JP3378243B1 - Laser processing method - Google Patents

Laser processing method

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JP3378243B1
JP3378243B1 JP2002091458A JP2002091458A JP3378243B1 JP 3378243 B1 JP3378243 B1 JP 3378243B1 JP 2002091458 A JP2002091458 A JP 2002091458A JP 2002091458 A JP2002091458 A JP 2002091458A JP 3378243 B1 JP3378243 B1 JP 3378243B1
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laser beam
unit
processing
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unit area
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史郎 浜田
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 加工時間を短くし、かつ加工品質を高めるこ
とが可能なレーザ加工方法を提供する。 【解決手段】 表面上に、複数の単位領域が画定された
加工対象物を準備する。パルスレーザビームの走査可能
範囲内に1つの単位領域が配置されるように加工対象物
を配置する。パルスレーザビームを走査することによっ
て、走査可能範囲内に配置された単位領域内の複数の加
工点にパルスレーザビームを入射させて穴を形成する。
穴が形成された単位領域及びそれに隣接する単位領域が
走査可能範囲に配置されるように加工対象物を移動させ
る。パルスレーザビームを走査することによって、走査
可能範囲内に配置された2つの単位領域内の加工点にパ
ルスレーザビームを入射させる。穴が形成されている単
位領域内においては、既に形成されている穴が深くな
り、初めて走査可能範囲内に配置された単位領域内にお
いては、新たに穴が形成される。
A laser processing method capable of shortening the processing time and improving the processing quality is provided. A processing object in which a plurality of unit regions are defined on a surface is prepared. The object to be processed is arranged so that one unit region is arranged within the scannable range of the pulse laser beam. By scanning the pulse laser beam, the pulse laser beam is incident on a plurality of processing points in the unit region arranged in the scannable range to form a hole.
The object to be processed is moved so that the unit region in which the hole is formed and the unit region adjacent to the unit region are arranged in the scannable range. By scanning the pulse laser beam, the pulse laser beam is incident on the processing points in the two unit regions arranged in the scannable range. In the unit area in which the hole is formed, the already formed hole becomes deep, and a new hole is formed in the unit area arranged in the scannable range for the first time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工方法に
関し、特にパルスレーザビームの走査と加工対象物の移
動とを組み合わせて、加工対象物に複数の穴を形成する
レーザ加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method, and more particularly to a laser processing method for forming a plurality of holes in a processing object by combining scanning of a pulsed laser beam and movement of the processing object.

【0002】[0002]

【従来の技術】特許第3077539号公報に、加工対
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。
2. Description of the Related Art Japanese Patent No. 3077539 discloses a laser processing method for forming a plurality of holes in an object to be processed. According to this method, the laser beam is scanned to perform processing within one rectangular flat area on the surface of the processing target. After that, the object to be processed is moved to perform processing in another rectangular plane area adjacent to the already processed rectangular plane area without overlapping with the already processed rectangular plane area. By repeating this, the entire surface of the object to be processed can be processed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加工
時間を短くし、かつ加工品質を高めることが可能なレー
ザ加工方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser processing method capable of shortening processing time and improving processing quality.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、(a)表面上に、少なくとも1列に並んで配置され
た複数の単位領域が画定された加工対象物を準備する工
程と、(b)レーザビーム走査手段で走査されるパルス
レーザビームの走査可能範囲内に、前記加工対象物の表
面上に画定された少なくとも1つの単位領域が配置され
るように前記加工対象物を配置する工程と、(c)パル
スレーザビームを走査することによって、前記工程
(b)で前記走査可能範囲内に配置された単位領域内の
複数の加工点に順番にパルスレーザビームを入射させて
穴を形成する工程と、(d)前記工程(c)で穴が形成
された単位領域及びそれに隣接する単位領域が、パルス
レーザビームの走査可能範囲に配置されるように前記加
工対象物を移動させる工程と、(e)パルスレーザビー
ムを走査することによって、前記工程(b)で前記走査
可能範囲内に配置された少なくとも2つの単位領域内の
加工点にパルスレーザビームを入射させ、既に前記工程
(c)で穴が形成されている単位領域内においては、既
に形成されている穴を深くし、前記工程(d)で初めて
前記走査可能範囲内に配置された単位領域内において
は、新たに穴を形成する工程とを有するレーザ加工方法
が提供される。
According to one aspect of the present invention, (a) a step of preparing an object to be processed in which a plurality of unit regions arranged in at least one row are defined on the surface, (B) Arranging the object to be processed such that at least one unit region defined on the surface of the object is arranged within the scannable range of the pulsed laser beam scanned by the laser beam scanning means. Step (c) by scanning the pulse laser beam, the pulse laser beam is sequentially incident on a plurality of processing points in the unit area arranged in the scannable range in the step (b) to form a hole. And (d) a step of moving the object to be processed so that the unit area in which the holes are formed in step (c) and the unit area adjacent to the hole are arranged in a scannable range of the pulse laser beam. And (e) by scanning the pulse laser beam, the pulse laser beam is made incident on the processing points in at least two unit areas arranged in the scannable range in the step (b), and the step (b) has already been performed. In the unit area where the hole is formed in c), the hole that has already been formed is deepened, and in the unit area that is first arranged in the scannable range in step (d), a new hole is newly formed. A laser processing method is provided.

