(57)【要約】【課題】  高品質のレーザ加工を行う。【解決手段】  加工対象物に照射されるレーザパルスを出射するレーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザパルスの、加工対象物上における照射位置を移動させる照射位置移動装置と、照射位置移動装置が加工対象物上の１つの照射位置から次の照射位置に、レーザパルスの照射位置を移動させる移動時間に応じたパルス幅と周波数でレーザパルスが出射されるように、レーザ光源からのレーザパルスの出射を制御する制御装置とを有するレーザ加工装置を提供する。【選択図】          図３
2012045554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物に照射されるレーザパルス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レーザパルスの、前記加工対象物上における照射位置を移動させる照射位置移動装置と、
前記照射位置移動装置が前記加工対象物上の１つの照射位置から次の照射位置に、レーザパルスの照射位置を移動させる移動時間に応じたパルス幅と周波数でレーザパルスが出射されるように、前記レーザ光源からのレーザパルスの出射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】
前記制御装置は、前記レーザ光源から出射されるレーザパルスのパルスエネルギが一定値から±５％の範囲内におさまるように、前記移動時間に応じて、前記レーザ光源から出射されるレーザパルスのパルス幅と周波数を制御する請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記レーザ光源は、
原レーザパルスを出射するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射された原レーザパルスから、加工対象物に照射されるレーザパルスを生成するレーザパルス生成器と
を含む請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
（ａ）複数の被加工位置が加工順序とともに画定された加工対象物に、該被加工位置の加工順序にしたがった間隔に応じて、該被加工位置に照射するレーザパルスのパルス幅と周波数とを決定する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）で決定されたパルス幅と周波数とで、レーザパルスを、前記加工対象物の被加工位置に照射する工程と
を有するレーザ加工方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）において、前記被加工位置に照射するレーザパルスのパルスエネルギが一定値から±５％の範囲内におさまるように、レーザパルスのパルス幅と周波数とを決定する請求項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、前記加工対象物の被加工位置に穴を開ける請求項４または５に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
（ｃ）第１のレーザパルスを第１の被加工位置に入射させる工程と、
（ｄ）前記第１の被加工位置と第１の距離だけ離れた第２の被加工位置に、前記第１のレーザパルスの次に出射される第２のレーザパルスを入射させる工程と、
（ｅ）前記第２の被加工位置と第２の距離だけ離れた第３の被加工位置に、前記第２のレーザパルスの次に出射される第３のレーザパルスを入射させる工程と
を有し、
前記工程（ｅ）において、
（ｉ）前記第２の距離が、前記第１の距離より長いときには、前記第３のレーザパルスのパルス幅を、前記第２のレーザパルスのパルス幅より短くし、
（ｉｉ）前記第２の距離が、前記第１の距離より短いときには、前記第３のレーザパルスのパルス幅を、前記第２のレーザパルスのパルス幅より長くし、
（ｉｉｉ）前記第２の距離が、前記第１の距離と等しいときには、前記第３のレーザパルスのパルス幅を、前記第２のレーザパルスのパルス幅と等しくするレーザ加工方法。
【請求項８】
前記工程（ｃ）〜（ｅ）によって、前記第１〜第３の被加工位置に穴を開ける請求項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、加工対象物にレーザビームを照射して加工を行うレーザ加工装置、及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（Ａ）は、穴開け加工を行うレーザ加工装置を示す概略図である。
【０００３】
レーザ発振器１０、たとえばＣＯ２レーザ発振器が、制御装置１７からトリガ信号を受けて、パルスレーザビーム２０を出射する。パルスレーザビーム２０はマスク１１で断面形状を整形され、音響光学偏向器(acoust-optic deflector; AOD)１２に入射する。
【０００４】
ＡＯＤ１２は、制御装置１７から送信される制御信号を受けて、入射するパルスレーザビーム２０の進行方向を変化させて出射する。ＡＯＤ１２により偏向されたパルスレーザビーム２０は、ガルバノスキャナ１４、ｆθレンズ１５を経由して、ステージ１６上に載置された加工対象物であるプリント基板３０に入射する。入射したパルスレーザビーム２０により、プリント基板３０の穴開け加工が行われる。
【０００５】
