JP2003053576A - レーザ加工方法及び装置 - Google Patents
レーザ加工方法及び装置Info
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- JP2003053576A JP2003053576A JP2001246846A JP2001246846A JP2003053576A JP 2003053576 A JP2003053576 A JP 2003053576A JP 2001246846 A JP2001246846 A JP 2001246846A JP 2001246846 A JP2001246846 A JP 2001246846A JP 2003053576 A JP2003053576 A JP 2003053576A
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- laser
- processing
- pulse
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 １台のレーザ発振器から出力されるパルス状
のレーザ光を複数の加工ヘッドに供給して加工する際の
加工速度を向上する。 【解決手段】 パルス状のレーザ光１２をパルス内で時
分割して各加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂに供給する。
のレーザ光を複数の加工ヘッドに供給して加工する際の
加工速度を向上する。 【解決手段】 パルス状のレーザ光１２をパルス内で時
分割して各加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂに供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工方法及
び装置に係り、特に、プリント基板を加工するレーザ穴
明け機に用いるのに好適な、１台のレーザ発振器から出
力されるレーザ光を、複数の加工ヘッドに供給するよう
にしたレーザ加工方法及び装置の改良に関する。
び装置に係り、特に、プリント基板を加工するレーザ穴
明け機に用いるのに好適な、１台のレーザ発振器から出
力されるレーザ光を、複数の加工ヘッドに供給するよう
にしたレーザ加工方法及び装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近のプリント配線基板の小型化や高機
能化に伴って小型化した、直径０．１ｍｍ以下のスルー
ホールやビアホールを精度よく形成するために、パルス
発振型のレーザビームを用いて、小径の穴を形成するレ
ーザ穴明け機が実用化されている。
能化に伴って小型化した、直径０．１ｍｍ以下のスルー
ホールやビアホールを精度よく形成するために、パルス
発振型のレーザビームを用いて、小径の穴を形成するレ
ーザ穴明け機が実用化されている。
【０００３】このレーザ穴明け機においては、一般に、
作業能率を高めるため、複数の加工ヘッドで同時にプリ
ント配線基板に穴を明けることが行われており、その
際、レーザ発振器を共通化して、装置の小型化及びコス
トダウンを図るようにされている。
作業能率を高めるため、複数の加工ヘッドで同時にプリ
ント配線基板に穴を明けることが行われており、その
際、レーザ発振器を共通化して、装置の小型化及びコス
トダウンを図るようにされている。
【０００４】その際、従来は、１個のレーザ発振器から
出力されるレーザ光を、ハーフミラー、偏光ミラー、ビ
ームスプリッタなどのスプリッタ光学部品でエネルギ分
割して、複数の加工ヘッドに供給することが行われてい
る。
出力されるレーザ光を、ハーフミラー、偏光ミラー、ビ
ームスプリッタなどのスプリッタ光学部品でエネルギ分
割して、複数の加工ヘッドに供給することが行われてい
る。
【０００５】しかしながら、この方法では、エネルギを
分割するため、図１に示す如く、分割前のレーザ光のピ
ーク出力Ｐ0が分割後には減少し（２分割の場合はＰ1、
Ｐ2に半減）、生産性が低下してしまうだけでなく、分
割した時のエネルギ比も正確に制御することができない
という問題点を有していた。
分割するため、図１に示す如く、分割前のレーザ光のピ
ーク出力Ｐ0が分割後には減少し（２分割の場合はＰ1、
Ｐ2に半減）、生産性が低下してしまうだけでなく、分
割した時のエネルギ比も正確に制御することができない
という問題点を有していた。
【０００６】このような問題点を解決するべく、特開２
０００−２６３２７１には、図２に示す如く、１台のレ
ーザ発振器１０から出力されるレーザ光１２を加工ヘッ