【0005】本発明の他の観点によると、(f)レーザ
ビーム走査手段で走査されるパルスレーザビームの走査
可能範囲内に表面の一部が含まれるように加工対象物を
配置し、該走査可能範囲内の加工点にパルスレーザビー
ムを順番に入射させて該加工点に穴を形成する工程と、
(g)既に穴が形成された領域の一部が前記走査可能範
囲内に残り、前記加工対象物の表面のうち未だ穴の形成
されていない一部の領域が新たに前記走査可能範囲内に
配置されるように前記加工対象物を移動させる工程と、
(h)パルスレーザビームを走査することによって、前
記走査可能範囲内の加工対象物の表面の加工点にパルス
レーザビームを入射させ、前記走査可能範囲内に位置す
る穴を深くし、前記工程(g)で初めて前記走査可能範
囲内に配置された領域内の加工点に穴を形成する工程
と、(i)前記工程(g)と工程(h)とを繰り返し実
行する工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, (f) the object to be processed is arranged such that a part of the surface is included in the scannable range of the pulsed laser beam scanned by the laser beam scanning means, and the scanning is performed. Forming a hole at the processing point by sequentially injecting a pulsed laser beam at the processing point within the possible range,
(G) A part of the area in which holes have already been formed remains in the scannable range, and a part of the surface of the object to be processed in which no holes have been formed is newly included in the scannable area. Moving the object to be processed so as to be arranged;
(H) By scanning the pulse laser beam, the pulse laser beam is made incident on a processing point on the surface of the object to be processed within the scannable range to deepen the hole located within the scannable range, and the step ( Laser processing including a step of forming a hole at a processing point in a region arranged in the scannable range for the first time in g), and a step of (i) repeatedly performing the steps (g) and (h). A method is provided.

【0006】上記方法を採用することにより、従来方法
に比べて加工時間を短縮することができる。
By adopting the above method, the processing time can be shortened as compared with the conventional method.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1に、本発明の実施例によるレ
ーザ加工方法で使用されるレ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。
1 is a schematic view of a laser processing apparatus used in a laser processing method according to an embodiment of the present invention. The laser light source 1 emits a pulsed laser beam for processing. As the laser light source 1, for example, an Nd: YAG laser, an Nd: YLF laser, an Nd: YVO 4 laser, a laser generating a harmonic wave of these, a carbon dioxide gas laser, or the like is used.

【0008】レーザ光源1から出射したレーザビーム
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。
The laser beam emitted from the laser light source 1 enters the mask 2. The laser beam that has passed through the through-hole provided in the mask 2 enters the folding mirror 3. The laser beam reflected by the folding mirror 3 enters the galvano scanner 4. The galvano scanner 4
It is configured to include a pair of swingable reflecting mirrors, and scans a laser beam in a two-dimensional direction. The laser beam scanned by the galvano scanner 4 is focused by the fθ lens 5 and is incident on the processing object 8 held on the XY stage 6. The fθ lens 5 forms an image of the through hole of the mask 2 on the surface of the processing object 8. The XY stage 6 can move the processing object 8 in a two-dimensional direction parallel to the surface thereof.

【0009】加工対象物8は、例えばプリント配線板、
テープ自動ボンディング(TAB)用テープ、セラミッ
クグリーンシート等である。
The workpiece 8 is, for example, a printed wiring board,
Examples include tape for automatic tape bonding (TAB) and ceramic green sheets.

【0010】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。図2(A)〜(D)
は、加工対象物8の平面図を示す。加工対象物8の表面
上に、格子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の各々の内部に、穴を形成すべ
き複数の加工点が画定されている。例えば、単位領域1
0は4行8列に配置されており、各単位領域10の縦方
向及び横方向の長さは、それぞれ50mm及び25mm
である。行方向に隣り合う2つの単位領域10により、
一辺の長さが50mmの正方形が構成される。
A laser processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 (A) to (D)
Shows a plan view of the processing object 8. A plurality of unit regions 10 arranged in a grid pattern are defined on the surface of the processing object 8. Inside each of the unit areas 10, a plurality of processing points where holes are to be formed are defined. For example, unit area 1
0s are arranged in 4 rows and 8 columns, and the lengths of the unit areas 10 in the vertical direction and the horizontal direction are 50 mm and 25 mm, respectively.
Is. By the two unit areas 10 adjacent in the row direction,
A square having a side length of 50 mm is formed.

【0011】図1に示したガルバノスキャナ4を動作さ
せることにより、走査可能範囲20内の任意の点にレー
ザビームを入射させることができる。走査可能範囲20
の平面形状は、例えば一辺の長さが50mmの正方形で
ある。
By operating the galvano scanner 4 shown in FIG. 1, the laser beam can be made incident on an arbitrary point within the scannable range 20. Scannable range 20
The planar shape of is a square having a side length of 50 mm, for example.

