JP3378242B1 - レーザ加工方法及び加工装置 - Google Patents
レーザ加工方法及び加工装置Info
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Abstract
ーザ加工方法を提供する。 【解決手段】 行列状に配置された複数の単位領域が表
面上に画定され、各単位領域内に複数の加工点が画定さ
れた加工対象物を準備する。複数の単位領域から1つの
単位領域を選択し、レーザビームを走査することによっ
て、選択された単位領域内の複数の加工点にレーザビー
ムを入射させ穴を形成する。工程を繰り返して、全単位
領域内の加工点に穴を形成する。このとき、行方向また
は列方向に隣接する単位領域が連続して選択されないよ
うに複数の単位領域が順番に選択される。
Description
関し、特にレーザビームを走査して加工対象物に入射さ
せ、入射位置に穴を形成するレーザ加工方法に関する。
象物に複数の穴を形成するレーザ加工方法が開示されて
いる。この方法によると、レーザビームを走査すること
により、加工対象物の表面上の1つの矩形平面領域内の
加工を行う。その後、加工対象物を移動させて、既に加
工が行われた矩形平面領域と重なることなく隣接した他
の矩形平面領域内の加工を行う。これを繰り返すことに
より、加工対象物の全面の加工を行うことができる。
でレーザ加工を行うと、加工対象物に形成された穴の位
置がずれてしまうことがわかった。
することが可能なレーザ加工方法及び加工装置を提供す
ることである。
と、(a)行列状に配置された複数の単位領域が表面上
に画定され、各単位領域内に複数の加工点が画定された
加工対象物を準備する工程と、(b)前記複数の単位領
域から1つの単位領域を選択し、レーザビームを走査す
ることによって、選択された単位領域内の複数の加工点
にレーザビームを入射させ穴を形成する工程と、(c)
前記工程(b)を繰り返して、全単位領域内の加工点に
穴を形成する工程であって、行方向または列方向に隣接
する単位領域が連続して選択されないように前記複数の
単位領域が順番に選択される工程とを有するレーザ加工
方法が提供される。
れないため、加工中の単位領域の熱膨張の影響を軽減す
ることができる。
ーザ加工装置の概略図を示す。レーザ光源1が、加工用
のパルスレーザビームを出射する。レーザ光源1とし
て、例えばNd:YAGレーザ、Nd:YLFレーザ、
Nd:YVO4レーザ、またはこれらの高調波を発生さ
せるレーザ、炭酸ガスレーザ等が使用される。
が、マスク2に入射する。マスク2に設けられた貫通孔
を通過したレーザビームが、折り返しミラー3に入射す
る。折り返しミラー3で反射されたレーザビームが、ガ
ルバノスキャナ4に入射する。ガルバノスキャナ4は、
一対の揺動可能な反射鏡を含んで構成され、レーザビー
ムを2次元方向に走査する。ガルバノスキャナ4で走査
されたレーザビームがfθレンズ5で集束され、XYス
テージ6に保持された加工対象物8に入射する。fθレ
ンズ5は、マスク2の貫通孔を加工対象物8の表面上に
結像させる。XYステージ6は、加工対象物8を、その
表面に平行な2次元方向に移動させることができる。加
工対象物8は、例えばプリント配線板、セラミックグリ
ーンシート等である。
キャナ4及びXYステージ6を制御する。次に、図2を
参照して、本発明の実施例によるレーザ加工方法につい
て説明する。
クグリーンシート8の平面図を示す。セラミックグリー
ンシート8の表面上に、行列状に配置された複数の単位
領域10が画定されている。単位領域10は、例えば一
辺の長さが50mmの正方形である。なお、図2(A)
では、各単位領域10の境界線が明示されているが、実
際にセラミックグリーンシート8の表面に境界線が描か
れているわけではない。単位領域10の各々の内部に、
穴を形成すべき複数の加工点11が画定されている。な
お、加工点11の位置は、図1に示した制御装置9に記
憶されている。
選択され、選択された単位領域10がガルバノスキャナ
4の走査可能範囲内に配置されるように、制御装置9が
XYステージ6を制御する。制御装置9がレーザ光源1
及びガルバノスキャナ4を制御することにより、選択さ
