(57)【要約】  被加工物を一定速度で連続移動させながら、高精度でかつ永続的にレーザ加工を続けることができるレーザ加工方法及び加工装置を提案する。被加工物ＷをＸ方向に一定速度で移動させながら、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準をガルバノエリア内で一定の軌跡を描くようにＸ方向及びＹ方向に走査させ、走査ライン上の所定位置でレーザ光を被加工物に対して照射するステップを含み、以下の式で示される条件及び範囲で加工する。Ｐｘ／Ｖ≧Σ（Ｌｔ＋Ｇｔ）        ・・・（１）Ｇｘ＝Ｐｘ×α                ・・・（２）  ここで、Ｐｘは被加工物のＸ方向の基準加工ピッチ、Ｖは被加工物のＸ方向移動速度、Ｌｔはレーザ照射時間、Ｇｔはガルバノ動作時間（照準の移動時間および整定時間）、ＧｘはガルバノエリアのＸ方向の辺の距離、αは定数（０＜α＜１）である。
2015199046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の主面と平行なＸＹ平面に沿って前記被加工物をX方向に移動可能な搬送手段と、レーザ光源から出射されたレーザ光を反射させて前記被加工物上に照射するガルバノスキャナと、を制御するレーザ加工方法において、
前記搬送手段をＸ方向に一定速度で移動させながら、前記ガルバノスキャナによりレーザ光の照準をガルバノエリア内で一定の軌跡を描くようにＸ方向及びＹ方向に走査させ、走査ライン上の所定位置でレーザ光を被加工物に対して照射するステップを含み、
以下の式で示される条件及び範囲で加工することを特徴とするレーザ加工方法。
Pｘ／V  ≧  Σ（Lt＋Gt）              ・・・（１）
Gｘ  ＝  Pｘ  ×  α                  ・・・（２）
Pｘ：被加工物のＸ方向の基準加工ピッチ
V：被加工物のＸ方向移動速度
Lt：レーザ照射時間
Gt：ガルバノ動作時間（照準の移動時間および整定時間）
Gｘ：ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離
α：定数（０＜α＜１）
【請求項２】
前記搬送手段をＸプラス方向に一定速度で移動させながら、以下の第１〜第８ステップを繰り返す、請求項１に記載のレーザ加工方法。
前記レーザ光をＸＹ平面上の第１点に照射する第１ステップ、
前記ガルバノスキャナにより前記レーザ光の照準を前記第１点から全体としてＸプラス方向及びＹプラス方向に走査する第２ステップ、
前記第１点に対してＸプラス方向及びＹプラス方向に変位した第２点に前記レーザ光を照射する第３ステップ、
前記ガルバノスキャナにより前記レーザ光の照準を前記第２点からＸマイナス方向に走査する第４ステップ、
前記第２点に対してＸマイナス方向に変位した第３点に前記レーザ光を照射する第５ステップ、
前記ガルバノスキャナにより前記レーザ光の照準を前記第３点から全体としてＸプラス方向及びＹマイナス方向に走査する第６ステップ、
前記第３点に対してＸプラス方向及びＹマイナス方向に変位した第４点に前記レーザ光を照射する第７ステップ、
前記ガルバノスキャナにより前記レーザ光の照準を前記第４点からＸマイナス方向に走査し、前記第１点に前記レーザ光の照準を戻す第８ステップ。
【請求項３】
以下の式で示される条件及び範囲で加工することを特徴とする、請求項１又は２に記載のレーザ加工方法。
Px／V≧Gy／Py×（Lt＋Gyt）＋Gxt＋Lt        ・・・（３）
Gy：ガルバノエリアのＹ方向距離
Py：被加工物のＹ方向の基準加工ピッチ
Lt：レーザ照射時間
Gyt：Y方向ガルバノ動作時間
Gxt：X方向ガルバノ動作時間
【請求項４】
前記第２ステップの走査の途中で、前記第１点から第２点に移る間に前記レーザ光を照射する第９ステップを有し、
前記第６ステップの走査の途中で、前記第３点から第４点に移る間に前記レーザ光を照射する第１０ステップを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
