JP5818721B2 - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工対象物の加工点に、複数ショットのレーザパルスを入射させてレーザ加工を行うレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。

パルスレーザビームをプリント基板等に照射し、穴開け加工を行う技術が知られている。レーザ発振器の不安定性により、一部のレーザパルスのパルスエネルギが平均値より小さくなる場合がある。パルスエネルギが小さいレーザパルスが入射した位置では、所望の形状及び深さの穴が形成されない場合がある。穴開けの加工不良を防止するために、種々の技術が提案されている。

特許文献１に記載された方法では、レーザパルスが加工対象物に入射する前に、レーザパルスの立ち上がり部分のエネルギを検出する。検出されたエネルギが正常であれば、レーザパルスの、立ち上がり部分よりも後方の部分を用いて加工を行う。検出されたエネルギが異常であれば、そのレーザパルスは加工に用いない。このように、異常なレーザパルスを排除することにより、加工不良を防止することができる。

特許文献２、特許文献３に記載された方法では、レーザパルスごとにパルスエネルギをモニタリングする。パルスエネルギがしきい値を下回った場合には、直ちに追加のレーザパルスを入射させる。これにより、加工不良を防止することができる。

特開２００４−２５２９２号公報 特開平９−２５３８７８号公報 特開２００９−１４８８１２号公報

レーザパルスの立ち上がり部分で、レーザパルスの良否を判定する方法では、レーザパルスの立ち上がりの部分が加工に使用されない。立ち上がり部分で光強度がピークを示すようなパルス波形のレーザビームを用いて加工を行う場合には、ピーク部分のエネルギを加工に利用できない。このため、エネルギ利用効率が低下してしまう。

本発明の目的は、レーザパルスの不安定性に起因する加工不良の発生を防止することが可能で、エネルギ利用効率の低下を抑制することができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することである。

本発明の一観点によると、
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を加工対象物まで導くと共に、前記加工対象物上でレーザビームの入射点を移動させる走査光学系と、
前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームのエネルギの一部を分岐させて、分岐されたパルスレーザビームの特徴的物理量を検出する検出器と、
前記レーザ光源及び前記走査光学系を制御する制御装置と、
前記加工対象物にパルスレーザビームを入射させるべき複数の加工点の位置、加工点に入射するショット番号ごとの照射条件、及びショット番号ごとの照射条件の許容範囲を記憶し、かつ照射エラー情報テーブルが確保された記憶装置と
を有し、
前記制御装置は、前記加工対象物に入射するパルスレーザビームのショットごとに、前記検出器からの検出結果と、前記記憶装置に記憶されている対応するショット番号の照射条件の許容範囲とを比較し、前記検出結果が前記照射条件の許容範囲外であると判定された場合には、当該ショットが入射した加工点の位置情報、ショット番号、及び前記検出器の検出結果を関連付けて前記照射エラー情報テーブルに登録し、前記検出結果が前記照射条件の許容範囲外であると判定された後、前記パルスレーザビームの入射点を、次に照射すべき加工点に移動させ、加工を継続するレーザ加工装置が提供される。

本発明の他の観点によると、
樹脂膜の上に金属膜が形成された加工対象物の前記金属膜の加工点に、ショット番号に対応して決められた照射条件で、少なくとも１ショットのレーザパルスを入射させて前記金属膜に穴を形成するとともに、ショットごとに、前記加工点に入射されるレーザパルスを検出し、検出結果を当該ショット番号に対応する照射条件の許容範囲と比較し、許容範囲外である場合には、検出結果、前記加工点の位置、及び当該ショット番号を関連付けて照射エラー情報テーブルに登録するとともに、前記レーザパルスの入射点を、次に加工すべき加工点に移動させ、加工を継続する工程と、
前記金属膜の前記加工点に穴を形成した後、前記加工点に、ショット番号に対応して決められた照射条件で、少なくとも１ショットのレーザパルスを入射させて前記樹脂膜に穴
を形成するとともに、前記加工点に入射されるレーザパルスを検出し、検出結果を当該ショット番号に対応する前記照射条件の許容範囲と比較し、許容範囲外である場合には、検出結果、前記加工点の位置、及び当該ショット番号を関連付けて前記照射エラー情報テーブルに登録するとともに、前記レーザパルスの入射点を、次に加工すべき加工点に移動させ、加工を継続する工程と、
前記樹脂膜の前記加工点に穴を形成した後、前記照射エラー情報テーブルに登録されている加工点の位置に、登録されているショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを、当該ショット番号に対応する照射条件で入射させるリペア工程と
を有するレーザ加工方法が提供される。

