JP3257489B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置に
関し、特に、絶縁層と導電層とを積層して形成した回路
基板に穴加工を行うに好適なレーザ穴あけ加工装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、回路基板には、絶縁層と導電
層とを交互に積層して形成されたいわゆる多層回路基板
と呼ばれるものがあり、このような多層回路基板は、そ
の実装密度を増すために効果的であり、広く用いられる
ようになってきている。

【０００３】具体的には、多層回路基板は、隣接する導
電層間の導通を、絶縁層に穴を穿ち、その穴に半田や導
電性ペースト等を埋めることにより得ている。

【０００４】このように絶縁層に穴の加工を行う加工技
術として、レーザ光を利用したものが広く用いられるよ
うにもなってきた。

【０００５】そして、用いるレーザ光の波長としては、
絶縁層に対しては、吸収されやすく、導電層に対して
は、反射されやすい波長を用いるが、例えば、絶縁層が
ガラスエポキシ樹脂、導電層が銅箔である場合には、炭
酸ガスレーザ光を用いることで、絶縁層のみを選択的に
除去加工することができる。

【０００６】ここで、もちろん必要とされるのは、近接
する導電層間の導通が確実に得られるような穴加工を行
うことである。

【０００７】このような従来例として、例えば特開平２
−９２４８２号公報に記載のものが挙げられる。

【０００８】これによると、加工対象物にレーザ光を照
射し穴を穿つ際に、レーザ発振器からの直接の透過光と
加工対象物からの反射光とをそれぞれ別のセンサにて検
出し、両者の光量から反射光量比を演算し、基準値との
比較でレーザ光の制御を行っている。

【０００９】具体的には、反射光量比が予め設定された
基準値よりも大きくなった場合に、発振器を停止させる
ものである。

【００１０】このような動作を行うことで、レーザ光に
よる導電層の損傷をなくすことができ、同時に加工時間
が短縮されるとしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来の技術においては、以下に示すような課題が存在し
ている。

【００１２】一般に、炭酸ガスレーザに代表される気体
レーザは、励起媒質となる気体を放電させることにより
レーザ発振を行っているが、励起媒質に不定形である気
体を用いているため、発振器内の空間エネルギー分布に
は、わずかな時間的変動が発生する。

【００１３】この時間的変動は、発振するレーザ光にも
影響を与え、レーザの空間強度分布の変動、進行方向の
変動、発振モードの変動などが発生する。

【００１４】このように、気体レーザでは、不定形であ
る気体が原因となり時間的変動を引き起こすが、一方、
ＹＡＧレーザに代表される固体レーザでは、ロッド内の
温度分布の時間変動などが原因となり、気体レーザの場
合と同様に、レーザ光に影響を及ぼす。

【００１５】ところで、レーザ加工装置には、加工穴の
穴径を制御する目的で、イメージマスクを搭載する場合
がある。

【００１６】このイメージマスクとは、レーザ光の一部
を透過して、その透過光をレンズで加工対象物上に結像
させる加工法に用いられるマスクで、マスク径を変える
ことで、加工穴径を変化させることができるものであ
る。

【００１７】そして、レーザ光がイメージマスクに照射
されると光の回折が生じ、マスクを透過したレーザ光
は、最も強度の強い０次光を中心に、外部へ向かって順
次１次光、２次光、と次数が増えてゆくに従って、強度
が弱くなる分布を持つようになる。

【００１８】この回折光の強度分布やその進行方向の時
間的安定性は、イメージマスクに照射されるレーザ光の
時間的安定性に依存するため、光路の途中に固定されて
いるイメージマスクに空間強度分布が時間変動するレー
ザ光が照射されると、イメージマスクを透過したレーザ
光の空間強度分布が変動するだけでなく、各次数の回折
光が有するレーザパワー自体も時間変動してしまう。

【００１９】さて、従来では、レーザ発振器からの直接
の透過光、すなわち入射光と加工対象物からの反射光と
をそれぞれ別のセンサにて検出し、両者の光量から反射
光量比を演算し、基準値との比較でレーザ光の制御を行
っている。

【００２０】ここにおいて、正確な反射光量比を演算す
るためには、検出された入射光と反射光とは同じ種類の
レーザ光であることが条件となる。

【００２１】ここで述べる「同じ種類のレーザ光」と
は、「空間分布中の同じ位置のレーザ光」や、回折光が
発生する場合には「同じ次数の回折レーザ光」といった
意味である。例えば、ビームスプリッタ等を用いれば、
エネルギー空間分布、進行方向、モード、発散角など、
レーザ光の持つエネルギー以外の特徴が等しい「同じ種
類のレーザ光」を容易に得ることはできる。

【００２２】そして、レーザ光は、その空間強度分布や
進行方向に時間変動が起こるので、穴の加工状態を検出
する目的でレーザ光をモニタする場合には、レーザ光の
一部だけを検出するのでは不十分であり、通常は集光レ
ンズや積分球を用いてレーザ光のモニタを行うことにな
る。

【００２３】しかし、このような観点で従来の技術を見
ると、入射光を検出する入射光検出器と、加工対象物か
らの反射光を検出する反射光検出器とが「同じ種類のレ
ーザ光」を検出するために何らかの工夫がされていると
は見受けられない。

【００２４】具体的には、従来の技術では、レーザ発振
器から入射光検出器までの光路長よりも反射光検出器ま
での光路長のほうが長く、さらに集光レンズや検出器に
対して何らの工夫もされていないため、入射光検出器で
は、例えば０次から３次の回折光までを検出し、反射光
検出器では、例えば０次の回折光のみを検出するといっ
たことが起こり得て、更には、レーザ発振器から発振さ
れるレーザ光に時間的なレーザの進行方向の変動があっ
た場合、入射光検出器では３次光まで検出していたの
が、ある瞬間だけ２次光までしか検出しないことが起こ
り得て、入射光検出器で検出したレーザ光と反射光検出
器で検出したレーザ光とが「同じ種類のレーザ光」では
なくなってしまう結果となる。

【００２５】すなわち、従来の技術では、正確な反射光
量比を求めておらず、求められた反射光量比とある一定
の基準値との比較に基づいてレーザ光の制御を行って
も、不完全な穴加工や導電層の損傷を導き、加工歩留ま
りの低下原因となってしまう。

