KR100446056B1

KR100446056B1 - 레이저가공장치

Info

Publication number: KR100446056B1
Application number: KR10-1998-0009578A
Authority: KR
Inventors: 케이지 이소
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2004-10-14
Also published as: CN1274450C; CN1519075A; US6087625A; KR19980080482A; JPH10323785A; TW359634B; JP3213882B2; CN1161203C; CN1195591A

Abstract

본 발명은 레이저 가공장치, 특히 주로 홀 제조 공정을 위해 고안되고 공정 속도가 빨라지도록 보완된 레이저 가공장치에 관한 것이다.

레이저 오실레이터(10)로부터 펄스화된 레이저 빔이 빔분할기(13)에 의해 두 개로 분할된다. 이 분할된 레이저 빔은 X-Y 스캐너(14와 16)에 의해 작업 렌즈(17, 18)를 통해 제품(20) 상에 방사된다. 또한, 상기 제품 상에서 레이저 빔은 X-축과 Y-축 방향으로 스윙(swing)한다. 이들 X-Y 스캐너는 제품상에 분할되어 세팅된 다수의 가공영역을 동시에 가공한다.

Description

레이저 가공장치{LASER MACHINING APPARATUS}

본 발명은 레이저 가공장치, 특히 주로 홀 제조 공정을 위해 고안되고 가공 속도를 높이도록 개선된 레이저 가공장치에 관한 것이다.

휴대폰, 디지털 비디오 카메라 및 개인용 컴퓨터 등의 전자장치에서, 고밀도 다층 배선 보드가 사용된다. 고밀도 다층 배선 보드는 다수의 층 보드로 구성된다. 고밀도 다층 배선 보드를 제조하는 동안 내부-층 보드와 외부-층 보드 사이의 신호 도체 라인을 통과시키기 위해 비아 홀(via hole)이라 불리는 관통 홀이 각각의 층보드에 만들어질 필요가 있다. 특히, 고밀도의 배선을 얻기 위해, 비아 홀의 직경이 최소화될 필요가 있다.

고밀도 다층 배선 보드는 단일 머더(mother) 보드를 다수의 피스로 만들어서 제조될 수 있다. 특히, 머더 보드상에서, 고밀도 다층 배선 보드를 가공하기 위해 미리 설정된 크기를 가진 다수의 가공영역은 매트릭스 방식으로 세팅된다. 그리고나서, 각각의 미리 설정된 사이즈의 가공영역 내의 다수의 미리 설정된 위치에 홀이 만들어진다. 이러한 머더 보드는 제조 공정에 있는 제품(work)(이하 제품)이라 불린다.

최근에는 마이크로-직경의 홀을 만들기 위한 장치로서 레이저 가공장치가 널리 사용된다. 주로 홀을 만드는 공정을 위해 설계된 레이저 가공장치에는 일반적으로 X-Y 스테이지가 제공된다. X-Y 스테이지 상에, 제품이 장착되고 X-축과 Y-축 방향으로의 수평 이동이 가능하다. 레이저 가공장치에서, X-Y 스테이지상의 제품을 이동시킴에 따라 펄스화된 레이저 빔으로 가공될 위치가 변화된다. 이러한 이유로, X-Y 스테이지에 의한 위치 결정은 시간이 많이 소요된다. 따라서 가공 속도가 제한된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 전반적으로 가공 속도를 개선할 수 있는 레이저 가공장치를 제공하는 것이다.

도 1은 갈바노-스캐너를 사용하는 종래의 레이저 가공장치의 구성을 도시한다.

도 2 는 X-Y 스캐너의 구성을 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 가공장치의 기본 구성을 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 의해 가공된 제품 가공영역을 도시한다.

도 5는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 레이저 가공장치의 정면도이다.

도 6은 도 5의 레이저 가공장치의 평면도이다.

도 7은 도 5의 레이저 가공장치의 측면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 레이저 가공장치에 의해 가공되는 가공영역을 가진 또다른 제품의 예를 도시한다.

