JP2007185685A - レーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー加工時に発生する塵埃が被加工体に付着するのを防止することができるレーザー加工装置を提供すること。
【解決手段】被加工体１にレーザー光を照射するレーザー装置３０と、レーザー光によって加工される被加工体１のスキャンエリアに向く噴出口１２を備え、この噴出口１２からスキャンエリアにエアーを噴き付けるエアー噴出装置１０と、レーザー光によって被加工体から発生する塵埃を集塵する集塵装置２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー加工装置に関するものである。特に、レーザー加工時の塵埃などが被加工体に付着するのを防ぐレーザー加工装置に関するものである。

従来、レーザー加工装置として特許文献１に示すものがあった。図４は、従来技術（特許文献１）におけるレーザー加工装置の概略構成を示すブロック図である。

特許文献１に示すレーザー加工装置は、ガルバノミラー駆動装置などを備えるレーザー装置１００、集塵ダクト３１０を備える集塵機３００などを備える。

このレーザー加工装置は、レーザー装置１００から被加工体２００に対してレーザー光を照射することによって、被加工体２００を加工する。そして、集塵機３００の集塵ダクト３１０によってレーザー加工時に発生する塵埃を集塵することによって、レーザー装置１００、特にレーザー装置１００のレンズ（図示せず）や保護ガラスに塵埃が付着するのを防止するものである。
特開２００２−３１６２９２号公報

しかしながら、特許文献１に示すレーザー加工装置においては、レーザー加工時に発生する塵埃を集塵機３００の集塵ダクト３１０によって集塵するのみであり、被加工体２００に塵埃が付着するのを防止することは考慮されておらず、被加工体２００に塵埃が付着するのを十分に防止できない可能性があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、レーザー加工時に発生する塵埃が被加工体に付着するのを防止することができるレーザー加工装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載のレーザー加工装置は、被加工体にレーザー光を照射するレーザー装置と、レーザー光によって加工される被加工体の加工エリアに向くエアー噴出口を備え、このエアー噴出口から加工エリアにエアーを噴き付けるエアー噴出装置と、レーザー光によって被加工体から発生する塵埃を集塵する集塵装置とを備えることを特徴とするものである。

このように、被加工体の加工エリアに向くエアー噴出口から加工エリアにエアーを噴き付け、さらにレーザー光によって被加工体から発生する塵埃を集塵することによって、レーザー加工時に発生する塵埃が被加工体に付着するのを防止することができる。

また、請求項２に記載のレーザー加工装置では、エアー噴出装置は、フィルターを備え、このフィルターを介してエアーを噴出すことを特徴とするものである。

このように、フィルターを介してエアーを噴出すことによって、エアーに塵埃が含まれて汚れていた場合であっても、このエアーに含まれる塵埃が被加工体に付着するのを防止することができる。

また、フィルターとしては、請求項３に示すように、０．０１μｍ程度の塵埃を捕捉可能であると好ましい。

また、請求項４に記載のレーザー加工装置では、被加工体を保持する保持テーブルと、保持テーブルを駆動する駆動装置と、レーザー装置にて被加工体の複数個所を加工する場合、エアーの風上に位置する部位から加工するように駆動装置にて保持テーブルを駆動するテーブル制御装置とを備えることを特徴とするものである。

このように、エアーの風上に位置する部位から加工するように駆動装置にて保持テーブルを駆動することによって、既に加工した部位に塵埃が入り込むことを防止することができる。

また、請求項５に示すように、レーザー光の照射位置を調整する照射位置調整装置と、レーザー装置にて被加工体の複数個所を加工する場合、エアーの風上に位置する部位から加工するように照射位置調整装置にてレーザー光の照射位置を調整するレーザー制御装置とを備えることによっても、既に加工した部位に塵埃が入り込むことを防止することができる。

また、多層基板を構成する保護フィルムが形成された熱可塑性樹脂フィルムは、液相洗浄することによって、熱可塑性樹脂フィルムが加水分解を起こしたり、保護フィルムが熱可塑性樹脂フィルムから剥がれにくくなったり、また、液相洗浄そのもので破れやすいものである。したがって、請求項６に示すように、被加工体として、多層基板を構成する保護フィルムが形成された熱可塑性樹脂フィルムを適用すると好ましい。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるレーザー加工装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態におけるレーザー加工装置の加工対象である被加工体の一例を示す断面図であり、（ａ）はレーザー加工前であり、（ｂ）はレーザー加工後である。図３は、本発明の実施の形態におけるＸＹテーブルにて加工位置を移動させる一例を示す平面図である。