【００２６】本発明は、以上のような点に鑑み、入射光
検出器へ照射されるレーザ光と、反射光検出器へ照射さ
れるレーザ光とを、同じ種類のレーザ光とすることで、
より正確な反射光量比を求め、基準値との比較に基づき
レーザ光を制御し、歩留まりが高く高品質な穴加工を実
現するレーザ加工装置を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、レーザ発振器から出射された入射光の強
度を検出する入射光検出器と、加工対象物で反射された
反射光の強度を検出する反射光検出器と、入射光検出器
が検出した入射光強度と反射光検出器が検出した反射光
強度とから演算して得られ加工対象物の加工部からの反
射光の強度に対応した相対反射光強度と所定の基準値と
の比較に基づきレーザ光を制御するレーザ加工装置にお
いて、入射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光の次
数と反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光の次数
とが実質的に等しいレーザ加工装置に代表される。

【００２８】このような構成により、特に加工対象物の
穴加工の状態を的確に検出し、その後のレーザ発振器及
び／又は光学系を制御することでレーザ光を制御し、理
想とする穴加工を行い、結果として近接する導電層間の
導通が確実に得られるような穴加工を行い得るレーザ加
工装置を提供する。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明は、まず、請求項１記載の
ように、レーザ光を出射するレーザ発振器と、前記レー
ザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レーザ光
を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レーザ光
を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象物から
の反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記反射光
を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入射光検
出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が検出し
た反射光強度とから演算して得られ前記加工対象物の加
工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強度と所
定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器から出射
されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前記入射
光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数
と前記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分
の構成次数とが実質的に等しいレーザ加工装置である。

【００３０】このような構成により、入射光検出器と反
射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ種類のレーザ
光となり、加工対象物の例えば穴加工の状態を的確に検
出し、レーザ光を制御することで、理想とする穴加工を
行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に得ら
れるような穴加工を行い得る。

【００３１】なお、入射光検出器へ入射されるレーザ光
の回折光成分の構成次数と反射光検出器へ入射されるレ
ーザ光の回折光成分の構成次数とが実質的に等しいと
は、入射光検出器と反射光検出器とが同じ種類のレーザ
光を受光するという意味において等しいという意味であ
り、強度の低い高次回折光では必ずしも一致していなく
もよい。

【００３２】ここで、請求項２記載のように、入射光検
出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数と前
記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構
成次数とが、３次回折光以下の低次回折光において一致
することが、回折光の強度を考慮した場合好適である。
かかる場合、すなわち、３次以下の低次の回折光を含む
場合には、例えば２次まで含む場合には、双方が０次、
１次及び２次回折光を含むというように一致することが
好適である。一方で、例えば４次まで含む場合には、一
方が３次まで含み、他方が３次まで含んでいて、つまり
３次以下で一致していてもよいし、他方が更に４次以上
まで含み、３次以下では一致するが４次以上では一致し
ていなくともかまわない。

【００３３】なお、更に高次回折光の強度が問題となる
場合には、より好適には、双方５次の回折光までが一致
していることが好ましい。

【００３４】又は、請求項３記載のように、レーザ光を
出射するレーザ発振器と、前記レーザ光の光強度を検出
する入射光検出器と、前記レーザ光を前記入射光検出器
に伝搬する光学系と、前記レーザ光を加工対象物に伝搬
する光学系と、前記加工対象物からの反射光の強度を検
出する反射光検出器と、前記反射光を前記反射光検出器
へ伝搬する光学系と、前記入射光検出器が検出した入射
光強度と前記反射光検出器が検出した反射光強度とから
演算して得られ前記加工対象物の加工部からの反射光の
強度に対応した相対反射光強度と所定の基準値との比較
に基づき前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を制
御する制御手段とを有し、更に、前記入射光検出器の前
側に、前記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光
成分の構成次数と前記入射光検出器へ入射されるレーザ
光の回折光成分の構成次数とが実質的に一致するような
高次の回折光を遮蔽する絞りを設けたレーザ加工装置で
ある。

【００３５】このような構成によっても、入射光検出器
と反射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ種類のレ
ーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工の状態を的確
に検出し、レーザ光を制御することで、理想とする穴加
工を行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に
得られるような穴加工を行い得る。

【００３６】ここで、請求項４記載のように、更に、レ
ーザ発振器から出射されたレーザ光を加工対象物及び入
射光検出器に対して分岐するビームスプリッタを有し、
前記レーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と前
記レーザ光を加工対象物に伝搬する光学系とは、前記ビ
ームスプリッタで分岐され、前記レーザ発振器から前記
ビームスプリッタを介して前記入射光検出器に至る光路
長は、前記レーザ発振器から前記ビームスプリッタを介
して前記加工対象物に至り前記加工対象物で反射された
後反射光検出器に至る光路長より短く、前記入射光検出
器の前側に設けられた絞りは、前記ビームスプリッタと
前記入射光検出器との間に設けられ、前記入射光検出器
へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数と反射光
検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数と
が、３次回折光以下の低次回折光において一致すること
が好ましい。

【００３７】このような構成により、レーザ発振器から
入射光検出器までの光路長が反射光検出器までの光路長
よりも短くても、入射光検出器へ照射されるレーザ回折
光の次数を反射光検出器へ照射されるレーザ回折光の次
数と実質一致させることが可能となり、結果として入射
光検出器と反射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ
種類のレーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工の状
態を的確に検出し、レーザ光を制御することで、理想と
する穴加工を行い、結果として近接する導電層間の導通
が確実に得られるような穴加工を行い得る。

【００３８】又は、請求項５記載のように、レーザ光を
出射するレーザ発振器と、前記レーザ光の光強度を検出
する入射光検出器と、前記レーザ光を前記入射光検出器
に伝搬する光学系と、前記レーザ光を加工対象物に伝搬
する光学系と、前記加工対象物からの反射光の強度を検
出する反射光検出器と、前記反射光を前記反射光検出器
へ伝搬する光学系と、前記入射光検出器が検出した入射
光強度と前記反射光検出器が検出した反射光強度とから
演算して得られ前記加工対象物の加工部からの反射光の
強度に対応した相対反射光強度と所定の基準値との比較
に基づき前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を制
御する制御手段とを有し、前記レーザ発振器から前記入
射光検出器までの光路長と、前記レーザ発振器から前記
反射光検出器までの光路長とが等しいレーザ加工装置で
ある。

【００３９】このような構成によっても、入射光検出器
と反射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ種類のレ
ーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工の状態を的確
に検出し、レーザ光を制御することで、理想とする穴加
工を行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に
得られるような穴加工を行い得る。

【００４０】ここで、請求項６記載のように、更に、レ
ーザ発振器から出射されたレーザ光を加工対象物及び入
射光検出器に対して分岐するビームスプリッタを有し、
前記レーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と前
記レーザ光を加工対象物に伝搬する光学系とは、前記ビ
ームスプリッタで分岐され、前記レーザ発振器から前記
ビームスプリッタを介して前記入射光検出器に至る光路
長と、前記レーザ発振器から前記ビームスプリッタを介
して前記加工対象物に至り前記加工対象物で反射された
後反射光検出器に至る光路長とが等しく、前記入射光検
出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数と前
記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構
成次数とが、３次回折光以下の低次回折光において一致
することが好ましい。

