JP4490410B2 - Laser irradiation apparatus and laser processing method - Google Patents
Laser irradiation apparatus and laser processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4490410B2 JP4490410B2 JP2006320365A JP2006320365A JP4490410B2 JP 4490410 B2 JP4490410 B2 JP 4490410B2 JP 2006320365 A JP2006320365 A JP 2006320365A JP 2006320365 A JP2006320365 A JP 2006320365A JP 4490410 B2 JP4490410 B2 JP 4490410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- path
- laser beam
- laser
- propagating
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
本発明は、レーザ照射装置及びレーザ加工方法に関し、特に1本のレーザビームから分岐された複数本のレーザビームを加工対象物に照射するレーザ照射装置、及びそれを用いたレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a laser processing method, and more particularly to a laser irradiation apparatus that irradiates a workpiece with a plurality of laser beams branched from one laser beam, and a laser processing method using the laser irradiation apparatus.
プリント配線基板等の穴あけ加工に、レーザビームが用いられる。生産性向上のために、レーザ発振器から出射された1本のレーザビームを複数本のレーザビームに分岐させて、複数の被加工点に同時に穴を形成する技術が、下記の特許文献1及び2に開示されている。
A laser beam is used for drilling a printed wiring board or the like. In order to improve productivity, a technique for branching one laser beam emitted from a laser oscillator into a plurality of laser beams and simultaneously forming holes at a plurality of processing points is disclosed in
1本のレーザビームを分岐させると、レーザビーム1本あたりの強度は低下する。パルスレーザビームで穴あけ加工を行う場合、1パルスあたりのエネルギ密度(パルスエネルギ密度)を、穴あけ加工を行うために必要な最小のパルスエネルギ密度(しきい値)以上にしなければならない。加工しやすい材料(しきい値の低い材料)を加工する場合には、1本のレーザビームを複数本のレーザビームに分岐させて加工を行うことにより、加工時間を短くすることができる。ところが、1本のレーザビームではしきい値以上のパルスエネルギ密度が確保できるが、2本に分岐させると、各々のレーザビームのパルスエネルギ密度がしきい値未満になってしまうような材料を加工する場合には、2本に分岐させて加工を行うことができない。 When one laser beam is branched, the intensity per laser beam decreases. When drilling with a pulsed laser beam, the energy density per pulse (pulse energy density) must be greater than or equal to the minimum pulse energy density (threshold) required for drilling. In the case of processing a material that can be easily processed (material having a low threshold value), the processing time can be shortened by performing processing by branching one laser beam into a plurality of laser beams. However, a single laser beam can secure a pulse energy density that is equal to or higher than the threshold value, but if it is branched into two, a material that causes the pulse energy density of each laser beam to become less than the threshold value is processed. In this case, the processing cannot be performed by branching into two.
1本のレーザビームでなければ加工できない材料と、分岐させた複数のレーザビームで加工可能な材料とが、一つの加工対象物内に混在する場合、1本のレーザビームを入射させる状態と、分岐後の複数のレーザビームを入射させる状態とを切り替えることができれば便利である。従来のレーザ加工装置では、この切替を行うために、種々の光学素子の配置を変える必要がある。光学素子の配置を変えると、光軸調整等に時間を要するため、装置の稼働率の低下につながる。 When a material that can be processed by only one laser beam and a material that can be processed by a plurality of branched laser beams are mixed in one object to be processed, a state in which one laser beam is incident; It is convenient if it is possible to switch between a state in which a plurality of branched laser beams are incident. In the conventional laser processing apparatus, in order to perform this switching, it is necessary to change the arrangement of various optical elements. If the arrangement of the optical elements is changed, it takes time to adjust the optical axis and the like, leading to a reduction in the operating rate of the apparatus.
本発明の目的は、1本のレーザビームを分岐させない状態と、複数本のレーザビームに分岐させる状態とを容易に切り替えることができるレーザ照射装置を提供することである。本発明の他の目的は、このレーザ照射装置を用いてレーザ加工を行う方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a laser irradiation apparatus capable of easily switching between a state where one laser beam is not branched and a state where one laser beam is branched. Another object of the present invention is to provide a method of performing laser processing using this laser irradiation apparatus.
