JP3496203B2 - 加工レンズ保護機構及び方法 - Google Patents

加工レンズ保護機構及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工レンズの保護
機構に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザドリル機は、レーザ発振器からの
レーザ光を加工レンズを用いて集光し、被加工物である
回路基板等に照射して、その照射領域においてアブレー
ションを発生させて、バイアホール等の穴を形成する機
器(レーザ加工機)である。
【0003】このレーザドリル機を用いた穴あけ加工で
は、加工の際にダストが発生する。そして、レーザドリ
ル機では、一般的に加工レンズとして比較的大口径のレ
ンズを使用しているので、加工中に発生したダストは、
容易に加工レンズの表面に付着する。加工レンズに付着
したダストは、レーザ光を反射または吸収して被加工物
に照射されるレーザ光の光量を減少させ、加工効率を低
下させたり、レーザ光を吸収して発熱し加工レンズを損
傷させたりするなどの問題を引き起こす。従って、この
ようなレーザドリル機では、何らかの方法で、加工中に
発生するダストが加工レンズへ付着することを防止する
必要がある。
【0004】従来のレーザドリル機用加工レンズの保護
機構は、エアブロアやエアナイフ等を用いて、加工領域
付近にクリーンエアを吹き付けることにより、そこで発
生したダストを側方へ吹き飛ばし、ダストが加工レンズ
へと向かわないようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザドリル機
用加工レンズの保護機構では、加工領域で発生したダス
トの多くを側方へ吹き飛ばすことができ、加工レンズへ
のダストの付着量を減少させることができる。
【0006】しかしながら、この方法では、全てのダス
トを側方へ吹き飛ばすことができず、一部のダストは加
工レンズに付着してしまう。即ち、ダストの加工レンズ
への付着を完全に防止することはできない。このため、
従来のレーザドリル機加工レンズの保護機構では、レー
ザドリル機での穴あけ加工が繰り返されると、次第に加
工レンズに付着するダストの量が増加して、やがて加工
効率の低下や加工レンズの損傷などを招いてしまうと問
題点がある。
【0007】そこで、本発明は、レーザ加工機の加工レ
ンズへのダストの付着を防止するとともに、加工レンズ
に付着してしまったダストを除去することができる加工
レンズの保護機構を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ
光を加工レンズで集光して加工台上に保持された被加工
物に照射し、前記被加工物の加工を行なうレーザ加工機
に用いられ、加工の際に発生するダストから前記加工レ
ンズを保護する加工レンズ保護機構において、前記ダス
トを吹き飛ばすためのブロー用気体を吹出すためのノズ
ルと、当該ノズルから吹出した前記ブロー用気体を前記
ダストとともに吸い込むための吸引ダクトとを、前記ブ
ロー用気体が前記加工レンズと前記加工台との間を通過
するように設けるとともに、前記ブロー用気体が、前記
加工レンズ及び前記加工台のうちのいずれか一方に向か
って選択的に前記ノズルから吹出すようにしたことを特
徴とする加工レンズ保護機構が得られる。
【0009】具体的には、本発明は、前記ノズルとし
て、前記加工レンズに向けられたダスト除去用ノズルと
前記加工台に向けられたレンズ保護用ノズルとを有し、
前記ダスト除去用ノズルと前記レンズ保護用ノズルのい
ずれか一方から前記ブロー用気体を吹出させるようにし
たことを特徴とする。
【0010】あるいは、本発明は、前記ノズルが、前記
加工レンズ及び前記加工台のうちのいずれか一方に向か
って選択的に前記ブロー用気体を吹出すよう、吹出し方
向切替機構を備えていることを特徴とする。
【0011】また、本発明によれば、レーザ光を加工レ
ンズで集光して被加工物に照射し、前記被加工物の加工
を行なうレーザ加工機に用いられ、加工の際に発生する
ダストから前記加工レンズを保護する加工レンズ保護方
法において、加工中は、前記ダストを吹き飛ばすための
ブロー用気体を前記被加工物に向けて略側方から吹き付
け、レンズクリーニング時には、前記ブロー用気体を前
記加工レンズに向けて略側方から吹き付けるようにした
ことを特徴とする加工レンズ保護方法が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
【0013】図1に、本発明の一実施の形態に係るレー
ザ加工機(レーザドリル機)用加工レンズ保護機構を示
す。図1の加工レンズ保護機構は、レーザドリル機の出
射光学系の先端に固定されている加工レンズ11にブロ