【００４１】このような構成によっても、入射光検出器
へ照射されるレーザ回折光の次数を反射光検出器へ照射
されるレーザ回折光の次数と実質一致させることが可能
となり、結果として入射光検出器と反射光検出器とに照
射されるレーザ光は同じ種類のレーザ光となり、加工対
象物の例えば穴加工の状態を的確に検出し、レーザ光を
制御することで、理想とする穴加工を行い、結果として
近接する導電層間の導通が確実に得られるような穴加工
を行い得る。

【００４２】又は、請求項７記載のように、レーザ光を
出射するレーザ発振器と、前記レーザ光の光強度を検出
する入射光検出器と、前記レーザ光を前記入射光検出器
に伝搬する光学系と、前記レーザ光を加工対象物に伝搬
する光学系と、前記加工対象物からの反射光の強度を検
出する反射光検出器と、前記反射光を前記反射光検出器
へ伝搬する光学系と、前記入射光検出器が検出した入射
光強度と前記反射光検出器が検出した反射光強度とから
演算して得られ前記加工対象物の加工部からの反射光の
強度に対応した相対反射光強度と所定の基準値との比較
に基づき前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を制
御する制御手段とを有し、前記入射光検出器の受光部の
面積は、前記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折
光成分の構成次数と前記入射光検出器へ入射されるレー
ザ光の回折光成分の構成次数とが実質的に一致するよう
前記反射光検出器の受光部の面積よりも小さく設定され
たレーザ加工装置である。

【００４３】このような構成によっても、入射光検出器
と反射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ種類のレ
ーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工の状態を的確
に検出し、レーザ光を制御することで、理想とする穴加
工を行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に
得られるような穴加工を行い得る。

【００４４】又は、請求項８記載のように、レーザ光を
出射するレーザ発振器と、前記レーザ光の光強度を検出
する入射光検出器と、前記レーザ光を前記入射光検出器
に伝搬する光学系と、前記レーザ光を加工対象物に伝搬
する光学系と、前記加工対象物からの反射光の強度を検
出する反射光検出器と、前記反射光を前記反射光検出器
へ伝搬する光学系と、前記入射光検出器が検出した入射
光強度と前記反射光検出器が検出した反射光強度とから
演算して得られ前記加工対象物の加工部からの反射光の
強度に対応した相対反射光強度と所定の基準値との比較
に基づき前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を制
御する制御手段とを有し、前記入射光検出器の視野角
は、前記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成
分の構成次数と前記入射光検出器へ入射されるレーザ光
の回折光成分の構成次数とが実質的に一致するよう前記
反射光検出器の視野角よりも小さく設定されたレーザ加
工装置である。

【００４５】このような構成によっても、入射光検出器
と反射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ種類のレ
ーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工の状態を的確
に検出し、レーザ光を制御することで、理想とする穴加
工を行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に
得られるような穴加工を行い得る。

【００４６】又は、請求項９記載のように、レーザ光を
出射するレーザ発振器と、前記レーザ光の光強度を検出
する入射光検出器と、前記レーザ光を前記入射光検出器
に伝搬する光学系と、前記レーザ光を加工対象物に伝搬
する光学系と、前記加工対象物からの反射光の強度を検
出する反射光検出器と、前記反射光を前記反射光検出器
へ伝搬する光学系と、前記入射光検出器が検出した入射
光強度と前記反射光検出器が検出した反射光強度とから
演算して得られ前記加工対象物の加工部からの反射光の
強度に対応した相対反射光強度と所定の基準値との比較
に基づき前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を制
御する制御手段とを有し、前記入射光検出器に入射光を
集光する集光レンズの径は、前記反射光検出器へ入射さ
れるレーザ光の回折光成分の構成次数と前記入射光検出
器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数とが実
質的に一致するよう前記反射光検出器に反射光を集光す
る集光レンズの径よりも小さく設定されたレーザ加工装
置である。

【００４７】このような構成によっても、入射光検出器
と反射光検出器とに照射されるレーザ光は同じ種類のレ
ーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工の状態を的確
に検出し、レーザ光を制御することで、理想とする穴加
工を行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に
得られるような穴加工を行い得る。

【００４８】ここで、請求項１０記載のように、更に、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を加工対象物及び
入射光検出器に対して分岐するビームスプリッタを有
し、前記レーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系
と前記レーザ光を加工対象物に伝搬する光学系とは、前
記ビームスプリッタで分岐され、前記レーザ発振器から
前記ビームスプリッタを介して前記入射光検出器に至る
光路長は、前記レーザ発振器から前記ビームスプリッタ
を介して前記加工対象物に至り前記加工対象物で反射さ
れた後反射光検出器に至る光路長より短く、前記入射光
検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数と
反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成
次数とが、３次回折光以下の低次回折光において一致す
ることが好ましい。

【００４９】このような構成によっても、レーザ発振器
から入射光検出器までの光路長が反射光検出器までの光
路長よりも短くても、入射光検出器へ照射されるレーザ
回折光の次数を反射光検出器へ照射されるレーザ回折光
の次数と実質一致させることが可能となり、結果として
入射光検出器と反射光検出器とに照射されるレーザ光は
同じ種類のレーザ光となり、加工対象物の例えば穴加工
の状態を的確に検出し、レーザ光を制御することで、理
想とする穴加工を行い、結果として近接する導電層間の
導通が確実に得られるような穴加工を行い得る。

【００５０】以上において、請求項１１記載のように、
制御手段は、入射光検出器が検出した入射光強度と反射
光検出器が検出した反射光強度とから演算して得られ加
工対象物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反
射光強度と所定の基準値との比較に基づきレーザ発振器
及び／又はレーザ光を加工対象物に伝搬する光学系を制
御するものであることが、構成の簡便性及び制御の確実
性等の観点から好ましい。

【００５１】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００５２】図１は、本実施の形態のレーザ加工装置の
動作原理を説明する概略図である。図１において、１は
加工用光源の一例として用いるレーザ発振器、２はイメ
ージマスク、３は第１のビームスプリッタ、４は第２の
ビームスプリッタ、５は第１の走査ミラー、６は第２の
走査ミラー、７は加工用集光レンズであり、光路におけ
る光学系を構成する。

【００５３】ここで、本実施の形態で用いたレーザ発振
器１は、例えばマイクロ波により励起される炭酸ガスレ
ーザ発振器が好適に用いられ得る。

【００５４】ついで、８は加工対象物たる多層基板であ
り、多層基板は絶縁層９、導電層１０から構成され、加
工穴１１が形成され得る。１２はかかる多層基板８の移
動機構で、多層基板８を載置している。