１つの加工点に複数ショットのレーザパルスを入射させてレーザ加工を行う際に、レーザ照射エラーが発生した加工点に追加のレーザパルスが照射される。このため、加工不良の発生を抑制することができる。

図１は、実施例１によるレーザ加工装置の概略図である。 図２Ａは、実施例１によるレーザ加工装置で加工される加工対象物の平面図であり、図２Ｂは、位置記憶領域のデータ構造を示す図表である。 図３Ａ〜図３Ｃは、実施例１によるレーザ加工装置で加工される加工対象物の断面図である。 図４Ａは、照射条件記憶領域のデータ構造を示す図表であり、図４Ｂは、銅加工用及び樹脂加工用のレーザパルスの波形を示すグラフである。 図５は、照射エラー情報テーブルのデータ構造を示す図表である。 図６は、実施例１によるレーザ加工方法のフローチャートである。 図７は、図６のステップＳ１の詳細なフローチャートである。 図８は、図６のステップＳ３の詳細なフローチャートである。 図９は、実施例２によるレーザ加工方法の一部のフローチャートである。 図１０は、実施例２で用いられる照射条件記憶領域のデータ構造を示す図表である。 図１１は、実施例３によるレーザ加工方法のフローチャートである。

［実施例１］
図１に、実施例１によるレーザ加工装置の概略図を示す。制御装置２１がレーザ光源２０に制御信号を送出する。レーザ光源２０は、制御信号を受けると、パルスレーザビームを出射する。レーザ光源２０から出射したパルスレーザビームがビーム整形器２５に入射する。ビーム整形器２５は、パルスレーザビームのビーム断面を整形するとともに、パルスレーザビームをコリメートする。

コリメートされたパルスレーザビームが、ビーム偏向器３０に入射する。ビーム偏向器３０は、制御装置２１からの制御を受けて、パルスレーザビームを、加工用の経路及びビームダンパ３１に向かう経路のいずれかの経路に振り向ける。

加工用の経路を伝搬するパルスレーザビームの一部が、部分反射鏡２６で反射され、検出器２７に入射する。部分反射鏡２６で反射されたパルスレーザビームのパワーは、反射前のパルスレーザビームのパワーの１％以下である。検出器２７は、パルスエネルギを検出し、検出結果を制御装置２１に入力する。検出器２７には、例えばエネルギメータを用いることができる。

検出器２７で検出されるパルスレーザビームの特徴的物理量として、パルスエネルギ以外に、ピークパワー等を採用してもよい。パルスレーザビームのピークパワーを計測する場合には、検出器２７にフォトダイオード等が用いられる。

部分反射鏡２６を透過したパルスレーザビームが、後段の部分反射鏡３３で２本の経路に分岐される。部分反射鏡３３によるレーザパワーの分岐比は１：１である。

部分反射鏡３３で分岐された一方のパルスレーザビームは、走査光学系３５Ａ及びｆθレンズ３６Ａを経由して、加工対象物４０Ａに入射する。走査光学系３５Ａには、例えばガルバノスキャナが用いられる。加工対象物４０Ａは、ＸＹステージ３７Ａに保持されている。ｆθレンズ３６Ａは、ビーム整形器２５内のマスク位置のビーム断面形状を加工対象物４０Ａの表面に結像させる。走査光学系３５Ａは、制御装置２１からの制御を受け、パルスレーザビームの入射点を、加工対象物４０Ａの表面で２次元方向に移動させる。また、ｆθレンズ３６Ａは、走査光学系３５Ａで２次元方向に振られたパルスレーザビームを加工対象物４０Ａの表面に垂直入射させる。

ＸＹステージ３７Ａの上方に撮像装置３８Ａが配置されている。撮像装置３８Ａは、加工対象物の表面を撮像する。撮像装置３８Ａで取得された画像データが制御装置２１に入力される。撮像装置３８Ａには、例えばＣＣＤカメラが用いられる。