図１に示すように、本実施の形態におけるレーザー加工装置は、エアー噴出装置１０、集塵装置２０、レーザー装置３０、ベース４０、駆動装置４１、ＸＹテーブル４２などを備える。

エアー噴出装置１０は、レーザー加工時に被加工体１から発生する塵埃（被加工体１の削りかすなどの加工くず）を吹き飛ばすための装置である。エアー噴出装置１０は、エアーの噴出口１２が被加工体１の加工エリア（以下、スキャンエリアとも称する）に向くように構成され、この噴出口１２から図１の矢印に示すように、スキャンエリアにエアーを噴き付ける。

また、被加工体１に噴き付けるエアーにも塵埃が混じっている可能性があるので、エアー噴出装置１０は、エアーの噴出口１２にフィルター１１を備える。このフィルター１１の補足能力は、被加工体１の必要な清浄度によるものであり、プリント基板などに用いられるヴィアホールなどをレーザー加工するような場合は、０．０１μｍ程度の塵埃を捕捉可能なフィルターであると好ましい。なお、フィルター１１の設置場所に関しては、噴出口１２に限定されるものではなく、噴出口１２から噴出されるエアーに塵埃が混じるのを防止できる位置であればよい。

なお、被加工体１のスキャンエリアに向くように配置された噴出口１２から噴出すエアーは、例えば、レーザー装置３０が照射するレーザー光のレーザー光軸と垂直方向から４５度程度の範囲内に噴出すと好ましい。すなわち、噴出口１２は、レーザー装置３０が照射するレーザー光のレーザー光軸と垂直方向から４５度程度の範囲内に配置すると好ましい。また、エアー噴出装置１０は、レーザー装置３０、ベース４０、駆動装置４１、ＸＹテーブル４２などとの公差設計上、レーザー装置３０、被加工体１などと接触しない最も近い位置に設置すると望ましい。

さらに、エアー噴出装置１０が噴出すエアーのエアー圧は、例えば、１５０ｋＰａ、４００ｋＰａ以上のような高いエアー圧とすると被加工体１の既にレーザー加工されたヴィアホールなどに塵埃が堆積されるのをより一層防止できるので好ましい。

集塵装置２０は、図１の矢印に示すように、エアー噴出装置１０が噴出したエアーによって吹き飛ばされた塵埃を集塵するものである。この集塵装置２０は、エアーを噴出すエアー噴出装置１０とは逆に、エアー噴出装置１０が噴出したエアーを吸引することによって塵埃を集塵するものである。なお、集塵装置２０は、エアー噴出装置１０が噴出したエアーによって吹き飛ばされた塵埃を集塵するので、エアー噴出装置１０が噴出すエアーの流量を超える流量を吸引できると好ましい。

レーザー装置３０は、被加工体１にレーザー光を照射して被加工体１を加工するものである。レーザー装置３０は、例えば、図示しないレーザー発振器からのレーザー光を反射する複数の反射ミラーをそれぞれ回動するガルバノメータ、被加工体の表面にレーザー光を集光するｆ−θレンズ、増幅器、ガルバノ制御回路（レーザー制御装置）、ガルバノメータ駆動回路（照射位置調整装置）などを備える。そして、レーザー装置３０は、ガルバノ制御回路、ガルバノメータ駆動回路などによってガルバノメータを駆動することによって加工部位（スキャンエリア）にレーザー光を照射して被加工体１をレーザー加工する。なお、レーザー装置３０は、特に上記構成に限定されるものではなく、被加工体１をレーザー加工できるものであれば本発明の目的を達成できるものである。

このレーザー装置３０によって加工される被加工体１の一例をここで説明する。例えば、被加工体１としては、図２（ａ）に示すように、多層基板を構成する保護フィルム１ｂ及びランド１ｃが形成された熱可塑性樹脂フィルム１ａなどがある。この熱可塑性樹脂フィルム１ａは、図２（ｂ）に示すように、層間接続部材を形成するためにヴィアホール１ｄがレーザー装置３０によるレーザー加工によって形成される。

この熱可塑性樹脂フィルム１ａを多層基板にする場合、ランド１ｃ、層間接続部材などが形成され、保護フィルム１ｂが剥がされた複数の熱可塑性樹脂フィルム１ａを積層し、この積層した熱可塑性樹脂フィルム１ａを加熱しながら両面から圧力をかけて熱圧着する。

このように、熱圧着によって多層基板となる熱可塑性樹脂フィルム１ａの場合、液相洗浄を行うと、乾燥が不十分であった場合に、熱可塑性樹脂フィルム１ａが加水分解を行う可能性がある。また、乾燥が不十分であった場合に、保護フィルム１ｂが熱可塑性樹脂フィルム１ａから剥がれにくくなる。さらに、熱可塑性樹脂フィルム１ａは、液相洗浄を行うだけでも破れやすいものである。このように熱可塑性樹脂フィルム１ａは、液相洗浄を行うことは好ましくないので、レーザー加工によって発生する塵埃の付着を防止し、液相洗浄を行わないことが好ましい。

