(57)【要約】      （修正有）【課題】  レーザ光源から出射されたレーザビームを互いに異なる複数の経路に振り分けて、各経路を通ったレーザビームで加工対象物を加工でき、各経路を通ったレーザビームのパワーを揃えるための光学系の調整が必要ないレーザ加工装置を提供する。【解決手段】  レーザ加工装置は、レーザ光源１から出射されたパルスレーザビームを加工対象物８に第１の経路を通って入射させる第１の状態と、第２の経路を通って入射させる第２の状態とを切り替える振り分け器２と、振り分け器が第１の状態のときに入射させる第１のパルス数と、第２の状態のときに入射させる第２のパルス数とを別々に記憶する記憶手段２０ａを含み、加工対象物８に、振り分け器２が第１の状態のとき第１のパルス数だけパルスレーザビームが入射し、第２の状態のとき第２のパルス数だけパルスレーザビームが入射するように、レーザ光源１を制御する制御装置２０とを有する。【選択図】  図１
2006187798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームを、加工対象物に、第１の経路を通って入射させる第１の状態と、該第１の経路とは異なる第２の経路を通って入射させる第２の状態とを切り替える振り分け器と、
前記振り分け器が第１の状態にされているときに入射させる第１のパルス数と、第２の状態にされているときに入射させる第２のパルス数とを別々に記憶する記憶手段を含み、前記振り分け器を前記第１の状態にしたとき、前記加工対象物に前記第１のパルス数だけパルスレーザビームが入射し、前記振り分け器を前記第２の状態にしたとき、前記加工対象物に前記第２のパルス数だけパルスレーザビームが入射するように、前記レーザ光源を制御する制御装置と
を有するレーザ加工装置。
【請求項２】
さらに、
前記第１の経路上に配置され、加工対象物上のある領域内で、パルスレーザビームの入射位置を移動させる第１のビーム走査器と、
前記第２の経路上に配置され、加工対象物上のある領域内で、パルスレーザビームの入射位置を移動させる第２のビーム走査器と
を有する請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
（ａ）パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、振り分け器を経由して第１の経路を通って評価用加工対象物に入射させ、該評価用加工対象物を加工し、加工に必要な第１のパルス数を決定する工程と、
（ｂ）前記パルスレーザ光源から出射し、前記振り分け器を経由して前記第１の経路を通ったパルスレーザビームのパワーを計測する工程と、
（ｃ）前記パルスレーザ光源から出射し、前記振り分け器を経由して前記第１の経路とは異なる第２の経路を通ったパルスレーザビームのパワーを計測する工程と、
（ｄ）前記第１のパルス数、前記第１の経路を通ったパルスレーザビームの計測されたパワー、及び前記第２の経路を通ったパルスレーザビームの計測されたパワーに基づいて、前記第２の経路を通ったパルスレーザビームによる加工に必要な第２のパルス数を決定する工程と、
（ｅ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第１の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第１のパルス数だけ入射させて加工する工程と、
（ｆ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第２の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第２のパルス数だけ入射させて加工する工程と、
（ｇ）前記工程（ｅ）と（ｆ）とを交互に繰り返す工程と
を有するレーザ加工方法。
【請求項４】
前記第１のパルス数をＮ１とし、前記第１の経路を通ったパルスレーザビームの計測されたパワーをＰ１とし、前記第２の経路を通ったパルスレーザビームの計測されたパワーをＰ２とし、前記第２のパルス数をＮ２としたとき、前記工程（ｄ）において、第２のパルス数Ｎ２が、Ｎ１／（Ｐ２／Ｐ１）に基づいて求められる請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
