JP6385294B2 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents
Laser processing apparatus and laser processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6385294B2 JP6385294B2 JP2015035156A JP2015035156A JP6385294B2 JP 6385294 B2 JP6385294 B2 JP 6385294B2 JP 2015035156 A JP2015035156 A JP 2015035156A JP 2015035156 A JP2015035156 A JP 2015035156A JP 6385294 B2 JP6385294 B2 JP 6385294B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- lens
- laser beam
- profile
- expander
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method.
下記の特許文献1に、多層プリント基板に穴あけを行うレーザ加工機が開示されている。このレーザ加工機のレーザ光源から加工対象物までのビーム経路に、ビームエキスパンダ、非球面レンズ、マスク、転写レンズ、ガルバノスキャナ、及びfθレンズが、この順番に配置されている。ビームエキスパンダは、2枚の凸レンズで構成されており、レーザビームのビームサイズを変化させる。非球面レンズは、ビームプロファイルを均一化する。
レーザ光源から出力されたレーザビームの出力端近傍のビームウエストの位置が、非球面レンズの位置に結像されるとともに、ビームサイズが拡大される。非球面レンズの位置におけるビームサイズを目標値にすることにより、目標とするビームプロファイルを得ることができる。この場合、レーザビームのビームウエストの位置が物点となり、非球面レンズの位置が像点となる。 The position of the beam waist near the output end of the laser beam output from the laser light source is imaged at the position of the aspheric lens, and the beam size is enlarged. By setting the beam size at the position of the aspheric lens to a target value, a target beam profile can be obtained. In this case, the position of the beam waist of the laser beam becomes an object point, and the position of the aspheric lens becomes an image point.
加工対象物及び用途によって、加工面におけるビームプロファイルを変化させることが望ましい。例えば、プリント配線板の銅箔への穴あけ加工において、銅箔の表面処理の有無、銅箔の厚さによって、好ましいビームプロファイルは同一ではない。銅箔への穴あけ加工と、樹脂層への穴あけ加工では、好ましいビームプロファイルが異なる。さらに、内層の銅箔の表面を露出させる穴あけ加工、スルーホールを形成する穴あけ加工でも、好ましいビームプロファイルが異なる。 It is desirable to change the beam profile on the processing surface depending on the processing object and application. For example, in drilling a copper foil of a printed wiring board, a preferable beam profile is not the same depending on the presence / absence of surface treatment of the copper foil and the thickness of the copper foil. A preferable beam profile is different between drilling a copper foil and drilling a resin layer. Furthermore, a preferable beam profile differs also in the drilling process which exposes the surface of the copper foil of an inner layer, and the drilling process which forms a through hole.
従来のレーザ加工機において、非球面レンズの位置におけるレーザビームのビームサイズ及び広がり角を変化させることにより、非球面レンズによって得られるビームプロファイルを変化させることができる。ビームエキスパンダの2枚の凸レンズの位置を調整することにより、レーザビームのビームサイズ及び広がり角を変化させることができる。 In the conventional laser beam machine, the beam profile obtained by the aspheric lens can be changed by changing the beam size and the divergence angle of the laser beam at the position of the aspheric lens. By adjusting the positions of the two convex lenses of the beam expander, the beam size and divergence angle of the laser beam can be changed.
ところが、ビームサイズを変化させると、非球面レンズの位置と共役の関係にある物点の位置が、ビームウエストの位置からずれてしまう。このため、ビームプロファイルの安定性が低下してしまう。また、2枚の凸レンズでビームエキスパンダを構成した場合は、ビームサイズと広がり角とを独立して変化させることが困難である。ビームプロファイル調整の自由度を高めるために、ビームサイズと広がり角とを、独立して調整することが望まれる。 However, when the beam size is changed, the position of the object point having a conjugate relationship with the position of the aspherical lens shifts from the position of the beam waist. For this reason, the stability of the beam profile is lowered. In addition, when a beam expander is configured with two convex lenses, it is difficult to independently change the beam size and the divergence angle. In order to increase the degree of freedom of beam profile adjustment, it is desirable to independently adjust the beam size and divergence angle.