なお、制御装置１７からＡＯＤ１２に制御信号が印加されない期間に、ＡＯＤ１２に入射したパルスレーザビーム２０は直進して、ダンパ１３に入射し吸収される。
【０００６】
図５（Ｂ）は、プリント基板３０を示す概略的な断面図である。プリント基板３０は、銅層３１、ガラスクロスの入ったエポキシ樹脂で形成される樹脂層３２、銅層３３がこの順に積層される積層構造を有する。パルスレーザビーム２０は、銅層３３の表面からプリント基板３０に入射し、銅層３３及び樹脂層３２を貫通し、銅層３１に至る貫通孔が形成される。
【０００７】
パルスレーザビーム２０の照射は、たとえばサイクル法で行われる。ある被加工位置にレーザパルスを１ショット入射させた後、ガルバノスキャナ１４を駆動して、レーザビームの入射位置の位置決めを行い、次のレーザパルスを、位置決めされた入射位置（被加工位置）に入射させる。たとえば３〜５ショットのレーザパルスを同一位置に入射させることで貫通孔が形成される。ガルバノスキャナ１４の動作は、制御装置１７により制御される。
【０００８】
携帯電話機などに用いられるプリント基板においては、電子部品の配置によって穴の位置が決まっており、穴間隔は一定ではない。穴間隔にばらつきのあるプリント基板の加工は、たとえば以下のように行われている。
【０００９】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、パルスレーザビームの照射によって穴開けを行う、従来のレーザ加工方法を示すタイミングチャートである。両図における横軸はすべて時間を表す。
【００１０】
図６（Ａ）に、レーザ発振のタイミングを走査装置停止信号に同期させるレーザ加工方法を示す。走査装置停止信号は、ガルバノスキャナ１４から制御装置１７に送信される信号であり、これにより、ガルバノスキャナ１４における、レーザビームの入射位置の位置決めの完了（位置決め終了時のガルバノミラーの停止、及びその後の停止状態の継続）が制御装置１７に伝えられる。
【００１１】
制御装置１７は、走査装置停止信号を受信した後すぐに、レーザ発振器１０にトリガ信号を入力して、レーザパルスを出射させるとともに、ＡＯＤ１２に制御信号を送信し、ＡＯＤ１２に入射するレーザパルスを偏向させる。レーザ発振器１０から出射されるすべてのレーザパルスのパルス幅は相互に等しい。ＡＯＤ１２で偏向されたレーザパルスは、プリント基板３０の被加工位置に入射し、プリント基板３０に穴を開ける加工が行われる。
【００１２】
図６（Ａ）に示す方法によれば、走査装置停止信号、ひいては被加工位置間の間隔に対応する走査装置移動時間（ガルバノスキャナ１４の位置決めに要する時間）にあわせてレーザ発振を行うため、時間的な損失が少なく、加工のスループットを向上させることができる。しかし一般にレーザ発振器は、発振周波数を変えると、等しいパルス幅でも出力のエネルギ値が変化する。したがってこの方法によると、レーザ発振器１０から出射されるレーザパルスの発振周波数が各レーザパルスで異なるため、パルスエネルギが一定せず、加工品質を低下させる場合がある。たとえば銅層３３の加工において、穴径のばらつきが生じる。
【００１３】
図６（Ｂ）に、レーザ発振器１０から、レーザパルスを一定の発振周波数で連続発振させて行うレーザ穴開け加工方法の例を示す。レーザ発振器１０から出射されるすべてのレーザパルスのパルス幅は相互に等しい。
【００１４】
制御装置１７は、レーザ発振器１０から、レーザパルスを一定の発振周波数で発振させるとともに、ＡＯＤ１２に対し、走査装置停止信号の受信後、次に発振されるレーザパルスを偏向させ、プリント基板３０に入射させる制御を行う。
【００１５】
図６（Ｂ）に示す方法によれば、レーザ発振器１０から出射されるレーザパルスの発振周波数が各レーザパルスで等しいため、パルスエネルギが一定のレーザパルスを、プリント基板３０に照射することができ、被加工位置間の間隔にばらつきがある場合であっても、加工品質を良好に保つことが可能である。しかしながらこの方法によると、たとえばレーザパルスの出射タイミングがガルバノスキャナ１４の静止タイミングよりわずかに早い場合に、レーザパルスの発振周期分の時間的なロスが生じ、加工のスループットが著しく落ちてしまう。
【００１６】
被加工位置間の間隔にばらつきがある場合でも、加工結果を均一にすることができるレーザ穴開け加工方法の発明が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された発明においては、パルス幅の相互に等しいレーザパルスを用い、被加工位置ごとに光強度分配率を制御し、投入するエネルギを一定化することにより、加工品質の向上を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００８−１９４７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、高品質の加工を行うことのできるレーザ加工装置、及び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】
【００１９】
本発明の一観点によれば、加工対象物に照射されるレーザパルス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レーザパルスの、前記加工対象物上における照射位置を移動させる照射位置移動装置と、前記照射位置移動装置が前記加工対象物上の１つの照射位置から次の照射位置に、レーザパルスの照射位置を移動させる移動時間に応じたパルス幅と周波数でレーザパルスが出射されるように、前記レーザ光源からのレーザパルスの出射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。