部分反射鏡３３で分岐された他方のパルスレーザビームは、反射鏡３４、走査光学系３５Ｂ、及びｆθレンズ３６Ｂを経由して、加工対象物４０Ｂに入射する。加工対象物４０ＢはＸＹステージ３７Ｂに保持されている。ＸＹステージ３７Ｂの上方に撮像装置３８Ｂが配置されている。走査光学系３５Ｂ、ｆθレンズ３６Ｂ、ＸＹステージ３７Ｂ、及び撮像装置３８Ｂの構成は、走査光学系３５Ａ、ｆθレンズ３６Ａ、ＸＹステージ３７Ａ、及び撮像装置３８Ａの構成と同一である。

表示装置２８に、加工点の画像等が表示される。オペレータが、入力装置２９から制御装置２１に対する指示（コマンド）を入力する。記憶装置２２に、レーザ加工時に制御装置２１が参照する種々のデータの記憶領域が確保されている。種々の記憶領域の構成について、図２Ａ、図２Ｂ〜図５を参照して説明する。

図２Ａに、加工対象物４０Ａの表面に定義された穴開け加工を行うべき加工点Ｐの一部を示す。加工対象物４０Ｂの表面にも、複数の加工点が定義されている。加工対象物４０Ａの加工点の分布と、加工対象物４０Ｂの加工点の分布とは、同一であるとは限らない。加工対象物４０Ａの表面上の任意の位置がｘｙ座標で定義される。

加工対象物４０Ａの表面が複数のスキャンエリア４１に区分されている。１つのスキャンエリア４１は、ＸＹステージ３７Ａ（図１）を移動させることなく、走査光学系３５Ａを動作させることによってパルスレーザビームを入射させることが可能な大きさを有する。一例として、１つのスキャンエリア４１内に、１０００〜５０００個の加工点Ｐが定義されている。

図２Ｂに、記憶装置２２に確保された位置記憶領域のデータ構造の一例を示す。加工点Ｐｉごとに、そのｘｙ座標（ｘｉ，ｙｉ）が定義されている。ここで、ｉは正の整数である。穴開け加工時には、複数の加工点Ｐｉに、パルスレーザビームを順番に入射させる。

図３Ａに、加工対象物４０Ａの、１つの加工点近傍の断面図を示す。ガラスエポキシ等の基板５０の上に、内層の銅パターン５１が形成されている。銅パターン５１及び基板５０の上に、樹脂膜５２が形成されている。樹脂膜５２の上に、表層の銅膜５３が形成されている。銅膜５３の表面には、黒化処理または茶化処理が施されている。

図３Ｂに、銅加工用の１ショットのレーザパルスを入射させた後の加工対象物４０Ａの断面図を示す。１ショットのレーザパルスにより、銅膜５３を貫通し、樹脂膜５２の表層部まで達する凹部Ｓ１が形成される。

図３Ｃに、樹脂加工用の３ショットのレーザパルスを入射させた後の加工対象物４０Ａの断面図を示す。図３Ｂに示した銅加工用の１ショット目のレーザパルスの入射から数えて２ショット目及び３ショット目のレーザパルスの入射によって、凹部の底が破線Ｓ２及びＳ３で示したように深くなる。４ショット目のレーザパルスの入射によって内層の銅パターン５１が露出する。

図４Ａに、記憶装置２２（図１）に確保された照射条件記憶領域のデータ構造の一例を示す。図３Ａ〜図３Ｃに示したように、１つの加工点に複数ショットのレーザパルスを入射させることにより、穴開け加工が行われる。照射条件記憶領域には、１つの加工点に入射させるレーザパルスのショット数が記憶されている。１ショット目から順番に、レーザパルスにショット番号＃１、＃２、＃３、・・・が付されている。ショット番号ごとに、レーザパルスの照射条件が決められている。照射条件を規定する物理量として、例えばパルスエネルギが採用される。例えば、１ショット目の銅加工用のレーザパルスは、パルスエネルギＥｍ（ｍＪ）の条件で加工対象物４０Ａ（図３Ｂ）に照射される。２ショット目から４ショット目までの樹脂加工用のレーザパルスは、パルスエネルギＥｒ（ｍＪ）の条件で加工対象物４０Ａ（図３Ｃ）に照射される。

