(57)【要約】【課題】複数の加工経路に切り出されたレーザパルスのパルス幅が変わっても、加工経路ごとのレーザパルスのパルスエネルギの差が生じにくいレーザパルス切出装置を提供する。【解決手段】制御装置がビーム偏向器に指令を与えることにより、ビーム偏向器に入射する１つの原初レーザパルスから、第１の加工経路に向かう第１のレーザパルス、及び第２の加工経路に向かう第２のレーザパルスを切り出す。制御装置は、第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスのパルス幅を変化させるとき、原初レーザパルスの立ち上がり時点を基準として、第１のレーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点の双方を、相互に反対向きにシフトさせ、第２のレーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点の双方を、相互に反対向きにシフトさせる。【選択図】図３
2018094594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの指令により、入射するレーザビームを加工対象物に向かう第１の加工経路及び第２の加工経路のいずれかに振り向けるビーム偏向器に指令を与えることにより、前記ビーム偏向器に入射する１つの原初レーザパルスから、前記第１の加工経路に向かう第１のレーザパルス、及び前記第２の加工経路に向かう第２のレーザパルスを切り出す制御装置を有し、
前記制御装置は、前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスのパルス幅を変化させるとき、前記原初レーザパルスの立ち上がり時点を基準として、前記第１のレーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点の双方を、相互に反対向きにシフトさせ、前記第２のレーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点の双方を、相互に反対向きにシフトさせるレーザパルス切出装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記原初レーザパルスのパルス幅内に固定された第１の基準時点及び第２の基準時点が、それぞれ前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスのパルス幅内に含まれ、前記第１の基準時点における前記第１のレーザパルスの波形の高さと、前記第２の基準時点における前記第２のレーザパルスの波形の高さとが等しくなるように前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスのパルス幅を変化させる請求項１に記載のレーザパルス切出装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１の基準時点から前に延びた前記第１のレーザパルスの波形の時間幅と、後ろに延びた前記第１のレーザパルスの波形の時間幅とが等しくなり、前記第２の基準時点から前に延びた前記第２のレーザパルスの波形の時間幅と、後ろに延びた前記第２のレーザパルスの波形の時間幅とが等しくなるように前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスのパルス幅を変化させる請求項２に記載のレーザパルス切出装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１の基準時点における前記第１のレーザパルスの波形の高さに前記第１のレーザパルスのパルス幅を乗じた値と、前記第１のレーザパルスの波形の面積とが等しくなり、前記第２の基準時点における前記第２のレーザパルスの波形の高さに前記第２のレーザパルスのパルス幅を乗じた値と、前記第２のレーザパルスの波形の面積とが等しくなるように、前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスのパルス幅を変化させる請求項２に記載のレーザパルス切出装置。
【請求項５】
第１の原初レーザパルスから第１の加工経路に向けて第１のレーザパルスを切り出すとともに、第２の加工経路に向けて第２のレーザパルスを切り出す工程と、
前記第１の原初レーザパルスと同一のパルス幅を持つ第２の原初レーザパルスから、前記第１の加工経路に向けて第３のレーザパルスを切り出すとともに、前記第２の加工経路に向けて第４のレーザパルスを切り出す工程と
を有し、