ー用気体(ここでは、クリーンエア)を吹き付けるため
のダスト除去用ノズル12と、レーザドリル機の加工台
13上に保持された被加工物14の表面にクリーンエア
を吹き付けるためのレンズ保護用ノズル15と、これら
2つのブロアノズル12,15から吹出したクリーンエ
アをダストとともに吸引するための吸引ダクト16とを
有している。
【0014】ダスト除去用ノズル12及びレンズ保護用
ノズル15と、吸引ダクト16とは、加工レンズ11と
被加工物14(加工台13)との間の空間を挟さんで、
互いに対向するように配置されている。そして、ダスト
除去用ノズル12は、上述のように、加工レンズ11に
クリーンエアを吹き付けるために、その吹出し方向が、
図の横方向より若干上向きとなるように設定されてい
る。また、レンズ保護用ノズル15は、上述のように被
加工物14の表面にクリーンエアを吹き付けるために、
クリーンエアが加工台13の方へ向かって吹出すよう
に、図の横方向より若干下向きに吹出し方向が設定され
ている。
【0015】ダスト除去用ノズル12及びレンズ保護用
ノズル15には、それぞれ電磁弁17,18が接続され
ている。そして、電磁弁17,18には、共通のクリー
ンエアボンベ(図示せず)が接続されている。電磁弁1
7,18は、レーザドリル機の制御装置(図示せず)に
より制御され、後述のようにいずれか一方のみが開状態
となって、加工レンズ11の保護動作又はダストの除去
動作を選択的に行なう。なお、ノズル12,15から吹
出すクリーンエアーの流量は、図示しない流量調整バル
ブにより調整することができる。
【0016】吸引ダクト16には、図示しないポンプが
連結されており、ポンプは、吸引ダクト16を通して、
ダスト除去用ノズル12とレンズ保護用ノズル15とか
らそれぞれ吹出したクリーンエアを吸引する。
【0017】以下、この加工レンズ保護機構の動作につ
いて説明する。
【0018】レーザドリル機は、レーザ光を集光レンズ
11で集光して、被加工物14である基板(プリント回
路基板)に照射し、基板の所定位置に複数のバイアホー
ルを形成する。このバイアホールの形成には、ダストの
発生が伴う。
【0019】レーザドリル機が、1枚の基板に対して穴
あけ加工を施している間、レーザドリル機を制御する制
御装置は、電磁弁18を開状態にし、レンズ保護用ノズ
ル15から基板の表面に向けてクリーンエアーを吹出さ
せる。レンズ保護用ノズル15から吹出したクリーンエ
アは、基板表面に衝突し、基板の加工に伴って発生する
ダストを吹き飛ばす。吸引ダクト16は、クリーンエア
により吹き飛ばされたダストを、クリーンエアとともに
吸引する。こうして、基板の穴あけ加工に伴って発生す
るダストの大部分が、加工レンズに付着することなく除
去される。ただし、少量のダストが、クリーンエアによ
るブローにもかかわらず、加工レンズ11の表面に到達
して付着する。
【0020】次に、1枚の基板に対する穴あけ加工が終
了すると、制御装置は、電磁弁18を閉じ、電磁弁17
を開く。これにより、ダスト除去用ノズル12から加工
レンズ11の表面に向けてクリーンエアーが吹出す。そ
して、加工レンズ11に付着したダストを吹き飛ばし、
加工レンズ11の表面より除去する。吸引ダクト16
は、クリーンエアにより加工レンズ11表面から除去さ
れたダストを、そのクリーンエアとともに吸引する。こ
うして、加工レンズ11の表面に付着したダストのほと
んどが、加工レンズ11の表面より取り除かれる。な
お、この間に、基板の交換が行なわれ、次に穴あけ加工
される基板が、加工台上に保持される。
【0021】以上のように、本実施の形態では、レーザ
ドリル機による加工が行なわれているとき(加工中)に
は、基板に向けてクリーンエアによるブローを行ない、
加工が行なわれていないとき(レンズクリーニング時)
には、加工レンズ11に向けてクリーンエアによるブロ
ーを行なうようにしている。このように、加工中に、加
工レンズ11へ向けてのブローを行なわないのは、も
し、加工中に加工レンズ11へ向けてブローを行なう
と、基板へ向けたブローで吹き飛ばすことができなかっ
たダストを加工レンズ11に吹き付けることになってし
まうからである。
【0022】また、本実施の形態では、1枚の基板に複
数のバイアホールを形成している間中、レンズ保護用ノ
ズル15からクリーンエアを吹出させるようにしている
が、理論上は、バイアホールを一つ形成する毎に、ダス
ト除去用ノズル12からクリーンエアを吹出させるよう
に切換制御することも可能である。しかしながら、レー
ザ加工機の加工効率等を考慮すると、基板毎あるいは複
数の基板毎にダスト除去用ノズル12からクリーンエア
を吹出させるようにすることが好ましい。
【0023】以上のようにして、本実施の形態による加