さらに、ショット番号ごとに、照射条件の許容範囲の下限値が記憶されている。実際に照射されたレーザパルスのパルスエネルギがこの下限値を下回ると、照射エラーと判断される。

図４Ｂに、銅加工用のレーザパルスＥｍと樹脂加工用のレーザパルスＥｒのパルス波形を示す。横軸は経過時間を表し、縦軸はパワーを表す。銅加工用のレーザパルスＥｍは、レーザ光源２０から出射されたレーザパルスの波形と等しい。樹脂加工用のレーザパルスＥｒは、レーザパルスが立ち上がった後、完全に立ち下がる前に、レーザビームが遮断される。レーザビームの遮断は、ビーム偏向器３０（図１）でレーザビームの経路をビーム
ダンパ３１に向けることにより行われる。樹脂加工用のレーザパルスＥｒのパルスエネルギは、銅加工用のレーザパルスＥｍのパルスエネルギより小さくなる。

図４Ａでは、１つの加工点に４ショットのレーザパルスを入射させる例を示したが、ショット数は、４ショットに限らない。例えば、銅加工用のレーザパルスを２ショットとし、樹脂加工用のレーザパルスを４ショットとしてもよい。また、図４Ａでは、照射条件として銅加工用と樹脂加工用との２種類を定義したが、３種類以上の照射条件を定義してもよい。また、図４Ａでは、照射条件をパルスエネルギで定義したが、その他の物理量で定義してもよい。例えば、パルス幅、ピークパワー等で定義してもよい。

図５に、記憶装置２２（図１）に確保された照射エラー情報テーブルのデータ構造の一例を示す。検出器２７で検出されたパルスエネルギが、照射条件記憶領域（図４Ａ）に記憶されている許容範囲下限値を下回った場合、検出器２７で検出された検出結果、加工点の座標、及びショット番号が関連付けられて、照射エラー情報テーブルに登録される。例えば、図５の１行目のデータは、座標（ｘｅ１，ｙｅ１）の加工点に入射したショット番号＃１のレーザパルスのパルスエネルギが許容値から外れており、その検出結果がＥ１（ｍＪ）であったことを意味している。検出結果Ｅ１は、図４Ａに示したショット番号＃１の許容範囲下限値ＥｍＬより小さい。

図１に示した検出器２７で検出されるパルスエネルギは、部分反射鏡２６で反射された成分のパルスエネルギに等しく、実際に加工対象物４０Ａに入射したレーザパルスのパルスエネルギとは異なる。ただし、部分反射鏡２６の反射率が既知であるため、検出器２７で検出されたパルスエネルギから、実際に加工対象物４０Ａに入射したレーザパルスのパルスエネルギを正確に算出することができる。本明細書において、特に断らない限り、検出器２７で検出されたパルスエネルギの「検出結果」は、実際に加工対象物４０Ａに入射したパルスエネルギに換算した値を意味する。

図６に、実施例１によるレーザ加工方法のフローチャートを示す。この手順は、制御装置２１が、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。以下の説明では、図１に示した走査光学系３５Ａ及びｆθレンズ３６Ａを用いて加工対象物４０Ａの加工を行う手順について説明する。走査光学系３５Ｂ及びｆθレンズ３６Ｂを用いた加工対象物４０Ｂの加工も、同時進行する。

ステップＳ１において、１つのスキャンエリア４１（図２Ａ）内の加工点の加工を行う。

図７に、ステップＳ１の詳細なフローチャートを示す。ステップＳＡ１において、スキャンエリア４１（図２Ａ）内の最初に加工すべき加工点に、パルスレーザビームの入射点を位置決めする。この位置決めは、位置記憶領域（図２Ｂ）に記憶された座標に基づいて、制御装置２１が走査光学系３５Ａを制御することにより行われる。さらに、ステップＳ１では、ショット番号を初期設定する。具体的には、ショット番号として１ショット目の番号＃１を設定する。

ステップＳＡ２において、パルスレーザビームの入射点が位置決めされている加工点に、ショット番号に対応する照射条件でレーザパルスを入射させる。照射条件は、照射条件記憶領域（図４Ａ）に記憶されている情報から決定することができる。加工対象物４０Ａにレーザパルスを入射させると同時に、検出器２７（図１）でレーザパルスのパルスエネルギを検出する。検出結果が制御装置２１に入力される。