도 9는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 레이저 가공장치의 기본 구성을 도시한다.

도 10은 도 9의 레이저 가공장치에서 사용하기 위한 빔 초퍼 내의 회전체의 구성을 도시하는 정면도이다.

도 11은 도 10의 A-A'선을 따른 단면도이다.

도 12는 펄스화된 레이저 빔이 도 10의 빔 초퍼에 의해 분할되는 것을 도시한다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 레이저 오실레이터 13 : 빔분할기

14, 16 : X-Y 스캐너 17, 18 : 작업 렌즈

20 : 제품

이러한 목적과 그 이외의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 펄스화된 레이저빔을 발생시키기 위한 레이저 오실레이터, 레이저 빔을 다수의 분할된 빔으로 분할하기 위한 분할 수단 및 분할된 레이저 빔을 제품 표면에 대해 X-축 방향과 Y-축 방향으로 스윙하고 방사하기 위한 다수의 X-Y 스캐너를 포함하는 레이저 가공장치를 제공한다. 제품상에서 분할되어 세팅된 다수의 가공영역이 다수의 X-Y 스캐너에 의해 동시에 가공된다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 갈바노-스캐너를 사용하는 종래의 레이저 가공장치가 도 1을 참조로 설명될 것이다. 도 1에서, 레이저 오실레이터(1)로부터 방사된 펄스화된 레이저 빔이 반사경(2)을 통해 마스크(3)로 유도된다. 마스크(3)를 통과한 펄스화된 레이저 빔은 반사경(4)에 의해 아래로 반사된다. 반사경(4)에 의해 반사된 레이저 빔은 X-Y 스캐너(5)에 의해 제품(6)상의 X-축과 Y-축 방향으로 스윙된다. 이하에서 상세히 설명되듯이 X-Y 스캐너(5)는 제 1 갈바노-거울(5-1)과 제 2 갈바노-거울(5-2)을 포함한다. 갈바노-거울은 200 내지 800Hz의 동작 주파수에 응답한다. X-Y 스캐너(5)에 의해 스윙된 레이저 빔은 작업 렌즈(7)를 통해 제품(6)상에 세팅된 가공영역(6a)으로 방사된다. 작업 렌즈(7)는 일반적으로 fθ 렌즈로 불린다.

부가적으로, 제품(6)은 X-Y 스테이지(8)상에 장착된다. 여기서는, X-Y 스테이지(8)내의 구동 시스템에 대한 도면과 설명이 생략되었다. 또한, 렌즈(9a)와 CCD 카메라(9b)를 사용한 제품(6)의 위치 결정을 위해 반사경(4) 위에 정렬 시스템이 제공된다. 이 정렬 시스템에 대한 설명 역시 생략되었다.

도 2를 참조하여 X-Y 스캐너(5)가 설명될 것이다. X-Y 스캐너(5)는 제 1 및 제 2의 갈바노-거울(5-1, 5-2)의 조합에 의해 구성되는 갈바노-스캐너라 불린다. 잘 알려진 바와 같이, 제 1 갈바노-거울(5-1)은 반사경(5-1a)과 반사경(5-1a)을 회전시키기 위한 구동 메커니즘(5-1b)으로 구성된다. 같은 방법으로, 제 2 갈바노-거울(5-2)은 반사경(5-2a)과 반사경(5-2a)을 회전시키기 위한 구동 메커니즘(5-2b)으로 구성된다. 갈바노-미터의 동작 원리에 따라, 두 반사경(5-1a와 5-2a)의 독립적인 회전에 의해, 레이저 빔 LB이 작업 렌즈(7)를 통해 제품(6)상에 원하는 다수의 위치에 연속적으로 방사될 수 있다.

레이저 가공장치에서, 제품(6)의 가공영역(6a)에 대해 레이저 빔을 스윙시킴으로써 가공이 행해진다. 가공영역(6a)의 가공이 끝나면, 바로 다음의 가공영역이 작업 렌즈(7)의 바로 아래에 위치되는 방식으로 제품(6)이 X-Y 스테이지(8)에 의해 이동된다.