前記第１の経路上に、第１のビーム走査器が配置され、前記第２の経路上に、第２のビーム走査器が配置されており、前記工程（ｅ）が、前記第１のビーム走査器を通って加工対象物にパルスレーザビームが入射している期間中に、前記第２のビーム走査器を通るパルスレーザビームが入射する加工対象物上の位置が移動するように、該第２のビーム走査器を制御する工程を含み、前記工程（ｆ）が、前記第２のビーム走査器を通って加工対象物にパルスレーザビームが入射している期間中に、前記第１のビーム走査器を通るパルスレーザビームが入射する加工対象物上の位置が移動するように、該第１のビーム走査器を制御する工程を含む請求項３または４に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記工程（ｂ）において、前記第１の経路を通って加工対象物に入射するパルスレーザビームが最後に経由する光学装置から出射したパルスレーザビームのパワーを計測し、前記工程（ｃ）において、前記第２の経路を通って加工対象物に入射するパルスレーザビームが最後に経由する光学装置から出射したパルスレーザビームのパワーを計測する請求項３〜５のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
（ａ）パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、振り分け器を経由して第１の経路を通って評価用加工対象物に入射させ、該評価用加工対象物を加工し、加工に必要な第１のパルス数を決定する工程と、
（ｂ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第１の経路とは異なる第２の経路を通って評価用加工対象物に入射させ、該評価用加工対象物を加工し、加工に必要な第２のパルス数を決定する工程と、
（ｃ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第１の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第１のパルス数だけ入射させて加工する工程と、
（ｄ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第２の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第２のパルス数だけ入射させて加工する工程と、
（ｅ）前記工程（ｃ）と（ｄ）とを交互に繰り返す工程と
を有するレーザ加工方法。
【請求項８】
前記第１の経路上に、第１のビーム走査器が配置され、前記第２の経路上に、第２のビーム走査器が配置されており、前記工程（ｃ）が、前記第１のビーム走査器を通って加工対象物にパルスレーザビームが入射している期間中に、前記第２のビーム走査器を通るパルスレーザビームが入射する加工対象物上の位置が移動するように、該第２のビーム走査器を制御する工程を含み、前記工程（ｄ）が、前記第２のビーム走査器を通って加工対象物にパルスレーザビームが入射している期間中に、前記第１のビーム走査器を通るパルスレーザビームが入射する加工対象物上の位置が移動するように、該第１のビーム走査器を制御する工程を含む請求項７に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関し、特に、加工対象物にパルスレーザビームを入射させるレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光源から出射されたレーザビームを、互いに異なる２つの経路に振り分けて、加工対象物に入射させる２軸レーザ加工装置が、例えば、特許文献１に開示されている。加工対象物は、例えばプリント基板であり、被加工点にレーザビームを入射して、穴開けが行われる。
【０００３】
特許文献１に開示されているようなレーザ加工装置では、２つの経路をそれぞれ通って加工対象物に入射するレーザビームのパワーが等しくなるように、光学系が調整される。例えば、２つの経路の一方の光学系に配置される反射鏡の反射率を調整して、両経路のそれぞれを通ったレーザビームのパワーを揃える。このようにパワーを揃えることにより、両経路のそれぞれを通ったレーザビームで形成される穴の品質が揃えられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のレーザ加工装置では、２つの経路を通ったレーザビームのパワーを揃えるために、光学系を調整する必要がある。例えば、反射鏡の反射率を調整するために、反射鏡の交換が行われる。反射鏡の交換を行うと、光軸の再調整を行わなければならない。
【０００６】
