TWI378839B

TWI378839B - Laser machining method and laser machining apparatus

Info

Publication number: TWI378839B
Application number: TW095135109A
Authority: TW
Inventors: Kunio Arai
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2012-12-11
Also published as: DE102006046679A1; TW200716289A; KR20070037404A; JP2007118079A; US8319147B2; KR101318612B1; US20070075059A1; JP5030512B2; DE102006046679B4; TW201228761A

Description

1378839 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係有關於一種雷射加以經由將脈衝雷射光束照射至工方法及雷射加工裝置，用孔工件而在一工件上加工製造【先前技術】傳統上，揭露有-種雷射加卫方法，例如在日本特許公修開公報第2_-249364號中揭露者，其被布置以經由同時輸入一 S偏振的第二雷射光束及—卩㈣的第一雷射光束至 - fe透鏡，而透過由一對旋轉鏡組成的第一光學平面鏡系統及由一旋轉鏡組成的第二光學平面鏡系統與一旋轉偏振光束混合器以同時加工兩個孔。在例如C〇2雷射的情況中，易於吸收c〇2雷射的材料，因為其可增加雷射光束的能量密度，而可被有效地加工。不過，因為當C〇2雷射被照射至銅板時，其表面反射大部分 • 的c〇2雷射，故其難以加工銅板。然後，在加工用以電性連接分別被形成在印刷電路板的表面上與内側之表面與内部銅導電層（以下被稱為”銅層，，）的一導通孔的情況中，其中在印刷電路板中銅層及樹脂層（由樹脂或樹脂及玻璃纖維構成的絕緣層，以下被稱為“絕緣層”）被積層，一孔被預先製作在表面銅層上且一雷射光束被照射至孔以移除絕緣物質並製作到達内部銅層的導通孔。因此，此方法需要許多加工步驟。同時’因為UV雷射易於被諸如金屬、有機及無機材料 2221-8333-PF 5 1378839 •等的許多材料吸收，與c〇2雷射相比，其可較容易地加工一複合材料。因此，其不需預先透過表面銅層製作一孔如此加工用以電性連接印刷電路板的表面及内部鋼層的導通、孔之加工步驟的數目可被減少。所以，使用uv雷射的加工 • 方法成為加工印刷電路板的主流。在UV雷射的情況中，即使雷射振盪器的振盪頻率高，其每-脈衝的能量很小。不過’經由縮小雷射光束的外J直徑並經由增加每單位面積的能量密度，即使每—脈衝的能量 ®很小，其可有效地加工例如鋼層。不過，若能量密度太高時會有銅層的底部熔化且形成貫孔的情況。例如，當用以連接在銅層及絕緣層被積層之印刷電路板的表面上及内側的銅層之直徑40μιη的孔經由使用相同直徑’亦即40μπι’的UV f射，以爆裂加工（一種將雷射光束重複地照射至相同位置的加工方法，在此因為其類似沖孔而 $稱為沖孔）被製作時，其結果如下。注意加工銅層的能量 Φ度係8 J/cm2 ’加工絕緣層的能量密度係i J/cm2且脈衝頻修率係30KHz。 (1) 在當其厚度等於或小於5μηι且絕緣層的厚度等於或大於25μιη時加工表面銅層的情況中： -脫層（delamination)發生在表面銅層與絕緣層的邊界，且若雷射光束被連續地照射多於特定次數，銅層傾向於脫層。亦即，為了不在銅層及絕緣層的邊界引起脫層，必須將照射的次數限定於預先設定的數目。 (2) 在§表面銅層的厚度等於或大於5 且絕緣層的厚度專於或大於25μιη時加工表面銅層的情況中： 2221-8333-PF 6 1378839 -連續地照射雷射光束多於特定次數損害在銅層下的絕緣層’從而增大表面銅層的突出並劣化鍍層的黏著。亦即，為了減小銅層的突出，必須將照射的次數限定於預先設定的數目0 (3)在當絕緣層僅由樹脂製作時加工絕緣層的情況中： _連續地照射雷射光束超過特定次數使得孔成為啤酒桶的形狀亦即，為了开）成側壁筆直的孔，必須將照射的次數限定於預先設定的數目。 ® (4)在當絕緣層包含玻璃纖維時加工絕緣層的情況中： _連續地照射雷射光束超過特定次數使得孔成為啤酒桶的形狀，其中玻璃纖維突出至孔中。亦即，為了形成侧壁平滑且筆直的孔，必須將照射的次數限定於預先設定的數目。再者，當照射間距（雷射光束的照射位置之間隔，其也被稱為一脈衝間距）在與上述相同的條件下的環鋸㈣P罐ing)卜種經由將雷射光束照射在周圍的軌道複數次以加工-直徑大於雷射光束者的孔之方法）中也被縮小時， • 銅層傾向從絕緣層脫層。因此’其必須不降低加工效率而防止鋼層從絕緣層脫層’同時防止在如同雷射加工方法的任何情況中之熱集中。然後，在例如上述⑴的情況中，經由重複需要次數的循環加工，亦即照射預先設定的脈衝數目之雷射光束至一组複數個孔中的各加工孔，加工品質被維持。在下面的循環加工的情況中，具體的加工次數可被設定。在以3〇kHz的脈衝頻率及1 J/cm2的能量密度加以㈣ 2221-8333-PF 7 1378839 厚且僅由樹脂構成的絕緣層中，需要照射雷射光束仙脈衝。在此’定位光學平面鏡需要的時間被假定為2kHz。同時假定同時加工複數個孔而各照射1G脈衝至_個孔。在此情況中，因為光學平面鏡的定位的次數是四且每個加工孔實行四次加工，加工一個孔花費3 2ms。再者，在各照射五個脈衝至:個孔的情況中，因為實行8次的定位及8次的加工’其花費5.1 ms去加工一個孔。