前記第２の原初レーザパルスの波形を前記第１の原初レーザパルスの波形に重ねたとき、前記第３のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりが、それぞれ前記第１のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりを相互に反対方向にシフトさせた箇所に位置し、前記第４のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりが、それぞれ前記第２のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりを相互に反対方向にシフトさせた箇所に位置するレーザパルス切出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの原初レーザパルスから複数のレーザパルスを切り出すレーザパルス切出装置及び切出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１台のレーザ発振器から出力された１つの原初レーザパルスから、２つの加工経路に向かう２つのレーザパルスを切り出して２軸で穴あけ加工を行うレーザドリルが公知である（特許文献１）。レーザパルスの切り出しには、例えば音響光学偏光素子（ＡＯＤ）を用いることができる。プリント基板等に穴開け加工を行う場合には、１つの穴に対して、１つの原初レーザパルスから切り出されたレーザパルスと、後続の原初レーザパルスから切り出されたパルス幅の異なるレーザパルスとを入射させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ発振器から出力される原初レーザパルスの波形は矩形ではなく、光強度が時間とともに変化する。１つの原初レーザパルスから複数の加工経路にパルス幅が同一のレーザパルスを切り出すと、加工経路毎のレーザパルスのパルスエネルギが同一にはならない。加工経路ごとのレーザパルスのパルスエネルギを等しくするために、第１の加工経路への回折効率と、第２の加工経路への回折効率とを異ならせている。加工期間中、第１の加工経路への回折効率と第２の加工経路への回折効率との比は一定に維持される。
【０００５】
切り出されたレーザパルスのパルス幅がある値のときに、第１の加工経路と第２の加工経路とに向かうレーザパルスのパルスエネルギが等しくなるように回折効率の比が設定されている。回折効率の比を一定に維持する条件の下で、切り出されたレーザパルスのパルス幅が変わると、第１の加工経路と第２の加工経路とに向かうレーザパルスのパルスエネルギに差が生じることがわかった。
【０００６】
本発明の目的は、複数の加工経路に切り出されたレーザパルスのパルス幅が変わっても、加工経路ごとのレーザパルスのパルスエネルギの差が生じにくいレーザパルス切出装置及び切出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】
本発明の一観点によると、
外部からの指令により、入射するレーザビームを加工対象物に向かう第１の加工経路及び第２の加工経路のいずれかに振り向けるビーム偏向器に指令を与えることにより、前記ビーム偏向器に入射する１つの原初レーザパルスから、前記第１の加工経路に向かう第１のレーザパルス、及び前記第２の加工経路に向かう第２のレーザパルスを切り出す制御装置を有し、
前記制御装置は、前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスのパルス幅を変化させるとき、前記原初レーザパルスの立ち上がり時点を基準として、前記第１のレーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点の双方を、相互に反対向きにシフトさせ、前記第２のレーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点の双方を、相互に反対向きにシフトさせるレーザパルス切出装置が提供される。
【０００８】
本発明の他の観点によると、
第１の原初レーザパルスから第１の加工経路に向けて第１のレーザパルスを切り出すとともに、第２の加工経路に向けて第２のレーザパルスを切り出す工程と、
前記第１の原初レーザパルスと同一のパルス幅を持つ第２の原初レーザパルスから、前記第１の加工経路に向けて第３のレーザパルスを切り出すとともに、前記第２の加工経路に向けて第４のレーザパルスを切り出す工程と
を有し、
前記第２の原初レーザパルスの波形を前記第１の原初レーザパルスの波形に重ねたとき、前記第３のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりが、それぞれ前記第１のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりを相互に反対方向にシフトさせた箇所に位置し、前記第４のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりが、それぞれ前記第２のレーザパルスの波形の立ち上がり及び立ち下がりを相互に反対方向にシフトさせた箇所に位置するレーザパルス切出方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