本発明の一目的は、レーザ光源から出射されたレーザビームを互いに異なる複数の経路に振り分けて、それぞれの経路を通ったレーザビームで加工対象物を加工でき、複数の経路のそれぞれを通ったレーザビームのパワーを揃えるための光学系の調整が必要ないレーザ加工装置、及びそれを用いたレーザ加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザビームを、加工対象物に、第１の経路を通って入射させる第１の状態と、該第１の経路とは異なる第２の経路を通って入射させる第２の状態とを切り替える振り分け器と、前記振り分け器が第１の状態にされているときに入射させる第１のパルス数と、第２の状態にされているときに入射させる第２のパルス数とを別々に記憶する記憶手段を含み、前記振り分け器を前記第１の状態にしたとき、前記加工対象物に前記第１のパルス数だけパルスレーザビームが入射し、前記振り分け器を前記第２の状態にしたとき、前記加工対象物に前記第２のパルス数だけパルスレーザビームが入射するように、前記レーザ光源を制御する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、（ａ）パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、振り分け器を経由して第１の経路を通って評価用加工対象物に入射させ、該評価用加工対象物を加工し、加工に必要な第１のパルス数を決定する工程と、（ｂ）前記パルスレーザ光源から出射し、前記振り分け器を経由して前記第１の経路を通ったパルスレーザビームのパワーを計測する工程と、（ｃ）前記パルスレーザ光源から出射し、前記振り分け器を経由して前記第１の経路とは異なる第２の経路を通ったパルスレーザビームのパワーを計測する工程と、（ｄ）前記第１のパルス数、前記第１の経路を通ったパルスレーザビームの計測されたパワー、及び前記第２の経路を通ったパルスレーザビームの計測されたパワーに基づいて、前記第２の経路を通ったパルスレーザビームによる加工に必要な第２のパルス数を決定する工程と、（ｅ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第１の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第１のパルス数だけ入射させて加工する工程と、（ｆ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第２の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第２のパルス数だけ入射させて加工する工程と、（ｇ）前記工程（ｅ）と（ｆ）とを交互に繰り返す工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
【０００９】
本発明の第３の観点によれば、（ａ）パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、振り分け器を経由して第１の経路を通って評価用加工対象物に入射させ、該評価用加工対象物を加工し、加工に必要な第１のパルス数を決定する工程と、（ｂ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第１の経路とは異なる第２の経路を通って評価用加工対象物に入射させ、該評価用加工対象物を加工し、加工に必要な第２のパルス数を決定する工程と、（ｃ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第１の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第１のパルス数だけ入射させて加工する工程と、（ｄ）前記パルスレーザ光源から出射したパルスレーザビームを、前記振り分け器を経由して前記第２の経路を通って加工対象物の未加工の被加工点に、前記第２のパルス数だけ入射させて加工する工程と、（ｅ）前記工程（ｃ）と（ｄ）とを交互に繰り返す工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
第１の観点によるレーザ加工装置では、第１の経路を通ったパルスレーザビームが、第１のパルス数だけ加工対象物に入射し、第２の経路を通ったパルスレーザビームが、第２のパルス数だけ加工対象物に入射する。第１のパルス数と第２のパルス数とは、記憶手段に別々に記憶されている。例えば、パルスレーザビームで加工対象物に穴開けを行う場合について考える。第１の観点によるレーザ加工装置を用いれば、第１及び第２の経路をそれぞれ通った後に加工対象物に入射するパルスレーザビームのパワーが互いに異なっていても、第１及び第２のパルス数をそれぞれ適切に設定することにより、両経路のそれぞれを通ったパルスレーザビームで形成される穴の品質の差を低減できる。
【００１１】