被加工物を前記被加工物の主面と平行なＸＹ面内をＸ方向に一定速度で移動させる搬送手段と、
レーザ光源から出射されたレーザ光を反射させて前記被加工物上に照射するガルバノスキャナであって、前記ガルバノスキャナによりレーザ光の照準をガルバノエリア内で一定の軌跡を描くようにＸ方向及びＹ方向に走査させるガルバノスキャナと、
レーザ光の照準が走査ライン上の所定位置に到達した時点でレーザ光を発生するレーザ発振器と、
前記搬送手段とガルバノスキャナとレーザ発振器とを、以下の数式で示される条件及び範囲となるように同期制御する制御手段と、を備えたレーザ加工装置。
Pｘ／V  ≧  Σ（Lt＋Gt）              ・・・（１）
Gｘ  ＝  Pｘ  ×  α                  ・・・（２）
Pｘ：被加工物のＸ方向の基準加工ピッチ
V：被加工物のＸ方向移動速度
Lt：レーザ照射時間
Gt：ガルバノ動作時間（照準の移動時間および整定時間）
Gx：ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離
α：定数（０＜α＜１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に対して穴加工、溝加工、スクライブ、トリミング、切断、マーキングなどの加工をレーザを用いて実施する方法及び装置に関する。被加工物としては、セラミックグリーンシート、ウエハ、有機物フィルム、プリント基板、金属板などの平板状材料やシート材料が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザ光源から出射されたレーザ光をガルバノスキャナで反射させ、集光レンズで集光して被加工物上に照射するレーザ加工装置が開示されている。ＸＹテーブル上に載置された大型のシートに対してレーザ光により穴加工する場合、一度に加工できるエリアは限られるので、この加工装置ではエリアを分割して穴加工を実施している。分割して穴加工を行う場合は、ガルバノスキャナによるピンクッション歪みや集光レンズによる収差特性と穴の位置精度などとの関係から、許容される範囲を一度の加工エリアとして設定している。【０００３】
しかし、エリア毎で加工するため、一旦テーブルを止めた状態で所定のエリアにレーザを照射し、次にテーブルを移動させるというステップを繰り返す必要があり、時間ロスが多く、加工時間が長くなるという問題がある。【０００４】
一方、特許文献２には、被加工物上に形成する複数の加工穴を順番にレーザ加工する際に、ガルバノエリア内でのレーザ光の照射位置を移動させつつ、ＸＹテーブルをＸ方向又はＹ方向の少なくとも一方向で停止させることなく所定の速度で移動させるレーザ加工方法が提案されている。この方法は、特許文献１とは異なり、加工エリア毎にテーブルを停止させる必要がないので、加工時間を短縮できる可能性がある。【０００５】
しかしながら、特許文献２では、レーザ加工対象となる加工穴及び次にレーザ加工対象となる加工穴の両方がガルバノエリア内に収まるように、ＸＹテーブルとガルバノスキャナとを協調制御する必要がある。つまり、現在の加工穴と次の加工穴とがガルバノエリア内に収まるよう設定する必要があるので、走査方向に対して垂直方向に配置された複数穴を複数列加工する場合、各列の加工最終点は次列の加工開始点がガルバノエリア内に収まるように待ち時間を設けたり、ガルバノ加工エリアを拡大させる必要がある。その結果、無駄な待ち時間が発生したり、収差の大きいレンズ端部で加工することになるため、能力、位置精度、加工品質を低下させる可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７４２５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４００５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、被加工物を一定速度で連続移動させながら、高精度でかつ永続的にレーザ加工を続けることができるレーザ加工方法及び加工装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被加工物の主面と平行なＸＹ平面に沿って前記被加工物をＸ方向に移動可能な搬送手段と、レーザ光源から出射されたレーザ光を反射させて被加工物上に照射するガルバノスキャナと、を制御するレーザ加工方法である。