本発明の目的は、ビームプロファイル調整の自由度を高め、かつビームプロファイルの安定性を高めることが可能なレーザ加工装置を提供することである。本発明の他の目的は、ビームプロファイル調整の自由度を高め、かつビームプロファイルの安定性を高めることが可能なレーザ加工方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of increasing the degree of freedom of beam profile adjustment and increasing the stability of the beam profile. Another object of the present invention is to provide a laser processing method capable of increasing the degree of freedom of beam profile adjustment and increasing the stability of the beam profile.
本発明の一観点によると、
レーザビームを出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出力されたレーザビームのビームサイズを変化させるビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを通過したレーザビームのビームプロファイルを変化させる非球面レンズと、
前記非球面レンズを通過したレーザビームのビーム断面を整形するマスクと、
前記マスクを通過したレーザビームと、加工対象物との間のレーザビームの経路に配置されたフォーカスレンズと
を有し、
前記ビームエキスパンダは、光軸方向に関する相対位置を変化させることができるように構成された少なくとも3枚のレンズを含み、前記レンズの相対位置を変化させることにより、前記非球面レンズの入射位置におけるレーザビームの広がり角及びビームサイズを独立に調整することができるレーザ加工装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A laser light source for outputting a laser beam;
A beam expander that changes the beam size of the laser beam output from the laser light source;
An aspheric lens that changes the beam profile of the laser beam that has passed through the beam expander;
A mask for shaping the beam cross section of the laser beam that has passed through the aspheric lens;
A laser beam that has passed through the mask, and a focus lens disposed in the path of the laser beam between the workpiece and the workpiece,
The beam expander, see contains at least three lenses are configured to be able to change the relative position in the optical axis direction, by changing the relative position of the lens, the incident position of the aspheric lens A laser processing apparatus capable of independently adjusting the divergence angle and beam size of the laser beam is provided.
本発明の他の観点によると、
ビームサイズを変化させるビームエキスパンダ、ビームプロファイルを変化させる非球面レンズ、ビーム断面を整形するマスク、及びフォーカスレンズを順番に経由させてレーザビームを加工対象物に入射させるレーザ加工方法であって、
前記ビームエキスパンダが、光軸方向に関する相対位置を変化させることができるように構成された少なくとも3枚のレンズを含み、前記レンズの相対位置を変化させることにより、前記非球面レンズの入射位置におけるレーザビームの広がり角及びビームサイズを独立に調整することができ、
前記加工対象物の表面におけるビームプロファイルの目標形状に基づいて、前記ビームエキスパンダの前記レンズの位置を調整する工程と、
前記レンズの位置を調整した後、前記加工対象物にレーザビームを入射させてレーザ加工を行う工程と
を有するレーザ加工方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
Beam expander to vary the beam size, a non-spherical lens, a laser processing method for entering a mask for shaping the beam cross section, and the focus lens by way sequentially a laser beam in the object to change the beam profile,
The beam expander, see contains at least three lenses are configured to be able to change the relative position in the optical axis direction, by changing the relative position of the lens, the incident position of the aspheric lens The divergence angle and beam size of the laser beam can be adjusted independently,
Adjusting the position of the lens of the beam expander based on the target shape of the beam profile on the surface of the workpiece;
After adjusting the position of the lens, there is provided a laser processing method including a step of performing laser processing by making a laser beam incident on the processing object .
ビームエキスパンダを、少なくとも3枚以上のレンズで構成することにより、非球面レンズの位置におけるレーザビームのビームサイズ及び広がり角を独立して変化させることができる。 By configuring the beam expander with at least three or more lenses, the beam size and divergence angle of the laser beam at the position of the aspherical lens can be changed independently.