第２及び第３の観点によるレーザ加工方法では、第１のパルス数を、評価用加工対象物を加工して決定する。これにより、第１のパルス数を、適切に決定することができる。第２の観点の方法では、第２のパルス数を、第１のパルス数、第１の経路を通ったパルスレーザビームのパワー、及び第２の経路を通ったパルスレーザビームのパワーに基づいて決定する。例えば、第２の経路を通ったパルスレーザビームのパワーが、第１の経路を通ったパルスレーザビームのパワーより大きければ、第２のパルス数を、第１のパルス数より小さい値にすることができる。第３の観点の方法では、第２のパルス数を、評価用加工対象物を加工して決定する。
【００１２】
例えば、パルスレーザビームで加工対象物に穴開けを行う場合について考える。第２及び第３の観点によるレーザ加工方法を用いれば、第１及び第２の経路のそれぞれを通ったパルスレーザビームで形成される穴の品質に差が生じることが抑制されるように、第２のパルス数を決めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施例によるレーザ加工装置の概略図である。レーザ光源１が、パルスレーザビームＬを出射する。レーザ光源１は、紫外域の波長のレーザビームを出射するレーザ発振器であり、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器と非線形光学素子とを含んで構成される。パルスレーザビームＬは、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザの第３高調波（波長３５５ｎｍ）である。パルスレーザビームＬを出射させるための契機信号が、制御装置２０からレーザ光源１に送出される。
【００１４】
パルスレーザビームＬが、振り分け器２に入射する。振り分け器２は、半波長板２ａ、ポッケルス効果を示す電気光学素子２ｂ、偏光板２ｃを含んで構成される。半波長板２ａは、レーザ光源１から出射されたパルスレーザビームＬを、偏光板２ｃに対してＰ波となるような直線偏光にして、電気光学素子２ｂに入射させる。偏光板２ｃは、Ｐ波を透過させ、Ｓ波を反射する。
【００１５】
電気光学素子２ｂは、制御装置２０から送出される制御信号ｓｉｇ０に基づいて、パルスレーザビームの偏光面を旋回させる。電気光学素子２ｂが電圧無印加状態にされている時、入射したＰ波がそのまま出射される。電気光学素子２ｂが電圧印加状態にされている時、電気光学素子２ｂは、Ｐ波の偏光面を９０度旋回させ、電気光学素子２ｂから出射するパルスレーザビームを、偏光板２ｃに対するＳ波にする。
【００１６】
偏光板２ｃを透過したパルスレーザビームＬ１が伝搬する経路を第１の経路と呼ぶこととし、偏光板２ｃで反射されたパルスレーザビームＬ２が伝搬する経路を第２の経路と呼ぶこととする。振り分け器２は、制御信号ｓｉｇ０に基づいて、パルスレーザビームが第１の経路を通る状態と、第２の経路を通る状態とを切り替える。なお、パルスレーザビームが第１の経路を通る状態の時に、振り分け器２から出射するパルスレーザビームＬ１のパワーと、パルスレーザビームが第２の経路を通る状態の時に、振り分け器２から出射するパルスレーザビームＬ２のパワーとは、ほぼ等しい。
【００１７】
振り分け器２から出射したパルスレーザビームＬ１が、折り返しミラー３で反射され、ガルバノスキャナ４を経て、ｆθレンズ５で収束された後、加工対象物８に入射する。振り分け器２から出射したパルスレーザビームＬ２が、ガルバノスキャナ６を経て、ｆθレンズ７で収束された後、加工対象物８に入射する。加工対象物８は、例えば、プリント基板である。
【００１８】
加工対象物８の表面は、複数の単位加工領域に区分されている。各単位加工領域内に、レーザビームを入射させて穴を形成すべき複数の被加工点が画定されている。各被加工点に、複数パルス（例えば、５０〜６０パルス程度）のパルスレーザビームを入射させて、穴開けを行う。
【００１９】
第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１が、加工対象物８上のある単位加工領域に入射する。ガルバノスキャナ４が、パルスレーザビームＬ１の伝搬方向を２次元方向に振ることにより、この単位加工領域内の各被加工点にレーザビームを入射させる。パルスレーザビームＬ１で１つの被加工点の穴開けを行うのに必要なパルス数（これを第１のパルス数Ｎ１と呼ぶ）が、制御装置２０に含まれる記憶手段２０ａに記憶されている。
【００２０】