【0012】図2(A)に示すように、最初に加工すべ
き単位領域10(1)が走査可能範囲20内に配置され
るように、加工対象物8を移動させる。図2(A)で
は、最初に加工すべき単位領域10(1)が加工対象物
8の左下隅に位置する場合を示している。単位領域10
(1)の右隣の単位領域10(2)は、走査可能範囲2
0の外に配置される。
As shown in FIG. 2A, the processing object 8 is moved so that the unit area 10 (1) to be processed first is arranged within the scannable range 20. FIG. 2A shows a case where the unit area 10 (1) to be processed first is located at the lower left corner of the processing object 8. Unit area 10
The unit area 10 (2) to the right of (1) is the scannable range 2
It is placed outside 0.

【0013】図1に示したガルバノスキャナ4を動作さ
せてパルスレーザビームを走査し、単位領域10(1)
内の加工点にパルスレーザビームを1ショットずつ入射
させ、各加工点に穴を形成する。
The galvano scanner 4 shown in FIG. 1 is operated to scan the pulse laser beam, and the unit area 10 (1)
A pulse laser beam is made to enter each processing point one by one, and a hole is formed at each processing point.

【0014】図2(B)に示すように、加工対象物8を
移動させて、単位領域10(1)及びその右隣の単位領
域10(2)を走査可能範囲20内に配置させる。ガル
バノスキャナ4を動作させてパルスレーザビームを走査
し、単位領域10(1)及び単位領域10(2)内の加
工点にパルスレーザビームを1ショットずつ入射させ
る。単位領域10(1)内においては、既に形成されて
いる穴がより深くなる。単位領域10(2)内において
は、新たに穴が形成される。単位領域10(1)内の各
加工点には、合計で2ショットのパルスレーザビームが
入射したことになる。本実施例では、2ショットのパル
スレーザビームにより必要な深さの穴が形成される。
As shown in FIG. 2B, the object 8 to be processed is moved so that the unit area 10 (1) and the unit area 10 (2) on the right side thereof are arranged within the scannable range 20. The galvano scanner 4 is operated to scan the pulse laser beam, and the pulse laser beam is made to enter the processing points in the unit region 10 (1) and the unit region 10 (2) one by one. In the unit area 10 (1), the hole already formed becomes deeper. A new hole is formed in the unit area 10 (2). This means that a total of two shots of the pulse laser beam are incident on each processing point in the unit area 10 (1). In this embodiment, a hole having a required depth is formed by using a two-shot pulse laser beam.

【0015】図2(C)に示すように、単位領域10
(2)及びその右隣の単位領域10(3)が走査可能範
囲20内に配置されるように加工対象物8を移動させ、
走査可能範囲20内に配置された単位領域10(2)及
び10(3)内の加工点にパルスレーザビームを入射さ
せる。
As shown in FIG. 2C, the unit area 10
(2) and the processing object 8 is moved so that the unit area 10 (3) on the right side thereof is arranged within the scannable range 20.
The pulsed laser beam is made incident on the processing points in the unit areas 10 (2) and 10 (3) arranged in the scannable range 20.

【0016】図2(D)に示すように、単位領域10
(3)及びその右隣の単位領域10(4)が走査可能範
囲20内に配置されるように加工対象物8を移動させ、
走査可能範囲20内に配置された単位領域10(3)及
び10(4)内の加工点にパルスレーザビームを入射さ
せる。図2(D)に示した右下隅の単位領域10の加工
が終了すると、加工対象物8を縦方向に移動させ、下か
ら2番目の行の単位領域10の加工を行う。
As shown in FIG. 2D, the unit area 10
The object 8 is moved so that (3) and the unit area 10 (4) on the right side thereof are arranged within the scannable range 20.
The pulsed laser beam is made incident on the processing points in the unit areas 10 (3) and 10 (4) arranged in the scannable range 20. When the processing of the unit area 10 at the lower right corner shown in FIG. 2D is completed, the processing target 8 is moved in the vertical direction, and the processing of the unit area 10 in the second row from the bottom is performed.

【0017】加工対象物8の移動と、パルスレーザビー
ムの走査とを繰り返すことにより、加工対象物8の表面
上の全ての単位領域10内を加工することができる。
By repeating the movement of the processing object 8 and the scanning of the pulsed laser beam, it is possible to process all the unit regions 10 on the surface of the processing object 8.

【0018】次に、上記実施例によるレーザ加工方法の
加工時間について説明する。単位領域10内に1mmピ
ッチで25×50個の加工点が画定されているとする。
ガルバノスキャナ4でレーザビームを1mm走査するの
に必要な時間を0.7msとする。
Next, the processing time of the laser processing method according to the above embodiment will be described. It is assumed that 25 × 50 processing points are defined in the unit region 10 at a pitch of 1 mm.
The time required for the galvano scanner 4 to scan the laser beam by 1 mm is 0.7 ms.

