(57)【要約】【課題】加工精度を向上させることができるレーザ加工機を提供すること。【解決手段】レーザの強度分布を変える手段であるビーム整形ユニット９と、少なくとも４個のミラー（ミラー３，４およびとミラー２０，２１）と、ミラー２０，２１の移動手段２２，２３と、を設け、ビーム整形ユニット９を、炭酸ガスレーザ源１と、ガルバノスキャナ６のミラー６ａの光路上に配置すると共に、ミラー２０，２１をビーム整形ユニット９の両側に配置し、炭酸ガスレーザ２がビーム整形ユニット９を通過する場合も、通過しない場合もミラー６ａの同一の位置Ｐに入射させる。【選択図】        図１
2005000968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ源から出力されるレーザの光路上に、ガルバノミラーを回転方向に位置決めするガルバノスキャナと、ｆθレンズと、を配置し、前記レーザ源から出力された前記レーザを前記ガルバノミラーにより位置決めして前記ｆθレンズに入射させるようにしたレーザ加工機において、
前記レーザの強度分布を変える変換手段と、少なくとも４個のミラーと、２個のミラーの移動手段と、を設け、
前記変換手段を、前記レーザ源と前記ガルバノミラーを結ぶ光路上に配置すると共に、
前記移動手段により移動される２個の前記ミラーを、前記光路に出し入れ自在にして前記変換手段の入射側と出射側に配置し、
前記４個のミラーを、前記変換手段を通過する前記レーザと、前記変換手段を通過しない前記レーザのいずれもが、前記レーザ源に近い側に配置される前記ガルバノミラーの同一点に入射するように位置決めする
ことを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ源から出力されたレーザをガルバノスキャナにより位置決めしてｆθレンズに入射させてワークを加工するようにしたレーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層基板において上層の導体と下層の導体とを電気的に接続する必要がある場合、プリント基板の絶縁層に上層の導体と下層の導体とを接続するための穴を形成し、この穴をメッキすることにより、上層の導体と下層の導体とを接続している。
【０００３】
プリント基板の絶縁層を構成する材料には、樹脂材料だけで構成される樹脂基材と、樹脂材料に補強材としてガラス繊維を含有させたガラス基材とがある。
炭酸ガスレーザのエネルギ空間分布はガウス分布であるので、炭酸ガスレーザを樹脂基材のプリント基板に照射すると、めっきに好適な底面がガウス曲線の穴を加工できる。
【０００４】
一方、炭酸ガスレーザをガラス基材のプリント基板に照射すると、ガラス繊維が加工されずに残るため、めっきの信頼性が低下する。そこで、炭酸ガスレーザをによりガラス基材のプリント基板を加工する場合は、ビーム整形ユニットにより、エネルギ空間分布をガウス分布からエネルギ分布が均一ないわゆるトップハット分布にして、ガラス繊維が加工した穴の中に残らないようにしている。
【０００５】
図４は、上記特開２００２−１１８３４４号に開示された技術を具体化したレーザ加工機の構成図である。
同図において、炭酸ガスレーザ発振器１から出力される炭酸ガスレーザ２の光路上には、ミラー３、ビーム整形ユニット９、ミラー４、ミラー５、ガルバノスキャナ６に回転駆動されるミラー６ａ、ガルバノスキャナ７に回転駆動されるミラー７ａ、ｆθレンズ８が配置されている。ビーム整形ユニット９は移動装置１０により光軸と直角の方向に移動自在である。ｆθレンズ９に対向するようにして配置されたワーク１１は、ＸＹテーブル１２上に配置されている。
【０００６】
なお、炭酸ガスレーザ発振器１から出力される炭酸ガスレーザ２の空間エネルギ分布は、図中Ｇで示すように、ガウス分布である。また、ビーム整形ユニット９は入射する空間エネルギ分布がガウス分布の炭酸ガスレーザ２を、図中Ｈで示すように、空間エネルギ分布が均一なトップハット分布の炭酸ガスレーザ２に変換する。
【０００７】
次に、従来のレーザ加工機の動作を説明する。
プリント基板の材質がガラス基材である場合は、同図に示すように、ビーム整形ユニット９をミラー３とミラー４を結ぶ光路上に配置し、空間エネルギ分布がトップハット分布の炭酸ガスレーザ２により加工を行う。
【０００８】
また、プリント基板の材質が樹脂基材である場合は、ビーム整形ユニット９をミラー３とミラー４を結ぶ光路上から外し、炭酸ガスレーザ発振器１から出力されたエネルギ分布がガウス分布である炭酸ガスレーザ２により加工を行う。
【０００９】
