JP4647576B2 - レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 - Google Patents
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Description
たとえば炭酸ガスレーザであるレーザ光源1が、パルスレーザビームLbを出射する。制御装置8が送出する制御信号sig1が、所望のタイミング、パルス幅でパルスレーザビームを出射するように、レーザ光源1を制御する。
図1(B)を参照して、音響光学偏向器の原理について説明する。音響光学偏向器に電気信号RFが印加されると、音響光学偏向器の音響光学媒体21内に電気信号RFに同期した音波が発生する。図中の平行線22は、音波の等位相面を示す。この音波が回折格子として作用し、光軸Iに沿って伝搬するレーザビームLbの一部がブラッグ反射される(音響光学効果)。
レーザビームの回折角は音波の周波数に比例する。音波の周波数を連続的に変えることで、回折角を連続的に変化させることができる。音波の周波数は、電気信号RFの周波数を変えることで制御できる。なお、音響光学偏向器に電気信号RFが印加されない場合は、レーザビームの回折は起こらない。
異なる回折角で音響光学偏向器から出射したレーザビームLbaとレーザビームLbbとは、等しい強度であるとは限らない。ここでは、レーザビームLbaの強度がレーザビームLbbの強度よりも高いとして以下の説明を進める。
図1(A)に戻って説明を続ける。ある回折角で回折されて光偏向器2から出射したレーザビームLbaは、パルスレーザビームの強度を可変の減衰率で減衰させることができるバリアブルアッテネータ10に入射する。バリアブルアッテネータ10によりレーザビームLbaの強度を減衰させて、レーザビームLbbの強度と揃える。バリアブルアッテネータ10を出射したレーザビームLbaは、折り返しミラー3aで反射され、ガルバノスキャナ4aへ入射する。
加工対象物6は、後に詳述するように、たとえば、銅で形成された金属下地部材上に樹脂層が形成され、当該樹脂層上に銅層が形成されたプリント基板である。加工対象物6にレーザビームを照射して、銅層及び樹脂層を貫通し、金属下地部材に至る穴を形成する。
XYステージ7が、加工対象物6を、加工対象物6の表面に平行な面内で移動させる。レーザビームが照射される加工対象物表面の位置は、ガルバノスキャナ4a、4b、またはXYステージ7、あるいはその両方を適宜動作させて移動できる。
図2(A)〜(D)を参照して、実施例によるレーザ加工方法について説明する。
図2(A)は、レーザ光源に入力される制御信号sig1、高周波信号発生器に入力される制御信号sig2、光偏向器に印加される電気信号RFの周波数f、レーザビームLb、Lba、Lbbのタイミングチャートの一例を示す。レーザビームのタイミングチャートの縦軸は、レーザ光の強度を示す。
更に、時刻t30に、再び制御信号sig1が立ち上がって、レーザビームLbの第3のパルスの出射が開始する。レーザビームLbの強度は、時刻t30から時刻までt31の間にゼロからピーク値Wまで増加し、時刻t31から制御信号sig1が立ち下がる時刻t35までの間はWで一定であり、時刻t35から時刻までt36の間にWからゼロまで減少する。
なお、制御信号sig1の入力周期はたとえば一定であり(すなわち、時刻t10から時刻t20までの長さと時刻t20から時刻t30までの長さは等しい。)、パルスレーザビームの出射は一定周期で開始される。
第1のパルスの強度が一定となる時刻t11から時刻t13までの期間に、制御信号sig2が出力された状態になり、高周波信号発生器から光偏向器に周波数faの電気信号が印加される。周波数faの電気信号が印加されている間は、光偏向器からレーザビームLba(図2(B)においてパルスレーザビームP1と表記する。)が出射する。レーザビームLba(パルスレーザビームP1)のパルス幅(時刻t11から時刻t13までの長さ)は、たとえば15μsであるが、これに限定されず15μs以下でもよい。
第3のパルスの強度が一定となる時刻t31から時刻t35までの期間に、制御信号sig2が出力された状態になり、高周波信号発生器から光偏向器に電気信号が印加される。電気信号の周波数は、時刻t31から時刻t33まではfaであり、時刻t33から時刻t35まではfbである。
周波数faの電気信号が印加されている時刻t31から時刻t33までの間は、光偏向器からレーザビームLba(図2(D)においてパルスレーザビームP3と表記する。)が出射する。周波数fbの電気信号が印加されている時刻t33から時刻t35までの間は、光偏向器からレーザビームLbb(図2(D)においてパルスレーザビームP4と表記する。)が出射する。レーザビームLba(パルスレーザビームP3)に続けてLbb(パルスレーザビームP4)が出射される。
レーザビームLba(パルスレーザビームP3)、及び、Lbb(パルスレーザビームP4)のパルス幅(それぞれ時刻t31から時刻までt33の長さ、及び、時刻t33から時刻までt35の長さ)は、たとえばともに15μsであるが、これに限定されず15μs以下でもよい。
なお、パルスレーザビームの発振周波数は、短パルス幅のレーザビーム、長パルス幅のレーザビームを通じて、たとえば1kHzである。
短パルス幅のレーザビームの各パルス(第1のパルス及び第2のパルス)は、パルスエネルギの安定性がよい。このため、加工性の悪い材料(たとえば銅)であっても、照射するパルスごとの加工品質のばらつきを抑止し、良好な加工品質で加工を行うことができる。
また、長パルス幅のレーザビーム1ショット(第3のパルス)を、軸の数だけ分割して樹脂層を加工するため、樹脂層の加工時間を短くすることができる。
このように、実施例によるレーザ加工方法によれば、効率的に、良好な加工品質で加工を行うことができる。