搬送手段をＸ方向に一定速度で移動させながら、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準をガルバノエリア内で一定の軌跡を描くようにＸ方向及びＹ方向に走査させ、走査ライン上の所定位置でレーザ光を被加工物に対して照射するステップを含み、以下の式で示される条件及び範囲で加工する。
Px／V  ≧  Σ（Lt＋Gt）              ・・・（１）
Gｘ  ＝  Pｘ  ×  α                  ・・・（２）
Pｘ：被加工物のＸ方向基準加工ピッチ
V：被加工物のＸ方向移動速度（一定）
Lt：レーザ照射時間
Gt：ガルバノ動作時間（照準の移動時間および整定時間）
Gx：ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離
α：定数（０＜α＜１）【０００９】
（１）式の左辺は、被加工物のＸ方向の基準加工ピッチを被加工物が移動する時間を表し、右辺は、レーザ照射時間（レーザ発振器の作動時間）とガルバノ動作時間（ガルバノスキャナの照準の移動時間および整定時間）との総和である。つまり、１列目のレーザ加工開始から２列目のレーザ加工開始までの時間を表す。（１）式は、被加工物のＸ方向加工ピッチを被加工物が移動する時間がレーザ照射時間とガルバノ動作時間との和より長いので、永続的にレーザ加工を続けることができる条件を示している。（２）式は、α＜１であるため、ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離が被加工物のＸ方向の基準加工ピッチより小さいことを意味している。つまり、ガルバノエリアを一定にする条件を示す。仮にα＞１になると、ガルバノ照準が被加工物の移動方向（Ｘ方向）にずれてゆき、ガルバノエリアをオーバーすることになる。オーバーすると、一旦後合わせ動作が生じ、時間ロスが発生する。α＜１とすることで、同じガルバノエリアのまま、永続的にレーザ加工を行うことができる。【００１０】
（１）式に代えて、次のように表現することもできる。
Ｐｘ／Ｖ ＝ Ｔａ ＋ Ｔｂ                  ・・・（４）
ここで、ＴａはＹ方向の加工時間の合計、ＴｂはＸ方向の戻りの加工時間である。【００１１】
一般に、ガルバノスキャナは軽量のミラーを動かしてレーザ光を走査するため、高速かつ高精度な走査が可能であるが、動作範囲は小さい。一方、被加工物は移動範囲を大きくとれるが、高速移動／瞬時停止が難しい。このような特性を考慮して、（１）式、（２）式を満足するような条件でガルバノスキャナとレーザ発振器と被加工物の移動とを同期制御することにより、Ｘ方向に連続する被加工物の加工エリアを連続的に（ノンストップで）レーザ加工することができ、加工能率を向上させることができる。被加工物は一定速度で連続移動させるだけであるから、制御が簡単になると共に、被加工物が停止している時間をなくすことができ、トータル加工時間を短縮できる。ガルバノエリアは比較的収差が小さい集光レンズの中央部に設定できるので、高精度な加工を行うことができる。【００１２】
本明細書において、「一定の軌跡を描くように」走査するとは、所謂「一筆書き状に」走査することを意味する。つまり、照準がある座標点から出発し、別の点を経由して最初の座標点に戻るという軌跡をたどる。その軌跡は、例えば直線の往復移動であってもよいし、３角形状や８の字状であってもよく、ガルバノエリア内で元の座標点に戻るような走査軌跡であれば任意である。ガルバノエリアとは、ガルバノスキャナが走査しうるＸＹ領域内で、かつガルバノスキャナによるピンクッション歪みや集光レンズによる収差特性と加工位置精度との関係から許容される範囲のことであり、その中に前記軌跡が含まれる。