図1に、実施例によるレーザ加工装置の概略図を示す。レーザ光源10がパルスレーザビームを出力する。レーザ光源10には、例えば炭酸ガスレーザ、Nd:YAGレーザ等が用いられる。レーザ光源10から出力されたパルスレーザビームが、ビームエキスパンダ11、非球面レンズ12、マスク透過率調整光学系13、マスク14、コリメーションレンズ15、折り返しミラー16、ガルバノスキャナ17、及び対物レンズ18を経由して、加工対象物40に入射する。加工対象物40は、移動ステージ35に保持されている。
FIG. 1 shows a schematic diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment. The
ビームエキスパンダ11は、レーザビームのビームサイズを拡大するとともに、レーザビームの広がり角を変化させる。例えば、ビームエキスパンダ11は、レーザ光源10の出射面(レーザビームが出力される面)の近傍のビームウエスト位置と、非球面レンズ12の位置とが、共役の関係を有するように構成される。言い換えると、ビームウエスト位置が、非球面レンズ12への投影元101となる。ビームエキスパンダ11は、少なくとも3枚のレンズ111、及び移動機構112を含む。移動機構112は、光軸方向に関して3枚のレンズ111の相対位置を変化させることができる。レンズ111として、例えば平凸レンズが用いられる。
The beam expander 11 enlarges the beam size of the laser beam and changes the spread angle of the laser beam. For example, the
非球面レンズ12は、光軸近傍のレーザビームを発散させ、外周部近傍のレーザビームを収束させる。これにより、ガウシアンビームのビームプロファイルを変化させる。非球面レンズ12に入射するレーザビームが、標準的なビームサイズ及び広がり角に調整されている場合、ビームプロファイルは、均一なプロファイルに近づく。図1では、非球面レンズ12の断面形状が、実際の曲率よりも強調されて描画されている。
The
マスク透過率調整光学系13は、マスク14の位置におけるビームサイズを変化させる。マスク14は、遮光部、及び遮光部内に設けられた透過窓(例えば開口)を含む。マスク14によってレーザビームのビーム断面が整形される。マスク14として、例えば、大きさの異なる複数の透過窓が設けられた回転マスクを用いてもよい。回転マスクは、光軸に平行な回転軸を中心として回転可能である。回転マスクの回転方向の位置を変化させることにより、所望の大きさの透過窓をレーザビームの経路に配置することができる。マスク透過率調整光学系13を調整してマスク14の位置におけるビームサイズを変化させることにより、レーザビームがマスク14を通過するパワーの割合(透過率)を変化させることができる。
The mask transmittance adjusting
コリメーションレンズ15及び対物レンズ18が、フォーカスレンズとして作用する。具体的には、コリメーションレンズ15及び対物レンズ18により、マスク14の透過窓が、加工対象物40の表面に結像される。対物レンズ18としてfθレンズが用いられる。ガルバノスキャナ17は、レーザビームの進行方向を二次元方向に振る。ガルバノスキャナ17を動作させることにより、加工対象物40の表面においてレーザビームの入射位置を走査可能範囲内で移動させることができる。
The
移動ステージ35は、加工対象物40を、その表面に平行な二次元方向に移動させる。ガルバノスキャナ17によるレーザビームの入射位置の移動と、移動ステージ35による加工対象物40の移動とを組み合わせることにより、ガルバノスキャナ17による走査可能範囲よりも大きな加工対象物40の全域を加工することができる。
The moving
制御装置36が、レーザ光源10、ビームエキスパンダ11の移動機構112、ガルバノスキャナ17、及び移動ステージ35を制御する。入力装置37から制御装置36に、レーザ加工時に適用される種々のパラメータが入力される。
The
図2に、非球面レンズ12に入射するレーザビームのビームサイズ及び広がり角と、マスク14の位置におけるビームプロファイルとの関係の一例を示す。図2の横軸はレーザビームのビームサイズを表し、縦軸はレーザビームの広がり角を表す。収束するレーザビームの広がり角が負はあり、発散するレーザビームの広がり角は正であり、平行光線束の広がり角は0°である。
FIG. 2 shows an example of the relationship between the beam size and divergence angle of the laser beam incident on the
広がり角が一定の条件で、ビームプロファイルは、ビームサイズが大きくなるに従って、中心部の光強度が低下し、周辺部の光強度が増大する傾向を示す。ビームサイズが一定の条件で、ビームプロファイルは、広がり角が大きくなるに従って、中心部の光強度が低下し、周辺部の光強度が増大する傾向を示す。 Under the condition that the divergence angle is constant, the beam profile shows a tendency that the light intensity at the central portion decreases and the light intensity at the peripheral portion increases as the beam size increases. Under the condition that the beam size is constant, the beam profile shows a tendency that the light intensity at the central portion decreases and the light intensity at the peripheral portion increases as the divergence angle increases.