第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２が、加工対象物８上の他の単位加工領域に入射する。ガルバノスキャナ６が、パルスレーザビームＬ２の伝搬方向を２次元方向に振ることにより、この単位加工領域内の各被加工点にレーザビームを入射させる。パルスレーザビームＬ２で１つの被加工点の穴開けを行うのに必要なパルス数（これを第２のパルス数Ｎ２と呼ぶ）が、制御装置２０に含まれる記憶手段２０ａに記憶されている。ガルバノスキャナ４及び６は、それぞれ、制御装置２０から送信される駆動信号ｓｉｇ1及びｓｉｇ2により駆動される。
【００２１】
ステージ９が、加工対象物８を保持する。ステージ９は、加工対象物８を、その表面に平行な２次元方向に移動させて、所望の単位加工領域を、レーザビームを照射可能な位置に配置する。制御装置２０が、ステージ９を制御する。
【００２２】
ステージ９に、レーザビームのパワーを計測するパワーメータ１０が設置されている。ステージ９によりパワーメータ１０をｆθレンズ５の下に移動させ、パルスレーザビームＬ１をパワーメータ１０に入射させることにより、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１のパワーが計測される。ステージ９によりパワーメータ１０をｆθレンズ７の下に移動させ、パルスレーザビームＬ２をパワーメータ１０に入射させることにより、第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２のパワーが計測される。パワーの計測値を示すデータが、制御装置２０に送られる。
【００２３】
振り分け器２から加工対象物８の表面までの第１の経路の光路長と、振り分け器２から加工対象物８の表面までの第２の経路の光路長とは、互いに等しいとは限らない。また、第１の経路上の光学系と第２の経路上の光学系とは互いに異なる。例えばこれらに起因して、振り分け器２から出射するパルスレーザビームＬ１及びＬ２のパワーが互いに等しくても、加工対象物８の表面上においては、両パルスレーザビームのパワーが互いに等しいとは限らない。
【００２４】
なお、現在の技術において、紫外域のパルスレーザビームの出力は、例えば、ＣＯ２レーザ発振器が出射する赤外域のパルスレーザビームの出力に比べて低い。例えばプリント基板に穴開けを行うとき、１つの穴当りに入射させるパルス数は、ＣＯ２レーザ発振器が出射する赤外域のパルスレーザビームでは数パルス（例えば１〜２パルス）であり、紫外域のパルスレーザビームでは数十パルス（例えば、５０〜６０パルス）である。仮に、第１の経路を通ったパルスレーザビームと、第２の経路を通ったパルスレーザビームとを、等しいパルス数だけ加工対象物に入射させる場合について考える。紫外域のパルスレーザビームを用いる場合、第１及び第２の経路をそれぞれ通って加工対象物に入射するパルスレーザビームの１パルス当りのエネルギの差が微小であっても、入射させるパルス数が多いので、両経路をそれぞれ通って入射するエネルギの差が拡大してしまう。
【００２５】
第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１で加工を行うとき、パルスレーザビームＬ１が、被加工点に入射する前に、最後に経由する光学装置はｆθレンズ５である。パワーメータ１０で、ｆθレンズ５を通過したパルスレーザビームＬ１のパワーが計測される。このため、計測されるパルスレーザビームＬ１のパワーは、被加工点に入射するパルスレーザビームＬ１のパワーとほぼ等しい。第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２で加工を行うときは、パルスレーザビームＬ２が最後にｆθレンズ７を経由する。パワーメータ１０で、ｆθレンズ７を通過したパルスレーザビームＬ２のパワーが計測されるので、計測値は被加工点に入射するパルスレーザビームＬ２のパワーとほぼ等しい。
【００２６】
次に、実施例によるレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法について説明する。まず、図２を参照して、第１のパルス数Ｎ１と第２のパルス数Ｎ２とを決定する方法について説明する。
【００２７】
図１のステージ９に、評価用の加工対象物を載置する。ステップＳＴ１において、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１を評価用の加工対象物に入射させて、穴開けを行う。評価用の加工対象物を加工することにより、穴開けに最適な第１のパルス数Ｎ１を決定する。第１のパルス数Ｎ１を、制御装置２０の記憶手段２０ａに記憶させる。ステップＳＴ２において、第２のパルス数Ｎ２の暫定値を、第１のパルス数Ｎ１と等しく決め、制御装置２０の記憶手段２０ａに記憶させる。
【００２８】
ステップＳＴ３において、パワーメータ１０を、ｆθレンズ５の下に移動させ、パルスレーザビームＬ１のパワーを計測する。この計測値をＰ１とする。ステップＳＴ４において、パワーメータ１０を、ｆθレンズ７の下に移動させ、パルスレーザビームＬ２のパワーを計測する。この計測値をＰ２とする。ステップＳＴ５において、パワーＰ１に対するパワーＰ２の比Ｃ（＝Ｐ２／Ｐ１）を算出する。
【００２９】
ステップＳＴ６において、第２のパルス数Ｎ２を暫定値から補正するかどうかを選ぶ。補正しない場合は、第２のパルス数を、第１のパルス数と等しい値に決定する。なお、この場合は、さらに、第１及び第２の経路のそれぞれを通ったパルスレーザビームのパワーが等しくなるように、光学系を調整して、従来の方法での加工を行う。第２のパルス数Ｎ２を補正する場合は、ステップＳＴ７に進む。
【００３０】
ステップＳＴ７において、パワーＰ１に対するパワーＰ２の比Ｃが許容範囲内であるかどうか判定する。例えば、比Ｃが０．９〜１．１の間にあるかどうか（すなわち、パワーＰ１に対して、パワーＰ２とＰ１との差が±１０％以内に収まっているかどうか）が判定される。許容範囲内でなかった場合、すなわち、パワーＰ１とパワーＰ２との差が許容値を超えている場合は、光学系に何らかの異常が生じている可能性が高い。この場合は、レーザ加工装置の点検を行う。パワーＰ１に対するパワーＰ２の比Ｃが許容範囲内である場合は、ステップＳＴ８に進む。
【００３１】
ステップＳＴ８において、第２のパルス数Ｎ２が、第１のパルス数Ｎ１を比Ｃで割った値Ｎ１／Ｃに基づいて決められる。Ｎ１／Ｃが整数の場合は、第２のパルス数Ｎ２が、Ｎ１／Ｃと等しく定められ、Ｎ１／Ｃが非整数の場合は、第２のパルス数Ｎ２が、Ｎ１／Ｃの小数第一位を四捨五入した整数値と等しく定められる。このように決定された第２のパルス数Ｎ２が、制御装置２０の記憶手段２０ａに記憶されて、第２のパルス数Ｎ２が、暫定値から更新される。以上、図２を参照して説明した工程により、第１及び第２のパルス数が決定される。
【００３２】
次に、図３を参照して、振り分け光学器２及びガルバノスキャナ４、６の制御方法について説明する。図３は、制御信号ｓｉｇ0、駆動信号ｓｉｇ1、ｓｉｇ2、及び、パルスレーザビームＬ１、Ｌ２のタイミングチャートを示す。制御信号ｓｉｇ0に基づき、振り分け器２の電気光学素子２ｂが電圧無印加状態になっている第１の期間Ｔ１は、振り分け器２から、第１の経路を伝搬するパルスレーザビームＬ１が出射する。パルスレーザビームＬ１が、ガルバノスキャナ４を経て、加工対象物８に入射する。
【００３３】
第１の期間Ｔ１中に、制御装置２０が、パルスレーザビームの入射していない方のガルバノスキャナ６に対して駆動信号ｓｉｇ2を送信し、ガルバノスキャナ６が、パルスレーザビームを加工対象物８上の所望の被加工点に集光するように制御される。
【００３４】
第１の期間Ｔ１の後の第２の期間Ｔ２は、制御信号ｓｉｇ0により、電気光学素子２ｂが電圧印加状態になり、振り分け器２から、第２の経路を伝搬するパルスレーザビームＬ２が出射する。この前の第１の期間Ｔ１中に、ガルバノスキャナ６が駆動され、パルスレーザビームを集光すべき点が調整されている。このため、パルスレーザビームＬ２が、ガルバノスキャナ６を経て、加工対象物８上の所望の被加工点に入射する。
【００３５】
さらに、第２の期間Ｔ２中に、制御装置２０が、パルスレーザビームの入射していない方のガルバノスキャナ４に対して駆動信号ｓｉｇ1を送信し、ガルバノスキャナ４が、パルスレーザビームを加工対象物８上の所望の被加工点に集光するように制御される。
【００３６】
第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２とを交互に繰り返すことにより、加工対象物８上の所望の複数の被加工点に穴開けを行うことができる。繰り返される第１の期間Ｔ１の各々において、パルスレーザビームＬ１が、第１のパルス数Ｎ１だけ被加工点に入射するように、かつ、繰り返される第２の期間Ｔ２の各々において、パルスレーザビームＬ２が、第２のパルス数Ｎ２だけ被加工点に入射するように、レーザ光源１が制御される。
【００３７】
以上説明したように、実施例のレーザ加工装置は、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１で穴開けを行うときは、被加工点当り第１のパルス数だけ加工対象物にパルスレーザビームＬ１を入射させ、第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２で穴開けを行うときは、被加工点当り第２のパルス数だけ加工対象物にパルスレーザビームＬ２を入射させる。第１及び第２の経路をそれぞれ通ってから加工対象物に入射するパルスレーザビームＬ１及びＬ２のパワーが互いに異なっていても、加工に必要なパルス数を別々に設定しておくことにより、パルスレーザビームＬ１及びＬ２でそれぞれ形成される穴の品質の差を小さくできる。