【0019】1つの単位領域10内の全ての加工点にパ
ルスレーザビームを入射させるために必要な走査時間
は、0.7ms×25×50=875msである。最下
行の8個の単位領域10内の全ての加工点を走査するの
に必要な時間は、875ms×2×8=14sである。
実施例の場合には、単位領域10が4行に配置されてい
るため、全ての単位領域10を加工するのに必要な走査
時間は、14s×4=56sである。
The scanning time required for making the pulsed laser beam incident on all the processing points in one unit area 10 is 0.7 ms × 25 × 50 = 875 ms. The time required to scan all the processing points in the eight unit areas 10 in the bottom row is 875 ms × 2 × 8 = 14 s.
In the case of the embodiment, since the unit areas 10 are arranged in four rows, the scanning time required to process all the unit areas 10 is 14 s × 4 = 56 s.

【0020】パルスレーザビームの走査が終わると、X
Yステージ6で加工対象物8を横方向に25mm移動さ
せる。この移動時間を0.2sとする。また、加工対象
物8を縦方向に50mm移動させるのに必要な時間を
0.4sとする。1つの行に並ぶ8個の単位領域10を
加工するときに、加工対象物8は8回移動する。実施例
の場合には、単位領域10が4行に配置されているた
め、全ての単位領域10を加工するために必要なXYス
テージ6の移動時間は、0.2s×8×4+0.4s×
3=7.6sである。
When the scanning of the pulsed laser beam is completed, X
The workpiece 8 is horizontally moved by 25 mm on the Y stage 6. This moving time is 0.2 s. Further, the time required to move the processing object 8 by 50 mm in the vertical direction is 0.4 s. When processing the eight unit areas 10 arranged in one row, the processing target 8 moves eight times. In the case of the embodiment, since the unit areas 10 are arranged in four rows, the moving time of the XY stage 6 required to process all the unit areas 10 is 0.2 s × 8 × 4 + 0.4 s ×
3 = 7.6s.

【0021】パルスレーザビームのパルス幅を0.05
msとすると、全ての加工点にパルスレーザビームが入
射する時間は、0.05ms×25×50×32×2=
4sである。ここで、左辺の32は、単位領域10の数
であり、左辺の2は、1つの加工点に入射するショット
数である。上述の走査時間、XYステージ6の移動時
間、及びパルスレーザビームの入射時間を合計すると、
67.6sになる。
The pulse width of the pulse laser beam is 0.05
ms, the time required for the pulse laser beam to be incident on all processing points is 0.05 ms × 25 × 50 × 32 × 2 =
It is 4s. Here, 32 on the left side is the number of unit regions 10, and 2 on the left side is the number of shots incident on one processing point. When the above scanning time, moving time of the XY stage 6, and incident time of the pulsed laser beam are summed up,
It will be 67.6s.

【0022】なお、図2(A)に示した単位領域10
(1)の加工を行うときに、図2(E)に示すように、
単位領域10(1)及び10(2)が走査可能範囲20
内に配置してもよい。この状態で、単位領域10(1)
のみの加工を行うことも可能である。この場合には、図
2(E)に示したように単位領域10(1)を加工して
から、図2(B)に示した単位領域10(1)及び10
(2)を加工するまでに加工対象物8を移動させる必要
はない。従って、XYステージ6の移動時間はさらに短
くなる。
The unit area 10 shown in FIG.
When performing the processing of (1), as shown in FIG.
The unit areas 10 (1) and 10 (2) are the scannable range 20.
It may be placed inside. In this state, the unit area 10 (1)
It is also possible to process only. In this case, the unit area 10 (1) is processed as shown in FIG. 2 (E), and then the unit areas 10 (1) and 10 (1) shown in FIG. 2 (B) are processed.
It is not necessary to move the processing object 8 before processing (2). Therefore, the moving time of the XY stage 6 is further shortened.

【0023】同様に、図2(E)の右端の単位領域を加
工するときにも、加工対象物8を移動させる必要がな
い。このため、1つの行の単位領域10を加工するとき
に、XYステージ6の移動回数を2回分省略することが
できる。
Similarly, when processing the unit area at the right end of FIG. 2 (E), it is not necessary to move the processing object 8. Therefore, when processing the unit area 10 of one row, the number of movements of the XY stage 6 can be omitted twice.

【0024】次に、比較の為に、加工対象物8の表面上
において走査可能範囲20が重ならないようにXYステ
ージ6を移動させる従来の方法で加工を行う場合の時間
について説明する。この方法では、図2(A)に示した
相互に行方向に隣り合う2つの単位領域10が1回の走
査によって加工される。ガルバノスキャナ4による走査
時間は、0.7ms×50×50×16=28sであ
る。ここで、左辺の16は、2つの単位領域を1組と考
えたときの全組数である。
Next, for comparison, a description will be given of the time when the processing is performed by the conventional method of moving the XY stage 6 so that the scannable ranges 20 do not overlap on the surface of the processing object 8. In this method, two unit areas 10 adjacent to each other in the row direction shown in FIG. 2A are processed by one scanning. The scanning time by the galvano scanner 4 is 0.7 ms × 50 × 50 × 16 = 28 s. Here, 16 on the left side is the total number of sets when two unit areas are considered as one set.

