキャナ２７に
導かれ、スキャンされて、第２のｆθレンズ２９を通
り、第２の被加工物２５に照射される。各被加工物２
４，２５では、Ｐ波またはＳ波の照射によりレーザアブ
レーションが生じて、ビアホールが形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の２軸レーザ加工
機では、２分岐した２つのレーザ光に対して、それぞれ
ｆθレンズを必要とするため、高価であるという問題点
が有る。
【０００７】また、従来の２軸レーザ加工機では、２つ
の被加工物を併置するよう構成されているので、フット
プリントが大きいという問題点も有る。
【０００８】本発明は、安価で小型の２軸レーザ加工機
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ
光を発生するレーザ発振器と、前記レーザ光を２分岐す
るビームスプリッタと、該ビームスプリッタによって分
岐された前記レーザ光をそれぞれ走査するための第１及
び第２のガルバノスキャナと、前記第１及び前記第２の
ガルバノスキャナからのレーザ光を被加工物に垂直に照
射するためのｆθレンズと、前記第１及び前記第２のガ
ルバノスキャナからのレーザ光をともに前記ｆθレンズ
に入射させるためのミキサーと、を備えたことを特徴と
する２軸レーザ加工機が得られる。
【００１０】ここで、前記ビームスプリッタとしては、
前記レーザ光をＰ波とＳ波とに分岐する偏光ビームスプ
リッタが使用でき、前記ミキサーとしては、前記Ｐ波と
前記Ｓ波とをともに前記ｆθレンズへ導くための偏光ミ
キサーが使用できる。
【００１１】また、前記レーザ発振器としては、ＣＯ2
ガスレーザ発振器が使用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施の形態による２軸レ
ーザ加工機を示す。この２軸レーザ加工機は、レーザ光
を発生するＣＯ2ガスレーザ発振器１１と、レーザ光を
Ｐ波及びＳ波に２分岐する偏光ビームスプリッタ１２
と、ミラー１３，１４と、Ｐ波を被加工物１５上で走査
するための第１のガルバノスキャナ１６と、Ｓ波を被加
工物１５上で走査するための第２のガルバノスキャナ１
７と、Ｐ波を透過させ、Ｓ波を反射する偏光ミキサー１
８と、偏光ミキサー１８からのレーザ光（Ｐ波及びＳ
波）が被加工物１５に垂直に照射されるようにするｆθ
レンズ１９とを備えている。
【００１４】また、図示はしていないが、必要に応じ
て、レーザ光を減衰させるアッテネータや、レーザ光の
強度分布を均一にするための均一光学系、さらには、ビ
ーム系を制限するマスクが、レーザ発振器１１と偏光ビ
ームスプリッタ１２との間に設けられる。
【００１５】次に、この２軸レーザ加工機の動作につい
て説明する。
【００１６】ＣＯ2ガスレーザ発振器１１は、Ｐ波及び
Ｓ波の混在するレーザ光を発生する。ＣＯ2ガスレーザ
発振器１１から出射したレーザ光は、偏光スプリッタ１
２に入射する。
【００１７】偏光スプリッタ１２は、入射したレーザ光
のうち、Ｐ波を反射する。また、偏光スプリッタ１２
は、入射したレーザ光のうち、Ｓ波を透過させる。偏光
スプリッタ１２で反射されたＰ波は、第１のガルバノス
キャナ１６に入射する。また、偏光スプリッタ１２を透
過したＳ波は、ミラー１３，１４で反射され第２のガル
バノスキャナ１７に入射する。
【００１８】第１のガルバノスキャナ１６は、互いに直
交する２軸にそれぞれ回転可能に取り付けられた２枚の
ミラーを有しており、入射したＰ波を、被加工物１５の
表面上で走査させるように、その進行方向を変えること
ができる。この第１のガルバノスキャナ１６は、Ｐ波が
被加工物１５の第１の目標位置へ照射されるようにＰ波
を出射する。同様に、第２のガルバノスキャナ１７は、
互いに直交する２軸にそれぞれ回転可能に取り付けられ
た２枚のミラーを有しており、入射したＳ波を、被加工
物１５の表面で走査させるように、その進行方向を変え
ることができる。この第２のガルバノスキャナ１７は、