本発明の一観点によると、
レーザ光源から出射されたレーザビームを、第1の経路に伝搬させる第1の状態と、第2の経路に伝搬させる第2の状態とが、制御信号によって切り替わるビーム経路切替器と、
前記第2の経路を伝搬するレーザビームの一部の成分を、第3の経路に分岐させるとともに、残余の成分は前記第2の経路を伝搬させる第1のビーム分岐器と、
前記第3の経路を伝搬するレーザビームを、前記第1の経路を伝搬するレーザビームに合流させる第1のビーム合流器と
を有するレーザ照射装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A beam path switch that switches between a first state in which a laser beam emitted from a laser light source is propagated to the first path and a second state in which the laser beam is propagated to the second path is switched by a control signal;
A first beam splitter for branching a part of the laser beam propagating through the second path into a third path and a remaining component propagating through the second path ;
There is provided a laser irradiation apparatus including a first beam combiner that combines a laser beam propagating through the third path with a laser beam propagating through the first path.
本発明の他の観点によると、
レーザビームによって相対的に穴が形成されやすい材料からなる下地部材の上に、レーザビームによって相対的に穴が形成されにくい材料からなる表面層が形成された加工対象物を準備する工程と、
上述のレーザ照射装置のビーム経路切替器を第1の状態として、前記第1の経路を伝搬するレーザビームを前記加工対象物上の第1の被加工点に入射させて、該第1の被加工点の表面層を除去する工程と、
前記ビーム経路切替器を第1の状態に維持し、前記第1の経路を伝搬するレーザビームを前記加工対象物上の第2の被加工点に入射させて、該第2の被加工点の表面層を除去する工程と、
前記ビーム経路切替器を第2の状態にし、前記第1のビーム合流器で合成された後の第1の経路を伝搬するレーザビームを前記第1の被加工点に入射させると同時に、前記第2のビーム分岐器で分岐された後の第2の経路を伝搬するレーザビームを前記第2の被加工点に入射させて、第1及び第2の被加工点の下地部材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 another aspect of the invention,
Preparing a workpiece on which a surface layer made of a material in which holes are relatively difficult to be formed by a laser beam on a base member made of a material in which holes are relatively easily formed by a laser beam;
With the beam path switch of the laser irradiation apparatus described above in the first state, the laser beam propagating through the first path is incident on the first workpiece point on the workpiece, and the first workpiece Removing the surface layer of the processing point;
The beam path switch is maintained in the first state, a laser beam propagating through the first path is incident on a second workpiece point on the workpiece, and the second workpiece point is Removing the surface layer;
The beam path switching unit is set to the second state, and a laser beam propagating through the first path after being synthesized by the first beam combiner is incident on the first processing point at the same time. A laser beam propagating through the second path after being branched by the two beam splitters is incident on the second workpiece point to form holes in the base members of the first and second workpiece points. There is provided a laser processing method having a process.
ビーム経路切替器が第1の状態のとき、第1の経路に沿ってレーザビームが出射される。第2の状態のときは、第1の経路と第2の経路とに沿って2本のレーザビームが出射される。1本のレーザビームを用いた加工と、2本のレーザビームを用いた加工とを、容易に切り替えて実施することができる。 When the beam path switch is in the first state, the laser beam is emitted along the first path. In the second state, two laser beams are emitted along the first path and the second path. Processing using one laser beam and processing using two laser beams can be easily switched.