したがって、本実施の形態におけるレーザー加工装置は、多層基板を構成する保護フィルム１ｂ形成された熱可塑性樹脂フィルム１ａのような液相洗浄が行いにくい被加工体１
をレーザー加工する場合に好適である。

次に、被加工体１を保持する部分について説明する。ベース４０は、ＸＹテーブル４２、駆動装置４１、制御装置４１ａなどが設置されるレーザー加工装置の土台である。このＸＹテーブル４２、駆動装置４１、制御装置４１ａは、被加工体１のレーザー装置３０によって加工される位置を移動させるものである。ＸＹテーブル４２は、本発明における保持テーブルに相当するものであり、被加工体１を保持するものである。駆動装置４１は、ＸＹテーブル４２を駆動するものであり、制御装置（テーブル制御装置）４１ａによって駆動制御される。

例えば、図３に示すように、被加工体１のスキャンエリアに複数個所（ここでは、６個）にレーザー加工（ヴィアホール１ｄ形成）を施す場合を例として説明する。このような場合、制御装置４１ａは、エアー噴出装置１０が噴出すエアーの風上から順次加工するように制御する。すなわち、制御装置４１ａは、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆの順にヴィアホール１ｄをレーザー加工するように、駆動装置４１によってＸＹテーブル４２を駆動制御する。

このように、被加工体１に複数の加工を施す場合は、エアー噴出装置１０が噴出すエアーの風上から順次加工することによって、既に加工した部位に塵埃が入り込むことを防止することができる。

なお、被加工体１に複数の加工を施す際にエアー噴出装置１０が噴出すエアーの風上から順次加工する場合、上述のレーザー装置３０によるレーザー光の照射位置をガルバノ制御回路、ガルバノメータ駆動回路などによって調整するようにしてもよい。したがって、ＸＹテーブル４２、駆動装置４１、制御装置４１ａは、レーザー装置３０のレーザー光の照射位置が固定であるような場合に特に好適である。

このように、被加工体１のスキャンエリアに向く噴出口１２からスキャンエリアにエアーを噴き付け、さらにレーザー光によって被加工体１から発生する塵埃を集塵することによって、レーザー加工時に発生する塵埃が被加工体に付着するのを防止することができる。

本発明の実施の形態におけるレーザー加工装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるレーザー加工装置の加工対象である被加工体の一例を示す断面図であり、（ａ）はレーザー加工前であり、（ｂ）はレーザー加工後である。 本発明の実施の形態におけるＸＹテーブルにて加工位置を移動させる一例を示す平面図である。 従来技術におけるレーザー加工装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 被加工体、１ａ 熱可塑性樹脂フィルム、１ｂ 保護フィルム、１ｃ ランド、１ｄ ヴィアホール、１０ エアー噴出装置、１１ フィルター、１２ 噴出口、２０ 集塵装置、３０ レーザー装置、４０ ベース、４１ 駆動装置、４２ ＸＹテーブル

Claims (6)

1. 被加工体にレーザー光を照射するレーザー装置と、
   前記レーザー光によって加工される前記被加工体の加工エリアに向くエアー噴出口を備え、当該エアー噴出口から当該加工エリアにエアーを噴き付けるエアー噴出装置と、
   前記レーザー光によって前記被加工体から発生する塵埃を集塵する集塵装置と、
   を備えることを特徴とするレーザー加工装置。
2. 前記エアー噴出装置は、フィルターを備え、当該フィルターを介してエアーを噴出すことを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
3. 前記フィルターは、０．０１μｍ程度の塵埃を捕捉可能であることを特徴とする請求項２に記載のレーザー加工装置。
4. 前記被加工体を保持する保持テーブルと、前記保持テーブルを駆動する駆動装置と、前記レーザー装置にて前記被加工体の複数個所を加工する場合、前記エアーの風上に位置する部位から加工するように前記駆動装置にて前記保持テーブルを駆動するテーブル制御装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のレーザー加工装置。
5. 前記レーザー光の照射位置を調整する照射位置調整装置と、前記レーザー装置にて前記被加工体の複数個所を加工する場合、前記エアーの風上に位置する部位から加工するように前記照射位置調整装置にて前記レーザー光の照射位置を調整するレーザー制御装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のレーザー加工装置。
6. 前記被加工体は、多層基板を構成する保護フィルムが形成された熱可塑性樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のレーザー加工装置。

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