ステップＳＡ３において、制御装置２１が検出結果を判定する。具体的には、検出され
たパルスエネルギが、照射条件記憶領域（図４Ａ）に記憶されている許容範囲の下限値を下回るか否かを判定する。検出結果が許容範囲の下限値を下回っているとき、その検出結果は許容範囲外であると判定される。パルスエネルギの検出結果が許容範囲外である場合には、ステップＳＡ４において、検出結果を照射エラー情報テーブル（図５）に登録する。このとき、パルスエネルギの検出結果は、レーザパルスが入射した加工点の座標、及びショット番号と関連付けて登録される。

ステップＳＡ４の処理が終了すると、ステップＳＡ５において、スキャンエリア４１内のすべての加工点へのレーザパルスの入射が終了したか否かを判定する。ステップＳＡ３において、パルスエネルギの検出結果が許容範囲内であると判定された場合には、ステップＳＡ４の処理を行うことなく、ステップＳＡ５の処理が行われる。

ステップＳＡ５において、スキャンエリア４１（図２Ａ）内に未照射の加工点が残っていると判定された場合には、ステップＳＡ６において、パルスレーザビームの入射点を、次に照射すべき加工点に移動させる。その後、ステップＳＡ２からの処理を実行する。

ステップＳＡ５において、スキャンエリア４１（図２Ａ）内のすべての加工点へのパルスレーザビームの照射が終了したと判定された場合には、ステップＳＡ７において、すべてのショット番号に対応するレーザパルスの照射が終了したか否かを判定する。未照射のショット番号が残っている場合には、ステップＳＡ８においてショット番号を更新する。具体的には、ショット番号＃ｊのレーザパルスの照射が完了したとき、ショット番号を＃（ｊ＋１）に更新する。その後、ステップＳＡ２からの処理を実行する。

ステップＳＡ７で、すべてのショット番号の照射が終了したと判定された場合には、ステップＳ１の処理を終了する。次に、図６に示したフローチャートのステップＳ２において、照射エラーの有無を判定する。具体的には、照射エラー情報テーブル（図５）に、エラー情報が登録されているか否かを判定する。エラー情報が登録されていない場合には、ステップＳ４において、すべてのスキャンエリア４１（図２Ａ）の加工が終了したか否かを判定する。ステップＳ２において、照射エラー有りと判定された場合には、ステップＳ３においてリペア処理を実行した後、ステップＳ４を実行する。

ステップＳ４において、未加工のスキャンエリア４１が残っていると判定された場合には、ステップＳ５において、未加工のスキャンエリアを、走査光学系３５Ａ及びｆθレンズ３６Ａ（図１）による走査可能範囲内に移動させる。この移動は、制御装置２１がＸＹステージ３７Ａを制御することにより行われる。その後、ステップＳ１からの処理を実行する。

ステップＳ４において、すべてのスキャンエリア４１の加工が終了したと判定された場合には、加工処理を終了する。

図７では、ステップＳＡ２でレーザパルスを検出したら、次の加工点の加工を行う前に、レーザパルスの検出結果が許容範囲内か否かの判定を行う例を示した。レーザパルスの検出の都度、検出結果が許容範囲か否かを判定する代わりに、検出結果を記憶しておいてもよい。ステップＳＡ５で、すべての加工点への照射が終了したと判定されたときに、記憶されているレーザパルスの検出結果に基づいて、ショットごとに検出結果が許容範囲か否かの判定を行なってもよい。または、ステップＳＡ７で、すべてのショット番号の照射が終了したと判定されたときに、記憶されているレーザパルスの検出結果に基づいて、ショットごとに検出結果が許容範囲か否かの判定を行なってもよい。

図８に、ステップＳ３（図６）のリペア処理のフローチャートを示す。ステップＳＢ１
において、照射エラー情報テーブル（図５）から、エラーが発生した加工点を１つ抽出する。ステップＳＢ２において、抽出された加工点の画像データを取得する。具体的には、制御装置２１（図１）がＸＹステージ３８Ａを制御して、抽出された加工点を撮像装置３８Ａの視野内に移動させる。その後、撮像装置３８Ａで加工点を撮像し、画層データを取得する。制御装置２１は、取得された画像データを、表示装置２８に画像として表示する。