ガルバノスキャナは、間欠的な動作、即ち通常はポイント・ツー・ポイント制御される。この制御では、現在の加工点から次の加工点まで照準を速やかに移動させ、次の加工点で停止している間にレーザ発振器からレーザ光が照射される。なお、ガルバノスキャナを間欠動作させる方法に代えて、連続動作させてもよい。本発明における搬送手段とは、被加工物の主面と平行なＸＹ平面に沿って被加工物をＸ方向に移動可能な手段であればよく、例えばＸＹテーブルや、Ｘ方向にのみ移動するテーブル、Ｘ方向に移動するベルトコンベアなど、任意である。さらに、被加工物が連続したロール状シートである場合には、搬送手段として搬送ロールを使用してもよい。【００１３】
ガルバノスキャナによる照準の走査経路を８の字状とするのが望ましい。つまり、搬送手段をＸプラス方向に一定速度で移動させながら、以下の第１〜第８ステップを繰り返す。すなわち、レーザ光をＸＹ平面上の第１点に照射する第１ステップ、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準を第１点から全体としてＸプラス方向及びＹプラス方向に走査する第２ステップ、第１点に対してＸプラス方向及びＹプラス方向に変位した第２点にレーザ光を照射する第３ステップ、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準を第２点からＸマイナス方向に走査する第４ステップ、第２点に対してＸマイナス方向に変位した第３点にレーザ光を照射する第５ステップ、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準を第３点から全体としてＸプラス方向及びＹマイナス方向に走査する第６ステップ、第３点に対してＸプラス方向及びＹマイナス方向に変位した第４点にレーザ光を照射する第７ステップ、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準を第４点からＸマイナス方向に走査し、第１点にレーザ光の照準を戻す第８ステップである。なお、第２ステップの中で、「全体としてＸプラス方向及びＹプラス方向に走査する」とは、局部的に「Ｘプラス方向及びＹプラス方向」でない部分があっても、第２ステップを総合すると、「Ｘプラス方向及びＹプラス方向」に走査したことになるという意味である。第６ステップにおける「全体として」も同様の意味である。このように照準を８の字状に走査すれば、１サイクルでＹ方向に２列の加工を行うことができる。後合わせのような無駄な走査を必要としないため、多数の穴や溝を効率よく加工できる。【００１４】
８の字状の走査経路をたどる加工条件としては、以下の式で示される条件及び範囲を満足するのが望ましい。
Px／V  ≧  Gy／Py ×（Lt＋Gyt）＋Gxt＋Lt      ・・・（３）
Gx：ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離
Gy：ガルバノエリアのＹ方向距離
Py：被加工物のＹ方向の基準加工ピッチ
Lt：レーザ照射時間
Gyt：Y方向ガルバノ動作時間
Gxt：X方向ガルバノ動作時間【００１５】
（３）式の左辺は、被加工物のＸ方向の基準加工ピッチを被加工物が移動する時間を表し、右辺の第１項は、ガルバノエリアのＹ方向距離の間での加工回数と、レーザ照射時間とＹ方向ガルバノ動作時間との和との積であり、レーザ光をＹ方向に走査する一列の加工時間を表す。第２項はX方向ガルバノ動作時間であり、第３項はレーザ照射時間である。この条件式を満足することにより、８の字状の走査経路をたどる場合に、永続的に加工を行うことができる。【００１６】