図1に、第1の実施例によるレーザ照射装置の概略図を示す。レーザ光源1が、直線偏光されたレーザビームを出射する。レーザ光源1から出射されたレーザビームが、ビーム伝搬光学系10に入射する。レーザ光源1として、種々のレーザ発振器、例えば炭酸ガスレーザ、Nd:YAGレーザ、エキシマレーザ等を用いることができる。また、レーザ発振器は、連続発振するものでもよいし、パルス発振するものでもよい。
FIG. 1 shows a schematic view of a laser irradiation apparatus according to the first embodiment. A
ビーム伝搬光学系10は、レーザ光源1から出射されたレーザビームを、第1の経路p1に沿って出射させる第1の状態と、第1の経路p1及び第2の経路p2に沿って出射させる第2の状態とを切り替えることができる。第1の経路p1に沿って出射されたレーザビームが、第1のガルバノスキャナ31及び第1のfθレンズ33を経由して、加工対象物40に入射する。第2の経路p2に沿って出射されたレーザビームが、第2のガルバノスキャナ32及び第2のfθレンズ34を経由して、加工対象物40の異なる位置に入射する。加工対象物40は、XYステージ35に保持されている。
The beam propagation
第1及び第2のガルバノスキャナ31、32は、それぞれ第1の経路p1及び第2の経路p2を伝搬するレーザビームを2次元方向に走査する。第1及び第2のfθレンズ33、34は、レーザビームを加工対象物40の表面に集光する。
The first and
ビーム伝搬光学系10は、音響光学偏向器(ビーム経路切替器)11、半波長板17、第1の部分反射鏡14、及び第1の偏光ビームスプリッタ(第1のビーム合流器)18を含む。音響光学偏向器は、音響光学偏向器(AOD)で構成され、第1のビーム合流器18は、偏光ビームスプリッタで構成される。レーザ光源1から出射されたレーザビームが、音響光学偏向器に入射する。入射するレーザビームの偏光方向が、図1の紙面に平行であるとする。制御装置20が、音響光学偏向器に制御信号sigを送信する。制御信号sigが入力されていない期間は、音響光学偏向器に入射したレーザビームはそのまま直進し、第1の経路p1に沿って伝搬する。この状態を「第1の状態」と呼ぶこととする。制御信号sigが入力されている期間は、音響光学偏向器に入射したレーザビームは回折され、第2の経路p2に沿って伝搬する。この状態を「第2の状態」と呼ぶこととする。なお、一般的に回折効率は100%ではないため、第2の状態のときに、一部の漏れ成分は、第1の経路p1に出射される。
The beam propagation
第1の経路p1を伝搬するレーザビームは、折り返しミラー13で反射される。折り返しミラー13と第1のガルバノスキャナ31との間の第1の経路p1上に、第1の偏光ビームスプリッタ18が配置されている。第1の偏光ビームスプリッタ18は、第1の経路p1を伝搬するレーザビームが、p偏光になる姿勢で配置されている。このため、第1の経路p1を伝搬するレーザビームは、第1の偏光ビームスプリッタ18を透過し、第1のガルバノスキャナ31に入射する。
The laser beam propagating through the first path p1 is reflected by the folding
第2の経路p2を伝搬するレーザビームは、折り返しミラー12で反射され、半波長板17に入射する。半波長板17は、レーザビームの偏光方向を90°旋回させる。すなわち、半波長板17を通過して第2の経路p2に沿って伝搬するレーザビームの偏光方向は、紙面に垂直になる。
The laser beam propagating through the second path p <b> 2 is reflected by the
半波長板17を通過したレーザビームの一部の成分が、第1の部分反射鏡14を透過して第2の経路p2に沿って伝搬すると共に、他の成分が、第1の部分反射鏡14で反射されて第3の経路p3に沿って伝搬する。第1の部分反射鏡14を透過したレーザビームは、第2のガルバノスキャナ32に入射する。
A part of the component of the laser beam that has passed through the half-
第1の部分反射鏡14で反射されて第3の経路p3に沿って伝搬するレーザビームは、第1の偏光ビームスプリッタ18に入射する。第1の偏光ビームスプリッタ18は、第3の経路p3を伝搬するレーザビームを反射して第1の経路p1を伝搬するレーザビームに合流させるような姿勢で配置されている。半波長板17は、音響光学偏向器11から第1の偏光ビームスプリッタ18までの第2の経路p2上及び第3の経路p3上のいずれに配置してもよい。
The laser beam reflected by the first
図2Aに、音響光学偏向器11が第1の状態のときのレーザビームの伝搬経路を示し、図2Bに、音響光学偏向器11が第2の状態のときのレーザビームの伝搬経路を示し、図3に、タイミングチャートの一例を示す。音響光学偏向器11に入射するレーザビームの経路をA、音響光学偏向器11を直進したレーザビームの経路をB、音響光学偏向器11で回折されたレーザビームの経路をC、第1の偏光ビームスプリッタ18を経由してビーム伝搬光学系10から出射する経路をD、第1の部分反射鏡14を透過してビーム伝搬光学系10から出射する経路をEと表記する。
FIG. 2A shows the propagation path of the laser beam when the
図3に示すように、音響光学偏向器11に入射する経路上において、パルスレーザビームは一定の繰り返し周波数を持つ。
As shown in FIG. 3, the pulse laser beam has a constant repetition frequency on the path incident on the