X-Y 스캐너(5)와 X-Y 스테이지(8)의 조합에 의해, 레이저 가공장치의 가공 속도가 위에서 설명된 레이저 가공장치에 비해 증강될 수 있다.

제품(6)의 크기에 관해서는, 제품(6)은 각 면이 약 300 내지 600mm인 정사각형이다. 제품(6)으로부터 다수의 피스를 얻기 위해, 일반적으로 열개 이상의 가공영역(6a)이 매트릭스 방식으로 미리 설정된다. 한편, 갈바노-거울에 의해 스캐닝될 수 있는 영역은 일반적으로 각 면이 약 50mm인 정사각형이다. 그러므로, 비록 레이저 가공장치라 할지라도 단일 제품으로 구성된 모든 가공영역을 가공하는데는 상당한 시간을 필요로 한다.

본 발명에 따른 레이저 가공장치의 기본 구성이 도 3을 참조하여 설명될 것이다.

도 3에서, 레이저 오실레이터(10)로부터의 펄스화된 레이저 빔은 반사경(11과 12)을 통해 빔분할기(13)로 유도된다. 부가적으로, 마스크(도시되지 않았음)가 도 1에 도시된 것과 같은 방법으로 빔분할기(13)앞에 위치한다. 따라서 레이저 빔은 미리 설정된 빔 크기를 갖는다. 빔분할기(13)는 입사 빔을 둘로 분할한다. 빔분할기(13) 대신에 예를 들면, 프리즘, 하프미러 또는 다른 광 엘리먼트가 사용될 수 있다. 분할된 레이저 빔중 하나는 제 1 X-Y 스캐너(14)로 유도된다. 다른 분할된 레이저 빔은 반사경(15)을 통해 제 2 X-Y 스캐너(16)로 유도된다. X-Y 스캐너는 도 2 에 도시된 구조와 같은 구조를 갖는다. 제 1 및 제 2 X-Y 스캐너(14, 16)로부터 방사된 레이저 빔은 작업 렌즈(17, 18)를 통해 제품(20)상에 방사된다. 제품(20)은 X-축과 Y-축 방향으로 수평 이동할 수 있는 X-Y 스테이지(21) 위에 장착된다.

부가적으로, 작업 렌즈(17 또는 18)는 공지된 방법으로 레이저 빔을 집속하는데 사용되고, 이는 또한 fθ 렌즈라고 불린다. 각각의 작업 렌즈(17, 18)는 실제로 원통형 하우징에 포함되는 다수의 볼록 렌즈와 오목 렌즈의 조합으로 구성된다. 이러한 조합은 fθ 렌즈 어셈블리라 불린다. 도 3에서는, 편의를 위해, fθ 렌즈 어셈블리가 단일 작업 렌즈로 대표된다. 부가적으로, 위에서 언급된 구성 엘리먼트는 제어 디바이스(도시되지 않았음)에 의해 제어된다. 제어 디바이스는 필요한 가공 조건을 수치 데이터로 입력하는 데이터 입력 디바이스이다.

레이저 오실레이터(10)로서는, CO₂가스 레이저 오실레이터, YAG 고조파 레이저 오실레이터, 엑시머(EXCIMER) 레이저 오실레이터 등이 사용될 수 있다. 레이저 오실레이터로부터, 수십 내지 수백 와트의 출력을 얻을 수 있다. 하지만, 인쇄 보드나 다른 수지 플레이트에 홀을 만드는데 필요한 출력 전력은 일반적으로 십 와트 이하이다. 그러므로, 레이저 오실레이터(10)로부터의 레이저 빔이 둘로 분할된다할지라도 가공하는데는 아무런 문제가 없다.