再者，雷射光束的直徑（光束直徑）越大且加工速度越高，在單位時間中分解的散射物質增加越多。此外，當雷射在高溫下通過分解的散射物㈣，雷射光束的折射^會改變。因此’會有光束模式改變且加工的孔之形狀的精確性變差的情況。也就是’雖然當光束模式係高斯模式時（雷射光束的能量密度係高斯線的形狀），其可製作壁面陡峭的孔，亦即底部直徑接近人口直徑的孔，當光束模式改變時會有孔的底部直徑遠小於入口直徑的情況。因此，雷射加工方法也需要不降低加工效率而抑制分解的散射物質的產生。因此’本發明之目的在於提供一種雷射加工方法及雷射加工裝置’用以不降低其加工效率而加卫工件同時保持優秀的加工準確性及品質。【發明内容】不過，因為當一次照射的次數被減少以改善加工品質時定位的次數增加，當採用循環加工時會花費較長的加工時間。所以，發明人進行各種測試以解決上述問題並獲致下列的結果。

2221-8333-PF 8 CS 1378839 為了改善側壁的形狀及孔的品質，減小雷射光束的直徑是有效的。也就是’使得銅層與絕緣層沒有脫層且在加工鋼層中容許銅層沒有突出的光束直徑與能量密度係分別等於或小於30μιη(理想上係等於或小於25μιη)與等於或小於14 J/cm2(理想上係等於或小於1〇 J/Cin2)。然後發現下列問題。也就是，在此種條件下’即使脈衝被連續地照射在僅加工銅層的範圍中’孔的品質不會被損壞，且在加工絕緣層中，當