図2Aに示すように、音響光学偏向器11が第1の状態のとき、音響光学偏向器11に入射するレーザビームは、そのまま直進して経路Bに沿って伝搬する。その後、折り返しミラー13で反射され、偏光ビームスプリッタ18を透過する。これにより、経路Dに沿って、ビーム伝搬光学系10から出射される。レーザビームは経路Cを伝搬しないため、経路Eに沿ってレーザビームが出射されることはない。
As shown in FIG. 2A, when the
図2Bに示すように、音響光学偏向器11が第2の状態のとき、音響光学偏向器11に入射するレーザビームの大部分、例えば約90%の成分が回折され、経路Cに現れる。残りの漏れ成分、例えば約10%の成分が、経路Bに現れる。経路Bを伝搬する漏れ成分は、第1の偏光ビームスプリッタ18に入射する。経路Cに沿って伝搬するレーザビームは、半波長板17で偏光方向を90°変えられる。半波長板17を透過したレーザビームの一部は、第1の部分反射鏡14を透過して、経路Eに沿ってビーム伝搬光学系10から出射される。他の成分は、第1の部分反射鏡14で反射されて第3の経路p3に沿って伝搬し、第1の偏光ビームスプリッタ18に入射する。第3の経路p3に沿って伝搬するレーザビームは、第1の偏光ビームスプリッタ18に対してs偏光であるため、第1の偏光ビームスプリッタ18で反射され、経路Bに沿って伝搬する漏れ成分に合流する。合流後のレーザビームが、ビーム伝搬光学系10から経路Dに沿って出射される。
As shown in FIG. 2B, when the acousto-
第1の部分反射鏡14の反射率を44%に設定しておくと、経路Dに沿って出射するレーザビームの強度と、経路Eに沿って出射するレーザビームの強度とが、ほぼ等しくなる。このように、音響光学偏向器11の回折効率に応じて、第1の部分反射鏡14の反射率を調節することにより、ビーム伝搬光学系10から出射される2本のレーザビームの強度をほぼ等しくすることができる。
If the reflectivity of the first
また、第1の実施例では、音響光学偏向器11が第2の状態のときにビーム伝搬光学系10から出射される2本のレーザビームのうち1本のレーザビームの経路を、音響光学偏向器11が第1の状態のときにビーム伝搬光学系10から出射される1本のレーザビームの経路と一致させることができる。さらに、第1の実施例では、音響光学偏向器11が第1の状態のときに、第1の経路p1に漏れる成分をも有効に利用することができる。
In the first embodiment, the path of one laser beam out of two laser beams emitted from the beam propagation
また、第1の実施例では、音響光学偏向器11に与える制御信号sigによって、第1の状態と第2の状態とが切り替えられるため、状態の切替を瞬時に行うことができる。より具体的には、10ns以下の短い時間で状態の切り替えを行うことが可能である。状態の切替時に光学素子の取替えや移動を伴わないため、光軸の再調整を行う必要がない。
In the first embodiment, since the first state and the second state are switched by the control signal sig applied to the
図4に、第2の実施例によるレーザ照射装置の概略図を示す。以下、図1に示した第1の実施例によるレーザ照射装置との相違点について説明する。 FIG. 4 shows a schematic view of a laser irradiation apparatus according to the second embodiment. Hereinafter, differences from the laser irradiation apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
第1の部分反射鏡14を透過したレーザビームの第2の経路p2上に、さらに、他の部分反射鏡45が配置されている。部分反射鏡45で反射したレーザビームが、折り返しミラー46で反射されて、ビーム伝搬光学系10から出射される。
Another partial reflecting
音響光学偏向器11が第1の状態のときには、第1の実施例の場合と同様に、第1の偏光ビームスプリッタ18を透過した1本のレーザビームが、ビーム伝搬光学系10から出射される。音響光学偏向器が第2の状態の時には、第1の偏光ビームスプリッタ18で合流されたレーザビーム、部分反射鏡45を透過したレーザビーム、及び折り返しミラー46で反射されたレーザビームの3本のレーザビームが、ビーム伝搬光学系10から出射される。このように、1本のレーザビームのみが出射する状態と、3本のレーザビームが出射する状態とを切り替えることができる。
When the acousto-
第1の部分反射鏡14の反射率、及び第2の部分反射鏡45の反射率を調整することにより、3本のレーザビームの光強度を揃えることができる。
By adjusting the reflectance of the first
図5に、第3の実施例によるレーザ照射装置の概略図を示す。以下、図1に示した第1の実施例によるレーザ照射装置との相違点について説明する。 FIG. 5 shows a schematic diagram of a laser irradiation apparatus according to the third embodiment. Hereinafter, differences from the laser irradiation apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
折り返しミラー13と第1の偏光ビームスプリッタ18との間の第1の経路p1上に、第2の部分反射鏡51が配置されている。第1の経路p1を伝搬するレーザビームの一部が第2の部分反射鏡52で反射されて、第4の経路p4に沿って伝搬する。第4の経路p4に沿って伝搬するレーザビームは、折り返しミラー52で反射されて、第2の偏光ビームスプリッタ60に入射する。
A second
半波長板17と第1の部分反射鏡14との間の第2の経路p2上に、第3の部分反射鏡55が配置されている。第2の経路p2を伝搬するレーザビームの一部が第3の部分反射鏡55で反射されて、第5の経路p5に沿って伝搬し、折り返しミラー56で反射される。折り返しミラー56で反射された後の第5の経路p5上に第4の部分反射鏡58が配置されている。第4の部分反射鏡58は、第5の経路p5を伝搬するレーザビームの一部を反射して、第6の経路p6に沿って伝搬させる。