【0025】パルスレーザビームのパルス周波数を1k
Hz(周期1ms)とし、パルス幅を0.05msとす
る。1つの加工点に2ショット入射させるのに必要な時
間は、1ms+0.05ms=1.05msである。
The pulse frequency of the pulsed laser beam is set to 1 k
Hz (cycle 1 ms) and pulse width 0.05 ms. The time required to make two shots incident on one processing point is 1 ms + 0.05 ms = 1.05 ms.

【0026】加工点にパルスレーザビームを入射させる
時間の合計は、1.05ms×50×50×16=42
sである。
The total time for which the pulsed laser beam is incident on the processing point is 1.05 ms × 50 × 50 × 16 = 42.
s.

【0027】加工対象物を50mm移動させるのに必要
な時間を0.4sとすると、加工対象物8の移動時間の
合計は、0.4s×15=6sになる。上述の走査時
間、XYステージ6の移動時間、及びパルスレーザビー
ムの入射時間を合計すると、加工時間は、76sにな
る。
When the time required to move the object to be processed 50 mm is 0.4 s, the total moving time of the object 8 is 0.4 s × 15 = 6 s. When the above scanning time, moving time of the XY stage 6 and the incident time of the pulsed laser beam are summed up, the processing time becomes 76 s.

【0028】この比較結果からわかるように、上記実施
例による加工方法を採用することにより、従来の加工方
法に比べて加工時間を短縮することができる。また、従
来の方法では、1つの加工点に2ショットが1ms間隔
で入射する。このため、1ショット目の入射による熱の
影響が、2ショット目の加工に影響を与え、加工品質が
低下してしまう。これに対し、上記実施例の場合には、
1つの加工点に1ショットが入射すると、パルスレーザ
ビームの走査時間とXYステージ6の動作時間が経過し
た後に、2ショット目が入射する。このため、2ショッ
ト目の加工時に、1ショット目の入射による熱の影響を
受けにくくなる。これにより、加工品質を高めることが
できる。
As can be seen from this comparison result, by adopting the processing method according to the above-mentioned embodiment, the processing time can be shortened as compared with the conventional processing method. Further, in the conventional method, two shots are incident on one processing point at intervals of 1 ms. For this reason, the influence of heat due to the incidence of the first shot affects the processing of the second shot, and the processing quality deteriorates. On the other hand, in the case of the above embodiment,
When one shot is incident on one processing point, the second shot is incident after the scanning time of the pulse laser beam and the operation time of the XY stage 6 have elapsed. Therefore, during the processing of the second shot, it is less likely to be affected by heat due to the incidence of the first shot. Thereby, the processing quality can be improved.

【0029】上記実施例では、1つの加工点に2ショッ
トのパルスレーザビームを入射させて穴を形成する場合
について説明した。このため、図2(A)〜(D)に示
した走査可能範囲20が、その半分の領域を重複させな
がら加工対象物8の表面上を移動する。1つの加工点に
nショットのパルスレーザビームを入射させる場合に
は、走査可能範囲20が、その(n−1)/nの面積の
領域を重複させながら加工対象物8の表面上を移動する
ように加工対象物8を移動させればよい。
In the above embodiment, the case where two holes of the pulse laser beam are incident on one processing point to form a hole has been described. Therefore, the scannable range 20 shown in FIGS. 2A to 2D moves on the surface of the processing object 8 while overlapping the half area thereof. When the pulsed laser beam of n shots is incident on one processing point, the scannable range 20 moves on the surface of the processing object 8 while overlapping the area having the area of (n-1) / n. The object 8 to be processed may be moved in this manner.

【0030】図3を参照して、1つの加工点に3ショッ
トのパルスレーザビームを入射させて穴を形成する場合
の加工方法について説明する。この場合、走査可能範囲
20は、3個の単位領域10を内包することができる大
きさである。
With reference to FIG. 3, description will be made on a processing method for forming a hole by making a three-shot pulse laser beam incident on one processing point. In this case, the scannable range 20 is large enough to include the three unit areas 10.

【0031】図3(A)に示すように、左下隅の単位領
域10(1)が走査可能範囲20内に配置されるように
加工対象物8を移動させる。このとき、単位領域10
(1)の右隣の単位領域10(2)は、走査可能範囲2
0内に配置されていない。この状態で、単位領域10
(1)内の加工を行う。
As shown in FIG. 3A, the workpiece 8 is moved so that the unit area 10 (1) at the lower left corner is located within the scannable range 20. At this time, the unit area 10
The unit area 10 (2) to the right of (1) is the scannable range 2
Not located within 0. In this state, the unit area 10
The processing in (1) is performed.