前述の８の字状経路は、第１ステップ〜第８ステップまでの間に合計４回のレーザ照射を行う例であるが、第２ステップの走査の途中、つまり第１点から第２点に移る間にレーザ光を照射する第９ステップを設け、第６ステップの走査の途中、つまり第３点から第４点に移る間にレーザ光を照射する第１０ステップを設けてもよい。第９ステップ及び第１０ステップにおけるレーザ光の照射回数は１回に限らず、任意である。このようにして、Ｙ方向へ移動する際に多数個の穴を加工することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、被加工物をＸ方向に一定速度で移動させながら、ガルバノスキャナによりレーザ光の照準をガルバノエリア内で一定の軌跡を描くようにＸ及びＹ方向に走査し、所定位置でレーザ光を被加工物に対して照射する。そして、被加工物のＸ方向加工ピッチを被加工物が移動する時間をレーザ照射時間とガルバノ動作時間との和より長くし、ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離を被加工物のＸ方向の基準加工ピッチより小さくしたので、ガルバノエリアを一定に保持したまま被加工物を止めることなく永続的にレーザ加工を続けることができる。その結果、精度と量産性とを両立したレーザ加工を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の一例の全体図である。
【図２】制御装置のブロック図である。
【図３】本発明におけるガルバノエリアと被加工物の穴位置と照準の走査順序の一例を示す
【図４】レーザ加工の第１実施例を示す図である。
【図５】第２実施例における照準の走査例（ａ）と、被加工物Ｗに加工された穴の位置（ｂ）とを示す。
【図６】第３実施例における照準の走査例（ａ）と、被加工物Ｗに加工された穴の位置（ｂ）とを示す。
【図７】第４実施例における照準の走査例（ａ）と、被加工物Ｗに加工された穴の位置（ｂ）とを示す。
【図８】第５実施例の照準の走査例（ａ）、被加工物Ｗに加工された穴の位置（ｂ）を示す。
【図９】第６実施例の照準の走査例（ａ）、被加工物Ｗに加工された穴の位置（ｂ）を示す。
【図１０】レーザ加工の第７実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は本発明に係るレーザ加工装置の一例の全体図を示す。本実施例のレーザ加工装置１は、被加工物の一例であるセラミックグリーンシートＷにビアホールなどを加工するための装置である。レーザ加工装置１は、レーザ光源であるレーザ発振器１０、レーザ光Ｌの照準（又は光軸）をＸＹ方向に走査するガルバノスキャナ２０、及び集光レンズ３０を備える。ガルバノスキャナ２０は、具体的には照準をＸ方向に走査させるミラー２１及びアクチュエータ２２と、照準をＹ方向に走査させるミラー２３及びアクチュエータ２４とを備える。さらに、集光レンズ３０の下方には、ＸＹ平面にそって移動可能なＸＹテーブル４０が設けられ、このテーブル上に被加工物Ｗが載置されている。ＸＹテーブル４０は、このテーブル４０をＸ方向に駆動するモータ４１と、テーブル４０をＹ方向に駆動するモータ４２とを具備している。制御装置５０は、レーザ発振器１０、ガルバノスキャナ２０のアクチュエータ２２、２４、及びモータ４１、４２と配線により接続されており、レーザ発振器１０、ガルバノスキャナ２０及びＸＹテーブル４０を後述する方法で同期制御することができる。
【００２０】
図１に破線で示すように、被加工物ＷのＸ方向に帯状に延びるエリアＳ１を、テーブル４０をＸ方向に連続移動させながらノンストップでレーザ加工することができる。エリアＳ１の加工を終了した後、テーブル４０をＹ方向に１ピッチ分だけ移動させ、再度テーブル４０をＸ方向に一定速度で移動させながら、隣のエリアＳ２をノンストップでレーザ加工することができる。したがって、被加工物Ｗの全領域を効率よく穴加工することができる。
【００２１】
図２は、制御装置５０のブロック図を示す。制御装置５０にはガルバノスキャナ２０及びモータ４１、４２から位置情報が送られる。制御装置５０は、入力された位置情報に基づいて、レーザ発振器１０、ガルバノスキャナ２０及びテーブル４０を同期制御する。具体的には、テーブル４０のＹ方向移動が完了すると、モータ４２から位置決め完了信号が制御装置５０へ送られ、ガルバノスキャナ２０により照準を初期位置へ移動させる。テーブル４０をＸ方向に一定速度で移動させながら、ガルバノスキャナ２０によりガルバノエリア内で照準を所定の順序で走査し、所定位置でレーザ発振器１０からレーザ光を照射して被加工物Ｗに穴を加工する。