一例として、ビームサイズが標準で、広がり角が0°(すなわち平行光線束)である標準状態のとき、トップフラットのビームプロファイルが得られる。標準状態からビームサイズを大きくすると、ビームプロファイルは中央が窪んだ形状を示し、ビームサイズを小さくすると、ビームプロファイルは中央が盛り上がった形状を示す。標準状態から拡がり角を大きくすると、ビームプロファイルは中央が窪んだ形状を示し、拡がり角を小さくすると、ビームプロファイルは中央が盛り上がった形状を示す。 As an example, a top-flat beam profile is obtained in the standard state where the beam size is standard and the divergence angle is 0 ° (ie, parallel light flux). When the beam size is increased from the standard state, the beam profile has a shape with a depressed center, and when the beam size is decreased, the beam profile has a shape with a raised center. When the divergence angle is increased from the standard state, the beam profile has a shape with a depressed center, and when the divergence angle is decreased, the beam profile has a shape with a raised center.
標準状態からビームサイズ及び広がり角の両方を大きくすると、ビームプロファイルは、中央が大きく窪んだ形状を示す。標準状態からビームサイズ及び広がり角の両方を小さくすると、ビームプロファイルは、中央が大きく盛り上がった形状を示す。標準状態からビームサイズを大きくし、広がり角を小さくすると、ビームプロファイルはトップフラットの形状に近づく。標準状態からビームサイズを小さくし、広がり角を大きくしても、ビームプロファイルはトップフラットの形状に近づく。 When both the beam size and the divergence angle are increased from the standard state, the beam profile shows a shape in which the center is greatly depressed. When both the beam size and the divergence angle are reduced from the standard state, the beam profile shows a shape in which the center is greatly raised. When the beam size is increased from the standard state and the divergence angle is decreased, the beam profile approaches a top flat shape. Even if the beam size is reduced from the standard state and the divergence angle is increased, the beam profile approaches the shape of a top flat.