【0032】図3(B)に示すように、単位領域10
(1)及び10(2)が走査可能範囲20内に配置され
るように加工対象物8を移動させる。このとき、単位領
域10(2)の右隣の単位領域10(3)は、走査可能
範囲20内に配置されていない。この状態で、単位領域
10(1)および10(2)内の加工を行う。
As shown in FIG. 3B, the unit area 10
The workpiece 8 is moved so that (1) and 10 (2) are arranged within the scannable range 20. At this time, the unit area 10 (3) on the right of the unit area 10 (2) is not arranged in the scannable range 20. In this state, processing within the unit areas 10 (1) and 10 (2) is performed.

【0033】図3(C)に示すように、単位領域10
(1)〜10(3)が走査可能範囲20内に配置される
ように、加工対象物8を移動させる。この状態で単位領
域10(1)〜10(3)内の加工を行う。
As shown in FIG. 3C, the unit area 10
The object 8 is moved so that (1) to 10 (3) are arranged within the scannable range 20. In this state, processing within the unit areas 10 (1) to 10 (3) is performed.

【0034】図3(D)に示すように、単位領域10
(1)が走査可能範囲20から外れ、単位領域10
(4)が新たに走査可能範囲20内に配置されるよう
に、加工対象物8を移動させる。この状態で単位領域1
0(2)〜10(4)内の加工を行う。このように、走
査可能範囲20が、その2/3の面積の領域を重複させ
ながら加工対象物8の表面上を移動するように加工対象
物8の移動を制御すればよい。
As shown in FIG. 3D, the unit area 10
(1) is out of the scannable range 20 and the unit area 10
The processing object 8 is moved so that (4) is newly arranged in the scannable range 20. Unit area 1 in this state
Processing within 0 (2) to 10 (4) is performed. In this way, the movement of the processing object 8 may be controlled so that the scannable range 20 moves on the surface of the processing object 8 while overlapping the area having the area of 2/3 thereof.

【0035】なお、図3(A)に示した単位領域10
(1)内のみを加工するときに、図3(E)に示すよう
に、単位領域10(1)〜10(3)を走査可能範囲2
0内に配置してもよい。また、図3(B)に示した単位
領域10(1)及び10(2)内を加工するときに、図
3(F)に示すように単位領域10(1)〜10(3)
を走査可能範囲20内に配置してもよい。図3(E)及
び図3(F)の状態で、それぞれ単位領域10(1)内
のみの加工、及び単位領域10(1)と10(2)内の
加工を行うことにより、加工対象物8の移動回数を2回
分省略することができる。加工対象物8の右端において
も同様の加工方法を採用すると、1行分の単位領域10
を加工するときに、加工対象物8の移動回数を4回分省
略することができる。
The unit area 10 shown in FIG.
When processing only the inside of (1), as shown in FIG. 3 (E), the unit regions 10 (1) to 10 (3) can be scanned within the scannable range 2
It may be arranged within 0. Further, when processing the inside of the unit regions 10 (1) and 10 (2) shown in FIG. 3 (B), the unit regions 10 (1) to 10 (3) are processed as shown in FIG. 3 (F).
May be arranged within the scannable range 20. In the state of FIG. 3 (E) and FIG. 3 (F), processing is performed only in the unit area 10 (1) and by processing in the unit areas 10 (1) and 10 (2), respectively. The number of movements of 8 can be omitted twice. If the same processing method is applied to the right end of the processing object 8, the unit area 10 for one line is
When machining, the number of movements of the workpiece 8 can be omitted by four times.

【0036】走査可能範囲20が、その(n−1)/n
の面積の領域を重複させながら加工対象物8の表面上を
移動するように加工対象物8を移動させる場合、図3
(E)及び図3(F)と同様の移動方法を採用すると、
1行分の単位領域10を加工するときに移動回数を(n
−1)×2回分省略することができる。また、XYステ
ージ6の行方向のストロークを短くすることができる。
これにより、レーザ加工装置の省スペース化を図ること
ができる。
The scannable range 20 is (n-1) / n
When the processing object 8 is moved so as to move on the surface of the processing object 8 while overlapping the area of the area of FIG.
If the moving method similar to (E) and FIG. 3 (F) is adopted,
When processing the unit area 10 for one line, the number of movements is set to (n
-1) × 2 times can be omitted. Further, the stroke of the XY stage 6 in the row direction can be shortened.
As a result, it is possible to save space in the laser processing apparatus.

【0037】上記実施例では、単位領域10が格子状
(行列状)に配置されていたが、加工対象物の表面上に
単位領域が一列に並んでいる場合にも、上記実施例を適
用することができる。
In the above embodiment, the unit areas 10 are arranged in a grid pattern (matrix shape), but the above embodiment is also applied to the case where the unit areas are arranged in a line on the surface of the workpiece. be able to.

【0038】また、より一般的には、下記の工程を実施
することにより、加工対象物上の全加工点を加工するこ
とができる。
More generally, all the processing points on the object to be processed can be processed by carrying out the following steps.