A third
第6の経路p6を伝搬するレーザビームは、第2の偏光ビームスプリッタ60に入射する。第2の偏光ビームスプリッタ60は、折り返しミラー52で反射されて第4の経路p4を伝搬するレーザビームがp偏光になり、第4の部分反射鏡58で反射されて第6の経路p6を伝搬するレーザビームがs偏光になる姿勢で配置されている。このため、第6の経路p6を伝搬するレーザビームが、第2の偏光ビームスプリッタ60で反射されて、第4の経路p4を伝搬するレーザビームに合流される。
The laser beam propagating through the sixth path p6 enters the second
音響光学偏向器11が第1の状態のとき、ビーム伝搬光学系10から、第1の経路p1及び第4の経路p4に沿ってレーザビームが出射する。第2の部分反射鏡51の反射率を50%とすることにより、2本のレーザビームの強度を同一にすることができる。音響光学偏向器11が第2の状態のとき、ビーム伝搬光学系10から、第1の経路p1、第2の経路p2、第4の経路p4、及び第5の経路p5に沿ってレーザビームが出射される。音響光学偏向器の回折効率が90%のとき、第2の部分反射鏡51及び第3の部分反射鏡55の反射率を50%とし、第1の部分反射鏡14及び第4の部分反射鏡58の反射率を44%に設定すると、4本のレーザビームの強度を揃えることができる。
When the
このように、第3の実施例では、2本のレーザビームが出射する状態と、4本のレーザビームが出射する状態とを切り替えることができる。 Thus, in the third embodiment, it is possible to switch between a state in which two laser beams are emitted and a state in which four laser beams are emitted.
次に、図6A及び図6Bを参照して、第4の実施例によるレーザ照射装置について説明する。 Next, a laser irradiation apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.
図6Aに、第4の実施例によるレーザ照射装置のビーム伝搬光学系10の概略図を示す。ビーム伝搬光学系10は、電気光学変調器70、第1の偏光ビームスプリッタ71、部分反射鏡77、及び第2の偏光ビームスプリッタ75を含む。レーザ光源1から出射されたレーザビームが、電気光学変調器70に入射する。レーザ光源1から出射されたレーザビームは、直線偏光されている。偏光方向が、図6Aの紙面に平行であるとする。電気光学変調器70は、制御装置20からの制御を受けて、レーザビームの偏光方向を変化させない第1の状態と、偏光方向を90°旋回させる第2の状態とのいずれかをとり得る。図6Aは、電気光学変調器70が第1の状態であるときのレーザビームの経路を示し、図6Bは、電気光学変調器70が第2の状態であるときのレーザビームの経路を示す。
FIG. 6A shows a schematic diagram of the beam propagation
電気光学変調器70を透過したレーザビームが、第1の偏光ビームスプリッタ71に入射する。第1の偏光ビームスプリッタ71は、電気光学変調器70が第1の状態のとき、図6Aに示すようにレーザビームを直進させ、電気光学変調器70が第2の状態のとき、図6Bに示すようにレーザビームを反射するような姿勢で配置されている。
The laser beam transmitted through the electro-
第1の偏光ビームスプリッタ71を直進したレーザビームは、折り返しミラー74で反射され、第2の偏光ビームスプリッタ75を直進して、ビーム伝搬光学系10から出射される。
The laser beam that has traveled straight through the first
第1の偏光ビームスプリッタ71で反射されたレーザビームは、部分反射鏡77で2本のレーザビームに分岐される。部分反射鏡77を透過したレーザビームは、そのままビーム伝搬光学系10から出射される。部分反射鏡77で反射されたレーザビームは、第2の偏光ビームスプリッタ75で反射されて、ビーム伝搬光学系10から出射される。
The laser beam reflected by the first
電気光学変調器70が第1の状態のときに、第2の偏光ビームスプリッタ75を透過したレーザビームの経路と、電気光学変調器70が第2の状態のときに、第2の偏光ビームスプリッタ75で反射されレーザビームの経路とが一致するように、第2の偏光ビームスプリッタ75の姿勢が調整されている。
The path of the laser beam transmitted through the second
第4の実施例においても、第1の実施例の場合と同様に、ビーム伝搬光学系10から1本のレーザビームが出射される第1の状態と、2本のレーザビームが出射される第2の状態とを瞬時に切り替えることができる。部分反射鏡77の反射率を50%に設定しておくことにより、2本のレーザビームの強度を等しくすることができる。
Also in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the first state in which one laser beam is emitted from the beam propagation
次に、図7A〜図7Dを参照して、第1の実施例によるレーザ照射装置を用いて穴あけ加工を行う方法について説明する。なお、第4の実施例によるレーザ照射装置を用いても、同様の方法で加工を行うことができる。 Next, with reference to FIG. 7A to FIG. 7D, a method for drilling using the laser irradiation apparatus according to the first embodiment will be described. Even if the laser irradiation apparatus according to the fourth embodiment is used, processing can be performed by the same method.