【００５５】そして、１３はビームスプリッタ３により
取り出された入射光を集光する第１の集光レンズ、１４
は入射光を検出する入射光検出器、１５は入射光検出器
１４からの信号を増幅するアンプ、１６は多層基板８か
らの反射光を集光する第２の集光レンズ、１７は反射光
を検出する反射光検出器、１８は反射光検出器１７から
の信号を増幅するアンプ、１９は入射光検出器１４及び
反射光検出器１７からの出力信号を用いて演算する演算
処理装置、及び２０はレーザ発振器１、第１の走査ミラ
ー５及び第２の走査ミラー６を制御するための制御装置
である。

【００５６】なお、１００ａ〜１００ｋは、レーザ発振
器１から発振されたレーザ光が、イメージマスク２を介
して第１のビームスプリッタ３を透過し、更に第１の集
光レンズ１３を介して入射光検出器１４に照射されるレ
ーザ光と、光学系２〜７を介して多層基板８に至り、加
工対象物たる多層基板８で反射され光学系７〜５を介し
て第２のビームスプリッタ４を透過して更に第２の集光
レンズ１６を介して反射光検出器１７に照射されるレー
ザ光をその光路とともに示している。ここで、多層基板
８方向へ向かう光路におけるレーザ光と、多層基板８で
反射されてレーザ発振器１方向に戻る光路におけるレー
ザ光とは、第２のビームスプリッタ４と多層基板８との
間で、方向は逆向きであるが光路は一致する光束となっ
ている。

【００５７】以上の構成により、多層基板８には、加工
穴１１が形成されることになるが、この動作についてよ
り詳細に説明する。

【００５８】まず、レーザ発振器１から出射されたレー
ザ光１００ａは、イメージマスク２に照射され、１００
ａの一部の光が１００ｂとなり、レーザ光１００ｂは１
００ｃ及び１００ｄで示すように、第１のビームスプリ
ッタ３、第２のビームスプリッタ４にてそれぞれ反射さ
れ、ついでガルバノミラーにより構成される第１の走査
ミラー５及び同じくガルバノミラーにより構成される第
２の走査ミラー６により、１００ｅ及び１００ｆで示す
レーザ光が、要求される加工形態に対応して走査可能な
態様で順次反射される。

【００５９】ここで、本実施の形態の場合、第１の走査
ミラー５と第２の走査ミラー６とは、互いに直交する方
向にレーザ光を走査するように構成されており、結果、
レーザ光で多層基板８上を二次元的に走査可能な構成と
している。

【００６０】ついで、ｆθレンズにて構成される加工用
集光レンズ７に入射され、１００ｇで示すように集光さ
れながら、移動機構１２上に載置され、加工位置にある
多層基板８へ入射される。

【００６１】そして、このように、集光された出力レー
ザ光を用いて多層基板８に加工穴１１を形成すべく加工
を行うことになる。

【００６２】そして更に、このように多層基板８に照射
されたレーザ光の一部は、多層基板８にて反射され、反
射レーザ光となる。

【００６３】この反射レーザ光は、入射されたレーザ光
が通ってきたレーザ光路を反対方向へと伝搬され、１０
０ｇ〜１００ｋで示すように、集光レンズ７、走査ミラ
ー６、５の順で第２のビームスプリッタ４に至り、ビー
ムスプリッタ４では透過されて、１００ｊで示すように
第２の集光レンズ１６に照射され、１００ｋに示される
ように集光されながら反射光検出器１７へと照射される
ことになる。

【００６４】次に、入射光検出の動作についてである
が、レーザ発振器から出射されたレーザ光１００ａは、
イメージマスク２に照射され、１００ａの一部の光が１
００ｂとなり、第１のビームスプリッタ３に照射され、
レーザ光１００ｂの一部が透過して１００ｈとなり、第
１の集光レンズ１３へ照射されたレーザ光１００ｈは、
１００ｉで示すように集光されながら入射光検出器１４
へと照射されることになる。

【００６５】そして、入射光検出器１４で検出された入
射光の光強度に関する検出信号と、反射光検出器１７で
検出された反射光の光強度に関する検出信号とは、それ
ぞれアンプ１５、１８にてある任意の定数倍に増幅され
た後、演算処理装置１９に送出されて演算処理されるこ
ととなり、この演算処理装置１９の出力信号は、制御装
置２０へ送出され、制御装置２０はレーザ発振器１と走
査ミラー５、６を制御する。

【００６６】次に、入射光検出器１４及び反射光検出器
１７で検出されたレーザ光の光強度に関する検出信号を
もとに、レーザ発振器１、走査ミラー５、６を制御する
構成について説明する。

【００６７】図２は、加工穴１１が徐々に深くなってい
く様子を示し、図２（ａ）は加工穴がまだ導電層１０ま
で達していない様子、図２（ｂ）は加工穴の一部が導電
層１０まで達した様子、図２（ｃ）は加工穴の大部分が
導電層１０まで達した様子をそれぞれ示す模式図であ
る。

【００６８】ここで、レーザ光の反射のほとんどは絶縁
層１０にて発生するため、反射レーザ光の光量は、図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で大きくなる。

【００６９】ただし、レーザ光が時間的に不安定な場
合、単に反射光の光量を調べるだけでは加工穴の状態を
正しく把握することが不十分なこともあるため、相対反
射光強度を求める目的で、入射光量も同時に検出するこ
とが好適である。

【００７０】この相対反射光強度は、パルスレーザを用
いた場合、以下の（数１）で示される演算式により求め
られることが、加工対象物の穴加工の加工部からの反射
光に実質的に基づいた加工状態を的確に検出する点で好
ましい。

【００７１】

【数１】

【００７２】ここで、ｃ_n＝ｋ×（ｂ_n／ａ_n）、ｃ_max＝
ｋ×（ｂ_max／ａ_max）、ｋは任意の定数、ａ_nはｎ番目
の入射レーザ光強度に関する情報、ｂ_nはｎ番目の反射
レーザ光強度に関する情報、ａ_maxは入射レーザ光強度
に関する情報の最大値、ｂ_maxは反射レーザ光強度に関
する情報の最大値、及びｎは２以上の整数である。

【００７３】そして、反射光検出器１７にて検出された
反射光の光強度に関する信号と、入射光検出器１４にて
検出された入射光の光強度に関する信号とは、それぞれ
アンプ１５、１８を経て演算処理装置１９へ送出された
後正規化処理を行い、得られて相対反射光強度と演算処
理装置１９内部に予め設定しておいた基準値とが比較さ
れ、加工が終了したか否かを判断し、その情報を制御装
置２０へ送出する。