ビームエキスパンダ11(図1)のレンズ111の位置を調整することにより、非球面レンズ12に入射するレーザビームのビームサイズ及び広がり角を変化させることができる。実施例においては、ビームエキスパンダ11が、3枚以上のレンズ111を含み、3枚のレンズ111の相対位置を変化させることができる。このため、投影元101の位置を固定した状態で、ビームサイズと拡がり角とを、独立に変化させることができる。従って、非球面レンズ12への入射条件を、図2に示したビームサイズと広がり角との二次元座標内の任意の位置に設定することができる。
By adjusting the position of the
マスク14の透過窓が、コリメーションレンズ15及び対物レンズ18によって、加工対象物40の表面に結像されるため、マスク14の透過窓内のビームプロファイルが、加工対象物40の表面に投影される。
Since the transmission window of the
入力装置37(図1)から、加工に用いられるレーザビームのビームプロファイルを指定するコマンドが入力される。制御装置36は、入力されたコマンドに基づいて、マスク14の位置におけるビームプロファイルが、コマンドで指定されたビームプロファイルになるように、移動機構112を制御する。このとき、投影元101の位置が変動しない条件の下で、レンズ111の位置が調整される。コマンドの入力に代えて、手動でレンズ111の位置を調節してもよい。
A command for designating a beam profile of a laser beam used for processing is input from the input device 37 (FIG. 1). Based on the input command, the
ビームエキスパンダ11を2枚のレンズで構成した場合、レーザビームのビームサイズと広がり角とを独立して調整することが困難である。具体的には、ビームサイズと広がり角との一方を調整すると、他方は一意的に決まってしまう。通常は、ビームサイズを大きくすると、広がり角が大きくなる。このため、非球面レンズ12への入射条件は、図2に示したビームサイズと広がり角との二次元座標内において、右上がりの1本の線に沿ってのみ変化させることができる。
When the
さらに、ビームエキスパンダ11を2枚のレンズで構成した場合に、ビームサイズ及び広がり角を調整すると、非球面レンズ12の位置への投影元101の位置が変動してしまう。すなわち、投影元101が、ビームウエストの位置からずれてしまう。このため、加工対象物40の表面におけるビームプロファイルの安定性が低下してしまう。
Furthermore, when the
図1及び図2に示した実施例においては、非球面レンズ12への入射条件を、図2に示したビームサイズと広がり角との二次元座標内の任意の位置に設定することができる。このため、ビームプロファイルの選択の自由度が高まる。ビームプロファイルの選択の自由度が高いため、加工対象物の種々の材料、構造、及び種々の加工用途に応じて、ビームプロファイルを好適化することが可能である。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the incident condition to the
レーザ光源10(図1)から出力されるレーザビームのビームサイズと広がり角には、経時変化が生じる。ビームエキスパンダ11のレンズ111(図1)の位置を調整することにより、ビームサイズ及び広がり角の経時変化に起因するビームプロファイルの変化を補償することができる。このため、レーザ光源に経時変化が生じても、ビームプロファイルを好適な状態に維持して、高品質な加工を行なうことができる。
The beam size and divergence angle of the laser beam output from the laser light source 10 (FIG. 1) changes with time. By adjusting the position of the lens 111 (FIG. 1) of the
さらに、実施例においては、ビームプロファイルを変化させても、非球面レンズ12への投影元101の位置が不変であるため、ビームプロファイルの安定性を高く維持することができる。
Furthermore, in the embodiment, even if the beam profile is changed, the position of the
次に、図3A〜図3Dを参照して、実施例によるレーザ加工装置を用いてプリント基板に穴あけ加工を行なう方法の一例について説明する。図3A〜図3Dは、加工対象物40であるプリント基板の部分断面図を示す。
Next, an example of a method for drilling a printed circuit board using the laser processing apparatus according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 3A to 3D. 3A to 3D are partial cross-sectional views of a printed circuit board that is the
図3Aに示すように、コア基板41の表面の一部の領域に、内層導電パターン42が配置されている。コア基板41及び内層導電パターン42の上に、樹脂層43が配置されている。樹脂層43の上に上層導電膜44が配置されている。内層導電パターン42及び上層導電膜44には、例えば銅箔が用いられる。
As shown in FIG. 3A, the inner layer
図3Bに示すように、加工対象物40にパルスレーザビーム50を入射させることにより、上層導電膜44にビアホール45を形成する。パルスレーザビーム50は、例えばトップフラットのビームプロファイルを持ち、1ショットで上層導電膜44が貫通する。
As shown in FIG. 3B, a via
図3Cに示すように、ビアホール45の底面に露出した樹脂層43にパルスレーザビーム51を入射させて樹脂層43の穴あけ加工を行なう。これにより、ビアホール45の底面に内層導電パターン42が露出する。パルスレーザビーム51は、例えば中央が盛り上がったビームプロファイルを持つ。内層導電パターン42が露出するまでの加工には、複数ショットのパルスレーザビーム51が用いられる。ビアホール45の側面は、下方に向ってビアホール45の断面が小さくなるように傾斜している。
As shown in FIG. 3C, the
図3Dに示すように、ビアホール45の底面に、パルスレーザビーム52を入射させることにより、ビアホール45の側面の傾斜を急峻にする。パルスレーザビーム52は、中央が窪んだビームプロファイルを持つ。
As shown in FIG. 3D, the side surface of the via
図4A及び図4Bを参照して、実施例によるレーザ加工装置を用いてプリント基板に穴あけ加工を行なう方法の他の例について説明する。 With reference to FIGS. 4A and 4B, another example of a method for drilling a printed circuit board using the laser processing apparatus according to the embodiment will be described.