ステップＳＢ３において、表示装置２８に表示された画像に基づいて、オペレータが、表示されている加工点のリペア処理が必要か不要かを判断する。オペレータは、判断結果を入力装置２９（図１）に入力する。入力された情報が制御装置２１に送信される。

リペア処理が必要と判断された場合には、ステップＳＢ４において、リペア処理必要と判断された加工点に追加のレーザパルスを照射する。以下、追加のレーザパルスを照射する手順について説明する。

追加のレーザパルスは、照射エラー情報テーブル（図５）に登録されているエラーが発生したショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを追加照射する。エラーが発生したショット番号より前のショット番号については、正常にレーザパルスが照射されているため、追加の照射を行う必要はない。追加のレーザパルスの照射条件は、照射条件記憶領域（図４Ａ）に記憶されている当該ショット番号に対応する照射条件と同一とする。

ステップＳＢ３においてリペア処理が不要と判断された場合、またはステップＳＢ４において追加のレーザパルスの照射が終了したら、ステップＳＢ５において、エラーが発生した加工点のすべてに対して、リペア処理が終了したか否かを判定する。リペア処理が終了していない場合には、エラーが発生した次の加工点について、ステップＳＢ１からの処理を実行する。エラーが発生した加工点のすべてについてリペア処理が終了した場合には、ステップＳ３の処理を終了する。

上記実施例１では、図４Ｂに示したように、パルス波形のうちパワーのピーク部分を加工に利用することができる。このため、エネルギ利用効率の低下を抑制することができる。さらに、実施例１では、ステップＳＢ４（図８）において、エラーが発生したショット番号よりも前のショット番号に対応するレーザパルスに関しては、追加の照射を行わない。このため、レーザパルスの過度の照射を防止することができる。

実施例１では、ステップＳＢ３（図８）において、オペレータが介入することにより、リペア処理の要否を判定した。ステップＳＢ２及びＳＢ３を省略し、エラーが発生した加工点の全てについて、ステップＳＢ４の追加の照射を行うようにしてもよい。

また、実施例１では、図１に示したように、パルスレーザビームを２つの経路に分岐させて、２軸でレーザ加工を行う例を示したが、必ずしも２軸でレーザ加工を行う必要はない。１軸でレーザ加工をおこなってもよいし、３軸以上の多軸でレーザ加工をおこなってもよい。

［実施例２］
実施例２によるレーザ加工方法について説明する。実施例２によるレーザ加工方法においても、実施例１の図６に示したフローチャートと同一の手順が適用される。図９に、図６のステップＳ３（リペア処理実行）の詳細なフローチャートを示す。以下、図８に示した実施例１のフローチャートとの相違点について説明し、同一の工程については説明を省略する。

実施例２では、ステップＳＢ１とステップＳＢ２との間に、ステップＳＣ１が実行される。ステップＳＣ１では、照射エラー情報テーブル（図５）に登録されているエラーの検出結果が、リペア必須の範囲内か否かを判定する。検出結果がリペア必須の範囲内であると判定された場合には、ステップＳＢ２の画像取得、ステップＳＢ３のオペレータの介入を伴う処理を実行することなく、ステップＳＢ４においてリペアのための追加のレーザパルスの照射を行う。ステップＳＣ１で、検出結果がリペア必須の範囲外であると判定された場合には、実施例１の場合と同様に、ステップＳＢ２を実行する。

図１０に、実施例２による方法で参照される照射条件記憶領域のデータ構造の一例を示す。ショット番号ごとに、リペア必須範囲の下限値が記憶されている。この下限値は、許容範囲下限値よりも小さい。加工点に実際に入射したレーザパルスのパルスエネルギがリペア必須下限値より小さい場合には、その加工点の画像をオペレータが確認するまでもなく、その加工点は加工不良であると判断できる。このとき、画像取得及びオペレータが介在する手順が省略されるため、リペア処理の所要時間を短縮することができる。

［実施例３］
図１１に、実施例３によるレーザ加工方法のフローチャートを示す。以下、図６に示した実施例１のフローチャートとの相違点について説明し、同一の工程については説明を省略する。