【００２２】
図３は、ガルバノエリアＧＡ、被加工物Ｗの穴位置、及び照準の走査順序の一例を示す。ここでは、ガルバノエリアＧＡ内で照準を８の字を描くように一筆書き状に走査し、走査ライン上のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ（ｂと同じ）、ｆ、ｇ（ａと同じ）の各点でレーザを照射する。被加工物ＷはＸ方向に一定速度Ｖで移動するが、ガルバノエリアＧＡは一定位置に保持される。点ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇを１サイクルとして繰り返すことで、ノンストップの穴開け加工が可能となる。被加工物Ｗには、Ｙ方向に一列に並んだ複数（ここでは３個）の穴ＨがＸ方向に所定ピッチで形成される。ここで、穴のＸ方向の加工ピッチをＰｘ、被加工物ＷのＸ方向移動速度をＶ、レーザ照射時間（１ショット）をＬt、ガルバノ動作時間をＧt、ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離をＧx、とすると、
Pｘ／V  ≧  Σ（Lt＋Gt）            ・・・（１）
Gｘ  ＝  Pｘ  ×  α  （０＜α＜１）  ・・・（２）
の関係に設定されている。なお、レーザ照射時間Ｌtには、レーザ照射のために必要な立ち上がり時間および立ち下り時間も含む。
【００２３】
（１）式の左辺は被加工物のＸ方向の基準加工ピッチ分だけ被加工物Ｗが移動する時間を表し、右辺は点ａ〜点ｄ間における照射時間Ｌｔとガルバノスキャナの動作時間Ｇｔとの合計、つまり１列目のレーザ加工開始から２列目のレーザ加工開始までの時間を表す。（２）式は、α＜１であるから、Ｇｘ＜Pｘを示している。つまり、ガルバノエリアのＸ方向の辺の距離Ｇxは穴のＸ方向加工ピッチＰｘより小さい。
【００２４】
次に、本発明におけるレーザ加工の一例を図４を参照しながら説明する。図４の（Ａ）は、第１点ａにレーザ光の照準を位置決めし、この点ａにレーザ光を照射（ショット）した瞬間を示す。黒丸はレーザ光の現在の照射位置（現時点で加工された最新の穴）を示し、白丸は加工済みの穴を示す。
【００２５】
図４の（Ｂ）は、レーザ光の照準を点ａからＸプラス方向及びＹプラス方向に対して鋭角方向へ走査し、第２点ｂにレーザ光を照射した瞬間を示す。照準の移動方向とＸプラス方向とのなす角度をθ（＜９０°）とすると、照準の移動方向とＹプラス方向とのなす角は９０°−θとなる。点ａから点ｂへの照準の走査時間（ガルバノ動作時間）とレーザ照射時間との和に相当する時間だけ、被加工物ＷもＸ方向に移動しているため、穴ａ１と第２点ｂとはＸ方向の同一位置に並んでいる。
【００２６】
図４の（Ｃ）は、レーザ光の照準を点ｂからＸプラス方向及びＹプラス方向に対して鋭角方向へ走査し、第３点ｃにレーザ光を照射した瞬間を示す。上記と同様に、点ｂから点ｃへの照準の走査時間（ガルバノ動作時間）とレーザ照射時間との和に相当する時間だけ、被加工物ＷもＸ方向に移動するため、穴ａ１、ｂ１と第３点の穴ｃ１とはＸ方向の同一位置に並んでいる。換言すると、穴ａ１、ｂ１、ｃ１はＹ方向に一列に並んでいる。なお、次に加工すべき穴ｄ（破線の丸で示す）はガルバノエリアＧＡの外側にある。
【００２７】
図４の（Ｄ）は、レーザ光の照準を点ｃからＸマイナス方向に走査し、第４点ｄにレーザ光を照射した瞬間を示す。点ｃから点ｄへの照準の走査時間（ガルバノ動作時間）とレーザ照射時間との和に相当する時間だけ、被加工物ＷがＸ方向に移動するため、穴ｃ１と第４点の穴ｄ１のＸ方向ピッチＰｘの方がガルバノエリアのＸ方向の辺の距離Ｇｘよりも大きくなる。
【００２８】
図４の（Ｅ）は、レーザ光の照準を点ｄからＸプラス方向及びＹマイナス方向に対して鋭角方向へ走査し、第５点ｅにレーザ光を照射した瞬間を示す。点ｄから点ｅへの照準の走査時間（ガルバノ動作時間）とレーザ照射時間との和に相当する時間だけ、被加工物ＷがＸ方向に移動するため、穴ｄ１と第５点の穴ｅ１とはＸ方向の同一位置に並んでいる。
【００２９】
図４の（Ｆ）は、レーザ光の照準を点ｅからＸプラス方向及びＹマイナス方向に対して鋭角方向へ走査し、第６点ｆにレーザ光を照射した瞬間を示す。点ｅから点ｆへの照準の走査時間（ガルバノ動作時間）とレーザ照射時間との和に相当する時間だけ、被加工物ＷがＸ方向に移動するため、穴ｄ１，ｅ１と第６点の穴ｆ１とはＸ方向の同一位置に並んでいる。この状態で、次に加工すべき穴ｇ（破線の丸で示す）はガルバノエリアＧＡの外側にある。
【００３０】
図４の（Ｇ）は、レーザ光の照準を点ｆからＸマイナス方向に走査し、第１点ｇ（ａと同じ）にレーザ光の照準を戻した瞬間を示す。点ｆから点ｇへの照準の走査時間（ガルバノ動作時間）とレーザ照射時間との和に相当する時間だけ、被加工物ＷがＸ方向に移動するため、照準を第１点ａと同じ位置ｇに戻すことで、穴ｆ１と穴ｇ１とのピッチＰｘはガルバノエリアのＸ方向の辺の距離Ｇｘより大きくなる。その後は、上述と同じく（Ａ）〜（Ｇ）のステップを繰り返す。
【００３１】
被加工物Ｗを搬送する方法としては、テーブル４０の他に、複数の搬送ロールを用いることにより被加工物ＷをＸ方向に搬送することができる。被加工物Ｗが連続したロール状シートである場合、上述のように照準を８の字を描くように一筆書き状に走査することで、シートを止めることなく、シートの長さ方向に永続的に加工することができる。しかも、１サイクルの走査で２列の穴を加工することができるので、量産性が高い。後合わせのような走査を必要としないため、無駄な時間を削減できる。被加工物Ｗは一定速度で移動するだけであり、ガルバノスキャナ２０を所定の周期で走査すればよいので、制御が簡単である。ガルバノエリアＧＡは、比較的収差の影響が小さい集光レンズ３０の中央部に設定できるため、高精度な加工ができる。
【００３２】
図３、図４では、１つの被加工物Ｗに対してＹ方向に３個の穴を加工する例を示したが、穴の個数は任意に設定できる。また、被加工物ＷのＹ方向に一定ピッチで穴を加工する例を示したが、Ｙ方向のピッチが一定でない穴加工も可能である。また、多数のピンホールを有するマスクやビームスプリッタなどを用いて、多数の穴を一群として同時加工することもできる。その場合、一群の穴を集合体図形とみなし、集合体図形のそれぞれの間隔が基準加工ピッチとなる。
【００３３】
−第２実施例−
図５の（ａ）は照準の第２実施例の走査例を示し、（ｂ）は被加工物Ｗに加工された穴の位置を示す。図５では、（ａ）に破線で示すように全体として８の字を描くように走査し、左上から右下への走査ラインと、左下から右上への走査ラインとで、それぞれ６個の穴を加工している。そのため、図３と同様に穴はＹ方向に一列に並び、かつＹ方向ピッチが一定である。四角マークは１列目、菱形マークは２列目のショット（又は穴位置）を示す。このように走査ライン上でショット回数を増やすことにより、１列当りの穴の個数を増加させることができる。
【００３４】
−第３実施例−
図６の（ａ）は照準の第３実施例の走査例を示し、（ｂ）は被加工物Ｗに加工された穴の位置を示す。図６では、（ａ）に破線で示すように全体として８の字を描くように走査するが、走査ラインは図５のように斜め方向に一直線状ではなく、折れ線状である。左上から右下への走査ラインと、左下から右上への走査ラインとが対称形である。そのため、穴はＹ方向に一列に並んでいるが、Ｙ方向ピッチが一定ではない。Ｙ方向に並んだ加工穴の数は一列当り７個である。四角マークは１列目、菱形マークは２列目のショット（又は穴位置）を示す。
【００３５】
−第４実施例−
図７の（ａ）は照準の第４実施例の走査例を示し、（ｂ）は被加工物Ｗに加工された穴の位置を示す。図７では、（ａ）に破線で示すように全体として８の字を描くように走査するが、走査ラインは図６に比べてさらに折れ線状に屈曲しており、しかも左上から右下への走査ラインと、左下から右上への走査ラインとが左右非対称である。第１〜第３実施例のガルバノエリアＧＡは長方形状であるが、この実施例のガルバノエリアＧＡは平行四辺形である。そのため、穴はＹ方向に一列に並んでおらず、ジグザグ状又は千鳥状配列となっている。Ｙ方向に並んだ加工穴の数は一列当り６個である。四角マークは１列目、菱形マークは２列目のショット（又は穴位置）を示す。