絕緣層僅由樹脂製成時，以等於或小於1.5 j/cm2 (理想上係 1.0 J/cm2)的能量密度及等於或小於1〇脈衝（理想上係等於或小於5脈衝）的連續脈衝數目，侧壁的品質被改善且孔的底部直徑可更接近入口直徑。再者，當絕緣層係由包含玻璃纖維的樹脂製成時，以等於或小於2至6J/cm2(理想上係2 至4 J/cm2)的能量密度及等於或小於5脈衝（理想上係等於或小於3脈衝）的連續脈衝數目，可製作孔，其中突出至孔中的玻璃纖維短且其側壁平直，且孔的底部直徑可更接近入口直徑。再者’雖然由輸入複數雷射光束至一個仞透鏡以加工工件的方法在過去即為已知，發明人注意到其難以經由以一如過去者的雷射光束加卫―孔而同時改善加卫品質及加工效率。從上述的結果，根據本發明之第—特徵，提供有力射加：方法，用以由第一脈衝雷射光束及第二脈衝雷射光束的雷定射光束的照射位置係根據第-雷射光束根據本發明之第二特徵’提供有一種雷射加工方法，其 2221-8333-pf 1378839 • 中’經由預先設定雷射光束之照射間隔的最大值L、連續照射雷射光束的容許次數N及靜止期間τ〇，且當相鄰的照射位置間的間隔小於最大值L時，在照射雷射光束次數ν之，後，照射被停止靜止期間Τ0 ’然後雷射光束的照射再次開始，而實行照射。根據本發明之第三特徵，提供有一種雷射加工裝置，具有：一雷射振盪器；一分光器，用以將入射光分裂朝向二方向；第一及第二聲光元件，用以分時使用朝向二方向的入射癱光，及第一及第一加工頭；其中，分光器將雷射振盪器輸出的雷射光束分成二光束，並將一光束輸入第一聲光元件且將另一光束輸入第二聲光元件；第一聲光元件將一分時使用的雷射光束提供給第一加工頭並將另一雷射光束提供給第二加工頭；及第二聲光元件將一分時使用的雷射光束提供給第一加工頭並將另一雷射光束提供給第二加工頭。因為一個孔係以例如環鋸由二雷射光束被加工，即使加工效率被保持相同，輸入在一孔的熱可被例如減半。再者， •因為照射位置可被分隔’在加工孔的溫度之增加可被減少且如此可達成具有優良品質的力口工。再者，因為即使光學平面鏡的響應頻率由分時使用雷射光束而低於雷射光束的振盪頻率（例如1/2)，雷射振盪器的能力可被充分利用’加工效率可被改善。注意上述發明之内容不需說明本發明之所有的必須的特點。本發明也可是上述特點的次組合。【實施方式】 2221-8333-PF 10 1378839 下面將詳細說明本發明。 <第一實施例> 圖1係顯示可被適當地適用至本發明的第一雷射加工裝置的光學系統的配置之圖式。雷射振盪器1輸出具有頻率F(在此為3〇KHz)的p偏振uv雷射光束。雷射振盪器1輸出的脈衝光束2穿著調整光束之外部直徑的光束直徑調整器3及控制脈衝能量的聲光脈衝調變器（A〇M，也被稱為聲光元件）7，然後進入分光器4。注意A0M 7也可控制脈衝光束2的方向，其是否應〜著入射方向被傳送（在圖式中以虛線表示）或者應被導引至從入射方向被切換的一光學路徑。分光器4反射50%的脈衝光束2以做為分裂光束5並傳送剩餘部分以做為分裂光束6。分裂光束5進入頭H的一 XY直流電單元12，且分裂光束6進入將偏振方向偏移（旋轉）9〇度的偏振裝置21，然後進入Χγ直流電單元12做為s 偏振脈衝光束。注意一光程切換單元22被提供在偏振裝置 21及直流電單元12之間，藉以可切換分裂光束6的光程。光程切換單元22被布置以能夠在分裂光束6的光程等於分裂光束5者時（等直徑的光學路徑）的情況及在分裂光束6的光程大於分裂光束5者時（擴張直徑的光學路徑）的情況中選擇。當光程切換單元22被設定在等直徑的光學路徑側之上時，分裂光束5與分裂光束6的光束直徑變成相等。當光程切換單元22被設定在擴張直徑的光學路徑側之上時，分裂光束6的光束直徑變成較大，例如，兩倍於分裂光束$者。也就是，其可能經由將光程切換單元22設定在擴張直徑的

