JP3682295B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
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Description
図9は、一般的な穴加工用レーザ加工装置である。図中、レーザ加工装置101は、レーザビーム102を発生するレーザ発振器103と、レーザ発振器103から発射されたレーザビーム102を反射により所望の方向に導くために設けられたベンドミラー104と、光路に沿って順に配置された可動するミラーであるガルバノミラー105a、105bとをそれぞれ有するガルバノスキャナ106a、106bと、ガルバノスキャナ106a、106bにより進行方向を制御されたレーザビーム102を被加工物107上に集光するFθレンズ108と、被加工物107を上面に固定してXY平面上を駆動するXYステージ109とを有する。
また、特に被加工物107がプリント基板などであり、比較的微細穴の加工を行ないたい場合は、光学系を像転写光学系とする場合がある。
NA=gr/(b2+gr2)1/2
また、レーザビームの波長をλとすると、被加工物上でのビームスポット径dは数2で表される。
[数2]
d=0.82λ/NA
[数3]
1/a+1/b=1/f
したがって、例えば、波長λが9.3μmのレーザで、ビームスポット径dが95μmとなるようにしたければ、数2より開口数NAは0.08である必要がある。このように、数2からすると、微細穴加工を行うためビームスポット径dを小さくするには、開口数NAを大きくする必要がある。
また、第一のスキャナ手前に絞りを設け、レンズ後に設けた被加工物との間で像転写光学系を形成する。
図1は、この実施形態におけるレーザ加工装置である。図中、レーザ加工装置1は、レーザビーム2を発生するレーザ発振器3と、レーザ発振器3から発射されたレーザビーム2を反射により所望の方向に導くために設けられたベンドミラー4と、光路に沿って順に配置され可動することでレーザビーム2を偏向する副偏向ガルバノミラー(第一のガルバノミラー)5を有する副偏向ガルバノスキャナ(第一のガルバノスキャナ)6と、光路に沿って順に配置され可動することでレーザビーム2を偏向する主偏向ガルバノミラー(第二のガルバノミラー)7を有する主偏向ガルバノスキャナ(第二のガルバノスキャナ)8と、レーザビーム2を被加工物9上に集光するFθレンズ10と、被加工物9を上面に固定してXY平面上を駆動するXYステージ11とを有する。この副偏向ガルバノミラー5はXYステージ11のX方向に対応したガルバノミラーとY方向に対応したガルバノミラ一の2枚のガルバノミラーから構成され、これらのミラーを駆動するために副偏向ガルバノスキャナは2台設けられている。また、主偏向ガルバノミラー7についても同様にXYステージ11のX方向に対応したガルバノミラーとY方向に対応したガルバノミラーの2枚のガルバノミラーから構成され、これらのミラーを駆動するために主偏向ガルバノスキャナも2台設けられている。
図4は、この発明の実施形態2におけるレーザ加工装置の概略図である。なお、この実施の形態では、実施の形態1と同じ名称の構成については同じ付番を記す。
図6は、この発明の実施形態3におけるレーザ加工装置の概略図である。なお、この実施の形態では、実施の形態1と同じ名称の構成については同じ付番を記す。
図8は、この発明の実施の形態4におけるレーザ加工装置の概略図である。なお、この実施の形態では、実施の形態1及び実施の形態2と同じ名称の構成については同じ付番を記す。
Claims (3)
- レーザビームをX、Y方向に偏向走査させる第一のスキャナペアと、
前記第一のスキャナペアを通過した前記レーザビームをステージ上でXY方向に偏向走査させる第二のスキャナペアと、
前記第二のスキャナを通過したレーザビームを集光するレンズとを有し、
前記第一のスキャナペアは前記第二のスキャナペアに比べ前記レーザビームを偏向させる角度が小さく設定されていることを特徴とするレーザ加工装置。 - 第一のスキャナ手前に絞りを設け、レンズ後に設けた被加工物との間で像転写光学系を形成することを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 第二のスキャナのミラー径と、レンズから被加工物までの距離とから求められる開口数を0.08以上となるようにすることを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。
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