ド３０Ａ、３０Ｂの数（図では２台）と同数設けたビー
ム分配整形装置１６Ａ、１６Ｂにより時分割し、該時分
割したパルス状のレーザ光２０Ａ、２０Ｂを、それぞれ
加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂに供給して、被加工物８の加
工に使用することが提案されている。
０００−２６３２７１には、図２に示す如く、１台のレ
ーザ発振器１０から出力されるレーザ光１２を加工ヘッ
ド３０Ａ、３０Ｂの数（図では２台）と同数設けたビー
ム分配整形装置１６Ａ、１６Ｂにより時分割し、該時分
割したパルス状のレーザ光２０Ａ、２０Ｂを、それぞれ
加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂに供給して、被加工物８の加
工に使用することが提案されている。
【０００７】図において、１８Ａ、１８Ｂは、それぞれ
ビーム分配整形装置１６Ａ、１６Ｂを通過した０次光、
２２は、０次光１８Ｂを吸収するためのビームダンプ、
３２Ａ、３２Ｂは、前記ビーム分配整形装置１６Ａ、１
６Ｂにより時分割された１次光１８Ａ、１８Ｂを、それ
ぞれ水平の第１方向に走査するための第１ガルバノミラ
ー、３４Ａ、３４Ｂは、該第１ガルバノミラー３２Ａ、
３２Ｂにより水平の第１方向に走査されたビームを前記
第１方向と直交する水平の第２方向に走査するための第
２ガルバノミラー、３６Ａ、３６Ｂは前記第１及び第２
ガルバノミラー３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂにより
水平方向に走査されたレーザビームを集光し、加工ビー
ム３８Ａ、３８Ｂとして被加工物８に当てるためのｆθ
レンズである。
ビーム分配整形装置１６Ａ、１６Ｂを通過した０次光、
２２は、０次光１８Ｂを吸収するためのビームダンプ、
３２Ａ、３２Ｂは、前記ビーム分配整形装置１６Ａ、１
６Ｂにより時分割された１次光１８Ａ、１８Ｂを、それ
ぞれ水平の第１方向に走査するための第１ガルバノミラ
ー、３４Ａ、３４Ｂは、該第１ガルバノミラー３２Ａ、
３２Ｂにより水平の第１方向に走査されたビームを前記
第１方向と直交する水平の第２方向に走査するための第
２ガルバノミラー、３６Ａ、３６Ｂは前記第１及び第２
ガルバノミラー３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂにより
水平方向に走査されたレーザビームを集光し、加工ビー
ム３８Ａ、３８Ｂとして被加工物８に当てるためのｆθ
レンズである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−２６３２７１で提案された方法では、レーザ発
振器１０から出力されるレーザ光１２を、図３に示す如
く、パルス毎に各加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂ方向へ振り
分けていたため、両加工ヘッドでの同時加工ができず、
迅速な加工ができないという問題点を有していた。
０００−２６３２７１で提案された方法では、レーザ発
振器１０から出力されるレーザ光１２を、図３に示す如
く、パルス毎に各加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂ方向へ振り
分けていたため、両加工ヘッドでの同時加工ができず、
迅速な加工ができないという問題点を有していた。
【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、複数加工ヘッドによる同時加工を可
能として、迅速な加工を可能とすることを課題とする
くなされたもので、複数加工ヘッドによる同時加工を可
能として、迅速な加工を可能とすることを課題とする
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、１台のレーザ
発振器から出力されるパルス状のレーザ光を、複数の加
工ヘッドに供給するようにしたレーザ加工方法におい
て、前記レーザ光をパルス内で時分割して各加工ヘッド
に供給するようにして、前記課題を解決したものであ
る。
発振器から出力されるパルス状のレーザ光を、複数の加
工ヘッドに供給するようにしたレーザ加工方法におい
て、前記レーザ光をパルス内で時分割して各加工ヘッド
に供給するようにして、前記課題を解決したものであ
る。
【００１１】本発明は、又、１台のレーザ発振器から出
力されるパルス状のレーザ光を、複数の加工ヘッドに供
給するようにしたレーザ加工装置において、前記レーザ
光をパルス内で時分割するための時分割手段と、該時分