図7Aに示すように、穴を形成すべき被加工点が行列状に配置された加工対象物40を準備する。加工対象物40は、レーザビームによって相対的に加工しやすい材料からなる下地部材と、その上に形成された相対的に加工しにくい材料からなる表面層とを含む。レーザビームによって加工されやすいということは、アブレーションさせるために必要なパルスエネルギ密度の下限値(しきい値)が低いことを意味する。加工対象物40の例として、樹脂層の上に銅層が形成されたプリント配線基板等が挙げられる。加工対象物40を、図1に示したXYステージ35に載置する。
As shown in FIG. 7A, a
図2Aに示したように、音響光学偏向器11を第1の状態にして、1本のパルスレーザビームが出射される状態にする。この状態で、パルスレーザビームを出射させながら、図1に示した第1のガルバノスキャナ31を駆動することにより、1列目の被加工点81aの表面層に穴を形成し、下地部材を露出させる。
As shown in FIG. 2A, the acousto-
図7Bに示すように、XYステージ35を駆動して加工対象物40を行方向に移動させる。音響光学偏向器11を第1の状態に維持して、2列目の被加工点81bの表面層に穴を形成し、下地部材を露出させる。
As shown in FIG. 7B, the
図7Cに示すように、音響光学偏向器11を第2の状態に設定し、ビーム伝搬光学系10から2本のレーザビームを出射させながら、第1のガルバノスキャナ31及び第2のガルバノスキャナ32を動作させる。これにより、1列目の被加工点81a及び2列目の被加工点81bの下地部材に穴を形成する。下地部材は、表面層よりも加工しやすい材料で形成されているため、2本のレーザビームに分岐させても、十分なパルスエネルギ密度を確保することができる。
As shown in FIG. 7C, the first and
図7Dに示すように、加工対象物40を移動させて、3列目の被加工点81cの加工を開始する。3列目及び4列目の被加工点は、1列目及び2列目の被加工点と同様の方法で加工される。
As shown in FIG. 7D, the
上記加工方法では、図7Cに示した工程で、2列が同時に加工される。また、図7Bに示した1本のレーザビームで加工を行う工程から、図7Cに示した2本のレーザビームで加工を行う工程に、瞬時に移行することができる。このため、生産性の向上を図ることが可能になる。図1に示したビーム伝搬光学系10から出射される第1の経路p1から第2の経路p2に向かって(図1において右から左に向かって)加工対象物40を移動させることにより、加工対象物40を後戻りさせること無く加工を行うことが可能になる。この方法は、特に、ロール状に巻かれた加工対象物を一方向に移動させながら加工を行う場合に、有効である。
In the above processing method, two rows are processed simultaneously in the step shown in FIG. 7C. 7B can be instantaneously shifted from the process of processing with one laser beam shown in FIG. 7B to the process of processing with two laser beams shown in FIG. 7C. For this reason, productivity can be improved. By moving the
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。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
1 レーザ光源
10 ビーム伝搬光学系
11 音響光学偏向器(ビーム経路切替器)
12、13 折り返しミラー
14 第1の部分反射鏡(第1のビーム分岐器)
17 半波長板
18 第1の偏光ビームスプリッタ(第1のビーム合流器)
20 制御装置
31 第1のガルバノスキャナ
32 第2のガルバノスキャナ
33 第1のfθレンズ
34 第2のfθレンズ
35 XYステージ
40 加工対象物
45 他の部分反射鏡
46 折り返しミラー
51 第2の部分反射鏡(第2のビーム分岐器)
52 折り返しミラー
55 第3の部分反射鏡(第3のビーム分岐器)
56 折り返しミラー
58 第4の部分反射鏡(第4のビーム分岐器)
60 第2の偏光ビームスプリッタ(第2のビーム合流器)
81a、81b、81c 被加工点
DESCRIPTION OF
12, 13
17 Half-
20
52
56
60 Second polarization beam splitter (second beam combiner)
81a, 81b, 81c Work point
Claims (6)
前記第2の経路を伝搬するレーザビームの一部の成分を、第3の経路に分岐させるとともに、残余の成分は前記第2の経路を伝搬させる第1のビーム分岐器と、
前記第3の経路を伝搬するレーザビームを、前記第1の経路を伝搬するレーザビームに合流させる第1のビーム合流器と
を有するレーザ照射装置。 A beam path switch that switches between a first state in which a laser beam emitted from a laser light source is propagated to the first path and a second state in which the laser beam is propagated to the second path is switched by a control signal;
A first beam splitter for branching a part of the laser beam propagating through the second path into a third path and a remaining component propagating through the second path ;
A laser irradiation apparatus comprising: a first beam combiner that combines a laser beam propagating through the third path with a laser beam propagating through the first path.