図4Aに示すように、樹脂製のコア基板46の上面及び下面に、それぞれ導電膜47、48が配置されている。導電膜47、48には、例えば銅箔が用いられる。
As shown in FIG. 4A,
図4Bに示すように、加工対象物40にパルスレーザビーム55を入射させて、加工対象物40を貫通するスルーホール49を形成する。パルスレーザビーム55は、例えばトップフラットのビームプロファイルを持つ。スルーホール49を形成するために、複数ショットのパルスレーザビーム55が用いられる。
As shown in FIG. 4B, a
図3A〜図3D、及び図4A〜図4Bに示したように、加工対象の材料、形成すべき穴の形状、加工種別等に応じてビームプロファイルを好適化することにより、高品質な穴あけ加工を行なうことができる。 As shown in FIG. 3A to FIG. 3D and FIG. 4A to FIG. 4B, high-quality drilling is performed by optimizing the beam profile according to the material to be processed, the shape of the hole to be formed, the type of processing, etc. Can be performed.
図5に、図1に示したレーザ加工装置を用いてレーザ加工を行なう方法のフローチャートを示す。まず、加工対象物40を移動ステージ35(図1)の上に配置する。
FIG. 5 shows a flowchart of a method for performing laser processing using the laser processing apparatus shown in FIG. First, the
ステップS1において、加工対象物40(図1)の材料、加工種別に基づいて、加工に用いられるパルスレーザビームのビームプロファイルの目標形状を決定する。材料の例として、樹脂、銅等が挙げられる。加工種別の例として、加工対象物40の途中で加工を停止させるビアホール45を形成する加工(図3B、図3C)、加工対象物40を貫通するスルーホール49を形成する加工(図4B)、ビアホール45の側面の形状を整形する加工(図3D)等が挙げられる。
In step S1, the target shape of the beam profile of the pulse laser beam used for processing is determined based on the material and processing type of the processing object 40 (FIG. 1). Examples of the material include resin and copper. As an example of the processing type, processing for forming a via
ステップS2において、ビームプロファイルの目標形状に基づいて、ビームエキスパンダ11(図1)のレンズ111の位置を調整する。この工程では、例えば、入力装置37(図1)からビームプロファイルの目標形状を指定するコマンドが入力される。入力されたコマンドに応じて、制御装置36が移動機構112を制御することにより、レンズ111の位置が調整される。その他の方法として、作業者が手動でレンズ111の位置を調節してもよい。
In step S2, the position of the
ステップS3において、制御装置36がガルバノスキャナ17及びレーザ光源10(図1)を制御して、1つの走査可能範囲内の1サイクルのレーザ加工を実施する。ここで、「走査可能範囲」とは、移動ステージ35が静止した状態で、ガルバノスキャナ17を動作させることにより、レーザビームを入射させることができる範囲を意味する。「1サイクル」とは、1つの走査可能範囲内の全ての被加工点(穴を形成すべき位置)に1ショットずつパルスレーザビームを入射させる工程を意味する。
In step S3, the
ステップS4において、走査加工範囲内の加工が終了したか否かを判定する。一例として、図3Bに示したようにビアホール45が内層導電パターン42まで達していない状態、図3Cに示したようにビアホール45の側面が整形されていない状態のとき、加工が終了していないと判定される。図3Dに示したように、ビアホール45の側面が整形された状態のとき、加工が終了したと判定される。
In step S4, it is determined whether or not the processing within the scanning processing range is completed. As an example, when the via
走査可能範囲内の加工が終了していない場合には、ステップS1に戻って、同一の走査可能範囲内の加工を継続する。走査可能範囲内の加工が終了した場合には、ステップS5において、加工対象物40の全域の加工が終了したか否かを判定する。全域の加工が終了していない場合には、ステップS6において、移動ステージ35(図1)を移動させて、加工対象物40の未加工領域を、走査加工範囲内に配置する。その後、ステップS1に戻って、走査可能範囲の加工を新たに開始する。加工対象物40の全域の加工が終了した場合には、加工を終了し、加工対象物40を移動ステージ35から取り出す。
If the machining within the scannable range has not been completed, the process returns to step S1 and the machining within the same scannable range is continued. When the processing within the scannable range is completed, it is determined in step S5 whether or not the entire processing of the