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< S 1378839 光學路徑側之上，不改變雷射振盈器i的輸出，將分裂光束 6的能量密度減少至例如四分之一。因為分裂光束5係一 P波，其傳送穿過χγ直流電單元，12(也就是，其未被ΧΥ直流電單元12定位）並進入一乂丫直 •流電單元Μ。其被ΧΥ直流電單元14定位並進入一聚光仞透鏡16,其沿著垂直於工件的方向導引光束的光轴。因為分裂光束6相對地係S波’其被χγ直流電單元定位（在此，就加工面積而言係以2mmx2mm，就直流電 _操作用角度而s係、等於或小於〇.5度）並進人直流電單元 4其進步被χΥ直流電單元14定位並進入聚光fe透鏡 16’其在垂直於卫件的方向上導引光束的光轴。注意分裂光束6及分裂光東5的能量強度相等。在第一實施例中，分裂光束5以下將被稱為”主要光束”且分裂光束6以下將被稱為”次要光束”。 ^次要光束在此配置中係與主要光束同步，使得加工速度係由用以定位光學平面鏡12及14所需的時間決定。然後，籲因為定位次要光束所需的時間比定位主要光束所需的時間短加工速度實質上係由定位主要光束所需的時間決定。其次，經由例示製作（環鋸）具有比雷射光束的直徑大的直徑之圓孔時的情況，說明照射本發明的雷射光束之程序。 " 二光束及二軌道環鋸圖2係顯示用以照射本發明之雷射光束的步驟之照射軌道圖。 ’、在圖式中，由一實線表示的z係主要光束5的軌道， 2221-8333-PF 12 1378839 質。再者，雷射光束始終在擺動（移動）光學平面鏡時被照射，亦即，光學平面鏡未固定於期望的位置，與將光學平面 .鏡固定於期望的位置的情況相比，其可增加定位光學平面鏡 . 的響應頻率的速度5到15倍。另外，與在分隔軌道上之雷射光束照射位置時照射雷射光束的情況相比，其易於控制定位。再者，因為次要光束6的定位時間比主要光束5少，與鲁分開定位光學平面鏡的情況相比，其可減少定位時間。在此，其可經由不同地選擇圓形軌道Z的半徑R、圓形軌道Y的半徑r、角度θ及角度α的值而設定圖3至8所示的軌道。也就是： ⑷將那些值設定為θ = m8、α = 〇及r = 2R· s湖6 使知主要光束5及次要光束6被照射在分開π/12的位置且使得主要光束5及6的照射間隔被偏移1/2，亦即，如圖3 所示，次要光束6被設置在主要光束5的照射位置的中間（二 _ 光束及二軌道環鋸的執道）。從而，雷射光束的照射間隔就時間及距離的觀點可變寬 (在此，次要光束6在周向上相對於主要光束5被偏移15 個間距），使得在加工孔的溫度之升高變得緩和且加工品質可被改善。注意圖3係顯示每Π/12的旋轉角度照射雷射光束的情沉。 (b)將那些值設定為θ = π/6、α = 〇及 r = 2R · Sinfi/12 使得主要光束5及次要光束6的照射位置在圖4所示的軌道 Z(二光束及二轨道環鑛的軌道）上相等（不過，照射時間不

2221-8333-PF 14 CS 1378839 ω^ω2且〇)1+(〇2=2〇))時移動次要光束6,而在如圖8所示之以F為中心的半徑al及半徑a2(半徑al =半徑a2+w，其中 w係半徑al及半徑a2間的差）的二轨道上移動次要光束6 - 的照射位置（二光束及三軌道環鋸的軌道）。也就是，使次要光束6像圖2所示的情況變薄並經由在外部軌道上移動主要光束5時在二内部軌道上移動次要光束6以改善加工效率變得沒有必要。再者’因為次要光束6的照射間隔在徑向及周向上擴 • 展，能量密度被平均且在加工一盲孔（具有底部的孔）時改善孔底部的品質。注意在加工一貫孔的情況中，因為内部周邊被移除雖然其沒有變薄，次要光束6可被照射。另外’雖然本實施例可改善加工速度’因為其將一雷射光束分成二雷射光束，所以需要具有大輸出的雷射振盪器。 <第二實施例> 圖9係顯示可被適當地適用至本發明的第二雷射加工 • 裝置的光學系統的配置之圖式。具有與圖丨中相同功能的組件被標示相同的參考號碼且在此省略其重複的說明。具有振盪頻率F之雷射振盪器1輸出的p波主要光束2 穿過調整其外部直徑的光束直徑調整器3，然後被平面鏡2〇反射。然後其由聲光脈衝調變器（A〇M) 7被分裂成具有頻率 F/2及不同的光軸之二分裂光束8及9。注意A〇M7不只將主要光束2分裂成二分裂光束8及9，也能夠控制一脈衝，亦即，分裂光束8及9的脈衝能量。分裂光束8進入頭Η的XY直流電單元12。再者，分