【００７４】例えば、基準値を図２（ｂ）の穴の状態か
らの反射光量と図２（ｃ）の穴の状態からの反射光量と
の中間に設定した場合、図２（ｂ）の穴からの反射光量
は基準値よりも小さいため、演算処理装置１９は加工が
未達成であると判断し、制御装置２０へ更にレーザ発振
器１へレーザ光を照射するような命令信号を送る。

【００７５】一方、図２（ｃ）の穴からの反射光量は基
準値よりも大きいため、演算処理装置１９は加工が終了
したと判断し、制御装置２０へは当該穴位置に対しては
これ以上のレーザ照射を行わないような命令信号を送
る。ここで、もちろん、レーザ発振器１からのレーザ光
は出射し続けたままで、その後の光学系５、６で多層基
板７にレーザ光が到達しないようにしてもよく、適宜こ
れらの動作を組み合わせてもよい。

【００７６】以上説明したような過程を経ることによ
り、原理的には、近接する導電層間の導通が確実に得ら
れる穴加工を、高い歩留まりで達成することができるこ
とになる。

【００７７】さて、以上の過程で、十分な穴加工が達成
されたか否かの判断は、入射レーザ光強度に対する反射
レーザ光強度の割合を示す相対反射光強度が、基準値よ
りも大きいか小さいかの判断に基づいている。

【００７８】ここで重要なのは、入射光検出器１４が検
出する入射光と反射光検出器１７が検出する反射光とが
同じ種類のレーザ光であることである。

【００７９】というのは、レーザ発振器１から出射され
たレーザ光は、イメージマスク２へ照射され、その一部
がマスクを透過するが、１００ｂで示されるイメージマ
スク２を透過したレーザ光は高次の回折光を含んでい
る。

【００８０】この回折光は、その性質上、イメージマス
ク２からの光路長が長くなるほどビーム径は大きくな
り、また次数の高い回折光ほどビーム径は大きい。

【００８１】従って、図１に示された構成においては、
第１の集光レンズ１３の径と第２の集光レンズ１６の径
とが同じであるとした場合、入射光検出器１４へ到達す
る入射レーザ光のほうが反射光検出器１７へ到達する反
射レーザ光よりも次数の高い回折光を含んでいることに
なる。

【００８２】さて、レーザ発振器１から出射されるレー
ザ光が時間的に安定しているのであれば、到達する回折
光の次数が異なっていても時間的に同じ種類のレーザ光
を検出していることになるが、実際には、レーザ発振器
１内部の励起媒質ガスの揺らぎ等が原因となり、レーザ
光の進行方向等は僅かに変動している。

【００８３】つまり、光路中に固定されているイメージ
マスク２に、時間変動するレーザ光１００ａが照射され
ると、イメージマスク２を透過したレーザ光１００ｂに
含まれる回折光の進行方向、発生する高次回折光の強度
分布等に時間変動が生じることになる。

【００８４】すなわち、図１に示したような入射光検出
器１４が検出しているレーザ光と反射光検出器１７が検
出しているレーザ光とが互いに異なる次数の回折光を含
んでいる場合、レーザ光の時間変動が与える影響は、入
射光検出器１４の検出信号と反射光検出器１７の検出信
号とでは異なることになる。

【００８５】この結果、入射レーザ光強度と反射レーザ
光強度とから求められた相対反射光強度は、正確な加工
穴の状態を反映しないことになり、求められた相対反射
光強度とある一定の基準値との比較に基づいてレーザ光
の制御を行っても、不完全な穴加工や導電層の損傷を導
き、加工歩留まりの低下原因となってしまう。

【００８６】図３は、本実施の形態のレーザ加工装置の
特徴的構成を含む概略図である。図３において、図１の
原理構成における第１のビームスプリッタ３と第１の集
光レンズ１３との間に光彩絞り２１を挿入したこと以外
は、図１と同様な構成である。

【００８７】この光彩絞り２１は、入射光検出器１４へ
照射されるレーザ光と反射光検出器１７へ照射されるレ
ーザ光とを互いに同じ種類のレーザ光とするために設け
られている。

【００８８】光彩絞り２１の機能は、反射光検出器１７
と比較して、イメージマスク２からの光路長が短い入射
光検出器１４へは、反射レーザ光に含まれる回折光より
も高次の回折光を含む入射レーザ光が照射されることを
考慮し、光彩絞り２１を設置することにより、入射光検
出器１４へ照射される入射レーザ光のみが含む高次の回
折光を遮断し、反射光検出器１７へ照射されるレーザ光
と同じ次数の回折光しか含まないようにすることであ
る。

【００８９】次に、具体的な光彩絞り２１の径の設定に
ついて説明する。

【００９０】まず、反射レーザ光が含む回折光の次数を
決定しているのは、イメージマスク２から第２の集光レ
ンズ１６を見た仰角θ₂であり、θ₂は以下の（数２）で
示される式から求めることができる。

【００９１】

【数２】

【００９２】ここで、ｒは第２の集光レンズ１６の半
径、Ｌ₂はイメージマスク２から第２の集光レンズ１６
までの光路長である。

【００９３】従って、入射レーザ光が含む回折光の次数
を反射レーザ光が含むそれと同じものにするためには、
イメージマスク２から光彩絞り２１を見た仰角θ₁がθ₁
＝θ ₂を満たすことが条件となり、このとき光彩絞り２
１に要求されることは、光彩絞り２１の開口部半径Ｒが
以下の（数３）に示された式を満たすことである。

【００９４】

【数３】

【００９５】ここで、Ｌ₁はイメージマスク２から光彩
絞り２１までの光路長である。以上のように、本実施の
形態によれば、第１のビームスプリッタ３と第１の集光
レンズ１３との間に光彩絞り２１を挿入し、その開口径
を適当な値とすることで、入射光検出器１４と反射光検
出器１７へ照射されるレーザ光が含む回折光の次数が一
致し、入射レーザ光強度と反射レーザ光強度とから正確
な相対反射光強度を求めることが可能となり、加工対象
物の穴加工の状態を的確に検出し、レーザ発振器及び／
又は光学系を制御することで、理想とする穴加工を行
い、結果として近接する導電層間の導通が確実に得られ
るような穴加工を行い得る。

【００９６】なお、本実施の形態ではアンプを用いて信
号の増幅を行ったが、レーザ光検出器から送り出される
信号の大きさが、演算処理装置が信号検出を行う際に充
分な大きさを持っているならば、アンプは必ずしも必要
とされるものではない。

【００９７】また、本実施の形態では、走査ミラーとし
てガルバノミラーを用いたが、ポリゴンミラー、音響光
学素子、電気光学素子、ホログラムスキャナ等を用いて
も同様な効果が得られるものである。