割手段により時分割されたレーザ光を各加工ヘッドに供
給するための手段とを備えることにより、同じく前記課
題を解決したものである。
力されるパルス状のレーザ光を、複数の加工ヘッドに供
給するようにしたレーザ加工装置において、前記レーザ
光をパルス内で時分割するための時分割手段と、該時分
割手段により時分割されたレーザ光を各加工ヘッドに供
給するための手段とを備えることにより、同じく前記課
題を解決したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１３】本実施形態は、図４に示す如く、レーザ発
振器１０から出力されるレーザ光１２をパルス内で時分
割して、１次回折光４４Ａを第１の加工ヘッド３０Ａに
供給するための第１の音響変調素子（ＡＯＭ）４０Ａ
と、該第１のＡＯＭ４０Ａを通過した、図４中に示すよ
うな０次回折光４２Ａを、１次回折光４４Ａと同一パル
ス内で時分割して、１次回折光４４Ｂを第２の加工ヘッ
ド３０Ｂに供給するための第２のＡＯＭ４０Ｂと、前記
第１及び第２のＡＯＭ４０Ａ、４０Ｂを前記レーザ光１
２の１パルス内で順次オンとするためのコントローラ５
０とを備えたものである。
振器１０から出力されるレーザ光１２をパルス内で時分
割して、１次回折光４４Ａを第１の加工ヘッド３０Ａに
供給するための第１の音響変調素子（ＡＯＭ）４０Ａ
と、該第１のＡＯＭ４０Ａを通過した、図４中に示すよ
うな０次回折光４２Ａを、１次回折光４４Ａと同一パル
ス内で時分割して、１次回折光４４Ｂを第２の加工ヘッ
ド３０Ｂに供給するための第２のＡＯＭ４０Ｂと、前記
第１及び第２のＡＯＭ４０Ａ、４０Ｂを前記レーザ光１
２の１パルス内で順次オンとするためのコントローラ５
０とを備えたものである。
【００１４】前記ＡＯＭ４０Ａ、４０Ｂは、所定の周波
数で印加電流をオン・オフすることにより、回折格子の
屈折角が変わる原理を利用して、レーザ光のパルスの切
り出しを行う。
数で印加電流をオン・オフすることにより、回折格子の
屈折角が変わる原理を利用して、レーザ光のパルスの切
り出しを行う。
【００１５】前記加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂは、前記Ａ
ＯＭ４０Ａ、４０Ｂの１次回折光４４Ａ、４４Ｂのみを
加工に使う。このとき、元のレーザ光１２から切り出す
パルス幅を制御することで、パルスエネルギを任意に調
整可能である。
ＯＭ４０Ａ、４０Ｂの１次回折光４４Ａ、４４Ｂのみを
加工に使う。このとき、元のレーザ光１２から切り出す
パルス幅を制御することで、パルスエネルギを任意に調
整可能である。
【００１６】前記ＡＯＭ４０Ａ、４０Ｂの回折光は、そ
れぞれ独立した加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂに与えられ、
反射ミラー３１Ａ、３１Ｂで入射方向が調整された後、
ガルバノミラー３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂで加工
ビーム３８Ａ、３８Ｂの位置が制御され、ｆθレンズ３
６Ａ、３６Ｂにより加工点に集光されて、被加工物８の
穴開け等を行う。
れぞれ独立した加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂに与えられ、
反射ミラー３１Ａ、３１Ｂで入射方向が調整された後、
ガルバノミラー３２Ａ、３２Ｂ、３４Ａ、３４Ｂで加工
ビーム３８Ａ、３８Ｂの位置が制御され、ｆθレンズ３
６Ａ、３６Ｂにより加工点に集光されて、被加工物８の
穴開け等を行う。
【００１７】このとき、元のレーザパルスの持つパルス
高さは、ＡＯＭ４０Ａ、４０Ｂで分岐した場合、ほとん
ど減衰することなく維持できる。又、エネルギ量も、切
り出すパルス幅を可変とすることで、独立に連続的に制
御可能であるため、加工面に到達するエネルギを、２つ
の加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂでほぼ同じにすることがで
きる。
高さは、ＡＯＭ４０Ａ、４０Ｂで分岐した場合、ほとん
ど減衰することなく維持できる。又、エネルギ量も、切
り出すパルス幅を可変とすることで、独立に連続的に制
御可能であるため、加工面に到達するエネルギを、２つ
の加工ヘッド３０Ａ、３０Ｂでほぼ同じにすることがで
きる。
【００１８】最大２００μ秒のパルス幅を持つレーザ発
振器を使い、エネルギに分岐した例を図５に示す。この
ように、１パルス内で２つの加工ヘッドに向けて分割す
ることで、迅速な加工が可能となる。なお、分割数は２
に限定されず、３以上に分割することも可能である。