2221-8333-PF 16 < S 1378839 裂光束9經由穿過偏轉裝置21，其將光束的偏振方向偏移 (旋轉）90度，而變成s波主要光束，且經由穿過光程切換單元22而進入XY直流電單元12。因為分裂光束8係p波，其傳送通過χγ直流電單元 12(亦即，其未被χγ直流電單元12定位）並進入定位分裂光束8的χγ直流電單元14且進入將分裂光束8的光軸導引至垂直於工件的方向之聚光作透鏡16。同時，分裂光束9係S波，其被χγ直流電單元12定位（在此就加工面積而言係小於2mmx2mm或者就直流電操作用角度而言係小於〇·5度）並進入也定位分裂光束9的χγ 直流電單7L 14。然後進入聚光£θ透鏡16，其在垂直於工件的方向上導引光束的光轴。以下，分裂光束8將被稱為”主要光束，，且分裂光束9將被稱為”次要光束”。因為第二實施例被布置以不僅可以與第一實施例相同的方式分隔主要光束及次要光束的照射位置，也可由α〇μ 7 父互地照射主要光束及次要光束，與第一實施例的情況相比，其可進一步減緩在加工孔之溫度的增加。雷射振盪器的輸出可為第一實施例者的一半。注意因為在本實施例的情況中主要光束及次要光束被父互地照射，其需要設定角度α，其為在相對於在（α+οη/2 或oc-cot/2)的主要光束之次要光束的徑向上之偏移的角度，以在如上述之圖2至8所示的位置照射雷射光束。順便，根據上述二實施例，即使與傳統技藝相比，其可改善加工品質’加工速度仍與傳統技藝相同。所以，下面將 2221-8333-PF 17 說明可改善加工速度的雷射加工裝置。 <第三實施例> 圖1〇係顯示可被適當地適用至本發明的第三雷射加工裝置的光學系統的配置之圖式。具有與圖1及9 "目同功能立#件被標7F相同的參考號碼且在此省略其重複的說明。注曰存在有具有相同功#的二組件時其係在其參寺號碼後面標示下標八及6加以區別。圖η係顯示由適用本發明之例示的在環鑛中的照射時序的圖，其中⑷顯示加工步驟， ⑻顯示光學平面鏡的操作及（_示雷射㈣器輸出的雷射光束。（d)至⑴中的實線表示被照射至加工孔的各分裂光束的強度及其照射時序，其中的虛線表示沒有光束被照射至加工孔的情況且橫座標軸表示時間。注意（<：)至⑴中的高度表示能量密度。如圖10所示，雷射振盪器輸出的雷射光束被分光器4 分成分裂光束5及6。在第三實施例中，分裂光束5接著被 AOM 7A分開成二光束8八及9八且次要光束6被八體7b 分開成二光束8B及9B。光束8A及8B被導引至第一頭HA，而光束9 A及9B被導引至第二頭HB。注意在本實施例中，分裂光束5及6的能量強度相等且A〇M 7A及7B同步地操作。注思此時經由重複定位光學平面鏡及加工（銅層及絕緣層的加工）完成鑽孔周期。再者，雷射振盪器i輸出具有頻率f的雷射光束。現在，說明頭HA的操作。當以ω的角速度擺動光學平面鏡時，光束每周期 2Τ(其中’ T=l/f)被照射Ml次（圖式中為1〇次）且光束8Β每 2221-8333-PF 18 1378839 周期4T被照射心（圖式中為5次）以加卫銅層。在結束加工銅層之後，與加工銅層的情況相比，能量密度減小，光束 ^每周期2Τ被照射N1次（圖式中為1〇次）且光束8Β每周 :厂破照射„!次(圖式中為5次)以加工絕緣層。當加工在那個位置結束時，光學平面鏡被移動以加工下—個加工孔。如此，加工以相同的方式持續進行。頭ΗΒ的操作係頭ΗΑ的操作僅偏移周期了者。

