TW200300372A - Laser machining apparatus - Google Patents

Description

200300372 五、發明說明（ο [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種雷射加工機，以在印刷電路板等被 加工物開孔加工為主要目的，迷達成提高其生產性。 •[先前技術] 第8圖為習知之-般的開孔用雷射加工裝置之大致構 成圖。 圖式中’ 1為印刷電路拓_ 4士 I 上、 寺破加工物，2為雷射光，用 於在被加工物1進行例如穿孔（· κ 、 h 1 , ^ hole)、通孔（through hole)寺開孔加工寺，3為振盪產生雷射 + 器，4為反射雷射光2以引導光路 田射振盈 於掃描雷射光2之偏轉掃描器，=數反射鏡，5、6為用 被加工物1上之透鏡， ”、、於將雷射光2集光在 ^ 8為用於移動枯Λα τ % 1々YV/λ 一般的開孔加工用雷射加工 朴 口。 3振盪之雷射光2,係由必 =置中，猎由雷射振盪器 掃描器5、6，藉由柝钿伯Γ 尤卓、反射鏡4引導至偏轉 使雷射光2透過f θ ^ # 7#轉掃描器5、6之偏轉角的方式， 經過^透鏡二集光在被^卫物1之所定位置。 例如5 Omm四方等的界用之偏轉掃心态5、Θ的偏轉角，有 所定位置時，藉由批二’因此雷射光2集光至被加工物1之 工物i加工。”叫8的方式，可在廣範圍將被加 此處，雷射加工壯 動速度、f 0透鏡7衣置之生產性與偏轉掃描器5、6之驅 為了提高偏轉掃t =區域有密切的關係。 在偏轉掃描器之轉=田器之驅動速度，有效方法為將固定 輛且藉由偏轉角之控制而驅動之偏轉

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200300372 五、發明說明（2) 鏡的質量減少，且，例如變更偏轉掃描器5、 之距離寺，實施光學系統之變更設計， ° ίθ透鏡Ί 狀態下縮小偏轉掃描器之偏轉角，但為了；！力範圍之 之質量而縮小偏轉掃描器之反射鏡 成。j偏轉鏡 邊部分為光罩所遮蔽而縮小了直徑之雷射光t過光罩時周 通過光，後會因繞射而擴大，而在到達偏轉掃描哭直徑在 偏轉鏡％變成比偏轉鏡大，因此雷射光2產 田/ 、6之 …、凌將先罩影像正確地轉射至被加工物]μ 無法進行微細孔加工。 丄上’而 在維持加工範圍之狀態下縮小偏轉掃描器之 =法，可藉由實施變更透鏡和偏轉掃描器之位的 等光學性設計變更而實行，但設計上相當耗費時間，纟且必 須進订極為昂貴之f θ透鏡的規格和光學系統整體的設 k更，因而難以用單光束（single beam)的低價 地提高生產性。 、八早工易 兩述方式之以提高生產性為目的之雷射加工裝置，例 如揭示於日本特開平u — 3丨4丨8 8號公報。 第9圖為日本特開平1卜314188號公報所揭示之雷射加 工裝置之大致構成圖。 圖式中，9為被加工物，1 〇為光罩，11為用於將雷射 光分光之半反射鏡（half mirror)，12為二向色反射鏡 (dichroic mirror)，13為經半反射鏡反射之雷射光，i3b 為透過半反射鏡然後在二向色反射鏡反射之雷射光，1 4、 15為反射鏡，16為用於將雷射光i3a、i3b集光在被加工物

314180.ptd 200300372 五、發明說明（3) 9上之ίθ透鏡，17、18為用於將雷射光丨3 域Α1之偏轉掃描器，19、20為用於將兩 丨¥至加工區 部分移 工區域Α2之偏轉掃描器，21為用於“加^i導至加 身至加工區域Al、A2之XY台。 物之各 第9圖所示之雷射加工裝置 係使通過j $ 光經由半反射鏡11分光成複數道，並八 罩1 0之雷射 _13a、13b分別引導至配置在透鏡、6刀出之雷射光 轉掃描器系統，再藉由該複數偏轉描側的複數偏 描，而可照射在已分割設定之加工區域Υΐ’、、、先而進行掃 分出之雷射光13a經由第1偏轉;描器系:二 f 0透鏡1 6之一半區域。 4 1 7、1 8導入 為系統1 9、 '第2偏轉 可同時利 分出之另一方雷射光1 3b經由第2偏轉掃福 2 0導入f Θ透鏡1 6剩餘的一半區域。藉由將第田 知4田器糸統配置成與f 0透鏡1 6之中心軸對稱 用f 0透鏡1 6的各個1 / 2而提高生產性。 但日本特调平11 — 3 1 4 1 8 8號公報所揭示之奘 y 、 衣置，倍太 分別藉由第1偏轉掃描器系統1 7、1 8和第2偏轉掃描界系会 1 9、2 0使經由半反射鏡11分光成複數道之雷射光二^掃統 描’照射在分割設定之加工區域A 1、A2之構成，因此^因 經由半反射鏡1 1而分光之雷射光1 3 a、1 3 b之間分別為在半 _反射鏡11反射和透過半反射鏡1 1之差異，而使加工孔的σ 質容易產生不均。 °° 例如，分出之雷射光1 3 a和1 3 b之間產生能量差時，由 於在被加工物9上加工形成之加工孔容易發生孔徑或孔深

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200300372 五、發明說明（4) 度等的差異，因而有無法符合加工時不能有孔徑等的不均 之嚴格要求之可能性。 此處，雷射光1 3 b比1 3 a的能量高時，雷射光1 3 b之光 路中，必須進一步追加光學衰減器等高價光學構件，調整 雷射光1 3b之能量使其變小，但光學衰減器等光學構件必 須以除去一定比例的能量之規格製作，例如必須有除去5 %能量之規格和除去3%能量之規格時，即須製作2種光學 衰減器，甚至須準備數種規格之光學衰減器，每次實施調 整能量差時交換使用。 第9圖所示之光路構成中，分出之雷射光13a、13b在 通過光罩1 0後至照射在被加工物9的光路長度相異，亦有 被加工物9上之嚴密的光束點徑亦相異之問題。 再者，由於將f0透鏡1 6等分割，對分割設定之加工 區域A卜 A 2同時加工，加工區域A卜A 2之加工孔數有很大 的差異時、工件的端部等加工區域A 1、A 2中任一方無加工 對象孔時等，即無法預期會有生產性之提昇。 [發明内容] 本發明係為了解決如此之問題而研發者，其目的在提 供能夠使分出之雷射光的能量或品質之差異降至最小，能 夠使各光路長度相同而使光束點徑相同，且藉由使分出之 雷射光照射在同一區域而更低價且生產性提高之雷射加工 裝置。 為了達成該目的，依據第1態樣，係在藉由第一偏光 機構將1道雷射光分光成2道雷射光，其中之一經由反射

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ZUUJUUJ/Z 五、發明說明（5) 鏡 另一藉由第— ^ s一' 光引導至第二僬:偏轉掃描器在2軸方向掃描，將+ “、士力τ从 偏光機構後，获i筮-伯土 將2逼雷射 被加工物加工 猎由弟一偏轉掃描器掃描， 之雷射光在第二；：：工裝置中，以使透過第-偏；機】 射光透過第二偏射，在第一偏光機構反 2個偏光機構之;/冓之方式，構成光路。 ϋ之各雷射光 射面係配置成互相相對，形 .在偏光機構^”相同的光路。 光的轴的面之轴中心疋Ϊf f =包含分出之2道雷射 以藉由轉動 具備轉動機構。 田射 的透過率的方4，調整：：：:文^透過偏光機構之雷射光 立具備雷射光選擇二用雷量平衡。 思雷射光。 ； 刀出之雷射光中之/ 控制設在分出之雷射… 之任 雷射光選擇機才冓，而取出來自任：之快門的開閉作為 具備檢測機構，用於檢測各光=路之雷射光。 衡，以將藉由該檢測機構檢出之各兩雷射光之能量平 成大致均等。 ^ ^光的能量平銜胡敖 測器構成。 ^台附近之功率感 - 分出之各雷射光的光路長度， I 偏光機構之間形成相同長度。 第—偏光機構和第一 第一偏轉掃描器掃描之偏轉角一 之偏轉角小。 弟二偏轉婦描器掃描

314180.Ptd 第〗2頁 一檢測機構由設在置放有被加工物 、^正 200300372 五、發明說明（6) 形成在第一偏光機構和第二偏光機構之間的各光路 中，各雷射光係藉由同數量之反射鏡反射。 雷射振盪器和第一偏光機構之間設有第三偏光機構， 將藉由該第三偏光機構分光之二道雷射光分別引導至複數 之第一偏光機構和第二偏光機構，使雷射光分光成2n道。 [實施方式] (實施形態1 ) 第1圖為本發明實施形態之雷射加工裝置的大致構成 圖0 圖式中，2 2為印刷電路板等被加工物，Μ為光罩，用 於形成與被加工物2 2上所要的加工形狀（例如圓形）相同形 狀的影像，2 4為反射雷射光並引導光路之複數反射鏡，2 5 為第一偏光分光鏡，係作為將雷射光分光之第一偏光機 構，2 6 a為經第一偏光分光鏡反射之雷射光，2 6 b為透過第 一偏光分光鏡之雷射光，2 7為第二偏光分光鏡，係作為使 雷射光26a透過，使雷射光26b反射之第二偏光機構，28為 用於將雷射光26a、26 b集光在被加工物2 2上之f 0透鏡，' 29為第一偏轉掃描器，用於使雷射光26纯2轴方向掃^ 引導至第二偏光分光鏡’ 3 0為第二偏轉掃描器，用於 ^ 射光2 6 a、2 6 b朝向2軸方向掃描並將之u道 °" 、 田 22，31為用於使被加工物22移動之χγ台， μ 之光路上，作為遮蔽雷射光之雷射光^渥撼4為設在雷射光 為測量從透鏡28射出的雷射光的能景夕 1 35 / Λ 〇R^ rrna- ^ .. b s之功率感測器 (power sensor)， 3 b為 LLDA?、像機，^ ^ >Bi „ w馬測$用雷射光加

200300372 五、發明說明（7) 工形成的加工孔等之孔徑、孔位置之照像元件，3 7為偏轉 掃描器偏轉角校正用之被加工物。 第2圖顯示偏光分光鏡25、27中之雷射光的反射、透 過部分，3 2為用於使入射光反射或透過之窗，3 3為反射 鏡，用於使經窗3 2反射的入射光成分成為相對於入射光呈 9 0°射出之反射光，4 1為伺服馬達，其轉動轴配置在即使 朝向偏光分光鏡之入射角改變，射出角度及位置亦不會改 變之位置，4 2為固定伺服馬達4 1之托架，4 3為連結偏光分 光鏡和伺服馬達之托架。 偏光分光鏡2 5、2 7之窗部分3 2在雷射為C0霜射時，大 多使用ZnSe當作材料，但亦可用其他材料，例如Ge等製 作。 本發明中，使經過振盪之雷射光成為圓偏光並將之引 導至第一偏光分光鏡25，利用第一偏光分光鏡將之分光成 透過之本身為偏光方向與入射面平行的P波之雷射光26b， 和反射之本身為偏光方向與入射面垂直的S波之雷射光 2 6 a 〇 引導至第一偏光分光鏡2 5之雷射光亦可非圓偏光，為 相對於P波和S波之偏光方向形成4 5度角度之直線偏光亦 可。 此處，無論是將圓偏光、直線偏光任一方之雷射光引 導至第一偏光分光鏡的情形，均必須由雷射振盪器振盪產 生直線偏光之雷射光。 為了使雷射光成為圓偏光而將之引導至第一偏光分光

314180.ptd 第14頁 200300372 五、發明說明（8) 、 鏡25，必須在光路中使用延遲器（retarder)將直線偏光改 變成圓偏光，延遲器中之入射光和反射光必須以形成9 〇声 之角度射入，且射入延遲器的雷射光之偏光方向，必須$ 對於將入射光軸和反射光軸當作2邊之平面和延遲器的反 射面的交叉點，以4 5度之角度射入，但圓偏光之雷射光均 等地包含P波、S波之偏光方向，由於引導至第一偏光分光 鏡2 5時之偏光方向並無限制，因此光路設計之自由度高 另一方面，使用直線偏光時，如前述必須將成為相 於藉由第一偏光分光鏡分光之P波和S波之偏光方向呈$ # 角度之雷射光引導至第一偏光分光鏡2 5而有光路設計μ a 的 限制，但由於不需要延遲器和射入延遲器之雷射光的偏“ 方向、光轴角度的調整機構、及不需要調整，可使光略， 易化而對成本面有貝獻。 門 透過第一偏光分光鏡25之雷射光26b，經由偏轉鏡 而被引導至第二偏光分光鏡27。另一方面，經第一偏 4 光鏡25反射之雷射光2/a，藉由第一偏轉掃描^ 2陆^ = 向掃描後’被引^^至弟一偏光分光鏡27。 然後，雷= = 26b藉由第二偏轉掃描器3〇在 方向掃描後’透過ίθ透鏡28照射在被加工物22上。釉 此時藉由使第一偏轉掃描器29作掃描動作 ° 射光26a在被加工物22上’可照射在與万式，雷 、田考了九26b相同位 置。 又，在預先設定之範圍内相對於雷射光 立 置，例如，藉由使偏轉掃描器2 9作掃描動你 之任思位 7 1下之方式使雷射

3l4l80.ptd 第15頁 200300372 五、發明說明（9) 光2 6 a以雷射光2 6 b為中心右本春μ & 在考慮偏光分光鏡之窗3 2的特性 之4腦平方範圍内掃描之方+ ^ “式’可使雷射光經過第二偏轉 掃描器3 0照射在被加工物2 2上任意之相異2點。 - 本發明為在第一偏光分光鏡2 5反射之雷射光2 6a係透 過第二偏光分光鏡27，透過第一偏光分光鏡2 5之雷射光 2 6 b係在弟二偏光分光鏡2 7反射之構成。 因此，由於分出之2道雷射光分別經由反射和透過兩 者之過程，因此可抵消反射和透過之差異所造成的雷射光 品質之不均或能量失去平衡。 例如，偏光分光鏡中的雷射光入射角在理想的布儒斯 特（brewester)角附近時，在偏光分光鏡之反射及透過率 係如第3圖所示。 第3圖之縱轴係將射入之雷射光完全分割為2時之反射 率、透過率當作10 0%記述，例如當反射率為1 〇 0%時，相 對於入射光之反射光的比例為5 0% 。 對於2個偏光分光鏡，雷射光之入射角對布儒斯特角 分別誤差-2度時，每1個偏光分光鏡之雷射光的反射率為 9 9% ，透過率為9 7% ，經由2次反射或透過過程所獲得之 道雷射光之能量變成9 8%和9 4% ，產生4%之能量差，但 經由各1次反射和透過兩者的過程所獲得之雷射光能量， -任一方均變成9 6% ，藉由構成如前述光路之方式，可抵消 產生能量差之特性。 又，藉由2個偏光分光鏡使用相同構件之方式，容易 達成前述抵消效果，同時對成本面有貢獻。

314180.ptd 第16頁 200300372 五、發明說明（10) 、夕ίί由將2個偏光分光鏡配置成如第1圖所示之方式，由 於爿寸第一偏光分光鏡2 5至第二偏光分光鏡2 7之間的雷射光 2 6 a和2 6 b之光路長度設計成相同長度，因此可使分出之2 迢雷射光的光束點徑相同。 例如，本發明之實施形態中，即使在X、Y、Z方向分 解光路’亦分別形成相同光路長度，因此即使變更設計光 路構成要素的大小，亦可使光路在X、Y、Z方向伸縮，而 得以使雷射光26咖26b之光路長度依然保持相同長度。 如第2圖所示，偏光分光鏡以相對於入射光之反射光 朝向9 0度射出之方式，將反射鏡3 3一體化。 如第2圖所示，偏光分光鏡之固定部分，其構造為垂 直於包含分出之2道雷射光26 a和26 b之軸的面之軸中心具 備轉動機構，當分出之2道雷射光2 6 a和2 6 b之間產生能量 差時，利用如第3圖所示之相對於雷射光之入射角之反射 率及透過率之相依性，可以調整能量差，不須光學衰減器 等其他光學構件，用低價的方法即可更加提高經由2道偏 光分光鏡後的2道雷射光26a、26b之能量平衡精確度。 轉動軸之位置為即使對偏光分光鏡之入射角改變，射 出位置亦不改變之位置，即使轉動偏光分光鏡 平衡，亦已下工夫將其後之光路的角声 $月里 成最小。 的角度或位置之變化設定 例如，將第2圖中之轉動軸配置在窗32和反射 交叉點時，當偏光分光鏡轉動± 5度時，相對於雷 窗32之入射角變大，對反射鏡33之入射角會變小，、

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200300372 五、發明說明（11) 雷射光對窗3 2之入射角變小，對反射鏡3 3之入射角會變 大’藉由抵消角度誤差的方式，相對於對偏光分光鏡之入 射光的射出角度為無誤差之9 0度，且無射出位置之變化 量，其效果係將偏光分光鏡之窗3 2或反射鏡3 3之任一方當 作入射側均可獲得同樣的效果。 依據第3圖之藉由偏光分光鏡之反射及透過率、入射 角的關係和該效果，經第一偏光分光鏡2 5反射之雷射光 26a的能量高時，藉由轉動第二偏光分光鏡27調整雷射光 2 6 a之透過率的方式，可減低能量，又透過第一偏光分光 鏡2 5之雷射光26 b的能量高時，藉由轉動第一偏光分光鏡 25調整雷射光26b之透過率的方式，可減低能量，由於不 須調整其後之光路，可達成縮減維修時間。 接著’使用第4圖說明為了調整雷射光之能量平衡， 而自動調整偏光分光鏡角度時之流程。 。首先’將功率調整器3 5移動至固定在XYS 3丨之功率感 測器35的受光部可接受透鏡28射出之雷射光的位置（步 驟1)〇 然後’開啟第一快門34a，關閉第二快門34b (步驟 2 )、’從未圖示之雷射振盪器射出雷射光，藉由功率感測器 3 5測量雷射光2 6 a之能量（步驟3 )。 測量能量後，暫時停止雷射光之振盪，關閉第一快門 3 4 a ’開啟第二快門3 4 b (步驟4 )。 以再度射出雷射光之方式，藉由功率感測器3 5測量雷 射光2 6 b之能量（步驟5 )。

314180.ptd 第18頁 200300372 五、發明說明（12) 計算控制裝置中測出之2道雷射光2 6 a、2 6 b的能量差 (步驟6 )，若為容許值内則結束調整，若超出容許值時， 則轉動第一偏光分光鏡2 5和第二偏光分光鏡2 7，調整各偏 光分光鏡之透過率（步驟9 )，再度測量2道雷射光之能量， 反覆進行調整至能量差在容許值内。 又，判斷是否可使能量差之容許值在預先設定之偏光 分光鏡之轉動角度範圍内，例如± 5度之範圍内（步驟8 )， 無法滿足時，若從雷射振盪器引導圓偏光之雷射光時，圓 偏光率會降低，若引導直線偏光之雷射光時，會發生相對 於第一偏光分光鏡2 5之透過、反射的偏光方向，以4 5度角 度引導之偏光方向之角度偏離等，判斷為必須維修裝置之 狀態，而結束程式且在未圖示之操作畫面顯示程式未正常 結束，催促維修内容之訊息。 如此之偏光分光鏡角度之自動調整，藉由定期地，例 如每經過時間時或裝置啟動時等實施之方式，可使雷射光 之能量平衡經常地維持更高的精確度，且由於不需要作業 者之熟練度，而得以實施安定的加工。 接著，用第5圖說明為了維持、提高加工位置精確 度，而實施偏光分光鏡之偏轉角自動校正時之流程。 首先，將預先裝設在XY台3 1上之校正用被加工物 3 7 (例如壓克力板）移動至f0透鏡2 8之加工區域内。開啟 第二快門34b，關閉第一快門34a(步驟S11)，藉由第二偏 轉掃描器3 0僅掃描雷射光2 6 b，且在預先設定於被加工物 之範圍，例如5 (km平方之範圍，實施第二偏轉掃描器3 0之

314180.ptd 第19頁 200300372 五、發明說明 偏轉角校 實施 3 6測量加 精由 控制裝置 驟 S 1 4 ) 〇 然後 物3 7移動 弟'~^爲轉 實施 3 6測量加 許值比較 者意識到 作晝面等 另一 角校正即 正 ° (13) 正前之加工（步驟S1 2)。 加工後’藉由驅動XY台31之方式，以CCD照像機 工孔之位置精確度（步驟S 1 3 )。 將測量結果和基準位置比較之方式，在未圖示之 中’算出第二偏轉掃描器3 〇之偏轉角校正值（步 ’藉由驅動XY台3 1之方式，再將校正用之被加 至f 0透鏡2 8之加工區域内，在被加工物3 7實施 掃描器3 0之偏轉角校正後之加工（步驟s 1 5 )。 加工後，藉由驅動XY台31之方式，以CCD照像機 工孔之位置精確度（步驟S1 6 )，與預先設定之容 (步驟S 1 7 )，超出容許值時則結束程式，使操作 衣置異常或可能使用方法錯誤，且在未圖示之操 ’顯示程式未正常結束之内容的訊息。 方面，若在容許值内，第二偏轉掃描器3 0之偏轉 結束，轉而進行第一偏轉掃描器2 9之偏轉角校 第一偏轉掃描器2 9之偏轉角校正中，以開啟第一快門 關閉第二快門34b(步驟S18)之方式，藉由第一偏轉 ，^杰2 9、第二偏轉掃描器3 0僅掃描雷射光2 6 a，在與實 $第二偏轉掃描器30之偏轉角校正時同樣的範圍，實施第 一偏轉掃描器29之偏轉角校正前之加工（步驟si 9)。 ^ 例如’將第一偏轉掃描器29控制成使雷射光26a在以 田射光2 6b為中心之4mm平方之範圍掃描，將第二偏轉掃描

314180.ptd 第20頁 200300372 五、發明說明（14) 器3 0控制成使雷射光2 6 a在4 6mm平方之範圍掃描的方式， 可以使經過第一及第二偏轉掃描器2 9、3 0之雷射光2 6 a在 5 0腿平方之範圍實施加工。 實施加工後，藉由驅動XY台3 1之方式，以CCD照像機 3 6測量加工孔之位置精確度（步驟S 2 0 )。 藉由將測量結果和基準位置比較之方式，在控制裝置 中，算出第一偏轉掃描器29之偏轉角校正值（步驟S21)。 然後，藉由驅動XY台3 1之方式，再將校正用之被加工 物3 7移動至f<9透鏡28之加工區域内，在被加工物37實施 第一偏轉掃描器2 9之偏轉角校正後之加工（步驟S 2 2 )。 實施加工後，藉由驅動XY台31之方式，以CCD照像機 3 6測量加工孔之位置精確度，超出容許值時則結束程式， 使操作者意識到與第二偏轉掃描器3 0之偏轉角校正時同樣 地裝置異常或可能使用方法錯誤，且在操作晝面顯示程式 未正常結束之内容的訊息。 另一方面，若在容許值内則結束第一偏轉掃描器2 9之 偏轉角校正。 如此之偏轉掃描器之偏轉角自動校正，係控制成在符 合某種道件時，例如監視偏轉掃描器本體或周圍之溫度發 生一定之溫度變化時，或達到一定之經過時間時實施，故 可經常地以安定的位置精確度實施加工。 本實施形態中，使用將圓偏光之雷射光引導至偏光分 光鏡分光之機構，但從實施形態未顯示之雷射振盪器產生 相對於偏光分光鏡中互相垂直之反射、透過的偏光並加以

314180.ptd 第21頁 200300372 五、發明說明（15) 引導方向，以4 5度之角度振盪之直線偏光並加以引導之方 式，可獲得同樣的效果。 4 (實施形態2 ) 藉由偏光分光鏡分光後，藉由再度使用圓偏光，或相 對於反射、透過之偏光方向，以4 5度之角度朝向偏光分光 鏡射入之方式，可以反覆分割，而實施不僅2道光束’有 2 η道雷射光之加工。 第6圖為追加第三偏光機構，藉由4道雷射光實施加工 -時之雷射加工裝置實施例之大致構成圖。 第6圖中的構成，係從未圖示之雷射振盪器引導圓偏 光或直線偏光之雷射光，藉由第三偏光分光鏡3 8將雷射光 分光，並以透過第三偏光分光鏡3 8之雷射光2 6的偏光方 向、經第三偏光分光鏡3 8反射之雷射光3 9之偏光方向分別 相對於在第一偏光分光鏡25、2 5Α反射、透過之偏光方 向，以4 5度之角度射入的方式引導光路’將雷射光2 6分光 成雷射光26a、26b，將雷射光39分光成雷射光39a、39b。 關於第一偏光分光鏡2 5、2 5 A以後之光路’可藉由與 第1圖所示之本發明之實施形態同樣的構成，在被加工物 照射4道雷射光進行加工。 藉由第三偏光分光鏡3 8分光後’照射至被加工物之光 .路長度，藉由設定為全部同一長度之方式’可將分出之4 道雷射光束點徑設定為相同。 關於分光鏡之調整’如第7圖所示’首先’藉由比較 僅開啟第一及第二快門34a、34b時的雷射光2 6 ( 2 6a和26b

314180.ptd 第22頁 200300372 五、發明說明（16) 之和）之能量和僅開啟第三及第四快門34c、34d時的雷射 光3 9 ( 3 9a和3 9b之和）之能量，轉動第三偏光分光鏡38，改 變雷射光之入射角的方式，進行調整使透過偏光分光鏡3 8 之雷射光2 6、經偏光分光鏡3 8反射之雷射光3 9的能量相等 (步驟S31 )。 然後，比較僅開啟第一快門34a時的雷射光26a之能量 和僅開啟第二快門34b時的雷射光26b之能量，轉動第一偏 光分光鏡2 5和第二偏光分光鏡27，進行調整使雷射光2 β之 能量等分成雷射光26a、26b(步驟S32)。 最後，比較僅開啟第三快門34c時的雷射光39a之能量 和僅開啟第四快門34d時的雷射光39b之能量，轉動第一偏 光分光鏡25A和第二偏光分光鏡27A，同樣地進行調整使雷 射光3 9之能量等分成雷射光39a、39b (步驟s 3 3 )。° 藉由以上調整，可更加提高引導至被加工物3 道 雷射光之能量平衡。 關於偏轉掃描器之偏轉 門3 4之狀態，以分別藉由雷 與基準位置之偏差的方式， 正。 角自動校正，在僅開啟任一快 射光 26a、26b、39a、39b檢測 進行各偏轉掃描器之偏轉角校 如以上所述，使用本發明之雷射加工裝 下述效果：可以使分出之雷射光品質 、/，《達成 提高生產性。又，藉由將分出之2、f、+夏差異均等化， 成相同之方式，可以使2道雷射光的先，長度言又疋 藉由偏光機構之固定部分具備轉動的役/目同。又’ 风稱的方式，可以更低

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314180.ptd 第24頁 200300372 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖為本發明之實施形態之雷射加工機的光路構成 之概略示意圖。 第2圖為本發明之實施形態之雷射加工機的光路構成 中，經偏光分光鏡之雷射光反射、透過部分之放大圖及構 造圖。 第3圖為本發明之實施形態之偏光分光鏡中的雷射光 入射角之反射及透過率相依性之示意圖。 第4圖為自動校正偏轉掃描器之偏轉角的程式流程 圖。 第5圖為自動調整偏光分光鏡之角度的程式流程圖 第6圖為追加偏光機構，藉由4道雷射光實施加工時之 雷射加工機實施例的大致構成之示意圖。 第7圖為自動校正偏轉掃描器之偏轉角的程式流程 圖。 第8圖為習知之一般的開孔加工用雷射加工機的大致 構成之示意圖。 第9圖為習知以提高生產性為目的之開孔用雷射加工 機的大致構成之示意圖。 卜9、2 2、3 7 被加工物 2、 13a、 13b、 26、 26a、 26b、 39、 39a、 39b 雷射光 3 雷射振盪器 4、14、1 5、2 4、3 3反射鏡 5、6 偏轉掃描器 7、16、28 f(9透鏡

314180.ptd 第25頁 200300372 圖式簡單說明 8、 21、 31 XY台 10、 23 光罩 11 半反射鏡 12 二向色反射鏡 ^ 24 偏轉鏡、反射鏡 .25 第一偏光分光鏡、第一偏光機構 25A第一偏光分光鏡 27 第二偏光分光鏡、第二偏光機構 .27A第二偏光分光鏡 1 7、1 8、2 9 第一偏轉掃描器 _ 1 9、2 0、3 0 .第二偏轉掃描器 32 窗 34 快門 34a第一快門 34b第二快門 34c第三快門 34d第四快門 35 功率感測器 36 CCD照像機 38 第三偏轉掃描器 41 伺服馬達 42、43 托架 A卜A2 加工區域 S1 至 S9、S11 至 S25、S31 至 S33 步驟

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Claims (1)

1. 200300372 六、申請專利範圍 1. 一種雷射加工裝置，係藉由第一偏光機構將1道雷射光 分光成2道雷射光，其中之一經由反射鏡，另一藉由第 一偏轉掃描器在2軸方向掃描，將2道雷射光引導至第 二偏光機構後，藉由第二偏轉掃描器掃描，對被加工 物加工， 其特徵為，以使透過第一偏光機構之雷射光在第 二偏光機構反射，在第一偏光機構反射之雷射光透過 第二偏光機構之方式，構成光路。 2. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，2個偏 光機構之反射面係配置成互相相對，形成使分出之各 雷射光的光路長度相同的光路。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之雷射加工裝置，其 中，在偏光機構之固定部分，垂直於包含分出之2道雷 射光的軸的面之軸中心，具備轉動機構。 4. 如申請專利範圍第3項之雷射加工裝置，其中，以藉由 轉動機構之轉動而改變透過偏光機構之雷射光的透過 率的方式，調整上述雷射光之能量平衡。 5. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，具備雷 射光選擇機構，用於取出分出之雷射光中之任意雷射 光。 6. 如申請專利範圍第5項之雷射加工裝置，其中，控制設 在分出之雷射光的各光路中之快門的開閉作為雷射光 選擇機構，而取出來自任意光路之雷射光。 7. 如申請專利範圍第5項或第6項之雷射加工裝置，其

   314180.ptd 第27頁 200300372 六、申請專利範圍 中，具備檢測機構，用於檢測各光路每一雷射光之能 量平衡，以將藉由該檢測機構檢出之各雷射光的能量 平衡調整成大致均等。 8. 如申請專利範圍第7項之雷射加工裝置，其中，檢測機 構由設在置放有被加工物之XY台附近之功率感測器構 成。 9. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，分出之 各雷射光的光路長度，在第一偏光機構和第二偏光機 構之間形成相同長度。 1 0.如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，第一偏 轉掃描器掃描之偏轉角比第二偏轉掃描器掃描之偏轉 角小。 11.如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，形成在 第一偏光機構和第二偏光機構之間的各光路中，各雷 射光係藉由同數量之反射鏡反射。 1 2 .如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中，雷射振 盪器和第一偏光機構之間設有第三偏光機構，將藉由 該第三偏光機構分光之二道雷射光分別引導至複數之 第一偏光機構和第二偏光機構，使雷射光分光成2n - 道°

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