工レンズ保護機構では、単に加工レンズ11へのダスト
の付着を防止するだけでなく、加工レンズ11に付着し
てしまったダストも除去することができる。
【0024】なお、上記実施の形態では、加工レンズ1
1へ向けてクリーンエアを吹出すノズル12と、被加工
物14(加工台13)へ向けてクリーンエアを吹出すノ
ズル15とを別々ノズルとしたが、図2に示すように、
その吹出し方向を変えることができる単一のブロアノズ
ルを用いるようにしてもよい。この場合、制御装置は、
2つの電磁弁17,18を制御する代わりに、単一の電
磁弁とノズルの吹出し方向とを制御することになる。
【0025】また、上記実施の形態では、加工レンズが
露出している場合について説明したが、図3に示すよう
に、加工レンズ11の前面に保護レンズ31あるいは保
護ガラスを有しているレーザドリル機にも、本発明は適
用可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、加工中は、加工台上の
被加工物に向けて、レンズクリーニング時には、加工レ
ンズに向けて、それぞれブロアノズルからブロー用気体
を吹出させるようにしたことで、単に加工レンズへのダ
ストの付着を防止できるだけでなく、加工レンズ11に
付着してしまったダストも除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るレーザドリル機用
加工レンズの保護機構の構成を示す概略図である。
【図2】本発明に利用できる他のブロアノズルを説明す
るための図である。
【図3】本発明が適用できる、保護レンズまたは保護ガ
ラスを備えたレーザドリル機の出射光学系の先端部の構
成を示す図である。
【符号の説明】
11 加工レンズ 12 ダスト除去用ノズル 13 加工台 14 被加工物 15 レンズ保護用ノズル 16 吸引ダクト 17 電磁弁 18 電磁弁 31 保護レンズ
───────────────────────────────────────────────────── 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 - 26/42 B23Q 11/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を加工レンズで集光して加工台
    上に保持された被加工物に照射し、前記被加工物の加工
    を行なうレーザ加工機に用いられ、加工の際に発生する
    ダストから前記加工レンズを保護する加工レンズ保護機
    構において、 前記ダストを吹き飛ばすためのブロー用気体を吹出すた
    めのノズルと、当該ノズルから吹出した前記ブロー用気
    体を前記ダストとともに吸い込むための吸引ダクトと
    を、前記ブロー用気体が前記加工レンズと前記加工台と
    の間を通過するように設けるとともに、 前記ブロー用気体が、前記加工レンズ及び前記加工台の
    うちのいずれか一方に向かって選択的に前記ノズルから
    吹出すようにしたことを特徴とする加工レンズ保護機
    構。
  2. 【請求項2】 前記ノズルとして、前記加工レンズに向
    けられたダスト除去用ノズルと前記加工台に向けられた
    レンズ保護用ノズルとを有し、前記ダスト除去用ノズル
    と前記レンズ保護用ノズルのいずれか一方から前記ブロ
    ー用気体を吹出させるようにしたことを特徴とする請求
    項1の加工レンズ保護機構。
  3. 【請求項3】 前記ノズルが、前記加工レンズ及び前記
    加工台のうちのいずれか一方に向かって選択的に前記ブ
    ロー用気体を吹出すよう、吹出し方向切替機構を備えて
    いることを特徴とする請求項1の加工レンズ保護機構。
  4. 【請求項4】 レーザ光を加工レンズで集光して被加工
    物に照射し、前記被加工物の加工を行なうレーザ加工機
    に用いられ、加工の際に発生するダストから前記加工レ
    ンズを保護する加工レンズ保護方法において、 加工中は、前記ダストを吹き飛ばすためのブロー用気体
    を前記被加工物に向けて略側方から吹き付け、レンズク
    リーニング時には、前記ブロー用気体を前記加工レンズ
    に向けて略側方から吹き付けるようにしたことを特徴と
    する加工レンズ保護方法。
  5. 【請求項5】 前記被加工物に向けて略側方から吹き付
    けられた前記ブロー用気体と、前記加工レンズに向けて
    略側方から吹き付けられた前記ブロー用気体とを、同一
    の吸引ダクトを用いて吸引するようにしたことを特徴と
    する請求項4の加工レンズ保護方法。
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