Ｓ波が被加工物１５の第２の目標位置へ照射されるよう
にＳ波を出射する。ここで、第１のガルバノスキャナ１
６と第２のガルバノスキャナ１７とは互いに独立して動
作し、第１の目標位置と第２の目標位置とは、互いに異
なる位置とすることができる。第１のガルバノスキャナ
１６からのＰ波及び第２のガルバノスキャナ１７からの
Ｓ波は、ともに偏光ミキサー１８に入射する。
【００１９】偏光ミキサー１８は、第１のガルバノスキ
ャナ１６からのＰ波を透過させる。また、偏光ミキサー
１８は、第２のガルバノスキャナ１７からのＳ波を反射
する。ここで、第１のガルバノスキャナ１６、第２のガ
ルバノスキャナ１７、及び偏光ミキサー１８は、偏光ミ
キサー１８を透過したＰ波の走査可能範囲と、偏光ミキ
サー１８で反射されたＳ波の走査範囲とが一致するよう
に配置されている。
【００２０】偏光ミキサー１８を透過したＰ波及び偏光
ミキサー１８で反射されたＳ波は、ともにｆθレンズ１
９に入射する。ｆθレンズ１９は、偏光ミキサー１８か
らのＰ波及びＳ波が、被加工物１５に対して垂直に入射
するよう進行方向を変える。ｆθレンズ１９を透過した
Ｐ波及びＳ波は、被加工物１５に照射される。
【００２１】以上のようにして、本実施の形態によれ
ば、単一の被加工物（被加工領域）にＰ波とＳ波という
２つのレーザ光を用い、それぞれ独立に制御して、ビア
ホールの形成を行うことができる。
【００２２】なお、本実施の形態では、レーザ発振器と
して、ＣＯ2ガスレーザ発振器を用いたが、エキシマレ
ーザ発振器等の他のガスレーザ発振器や、ＹＡＧレーザ
発振器等の固体レーザ発振器を用いても良い。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、単一のレーザ光を２分
岐し、それぞれを独立の走査せ、単一のｆθレンズを通
して被加工物に照射させるようにしたことで、効率の高
い加工が可能な、安価で小型の２軸レーザ加工機が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による２軸レーザ加工機
の構成を示す概略図である。
【図２】従来の２軸レーザ加工機の構成を示す概略図で
ある。
【符号の説明】
１１ ＣＯ2ガスレーザ発振器 １２ 偏光ビームスプリッタ １３，１４ ミラー １５ 被加工物 １６ 第１のガルバノスキャナ １７ 第２のガルバノスキャナ １８ 偏光ミキサー １９ ｆθレンズ ２１ レーザ発振器 ２２ 偏光ビームスプリッタ ２３ ミラー ２４ 第１の被加工物 ２５ 第２の被加工物 ２６ 第１のガルバノスキャナ ２７ 第２のガルバノスキャナ ２８ 第１のｆθレンズ ２９ 第２のｆθレンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光を発生するレーザ発振器と、前
    記レーザ光を２分岐するビームスプリッタと、該ビーム
    スプリッタによって分岐された前記レーザ光をそれぞれ
    走査するための第１及び第２のガルバノスキャナと、前
    記第１及び前記第２のガルバノスキャナからのレーザ光
    を被加工物に垂直に照射するためのｆθレンズと、前記
    第１及び前記第２のガルバノスキャナからのレーザ光を
    ともに前記ｆθレンズに入射させるためのミキサーと、
    を備えたことを特徴とする２軸レーザ加工機。
  2. 【請求項２】 前記ビームスプリッタが、前記レーザ光
    をＰ波とＳ波とに分岐する偏光ビームスプリッタであ
    り、前記ミキサーが、前記Ｐ波と前記Ｓ波とをともに前
    記ｆθレンズへ導くための偏光ミキサーであることを特
    徴とする請求項１の２軸レーザ加工機。
  3. 【請求項３】 前記レーザ発振器が、ＣＯ2ガスレーザ
    発振器であることを特徴とする請求項１または２の２軸
    レーザ加工機。
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