実施例１では、照射エラーの有無の判定（ステップＳ２）及びリペア処理（ステップＳ３）を、１つのスキャンエリア４１（図２Ａ）の加工が終了する度に行った。実施例３では、ステップＳ１、Ｓ４、Ｓ５において、まず、すべてのスキャンエリア４１の加工を行う。すべてのスキャンエリア４１の加工が終了した後に、照射エラーの有無の判定（ステップＳ２）を行う。照射エラーが有りと判定された場合には、ステップＳ３においてリペア処理を実行する。実施例３においても、実施例１と同様の効果が得られる。

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。

２０ レーザ光源
２１ 制御装置
２２ 記憶装置
２５ ビーム整形器
２６ 部分反射鏡
２７ 検出器
２８ 表示装置
２９ 入力装置
３０ ビーム偏向器
３１ ビームダンパ
３３ 部分反射鏡
３４ 反射鏡
３５Ａ、３５Ｂ 走査光学系
３６Ａ、３６Ｂ ｆθレンズ
３７Ａ、３７Ｂ ＸＹステージ
３８Ａ、３８Ｂ 撮像装置
４０Ａ、４０Ｂ 加工対象物
４１ スキャンエリア
５０ 基板
５１ 内層の銅パターン
５２ 樹脂膜
５３ 表層の銅膜

Claims (7)