【００９８】更に、本実施の形態では、加工用集光レン
ズとしてｆθレンズを用いたが、単レンズやフレネルレ
ンズを複数枚組み合わせた光学系を用いても、同様な効
果が得られるものである。

【００９９】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１００】図４は、本実施の形態のレーザ加工装置の
概略図である。図４において、図１の構成における第１
のビームスプリッタ３と第１の集光レンズ１３との間の
１００ｈで示される光路を、第１から第４のベンドミラ
ー３１、３２、３３、３４を用いて長くしたこと以外
は、図１と同様な構成である。

【０１０１】実施の形態１で述べたように、入射光検出
器１４へ照射されるレーザ光と反射光検出器１７へ照射
されるレーザ光とを互いに同じ種類のレーザ光とするよ
うに入射レーザ光と反射レーザ光とが同じ次数の回折光
である場合には、正確な相対反射光強度を求めることが
可能となり、加工対象物の穴加工の状態を的確に検出
し、レーザ発振器及び／又は光学系を制御することで、
理想とする穴加工を行い、結果として近接する導電層間
の導通が確実に得られるような穴加工を行い得る。

【０１０２】本実施の形態は、入射光検出器１４への入
射光の光路長を最適化することで、入射レーザ光が含む
回折光の次数と反射レーザ光が含む回折光の次数とを同
じくする作用を呈するものであり、以下、具体的に説明
する。

【０１０３】まず、反射レーザ光が含む回折光の次数を
決定しているのは、イメージマスク２から第２の集光レ
ンズ１６を見た仰角θ₂であり、θ₂は前述の（数１）で
示される式から求めることができる。

【０１０４】そして、入射レーザ光含む回折光の次数を
反射レーザ光が含むそれと同じものにするためには、図
４において、第１の集光レンズ１３を見た仰角θ₁がθ₁
＝θ ₂を満たすことが条件となり、このときイメージマ
スク２から第１の集光レンズ１３までの光路長Ｌ₁に要
求されることは、光路長Ｌ₁が以下の（数４）に示され
た式を満たすことである。

【０１０５】

【数４】

【０１０６】ここで、ｒは第１の集光レンズ１３の半径
で、第２の集光レンズ１６の半径に等しい。すなわち、
２つの集光レンズ１３、１６の半径が等しい場合には、
θ₁＝θ₂を満たすための条件は、Ｌ₁＝Ｌ₂である。

【０１０７】以上のように、本実施の形態によれば、イ
メージマスク２から第１の集光レンズ１３までの光路長
とイメージマスク２から第２の集光レンズ１６までの光
路長とを等しくすることで、入射光検出器１４と反射光
検出器１７へ照射されるレーザ光が含む回折光の次数が
一致し、入射レーザ光強度と反射レーザ光強度とから正
確な相対反射光強度を求めることが可能となり、加工対
象物の穴加工の状態を的確に検出し、レーザ発振器及び
／又は光学系を制御することで、理想とする穴加工を行
い、結果として近接する導電層間の導通が確実に得られ
るような穴加工を行い得る。

【０１０８】なお、本実施の形態では、ベンドミラーを
用いて機械的に光路長を変えたが、例えば空気と誘電率
の異なる物質で光路を満たすことにより光学的に光路長
を変えても同様な効果が得られるものである。

【０１０９】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１１０】本実施の形態では、図１の構成における構
成の入射光検出器１４の受光部の面積を反射光検出器１
７の受光部の面積よりも小さくする限定を設けたこと以
外、図１の構成と同様の構成を有する。

【０１１１】図５（ａ）は、本実施の形態のレーザ加工
装置において、入射光検出器１４の近傍の構成をより詳
細に示した概略図であり、図５（ｂ）は、反射光検出器
１７の近傍の構成をより詳細に示した概略図である。

【０１１２】図５（ａ）には、例として２次までの回折
光が第１の集光レンズ１３へ照射され、集光された入射
レーザ光が入射光検出器１４の受光部４１へ照射される
様子を示し、また図５（ｂ）には、０次の回折光が第２
の集光レンズ１６へ照射され、集光された反射レーザ光
が反射光検出器１７の受光部４２へ照射される様子をそ
れぞれ示してある。

【０１１３】図５において、２つの集光レンズ１３、１
６が同じ半径、同じ焦点距離である場合、検出器の受光
部の面積が同じだと、入射光検出器１４は２次の回折光
まで検出してしまうことになり、入射光検出器１４へ照
射されるレーザ光と反射光検出器１７へ照射されるレー
ザ光とを互いに同じ種類のレーザ光とはならず、入射レ
ーザ光強度と反射レーザ光強度とから求められた相対反
射光強度は、正確な加工穴の状態を反映しないことにな
る。

【０１１４】そこで、本実施の形態では、入射光検出器
１４の受光部４１の面積を反射光検出器１７の受光部４
２の面積よりも小さくすることで、入射光検出器１４が
高次の回折光を検出しないように設定し、入射光検出器
１４へ入射されるレーザ光と反射光検出器１７へ入射さ
れるレーザ光とが、互いに同次数の回折光を同様に含む
同じ種類のレーザ光となるように構成した。

【０１１５】以上のように、本実施の形態によれば、入
射光検出器１４と反射光検出器１７へ照射されるレーザ
光が含む回折光の次数が一致し、入射レーザ光強度と反
射レーザ光強度とから正確な相対反射光強度を求めるこ
とが可能となり、加工対象物の穴加工の状態を的確に検
出し、レーザ発振器及び／又は光学系を制御すること
で、理想とする穴加工を行い、結果として近接する導電
層間の導通が確実に得られるような穴加工を行い得る。

【０１１６】なお、本実施の形態では、入射光及び反射
光を集光するために集光レンズを用いたが、検出器の感
度が充分大きい場合には、集光レンズは必ずしも必要と
されるものではない。

【０１１７】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１１８】本実施の形態では、図１の構成における構
成の入射光検出器１４の視野角を反射光検出器１７の視
野角よりも小さくする限定を設けたこと以外、図１の構
成と同様の構成を有する。

【０１１９】図６（ａ）は、本実施の形態のレーザ加工
装置において、入射光検出器１４の近傍の構成をより詳
細に示した概略図であり、図６（ｂ）は、反射光検出器
１７の近傍の構成をより詳細に示した概略図である。

【０１２０】図６（ａ）には、例として２次までの回折
光が第１の集光レンズ１３へ照射され、集光された入射
レーザ光が視野角５１の小さい検出器１４へ照射される
様子を示し、また図６（ｂ）には、０次の回折光が第２
の集光レンズ１６へ照射され、集光された反射レーザ光
が視野角５２大きい検出器１７へ照射される様子をそれ
ぞれ示してある。