原初レーザパルスから第１の加工経路及び第２の加工経路にレーザパルスを切り出すときの切り出し効率を一定に維持した状態で、第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスのパルス幅を変更しても、第１のレーザパルスと第２のレーザパルスとのパルスエネルギをほぼ等しくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例によるレーザパルス切出装置が用いられているレーザ加工装置（レーザドリル）の概略図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｄは、加工対象物であるプリント基板の加工前、加工途中段階、及び加工終了時における断面図である。
【図３】図３Ａは、レーザ光源（図１）から出力される原初レーザパルスの波形、及び原初レーザパルスから第１の加工経路及び第２の加工経路に、実施例によるレーザパルス切出装置によってそれぞれ切り出される第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスの波形を示す図であり、図３Ｂは、原初レーザパルス、及び比較例によるレーザパルス切出装置によって切り出される第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスの波形を示す図である。
【図４】図４は、変形例によるレーザパルス切出装置を用いて切り出される第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスの波形、及び原初レーザパルスの波形を示す図である。
【図５】図５は、他の変形例によるレーザパルス切出装置を用いて切り出される第１のレーザパルス及び第２のレーザパルスの波形、及び原初レーザパルスの波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図３Ｂを参照して、実施例によるレーザパルス切出装置について説明する。
【００１２】
図１は、実施例によるレーザパルス切出装置が用いられているレーザ加工装置（レーザドリル）の概略図である。レーザ光源１０が、制御装置５５から発振指令信号Ｓ０を受けてレーザ発振し、パルスレーザビームＰＬＢを出力する。レーザ光源１０には、例えば炭酸ガスレーザが用いられる。例えば、発振指令信号Ｓ０の立ち上がりにより、発振開始が指令され、発振指令信号Ｓ０の立ち下がりにより、発振停止が指令される。
【００１３】
レーザ光源１０から出力され、光学系１１を経由したパルスレーザビームＰＬＢの経路に、ビーム偏向器２０が配置されている。ビーム偏向器２０には、例えば音響光学偏向素子（ＡＯＤ）を用いることができる。光学系１１は、例えばビームエキスパンダ、アパーチャ等を含む。ビーム偏向器２０は、入射したレーザビームを、ビームダンパ１３に向かうダンパ経路ＰＤ、第１の加工経路ＭＰ１、及び第２の加工経路ＭＰ２のいずれかに振り向ける。ビーム偏向器２０は、音響光学結晶２１、トランスデューサ２２、及びドライバ２３を含む。トランスデューサ２２は、ドライバ２３によって駆動されることにより、音響光学結晶２１内に弾性波を生じさせる。
【００１４】
ドライバ２３に、経路切替端子２４、切出端子２５、第１の回折効率調整ノブ２６、及び第２の回折効率調整ノブ２７が設けられている。経路切替端子２４に、制御装置５５から経路選択信号Ｓ１が入力される。経路選択信号Ｓ１によって、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２のうち一方の経路が選択される。切出端子２５に、制御装置５５から切出信号Ｓ２が入力される。切出信号Ｓ２が入力されていない期間、ビーム偏向器２０は、入射したレーザビームをダンパ経路ＰＤに振り向ける。切出信号Ｓ２が入力されている期間、ビーム偏向器２０は、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２のうち経路選択信号Ｓ１によって選択されている方の経路にレーザビームを振り向ける。制御装置５５がビーム偏向器２０に切出信号Ｓ２を送信することにより、レーザ光源１０から出力された原初レーザパルスから、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２の一方に、レーザパルスを切り出すことができる。
【００１５】
第１の回折効率調整ノブ２６により、入力されたレーザビームを第１の加工経路ＭＰ１に振り向けるときの回折効率を調整することができる。第２の回折効率調整ノブ２７により、入力されたレーザビームを第２の加工経路ＭＰ２に振り向けるときの回折効率を調整することができる。このように、ビーム偏向器２０は、第１の加工経路ＭＰ１への回折効率と、第２の加工経路ＭＰ２への回折効率とを、独立に調整する機能を有する。回折効率を調整することにより、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２に振り向けられるレーザビームの光強度（パワー）を調整することができる。言い換えると、回折効率を独立に調整することにより、第１の加工経路ＭＰ１に切り出すレーザパルスの減衰率と、第２の加工経路ＭＰ２に切り出すレーザパルスの減衰率との比を調整することができる。
【００１６】
制御装置５５及びビーム偏向器２０は、パルスレーザビームＰＬＢの各レーザパルスから第１の加工経路ＭＰ１に向かうレーザパルス、及び第２の加工経路ＭＰ２に向かうレーザパルスを切り出すレーザパルス切出装置として機能する。
【００１７】
第１の加工経路ＭＰ１に出力されたレーザビームは、ミラー３０で反射されてビームスキャナ３１に入射する。ビームスキャナ３１は、レーザビームの進行方向を二次元方向に変化させる。ビームスキャナ３１には、例えば一対のガルバノスキャナを用いることができる。ビームスキャナ３１で偏向されたレーザビームが、ｆθレンズ３２で収束された後、加工対象物３３に入射する。同様に、第２の加工経路ＭＰ２に出力されたレーザビームは、ミラー４０、ビームスキャナ４１、ｆθレンズ４２を経由して加工対象物４３に入射する。加工対象物３３、４３は、ステージ５０に保持されている。
【００１８】
ビームスキャナ３１、４１は、それぞれ制御装置５５から制御信号Ｇ１、Ｇ２を受けて、レーザビームが指令された目標位置に入射するように動作する。レーザビームの入射位置が指令された目標位置に整定されると、整定完了を制御装置５５に通知する。
【００１９】
表示装置５６が、制御装置５５からの制御によって画像を表示する。オペレータが入力装置５７を操作することにより、レーザ加工を行うための種々の制御パラメータを入力する。制御装置５５は入力装置５７から入力された制御パラメータを取得し、記憶装置に記憶させる。表示装置５６には、例えば液晶ディスプレイ等が用いられる。入力装置５７には、例えばキーボード、ポインティングデバイス等が用いられる。表示装置５６及び入力装置５７にタッチパネルを用いてもよい。
【００２０】
図２Ａ〜図２Ｄは、加工対象物であるプリント基板６０の加工前、加工途中段階、及び加工終了時における断面図である。図２Ａ〜図２Ｄは、第１の加工経路ＭＰ１（図１）に向かうレーザパルスで加工を行う例を示している。第２の加工経路ＭＰ２（図１）においても、図２Ａ〜図２Ｄに示した工程と同様の工程で穴開け加工が行われる。
【００２１】
図２Ａに示すように、プリント基板６０は、表面銅層６２、樹脂層６１、及び底面銅層６３が積層された３層構造を有する。図２Ｂに示すように、表面銅層６２にレーザパルスＬＰ１１を入射させることにより、凹部６５を形成する。凹部６５は、表面銅層６２を貫通し、樹脂層６１の深さ方向の途中まで達する。レーザパルスＬＰ１１は、レーザ光源１０から出力された原初レーザパルスから切り出される。レーザパルスＬＰ１１が切り出された原初レーザパルスから、さらに、第２の加工経路ＭＰ２に向かうレーザパルスが切り出され、第２の加工経路ＭＰ２においても同様の加工が行われる。
【００２２】
図２Ｃに示すように、凹部６５の底面にレーザパルスＬＰ１２を入射させることにより、凹部６５を深くする。この時点で凹部６５は底面銅層６３まで達していない。レーザパルスＬＰ１２は、レーザパルスＬＰ１１（図２Ｂ）が切り出された原初レーザパルスに続く他の原初レーザパルスから切り出される。この原初レーザパルスから、さらに第２の加工経路ＭＰ２に向かうレーザパルスが切り出され、第２の加工経路ＭＰ２でも同様の加工が行われる。
【００２３】
図２Ｄに示すように、凹部６５の底面にレーザパルスＬＰ１３を入射させることにより、凹部６５をさらに深くする。この時点で凹部６５が底面銅層６３まで達し、ブラインドビアホールが形成される。レーザパルスＬＰ１３は、レーザパルスＬＰ１２（図２Ｃ）が切り出された原初レーザパルスに続く他の原初レーザパルスから切り出される。この原初レーザパルスから、さらに第２の加工経路ＭＰ２に向かうレーザパルスが切り出され、第２の加工経路ＭＰ２でも同様の加工が行われる。
【００２４】
レーザパルスＬＰ１１（図２Ｂ）は、表面銅層６２を貫通させることができるパルスエネルギを有する。レーザパルスＬＰ１２（図２Ｃ）のパルスエネルギは、レーザパルスＬＰ１１のパルスエネルギよりも小さい。レーザパルスＬＰ１２のパルスエネルギは、凹部６５が底面銅層６３まで到達せず、かつ樹脂層６１を掘り進めることができる程度の大きさに設定されている。レーザパルスＬＰ１３（図２Ｄ）のパルスエネルギは、レーザパルスＬＰ１２（図２Ｃ）のパルスエネルギと等しい。
【００２５】
図２Ａ〜図２Ｄに示した例では、３つのレーザパルスＬＰ１１、ＬＰ１２、及びＬＰ１３で１つのブラインドビアホールを形成したが、４つ以上のレーザパルスを用いて１つのブラインドビアホールを加工する場合もある。加工に用いるレーザパルスの個数、及びレーザパルスＬＰ１２、ＬＰ１３のパルスエネルギは、樹脂層６１の厚さに応じて調整され、底面銅層６３に与えるダメージを軽減する観点から最適化される。例えば、レーザパルスＬＰ１３のパルスエネルギは、底面銅層６３を露出させるのに十分であればよく、レーザパルスＬＰ１２のパルスエネルギより小さくてもよい。レーザパルスＬＰ１３のパルスエネルギを小さくすることにより、底面銅層６３に与えるダメージを軽減することができる。
【００２６】
図３Ａは、レーザ光源１０（図１）から出力される原初レーザパルスＬＯの波形、及び原初レーザパルスＬＯから第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２（図１）にそれぞれ切り出される第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２の波形を示す図である。
【００２７】
図３Ａの上段に示すように、原初レーザパルスＬＯが、立ち上がり時点ｔ０において立ち上がり、立ち下がり時点ｔ５から急激に立ち下がる。立ち上がり時点ｔ０から立ち下がり時点ｔ５までの光強度の傾きは一定ではなく、時間の経過とともに傾きが緩やかになる。制御装置５５は、原初レーザパルスＬＯの前半部分から、第１の加工経路ＭＰ１に向かう第１のレーザパルスＬＰ１を切り出し、原初レーザパルスＬＯの後半部分から、第２の加工経路ＭＰ２に向かう第２のレーザパルスＬＰ２を切り出す。第１のレーザパルスＬＰ１のパルス幅と、第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅とは同一である。
【００２８】
ビーム偏向器２０による第１の加工経路ＭＰ１への回折効率は１００％に設定されている。このため、第１のレーザパルスＬＰ１の光強度（波形の高さ）は、原初レーザパルスＬＯの光強度（波形の高さ）に一致する。ビーム偏向器２０による第２の加工経路ＭＰ２への回折効率は１００％未満に設定されている。このため、第２のレーザパルスＬＰ２の光強度（波形の高さ）は、原初レーザパルスＬＯの光強度（波形の高さ）よりも低い。第１の加工経路ＭＰ１への回折効率と、第２の加工経路ＭＰ２への回折効率との比は、第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと、第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとが等しくなるように設定されている。レーザパルスのパルスエネルギは、パルス波形の面積（パルス波形を時間で積分した値）に相当する。
【００２９】
図３Ａの下段に、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を、上段に示したものより短くした例を示す。制御装置５５は、図３Ａの上段に示したパルス波形に比べて、原初レーザパルスＬＯの立ち上がり時点ｔ０を基準として、第１のレーザパルスＬＰ１の立ち上がり時点ｔ１を後方にシフトさせ、立ち下がり時点ｔ２を前方にシフトさせることにより、第１のレーザパルスＬＰ１のパルス幅を短くする。同様に、原初レーザパルスＬＯの立ち上がり時点ｔ０を基準として、第２のレーザパルスＬＰ２の立ち上がり時点ｔ３を後方にシフトさせ、立ち下がり時点ｔ４を前方にシフトさせることにより、第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を短くする。
【００３０】
第１のレーザパルスＬＰ１のパルス幅を長くする場合には、第１のレーザパルスＬＰ１の立ち上がり時点ｔ１を前方にシフトさせ、立ち下がり時点ｔ２を後方にシフトさせればよい。同様に、第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を長くする場合には、第２のレーザパルスＬＰ２の立ち上がり時点ｔ３を前方にシフトさせ、立ち下がり時点ｔ４を後方にシフトさせればよい。
【００３１】
上述のように、制御装置５５は、レーザパルスの立ち上がり時点と立ち下がり時点とを、相互に反対向きにシフトさせることにより、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を変更する。このとき、図３Ａの下段の原初レーザパルスＬＯの波形を上段の原初レーザパルスＬＯの波形に重ねたとき、下段の第１のレーザパルスＬＰ１の波形の立ち上がり及び立ち下がりが、それぞれ上段の第１のレーザパルスＬＰ１の波形の立ち上がり及び立ち下がりを相互に反対方向にシフトさせた箇所に位置し、下段の第２のレーザパルスＬＰ２の波形の立ち上がり及び立ち下がりが、それぞれ上段の第２のレーザパルスＬｐ２の波形の立ち上がり及び立ち下がりを相互に反対方向にシフトさせた箇所に位置する。
【００３２】
次に、図３Ａに示した実施例の優れた効果について、図３Ｂに示した比較例と対比して説明する。
【００３３】
図３Ｂは、原初レーザパルスＬＯの波形、及び原初レーザパルスＬＯから第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２に、比較例による方法で切り出される第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２の波形を示す図である。
【００３４】
図３Ｂの上段に示した波形は、図３Ａの上段に示した波形と同一である。図３Ｂの上段に示したパルス幅のときに、第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと、第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとが等しくなるように、ビーム偏向器２０（図１）の回折効率が調節されている。
【００３５】
図３Ｂの下段に、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を、上段に示したものより短くした例を示す。原初レーザパルスＬＯの立ち上がり時点ｔ０を基準として第１のレーザパルスＬＰ１の立ち上がり時点ｔ１が固定され、立ち下がり時点ｔ２のみが前方にシフトされる。同様に、第２のレーザパルスＬＰ２の立ち上がり時点ｔ３が固定され、立ち下がり時点ｔ４のみが前方にシフトされる。
【００３６】
第１のレーザパルスＬＰ１が切り出される位置の原初レーザパルスＬＯの波形の傾きは、第２のレーザパルスＬＰ２が切り出される位置の原初レーザパルスＬＯの波形の傾きより急峻である。このため、比較例による方法でパルス幅を短くすると、第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギが、第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギに比べてより大きく減少する。ビーム偏向器２０（図１）の回折効率が不変であると、第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギが第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギより小さくなってしまう。第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとが異なると、第１の加工経路ＭＰ１と第２の加工経路ＭＰ２とで、同等の品質の加工を行うことができなくなってしまう。
【００３７】
第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を変更する度に、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２への回折効率を修正することにより、第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとを等しくすることが可能である。ところが、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅が変更される度に、回折効率を再調整することは困難である。
【００３８】
パルス幅を変更した場合に、回折効率を再調整することなく、第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとがほぼ等しい状態を維持することが好ましい。
【００３９】
図３Ａに示した実施例では、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を変更するとき、レーザパルスの立ち上がり時点と立ち下がり時点との双方を、相互に反対向きにシフトさせる。このため、パルス幅を変更するときの第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギの変化率と、第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギの変化率との差が、比較例の場合と比べて小さくなる。その結果、第１の加工経路ＭＰ１と第２の加工経路ＭＰ２との間の加工品質のばらつきを小さくすることができる。
【００４０】
次に、図４を参照して、上記実施例の変形例によるレーザパルス切出装置による切出方法について説明する。
【００４１】
図４は、変形例によるレーザパルス切出装置を用いて切り出される第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２の波形、及び原初レーザパルスＬＯの波形を示す図である。本変形例は、原初レーザパルスＬＯのパルス幅内に固定された第１の基準時点ｔｒ１及び第２の基準時点ｔｒ２が設定されている。例えば、例えば原初レーザパルスＬＯの立ち上がり時点ｔ０から第１の基準時点ｔｒ１及び第２の基準時点ｔｒ２までの経過時間が、すべての原初レーザパルスＬＯにおいて一定である。
【００４２】
第１の基準時点ｔｒ１及び第２の基準時点ｔｒ２は、第１の基準時点ｔｒ１における原初レーザパルスＬＯの波形の高さに第１の加工経路ＭＰ１への回折効率を乗じた値Ｈ１と、第２の基準時点ｔｒ２における原初レーザパルスＬＯの波形の高さに第２の加工経路ＭＰ２への回折効率を乗じた値Ｈ２とが等しくなるように設定されている。
【００４３】
第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を変更するとき、制御装置５５は、第１のレーザパルスＬＰ１のパルス幅内に第１の基準時点ｔｒ１が含まれ、第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅内に第２の基準時点ｔｒ２が含まれるように、各レーザパルスの立ち上がり時点及び立ち下がり時点をシフトさせる。
【００４４】
図４の上段に示すように、制御装置５５は、第１の基準時点ｔｒ１から前に延びた第１のレーザパルスＬＰ１の波形の時間幅ＴＦと、後ろに延びた第１のレーザパルスＬＰ１の波形の時間幅ＴＢとが等しくなるように、第１のレーザパルスＬＰ１を切り出す。同様に、第２の基準時点ｔｒ２から前に延びた第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間幅ＴＦと、後ろに延びた第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間幅ＴＢとが等しくなるように、第２のレーザパルスＬＰ２を切り出す。第１のレーザパルスＬＰ１の時間幅ＴＦと第２のレーザパルスＬＰ２の時間幅ＴＦとは等しく、第１のレーザパルスＬＰ１の時間幅ＴＢと第２のレーザパルスＬＰ２の時間幅ＴＢとは等しい。
【００４５】
パルス幅を短くするときには、図４の下段に示すように、第１の基準時点ｔｒ１から前に延びた第１のレーザパルスＬＰ１の波形の時間幅ＴＦと、後ろに延びた第１のレーザパルスＬＰ１の波形の時間幅ＴＢとを短くする。同様に、第２の基準時点ｔｒ２から前に延びた第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間幅ＴＦと、後ろに延びた第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間幅ＴＢとを短くする。このとき、制御装置５５は、時間幅ＴＦと時間幅ＴＢとが等しいという条件を維持したまま、パルス幅を短くする。
【００４６】
次に、第１の基準時点ｔｒ１及び第２の基準時点ｔｒ２の決定方法について説明する。まず、穴開け加工に必要なレーザパルスのパルス幅の最大値を決定する。例えば、表面銅層６２（図２Ａ）を貫通させる凹部６５（図２Ｂ）を形成するために必要なパルスエネルギから、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅の最大値を決定することができる。
【００４７】
第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅の最大値に基づいて、原初レーザパルスＬＯ（図４）のパルス幅を決定する。原初レーザパルスＬＯのパルス幅は、例えば、原初レーザパルスＬＯの立ち上がり時点から第１のレーザパルスＬＰ１の立ち上がり時点までに必要な待機時間幅、第１のレーザパルスＬＰ１の立ち下がり時点から第２のレーザパルスＬＰ２の立ち上がり時点までに必要な待機時間幅、及び第２のレーザパルスＬＰ２の立ち下がり時点から原初レーザパルスＬＯの立ち下がり時点までに必要な待機時間幅に、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅の最大値を加えることにより決定することができる。
【００４８】
最大のパルス幅を持つ第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２を原初レーザパルスＬＯから切り出すときの第１のレーザパルスＬＰ１の波形の時間軸上の中心点を第１の基準時点ｔｒ１とし、第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間軸上の中心点を第２の基準時点ｔｒ２とすればよい。第１の基準時点ｔｒ１における原初レーザパルスＬＯの波形の高さと、第２の基準時点ｔｒ２における原初レーザパルスＬＯの波形の高さとの比に基づいて、ビーム偏向器２０の回折効率を設定すればよい。
【００４９】
上述の３つの待機時間幅は、予め制御装置５５に設定されている。オペレータが入力装置５７を操作して加工に必要なレーザパルスのパルス幅の最大値を入力すると、制御装置５５は、入力されたパルス幅の最大値、及び予め設定されている待機時間幅に基づいて原初レーザパルスＬＯのパルス幅、第１の基準時点ｔｒ１、及び第２の基準時点ｔｒ２を算出する。
【００５０】