れた単位領域10内の加工点11にパルスレーザビーム
を順番に入射させる。これにより、加工点11の位置に
穴が形成される。
に穴が形成されると、制御装置9は、次の単位領域9を
選択する。このとき、行方向または列方向に隣接する単
位領域が連続して選択されないように選択の順番が決め
られている。この順番は、予め制御装置9に記憶されて
いる。
<1>から<20>までの数字は、単位領域10の選択
される順番の一例を示す。まず最初に、左下隅の単位領
域10が選択される。その後、最下行の単位領域10が
1つおきに順番に選択される。右端または右端から2番
目の単位領域10が選択されると、次に、最下行の未選
択の単位領域10が左から順番に選択される。
と、次に下から2行目の単位領域10の加工が行われ、
最上行まで順番に加工される。すべての行について、最
下行の場合と同様の順番で単位領域10が選択される。
他の例を示す。1つの単位領域10の加工が終了する
と、次に左斜め上の単位領域10が選択される。最も左
の列または最上行の単位領域10の加工が終了すると、
最下行または最も右の列の未選択の単位領域10が選択
される。
ついて説明する。通常、数秒程度の短時間に、1つの単
位領域10内に数百〜数千個の穴が形成される。このた
め、加工中の単位領域10の温度が上昇し、熱膨張が生
ずる。この熱膨張は、隣接する単位領域10を歪ませて
しまう。歪が発生している状態で、隣接する単位領域1
0を加工すると、冷却されて歪が消滅したときに、穴の
位置が所望の位置からずれてしまう。
つの単位領域10が連続して選択されない。このため、
加工中の単位領域10の熱膨張の影響が、次に加工され
る単位領域10まで及びにくい。このため、穴の位置精
度を高めることができる。
グリーンシートとしたが、その他にプリント配線板等に
穴あけ加工をする場合にも、上記実施例と同様の方法が
適用できる。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
レーザビームを加工対象物に入射させて形成する穴の位
置精度を高めることができる。
図である。
するための加工対象物の平面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)行列状に配置された複数の単位領
域が表面上に画定され、各単位領域内に複数の加工点が
画定された加工対象物を準備する工程と、 (b)前記複数の単位領域から1つの単位領域を選択
し、レーザビームを走査することによって、選択された
単位領域内の複数の加工点にレーザビームを入射させ穴
を形成する工程と、 (c)前記工程(b)を繰り返して、全単位領域内の加
工点に穴を形成する工程であって、行方向または列方向
に隣接する単位領域が連続して選択されないように前記
複数の単位領域が順番に選択される工程とを有するレー
ザ加工方法。 - 【請求項2】 レーザビームを出射するレーザ光源と、 加工対象物を保持し、加工対象物の表面に平行な2次元
方向に該加工対象物を移動させることができるステージ
と、 前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記ス
テージに保持された加工対象物の表面に入射させるとと
もに、表面上の走査可能範囲内で該レーザビームを走査
する走査手段と、 前記レーザ光源、前記ステージ及び前記走査手段を制御
する制御装置とを有し、 前記制御装置は、 (d)行列状に配置された複数の単位領域が表面上に画
定され、各単位領域内に複数の加工点が画定された加工
対象物の表面上の複数の単位領域から1つの単位領域を
選択し、レーザビームを走査することによって、選択さ
れた単位領域内の複数の加工点にレーザビームを入射さ
せ穴を形成する工程と、 (e)前記工程(d)を繰り返して、全単位領域内の加
工点に穴を形成する工程であって、行方向または列方向
に隣接する単位領域が連続して選択されないように前記
複数の単位領域が順番に選択される工程とが実行される
ように前記レーザ光源、前記ステージ及び前記走査手段
を制御するレーザ加工装置。
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