【０１２１】図６において、２つの集光レンズ１３、１
６が同じ半径、同じ焦点距離である場合、検出器の視野
角が同じだと、入射光検出器は２次の回折光まで検出し
てしまうことになり、入射光検出器１４へ入射されるレ
ーザ光と反射光検出器１７へ入射されるレーザ光とは互
いに同じ種類のレーザ光とはならず、入射レーザ光強度
と反射レーザ光強度とから求められた相対反射光強度
は、正確な加工穴の状態を反映しないことになる。

【０１２２】そこで、本実施の形態では、入射光検出器
１４の視野角５１を反射光検出器１７の視野角５２より
も小さくすることで、入射光検出器１４が高次の回折光
を検出しないように設定し、入射光検出器１４へ入射さ
れるレーザ光と反射光検出器１７へ入射されるレーザ光
とが、互いに同次数の回折光を同様に含む同じ種類のレ
ーザ光となるように構成した。

【０１２３】以上のように、本実施の形態によれば、入
射光検出器１４と反射光検出器１７へ照射されるレーザ
光が含む回折光の次数が一致し、入射レーザ光強度と反
射レーザ光強度とから正確な相対反射光強度を求めるこ
とが可能となり、加工対象物の穴加工の状態を的確に検
出し、レーザ発振器及び／又は光学系を制御すること
で、理想とする穴加工を行い、結果として近接する導電
層間の導通が確実に得られるような穴加工を行い得る。

【０１２４】なお、本実施の形態では、視野角の大小を
筐体設計の違いで表現したが、受光素子に物性が異なる
材料を用いて視野角を制御したり、受光素子表面のコー
ティングで視野角を制御することももちろん可能であ
る。

【０１２５】（実施の形態５）以下、本発明の実施の形
態５について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１２６】本実施の形態では、図１の構成における構
成の入射光検出器１４側の集光レンズ１３の径を反射光
検出器１７側の集光レンズ１６の径よりも小さくする限
定を設けたこと以外、図１の構成と同様の構成を有す
る。

【０１２７】図７（ａ）は、本実施の形態のレーザ加工
装置において、入射光検出器１４の近傍の構成をより詳
細に示した概略図であり、図６（ｂ）は、反射光検出器
１７の近傍の構成をより詳細に示した概略図である。

【０１２８】図７（ａ）には、２次までの回折光のう
ち、０次回折光のみが径６１の第１の集光レンズ１３へ
照射され、集光された入射レーザ光が入射光検出器１４
へ照射される様子を示し、また図６（ｂ）には、０次の
回折光が径６２の第２の集光レンズ１６へ照射され、集
光された反射レーザ光が反射光検出器１７へ照射される
様子をそれぞれ示してある。

【０１２９】図７において、２つのレーザ光検出器１
４、１７が同じ受光面積、同じ視野角を持つ場合、集光
レンズの径が同じだと、入射光検出器は２次の回折光ま
で検出してしまうことになり、入射光検出器１４へ入射
されるレーザ光と反射光検出器１７へ入射されるレーザ
光とを互いに同じ種類のレーザ光とはならず、入射レー
ザ光強度と反射レーザ光強度とから求められた相対反射
光強度は、正確な加工穴の状態を反映しないことにな
る。

【０１３０】そこで、本実施の形態では、入射レーザ光
を集光する第１の集光レンズ１３の径６１を第２の集光
レンズ１６の径６２よりも径の小さいものとし、入射光
検出器が高次の回折光を検出しないように設定し、入射
光検出器１４へ入射されるレーザ光と反射光検出器１７
へ入射されるレーザ光とが、互いに同次数の回折光を同
様に含む同じ種類のレーザ光となるように構成した。

【０１３１】以上のように、本実施の形態によれば、第
１の集光レンズ１３の径６１を第２の集光レンズ１６の
径６２よりも小さくすることで、入射光検出器１４と反
射光検出器１７へ照射されるレーザ光が含む回折光の次
数が一致し、入射レーザ光強度と反射レーザ光強度とか
ら正確な相対反射光強度を求めることが可能となり、加
工対象物の穴加工の状態を的確に検出し、レーザ発振器
及び／又は光学系を制御することで、理想とする穴加工
を行い、結果として近接する導電層間の導通が確実に得
られるような穴加工を行い得る。

【０１３２】また、以上の各実施の形態は、機能上支障
のない範囲内であれば、適宜各構成同士を組み合わせる
ことができることはもちろんである。

【０１３３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、入射光
検出器に照射される入射レーザ光が含む回折光の次数
と、反射光検出器に照射される反射レーザ光が含む回折
光の次数を実質的に一致させることにより、正確な相対
反射光強度を求めることが可能となり、加工対象物の穴
加工等の状態を的確に検出して、理想とする穴加工を行
い、結果として近接する導電層間の導通が確実に得られ
るような穴加工をスループットよく行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のレーザ加工装置の原理
的な概略図