도 4는 다수의 피스를 얻을 수 있는 제품(20)상에 다수의 미리 설정된 가공영역을 도시한다. 여기서, 열 여섯(4×4=16) 개의 가공영역(20-1)이 매트릭스 방식으로 세팅되었다. 각각의 가공영역(20-1)은 최종 생산품인 보드와 같은 크기를 가진다. 이는 최종 생산품이 실제로 장착된 전자 디바이스의 크기에 의해 결정된다. 어느 경우이든지, 도 4에 도시된 제품(20)의 내부에 홀을 만들도록 레이저 가공되면, 하나의 절반 영역(A)은 제 1 X-Y 스캐너(14)와 작업 렌즈(17)에 의해 가공된다. 나머지 절반 영역(B)은 제 2 X-Y 스캐너(16)와 작업 렌즈(18)에 의해 가공된다. 예를 들어, 제 1 X-Y 스캐너(14)와 작업 렌즈(17)가 도 4에 도시된 가공영역(20-1a)의 좌측으로부터 가공을 시작하면, 제 2 X-Y 스캐너(16)와 작업 렌즈(18) 또한 도 4에 도시된 가공영역(20-1b)의 좌측으로부터 가공을 시작한다. 결과적으로, 가공이 끝났을 때, 같은 공정 패턴이 얻어질 수 있다. 이어서, X-축과 Y-축 방향으로 X-Y 스테이지(21)를 이동시킴으로써, X-Y 스캐너와 작업 렌즈의 조합에 의해 같은 공정 패턴으로의 레이저 가공이 도 4에서 화살표로 나타내는 순서로 행해진다. 이 경우에, 작업 렌즈(17, 18)의 중심 사이의 거리 D는 일정하게 유지된다.

부가적으로, 제품(20)의 크기는 최종 생산품의 보드 크기에 따라 변화된다. 제품(20)은 각 면이 300 내지 600mm의 크기를 갖는다. 그러므로, 작업 렌즈(17, 18) 중심 지점 사이의 거리 D는 150〈D〈300의 범위에서 변화될 필요가 있다. 이러한 이유로, 제 1 X-Y 스캐너(14)와 작업 렌즈(17)의 조합과 제 2 X-Y 스캐너(16)와 작업 렌즈(18)의 조합중 적어도 하나는 수평 방향으로 이동할 수 있어야 한다. 이 점에 관해서는 이후에 설명될 것이다.

제품(20)은 X-Y 스테이지(21)상의 플레이트에 수동으로 또는 자동 제품 교체 디바이스에 의해 세팅된다. 플레이트(도시되지 않았음)는 진공 상태에서 제품을 유지하도록 제공된다. 더욱이, 도 1의 경우와 같이, 이미지 가공 디바이스로 구성된 정렬 시스템(도시되지 않았음)이 도 3에 도시된 빔분할기(13)와 반사경(15) 위에 장착된다. 정렬 시스템에서, 제품(20)상에 미리 위치된 (일반적으로 정렬 마크라 불리는)참조 위치 마크가 인식되고 난 후, 제품(20)의 세트 위치가 10㎛이하 정도로 정밀하게 검출된다. 따라서 가공영역(20-1)이 결정된다. 이러한 경우, 조작자는 데이터 입력 디바이스를 통해 가공영역(20-1)의 크기, 간격 등을 미리 입력한다. 제어 디바이스는 입력 데이터에 기초해 최적의 거리 D를 결정한다. 거리 D에 기초해, 제 1 X-Y 스캐너(14)와 작업 렌즈(17)의 조합과 제 2 X-Y 스캐너(16)와 작업 렌즈(18)의 조합이 배열되는 한편, 가공영역(20-1)이 세팅된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 가공장치는 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명될 것이다. 도 5에서, 레이저 가공장치는 제 1 X-Y 스캐너(14)와 작업 렌즈(17)가 일체로 장착된 제 1 스캐닝 시스템(31)과 제2 X-Y 스캐너(16)와 작업 렌즈(18)가 일체로 장착된 제 2 스캐닝 시스템(32)을 가진다. 제 1 X-Y 스캐너(14)는 제 1 및 제 2의 갈바노-거울(14-1, 14-2)을 가진다. 제 2 X-Y 스캐너(16)는 제 1 및 제 2의 갈바노-거울(16-1, 16-2)을 가진다. 제 1 스캐닝 시스템(31)은 (제품(20)에 수직인)Z-축 방향으로 동작할 수 있는 제 1 Z-축 스테이지(33) 위에장착된다. 제 1 Z-축 스테이지(33)는 제품(20)의 면과 평행한 L-축 방향으로 동작될 수 있는 L-축 스테이지(34) 위에 장착된다. L-축 스테이지(34)는 베이스 프레임(35)에 부착된다. 다른 한편, 제 2 스캐닝 시스템(32)은 Z-축 방향으로 동작될 수 있는 제2 Z-축 스테이지(36)상에 장착된다. 제 2 Z-축 스테이지(36)는 베이스 프레임(35)에 부착된다. 그러므로, 제 1 스캐닝 시스템(31)은 Z-축과 L-축 방향으로 이동가능하고, 제 2 스캐닝 시스템(32)은 오로지 Z-축 방향으로만 이동 가능하다.