【００３８】
パルスレーザビームＬ１での加工に必要な第１のパルス数を、評価用の加工対象物を加工して決定する。これにより、適切な第１のパルス数が得られる。パルスレーザビームＬ２での加工に必要な第２のパルス数は、例えば、図２のステップＳＴ８で説明したようにして得られる。第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２のパワーが、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１のパワーより大きい場合は、第２のパルス数が、第１のパルス数より少なくされ、第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２のパワーが、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１のパワーより小さい場合は、第２のパルス数が、第１のパルス数より多くされる。
【００３９】
このように第２のパルス数を決めることにより、第２のパルス数が第１のパルス数と等しい値に固定されている場合に比べて、第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２で形成される穴の品質を、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１で形成される穴の品質に近づけることができる。
【００４０】
なお、第１の経路を通ったパルスレーザビームＬ１及び第２の経路を通ったパルスレーザビームＬ２のそれぞれで、評価用の加工対象物を加工することにより、第１及び第２のパルス数をそれぞれ決めることも可能である。
【００４１】
従来は、第１及び第２の経路上の光学系を調整して、第１及び第２の経路をそれぞれ通って加工対象物８に入射するパルスレーザビームのパワーを互いに等しくすることによって、加工品質を揃えていた。パワーの調整前に、一方の経路を通ったパルスレーザビームのパワーが、他方の経路を通ったパルスレーザビームのパワーよりも高かったとする。両経路を通ったパルスレーザビームのパワーを等しくするには、測定パワーの高かった方の経路中に、レーザビームのパワーを減衰させるような光学装置を配置する必要がある。両経路を通ったパルスレーザビームのパワーを等しくしようとすると、このように、不必要なパワーのロスが生じる。
【００４２】
実施例のレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法では、第１及び第２の経路を通ったパルスレーザビームのパワーを、互いに等しくさせる必要がない。このため、上述のような不必要なパワーのロスが生じない。
【００４３】
なお、１台のガルバノスキャナのみを用いるレーザ加工装置では、ガルバノスキャナを駆動してパルスレーザビームの入射位置を移動させている期間中は、加工が行えない。２台のガルバノスキャナを備えた実施例のレーザ加工装置では、一方のガルバノスキャナでパルスレーザビームの入射位置を移動させている期間中に、他方のガルバノスキャナを通過したパルスレーザビームで加工を行える。このため、時間的に効率良く加工が行える。
【００４４】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例によるレーザ加工装置の概略図である。
【図２】第１及び第２のパルス数を決定する方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】振り分け器とガルバノスキャナの制御方法を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１  レーザ光源
２  振り分け器
２ａ  半波長板
２ｂ  電気光学素子
２ｃ  偏光板
３  折り返しミラー
４、６  ガルバノスキャナ
５、７  ｆθレンズ
８  加工対象物
９  ステージ
１０  パワーメータ
２０  制御装置
２０ａ  記憶手段
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２  パルスレーザビーム
ｓｉｇ０  制御信号
ｓｉｇ１、ｓｉｇ２  駆動信号
【図１】
2006187798.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006187798.tif 000005