【００３６】
−第５実施例−
図８の（ａ）は照準の第５実施例の走査例を示し、（ｂ）は被加工物Ｗに加工された穴の位置を示す。図８では、（ａ）に破線で示すように全体として８の字を描くように走査するが、左上から右下への走査ラインと、左下から右上への走査ラインとが左右非対称である。走査ラインは図７の実施例に似ているが、それに比べてさらに折れ線の屈曲角度が大きい。そのため、穴のＹ方向ピッチは一定であるが、Ｙ方向に一列に並んでいない。具体的には、ジグザグ状又は千鳥状配列となっている。Ｙ方向に並んだ加工穴の数は一列当り６個である。四角マークは１列目、菱形マークは２列目のショット（又は穴位置）を示す。系列１は点ａ〜ｂ〜ｃ〜ｄ〜ｅ〜ｆへと移動し、その間に四角マークの点でレーザ照射を行う。点ｆ〜ｇへとＸマイナス方向に戻り動作した後、系列２は点ｇ〜ｈ〜ｉ〜ｊ〜ｋ〜ｌへと移動し、その間に菱形マークの点でレーザ照射を行う。他の実施例と異なり、この実施例では、点ａｂ間、ｃｄ間、ｅｆ間、ｈｉ間、ｊｋ間の走査がＸマイナス方向である。
【００３７】
−第６実施例−
図９の（ａ）は照準の第６実施例の走査例を示し、（ｂ）は被加工物Ｗに加工された穴の位置を示す。図９の場合も全体として８の字を描くように走査するが、各点の近傍で複数回のショットを行う。そのため、１箇所にＹ方向に近接して並ぶ複数個の小さな穴を形成することができる。
【００３８】
−第７実施例−
図１０は、ガルバノエリアＧＡ、被加工物Ｗの穴位置、及び照準の走査順序の変形例を示す。ここでは、ガルバノエリアＧＡ内で照準を斜め方向に往復移動するように走査し、走査ライン上のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの各点でレーザを照射した後、再びａ点に戻す。点ｅから点ａに戻す途中には照射を行わない。点ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ａを１サイクルとして繰り返すことで、Ｙ方向に一列に並ぶ穴を加工でき、かつノンストップの穴開け加工が可能となる。被加工物Ｗには、Ｙ方向に一列に並んだ複数（ここでは５個）の穴ＨがＸ方向に所定ピッチＰｘで形成される。この場合も、ガルバノエリアＧＡのＸ方向の辺の距離ＧｘはピッチＰｘより小さいので、時間（Ｐｘ−Ｇｘ）／Ｖの間に点ｅ→点ａへ照準を戻せば、永続的に加工を継続することができる。
【００３９】
図１０では、点ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅの走査経路を一直線状とした例を示したが、図６、図７、図８のように折れ線状としてもよい。この場合に加工される穴は、図６のようにＹ方向ピッチが不均一になるか、又は図７のようにジグザグ状となる。なお、点ｅから点ａへの戻り動作は、最短時間で戻れるように直線状とするのがよい。
【００４０】
上述の実施例は本発明の数例を示したに過ぎず、加工すべき穴の位置に応じて、照準の移動軌跡は任意に選択可能である。すなわち、８の字状、Ｚ字状、斜め往復状に限らない。また、上記実施例では、シートに穴加工を行う例について説明したが、溝加工、スクライブ、トリミング、切断、マーキングなどの他の加工を行うこともできる。被加工物としては、セラミックグリーンシート以外に、セラミックウエハ、半導体ウエハ、樹脂フィルム、プリント基板、金属板など、レーザ加工できるものであれば任意である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ      被加工物
１      レーザ加工装置
１０    レーザ発振器
２０    ガルバノスキャナ
３０    集光レンズ
４０    ＸＹテーブル（搬送手段）
５０    制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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