본 실시예의 레이저 가공장치는 제 1 및 제 2 X-Y 스캐너(14, 16)가 대칭이 되도록 제 1 및 제 2 스캐닝 시스템(31, 32)이 정렬된다는 점에서 도 3의 기본 구성과 다르다. 따라서 제 1 및 제 2 작업 렌즈(17, 18)의 중심 사이의 거리 Da가 최소화될 수 있다. 역으로, 도 5에서는 예를 들어, 제 1 X-Y 스캐너(14)내의 제 1 및 제 2 갈바노-거울(14-1, 14-2)의 방향과 같은 방향으로 제 2 X-Y 스캐너(16)내의 제 1 및 제 2 갈바노-거울(16-1, 16-2)이 향할 때, 제 1 및 제 2 갈바노-거울(16-1과 16-2)의 광축은 도 5의 우측 쪽으로 빗나간다. 이 경우, 거리 Da는 그만큼 증가되어야 한다.

여기서, 분할된 레이저 빔을 받기 위한 반사경(37, 38)은 반대 방향으로부터의 분할된 레이저 빔을 받기 위해 반대 방향으로 위치된다. 반사경(38)에 의해 반사된 레이저 빔은 반사경(39)을 통해 제 2 X-Y 스캐너(16)로 유도된다. 같은 방법으로, 반사경(37)으로부터의 레이저 빔은 반사경(도시되지 않았음)을 통해 제 1 X-Y 스캐너(14)로 유도된다.

이러한 구조에서, 가공은 또한 제 1 및 제 2 스캐닝 시스템(31, 32)에 의해 대칭적으로 행해진다. 예를 들면, 제 1 스캐닝 시스템(31)이 도 4에 도시된 가공영역(20-1a)의 좌측으로부터 가공을 시작할 때 , 제 2 스캐닝 시스템(32)은 도 4의 가공영역(20-1b)의 우측으로부터 가공을 시작한다. 하지만, 가공이 끝나면, 같은 공정 패턴이 얻어진다. 가공동안, 제 2 X-Y 스캐너(16)의 스캐닝 순서는 제 1 X-Y 스캐너(14)의 스캐닝 순서와 반대일 것이다. 이러한 이유로, 제 2 X-Y 스캐너(16)에 제공되는 스캐닝 동작 신호는 제 1 X-Y 스캐너(14)에 제공되는 스캐닝 동작 신호의 역신호일 것이다. 물론, 이는 제어 디바이스내에서 행해진다. 부가적으로, 가공영역은 도 4에서와 같은 방법으로 X-Y 스테이지(21)를 동작시키고 제어함으로써 순서대로 이동된다.