若為本實施例，即使雷射振^的振㈣率為丽ζ 且疋位光學平面鏡的響應頻率係咖，振盪的雷射光束可被充分利用而不浪費。再者，經由改變例如分光器4的分配比率，主要及次要光束的能量可不控制A〇M7A& 7B而被改變。本實施例也容許主要及次要光束的照射時序在各個頭 HA及HB中被偏移，其減緩在加卫孔之溫度的增加並能極佳的品質加工。再者’實施例被安排使得即使在移動及定位光學平面鏡的期間，雷射振盪器持續地振盪脈衝且A〇M 7A及處置士使用的雷射光束(圖！"的虛線所示)，可增加雷射振盪器及光學系統的熱穩定性。順便，第一至第二實施例因為雷射光束被照射至例如環鋸中的遠方位置而可減緩在加工孔之溫度的增加。不過當雷射振盪器的输出變大且振盪頻率變高時，發生不可避免的情況使得由於加工孔之溫度的快速增加，孔的側面的不平整增加或側面變得像啤酒桶。其次，將說明一加工方法，其使得加工品質被進一步改

2221-8333-pp 1^78839 善。發明人進一步進行測試並且找出將雷射光束照射至一孔（類似於沖孔的加工）的適當條件，以利用雷射光束製造具 . 有相同直徑的礼，如下。，也就是，在加工絕緣層時’當絕緣層僅由樹脂構成時，月<=*量抵度被設定在1.5 j/cm2或更小（理想上為i 〇 J/cm2或更小）且連續脈衝的數目被設定為1〇脈衝或更少（理想上為5 脈衝或更；）。此外，當絕緣層係由包含玻璃的樹脂構成時，眷能置密度被設定在2至6 J/cm2或更小（理想上為2至4 J/cm2 或更小）且連續脈衝的數目被設定為5脈衝或更少（理想上為 3脈衝或更少）。經由如此，可製作具有極佳品質的壁面並且使孔的底部之直徑更接近孔的入口之直徑。也可製作孔，其中，若樹脂包含玻璃纖維’突出至孔中的玻璃纖維短且其側壁平整。 ~ 再者，當照射位置的間隔係5μιη或更小或者為直徑的 1/5或更小時，能量密度及連續照射的次數間的關係也適用 _ 於環鋸的情況中。再者，隨著當雷射照射之後特定期間的時間經過時加工孔的熱傳送至加工孔的周圍部分，加工孔的溫度充分地下降。根據上述結果’加工品質可經由如下照射雷射光束而被進一步改善。也就是，照射係由預先設定雷射光束的照射間隔的最大值L(例如5μιη或雷射光束的直徑之1/5)、連續地照射雷射光束之可容許的次數Ν(例如5次）及靜止期間To。當相鄰的 2221-8333-PF 20 1378839 T射位置間的距料於最AAL或更小時，在照射雷射光 ’照：在靜止期間τ°靜止’然後雷射光束的照射广始、主思雖然最大值L可為〇,其在此情況中係如上述的沖孔。靜止期間係預先經由實驗得到。其次’當本發㈣適㈣的h速度將與前述傳統的循 :。工比較。“加工裝置的加工條件與效能相同。再者，光學平面鏡的定位頻率係2 kHz。也發t此，4〇脈衝被照射以製作—孔 '經由預先進行試驗 Γη二為靜止期間T。，當雷射振盈器的振盈頻率為適4 ’，且It㈣^Ν=0時，對應於11脈衝的期間是二的。且：：許的次數Ν=5時’對應於6脈衝的期間是時ί就疋’當結合靜止期間的照射期間被設定為1 2時且當脈衝照射間隔為【時，下列關係適用：照射期間且靜止期間T〇=(N+1)t。即使雷射振盈器的振盈頻專於或大於3〇kHz,當脈衝能量強度及脈衝的連續照射數相同時，靜止期間τ。必須是與當振堡頻率為3〇， :即當供應的能量相同時，的情況相同的靜止期間。注意因 :目前大多使用的雷射振盤器的振盪頻率係斯是，據振盪頻率為30kHz的情況。又二)當容許次數N=1〇時（當絕緣層係僅由樹脂構成時），盆 =由分成四次照射雷射以完成加工，使得三次的靜止期 B G為必須。一次的定位光學平面鏡也需要。雷射振盈器帽頻率係30kHz時，其花費2“s加孔’與傳統的循環加工之3.2ms相比，可 0.4 ms(14%)。 2221-8333-pf 21 1378839 即使與30kHz的情況相同的靜止期間Tq是必須的，當雷射振盪器的振盪頻率係60kHz時，A菲眷0， ^ ，、化賈2.2 ms加工一可增加速度0.4 (2) *谷許次數N=5時（當絕緣層包含玻璃纖維時），其需要