図5に示した実施例では、1つの被加工点に着目すると、1ショットごとにビームプロファイルの目標形状が決定される。このため、図3B〜図3Dに示したように、1つの被加工点の加工の途中で、ビームプロファイルを変化させることができる。これにより、目標とする形状のビアホール45を形成することができる。
In the embodiment shown in FIG. 5, focusing on one processing point, the target shape of the beam profile is determined for each shot. For this reason, as shown in FIGS. 3B to 3D, the beam profile can be changed during the machining of one workpiece point. Thereby, the via
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.
10 レーザ光源
11 ビームエキスパンダ
12 非球面レンズ
13 マスク透過率調整光学系
14 マスク
15 コリメーションレンズ
16 折り返しミラー
17 ガルバノスキャナ
18 対物レンズ
35 移動ステージ
36 制御装置
37 入力装置
40 加工対象物
41 コア基板
42 内層導電パターン
43 樹脂層
44 上層導電膜
45 ビアホール
46 コア基板
47、48 導電膜
49 スルーホール
50、51、52、55 パルスレーザビーム
101 投影元
111 レンズ
112 移動機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記レーザ光源から出力されたレーザビームのビームサイズを変化させるビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを通過したレーザビームのビームプロファイルを変化させる非球面レンズと、
前記非球面レンズを通過したレーザビームのビーム断面を整形するマスクと、
前記マスクを通過したレーザビームと、加工対象物との間のレーザビームの経路に配置されたフォーカスレンズと
を有し、
前記ビームエキスパンダは、光軸方向に関する相対位置を変化させることができるように構成された少なくとも3枚のレンズを含み、前記レンズの相対位置を変化させることにより、前記非球面レンズの入射位置におけるレーザビームの広がり角及びビームサイズを独立に調整することができるレーザ加工装置。 A laser light source for outputting a laser beam;
A beam expander that changes the beam size of the laser beam output from the laser light source;
An aspheric lens that changes the beam profile of the laser beam that has passed through the beam expander;
A mask for shaping the beam cross section of the laser beam that has passed through the aspheric lens;
A laser beam that has passed through the mask, and a focus lens disposed in a path of the laser beam between the workpiece and the workpiece,
The beam expander, see contains at least three lenses are configured to be able to change the relative position in the optical axis direction, by changing the relative position of the lens, the incident position of the aspheric lens Laser processing apparatus capable of independently adjusting the divergence angle and the beam size of the laser beam .
前記ビームエキスパンダの前記レンズを移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と、
加工に用いられるレーザビームのビームプロファイルを指定するコマンドを入力する入力装置と
を有し、
前記制御装置は、前記入力装置から入力された前記コマンドに基づいて、前記移動機構を制御する請求項1に記載のレーザ加工装置。 further,
A moving mechanism for moving the lens of the beam expander;
A control device for controlling the moving mechanism;
An input device for inputting a command for designating a beam profile of a laser beam used for processing;
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the control device controls the moving mechanism based on the command input from the input device.