또한 본 실시예에서, 제품의 크기와 가공영역의 크기에 따라, 제 1 스캐닝 시스템(31)은 제 1 및 제 2 작업 렌즈(17, 18)의 중심 사이의 거리 Da를 변화시키기 위해 L-축 방향으로 이동된다. 부가적으로, 제 2 스캐닝 시스템(32)은 L-축 스테이지(34)와 유사한 L-축 방향 스테이지에 의해 제 1 스캐닝 시스템(31)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동될 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 제 1 및 제 2 X-Y 스캐너(14, 16)는 제어 디바이스에 의해 동작되고 제어된다. 소정 가공영역의 레이저 가공이 끝난 후, X-Y 스테이지(21) 또한 제품(20)을 이동시키고 다음 가공영역으로 옮기도록 제어 디바이스에 의해 동작된다. X-Y 스테이지(21)는 X-축 방향과 Y-축 방향으로 수평 이동된다.

가공영역(20-1)에 대한 공정 위치는 제어 디바이스로부터 각각의 X-Y 스캐너에 주어지는 회전 각도에 관한 명령값에 의해 결정된다. 규칙적으로 배열된 홀뿐만 아니라 불규칙적으로 배열된 홀 또한 만들어질 수 있다.

레이저 가공장치는 도 1에 도시된 레이저 가공장치의 가공 속도의 두 배의 속도로 가공을 행할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 가공영역(20-1)의 전체 숫자가 2로 나누어지지 않을 때, 제품(20')은 이하와 같이 가공된다: 우선, 동일한 수의 가공영역(20-1)을 가진 분할 영역(A와 B)이 동시에 가공된다. 남겨진 영역(C)은 예를 들어, 제 1 스캐닝 시스템(31)으로부터의 레이저 빔의 경로에 빔 셔터를 위치시킴으로써 레이저 빔이 차단된다. 그리고 나서, 영역(C)은 제 2 스캐닝 시스템(32)에 의해 가공된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 가공장치가 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명될 것이다. 도 9에서, 도 3에서와 동일한 부분은 같은 참조 부호로 표시되고, 이에 대한 설명은 생략되었다. 제 2 실시예에서, 레이저 빔을 분할하기 위해 위에서 설명된 광 엘리먼트대신에 기계적 분할기 또는 소위 빔초퍼(beam chopper)가 제공된다. 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 빔 초퍼는 회전체(60)를 포함한다. 회전체(60)는 회전축(61) 주위로 동일한 면적의 레이저 빔 반사경(62)과 투과 영역(63)을 교대 배열시킴으로써 구성된다. 빔 초퍼는 회전체(60)를 회전시키고 동작시키기 위한 모터를 구비하는 구동 메커니즘(64)과 이 구동 메커니즘(64)을 제어하기 위한 동기 콘트롤러(65)를 더 포함한다. 동기 콘트롤러(65)는 레이저 오실레이터(10)로부터의 펄스화된 레이저 빔이 반복하여 반사되고 투과되도록 하는 방법으로 구동 메커니즘(64)을 제어한다. 본 실시예에서, 회전체(60)는 네 개의 반사경(62)을 고리 모양의 프레임(66)에 레이저 빔의 입사 방향에 대해 45°의 각도로 부착시킴으로써 구성된다.

동기 콘트롤러(65)는 트리거 펄스를 펄스화된 레이저 빔의 출력 타이밍을 결정하기 위해 레이저 오실레이터(10)에 전달한다. 출력 타이밍과 동기적으로, 동기 콘트롤러(65)는 연속하는 펄스화된 레이저 빔을 교대로 반사하고 투과하도록 하는 방법으로 구동 메커니즘(64)의 모터 회전 속도를 제어한다. 결과적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 빗금 쳐진 부분의 펄스화된 레이저 빔은 빔 초퍼를 통과하여 반사경(15)(도 9)에 도달한다. 빗금 쳐지지 않은 부분의 펄스화된 레이저 빔은 반사경(62)에 의해 반사되어 제 1 X-Y 스캐너(14)(도 9)에 도달한다.

빔 초퍼가 사용되면, 도 3에 도시된 광학 엘리먼트로 구성된 분할기와는 달리 공정 표면상의 레이저 빔의 펄스당 에너지 밀도는 감소하지 않는다. 다시 말해, 도 3의 실시예에서, 예를 들면 50%의 투과율을 가진 빔분할기(13)가 사용되면 공정 표면상의 레이저 빔의 펄스당 에너지 밀도는 반으로 감소한다. 그러므로, 본 실시예에 따라, 본 발명은 낮은 펄스 에너지를 가진 레이저 오실레이터에 적용할 수 있다. 예를 들면, 비아 홀이 인쇄 보드에 만들어질 때 공정 표면상의 레이저 에너지 밀도는 바람직하게는 10J/cm²또는 그 이상이고, 이는 인쇄 보드의 재료에 따라 변화한다. 하지만, 낮은 펄스 에너지를 가진 레이저 오실레이터의 경우에,에너지 밀도가 감소하기 때문에 광 엘리먼트에 의한 분할을 통해 인쇄 보드에 비아 홀을 만드는 것은 어렵다. 그러나, 본 실시예에 따른 빔 초퍼를 사용함으로써 비아 홀은 원하는 에너지 밀도로 만들어질 수 있다.

이상에서, 본 발명의 두 실시예가 설명되었다. 하지만 본 발명은 이 실시예에만 한정되는 것이 아니라 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 두 세트의 X-Y 스캐너와 작업 렌즈가 본 실시예에서 사용되었다. 하지만, 셋 이상의 세트의 X-Y 스캐너와 작업 렌즈가 사용될 수도 있다. 부가적으로, 인쇄 보드 뿐만 아니라 다른 재료 또한 천공되거나 또는 가공될 수 있다.

따라서 본 발명은 홀 제조시 공정 속도가 빨라지는 효과를 가진다.

Claims

펄스화된 빔을 발생시키기 위한 레이저 오실레이터;

상기 레이저 빔을 다수의 분할 레이저 빔으로 분할하는 분할 수단; 및

제품 표면에 대하여 X-축과 Y-축 방향으로 상기 분할된 레이저 빔을 스윙하고 방사시키기 위한 다수의 X-Y 스캐너를 포함하며,

상기 제품상에서 분할되어 세팅되는 다수의 가공영역은 상기 다수의 X-Y 스캐너에 의해 동시에 가공되는 레이저 가공장치.
제 1 항에 있어서, 상기 장치에는 두 개의 X-Y 스캐너가 제공되고, 상기 X-Y 스캐너중 적어도 하나가 수평 이동됨으로써 상기 두 X-Y 스캐너 사이의 거리가 변화될 수 있는 구동 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
제 2 항에 있어서, 상기 장치는 상기 제품이 장착된 스테이지로서 X-축 방향과 Y-축 방향으로 수평 이동이 가능한 X-Y 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제품은 단일 머더 보드로부터 미리 설정된 크기를 가진 다수의 보드를 얻도록 상기 미리 설정된 크기를 가진 가공영역이 상기 머더 보드상에 매트릭스 방식으로 세팅되는 인쇄 보드이며,

상기 두개의 X-Y 스캐너는 상기 X-Y 스캐너사이의 중간 위치에 대해 대칭적으로 위치된 미리 설정된 크기를 가진 각각의 상기 가공영역 상에서 같은 공정 패턴이 얻어질 수 있도록 홀 제조 공정을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
제 1 항에 있어서, 상기 장치는 상기 분할 수단으로서 빔 초퍼를 포함하며,

상기 빔 초퍼에는 중심축 주위로 동일하게 분할된 영역에 레이저 빔 반사경과 투과 영역을 교대로 배열한 구성을 갖는 회전체, 상기 회전체를 회전시키고 동작시키기 위한 구동 메커니즘 및, 상기 펄스화된 레이저 빔이 교대로 반복하여 반사되고 투과되도록 상기 구동 메커니즘을 제어하기 위한 제어 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.