(57)【要約】【課題】  本発明は、基板に加工を行う場合、加工時間を短縮することを目的とする。【解決手段】  レーザパルスを発振させるレーザ発振器と、当該レーザ発振器から出力された前記レーザパルスに基づき加工パルスを取出す音響光学変調器とを有するレーザ加工装置において、連続する前記レーザパルスの各々毎に当該レーザパルスの発振期間内にエネルギーの異なる複数の加工パルスを取出すように前記音響光学変調器を制御する制御部を設け、一つの加工位置は同じレーザパルスから取出した前記複数の加工パルスで加工するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザパルスを発振させるレーザ発振器と、当該レーザ発振器から出力された前記レーザパルスに基づき加工パルスを取出す音響光学変調器とを有するレーザ加工装置において、連続する前記レーザパルスの各々毎に当該レーザパルスの発振期間内にエネルギーの異なる複数の加工パルスを取出すように前記音響光学変調器を制御する制御部を設け、一つの加工位置は同じレーザパルスから取出した前記複数の加工パルスで加工するようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記音響光学変調器で取出す前記複数の加工パルスは、先行する加工パルスのエネルギーよりも後続する加工パルスのエネルギーを低くすることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
レーザ発振器で発振させたレーザパルスを音響光学変調器に入力し、当該音響光学変調器において加工パルスを取出すようにしたレーザ加工方法において、前記音響光学変調器では連続する前記レーザパルスの各々毎に当該レーザパルスの発振期間内にエネルギーの異なる複数の加工パルスを取出し、一つの加工位置は同じレーザパルスから取出した前記複数の加工パルスで加工するようにしたことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ加工方法において、前記音響光学変調器が取出す前記複数の加工パルスは、先行する加工パルスのエネルギーよりも後続する加工パルスのエネルギーを低くすることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザ加工方法において、前記複数の加工パルスのうちの先行する加工パルスで樹脂層の上に金属層が積層された基板の前記金属層を主に加工し、前記先行する加工パルスより後続の加工パルスで前記樹脂層を主に加工することを特徴とするレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを使用して基板に加工を行うための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】
例えば、樹脂層の上に金属層が積層された基板に穴あけを行う場合、例えば特許文献１に開示されているように、レーザ発振器からの先行するレーザパルスにより金属層に穴あけし、後続するレーザパルスにより穴の開いた金属層の下の樹脂層に穴あけする方法がとられている。
しかしながら、この方法では、金属層と樹脂層とで、別々のレーザパルスを使用するので、加工時間が長くなる欠点がある。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001-313471号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、基板に加工を行う場合、加工時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なレーザ加工装置は、レーザパルスを発振させるレーザ発振器と、当該レーザ発振器から出力された前記レーザパルスに基づき加工パルスを取出す音響光学変調器とを有するレーザ加工装置において、連続する前記レーザパルスの各々毎に当該レーザパルスの発振期間内にエネルギーの異なる複数の加工パルスを取出すように前記音響光学変調器を制御する制御部を設け、一つの加工位置は同じレーザパルスから取出した前記複数の加工パルスで加工するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、本願において開示される発明のうち、代表的なレーザ加工方法は、レーザ発振器で発振させたレーザパルスを音響光学変調器に入力し、当該音響光学変調器において加工パルスを取出すようにしたレーザ加工方法において、前記音響光学変調器では連続する前記レーザパルスの各々毎に当該レーザパルスの発振期間内にエネルギーの異なる複数の加工パルスを取出し、一つの加工位置は同じレーザパルスから取出した前記複数の加工パルスで加工するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一つのレーザパルスから複数の加工パルスを取出すので、加工時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置のタイミングチャートである。
【図２】本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置による加工経過を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００９】
図２は本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置のブロック図である。図２において、穴あけを行うべき基板１は図示しないテーブル上に載置されている。２はレーザパルスＬ１を発振するレーザ発振器、３はレーザ発振器２から出力されたレーザパルスＬ１を加工方向と非加工方向に分岐させる音響光学変調器（以下ＡＯＭと略す）、４はＡＯＭ３において加工方向へ分岐されたレーザパルスＬ２を基板１の穴あけ位置に照射するガルバノスキャナである。このガルバノスキャナ４は回転することによりレーザパルスＬ２を走査するようになっている。５はＡＯＭ３において非加工方向へ分岐されたレーザパルスＬ３を吸収するダンパである。
【００１０】
６は装置全体の動作を制御する全体制御部で、例えばプログラム制御の処理装置によって実現され、いくつかの要素が含まれる。７はレーザ発振器２での個々のレーザパルスＬ１の発振を指示するレーザ発振指令信号Ｓを出力するレーザ発振制御部、８はＡＯＭ３の分岐動作を制御するＡＯＭ駆動信号Ｄを出力するＡＯＭ制御部、９はガルバノスキャナ４の動作を指示するガルバノ動作制御信号Ｇを出力するガルバノ制御部である。これらの制御部のうちの一部または全部は全体制御部６と別個に設けられていてもよい。
なお、図２において、各構成要素や接続線は、主に本実施例を説明するために必要と考えられるものを示してあり、レーザ穴あけ装置として必要な全てを示している訳ではない。
【００１１】
図１は図２に示したレーザ穴あけ装置のタイミングチャートを示す。
ガルバノ動作制御信号Ｇは、新たな位置の穴加工を行うにあたりオンとなってガルバノスキャナ４を回転させ、オフでガルバノスキャナ４を静止させる。ガルバノ動作制御信号Ｇがオフになるとレーザ発振指令信号Ｓが所定時間オンとなってレーザ発振器２からのレーザパルスＬ１が立上がり始め、レーザ発振指令信号Ｓがオフとなると、レーザ発振器２はレーザパルスＬ１の減衰を開始する。
レーザ発振指令信号Ｓがオンになると、そのｔ１時間後にＡＯＭ駆動信号Ｄをｔ２時間だけオンとし、またレーザ発振指令信号Ｓがオフになると、そのｔ３時間後にＡＯＭ駆動信号Ｄをｔ４時間だけオンにする。ＡＯＭ駆動信号Ｄがオンの時間帯においては、ＡＯＭ３に入力されたレーザパルスＬ１は加工方向に分岐し、レーザパルスＬ２としてガルバノスキャナ４に与えられる。また、ＡＯＭ駆動信号Ｄがオフの時間帯においては、ＡＯＭ３に入力されたレーザパルスＬ１は非加工方向に分岐し、レーザパルスＬ３としてダンパ５に与えられる。  
【００１２】
すなわち、本実施例においては、一つの穴を加工するためにレーザ発振器２からレーザパルスＬ１が一回出力される期間において、レーザパルスＬ１のエネルギーがピークになる前、すなわちレーザパルスＬ１の減衰開始前での特定時間帯ｔ２と、レーザパルスＬ１のエネルギーがピークを過ぎてから、すなわちレーザパルスＬ１の減衰開始後での特定時間帯ｔ４とで、計二回のＡＯＭ駆動信号Ｄを前後して出力させるようにする。
なお、二回目のＡＯＭ駆動信号Ｄがオフになるとガルバノ動作制御信号Ｇはオンとなり、新たな位置の穴加工を行うためにガルバノスキャナ４は回転を開始する。
【００１３】
図３は以上説明したレーザ穴あけ装置により、樹脂層の上に金属層が積層された基板に穴あけを行う場合の加工経過を説明するための断面図であり、（ａ）は加工前の状態、（ｂ）は加工途中の状態、（ｃ）は加工後の状態を示す。図３において、２２は穴あけを行うべき基板１の表面側にある例えば銅箔からなる金属層、２３は金属層２２の下にある樹脂層、２４は樹脂層２３の下にある例えば銅箔からなる金属層である。
【００１４】
以上のレーザ穴あけ装置によると、図１に示すようにＡＯＭ３から減衰開始前の期間の特定時間帯ｔ２でエネルギーが大きいレーザパルス２が出力され、これにより、図３（ｂ）に示すように基板１の表面側にある加工エネルギーの閾値の高い金属層２２が主に加工される。そしてこの後、図３（ｃ）に示すように次の減衰開始後の期間の特定時間帯ｔ４で加工エネルギーの閾値の低い樹脂層２３が主に加工され、最終的に金属層２４に到達する穴２５が形成される。
【００１５】
以上の実施例によれば、樹脂層２３の上に金属層２２が積層された基板１に穴あけを行う場合、レーザ発振器２から発振されるレーザパルスＬ１の減衰開始前の期間で金属層２２を、減衰開始後の期間で樹脂層２３を加工するので、レーザパルスＬ１の減衰開始までの期間を特に長くすることなく、一つのレーザパルスにより金属層２２と樹脂層２３の両方を加工できる。
さらに、加工エネルギーの閾値の低い樹脂層２３には減衰開始後のエネルギーが小さい期間で取出した加工用レーザパルスを使うので、エネルギーが大き過ぎて樹脂層２３での穴の形状が悪くなることもなくなる。
従って、高速で高品質な穴の加工が実現できる。
【００１６】
以上、本発明を実施例を主体に説明したが、実施例は本発明を理解しやすくするための例であり、実施例における構成要素を種々置換したり、別の要素を付加することにより、各種の変形が可能である。従って、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００１７】
例えば、以上の実施例においては、減衰開始後の期間において１回だけＡＯＭ駆動信号Ｄをオンにしているが、この期間では例えば２回等の複数回ＡＯＭ駆動信号Ｄをオンとすることにより、加工を複数回行うようにしてもよい。この方が、樹脂層２３への衝撃を和らげてこの領域に品質の良い穴をあけることができる。さらに金属層２４への衝撃を抑えることができる。
また、以上の実施例においては、樹脂層２３の上下にそれぞれ金属層２２、２４が積層された基板に穴あけを行う場合を説明したが、加工エネルギーの閾値が異なる他の材質の積層基板でもよい。例えば、樹脂層２３の代わりにセラミック層でもよい。  
【符号の説明】
【００１８】
１：基板、２：レーザ発振器、３：ＡＯＭ、４：ガルバノスキャナ、５：ダンパ
６：全体制御部、７：レーザ発振制御部、８：ＡＯＭ制御部、９：ガルバノ制御部
２２、２４：金属層、２３：樹脂層、２５：穴
Ｄ：ＡＯＭ駆動信号、Ｇ：ガルバノ動作制御信号、Ｌ１〜Ｌ３：レーザパルス
Ｓ：レーザ発振指令信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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