孔’與傳統的循環加工之2.6 ms相比邮（18%) 〇經由分成八次照射雷射以完成加工（4〇/5 = 8)，使得2次的靜止上期間T。是必須的…次較位光學平面鏡也是需要的。 •當雷射振虽器的振盪頻率係30kHz時，其花費3.〇聊加工—孔’與傳統的循環加工之5.1 2.1 ms(71%)。 ms相比，可增加速度 ^雷射振盪器的振盪頻率係60kHz時’其宂卷，,丄 J 开化買2·4 ms加工一孔’與傳統的循環加工之4·5 相比 2.1 ms(86%)。可增加速度注意雖然在此照射周期的次數經由設定為n=i〇而為四，N可為小於1〇或可逐漸減小。如上述⑴及（2)所示，根據本發明，與傳統的循環加工相比’雷射振盪器的振盪頻率越高，效率越可被改善。餘止期間T。越長’通常形成在侧壁與孔底部間的曲面之半徑變得越小。也就是’孔底部的直徑可更接近入口的直徑或側壁的中央部分，使得加工品質被改善。另外最好縮知靜止期間T。以改善加卫品f。此外，經由將靜止期間％設定為如本實施例中說明之（N+1)t可不降低品質而改善加工效率。再者’因為雷射被交互地供應至二個孔，可有效地使用大部分從雷射振盪器振盪的雷射。注意當雷射加工裝置的光學系統係如圖ig所示者時且 2221-8333-PF 22 U78839 田冲孔被實行時，雷射光束在一雷射光束靜止時可被照射至另一加工孔。圖12係顯示由適用本發明之例示的在沖孔（一次之連 '續的照射數目係10脈衝。總共係由4〇脈衝加工）樹脂中的 •照射時序的圖，其中上階段A顯示雷射振盪器的振盪頻率為30 kHz時的脈衝而下階段B顯示雷射振盪器的振盪頻率為6〇kHZ時的脈衝，且⑷表示光束8A及⑻表示光束9A。如圖所不’在光束8A未被供應至頭ha的期間，經由 _將光束8B供應至頭HB，可不浪費地使用雷射振盈器輸出的雷射光束。主思被供應至頭HA或HB的雷射光束之脈衝數目或能量強度可被適當地選擇。再者，當振盪頻率隨著雷射振盪器的功率增加而增加時，經由增加頭的數目，可不浪費地使用雷射振盪器輸出的雷射光束。再者’當二不同孔的位置在圖9中彼此非常接近時，可如圖12所不不浪費地使用雷射振盪器輸出的雷射光束。 <第四實施例> 圖13係顯示可被適當地適用至本發明的第四雷射加工裝置的光學系統的配置之圖式。這顯示雷射加工裝置之光學系統的配置，其為圖所示者之修改。圖式中所示之雷射加工裝置的光學系統係A〇M 7被設置以取代圖10中的分光器4,分光器4A被設置以取代a〇m 7A且分光器4B被設置以取代a〇m 7B者》注意雷射加工裝置已可由第一至第三實施例被瞭解，故