1. 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を加工対象物まで導くと共に、前記加工対象物上でレーザビームの入射点を移動させる走査光学系と、
   前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームのエネルギの一部を分岐させて、分岐されたパルスレーザビームの特徴的物理量を検出する検出器と、
   前記レーザ光源及び前記走査光学系を制御する制御装置と、
   前記加工対象物にパルスレーザビームを入射させるべき複数の加工点の位置、加工点に入射するショット番号ごとの照射条件、及びショット番号ごとの照射条件の許容範囲を記憶し、かつ照射エラー情報テーブルが確保された記憶装置と
   を有し、
   前記制御装置は、前記加工対象物に入射するパルスレーザビームのショットごとに、前記検出器からの検出結果と、前記記憶装置に記憶されている対応するショット番号の照射条件の許容範囲とを比較し、前記検出結果が前記照射条件の許容範囲外であると判定された場合には、当該ショットが入射した加工点の位置情報、ショット番号、及び前記検出器の検出結果を関連付けて前記照射エラー情報テーブルに登録し、前記検出結果が前記照射条件の許容範囲外であると判定された後、前記パルスレーザビームの入射点を、次に照射すべき加工点に移動させ、加工を継続するレーザ加工装置。
2. さらに、
   前記加工対象物上の加工点の画像を取得する撮像装置と、
   画像表示装置と
   を有し、
   前記制御装置は、前記撮像装置を制御して、前記照射エラー情報テーブルに登録されている加工点の画像を撮像し、撮像された画像を前記画像表示装置に表示する請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. オペレータが前記制御装置に、リペアショットの要否を指示するための入力装置を、さらに有し、
   前記制御装置は、前記画像を前記画像表示装置に表示した後、前記入力装置を通してオペレータからリペアショットが必要であるとの指示を受けると、前記画像表示装置に表示されている加工点に対して、前記照射エラー情報テーブルに登録されているショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを入射させる請求項２に記載のレーザ加工装置。
4. 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を加工対象物まで導くと共に、前記加工対象物上でレーザビームの入射点を移動させる走査光学系と、
   前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームのエネルギの一部を分岐させて、分岐されたパルスレーザビームの特徴的物理量を検出する検出器と、
   前記レーザ光源及び前記走査光学系を制御する制御装置と、
   前記加工対象物にパルスレーザビームを入射させるべき複数の加工点の位置、加工点に入射するショット番号ごとの照射条件、及びショット番号ごとの照射条件の許容範囲を記憶し、かつ照射エラー情報テーブルが確保された記憶装置と
   を有し、
   前記制御装置は、前記加工対象物に入射するパルスレーザビームのショットごとに、前記検出器からの検出結果と、前記記憶装置に記憶されている対応するショット番号の照射条件の許容範囲とを比較し、前記検出結果が前記照射条件の許容範囲外であると判定された場合には、当該ショットが入射した加工点の位置情報、ショット番号、及び前記検出器の検出結果を関連付けて前記照射エラー情報テーブルに登録し、
   前記記憶装置は、さらに、前記ショット番号ごとに照射条件のリペア必須範囲を記憶しており、
   前記制御装置は、前記照射エラー情報テーブルに登録されている検出結果が、前記リペア必須範囲に含まれるか否かを判定し、前記検出結果が前記リペア必須範囲に含まれる場合には、当該検出結果が検出された加工点に対して、前記照射エラー情報テーブルに登録されているショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを入射させるレーザ加工装置。
5. 樹脂膜の上に金属膜が形成された加工対象物の前記金属膜の加工点に、ショット番号に対応して決められた照射条件で、少なくとも１ショットのレーザパルスを入射させて前記金属膜に穴を形成するとともに、ショットごとに、前記加工点に入射されるレーザパルスを検出し、検出結果を当該ショット番号に対応する照射条件の許容範囲と比較し、許容範囲外である場合には、検出結果、前記加工点の位置、及び当該ショット番号を関連付けて照射エラー情報テーブルに登録するとともに、前記レーザパルスの入射点を、次に加工すべき加工点に移動させ、加工を継続する工程と、
   前記金属膜の前記加工点に穴を形成した後、前記加工点に、ショット番号に対応して決められた照射条件で、少なくとも１ショットのレーザパルスを入射させて前記樹脂膜に穴
   を形成するとともに、前記加工点に入射されるレーザパルスを検出し、検出結果を当該ショット番号に対応する前記照射条件の許容範囲と比較し、許容範囲外である場合には、検出結果、前記加工点の位置、及び当該ショット番号を関連付けて前記照射エラー情報テーブルに登録するとともに、前記レーザパルスの入射点を、次に加工すべき加工点に移動させ、加工を継続する工程と、
   前記樹脂膜の前記加工点に穴を形成した後、前記照射エラー情報テーブルに登録されている加工点の位置に、登録されているショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを、当該ショット番号に対応する照射条件で入射させるリペア工程と
   を有するレーザ加工方法。
6. 前記リペア工程の前に、前記照射エラー情報テーブルに登録されている加工点の画像を取得し、取得された画像を表示装置に表示する工程と、
   前記表示装置に表示された画像に基づいて、リペアの要否を判定し、リペアが必要であると判定された場合には、当該加工点に対して前記リペア工程を実行し、リペアが不要と判定された場合には、当該加工点に対して前記リペア工程を実行しない請求項５に記載のレーザ加工方法。
7. 樹脂膜の上に金属膜が形成された加工対象物の前記金属膜の加工点に、ショット番号に対応して決められた照射条件で、少なくとも１ショットのレーザパルスを入射させて前記金属膜に穴を形成するとともに、ショットごとに、前記加工点に入射されるレーザパルスを検出し、検出結果を当該ショット番号に対応する照射条件の許容範囲と比較し、許容範囲外である場合には、検出結果、前記加工点の位置、及び当該ショット番号を関連付けて照射エラー情報テーブルに登録する工程と、
   前記金属膜の前記加工点に穴を形成した後、前記加工点に、ショット番号に対応して決められた照射条件で、少なくとも１ショットのレーザパルスを入射させて前記樹脂膜に穴
   を形成するとともに、前記加工点に入射されるレーザパルスを検出し、検出結果を当該ショット番号に対応する前記照射条件の許容範囲と比較し、許容範囲外である場合には、検出結果、前記加工点の位置、及び当該ショット番号を関連付けて前記照射エラー情報テーブルに登録する工程と、
   前記照射エラー情報テーブルに登録されている加工点の画像を取得し、取得された画像を表示装置に表示する工程と、
   前記表示装置に表示された画像に基づいて、リペアの要否を判定し、リペアが必要であると判定された場合には、前記照射エラー情報テーブルに登録されている加工点の位置に、登録されているショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを、当該ショット番号に対応する照射条件で入射させるリペア工程を実行し、リペアが不要と判定された場合には、当該加工点に対して前記リペア工程を実行せず、
   前記リペア工程において、前記照射エラー情報テーブルに登録されている前記検出結果が、リペア必須範囲内であるか否かを判定し、前記検出結果が前記リペア必須範囲内であると判定された場合には、当該検出結果に対応する前記加工点の画像を取得することなく、当該加工点の位置に、登録されているショット番号以降のショット番号に対応するレーザパルスを、前記当該ショット番号に対応する照射条件で入射させるレーザ加工方法。
   

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