【0039】まず、レーザビーム走査手段(ガルバノス
キャナ)で走査されるパルスレーザビームの走査可能範
囲20内に表面の一部が含まれるように加工対象物を配
置する。走査可能範囲20内の加工点にパルスレーザビ
ームを順番に入射させて加工点に穴を形成する。既に穴
が形成された領域の一部が走査可能範囲20内に残り、
加工対象物の表面のうち未だ穴の形成されていない一部
の領域が新たに走査可能範囲20内に配置されるように
加工対象物を移動させる。
First, the object to be processed is arranged so that a part of the surface is included in the scannable range 20 of the pulsed laser beam scanned by the laser beam scanning means (galvano scanner). A pulse laser beam is sequentially incident on the processing points within the scannable range 20 to form holes at the processing points. A part of the area where the hole has already been formed remains in the scannable range 20,
The object to be processed is moved so that a part of the surface of the object to be processed, in which a hole is not yet formed, is newly arranged in the scannable range 20.

【0040】パルスレーザビームを走査することによっ
て、走査可能範囲20内の加工対象物の表面の加工点に
パルスレーザビームを入射させる。走査可能範囲20内
に位置する穴が深くなり、初めて走査可能範囲20内に
配置された領域内の加工点に新たに穴が形成される。
By scanning the pulsed laser beam, the pulsed laser beam is made incident on the processing point on the surface of the object to be processed within the scannable range 20. The hole located in the scannable range 20 becomes deeper, and a hole is newly formed at the processing point in the area arranged in the scannable range 20 for the first time.

【0041】パルスレーザビームの走査と加工対象物の
移動とを繰り返すことにより、全加工点に穴を形成する
ことができる。
By repeating the scanning of the pulsed laser beam and the movement of the object to be processed, holes can be formed at all processing points.

【0042】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
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。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パルスレーザビームの走査と、加工対象物の移動とを組
み合わせて加工対象物に複数の穴を形成する時間を短縮
することができる。
As described above, according to the present invention,
The time for forming a plurality of holes in the object to be processed can be shortened by combining the scanning with the pulsed laser beam and the movement of the object to be processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例で使用されるレーザ加工装置
の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a laser processing apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例によるレーザ加工方法を説明
するための加工対象物の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of an object to be processed for explaining the laser processing method according to the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の他の実施例によるレーザ加工方法を
説明するための加工対象物の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an object to be processed for explaining a laser processing method according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 マスク 3 折り返しミラー 4 ガルバノスキャナ 5 fθレンズ 6 XYステージ 8 加工対象物 10 単位領域 20 走査可能範囲 1 laser light source 2 mask 3 folding mirror 4 galvano scanner 5 fθ lens 6 XY stage 8 Object to be processed 10 unit area 20 scannable range