2221-8333-PF 23 < S 1378839 在此將省略其詳細的說明。注意當可控制分配角度的AOD被採用以取代AOM 7 時’ AOD輸出的雷射光束的輸出方向可不僅被分配至二個方向，也可被分配至三個以上的方向。再者，雖然將孔加工的情況已說明如上，本發明不僅可適用於加工一孔的情況’也可適用於加工—溝槽及一平面 (例如曝露被設置為内部銅層之部分的定位基準標記）的情況或是諸如移除矽（Si)氧化膜之加工一表面的情況。雖然本發明已經由實施例加以說明，熟知技藝者可不脫離本發明之精神與範疇而進行多種改變與替代。由附加的申請專利範圍的界定很明顯地具有此種修改的實施例也屬於本發明之範疇。【圖式簡單說明】圖1係顯示可被適當地適用至本發明的第一雷射加工裝置的光學系統的配置之圖式。圖2係顯示用以照射本發明之雷射光束的步驟之照射軌道圖。圖3係顯示用以照射本發明之雷射光束的另一步驟之另一照射軌道圖。圖4係顯示用以照射本發明之雷射光束的又一步驟之又一照射軌道圖。圖5係顯示用以照射本發明之雷射光束的再一步驟之再一照射軌道圖。圖6係顯示用以照射本發明之雷射光束的不同步驟之

2221-8333 24 t S 不同照射軌道圖。的又一步骑之的另一步戰之圖7係顯不用以照射本發明之雷射光束又一照射執道圖。圖8係顯不用以照射本發明之雷射光束另一照射執道圖。工圖9係顯示可被適當地適用至本發明的第二雷射加教置的光學系統的配置之圖式。工圖10係顯示可被適當地適用至本發明的第三雷射加裝置的光學系統的配置之圖式。圖11係顯示由適用本發明之例示的在環錯中的照射序的圓。之例示的在沖孔樹脂中的照圖12係顯示由適用本發明射時序的圖。工圖13係顯示可被適當地適用至本發明的第四雷射加裝置的光學系統的配置之圖式。主要元件符號說明】 1雷射振111 ; 2脈衝光束；調整器；尤束， 6次要光束； 7、7A、7B 聲光脈衝調變器；8、9分f光束. =、：、9B光束；12、14 Μ直流電單 16聚先ίθ透鏡； 20平面鏡； 21偏振裝置； 22伞典+ u ΗΑ、ΗΒ頭。 22先程切換單元； 2221-8333-PF 25

Claims

137883,9 第 095135109號 101年3月19日修正替換頁申請專利範圍 1. 一種雷射加工方法’其中一脈衝狀的第丨雷射光束的照射位置係根據一第1XY直流電單元而決定，且—脈衝狀的第2雷射光纟的照射位置係根據該帛ιχγ直流電單元以及-第2ΧΥ直流電單元而決定，藉由該第i以及第2雷射光束對工件加工；其特徵在於：將該第1雷射光束的執道晝出具有一第i半徑的—第1 圓軌道’藉此對胃帛1XY直流電單元進行調整的步驟；將該第2雷射光束的執道以該第i雷射光束的照射位置為中心，畫出具有-第2半徑的—第2圓軌道，藉此對該第 2XY直流電單元進行調整的步驟；以及令該第1以及第2XY吉户觉留-& , i/;,L電早兀的光學平面鏡始終擺動’使該第！雷射光束以及第2雷射光束以預定的時間間隔照射在各自的圓執道上’使該第1雷射光束的照射位置在該第i圓軌道上移動的同時，使該第2雷射光束的照射位置於與該第1圓軌道為同樣中心的圓軌道上移動，用以環鑛一大於該第1以及第2雷射光束的直徑的一個孔的步驟。 2. 如申請專利範圍第i項的f射加卫方法，其中… 圓形孔係在使該第1及第2 f料束的旋轉方向及角速度相等時被製作。 3. 如申請專利範圍第1項的雷射加工方法，A中，該第2雷射光束的照射位置所移動出的圓軌道係，由該第Γ 圓軌道的内側之二個以上的圓執道所構成。 4. 如申請專利範圍第i項的雷射加工方法，其中，該第1及第2雷射光束的能量的密度的值係有差異的。 2221-8333-PF1 26 137883.9 • 第095135109號 101年3月19日修正替換頁 5.如申請專利範圍第1項的雷射加工方法，其中，該第 1及第2雷射光束係一雷射振盪器輸出的一雷射光束被分時 - 使用者。、 6.如申請專利範圍第1項的雷射加工方法，其中，該第1及第2雷射光束係一雷射振盪器輸出的一雷射光束被一分光器或一半反射鏡分裂者。

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