図４に示した変形例では、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を変更した場合でも、第１のレーザパルスＬＰ１の波形の時間軸上の中心は第１の基準時点ｔｒ１に固定され、第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間軸上の中心は第２の基準時点ｔｒ２に固定される。このため、パルス幅を変更しても、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２の波形の時間軸上の中心位置における光強度（レーザパルスの波形の高さ）は不変である。従って、図４に示した変形例では、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅が変更になっても、両者のパルスエネルギをほぼ等しく維持することができる。
【００５１】
次に、図５を参照して、上記実施例の他の変形例によるレーザパルス切出装置による切出方法について説明する。
【００５２】
図５は、本変形例によるレーザパルス切出装置を用いて切り出される第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２の波形、及び原初レーザパルスＬＯの波形を示す図である。
【００５３】
本変形例においても、図４に示した変形例と同様に、原初レーザパルスＬＯのパルス幅内に固定された第１の基準時点ｔｒ１及び第２の基準時点ｔｒ２が設定されている。
【００５４】
図５の上段に示すように、制御装置５５（図１）は、第１の基準時点ｔｒ１における第１のレーザパルスＬＰ１の波形の高さＨ１に第１のレーザパルスのパルス幅ＰＷを乗じた値Ｈ１×ＰＷと、第１のレーザパルスＬＰ１の波形の面積Ａ１とが等しくなるように、第１のレーザパルスＬＰ１を切り出す。原初レーザパルスＬＯの波形の傾きが直線的である場合には、第１の基準時点ｔｒ１が第１のレーザパルスＬＰ１の立ち上がりから立ち下がりまでの期間の中心に位置することになる。実際には、原初レーザパルスＬＯの波形は曲線であるため、厳密には、第１の基準時点ｔｒ１が第１のレーザパルスＬＰ１の立ち上がりから立ち下がりまでの期間の中心からずれる。第２のレーザパルスＬＰ２と第２の基準時点ｔｒ２との関係も同様である。すなわち、第２の基準時点ｔｒ２における第２のレーザパルスＬＰ２の波形の高さＨ２に第２のレーザパルスのパルス幅ＰＷを乗じた値Ｈ２×ＰＷと、第２のレーザパルスＬＰ２の波形の面積Ａ２とが等しい。
【００５５】
図５の下段に示すように、第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を短くした場合でも、第１のレーザパルスＬＰ１と第１の基準時点ｔｒ１との関係、及び第２のレーザパルスＬＰ２と第２の基準時点ｔｒ２との関係は、上記条件を満たす。すなわち、Ｈ１×ＰＷが第１のレーザパルスＬＰ１の波形の面積Ａ１に等しく、Ｈ２×ＰＷが第２のレーザパルスＬＰ２の波形の面積Ａ２に等しい。
【００５６】
切り出し元の原初レーザパルスＬＯの波形がほぼ一定である条件の下で、第１の基準時点ｔｒ１及び第２の基準時点ｔｒ２における波形の高さはほぼ一定である。このため、本変形例による方法で第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルス幅を変更すると、パルス幅変更後の両者のパルスエネルギは、ほぼ同一になる。
【００５７】
上記実施例及び変形例では、１つの原初レーザパルスＬＯから２つの加工経路にそれぞれレーザパルスを切り出したが、３つ以上の加工経路にレーザパルスを切り出してもよい。この場合にも、切り出すレーザパルスのパルス幅が変更になると、切り出すレーザパルスの立ち上がり及び立ち下がり時点を上記実施例または変形例と同様の方法でシフトさせればよい。
【００５８】
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例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。
【符号の説明】
【００５９】
１０  レーザ光源
１１  光学系
１３  ビームダンパ
２０  ビーム偏向器
２１  音響光学結晶
２２  トランスデューサ
２３  ドライバ
２４  経路切替端子
２５  切出端子
２６  第１の回折効率調整ノブ
２７  第２の回折効率調整ノブ
３０  ミラー
３１  ビームスキャナ
３２  ｆθレンズ
３３  加工対象物
４０  ミラー
４１  ビームスキャナ
４２  ｆθレンズ
４３  加工対象物
５０  ステージ
５５  制御装置
５６  表示装置
５７  入力装置
６０  プリント基板
６１  樹脂層
６２  表面銅層
６３  底面銅層
６５  凹部
ＬＯ  原初レーザパルス
ＬＰ１  第１のレーザパルス
ＬＰ２  第２のレーザパルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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