前記第2の経路を伝搬するレーザビームの一部を、第3の経路に分岐させる第1のビーム分岐器と、
前記第3の経路を伝搬するレーザビームを、前記第1の経路を伝搬するレーザビームに合流させる第1のビーム合流器と
を有し、
前記ビーム経路切替器は、前記第2の状態のとき、前記ビーム経路切替器からのレーザビームの漏れ成分が、前記第1の経路を伝搬し、前記第1の状態のとき、前記第2の経路には前記ビーム経路切替器からのレーザビームの漏れ成分が伝搬しない特性を有し、
前記ビーム経路切替器が、前記第2の状態のとき、前記第1の経路を伝搬する漏れ成分と、前記第3の経路を伝搬するレーザビームとが合流した後のレーザビームの強度が、前記第1のビーム分岐器で分岐された後の第2の経路を伝搬するレーザビームの強度と等しくなるように、前記第1のビーム分岐器の分岐比率が調整されているレーザ照射装置。 A beam path switch that switches between a first state in which a laser beam emitted from a laser light source is propagated to the first path and a second state in which the laser beam is propagated to the second path is switched by a control signal;
A first beam splitter for branching a part of the laser beam propagating through the second path into a third path;
A first beam combiner for combining a laser beam propagating through the third path with a laser beam propagating through the first path;
Have
When the beam path switch is in the second state, the leakage component of the laser beam from the beam path switch propagates through the first path, and when in the first state, the second path The path has a characteristic that the leakage component of the laser beam from the beam path switch does not propagate,
When the beam path switch is in the second state, the intensity of the laser beam after the leakage component propagating through the first path and the laser beam propagating through the third path are merged, the first of the second path after being branched by the beam splitter to be equal to the intensity of the laser beam propagating through said first beam splitter for branching ratio is adjusted Relais over tHE irradiation device.
前記第1のビーム合流器が、偏光ビームスプリッタである請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザ照射装置。 Furthermore, from said beam path switch to one of the second path and the third path until said first beam converging device, and the polarization direction control element to 90 ° turning the polarization direction of the laser beam is located ,
The laser irradiation apparatus according to claim 1, wherein the first beam combiner is a polarization beam splitter.
前記ビーム経路切替器から前記第1のビーム分岐器までの間の第2の経路を伝搬するレーザビームの一部を第5の経路に分岐させる第3のビーム分岐器と、
前記第5の経路を伝搬するレーザビームの一部を第6の経路に分岐させる第4のビーム分岐器と、
前記第4の経路を伝搬するレーザビームに前記第6の経路を伝搬するレーザビームを合流させる第2のビーム合流器と
を有する請求項1または2に記載のレーザ照射装置。 A second beam splitter that branches a part of the laser beam propagating in the first path from the beam path switch to the first beam combiner into a fourth path;
A third beam splitter for branching a part of the laser beam propagating in the second path from the beam path switch to the first beam splitter into a fifth path;
A fourth beam splitter for branching a part of the laser beam propagating through the fifth path into a sixth path;
3. The laser irradiation apparatus according to claim 1, further comprising: a second beam combiner that combines the laser beam propagating through the fourth path with the laser beam propagating through the sixth path.