前記ビームエキスパンダが、光軸方向に関する相対位置を変化させることができるように構成された少なくとも3枚のレンズを含み、前記レンズの相対位置を変化させることにより、前記非球面レンズの入射位置におけるレーザビームの広がり角及びビームサイズを独立に調整することができ、
前記加工対象物の表面におけるビームプロファイルの目標形状に基づいて、前記ビームエキスパンダの前記レンズの位置を調整する工程と、
前記レンズの位置を調整した後、前記加工対象物にレーザビームを入射させてレーザ加工を行う工程と
を有するレーザ加工方法。
Beam expander to vary the beam size, a non-spherical lens, a laser processing method for entering a mask for shaping the beam cross section, and the focus lens by way sequentially a laser beam in the object to change the beam profile,
The beam expander, see contains at least three lenses are configured to be able to change the relative position in the optical axis direction, by changing the relative position of the lens, the incident position of the aspheric lens The divergence angle and beam size of the laser beam can be adjusted independently,
Adjusting the position of the lens of the beam expander based on the target shape of the beam profile on the surface of the workpiece;
A laser processing method comprising: adjusting a position of the lens and then performing laser processing by causing a laser beam to enter the processing object .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015035156A JP6385294B2 (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Laser processing apparatus and laser processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015035156A JP6385294B2 (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Laser processing apparatus and laser processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016155157A JP2016155157A (en) | 2016-09-01 |
JP6385294B2 true JP6385294B2 (en) | 2018-09-05 |
Family
ID=56824632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015035156A Active JP6385294B2 (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Laser processing apparatus and laser processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6385294B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4664269B2 (en) * | 2006-12-05 | 2011-04-06 | 住友重機械工業株式会社 | Laser processing apparatus and laser processing method |
JP5191212B2 (en) * | 2007-11-01 | 2013-05-08 | 住友重機械工業株式会社 | Laser processing apparatus and laser processing method |
JP2013180342A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method |
-
2015
- 2015-02-25 JP JP2015035156A patent/JP6385294B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016155157A (en) | 2016-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5826430B1 (en) | Three-dimensional modeling apparatus and manufacturing method of three-dimensional shaped object | |
US7807944B2 (en) | Laser processing device, processing method, and method of producing circuit substrate using the method | |
US20190151947A1 (en) | Method of correcting a laser radiation position | |
KR20150115596A (en) | Device and method for forming a 3-dimensional shaped object | |
JP5062838B2 (en) | Laser marking device | |
JP6161188B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP6159428B2 (en) | Laser processing system and method | |
JP2013173150A (en) | Laser beam machining device and laser beam machining method | |
JP4664269B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP6533644B2 (en) | Beam shaping mask, laser processing apparatus and laser processing method | |
TWI386269B (en) | Laser processing method and laser processor | |
JP2023552942A (en) | Laser processing system and method | |
JP2009178720A (en) | Laser beam machining apparatus | |
JP2008168297A (en) | Apparatus and method for laser beam machining | |
JP6385294B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
KR101401486B1 (en) | Method for processing material with laser | |
JP2007044729A (en) | Method for machining flat work | |
JP2008044002A5 (en) | ||
JP6324151B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP2023502617A (en) | Laser processing system and laser processing method | |
JP2007054853A (en) | Laser beam machining device and machining method | |
JP5037132B2 (en) | Method and apparatus for generating cavities | |
JP2009252892A (en) | Laser machining method, method for manufacturing printed board, and laser machining apparatus | |
KR20180013678A (en) | Method and apparatus for laser processing substrate of brittle material | |
JP2022000313A (en) | Laser beam synthesizer and image formation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170718 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180723 |
|
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: 20180807 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180807 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6385294 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |