KR102287590B1 - Laser pulse cutting device and cutting method - Google Patents
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Abstract
제어장치가 빔편향기에 지령을 부여함으로써, 빔편향기에 입사하는 1개의 원초레이저펄스로부터, 제1 가공경로를 향하는 제1 레이저펄스, 및 제2 가공경로를 향하는 제2 레이저펄스를 잘라낸다. 제어장치는, 제1 레이저펄스 및 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변화시킬 때, 원초레이저펄스의 상승시점을 기준으로 하여, 제1 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시키고, 제 2의 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시킨다.When the control device gives a command to the beam deflector, the first laser pulse toward the first processing path and the second laser pulse toward the second processing path are cut out from one original laser pulse incident on the beam deflector. When changing the pulse widths of the first laser pulse and the second laser pulse, the control device sets both the rising time and the falling time of the first laser pulse in opposite directions based on the rising time of the original laser pulse. shift, and both the rising time and the falling time of the second laser pulse are shifted in opposite directions.
Description
본 발명은, 1개의 원초레이저펄스로부터 복수의 레이저펄스를 잘라내는 레이저펄스 커팅장치 및 커팅방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser pulse cutting apparatus and a cutting method for cutting out a plurality of laser pulses from one original laser pulse.
1대의 레이저발진기로부터 출력된 1개의 원초레이저펄스로부터, 2개의 가공경로를 향하는 2개의 레이저펄스를 잘라내어 2축으로 펀칭가공을 행하는 레이저드릴이 공지이다(특허문헌 1). 레이저펄스의 커팅에는, 예를 들면 음향광학편광소자(AOD)를 이용할 수 있다. 프린트기판 등에 펀칭가공을 행하는 경우에는, 1개의 구멍에 대하여, 1개의 원초레이저펄스로부터 잘라내어진 레이저펄스와, 후속의 원초레이저펄스로부터 잘라내어진 펄스폭이 다른 레이저펄스를 입사시킨다.A laser drill that cuts out two laser pulses directed to two processing paths from one original laser pulse output from one laser oscillator and performs punching in two axes is known (Patent Document 1). For cutting the laser pulse, for example, an acousto-optical polarization device (AOD) can be used. When punching is performed on a printed circuit board or the like, a laser pulse cut out from one original laser pulse and a laser pulse having a different pulse width cut out from a subsequent original laser pulse are made incident on one hole.
레이저발진기로부터 출력되는 원초레이저펄스의 파형은 직사각형이 아니고, 광강도가 시간과 함께 변화한다. 1개의 원초레이저펄스로부터 복수의 가공경로로 펄스폭이 동일한 레이저펄스를 잘라내면, 가공경로마다의 레이저펄스의 펄스에너지가 동일하게 되지는 않는다. 가공경로마다의 레이저펄스의 펄스에너지를 동일하게 하기 위하여, 제1 가공경로로의 회절효율과, 제2 가공경로로의 회절효율을 다르게 하고 있다. 가공기간 중, 제1 가공경로로의 회절효율과 제2 가공경로로의 회절효율과의 비는 일정하게 유지된다.The waveform of the original laser pulse output from the laser oscillator is not rectangular, and the light intensity changes with time. When a laser pulse having the same pulse width is cut from one original laser pulse to a plurality of processing paths, the pulse energy of the laser pulses for each processing path is not the same. In order to make the pulse energy of the laser pulse for each processing path the same, the diffraction efficiency of the first processing path and the diffraction efficiency of the second processing path are different. During the machining period, the ratio between the diffraction efficiency of the first machining path and the diffraction efficiency of the second machining path is maintained constant.
잘라내어진 레이저펄스의 펄스폭이 소정의 값일 때에, 제1 가공경로와 제2 가공경로를 향하는 레이저펄스의 펄스에너지가 동일해지도록 회절효율의 비가 설정되어 있다. 회절효율의 비를 일정하게 유지하는 조건하에서, 잘라내어진 레이저펄스의 펄스폭이 바뀌면, 제1 가공경로와 제2 가공경로를 향하는 레이저펄스의 펄스에너지에 차가 발생하는 것을 알았다.When the pulse width of the cut laser pulse is a predetermined value, the ratio of the diffraction efficiency is set so that the pulse energy of the laser pulses directed to the first processing path and the second processing path becomes the same. It was found that, under the condition that the ratio of diffraction efficiency is kept constant, when the pulse width of the cut laser pulse is changed, the pulse energy of the laser pulse directed to the first processing path and the second processing path is different.
본 발명의 목적은, 복수의 가공경로로 잘라내어진 레이저펄스의 펄스폭이 바뀌어도, 가공경로마다의 레이저펄스의 펄스에너지의 차가 발생하기 어려운 레이저펄스 커팅장치 및 커팅방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a laser pulse cutting apparatus and a cutting method in which a difference in pulse energy of a laser pulse for each processing path is unlikely to occur even when the pulse width of a laser pulse cut by a plurality of processing paths is changed.
본 발명의 일 관점에 의하면,According to one aspect of the present invention,
외부로부터의 지령에 의하여, 입사하는 레이저빔을 가공대상물을 향하는 제1 가공경로 및 제2 가공경로 중 어느 하나로 전환하는 빔편향기에 지령을 부여함으로써, 상기 빔편향기에 입사하는 1개의 원초레이저펄스로부터, 상기 제1 가공경로를 향하는 제1 레이저펄스, 및 상기 제2 가공경로를 향하는 제2 레이저펄스를 잘라내는 제어장치를 갖고,By giving a command to a beam deflector that switches an incident laser beam to either one of a first processing path and a second processing path toward the object in response to a command from the outside, from one original laser pulse incident to the beam deflector , a control device for cutting a first laser pulse toward the first processing path, and a second laser pulse toward the second processing path,
상기 제어장치는, 상기 제1 레이저펄스 및 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변화시킬 때, 상기 원초레이저펄스의 상승시점을 기준으로 하여, 상기 제1 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시키며, 상기 제2 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시키는 레이저펄스 커팅장치가 제공된다.The control device, when changing the pulse widths of the first laser pulse and the second laser pulse, based on the rising time of the original laser pulse, both the rising time and the falling time of the first laser pulse , and shifting in opposite directions, and shifting both the rising and falling timing of the second laser pulse in opposite directions is provided.