【図２】同加工穴の加工状態の様子を示す模式図

【図３】同レーザ加工装置の特徴部をも示す概略図

【図４】本発明の実施の形態２のレーザ加工装置の概略
図

【図５】本発明の実施の形態３のレーザ加工装置の入射
光検出器及び反射光検出器近傍の構成を示した概略図

【図６】本発明の実施の形態４のレーザ加工装置の入射
光検出器及び反射光検出器近傍の構成を示した概略図

【図７】本発明の実施の形態５のレーザ加工装置の入射
光検出器及び反射光検出器近傍の構成を示した概略図

【符号の説明】

１ レーザ発振器 ２ イメージマスク ３ 第１のビームスプリッタ ４ 第２のビームスプリッタ ５ 第１の走査ミラー ６ 第２の走査ミラー ７ 加工用集光レンズ ８ 多層基板 ９ 絶縁層 １０ 導電層 １１ 加工穴 １２ 移動機構 １３ 第１の集光レンズ １４ 入射光検出器 １５ アンプ １６ 第２の集光レンズ １７ 反射光検出器 １８ アンプ １９ 演算処理装置 ２０ 制御装置 ２１ 光彩絞り ３１ 第１のベンドミラー ３２ 第２のベンドミラー ３３ 第３のベンドミラー ３４ 第４のベンドミラー ４１ 入射光検出器の受光部 ４２ 反射光検出器の受光部 ５１ 入射光検出器の視野角 ５２ 反射光検出器の視野角 ６１ 第１の集光レンズの径 ６２ 第２の集光レンズの径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−62208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−133304（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−41789（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284785（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/00 B23K 26/06 B23K 26/08 H05K 3/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レ
   ーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レ
   ーザ光を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象
   物からの反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記
   反射光を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入
   射光検出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が
   検出した反射光強度とから演算して得られ前記加工対象
   物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強
   度と所定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器か
   ら出射されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前
   記入射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構
   成次数と前記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折
   光成分の構成次数とが実質的に等しいレーザ加工装置。
2. 【請求項２】 入射光検出器へ入射されるレーザ光の回
   折光成分の構成次数と前記反射光検出器へ入射されるレ
   ーザ光の回折光成分の構成次数とが、３次回折光以下の
   低次回折光において一致する請求項１記載のレーザ加工
   装置。
3. 【請求項３】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レ
   ーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レ
   ーザ光を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象
   物からの反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記
   反射光を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入
   射光検出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が
   検出した反射光強度とから演算して得られ前記加工対象
   物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強
   度と所定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器か
   ら出射されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前
   記入射光検出器の前側に、前記反射光検出器へ入射され
   るレーザ光の回折光成分の構成次数と前記入射光検出器
   へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数とが実質
   的に一致するような高次の回折光を遮蔽する絞りを設け
   たレーザ加工装置。
4. 【請求項４】 更に、レーザ発振器から出射されたレー
   ザ光を加工対象物及び入射光検出器に対して分岐するビ
   ームスプリッタを有し、前記レーザ光を前記入射光検出
   器に伝搬する光学系と前記レーザ光を加工対象物に伝搬
   する光学系とは、前記ビームスプリッタで分岐され、前
   記レーザ発振器から前記ビームスプリッタを介して前記
   入射光検出器に至る光路長は、前記レーザ発振器から前
   記ビームスプリッタを介して前記加工対象物に至り前記
   加工対象物で反射された後反射光検出器に至る光路長よ
   り短く、前記入射光検出器の前側に設けられた絞りは、
   前記ビームスプリッタと前記入射光検出器との間に設け
   られ、前記入射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光
   成分の構成次数と反射光検出器へ入射されるレーザ光の
   回折光成分の構成次数とが、３次回折光以下の低次回折
   光において一致する請求項３記載のレーザ加工装置。
5. 【請求項５】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レ
   ーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レ
   ーザ光を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象
   物からの反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記
   反射光を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入
   射光検出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が
   検出した反射光強度とから演算して得られ前記加工対象
   物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強
   度と所定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器か
   ら出射されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前
   記レーザ発振器から前記入射光検出器までの光路長と、
   前記レーザ発振器から前記反射光検出器までの光路長と
   が等しいレーザ加工装置。
6. 【請求項６】 更に、レーザ発振器から出射されたレー
   ザ光を加工対象物及び入射光検出器に対して分岐するビ
   ームスプリッタを有し、前記レーザ光を前記入射光検出
   器に伝搬する光学系と前記レーザ光を加工対象物に伝搬
   する光学系とは、前記ビームスプリッタで分岐され、前
   記レーザ発振器から前記ビームスプリッタを介して前記
   入射光検出器に至る光路長と、前記レーザ発振器から前
   記ビームスプリッタを介して前記加工対象物に至り前記
   加工対象物で反射された後反射光検出器に至る光路長と
   が等しく、前記入射光検出器へ入射されるレーザ光の回
   折光成分の構成次数と前記反射光検出器へ入射されるレ
   ーザ光の回折光成分の構成次数とが、３次回折光以下の
   低次回折光において一致する請求項５記載のレーザ加工
   装置。
7. 【請求項７】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レ
   ーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レ
   ーザ光を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象
   物からの反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記
   反射光を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入
   射光検出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が
   検出した反射光強度とから演算して得られ前記加工対象
   物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強
   度と所定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器か
   ら出射されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前
   記入射光検出器の受光部の面積は、前記反射光検出器へ
   入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数と前記入射
   光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数
   とが実質的に一致するよう前記反射光検出器の受光部の
   面積よりも小さく設定されたレーザ加工装置。
8. 【請求項８】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レ
   ーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レ
   ーザ光を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象
   物からの反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記
   反射光を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入
   射光検出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が
   検出した反射光強度とから演算して得られ前記加工対象
   物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強
   度と所定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器か
   ら出射されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前
   記入射光検出器の視野角は、前記反射光検出器へ入射さ
   れるレーザ光の回折光成分の構成次数と前記入射光検出
   器へ入射されるレーザ光の回折光成分の構成次数とが実
   質的に一致するよう前記反射光検出器の視野角よりも小
   さく設定されたレーザ加工装置。
9. 【請求項９】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ光の光強度を検出する入射光検出器と、前記レ
   ーザ光を前記入射光検出器に伝搬する光学系と、前記レ
   ーザ光を加工対象物に伝搬する光学系と、前記加工対象
   物からの反射光の強度を検出する反射光検出器と、前記
   反射光を前記反射光検出器へ伝搬する光学系と、前記入
   射光検出器が検出した入射光強度と前記反射光検出器が
   検出した反射光強度とから演算して得られ前記加工対象
   物の加工部からの反射光の強度に対応した相対反射光強
   度と所定の基準値との比較に基づき前記レーザ発振器か
   ら出射されるレーザ光を制御する制御手段とを有し、前
   記入射光検出器に入射光を集光する集光レンズの径は、
   前記反射光検出器へ入射されるレーザ光の回折光成分の
   構成次数と前記入射光検出器へ入射されるレーザ光の回
   折光成分の構成次数とが実質的に一致するよう前記反射
   光検出器に反射光を集光する集光レンズの径よりも小さ
   く設定されたレーザ加工装置。
10. 【請求項１０】 更に、レーザ発振器から出射されたレ
    ーザ光を加工対象物及び入射光検出器に対して分岐する
    ビームスプリッタを有し、前記レーザ光を前記入射光検
    出器に伝搬する光学系と前記レーザ光を加工対象物に伝
    搬する光学系とは、前記ビームスプリッタで分岐され、
    前記レーザ発振器から前記ビームスプリッタを介して前
    記入射光検出器に至る光路長は、前記レーザ発振器から
    前記ビームスプリッタを介して前記加工対象物に至り前
    記加工対象物で反射された後反射光検出器に至る光路長
    より短く、前記入射光検出器へ入射されるレーザ光の回
    折光成分の構成次数と反射光検出器へ入射されるレーザ
    光の回折光成分の構成次数とが、３次回折光以下の低次
    回折光において一致する請求項７から９のいずれかに記
    載のレーザ加工装置。
11. 【請求項１１】 制御手段は、入射光検出器が検出した
    入射光強度と反射光検出器が検出した反射光強度とから
    演算して得られ加工対象物の加工部からの反射光の強度
    に対応した相対反射光強度と所定の基準値との比較に基
    づきレーザ発振器及び／又はレーザ光を加工対象物に伝
    搬する光学系を制御する請求項１から１０のいずれかに
    記載のレーザ加工装置。