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/38 H05K 3/00 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/38 H05K 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)表面上に、少なくとも1列に並ん
で配置された複数の単位領域が画定された加工対象物を
準備する工程と、 (b)レーザビーム走査手段で走査されるパルスレーザ
ビームの走査可能範囲内に、前記加工対象物の表面上に
画定された少なくとも1つの単位領域が配置されるよう
に前記加工対象物を配置する工程と、 (c)パルスレーザビームを走査することによって、前
記工程(b)で前記走査可能範囲内に配置された単位領
域内の複数の加工点に順番にパルスレーザビームを入射
させて穴を形成する工程と、 (d)前記工程(c)で穴が形成された単位領域及びそ
れに隣接する単位領域が、パルスレーザビームの走査可
能範囲に配置されるように前記加工対象物を移動させる
工程と、 (e)パルスレーザビームを走査することによって、前
記工程(b)で前記走査可能範囲内に配置された少なく
とも2つの単位領域内の加工点にパルスレーザビームを
入射させ、既に前記工程(c)で穴が形成されている単
位領域内においては、既に形成されている穴を深くし、
前記工程(d)で初めて前記走査可能範囲内に配置され
た単位領域内においては、新たに穴を形成する工程とを
有するレーザ加工方法。
1. A step of: (a) preparing an object to be processed in which a plurality of unit areas arranged in at least one row are defined on the surface; and (b) a pulse scanned by a laser beam scanning means. Arranging the object to be processed so that at least one unit area defined on the surface of the object is arranged within a scannable range of the laser beam; and (c) scanning the pulsed laser beam. Accordingly, in the step (b), a pulse laser beam is sequentially incident on a plurality of processing points in the unit region arranged in the scannable range to form holes, and (d) the step (c) ), Moving the object to be processed so that the unit region in which the hole is formed and the unit region adjacent thereto are arranged in the scannable range of the pulse laser beam, and (e) scanning the pulse laser beam By so doing, the pulse laser beam is made incident on the processing points in at least two unit areas arranged in the scannable range in the step (b), and the unit in which the hole has already been formed in the step (c). In the area, deepen the holes already formed,
A laser processing method, further comprising the step of newly forming a hole in the unit area arranged in the scannable range for the first time in the step (d).
【請求項2】 (f)レーザビーム走査手段で走査され
るパルスレーザビームの走査可能範囲内に表面の一部が
含まれるように加工対象物を配置し、該走査可能範囲内
の加工点にパルスレーザビームを順番に入射させて該加
工点に穴を形成する工程と、 (g)既に穴が形成された領域の一部が前記走査可能範
囲内に残り、前記加工対象物の表面のうち未だ穴の形成
されていない一部の領域が新たに前記走査可能範囲内に
配置されるように前記加工対象物を移動させる工程と、 (h)パルスレーザビームを走査することによって、前
記走査可能範囲内の加工対象物の表面の加工点にパルス
レーザビームを入射させ、前記走査可能範囲内に位置す
る穴を深くし、前記工程(g)で初めて前記走査可能範
囲内に配置された領域内の加工点に穴を形成する工程
と、 (i)前記工程(g)と工程(h)とを繰り返し実行す
る工程とを有するレーザ加工方法。
2. (f) The object to be processed is arranged so that a part of the surface is included in the scannable range of the pulsed laser beam scanned by the laser beam scanning means, and at the processing point within the scannable range. Forming a hole at the processing point by sequentially injecting a pulsed laser beam, and (g) a part of the area where the hole is already formed remains in the scannable range, and A step of moving the object to be processed so that a part of the area where the hole is not yet formed is newly arranged within the scannable range; and (h) the scannable by scanning with a pulse laser beam. A pulse laser beam is made incident on a processing point on the surface of the object to be processed within the range to deepen the hole located in the scannable range, and within the area initially arranged in the scannable range in the step (g). Forming holes at the processing points That process and the laser machining method and a step of repeatedly executing (i) a wherein step (g) and step (h).
【請求項3】 (j)表面上に、少なくとも1列に並ん
で配置された複数の単位領域が画定された加工対象物を
準備する工程と、 (k)レーザビーム走査手段で走査されるパルスレーザ
ビームの走査可能範囲内に、一方の第1の端に位置する
単位領域及びそれに連続する(N−1)個の単位領域が
配置されるように前記加工対象物を配置する工程と、 (l)パルスレーザビームを走査することによって、前
記工程(k)で前記走査可能範囲内に配置された単位領
域のうち前記第1の端に位置する単位領域内の複数の加
工点に順番にパルスレーザビームを入射させて穴を形成
する工程と、 (m)パルスレーザビームを走査することによって、前
記工程(k)で前記走査可能範囲内に配置されたN個の
単位領域のうち前記第1の端側に位置する連続したM個
の単位領域内の複数の加工点に順番にパルスレーザビー
ムを入射させる手順をM=2からM=Nになるまで、M
を1ずつ増加させながら実行し、前記第1の端側の(M
−1)個の単位領域内においては、すでに形成された穴
を深くし、それに連続する1つの単位領域内において
は、新たに穴を形成する工程と、 (n)前記走査可能範囲内に配置されている単位領域の
うち前記第1の端側の1つの単位領域が前記走査可能範
囲から外れ、前記走査可能範囲内に配置されている単位
領域のうち前記第1の端とは反対側の単位領域に隣接す
る1つの単位領域が新たに前記走査可能範囲内に配置さ
れるように、前記加工対象物を移動させる工程と、 (o)パルスレーザビームを走査することによって、前
記工程(n)の後に前記走査可能範囲内に配置されてい
るN個の単位領域内の加工点にパルスレーザビームを入
射させ、すでに穴が形成されている単位領域内において
は、既に形成されている穴を深くし、前記工程(n)で
初めて前記走査可能範囲内に配置された単位領域内にお
いては、新たに穴を形成する工程と、 (p)前記工程(n)と工程(o)とを交互に繰り返し
実行する工程とを有するレーザ加工方法。
3. A step (j) of preparing an object to be processed in which a plurality of unit regions arranged in at least one row are defined on the surface, and (k) a pulse scanned by a laser beam scanning means. Arranging the object to be processed so that a unit area located at one of the first ends and (N-1) unit areas continuous with the unit area are arranged within a scannable range of the laser beam; l) By scanning with a pulsed laser beam, pulses are sequentially applied to a plurality of processing points in the unit area located at the first end among the unit areas arranged in the scannable range in the step (k). Forming a hole by injecting a laser beam; and (m) scanning the pulsed laser beam to make the first unit of the N unit regions arranged in the scannable range in the step (k). Ream located on the end side of The procedure of sequentially injecting the pulsed laser beam to a plurality of processing points in M consecutive unit areas is changed from M = 2 to M = N until M = 2.
Is performed by incrementing by one, and (M
-1) Deepening already formed holes in one unit area, and forming a new hole in one unit area continuous to the unit area; (n) Arranging within the scannable range One unit area on the first end side out of the unit areas that are arranged is out of the scannable range, and one unit area on the opposite side to the first end of the unit areas arranged in the scannable range. A step of moving the processing object such that one unit area adjacent to the unit area is newly arranged in the scannable range; and (o) scanning the pulse laser beam to perform the step (n). ), A pulsed laser beam is made incident on the processing points in the N unit areas arranged in the scannable range, and in the unit areas where holes are already formed, holes already formed are Deepen the above In step (n), a new hole is formed in the unit area arranged within the scannable range for the first time, and (p) step (n) and step (o) are alternately repeated. A laser processing method having:
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