なお、長パルス幅のレーザビーム1ショット(第3のパルス)を、軸の数だけ分割した各ショットは、パルスエネルギの安定性が悪くなる場合がある。しかし、加工性の良い材料(たとえば樹脂)の加工においては、パルスエネルギの不安定性の影響は小さい。
2 光偏向器
2a 振り分け装置
3a、3b 折り返しミラー
4a、4b ガルバノスキャナ
5a、5b fθレンズ
6 加工対象物
7 XYステージ
8 制御装置
9 高周波信号発生器
10 バリアブルアッテネータ
11 部分反射鏡
12 モニタ
13 ビームダンパ
21 音響光学媒体
22 平行線
30 銅層
31 樹脂層
32 銅層
Claims (8)
- パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームが入射し、入射したパルスレーザビームを第1の光軸、第2の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器または電気光学変調器を用いた光偏向器を含み、前記第1の光軸に沿って進行するパルスレーザビームと前記第2の光軸に沿って進行するパルスレーザビームとを、1つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記レーザ光源に、第1のパルス幅のパルスレーザビーム、第2のパルス幅のパルスレーザビーム、及び第3のパルス幅のパルスレーザビームを出射させ、前記振り分け装置に、前記第1のパルス幅のパルスレーザビームを前記第1の光軸に沿って出射させ、前記第2のパルス幅のパルスレーザビームを前記第2の光軸に沿って出射させ、前記第3のパルス幅のパルスレーザビームの時間軸に沿った一部を前記第1の光軸に沿って出射させるとともに、他の一部を前記第2の光軸に沿って出射させる制御装置と
を有するレーザ加工装置。 - 前記第1のパルス幅と前記第2のパルス幅とが等しい請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記第3のパルス幅は、前記第1及び第2のパルス幅以上である請求項1または2に記載のレーザ加工装置。
- 更に、前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームの強度を測定するためのモニタを含み、
前記制御装置は、前記モニタで測定されたパルスレーザビームの強度に基づいて、前記レーザ光源から出射される前記第3のパルス幅のパルスレーザビームのショット数を制御する請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 - 下地部材上に樹脂層が形成され、前記樹脂層上に銅層が形成された構造を有する加工対象物を準備する工程と、
第1のパルス幅のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、前記加工対象物の第1の位置に、前記銅層表面から入射させ、前記銅層を貫通し、前記樹脂層を露出させる穴を形成する工程と、
第2のパルス幅のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、前記加工対象物の第2の位置に、前記銅層表面から入射させ、前記銅層を貫通し、前記樹脂層を露出させる穴を形成する工程と、
第3のパルス幅のレーザパルスを、時間軸に沿って分割し、分割されたレーザパルスの1つを前記加工対象物の前記第1の位置の樹脂層に入射させるとともに、分割されたレーザパルスの他の1つを前記加工対象物の前記第2の位置の樹脂層に入射させる工程と
を有するレーザ加工方法。 - 前記第1のパルス幅と前記第2のパルス幅とが等しい請求項5に記載のレーザ加工方法。
- 前記第3のパルス幅は、前記第1及び第2のパルス幅以上である請求項5または6に記載のレーザ加工方法。
- パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームが入射し、入射したパルスレーザビームを第1の光軸、第2の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器または電気光学変調器を用いた光偏向器を含み、前記第1の光軸に沿って進行するパルスレーザビームと前記第2の光軸に沿って進行するパルスレーザビームとを、1つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記レーザ光源に、第1のパルスレーザビーム、第2のパルスレーザビーム、第3のパルスレーザビーム、及び、第4のパルスレーザビームを出射させ、前記振り分け装置に、前記第1のパルスレーザビームを前記第1の光軸に沿って出射させ、前記第2のパルスレーザビームを前記第2の光軸に沿って出射させ、前記第3のパルスレーザビームを前記第1の光軸に沿って出射させ、前記第4のパルスレーザビームを前記第2の光軸に沿って出射させる制御装置と
を有するレーザ加工装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002273590A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法及び加工装置 |
JP2004098121A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
JP2005034859A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置 |
JP2005074479A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及びレーザ加工方法 |
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