본 발명의 다른 관점에 의하면,According to another aspect of the present invention,
제1 원초레이저펄스로부터 제1 가공경로를 향하여 제1 레이저펄스를 잘라냄과 함께, 제2 가공경로를 향하여 제2 레이저펄스를 잘라내는 공정과,A step of cutting the first laser pulse from the first original laser pulse toward the first processing path and cutting the second laser pulse toward the second processing path;
상기 제1 원초레이저펄스와 동일한 펄스폭을 갖는 제2 원초레이저펄스로부터, 상기 제1 가공경로를 향하여 제3 레이저펄스를 잘라냄과 함께, 상기 제2 가공경로를 향하여 제4 레이저펄스를 잘라내는 공정을 갖고,From the second original laser pulse having the same pulse width as the first original laser pulse, the third laser pulse is cut toward the first processing path, and the fourth laser pulse is cut toward the second processing path. have fairness,
상기 제2 원초레이저펄스의 파형을 상기 제1 원초레이저펄스의 파형에 중첩시켰을 때, 상기 제3 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강이, 각각 상기 제1 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강을 서로 반대방향으로 시프트시킨 개소에 위치하며, 상기 제4 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강이, 각각 상기 제2 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강을 서로 반대방향으로 시프트시킨 개소에 위치하는 레이저펄스 커팅방법이 제공된다.When the waveform of the second primary laser pulse is superimposed on the waveform of the first primary laser pulse, the rising and falling of the waveform of the third laser pulse respectively reverse the rising and falling of the waveform of the first laser pulse. The laser pulse cutting method is located at a position shifted in the direction, and the rising and falling of the waveform of the fourth laser pulse is located at a position where the rising and falling of the waveform of the second laser pulse are shifted in opposite directions, respectively is provided
원초레이저펄스로부터 제1 가공경로 및 제2 가공경로로 레이저펄스를 잘라낼 때의 커팅효율을 일정하게 유지한 상태에서, 제1 레이저펄스 및 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변경해도, 제1 레이저펄스와 제2 레이저펄스와의 펄스에너지를 대략 동일하게 하는 것이 가능하다.Even if the pulse width of the first laser pulse and the second laser pulse is changed, the first laser pulse is maintained in a state where the cutting efficiency when cutting the laser pulse from the original laser pulse to the first processing path and the second processing path is kept constant. It is possible to approximately equalize the pulse energy of and the second laser pulse.
도 1은, 실시예에 의한 레이저펄스 커팅장치가 이용되고 있는 레이저가공장치(레이저드릴)의 개략도이다.
도 2에 있어서, 도 2a~도 2d는, 가공대상물인 프린트기판의 가공 전, 가공 도중단계, 및 가공종료 시에 있어서의 단면도이다.
도 3에 있어서, 도 3a는, 레이저광원(도 1)으로부터 출력되는 원초레이저펄스의 파형, 및 원초레이저펄스로부터 제1 가공경로 및 제2 가공경로로, 실시예에 의한 레이저펄스 커팅장치에 의하여 각각 잘라내어지는 제1 레이저펄스 및 제2 레이저펄스의 파형을 나타내는 도이며, 도 3b는, 원초레이저펄스, 및 비교예에 의한 레이저펄스 커팅장치에 의하여 잘라내어지는 제1 레이저펄스 및 제2 레이저펄스의 파형을 나타내는 도이다.
도 4는, 변형예에 의한 레이저펄스 커팅장치를 이용하여 잘라내어지는 제1 레이저펄스 및 제2 레이저펄스의 파형, 및 원초레이저펄스의 파형을 나타내는 도이다.
도 5는, 다른 변형예에 의한 레이저펄스 커팅장치를 이용하여 잘라내어지는 제1 레이저펄스 및 제2 레이저펄스의 파형, 및 원초레이저펄스의 파형을 나타내는 도이다.1 is a schematic diagram of a laser processing apparatus (laser drill) in which a laser pulse cutting apparatus according to an embodiment is used.
In Fig. 2, Figs. 2A to 2D are cross-sectional views of a printed circuit board as a processing object before processing, during processing, and at the end of processing.
In Figure 3, Figure 3a, the waveform of the original laser pulse output from the laser light source (Figure 1), and the first processing path and the second processing path from the original laser pulse, by the laser pulse cutting device according to the embodiment It is a diagram showing the waveforms of the first laser pulse and the second laser pulse to be cut, respectively, and FIG. 3B is the first laser pulse and the second laser pulse cut by the laser pulse cutting device according to the comparative example and the original laser pulse. It is a diagram showing the waveform.
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of first and second laser pulses cut out using a laser pulse cutting device according to a modified example, and waveforms of original laser pulses.
5 is a diagram illustrating waveforms of a first laser pulse and a second laser pulse cut out using a laser pulse cutting device according to another modified example, and waveforms of the original laser pulse.
도 1~도 3b를 참조하여, 실시예에 의한 레이저펄스 커팅장치에 대하여 설명한다.1 to 3b, a laser pulse cutting apparatus according to an embodiment will be described.
도 1은, 실시예에 의한 레이저펄스 커팅장치가 이용되고 있는 레이저가공장치(레이저드릴)의 개략도이다. 레이저광원(10)이, 제어장치(55)로부터 발진지령신호 S0을 받아 레이저발진하여, 펄스레이저빔 PLB를 출력한다. 레이저광원(10)에는, 예를 들면 탄산가스레이저가 이용된다. 예를 들면, 발진지령신호 S0의 기동에 의하여, 발진개시가 지령되고, 발진지령신호 S0의 종료에 의하여, 발진정지가 지령된다.1 is a schematic diagram of a laser processing apparatus (laser drill) in which a laser pulse cutting apparatus according to an embodiment is used. The
레이저광원(10)으로부터 출력되어, 광학계(11)를 경유한 펄스레이저빔 PLB의 경로에, 빔편향기(20)가 배치되어 있다. 빔편향기(20)에는, 예를 들면 음향광학편향소자(AOD)를 이용할 수 있다. 광학계(11)는, 예를 들면 빔익스팬더, 애퍼처 등을 포함한다. 빔편향기(20)는, 입사한 레이저빔을, 빔댐퍼(13)를 향하는 댐퍼경로 PD, 제1 가공경로 MP1, 및 제2 가공경로 MP2 중 어느 하나로 전환한다. 빔편향기(20)는, 음향광학결정(21), 트랜스듀서(22), 및 드라이버(23)를 포함한다. 트랜스듀서(22)는, 드라이버(23)에 의하여 구동됨으로써, 음향광학결정(21) 내에 탄성파를 발생시킨다.A
드라이버(23)에, 경로전환단자(24), 커팅단자(25), 제1 회절효율조정노브(26), 및 제2 회절효율조정노브(27)가 마련되어 있다. 경로전환단자(24)에, 제어장치(55)로부터 경로선택신호 S1이 입력된다. 경로선택신호 S1에 의하여, 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2 중 일방의 경로가 선택된다. 커팅단자(25)에, 제어장치(55)로부터 커팅신호 S2가 입력된다. 커팅신호 S2가 입력되고 있지 않는 기간, 빔편향기(20)는, 입사한 레이저빔을 댐퍼경로 PD로 전환한다. 커팅신호 S2가 입력되고 있는 기간, 빔편향기(20)는, 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2 중 경로선택신호 S1에 의하여 선택되어 있는 쪽의 경로로 레이저빔을 전환한다. 제어장치(55)가 빔편향기(20)에 커팅신호 S2를 송신함으로써, 레이저광원(10)으로부터 출력된 원초레이저펄스로부터, 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2의 일방으로, 레이저펄스를 잘라낼 수 있다.The driver 23 is provided with a path switching terminal 24 , a
제1 회절효율조정노브(26)에 의하여, 입력된 레이저빔을 제1 가공경로 MP1로 전환할 때의 회절효율을 조정할 수 있다. 제2 회절효율조정노브(27)에 의하여, 입력된 레이저빔을 제2 가공경로 MP2로 전환할 때의 회절효율을 조정할 수 있다. 이와 같이, 빔편향기(20)는, 제1 가공경로 MP1로의 회절효율과, 제2 가공경로 MP2로의 회절효율을, 독립적으로 조정하는 기능을 갖는다. 회절효율을 조정함으로써, 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2로 전환되는 레이저빔의 광강도(파워)를 조정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 회절효율을 독립적으로 조정함으로써, 제1 가공경로 MP1로 잘라내는 레이저펄스의 감쇠율과, 제2 가공경로 MP2로 잘라내는 레이저펄스의 감쇠율의 비를 조정할 수 있다.The diffraction efficiency when the input laser beam is switched to the first processing path MP1 can be adjusted by the first diffraction
제어장치(55) 및 빔편향기(20)는, 펄스레이저빔 PLB의 각 레이저펄스로부터 제1 가공경로 MP1을 향하는 레이저펄스, 및 제2 가공경로 MP2를 향하는 레이저펄스를 잘라내는 레이저펄스 커팅장치로서 기능한다.The
제1 가공경로 MP1로 출력된 레이저빔은, 미러(30)에서 반사되어 빔스캐너(31)에 입사한다. 빔스캐너(31)는, 레이저빔의 진행방향을 이차원방향으로 변화시킨다. 빔스캐너(31)에는, 예를 들면 한 쌍의 갈바노스캐너를 이용할 수 있다. 빔스캐너(31)에서 편향된 레이저빔이, fθ렌즈(32)에서 수렴된 후, 가공대상물(33)에 입사한다. 마찬가지로, 제2 가공경로 MP2로 출력된 레이저빔은, 미러(40), 빔스캐너(41), fθ렌즈(42)를 경유하여 가공대상물(43)에 입사한다. 가공대상물(33, 43)은, 스테이지(50)에 지지되어 있다.The laser beam output through the first processing path MP1 is reflected by the
빔스캐너(31, 41)는, 각각 제어장치(55)로부터 제어신호 G1, G2를 받아, 레이저빔이 지령된 목표위치에 입사하도록 동작한다. 레이저빔의 입사위치가 지령된 목표위치에 정정(整定)되면, 정정완료를 제어장치(55)에 통지한다.The
표시장치(56)가, 제어장치(55)로부터의 제어에 의하여 화상을 표시한다. 오퍼레이터가 입력장치(57)를 조작함으로써, 레이저가공을 행하기 위한 다양한 제어파라미터를 입력한다. 제어장치(55)는 입력장치(57)로부터 입력된 제어파라미터를 취득하고, 기억장치에 기억시킨다. 표시장치(56)에는, 예를 들면 액정디스플레이 등이 이용된다. 입력장치(57)에는, 예를 들면 키보드, 포인팅디바이스 등이 이용된다. 표시장치(56) 및 입력장치(57)에 터치패널을 이용해도 된다.The
도 2a~도 2d는, 가공대상물인 프린트기판(60)의 가공 전, 가공 도중단계, 및 가공종료 시에 있어서의 단면도이다. 도 2a~도 2d는, 제1 가공경로 MP1(도 1)을 향하는 레이저펄스로 가공을 행하는 예를 나타내고 있다. 제2 가공경로 MP2(도 1)에 있어서도, 도 2a~도 2d에 나타낸 공정과 동일한 공정으로 펀칭가공이 행해진다.2A to 2D are cross-sectional views of the printed
도 2a에 나타내는 바와 같이, 프린트기판(60)은, 표면구리층(62), 수지층(61), 및 바닥면구리층(63)이 적층된 3층구조를 갖는다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 표면구리층(62)에 레이저펄스 LP11을 입사시킴으로써, 오목부(65)를 형성한다. 오목부(65)는, 표면구리층(62)을 관통하여, 수지층(61)의 깊이방향의 도중까지 도달한다. 레이저펄스 LP11은, 레이저광원(10)으로부터 출력된 원초레이저펄스로부터 잘라내어진다. 레이저펄스 LP11이 잘라내어진 원초레이저펄스로부터, 추가로 제2 가공경로 MP2를 향하는 레이저펄스가 잘라내어지고, 제2 가공경로 MP2에 있어서도 동일한 가공이 행해진다.As shown in Fig. 2A, the printed
도 2c에 나타내는 바와 같이, 오목부(65)의 바닥면에 레이저펄스 LP12를 입사시킴으로써, 오목부(65)를 깊게 한다. 이 시점에서 오목부(65)는 바닥면구리층(63)까지 도달하지 않았다. 레이저펄스 LP12는, 레이저펄스 LP11(도 2b)이 잘라내어진 원초레이저펄스에 이어지는 다른 원초레이저펄스로부터 잘라내어진다. 이 원초레이저펄스로부터, 추가로 제2 가공경로 MP2를 향하는 레이저펄스가 잘라내어지고, 제2 가공경로 MP2에서도 동일한 가공이 행해진다.As shown in FIG. 2C, the recessed
도 2d에 나타내는 바와 같이, 오목부(65)의 바닥면에 레이저펄스 LP13을 입사시킴으로써, 오목부(65)를 더 깊게 한다. 이 시점에서 오목부(65)가 바닥면구리층(63)까지 도달하여, 블라인드비아홀이 형성된다. 레이저펄스 LP13은, 레이저펄스 LP12(도 2c)가 잘라내어진 원초레이저펄스에 이어지는 다른 원초레이저펄스로부터 잘라내어진다. 이 원초레이저펄스로부터, 추가로 제2 가공경로 MP2를 향하는 레이저펄스가 잘라내어지고, 제2 가공경로 MP2에서도 동일한 가공이 행해진다.As shown in FIG. 2D , the
레이저펄스 LP11(도 2b)은, 표면구리층(62)을 관통시킬 수 있는 펄스에너지를 갖는다. 레이저펄스 LP12(도 2c)의 펄스에너지는, 레이저펄스 LP11의 펄스에너지보다 작다. 레이저펄스 LP12의 펄스에너지는, 오목부(65)가 바닥면구리층(63)까지 도달하지 못하고, 또한 수지층(61)을 파 들어갈 수 있는 정도의 크기로 설정되어 있다. 레이저펄스 LP13(도 2d)의 펄스에너지는, 레이저펄스 LP12(도 2c)의 펄스에너지와 동일하다.The laser pulse LP11 (FIG. 2B) has pulse energy capable of penetrating the
도 2a~도 2d에 나타낸 예에서는, 3개의 레이저펄스 LP11, LP12, 및 LP13으로 1개의 블라인드비아홀을 형성했지만, 4개 이상의 레이저펄스를 이용하여 1개의 블라인드비아홀을 가공하는 경우도 있다. 가공에 이용하는 레이저펄스의 개수, 및 레이저펄스 LP12, LP13의 펄스에너지는, 수지층(61)의 두께에 따라 조정되고, 바닥면구리층(63)에 주는 대미지를 경감하는 관점에서 최적화된다. 예를 들면, 레이저펄스 LP13의 펄스에너지는, 바닥면구리층(63)을 노출시키는 데 충분하면 되고, 레이저펄스 LP12의 펄스에너지보다 작아도 된다. 레이저펄스 LP13의 펄스에너지를 작게함으로써, 바닥면구리층(63)에 주는 대미지를 경감할 수 있다.In the example shown in FIGS. 2A to 2D, one blind via hole is formed with three laser pulses LP11, LP12, and LP13. However, there is a case where one blind via hole is processed using four or more laser pulses. The number of laser pulses used for processing and the pulse energies of the laser pulses LP12 and LP13 are adjusted according to the thickness of the
도 3a는, 레이저광원(10)(도 1)으로부터 출력되는 원초레이저펄스 LO의 파형, 및 원초레이저펄스 LO로부터 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2(도 1)로 각각 잘라내어지는 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 파형을 나타내는 도이다.3A is a waveform of the original laser pulse LO output from the laser light source 10 (FIG. 1), and a first cut out from the original laser pulse LO to a first processing path MP1 and a second processing path MP2 (FIG. 1), respectively. It is a figure which shows the waveform of the laser pulse LP1 and the 2nd laser pulse LP2.
도 3a의 상단에 나타내는 바와 같이, 원초레이저펄스 LO가, 상승시점 t0에 있어서 상승하고, 하강시점 t5로부터 급격하게 하강한다. 상승시점 t0으로부터 하강시점 t5까지의 광강도의 기울기는 일정하지 않고, 시간의 경과와 함께 기울기가 완만해진다. 제어장치(55)는, 원초레이저펄스 LO의 전반부분으로부터, 제1 가공경로 MP1을 향하는 제1 레이저펄스 LP1을 잘라내고, 원초레이저펄스 LO의 후반부분으로부터, 제2 가공경로 MP2를 향하는 제2 레이저펄스 LP2를 잘라낸다. 제1 레이저펄스 LP1의 펄스폭과, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭과는 동일하다.As shown in the upper part of FIG. 3A, the original laser pulse LO rises at the rising time t0, and falls rapidly from the falling time t5. The slope of the light intensity from the rising time t0 to the falling time t5 is not constant, and the slope becomes gentle with the lapse of time. The
빔편향기(20)에 의한 제1 가공경로 MP1로의 회절효율은 100%로 설정되어 있다. 이로 인하여, 제1 레이저펄스 LP1의 광강도(파형의 높이)는, 원초레이저펄스 LO의 광강도(파형의 높이)에 일치한다. 빔편향기(20)에 의한 제2 가공경로 MP2로의 회절효율은 100% 미만으로 설정되어 있다. 이로 인하여, 제2 레이저펄스 LP2의 광강도(파형의 높이)는, 원초레이저펄스 LO의 광강도(파형의 높이)보다 낮다. 제1 가공경로 MP1로의 회절효율과, 제2 가공경로 MP2로의 회절효율과의 비는, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지와, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지가 동일해지도록 설정되어 있다. 레이저펄스의 펄스에너지는, 펄스파형의 면적(펄스파형을 시간으로 적분한 값)에 상당한다.The diffraction efficiency of the
도 3a의 하단에, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을, 상단에 나타낸 것보다 짧게 한 예를 나타낸다. 제어장치(55)는, 도 3a의 상단에 나타낸 펄스파형에 비하여, 원초레이저펄스 LO의 상승시점 t0을 기준으로 하여, 제1 레이저펄스 LP1의 상승시점 t1을 후방으로 시프트시키며, 하강시점 t2를 전방으로 시프트시킴으로써, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스폭을 짧게 한다. 마찬가지로, 원초레이저펄스 LO의 상승시점 t0을 기준으로 하여, 제2 레이저펄스 LP2의 상승시점 t3을 후방으로 시프트시키며, 하강시점 t4를 전방으로 시프트시킴으로써, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 짧게 한다.An example in which the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are shorter than those shown in the upper part is shown in the lower part of FIG. 3A. The
제1 레이저펄스 LP1의 펄스폭을 길게 하는 경우에는, 제1 레이저펄스 LP1의 상승시점 t1을 전방으로 시프트시키고, 하강시점 t2를 후방으로 시프트시키면 된다. 마찬가지로, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 길게 하는 경우에는, 제2 레이저펄스 LP2의 상승시점 t3을 전방으로 시프트시키고, 하강시점 t4를 후방으로 시프트시키면 된다.In the case of lengthening the pulse width of the first laser pulse LP1, the rising time t1 of the first laser pulse LP1 may be shifted forward, and the falling timing t2 may be shifted backward. Similarly, when the pulse width of the second laser pulse LP2 is lengthened, the rising time t3 of the second laser pulse LP2 may be shifted forward, and the falling timing t4 may be shifted backward.
상술한 바와 같이, 제어장치(55)는, 레이저펄스의 상승시점과 하강시점을, 서로 반대방향으로 시프트시킴으로써, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 변경한다. 이때, 도 3a의 하단의 원초레이저펄스 LO의 파형을 상단의 원초레이저펄스 LO의 파형에 중첩시켰을 때, 하단의 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 상승 및 하강이, 각각 상단의 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 상승 및 하강을 서로 반대방향으로 시프트시킨 개소에 위치하고, 하단의 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 상승 및 하강이, 각각 상단의 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 상승 및 하강을 서로 반대방향으로 시프트시킨 개소에 위치한다.As described above, the
다음으로, 도 3a에 나타낸 실시예의 우수한 효과에 대하여, 도 3b에 나타낸 비교예와 대비하여 설명한다.Next, the excellent effect of the Example shown in FIG. 3A is demonstrated in contrast with the comparative example shown in FIG. 3B.
도 3b는, 원초레이저펄스 LO의 파형, 및 원초레이저펄스 LO로부터 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2로, 비교예에 의한 방법으로 잘라내어지는 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 파형을 나타내는 도이다.Figure 3b shows the waveform of the original laser pulse LO, and the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 cut out by the method according to the comparative example from the original laser pulse LO to the first processing path MP1 and the second processing path MP2. It is a diagram showing the waveform.
도 3b의 상단에 나타낸 파형은, 도 3a의 상단에 나타낸 파형과 동일하다. 도 3b의 상단에 나타낸 펄스폭일 때에, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지와, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지가 동일해지도록, 빔편향기(20)(도 1)의 회절효율이 조절되어 있다.The waveform shown in the upper part of FIG. 3B is the same as the waveform shown in the upper part of FIG. 3A. The diffraction efficiency of the beam deflector 20 (FIG. 1) is adjusted so that the pulse energy of the first laser pulse LP1 and the pulse energy of the second laser pulse LP2 are equal to the pulse width shown in the upper part of FIG. 3B.
도 3b의 하단에, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을, 상단에 나타낸 것보다 짧게 한 예를 나타낸다. 원초레이저펄스 LO의 상승시점 t0을 기준으로 하여, 제1 레이저펄스 LP1의 상승시점 t1이 고정되고, 하강시점 t2만이 전방으로 시프트된다. 마찬가지로, 제2 레이저펄스 LP2의 상승시점 t3이 고정되고, 하강시점 t4만이 전방으로 시프트된다.An example in which the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are shorter than those shown in the upper part is shown in the lower part of FIG. 3B. Based on the rising time t0 of the original laser pulse LO, the rising time t1 of the first laser pulse LP1 is fixed, and only the falling time t2 is shifted forward. Similarly, the rising time t3 of the second laser pulse LP2 is fixed, and only the falling time t4 is shifted forward.
제1 레이저펄스 LP1이 잘라내어지는 위치의 원초레이저펄스 LO의 파형의 기울기는, 제2 레이저펄스 LP2가 잘라내어지는 위치의 원초레이저펄스 LO의 파형의 기울기보다 급격하다. 이로 인하여, 비교예에 의한 방법으로 펄스폭을 짧게 하면, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지가, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지에 비하여 보다 크게 감소한다. 빔편향기(20)(도 1)의 회절효율이 불변이면, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지가 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지보다 작아져 버린다. 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지와, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지가 다르면, 제1 가공경로 MP1과 제2 가공경로 MP2로, 동등한 품질의 가공을 행할 수 없게 되어버린다.The slope of the waveform of the original laser pulse LO at the position where the first laser pulse LP1 is cut is steeper than the slope of the waveform of the original laser pulse LO at the position where the second laser pulse LP2 is cut. For this reason, when the pulse width is shortened by the method according to the comparative example, the pulse energy of the first laser pulse LP1 is significantly reduced compared to the pulse energy of the second laser pulse LP2. If the diffraction efficiency of the beam deflector 20 (FIG. 1) is constant, the pulse energy of the first laser pulse LP1 becomes smaller than the pulse energy of the second laser pulse LP2. If the pulse energy of the first laser pulse LP1 and the pulse energy of the second laser pulse LP2 are different, processing of the same quality cannot be performed by the first processing path MP1 and the second processing path MP2.
제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 변경할 때마다, 제1 가공경로 MP1 및 제2 가공경로 MP2로의 회절효율을 수정함으로써, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지와 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지를 동일하게 하는 것이 가능하다. 그런데, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭이 변경될 때마다, 회절효율을 재조정하는 것은 곤란하다.Whenever the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are changed, the diffraction efficiency of the first processing path MP1 and the second processing path MP2 is corrected, so that the pulse energy of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse It is possible to equalize the pulse energy of LP2. However, whenever the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are changed, it is difficult to readjust the diffraction efficiency.
펄스폭을 변경한 경우에, 회절효율을 재조정하지 않고, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지와 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지가 대략 동등한 상태를 유지하는 것이 바람직하다.When the pulse width is changed, it is preferable to maintain a state in which the pulse energy of the first laser pulse LP1 and the pulse energy of the second laser pulse LP2 are approximately equal without readjusting the diffraction efficiency.
도 3a에 나타낸 실시예에서는, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 변경할 때, 레이저펄스의 상승시점과 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시킨다. 이로 인하여, 펄스폭을 변경할 때의 제1 레이저펄스 LP1의 펄스에너지의 변화율과, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스에너지의 변화율과의 차가, 비교예의 경우와 비교하여 작아진다. 그 결과, 제1 가공경로 MP1과 제2 가공경로 MP2의 사이의 가공품질의 편차를 작게 할 수 있다.In the embodiment shown in Fig. 3A, when changing the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2, both the rising time and the falling time of the laser pulse are shifted in opposite directions. For this reason, the difference between the rate of change of the pulse energy of the first laser pulse LP1 and the rate of change of the pulse energy of the second laser pulse LP2 when the pulse width is changed becomes smaller than that of the comparative example. As a result, the deviation of the machining quality between the first machining path MP1 and the second machining path MP2 can be reduced.
다음으로, 도 4를 참조하여, 상기 실시예의 변형예에 의한 레이저펄스 커팅장치에 의한 커팅방법에 대하여 설명한다.Next, a cutting method by a laser pulse cutting device according to a modified example of the above embodiment will be described with reference to FIG. 4 .
도 4는, 변형예에 의한 레이저펄스 커팅장치를 이용하여 잘라내어지는 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 파형, 및 원초레이저펄스 LO의 파형을 나타내는 도이다. 본 변형예는, 원초레이저펄스 LO의 펄스폭 내에 고정된 제1 기준시점 tr1 및 제2 기준시점 tr2가 설정되어 있다. 예를 들면, 원초레이저펄스 LO의 상승시점 t0으로부터 제1 기준시점 tr1 및 제2 기준시점 tr2까지의 경과시간이, 모든 원초레이저펄스 LO에 있어서 일정하다.4 is a diagram showing waveforms of the first laser pulses LP1 and the second laser pulses LP2, and the waveforms of the original laser pulses LO, which are cut using the laser pulse cutting apparatus according to the modified example. In this modified example, the first reference time point tr1 and the second reference time point tr2 fixed within the pulse width of the original laser pulse LO are set. For example, the elapsed time from the rising time t0 of the original laser pulse LO to the first reference point tr1 and the second reference point tr2 is constant in all the original laser pulses LO.
제1 기준시점 tr1 및 제2 기준시점 tr2는, 제1 기준시점 tr1에 있어서의 원초레이저펄스 LO의 파형의 높이에 제1 가공경로 MP1로의 회절효율을 곱한 값 H1과, 제2 기준시점 tr2에 있어서의 원초레이저펄스 LO의 파형의 높이에 제2 가공경로 MP2로의 회절효율을 곱한 값 H2가 동일해지도록 설정되어 있다.The first reference time point tr1 and the second reference time point tr2 are a value H1 obtained by multiplying the height of the waveform of the original laser pulse LO at the first reference time point tr1 by the diffraction efficiency of the first processing path MP1, and the second reference time point tr2 is The value H2 obtained by multiplying the height of the waveform of the original laser pulse LO by the diffraction efficiency to the second processing path MP2 is set to be the same.
제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 변경할 때, 제어장치(55)는, 제1 레이저펄스 LP1의 펄스폭 내에 제1 기준시점 tr1이 포함되고, 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭 내에 제2 기준시점 tr2가 포함되도록, 각 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점을 시프트시킨다.When changing the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2, the
도 4의 상단에 나타내는 바와 같이, 제어장치(55)는, 제1 기준시점 tr1로부터 앞으로 연장된 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 시간폭 TF와, 뒤로 연장된 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 시간폭 TB가 동일해지도록, 제1 레이저펄스 LP1을 잘라낸다. 마찬가지로, 제2 기준시점 tr2로부터 앞으로 연장된 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간폭 TF와, 뒤로 연장된 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간폭 TB가 동일해지도록, 제2 레이저펄스 LP2를 잘라낸다. 제1 레이저펄스 LP1의 시간폭 TF와 제2 레이저펄스 LP2의 시간폭 TF는 동일하고, 제1 레이저펄스 LP1의 시간폭 TB와 제2 레이저펄스 LP2의 시간폭 TB는 동일하다.As shown in the upper part of FIG. 4, the
펄스폭을 짧게 할 때에는, 도 4의 하단에 나타내는 바와 같이, 제1 기준시점 tr1로부터 앞으로 연장된 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 시간폭 TF와, 뒤로 연장된 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 시간폭 TB를 짧게 한다. 마찬가지로, 제2 기준시점 tr2로부터 앞으로 연장된 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간폭 TF와, 뒤로 연장된 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간폭 TB를 짧게 한다. 이때, 제어장치(55)는, 시간폭 TF와 시간폭 TB가 동일하다는 조건을 유지한 채로, 펄스폭을 짧게 한다.When the pulse width is shortened, as shown in the lower part of Fig. 4, the time width TF of the waveform of the first laser pulse LP1 extended forward from the first reference point tr1, and the time of the waveform of the first laser pulse LP1 extended backward Shorten the width TB. Similarly, the time width TF of the waveform of the second laser pulse LP2 extended forward from the second reference point tr2 and the time width TB of the waveform of the second laser pulse LP2 extended backward are shortened. At this time, the
다음으로, 제1 기준시점 tr1 및 제2 기준시점 tr2의 결정방법에 대하여 설명한다. 먼저, 펀칭가공에 필요한 레이저펄스의 펄스폭의 최댓값을 결정한다. 예를 들면, 표면구리층(62)(도 2a)을 관통시키는 오목부(65)(도 2b)를 형성하기 위하여 필요한 펄스에너지로부터, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭의 최댓값을 결정할 수 있다.Next, a method of determining the first reference time point tr1 and the second reference time point tr2 will be described. First, the maximum value of the pulse width of the laser pulse required for punching is determined. For example, from the pulse energy required to form the concave portion 65 (FIG. 2B) penetrating the surface copper layer 62 (FIG. 2A), the pulse width of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 is The maximum value can be determined.
제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭의 최댓값에 근거하여, 원초레이저펄스 LO(도 4)의 펄스폭을 결정한다. 원초레이저펄스 LO의 펄스폭은, 예를 들면, 원초레이저펄스 LO의 상승시점으로부터 제1 레이저펄스 LP1의 상승시점까지 필요한 대기시간폭, 제1 레이저펄스 LP1의 하강시점으로부터 제2 레이저펄스 LP2의 상승시점까지 필요한 대기시간폭, 및 제2 레이저펄스 LP2의 하강시점으로부터 원초레이저펄스 LO의 하강시점까지 필요한 대기시간폭에, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭의 최댓값을 더함으로써 결정할 수 있다.Based on the maximum values of the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2, the pulse width of the original laser pulse LO (FIG. 4) is determined. The pulse width of the original laser pulse LO is, for example, the waiting time width required from the rising time of the original laser pulse LO to the rising time of the first laser pulse LP1, and the second laser pulse LP2 from the falling time of the first laser pulse LP1 The maximum value of the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 is added to the waiting time width required until the rising time and the waiting time width required from the falling time of the second laser pulse LP2 to the falling time of the original laser pulse LO can be decided by
최대의 펄스폭을 갖는 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2를 원초레이저펄스 LO로부터 잘라낼 때의 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 시간축상의 중심점을 제1 기준시점 tr1로 하고, 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간축상의 중심점을 제2 기준시점 tr2로 하면 된다. 제1 기준시점 tr1에 있어서의 원초레이저펄스 LO의 파형의 높이와, 제2 기준시점 tr2에 있어서의 원초레이저펄스 LO의 파형의 높이의 비에 근거하여, 빔편향기(20)의 회절효율을 설정하면 된다.Let the center point on the time axis of the waveform of the first laser pulse LP1 when the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 having the maximum pulse width are cut out from the original laser pulse LO as the first reference point tr1, and the second laser pulse The center point on the time axis of the waveform of LP2 may be the second reference point tr2. The diffraction efficiency of the
상술한 3개의 대기시간폭은, 미리 제어장치(55)에 설정되어 있다. 오퍼레이터가 입력장치(57)를 조작하여 가공에 필요한 레이저펄스의 펄스폭의 최댓값을 입력하면, 제어장치(55)는, 입력된 펄스폭의 최댓값, 및 미리 설정되어 있는 대기시간폭에 근거하여 원초레이저펄스 LO의 펄스폭, 제1 기준시점 tr1, 및 제2 기준시점 tr2를 산출한다.The above three waiting time widths are set in the
도 4에 나타낸 변형예에서는, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 변경한 경우여도, 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 시간축상의 중심은 제1 기준시점 tr1에 고정되고, 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간축상의 중심은 제2 기준시점 tr2에 고정된다. 이로 인하여, 펄스폭을 변경해도, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 시간축상의 중심위치에 있어서의 광강도(레이저펄스의 파형의 높이)는 불변이다. 따라서, 도 4에 나타낸 변형예에서는, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭이 변경이 되어도, 양자의 펄스에너지를 대략 동일하게 유지할 수 있다.In the modified example shown in FIG. 4, even when the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are changed, the center of the waveform of the first laser pulse LP1 on the time axis is fixed at the first reference point tr1, 2 The center of the waveform of the laser pulse LP2 on the time axis is fixed at the second reference point tr2. For this reason, even when the pulse width is changed, the light intensity (height of the waveform of the laser pulse) at the central position on the time axis of the waveforms of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 remains unchanged. Accordingly, in the modified example shown in Fig. 4, even if the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are changed, the pulse energy of both can be kept substantially the same.
다음으로, 도 5를 참조하여, 상기 실시예의 다른 변형예에 의한 레이저펄스 커팅장치에 의한 커팅방법에 대하여 설명한다.Next, a cutting method by a laser pulse cutting device according to another modified example of the embodiment will be described with reference to FIG. 5 .
도 5는, 본 변형예에 의한 레이저펄스 커팅장치를 이용하여 잘라내어지는 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 파형, 및 원초레이저펄스 LO의 파형을 나타내는 도이다.5 is a diagram showing waveforms of the first laser pulses LP1 and the second laser pulses LP2, and the waveforms of the original laser pulses LO, which are cut using the laser pulse cutting apparatus according to the present modification.
본 변형예에 있어서도, 도 4에 나타낸 변형예와 마찬가지로, 원초레이저펄스 LO의 펄스폭 내에 고정된 제1 기준시점 tr1 및 제2 기준시점 tr2가 설정되어 있다.Also in this modified example, similarly to the modified example shown in Fig. 4, fixed first reference points tr1 and second reference points tr2 are set within the pulse width of the original laser pulse LO.
도 5의 상단에 나타내는 바와 같이, 제어장치(55)(도 1)는, 제1 기준시점 tr1에 있어서의 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 높이 H1에 제1 레이저펄스의 펄스폭 PW를 곱한 값 H1×PW와, 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 면적 A1이 동일해지도록, 제1 레이저펄스 LP1을 잘라낸다. 원초레이저펄스 LO의 파형의 기울기가 직선적인 경우에는, 제1 기준시점 tr1이 제1 레이저펄스 LP1의 상승으로부터 하강까지의 기간의 중심에 위치하게 된다. 실제로는, 원초레이저펄스 LO의 파형은 곡선이기 때문에, 엄밀하게는, 제1 기준시점 tr1이 제1 레이저펄스 LP1의 상승으로부터 하강까지의 기간의 중심으로부터 어긋난다. 제2 레이저펄스 LP2와 제2 기준시점 tr2와의 관계도 마찬가지이다. 즉, 제2 기준시점 tr2에 있어서의 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 높이 H2에 제2 레이저펄스의 펄스폭 PW를 곱한 값 H2×PW와, 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 면적 A2가 동일하다.As shown in the upper part of FIG. 5, the control device 55 (FIG. 1) multiplies the pulse width PW of the first laser pulse by the height H1 of the waveform of the first laser pulse LP1 at the first reference point tr1. The first laser pulse LP1 is cut out so that H1×PW and the area A1 of the waveform of the first laser pulse LP1 become equal. When the slope of the waveform of the original laser pulse LO is linear, the first reference point tr1 is located at the center of the period from the rise to the fall of the first laser pulse LP1. In reality, since the waveform of the original laser pulse LO is a curve, strictly, the first reference point tr1 deviates from the center of the period from the rise to the fall of the first laser pulse LP1. The relationship between the second laser pulse LP2 and the second reference point tr2 is also the same. That is, the value H2×PW obtained by multiplying the height H2 of the waveform of the second laser pulse LP2 by the pulse width PW of the second laser pulse at the second reference time point tr2 is equal to the area A2 of the waveform of the second laser pulse LP2. .
도 5의 하단에 나타내는 바와 같이, 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 짧게 한 경우여도, 제1 레이저펄스 LP1과 제1 기준시점 tr1과의 관계, 및 제2 레이저펄스 LP2와 제2 기준시점 tr2와의 관계는, 상기 조건을 충족시킨다. 즉, H1×PW가 제1 레이저펄스 LP1의 파형의 면적 A1에 동일하고, H2×PW가 제2 레이저펄스 LP2의 파형의 면적 A2에 동일하다.As shown in the lower part of FIG. 5, even when the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are shortened, the relationship between the first laser pulse LP1 and the first reference point tr1 and the second laser pulse LP2 The relationship between and the second reference time point tr2 satisfies the above condition. That is, H1xPW is equal to the area A1 of the waveform of the first laser pulse LP1, and H2xPW is equal to the area A2 of the waveform of the second laser pulse LP2.
커팅 시작의 원초레이저펄스 LO의 파형이 대략 일정한 조건하에서, 제1 기준시점 tr1 및 제2 기준시점 tr2에 있어서의 파형의 높이는 대략 일정하다. 이로 인하여, 본 변형예에 의한 방법에서 제1 레이저펄스 LP1 및 제2 레이저펄스 LP2의 펄스폭을 변경하면, 펄스폭변경 후의 양자의 펄스에너지는, 대략 동일하게 된다.Under the condition that the waveform of the original laser pulse LO at the start of cutting is substantially constant, the height of the waveform at the first reference point tr1 and the second reference point tr2 is substantially constant. For this reason, when the pulse widths of the first laser pulse LP1 and the second laser pulse LP2 are changed in the method according to the present modification, the pulse energies of both after the pulse width change are approximately equal.
상기 실시예 및 변형예에서는, 1개의 원초레이저펄스 LO로부터 2개의 가공경로로 각각 레이저펄스를 잘라냈지만, 3개 이상의 가공경로로 레이저펄스를 잘라내도 된다. 이 경우에도, 잘라내는 레이저펄스의 펄스폭이 변경이 되면, 잘라내는 레이저펄스의 상승 및 하강시점을 상기 실시예 또는 변형예와 동일한 방법으로 시프트시키면 된다.In the above embodiments and modified examples, laser pulses are cut from one original laser pulse LO by two processing paths, respectively, but laser pulses may be cut by three or more processing paths. Also in this case, if the pulse width of the laser pulse to be cut out is changed, the timing of rising and falling of the laser pulse to be cut may be shifted in the same manner as in the above embodiment or modified example.
상술한 각 실시예는 예시이며, 다른 실시예에서 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 말할 필요도 없다. 복수의 실시예의 동일한 구성에 의한 동일한 작용 효과에 대해서는 실시예마다는 순차 언급하지 않는다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명하다.Each of the above-described embodiments is an example, and it goes without saying that partial substitutions or combinations of configurations shown in other embodiments are possible. The same operation and effect by the same configuration of a plurality of embodiments are not sequentially mentioned for each embodiment. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, it is apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like are possible.
10 레이저광원
11 광학계
13 빔댐퍼
20 빔편향기
21 음향광학결정
22 트랜스듀서
23 드라이버
24 경로전환단자
25 커팅단자
26 제1 회절효율조정노브
27 제2 회절효율조정노브
30 미러
31 빔스캐너
32 fθ렌즈
33 가공대상물
40 미러
41 빔스캐너
42 fθ렌즈
43 가공대상물
50 스테이지
55 제어장치
56 표시장치
57 입력장치
60 프린트기판
61 수지층
62 표면구리층
63 바닥면구리층
65 오목부
LO 원초레이저펄스
LP1 제1 레이저펄스
LP2 제2 레이저펄스10 Laser light source
11 optics
13 Beam Damper
20 Beam Deflector
21 Acousto-Optical Crystals
22 transducer
23 driver
24 Path change terminal
25 cutting terminal
26 1st Diffraction Efficiency Adjustment Knob
27 2nd Diffraction Efficiency Adjustment Knob
30 mirror
31 beam scanner
32 fθ lens
33 Processing object
40 mirror
41 beam scanner
42 fθ lens
43 object to be processed
50 stage
55 control
56 display
57 input device
60 printed board
61 resin layer
62 surface copper layer
63 bottom copper layer
65 recess
LO original laser pulse
LP1 first laser pulse
LP2 2nd laser pulse
Claims (5)
상기 제어장치는, 상기 제1 레이저펄스 및 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변화시킬 때, 상기 원초레이저펄스의 상승시점을 기준으로 하여, 상기 제1 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시키며, 상기 제2 레이저펄스의 상승시점 및 하강시점의 쌍방을, 서로 반대방향으로 시프트시키는 레이저펄스 커팅장치.By giving a command to a beam deflector that switches an incident laser beam to either one of a first processing path and a second processing path toward the object in response to a command from the outside, from one original laser pulse incident to the beam deflector , a control device for cutting a first laser pulse toward the first processing path, and a second laser pulse toward the second processing path,
The control device, when changing the pulse widths of the first laser pulse and the second laser pulse, based on the rising time of the original laser pulse, both the rising time and the falling time of the first laser pulse , a laser pulse cutting device for shifting in opposite directions, and shifting both the rising and falling timing of the second laser pulse in opposite directions.
상기 제어장치는, 상기 원초레이저펄스의 펄스폭 내에 고정된 제1 기준시점 및 제2 기준시점이, 각각 상기 제1 레이저펄스 및 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭 내에 포함되고, 상기 제1 기준시점에 있어서의 상기 제1 레이저펄스의 파형의 높이와, 상기 제2 기준시점에 있어서의 상기 제2 레이저펄스의 파형의 높이가 동일해지도록 상기 제1 레이저펄스 및 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변화시키는 레이저펄스 커팅장치.According to claim 1,
The control device includes a first reference time point and a second reference time point fixed within the pulse width of the original laser pulse, respectively, included in the pulse width of the first laser pulse and the second laser pulse, and the first reference time point Pulse widths of the first laser pulse and the second laser pulse so that the height of the waveform of the first laser pulse in Changing laser pulse cutting device.
상기 제어장치는, 상기 제1 기준시점에서 앞으로 연장된 상기 제1 레이저펄스의 파형의 시간폭과, 뒤로 연장된 상기 제1 레이저펄스의 파형의 시간폭이 동일해지고, 상기 제2 기준시점에서 앞으로 연장된 상기 제2 레이저펄스의 파형의 시간폭과 뒤로 연장된 상기 제2 레이저펄스의 파형의 시간폭이 동일해지도록 상기 제1 레이저펄스 및 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변화시키는 레이저펄스 커팅장치.3. The method of claim 2,
The control device is configured such that the time width of the waveform of the first laser pulse extended forward from the first reference point is equal to the time width of the waveform of the first laser pulse extended backward from the second reference point in time Laser pulse cutting for changing the pulse widths of the first laser pulse and the second laser pulse so that the time width of the extended waveform of the second laser pulse is equal to the time width of the waveform of the second laser pulse extended backward Device.
상기 제어장치는, 상기 제1 기준시점에 있어서의 상기 제1 레이저펄스의 파형의 높이에 상기 제1 레이저펄스의 펄스폭을 곱한 값과, 상기 제1 레이저펄스의 파형의 면적이 동일해지고, 상기 제2 기준시점에 있어서의 상기 제2 레이저펄스의 파형의 높이에 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭을 곱한 값과, 상기 제2 레이저펄스의 파형의 면적이 동일해지도록, 상기 제1 레이저펄스 및 상기 제2 레이저펄스의 펄스폭을 변화시키는 레이저펄스 커팅장치.3. The method of claim 2,
The control device is configured such that a value obtained by multiplying a height of a waveform of the first laser pulse at the first reference point by a pulse width of the first laser pulse is equal to an area of a waveform of the first laser pulse, The first laser pulse and A laser pulse cutting device for changing the pulse width of the second laser pulse.
상기 제1 원초레이저펄스와 동일한 펄스폭을 갖는 제2 원초레이저펄스로부터, 상기 제1 가공경로를 향하여 제3 레이저펄스를 잘라냄과 함께, 상기 제2 가공경로를 향하여 제4 레이저펄스를 잘라내는 공정을 갖고,
상기 제2 원초레이저펄스의 파형을 상기 제1 원초레이저펄스의 파형에 중첩시켰을 때, 상기 제3 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강이, 각각 상기 제1 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강을 서로 반대방향으로 시프트시킨 개소에 위치하며, 상기 제4 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강이, 각각 상기 제2 레이저펄스의 파형의 상승 및 하강을 서로 반대방향으로 시프트시킨 개소에 위치하는 레이저펄스 커팅방법.A step of cutting the first laser pulse from the first original laser pulse toward the first processing path and cutting the second laser pulse toward the second processing path;
From the second original laser pulse having the same pulse width as the first original laser pulse, the third laser pulse is cut toward the first processing path, and the fourth laser pulse is cut toward the second processing path. have fairness,
When the waveform of the second primary laser pulse is superimposed on the waveform of the first primary laser pulse, the rising and falling of the waveform of the third laser pulse respectively reverse the rising and falling of the waveform of the first laser pulse. The laser pulse cutting method is located at a position shifted in the direction, and the rising and falling of the waveform of the fourth laser pulse are located at a position in which the rising and falling of the waveform of the second laser pulse are shifted in opposite directions, respectively.
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