このように構成された従来のレーザ加工機は、ガラス基材のプリント基板と樹脂基材のプリント基板のいずれも加工することができるので、装置の稼働率を向上させることができた。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１１８３４４号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガルバノスキャナ６，７とｆθレンズ９を用いてレーザを位置決めする場合、加工した穴の軸線を垂直にするためには、レーザをミラーの回転中心軸上に入射させる必要がある。
【００１２】
上記図４に示す構成の場合、ミラー３、４、５を調節してレーザをミラー６ａの回転の中心軸上の点Ｐに入射させることは容易である。
しかし、ビーム整形ユニット９の場合、ビーム整形ユニット９に入射する入射光の光軸とビーム整形ユニット９から出射する出射光の光軸とが一致することはほとんどない。
【００１３】
このため、ミラー３とミラー４との間にビーム整形ユニット９を配置すると、ビーム整形ユニット９を配置しない場合の同図に点線で示す光路に対し、ビーム整形ユニット９から出射する出射光は、同図に実線で示す光路を通り、点Ｐからずれたところに入射する。このため、加工した穴の真直度が低下した。
【００１４】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、加工精度を向上させることができるレーザ加工機を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、レーザ源から出力されるレーザの光路上に、ガルバノミラーを回転方向に位置決めするガルバノスキャナと、ｆθレンズと、を配置し、前記レーザ源から出力された前記レーザを前記ガルバノミラーにより位置決めして前記ｆθレンズに入射させるようにしたレーザ加工機において、前記レーザの強度分布を変える変換手段と、少なくとも４個のミラーと、２個のミラーの移動手段と、を設け、前記変換手段を、前記レーザ源と前記ガルバノミラーを結ぶ光路上に配置すると共に、前記移動手段により移動される２個の前記ミラーを、前記光路に出し入れ自在にして前記変換手段の入射側と出射側に配置し、前記４個のミラーを、前記変換手段を通過する前記レーザと、前記変換手段を通過しない前記レーザのいずれもが、前記レーザ源に近い側に配置される前記ガルバノミラーの同一点に入射するように位置決めすることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１、図２は本発明に係るレーザ加工機の構成図であり、図４と同じものまたは同一機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】
図１、図２に示すように、ミラー２０、２１はそれぞれ移動手段２２、２３に載置されている。
ミラー３、４は、図１に示すようにミラー２０、２１が炭酸ガスレーザ２の光路上から外されているとき、ビーム整形ユニット９から出射する炭酸ガスレーザ２がミラー６ａの回転の中心軸上の点Ｐに入射するように位置決めされている。
【００１８】
また、ミラー２０、２１は、図２に示すように両者が炭酸ガスレーザ２の光路上に位置決めされたとき、ミラー２１で反射された炭酸ガスレーザ２が、ビーム整形ユニット９から出射する炭酸ガスレーザ２が入射するミラー６ａ上の点Ｐに入射するように、それぞれ位置決めされている。
【００１９】
以上の構成であるから、プリント基板１１の材質が樹脂基材のものである場合はミラー２０、２１を介して、また、ガラス基材の場合はミラー３、ビーム整形ユニット９およびミラー４を介して、ミラー６ａの点Ｐに炭酸ガスレーザ２を入射させることができる。
【００２０】
なお、ビーム整形ユニット９に対して、ミラー３，４およびミラー２０，２１を図３に示すように配置しても上記の場合と同様の効果を得ることができる。
また、ここではレーザを炭酸ガスレーザについて説明したが、他のレーザにも適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ビーム整形ユニットを用いる場合も、そうでない場合のいずれも、炭酸ガスレーザはガルバノスキャナのミラーの回転軸線上の点に入射させることができるので、真直度に優れる穴を加工をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザ加工機の構成図である。
【図２】本発明に係るレーザ加工機の構成図である。
【図３】本発明に係るレーザ加工機の変形例を示す構成図である。
【図４】従来のレーザ加工機の構成図である。
【符号の説明】
１  炭酸ガスレーザ源
２  炭酸ガスレーザ
３  ミラー
４  ミラー
６ａ  ミラー
９  ビーム整形ユニット
２０  ミラー
２１  ミラー
２２  移動手段
２３  移動手段
【図１】
2005000968.tif 000003
【図２】
2005000968.tif 000004
【図３】
2005000968.tif 000005
【図４】
2005000968.tif 000006