前記請求項1に記載されたレーザ照射装置のビーム経路切替器を第1の状態として、前記第1の経路を伝搬するレーザビームを前記加工対象物上の第1の被加工点に入射させて、該第1の被加工点の表面層を除去する工程と、
前記ビーム経路切替器を第1の状態に維持し、前記第1の経路を伝搬するレーザビームを前記加工対象物上の第2の被加工点に入射させて、該第2の被加工点の表面層を除去する工程と、
前記ビーム経路切替器を第2の状態にし、前記第1のビーム合流器で合成された後の第1の経路を伝搬するレーザビームを前記第1の被加工点に入射させると同時に、前記第2のビーム分岐器で分岐された後の第2の経路を伝搬するレーザビームを前記第2の被加工点に入射させて、第1及び第2の被加工点の下地部材に穴を形成する工程と
を有するレーザ加工方法。 Preparing a workpiece on which a surface layer made of a material in which holes are relatively difficult to be formed by a laser beam on a base member made of a material in which holes are relatively easily formed by a laser beam;
The beam path switch of the laser irradiation apparatus according to claim 1 is set to a first state, and a laser beam propagating through the first path is made incident on a first workpiece point on the workpiece. Removing the surface layer of the first workpiece point;
The beam path switch is maintained in the first state, a laser beam propagating through the first path is incident on a second workpiece point on the workpiece, and the second workpiece point is Removing the surface layer;
The beam path switching unit is set to the second state, and a laser beam propagating through the first path after being synthesized by the first beam combiner is incident on the first processing point at the same time. A laser beam propagating through the second path after being branched by the two beam splitters is incident on the second workpiece point to form holes in the base members of the first and second workpiece points. A laser processing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006320365A JP4490410B2 (en) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Laser irradiation apparatus and laser processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006320365A JP4490410B2 (en) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Laser irradiation apparatus and laser processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008132517A JP2008132517A (en) | 2008-06-12 |
JP4490410B2 true JP4490410B2 (en) | 2010-06-23 |
Family
ID=39557725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006320365A Expired - Fee Related JP4490410B2 (en) | 2006-11-28 | 2006-11-28 | Laser irradiation apparatus and laser processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4490410B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5178622B2 (en) * | 2009-05-07 | 2013-04-10 | 住友重機械工業株式会社 | Laser processing apparatus and laser processing method |
JP5473414B2 (en) * | 2009-06-10 | 2014-04-16 | 株式会社ディスコ | Laser processing equipment |
JP5473415B2 (en) * | 2009-06-10 | 2014-04-16 | 株式会社ディスコ | Laser processing equipment |
WO2011055460A1 (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-12 | 日清紡メカトロニクス株式会社 | Laser processing apparatus |
TWI459039B (en) * | 2011-05-18 | 2014-11-01 | Uni Via Technology Inc | Apparatus and method for transforming a laser beam |
JP2016010809A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 株式会社ディスコ | Laser processing device |
CN110893519A (en) * | 2019-12-26 | 2020-03-20 | 深圳中科光子科技有限公司 | Double-light-source four-station laser processing equipment and processing method |
JP2022105463A (en) * | 2021-01-02 | 2022-07-14 | 大船企業日本株式会社 | Laser processing method for printed circuit board and laser processing machine for printed circuit board |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07290264A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Laser transfer processing device |
JP2002335063A (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Method and apparatus for drilling printed board |
JP2004188487A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Laser beam working apparatus and laser beam working method |
JP2004249364A (en) * | 2002-12-26 | 2004-09-09 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Multi-beam laser drilling apparatus |
JP2004317861A (en) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Laser processing system and laser processing method |
JP2006281268A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Laser beam machine |
-
2006
- 2006-11-28 JP JP2006320365A patent/JP4490410B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07290264A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Laser transfer processing device |
JP2002335063A (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Method and apparatus for drilling printed board |
JP2004188487A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Laser beam working apparatus and laser beam working method |
JP2004249364A (en) * | 2002-12-26 | 2004-09-09 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Multi-beam laser drilling apparatus |
JP2004317861A (en) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Laser processing system and laser processing method |
JP2006281268A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Laser beam machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008132517A (en) | 2008-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4490410B2 (en) | Laser irradiation apparatus and laser processing method | |
JP4459530B2 (en) | Laser processing equipment | |
US6727462B2 (en) | Laser machining device | |
JP3479878B2 (en) | Laser processing method and processing apparatus | |
JP3194250B2 (en) | 2-axis laser processing machine | |
JP5133033B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP3872462B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
CN101099226A (en) | Efficient micro-machining apparatus and method employing multiple laser beams | |
TWI481462B (en) | Laser processing device and laser processing method | |
KR101425492B1 (en) | Laser machining apparatus and method thereof | |
JP2006281268A (en) | Laser beam machine | |
KR100754899B1 (en) | Concurrent type laser marking device and method of the same | |
JP2013154378A (en) | Laser machining device and laser machining method | |
KR20070085548A (en) | Efficient micro-machining apparatus and method employing multiple laser beams | |
JP3682295B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP5604745B2 (en) | Exposure equipment | |
JP2002011584A (en) | Multi-axis laser machining device and method of laser machining | |
JP2010023100A (en) | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method | |
TWI323682B (en) | ||
JP4948923B2 (en) | Beam irradiation apparatus and beam irradiation method | |
JP2019076937A (en) | Laser processing device | |
JP2008209797A (en) | Laser irradiation apparatus and exposure method | |
TWI798238B (en) | Laser processing device | |
JP3942585B2 (en) | Laser processing method and apparatus | |
JP2006187798A (en) | Method and device for laser beam machining |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090706 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100330 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100401 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |