TW396080B - Laser beam machining apparatus using a plurality of galvanoscanners - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ^ ) 1 1 分 離 雷 射 束 的 處 理 〇 1 1 圔 式 簡 述 1 1 第 1 函 圖 % 用 來 展 示 根 據 本 發 明 第 一實 施 例 雷 射 束 加 /-—v 請 1 先 1 X 裝 置 結 構 的 方 塊 圖 〇 閲 讀 1 第 2 圖 、 偽 用 來 說 明 笫 1 圖 所 示 當 作射 束 分 離 裝 置 之 背 1 之 1 4E 0 反 射 鏡 功 能 的 放 大 固 圖 〇 注 意 1 1 事 1 第 3 固 圖 傺 用 來 說 明 雷 射 束 之 橫 截 面的 示 意 圔 〇 項 1 第 4 圔 用 來 說 明 另 — 種 用 來 取 代第 1 圖 所 示 45 〇 寫 本 '裝 反 射 鏡 之 射 束 分 離 裝 置 的 示 意 圖 〇 頁 '—✓ 1 1 第 5 圖 % 傺 第 4 圔 所 示 射 束 分 離 裝 置的 平 而 圖 〇 I 第 6 圔 傺 用 來 說 明 另 外 —1 種 用 來 取代 第 1 圖 所 示 45° 1 ! I 反 射 鏡 之 射 束 分 離 裝 置 的 示 'S、 圖 〇 1 訂 第 7 圖 偽 用 來 展 示 第 1圔中X -Y掃描器結構的示意圔。 1 I 第 8 固 圖 % 用 來 展 示 第 1 圖 中 覆 罩 結構 的 側 視 圖 〇 1 I 第 9 圖 傜 用 來 展 示 第 8 圖 中 覆 罩 内之 覆 罩 片 的 正 而 1 1 圖 〇 1 線 第 ]0圖 傜 用 來 展 示 第 8 圖 中 覆 罩 内之 覆 罩 夾 的 正 面 1 I 圖 〇 1 1 I 第 η圖 傺 用 來 展 示 根 據 本 發 明 第 二實 施 例 雷 射 束 加 1 1 工 裝 置 結 構 的 簡 略 方 塊 圖 〇 1 第 1 2圖 傺 用 來 說 明 又 另 外 一 種 用 來取 代 第 1 圖 所 示 1 I 45 〇 反 射 鏡 之 射 束 分 離 裝 置 的 示 意 圖 〇 1 1 發 明 的 詳 細 說 明 1 1 伟 實 施 例 的 說 明 1 I - 5- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（ 景域 背領 明明 發發 A7 B7 刷 印 於 來 - 用 是 別。 特置 ,裝 置工 裝加 Η 射 加雷 射的 雷孔 種通 一 细 關精 有成明 係形說 明內術 發板枝 本路關 電相 類結 之。 組良 機精 話益 電愈 動能 行功 、 其 機而 相小 訊愈 視來 、 愈 機寸 相尺 位置 數裝 像子 , 電 來型 年帶 近攜 的 加完 增 了 Μ 為 板。 路距 電節 刷線 印引 的其 含小 所減 內並 置度 裝密 子的 電件 些構 這種 了各 良置 改設 ，所 是上 果其 必 徑 直 的 孔 通 细 精 之 内 板 路 電 刷 印 於 成m0 形3m ， ο 良於 改大 不 這是 成需 由 Η 是等 業置 作裝 孔工 鑽加 的光 孔暴 通或 细置 精裝 成工 形加 內鑽 板電 路η 電IIS' 刷$ 控 印 入、、值 S數 ♦ /1.. 前NC Μ 用 利 小 徑 直 〇 2Π1成本 ο 形成 於法料 小無材 徑術用 直技光 成通暴 形光的 法，高 無面很 鑽方有 電 I 需 NC另必 ,。 且 過損孔 不破通 。會的 的常ΙΙΙΙη 成經15 完且 ο 具孔於 通 勺 白 裝。 Η 序 加程 束孔 射鑽 雷的 種孔 一 通 的內 出板 提路 近電 新刷 ，印 點行 缺執 的 Μ 述束 上射 決雷 解用 了利 為是 置 ------：---L -裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 脈著 生藉 產是 Μ,置 用裝 個工 一 加 括束 包射 置雷 裝種 Η 這 加。 束器 射盪 雷振 種射 這雷 fic % 量 能 射 雷 的 權 脈 1 每 或 數 衝 脈 射 雷 的 的孔度 •束通深 射一期 雷每預 式整成 衝調完 故的徑 孔束直 通射的 的雷孔 徑出通 直義小 期定減 預 Μ 而 具罩徑 到覆直 得個的 了 一 束 為置射 ，配雷 面上小 方徑減 一 路罩 另學覆 。 光 Κ 業的著 作束藉 孔射。 鑽雷徑 的於直 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4洗格（210Χ297公釐）

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、， 發明説明（ 本 發 明 中 注 tiV. «Έ、 力 是 放 在 下 列 事 項 上 〇 恃 別 是 白 雷 射 振 盪 器 發 射 出 的 雷 射 束 通 常 具 有 一 個 每 邊 大 約 等 於 10 m q 之 方 形 或 矩 形 的 區 段 〇 此 雷 射 束 在 利 用 覆 罩 減 小 其 區 段 而 積 之 後 將 之 照 射 到 待 處 理 的 物 體 上 〇 換 句 話 說 雷 射 振 盪 器 所 産 生 的 雷 射 束 中 只 有 一 部 分 被 用 於 加 工 的 程 序 〇 本 發 明 中 » 雷 射 振 盪 器 所 産 生 的 ra 射 束 是 在 不 減 低 其 尖 峰 功 率 或 其 能 量 密 度 的 情 況 下 .分 割 成 許 多 分 離 的 雷 射 束 Ο 而 分 離 的 雷 射 束 則 用 於 由 許 多 物 體 構 成 的 雷 射 加 X 裝 置 或 是 用 於 tao 早 一 物 體 的 同 時 雷 射 加 工 裝 置 上 〇 結 果 提 高 了 其 工 作 速 率 〇 根 據 本 發 明 第 一 實 施 例 的 雷 射 束 加 工 裝 置 將 參 照 第 1 圖 加 以 說 明 〇 於 第 1 圖 中 f 本 實 施 例 的 雷 射 振 盪 器 10包 括 一 個 TEA C0 2 雷 射 〇 將 雷 射 振 盪 器 10所 産 生 的 脈 衝 式 雷 射 束 供 應 到 當 作 射 束 分 離 裝 置 的 反 射 鏡 11上 並 於 其 區 段 面 積 内 分 割 成 兩 個 分 離 的 雷 射 束 〇 兩 個 分 離 的 雷 射 束 則 各 偏 轉 90 〇 使 呈 相 反 的 方 向 並 分 別 將 之 引 導 到 覆 罩 13 a 13b (或說覆罩13)上 〇 稍 後 將 作 詳 細 說 明 的 覆 罩 13 a ΪΡ 1 3 b _h 至 少 各 有 __- 個 開 口 以 定 義 待 形 成 之 通 孔 的 直 徑 〇 分 離 的 雷 射 束 是 透 過 覆 罩 13 a和13b上 的 開 η 以 減 小 其 直 徑 〇 再 分 別 將 通 過 覆 罩 13 a和13b的 分 離 雷 射 束 引 導 到 X- Y掃描器1 4 a 和 14b上 〇 稍 後 將 作 詳 細 說 明 的 i X- Y 掃 描 器 14 a和14b各 用 來 使 分 離 的 雷 射 束 掃 過 一 値 待 處 理 的 物 體 〇 來 白 X-Y 掃 描 器 14 a的一 -個分離雷射束通過- -個處理透鏡].5 a 6- 而 照 射 在 放 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（> ) 此外，雷射束的加工裝置不會損壞金屬。因此，雷射 束的加工裝置的優點是可Μ在不損壞形成於印刷電路板 上之導電圖案下執行鑽孔作業。 雷射振盪器通常包括一個準分子（excimer)雷射。不 過，準分子雷射的U：作速率非常低所Μ因其低蝕刻速率 (每一哌衝的鑽孔深度）必需有極高的施行成本。反過來 ,將注意力集中於具窄脈衝寬度、高峰功率、及高能量 密度的TEA C02 (横向激發大氣壓力下的二氧化碳）雷射 。若雷射束加工裝置K T E A C 02雷射其雷射振盪器則較 之準分子雷射其蝕刻速率可Μ高出十倍Μ上。所Μ能減 少形成每一通孔所需的雷射脈衝數並提高其工作速率。 不過，即使利用上述的T E A C 〇2雷射其工作速率仍然 受到限制。所Μ想達成能減低每一通孔的工作成本的改 良0 發旦I复 本發明的一個基本目的是提供一種能明顯提高工作速 率的雷射加工裝置。 根據本發明的雷射加工裝置包括：一個雷射振盪器， 是用來產生雷射束的；一個射束分離装置，是用來將雷 射束分成許多分離雷射束；Μ及許多雷射照射裝置，是 用來使分離的雷射束照射到至少一個待處理的物體上。 根據本發明的一個概念，有許多物體分別受到許多分 離雷射束的處理。 根據本發明的另一個概念，有單一物體同時接受許多 -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、1Τ 丨-^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 --B7- 五、發明説明（) 徑取決於縮小率MK及通常落在1到2mm之通孔直徑的開 口而將每一個分離雷射束縮小。對分離雷射束的區段面 積而言各覆罩13a和13b開口具有的直徑是夠小的。所Μ ,將雷射束分割成兩個分離的雷射束並未導致任何缺點。 根據類似的原理，也可以利用具有三個反射平面的 三角形-金字塔反射鏡而將雷射束均等地分割成三個分 離的雷射束。同樣地，也可Μ利用具有四個反射平面的 矩形-金字塔反射鏡而將雷射束均等地分割成四個分離 的雷射束。 另一種射束分離裝置將參照第4圖和第5圖加Μ說明。如圖 所示的實例中，射束分離裝置包括一個50%的反射鏡21是用來 將雷射束分割成兩固分離的雷射束。如第5圖所示，50¾ 的反射鏡21包括一個反射部分21a和一個透明部分21b。 反射部分21a佔據了 50¾的反射鏡21的一半區域，而此區 域上塗鍍有反射材料。另一半的區域則扮演著具有完全 -透射型式的透明部分21b。结果，可於其區段面積 內將入射到50¾的反射鏡21上的雷射束作均等地分割。 雷射束可依上述方式分割成三個分離的雷射束。此例 中，是將一個33%的反射鏡與一個50¾的反射鏡结合。33¾ 的反射鏡包括一個佔據了 33¾的反射鏡的33¾區域之反射 部分。剩餘的部分則扮演著透明的部分。穿透透明部分 的雷射束則利用5 0 %的反射鏡分割成兩個分離的雷射束。 第6圖所展示的是另外一種分光儀。如圖所示的實例 中，射束分離裝置包括一個邊緣鏡31。邊緣鏡31具有一個與雷 -8 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ^ ) 1 1 分 離 雷 射 束 的 處 理 〇 1 1 圔 式 簡 述 1 1 第 1 函 圖 % 用 來 展 示 根 據 本 發 明 第 一實 施 例 雷 射 束 加 /-—v 請 1 先 1 X 裝 置 結 構 的 方 塊 圖 〇 閲 讀 1 第 2 圖 、 偽 用 來 說 明 笫 1 圖 所 示 當 作射 束 分 離 裝 置 之 背 1 之 1 4E 0 反 射 鏡 功 能 的 放 大 固 圖 〇 注 意 1 1 事 1 第 3 固 圖 傺 用 來 說 明 雷 射 束 之 橫 截 面的 示 意 圔 〇 項 1 第 4 圔 用 來 說 明 另 — 種 用 來 取 代第 1 圖 所 示 45 〇 寫 本 '裝 反 射 鏡 之 射 束 分 離 裝 置 的 示 意 圖 〇 頁 '—✓ 1 1 第 5 圖 % 傺 第 4 圔 所 示 射 束 分 離 裝 置的 平 而 圖 〇 I 第 6 圔 傺 用 來 說 明 另 外 —1 種 用 來 取代 第 1 圖 所 示 45° 1 ! I 反 射 鏡 之 射 束 分 離 裝 置 的 示 'S、 圖 〇 1 訂 第 7 圖 偽 用 來 展 示 第 1圔中X -Y掃描器結構的示意圔。 1 I 第 8 固 圖 % 用 來 展 示 第 1 圖 中 覆 罩 結構 的 側 視 圖 〇 1 I 第 9 圖 傜 用 來 展 示 第 8 圖 中 覆 罩 内之 覆 罩 片 的 正 而 1 1 圖 〇 1 線 第 ]0圖 傜 用 來 展 示 第 8 圖 中 覆 罩 内之 覆 罩 夾 的 正 面 1 I 圖 〇 1 1 I 第 η圖 傺 用 來 展 示 根 據 本 發 明 第 二實 施 例 雷 射 束 加 1 1 工 裝 置 結 構 的 簡 略 方 塊 圖 〇 1 第 1 2圖 傺 用 來 說 明 又 另 外 一 種 用 來取 代 第 1 圖 所 示 1 I 45 〇 反 射 鏡 之 射 束 分 離 裝 置 的 示 意 圖 〇 1 1 發 明 的 詳 細 說 明 1 1 伟 實 施 例 的 說 明 1 I - 5- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

五、發明説明卜。） 本實施例中，來自雷射振盪器10的雷射束於任何速率 都能在不減少其能量密度下將分離的雷射束引導到兩個 雷射照射單位上。然後，令17a和17b這兩個工作板接受 完全相同的鑽孔作業。结果，能使鑽孔的工作速率變成 兩倍。所Μ ,可以顯著地降低每一個開口的工作成本。 在此應注意的是，Χ-Υ掃描器14a和14b可依相同或不相 同的鑽孔圖案掃描工作板17a和17b。 根據本發明第二實施例雷射束加工裝置結構將參照第 1 1圖加K說明。本實施例與第一實施例中雷射束加工裝 置结構的不同點是此裝置具有單一的工作台16。此雷射 束加工裝置结構令X-Y掃描器14a和14b同時掃描放置於 工作台16上的單一工作板17 Μ便同時執行鑽孔作業。為 圖示的方便，Χ-Υ掃描器14a和14b掃描圖中工作板17的 兩個周邊。不過，X-Y掃描器14a和14b可Μ配置成互為 相鄰。故可以理解在鑽孔時能同時掃描工作板17的相鄰 區域。又一次，Χ-Υ掃描器14a和14b可依相同或不相同 的鑽孔圖案掃描工作板17a和17b。 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參照第1 2圖，射束分離裝置可以利用能量分離型式而施行。 有一種射束分離裝置4 1是半-分型式且包括一個50¾的反射表面 。此一 50¾的反射表面反射一半的雷射束能量。另一半的 雷射束削穿透此一 50%的反射表面。 本發明在應用於TEA C02雷射時是最有效率的。不過， 本發明也可以應用於任何現存的雷射束加工裝置結構如 C02雷射、YAG (釔鋁石榴石）雷射、Μ及準分子（excimer) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、， 發明説明（ 本 發 明 中 注 tiV. «Έ、 力 是 放 在 下 列 事 項 上 〇 恃 別 是 白 雷 射 振 盪 器 發 射 出 的 雷 射 束 通 常 具 有 一 個 每 邊 大 約 等 於 10 m q 之 方 形 或 矩 形 的 區 段 〇 此 雷 射 束 在 利 用 覆 罩 減 小 其 區 段 而 積 之 後 將 之 照 射 到 待 處 理 的 物 體 上 〇 換 句 話 說 雷 射 振 盪 器 所 産 生 的 雷 射 束 中 只 有 一 部 分 被 用 於 加 工 的 程 序 〇 本 發 明 中 » 雷 射 振 盪 器 所 産 生 的 ra 射 束 是 在 不 減 低 其 尖 峰 功 率 或 其 能 量 密 度 的 情 況 下 .分 割 成 許 多 分 離 的 雷 射 束 Ο 而 分 離 的 雷 射 束 則 用 於 由 許 多 物 體 構 成 的 雷 射 加 X 裝 置 或 是 用 於 tao 早 一 物 體 的 同 時 雷 射 加 工 裝 置 上 〇 結 果 提 高 了 其 工 作 速 率 〇 根 據 本 發 明 第 一 實 施 例 的 雷 射 束 加 工 裝 置 將 參 照 第 1 圖 加 以 說 明 〇 於 第 1 圖 中 f 本 實 施 例 的 雷 射 振 盪 器 10包 括 一 個 TEA C0 2 雷 射 〇 將 雷 射 振 盪 器 10所 産 生 的 脈 衝 式 雷 射 束 供 應 到 當 作 射 束 分 離 裝 置 的 反 射 鏡 11上 並 於 其 區 段 面 積 内 分 割 成 兩 個 分 離 的 雷 射 束 〇 兩 個 分 離 的 雷 射 束 則 各 偏 轉 90 〇 使 呈 相 反 的 方 向 並 分 別 將 之 引 導 到 覆 罩 13 a 13b (或說覆罩13)上 〇 稍 後 將 作 詳 細 說 明 的 覆 罩 13 a ΪΡ 1 3 b _h 至 少 各 有 __- 個 開 口 以 定 義 待 形 成 之 通 孔 的 直 徑 〇 分 離 的 雷 射 束 是 透 過 覆 罩 13 a和13b上 的 開 η 以 減 小 其 直 徑 〇 再 分 別 將 通 過 覆 罩 13 a和13b的 分 離 雷 射 束 引 導 到 X- Y掃描器1 4 a 和 14b上 〇 稍 後 將 作 詳 細 說 明 的 i X- Y 掃 描 器 14 a和14b各 用 來 使 分 離 的 雷 射 束 掃 過 一 値 待 處 理 的 物 體 〇 來 白 X-Y 掃 描 器 14 a的一 -個分離雷射束通過- -個處理透鏡].5 a 6- 而 照 射 在 放 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 1 1 雷射 等 o 而 雷 射 束 可 Μ 是 脈 衝 波 或 連 缡 波 〇 本 發 明 特 別 1 1 1 適用 於 處 理 印 刷 電 路 板 或 具 有 彈 性 的 印 刷 電 路 板 9 但 也 1 1 能應 用 於 像 樹 脂 或 玻 璃 之 類 任 何 其 他 的 物 體 上 0 ，—、 請 1 先 1 如 上 所 述 • 來 白 __. 個 雷 射 振 盪 器 的 雷 射 束 可 以 在 不 減 閱 讀 1 少其 能 量 密 度 下 分 割 成 許 多 分 離 的 雷 射 束 並 將 這 ith 分 離 背 面 1 I 之 1 的雷 射 束 引 導 到 許 多 雷 射 照 射 單 位 上 0 因 此 因 為 能 Μ 注 意 古 1 I 分離 的 雷 射 東 同 時 處 理 此 (或多個） 工 作 板 故 根 據 本 發 明 事 項 再 1 1 1 的雷 射 束 加 工 裝 置 結 構 可 以 顯 著 地 提 高 工 作 速 〇, 结 果 填 寫 jafe. 本 1 ,顯 著 地 降 低 了 工 作 成 本 〇 頁 、 1 1 主要 元 件 .對 照 表 1 1 10 雷 射 振 m .ΓΓΠ. 器 1 11, 14-1 a , 14- 2a 1 21 反 射 鏡 1 1 13a , 13b (13) 覆 罩 訂 13-1 碟 一 狀 覆 罩 板 1 1 13-2 覆 罩 夾 ! 13-3 ms m 動 部 分 1 1 14a , 14b X- Y掃描器 1 14-1 ， 14 -2 電 流 鏡 ^τ····τ; I 14-lb , 14- 2b 驅 動 機 構 1 15a, 15b 處 理 透 鏡 1 1 16 , 16 a , 16b 工 作 台 1 1 17a , 17b T 作 板 1 I 18a , 1 8b 平 台 驅 動 機 構 1 1 21a 反 射 部 分 I 21b 透 明 部 分 1 1 31 邊 緣 鏡 1 I HI , HI 6 開 □ I 1 -13- 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2IOX 297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（Γ ) 置於一個工作台16a上的一個工作板17a上。同樣地，來 自X-Y掃描器14b的另一個分離雷射束通過處理透鏡15b 而照射在放置於另一個工作台16b上的另一個工作板17b 上。如同所熟知的，每一個處理透鏡1 5 a和1 5 b都是一種 可K稱為f0透鏡的雷射束聚焦透鏡。實際上，’每一個 處理透鏡1 5 a和1 5 b都是由許多凸透鏡和凹透鏡的組合且 收納於一個圓柱形的外殼内。這樣的組合是稱為f0透 鏡組。為展示的方便，Μ單一的處理透鏡代表此種ίθ 透鏡組。f 0透鏡組與X - Υ掃描器的組合則可Μ稱作一個 雷射照射單位。而作為待處理物體的每一個工作板1 7 a 和1 7 b則是一個像印刷電路板之類的物體。 工作台16a是由一個真有X -軸驅動機構和y -軸驅動機 構的平台驅動機構18a所驅動且能在X-Y平面上移動。因 此，工作板17a可於X-Y平面上移動Μ調整其位置。同樣 地，工作台16b是由一個具有X -軸驅動機構和y -軸驅動 機構的平台驅動機構13b所驅動且能在X-Y平面上移動。 因此，工作板17t)可於X-Y平面上移動以調整其位置。 參照第2圖，反射鏡11具有互相之間夾一個90°角的 兩個反射平面11 a和1 1 b。雷射束入射到反射鏡1 1的方式 是使反射平面11a上的入射面積與反射平面lib上的入射 面積相等。结果，反射鏡11於其區段面積内均等地分割 人射其上的雷射束。例如，將具有lZxlSUm2)之方形區 段的雷射束均等地分割成各具有6x12 Unf)之矩形區段 的分離雷射束如第3圖所示。覆罩13a和13b各透過其直 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .. 批衣 訂 — 、外 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 --B7- 五、發明説明（) 徑取決於縮小率MK及通常落在1到2mm之通孔直徑的開 口而將每一個分離雷射束縮小。對分離雷射束的區段面 積而言各覆罩13a和13b開口具有的直徑是夠小的。所Μ ,將雷射束分割成兩個分離的雷射束並未導致任何缺點。 根據類似的原理，也可以利用具有三個反射平面的 三角形-金字塔反射鏡而將雷射束均等地分割成三個分 離的雷射束。同樣地，也可Μ利用具有四個反射平面的 矩形-金字塔反射鏡而將雷射束均等地分割成四個分離 的雷射束。 另一種射束分離裝置將參照第4圖和第5圖加Μ說明。如圖 所示的實例中，射束分離裝置包括一個50%的反射鏡21是用來 將雷射束分割成兩固分離的雷射束。如第5圖所示，50¾ 的反射鏡21包括一個反射部分21a和一個透明部分21b。 反射部分21a佔據了 50¾的反射鏡21的一半區域，而此區 域上塗鍍有反射材料。另一半的區域則扮演著具有完全 -透射型式的透明部分21b。结果，可於其區段面積 內將入射到50¾的反射鏡21上的雷射束作均等地分割。 雷射束可依上述方式分割成三個分離的雷射束。此例 中，是將一個33%的反射鏡與一個50¾的反射鏡结合。33¾ 的反射鏡包括一個佔據了 33¾的反射鏡的33¾區域之反射 部分。剩餘的部分則扮演著透明的部分。穿透透明部分 的雷射束則利用5 0 %的反射鏡分割成兩個分離的雷射束。 第6圖所展示的是另外一種分光儀。如圖所示的實例 中，射束分離裝置包括一個邊緣鏡31。邊緣鏡31具有一個與雷 -8 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

A /ί\明 説明發 、 五 鏡 緣 邊 此 軸 光 束 射 雷 與 a°成 3 射 面反 平半 射一 反的 的束 角射 ο 雷 5 ί 4 將 成內 。 形積向 軸面方 光段的 的區角 束其。 射 於. 05 能 夾 情 的 度 密' 量 能 〇 之割 束分 射的 雷束 低射 減雷 不對 在行 能進 是鏡 徵射 特反 的述 例上 施用 實利 本下 況 明 說Μ 加 圖 7 第 照 參 將 a 4 11 器 描 掃 器 描 掃 1/ il 的 1 2 4 - τ—t 14鏡 和射 -1反 4 14個 鏡一 流括 電包 -r- 11 個 -B 4 fK 1 括鏡 包流 中電 其 ， , 的 器知 描熟 掃所 流同 電如 諝 。 所合 係組 鏡 射 反 一 轉 來 用 個1 和 構 機 訪 驅 的 地 a_K 榡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 機 括^ 1 動 包鼷 2 顆 4 的 1—'3 鏡-2 流14 電鏡 鏡 射 反 個 構 a 射-2 反14 Λ4· 轉la 來4-用1 個鏡 射 D-反 ai個 -2兩 14這 ^1^ 轉 的 立 獨 作 理 原 ώ 的 節Β 驅i 的 計 流 電 依 為 示 標 將 a 鏡上 透7a - m: 理 處 過 透 便 Μ 板 作Η 於 射 照 地 續 連 束 射 雷 隹 0 分

、1T 置 位 的。 期 ¢0 預14 多器 許描 掃 Y- X 於 似 類 是 構 结 的 b 4 器 描 掃 8 第 照 參 將 例碟 實個 佳一 較 ： 個括 一 包 的13 13覃 罩覆 覆。 明 板 罩 覆 狀 說1: Μ 夾 加罩 圖覆 10個 第一 到 1 圖3- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印掣 1Π 板開 罩的 覆置 。 配 3 ί - 隔 3 I 1 間 分等 部作 動向 驅方 個周 一 圓 及沿 Μ並 • ’ 同 -2不 徑 直 多 許 有 具 罩 覆 夾夾 罩這 覆於 〇 成 積形 面多 的許 -1有 13具 板並 罩色 覆角 於的 大-1 為13 稍板 是罩 積覆 面撐 的支 有演 具扮 罩 覆 的 合 稱 Η1體 到積 Η1圼 口相 開互 的動 -1轉。 13來合 板用組 罩則之 覆-3-2 -0 3 3 ΐίΗ IX 1X 應分夾 對部罩 且動覆 內驅及 ίί 1Α 域 。 -ί 8 3 區 3= 1 些到板 窗 視 之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（及） 覆罩13的放置是使得當轉動覆罩板13-1時各個開口 H1 到H16都會穿越雷射束的光學路徑。換句話說，覆罩板 13-1具有一個平行於雷射束之光學路徑的轉動軸。另外 ，雷射束之光學路徑是放置於連接開口 Η 1到Η 1 6之圓心 而成並於第9匾中Μ線段-點曲線標示出的虛擬·圓上。 雖然未標示於圖上，覆罩板13-1還包括一個用來對其位 置作精细調整之雙-軸顯微操作設備的機構。利用此一 雙-軸顯微操作設備的機構，則可Μ沿平行於覆罩板13-1的平面對覆罩板13-1及覆罩夾13-2之組合或是另外包 含驅動部分1 3 - 3的整個覆罩1 3的位置作精密的調整。结 果，可對照雷射束之光學路徑而精密地調整開口中心的 位置。 覆罩板13-1是由像SUS或銅之類的金屬材料構.成的。 這種情況下，部分的雷射束入射到覆罩板1 3 - 1上出一個 開口外的區域且受到反射而成為反射雷射束。為了避兔 反射雷射束照到位於雷射束之光學路徑內的其他光學構 件，必需有不規則的反射。將此列入考慮。覆罩板1 3 - 1 要接受像射擊爆破之類的表面處理。覆罩板13-1内的開 口直徑是根據覆罩投影技術之原理而設計的。特定地， 開口直徑的設計是使通常用於高密度多層印刷電路板上 像環氧及ΡΙ之類的樹脂能獲致絕佳的工作度，且工作表 面的能最密度（流暢度）可達lOJ/ctf的等級。本實施例 中，縮小率（Μ )是設計成落在1 0的等级上。這種情況下， 當選取覆罩板13-1的開口 Η10時可形成直徑0.1mm的通孔 本紙張尺度適用中國《家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------^飞裝------訂------级 (#先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 縮小率（M)可Μ藉著變化覆罩板13-1與處理透鏡之間的 距離而選為預期的數值。 近年來所使用通孔的直徑通常是等於0.1mm。在這種 連接下，形成於覆罩板1 3 - 1內開口 Η 1到Η 1 6的直徑大部 分都選自1到2 m m的範圍內而有些會稍微大於或小於上述 範園。例如，H2:6ram, H3:4mm， H4:3mm, H5: 2mm, H 6：1 . 8 ra m, H7:1.6mra, Η 8 ： 1 . 4 m m, 1.0mm, Hll:0.9ram, H12:0.8ntm，H13:0.7mm, H14:0.6mm, HI 5 : 0 . 5 m m , H 1 6 : 0 . 4 m m。這些開口由大到小逆時針連續 配置而成。 驅動部分13-3在未標示圖上之主要控制單位的控制下 轉動覆罩板13-1。特定地，主要控制單位選出對應到作 業員所設定的參照鑽孔資料K及像CAD檔案之類的主資 料的一個特別開口，並令覆罩板13-1轉動而使選出特別 開口位於雷射束之光學路徑内。一般而言，通孔直徑是 由鑽孔資料內的T碼所指定的。本實施例中，覆罩板13 -1是根據T碼轉動Μ選出預期的通孔直徑。 回到第1圖，Χ-Υ掃描器14a和14b最好是相對於反射 鏡11而落在對稱的位置上。這是因為雷射束有射束發散 角的緣故。射束發散角是一種自然特性，亦即雷射束的 直徑會隨著光學路徑長度的增加而變大。有了上述的對 稱配置，很能使從雷射振盪器1 0射束發射端到工作 板17a和17b之工作表面的距離變成互為相等。结果，使 得各工作表面上分離雷射束的能量密度互為相等。 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----1---I--· I n - T I - n I I I 來 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明説明卜。） 本實施例中，來自雷射振盪器10的雷射束於任何速率 都能在不減少其能量密度下將分離的雷射束引導到兩個 雷射照射單位上。然後，令17a和17b這兩個工作板接受 完全相同的鑽孔作業。结果，能使鑽孔的工作速率變成 兩倍。所Μ ,可以顯著地降低每一個開口的工作成本。 在此應注意的是，Χ-Υ掃描器14a和14b可依相同或不相 同的鑽孔圖案掃描工作板17a和17b。 根據本發明第二實施例雷射束加工裝置結構將參照第 1 1圖加K說明。本實施例與第一實施例中雷射束加工裝 置结構的不同點是此裝置具有單一的工作台16。此雷射 束加工裝置结構令X-Y掃描器14a和14b同時掃描放置於 工作台16上的單一工作板17 Μ便同時執行鑽孔作業。為 圖示的方便，Χ-Υ掃描器14a和14b掃描圖中工作板17的 兩個周邊。不過，X-Y掃描器14a和14b可Μ配置成互為 相鄰。故可以理解在鑽孔時能同時掃描工作板17的相鄰 區域。又一次，Χ-Υ掃描器14a和14b可依相同或不相同 的鑽孔圖案掃描工作板17a和17b。 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參照第1 2圖，射束分離裝置可以利用能量分離型式而施行。 有一種射束分離裝置4 1是半-分型式且包括一個50¾的反射表面 。此一 50¾的反射表面反射一半的雷射束能量。另一半的 雷射束削穿透此一 50%的反射表面。 本發明在應用於TEA C02雷射時是最有效率的。不過， 本發明也可以應用於任何現存的雷射束加工裝置結構如 C02雷射、YAG (釔鋁石榴石）雷射、Μ及準分子（excimer) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 1 1 雷射 等 o 而 雷 射 束 可 Μ 是 脈 衝 波 或 連 缡 波 〇 本 發 明 特 別 1 1 1 適用 於 處 理 印 刷 電 路 板 或 具 有 彈 性 的 印 刷 電 路 板 9 但 也 1 1 能應 用 於 像 樹 脂 或 玻 璃 之 類 任 何 其 他 的 物 體 上 0 ，—、 請 1 先 1 如 上 所 述 • 來 白 __. 個 雷 射 振 盪 器 的 雷 射 束 可 以 在 不 減 閱 讀 1 少其 能 量 密 度 下 分 割 成 許 多 分 離 的 雷 射 束 並 將 這 ith 分 離 背 面 1 I 之 1 的雷 射 束 引 導 到 許 多 雷 射 照 射 單 位 上 0 因 此 因 為 能 Μ 注 意 古 1 I 分離 的 雷 射 東 同 時 處 理 此 (或多個） 工 作 板 故 根 據 本 發 明 事 項 再 1 1 1 的雷 射 束 加 工 裝 置 結 構 可 以 顯 著 地 提 高 工 作 速 〇, 结 果 填 寫 jafe. 本 1 ,顯 著 地 降 低 了 工 作 成 本 〇 頁 、 1 1 主要 元 件 .對 照 表 1 1 10 雷 射 振 m .ΓΓΠ. 器 1 11, 14-1 a , 14- 2a 1 21 反 射 鏡 1 1 13a , 13b (13) 覆 罩 訂 13-1 碟 一 狀 覆 罩 板 1 1 13-2 覆 罩 夾 ! 13-3 ms m 動 部 分 1 1 14a , 14b X- Y掃描器 1 14-1 ， 14 -2 電 流 鏡 ^τ····τ; I 14-lb , 14- 2b 驅 動 機 構 1 15a, 15b 處 理 透 鏡 1 1 16 , 16 a , 16b 工 作 台 1 1 17a , 17b T 作 板 1 I 18a , 1 8b 平 台 驅 動 機 構 1 1 21a 反 射 部 分 I 21b 透 明 部 分 1 1 31 邊 緣 鏡 1 I HI , HI 6 開 □ I 1 -13- 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2IOX 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第87 1 0 1 750號「使用複數電流掃描器的雷射加工裝置」 專利案 (88年2月4日修正） 巧申請專利範圍： 1. 一種雷射加工裝置，包括：一俩雷射振盪器，是用來 産生雷射束的；一俩射束分離裝置，是用來將雷射束 分成許多分離雷射束；以及許多雷射照射裝置，是用 來使分離的雷射束照射到至少一個待處理的物體上， 其中許多物體分別受到該許多分離雷射束的處理。 2. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置包括一個具有兩個互相夾90°角之反射表面 的半-分反射鏡。 3. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分塱式&包括一値50¾的反射鏡有.一半 區域是反射表面而另一半區域則是透明表面。 4. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分型式且包括一個邊緣鏡係於其區段面 積内用來將該雷射束的一半反射成與該雷射束光軸夾 90°角的方向〇 5. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分型式且包括一個50¾的反射表面.偽用 來反射該雷射束的一半能景並使該雷射束的另一半能 最穿透過去。 本紙張尺度適用甲國國家標準（€灿）八4規格（210父297公嫠） .(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I訂： 線：

   經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第87 1 0 1 750號「使用複數電流掃描器的雷射加工裝置」 專利案 (88年2月4日修正） 巧申請專利範圍： 1. 一種雷射加工裝置，包括：一俩雷射振盪器，是用來 産生雷射束的；一俩射束分離裝置，是用來將雷射束 分成許多分離雷射束；以及許多雷射照射裝置，是用 來使分離的雷射束照射到至少一個待處理的物體上， 其中許多物體分別受到該許多分離雷射束的處理。 2. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置包括一個具有兩個互相夾90°角之反射表面 的半-分反射鏡。 3. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分塱式&包括一値50¾的反射鏡有.一半 區域是反射表面而另一半區域則是透明表面。 4. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分型式且包括一個邊緣鏡係於其區段面 積内用來將該雷射束的一半反射成與該雷射束光軸夾 90°角的方向〇 5. 如專利申請範圍第1項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分型式且包括一個50¾的反射表面.偽用 來反射該雷射束的一半能景並使該雷射束的另一半能 最穿透過去。 本紙張尺度適用甲國國家標準（€灿）八4規格（210父297公嫠） .(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I訂： 線： A8 Βδ C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、 申請專利範圍 丨 1 6 .如 專 利 請 範 圍 第 1 項 之 雷 射 加 工 裝 置 9 其 中 各 該 雷 1 1 I 射 照 射 裝 置 包 括 一 個 由 許 多 電 流 鏡 結 合 而 構 成 的 電 流 1 1 掃 描 器 以 便 利 用 該 分 離 的 雷 射 束 去 掃 描 該 物 體 〇 - 請 先 1 1 7 .如專利 申 請 範 圍 第 6 項 之 雷 射 加 工 裝 置 9 其 中 為 數 景 閱 % 1 背 1 兩 俩 的 該 電 流 掃 描 器 是 配 置 於 相 對 於 該 射 束 分 離 裝 置 面 之 ! 注 的 對 稱 位 置 上 該 裝 置 提 供 了 兩 個 工 作 台 以 便 分 別 將 意 事 項 | 兩 俩 物 體 裝 設 於 該 兩 個 電 流 掃 描 器 上 〇 再 ▲ 寫/ 8 .如 專 利 請 範 圍 第 7 項 之 雷 射 加 工 裝 置 1 其 中 該 兩 個 本1 1 X 作 台 各 由 平 驅 動 機 構 驅 動 而 能 在 X- Y平面上移動。 '—^ 1 I 9 .一 種 雷 射 加 工 裝 置 包 括 . 値 雷 射 振 盪 器 i 是 用 來 1 | 産 生 雷 射 束 » 一 個 射 束 分 離 裝 置 i 是 用 來 將 雷 射 束 分 1 訂 1 成 許 多 分 離 雷 射 束 > 以 及 許 多 雷 射 照 射 裝 置 > 是 用 來 使 分 離 的 雷 射 束 照 射 到 至 少 —- 個 待 處 理 的 物 體 L· 其 1 I 中 有 一 値 αα 早 一 物 體 同 時 接 受 該 許 多 分 離 的 雷 射 束 的 處 1 1 I 理 〇 1 1 線 _丨 1 0 .如 專 利 Φ 請 範 圍 第 9 項 之 雷 射 加 工 裝 置 其 中 該 射 束 1 分 離 裝 置 包 括 •·~* 個 具 有 兩 個 互 相 夾 90 〇 角 之 反 射 表 而 1 的 半 -分反射鏡〇 ] 11 .如 專 利 申 請 範 圍 第 9 項 之 雷 射 加 工 裝 置 » 其 中 該 射 束 1 分 離 裝 置 是 半 -分型式旦包括- 値50：«的反射鏡有 一 半 1 區 域 是 反 射 表 面 而 另 一 半 區 域 則 是 透 明 表 面 〇 1 12 .如專利申 請 範 圍 第 9 項 之 雷 射 加 工 裝 置 其 中 該 射 束 分 離 裝 置 是 半 -分型式月包括- -個邊緣鏡傺於其區段面 1 1 I - 2- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2ΙΟΧ297公釐） A8 Βδ C8 D8 々、申請專利範圍 積内用來將該雷射束的一半反射成與該雷射束光軸夾 90°角的方向。 1 3 .如專利申請範圍第9項之雷射加工裝置，其中該射束 分離裝置是半-分型式且包括一個50¾的反射表面係用 來反射該雷射束的一半能量並使該雷射束的另一半能 量穿透過去。 14. 如專利申請範圍第9項之雷射加工裝置，其中該雷射 照射裝置包括一個由許多電流鏡結合而構成的電流掃 描器以便利用該分離的雷射束去掃描該物體。 15. 如專利申請範圍第14項之雷射加工裝置，其中為數量 兩個的該電流掃描器是配置於相對於該射束分離裝置 的對稱位置h,該裝置提供了一個單一工作台以便裝 設該物體。 16. 如專利申請範圍第15項之雷射加工裝置，其中該工作 台由平台驅動機構驅動而能在X-Y平面上移動。 經濟部中央榇準局員工消費合作社印策 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS )八4規格（210X25»7公釐）