振器を使い、エネルギに分岐した例を図５に示す。この
ように、１パルス内で２つの加工ヘッドに向けて分割す
ることで、迅速な加工が可能となる。なお、分割数は２
に限定されず、３以上に分割することも可能である。
【００１９】なお、前記実施形態においては、時分割手
段としてＡＯＭが用いられていたが、時分割手段はＡＯ
Ｍに限定されない。適用対象も、穴開け機に限定されな
い。
段としてＡＯＭが用いられていたが、時分割手段はＡＯ
Ｍに限定されない。適用対象も、穴開け機に限定されな
い。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、１レーザパルス内で複
数の加工ヘッドにレーザ光を供給して、迅速な加工を行
うことが可能となる。更に、偏光ミラー等でエネルギ分
割する場合に比べて、パルスのピーク高さが高いため、
銅箔や樹脂の加工性に優れている。
数の加工ヘッドにレーザ光を供給して、迅速な加工を行
うことが可能となる。更に、偏光ミラー等でエネルギ分
割する場合に比べて、パルスのピーク高さが高いため、
銅箔や樹脂の加工性に優れている。
【図１】従来のエネルギ分割した場合のパルスのピーク
出力を比較して示す線図
出力を比較して示す線図
【図２】特開２０００−２６３２７１で提案された従来
のレーザ加工方法を説明するための斜視図
のレーザ加工方法を説明するための斜視図
【図３】前記従来例における元のレーザパルスと各加工
ヘッドに供給されるレーザパルスの関係の例を示す線図
ヘッドに供給されるレーザパルスの関係の例を示す線図
【図４】本発明に係るレーザ加工装置の実施形態を示す
光路図
光路図
【図５】前記実施形態における元のレーザパルスと各加
工ヘッドに供給されるレーザパルスの関係を示す線図
工ヘッドに供給されるレーザパルスの関係を示す線図
８…被加工物
１０…レーザ発振器
１２…レーザ光
３０Ａ、３０Ｂ…加工ヘッド
４０Ａ、４０Ｂ…音響変調素子（ＡＯＭ）
５０…コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】１台のレーザ発振器から出力されるパルス
状のレーザ光を、複数の加工ヘッドに供給するようにし
たレーザ加工方法において、 前記レーザ光をパルス内で時分割して各加工ヘッドに供
給することを特徴とするレーザ加工方法。 - 【請求項２】１台のレーザ発振器から出力されるパルス
状のレーザ光を、複数の加工ヘッドに供給するようにし
たレーザ加工装置において、 前記レーザ光をパルス内で時分割するための時分割手段
と、 該時分割手段により時分割されたレーザ光を各加工ヘッ
ドに供給するための手段と、 を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246846A JP2003053576A (ja) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | レーザ加工方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246846A JP2003053576A (ja) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | レーザ加工方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003053576A true JP2003053576A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19076303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001246846A Pending JP2003053576A (ja) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | レーザ加工方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003053576A (ja) |
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-
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- 2001-08-16 JP JP2001246846A patent/JP2003053576A/ja active Pending
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