【００２０】
また、本発明の他の観点によれば、（ａ）複数の被加工位置が加工順序とともに画定された加工対象物に、該被加工位置の加工順序にしたがった間隔に応じて、該被加工位置に照射するレーザパルスのパルス幅と周波数とを決定する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）で決定されたパルス幅と周波数とで、レーザパルスを、前記加工対象物の被加工位置に照射する工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
【００２１】
更に、本発明の他の観点によれば、（ｃ）第１のレーザパルスを第１の被加工位置に入射させる工程と、（ｄ）前記第１の被加工位置と第１の距離だけ離れた第２の被加工位置に、前記第１のレーザパルスの次に出射される第２のレーザパルスを入射させる工程と、（ｅ）前記第２の被加工位置と第２の距離だけ離れた第３の被加工位置に、前記第２のレーザパルスの次に出射される第３のレーザパルスを入射させる工程とを有し、前記工程（ｅ）において、（ｉ）前記第２の距離が、前記第１の距離より長いときには、前記第３のレーザパルスのパルス幅を、前記第２のレーザパルスのパルス幅より短くし、（ｉｉ）前記第２の距離が、前記第１の距離より短いときには、前記第３のレーザパルスのパルス幅を、前記第２のレーザパルスのパルス幅より長くし、（ｉｉｉ）前記第２の距離が、前記第１の距離と等しいときには、前記第３のレーザパルスのパルス幅を、前記第２のレーザパルスのパルス幅と等しくするレーザ加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高品質の加工を行うことの可能なレーザ加工装置、及びレーザ加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ）は、実施例によるレーザ加工装置を示す概略図であり、（Ｂ）は、プリント基板６０ａ、６０ｂを示す概略的な断面図である。
【図２】プリント基板へのレーザビームの照射に先立って行う準備工程を示すフローチャートである。
【図３】実施例によるレーザ加工方法を示すタイミングチャートである。
【図４】変形例によるレーザ加工装置を示す概略図である。
【図５】（Ａ）は、穴開け加工を行うレーザ加工装置を示す概略図であり、（Ｂ）は、プリント基板３０を示す概略的な断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、パルスレーザビームの照射によって穴開けを行う、従来のレーザ加工方法を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１（Ａ）は、実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。
【００２５】
レーザ発振器４０、たとえばＣＯ２レーザ発振器が、制御装置４７からトリガパルス（トリガ信号）を受けて、パルスレーザビーム５０を出射する。パルスレーザビーム５０は、透光領域と遮光領域とを備えるマスク４１の透光領域を通過することにより断面形状を整形され、ＡＯＤ４２に入射する。
【００２６】
ＡＯＤ４２は、音響光学効果を利用した光偏向器であり、制御装置４７から送信される制御信号を受けて、入射するパルスレーザビーム５０の進行方向を変化させて出射することができる。ＡＯＤ４２を出射するパルスレーザビームの出射方向（偏向角）は、ＡＯＤ４２に印加する制御信号の周波数によって変化させることが可能である。制御装置４７は、周波数の相互に異なる制御信号をＡＯＤ４２に印加して、パルスレーザビーム５０の各レーザパルスから、偏向角の相対的に小さい光路Ａを進行するレーザパルス（パルスレーザビーム５０ａ）と、偏向角の相対的に大きい光路Ｂを進行するレーザパルス（パルスレーザビーム５０ｂ）とを時間的に分割生成する。
【００２７】
制御装置４７からＡＯＤ４２に制御信号が印加されない期間にＡＯＤ４２に入射したパルスレーザビーム５０は直進して、ダンパ４３に入射し吸収される。
【００２８】
ＡＯＤ４２により偏向され、光路Ａを進行するパルスレーザビーム５０ａは、ガルバノスキャナ４４ａ、ｆθレンズ４５ａを経由して、ステージ４６ａ上に載置された加工対象物であるプリント基板６０ａに入射する。
【００２９】
ガルバノスキャナ４４ａは２枚の揺動鏡（ガルバノミラー）を含み、入射したレーザビームを２次元方向に走査して出射する走査装置である。ｆθレンズ４５ａは、パルスレーザビーム５０ａを集光し、マスク４１の位置におけるビーム断面（透光領域の形状）をプリント基板６０ａ上に結像させる。ステージ４６ａは、プリント基板６０ａを移動可能に保持する、たとえばＸＹステージである。プリント基板６０ａに入射したパルスレーザビーム５０ａにより、プリント基板６０ａの穴開け加工が行われる。
【００３０】
同様に、ＡＯＤ４２により偏向され、光路Ｂを進行するパルスレーザビーム５０ｂは、ガルバノスキャナ４４ｂ、ｆθレンズ４５ｂを経由して、ステージ４６ｂ上に移動可能に保持された加工対象物であるプリント基板６０ｂに入射し、プリント基板６０ｂの穴開け加工が行われる。ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂの動作は、制御装置４７により制御される。
【００３１】
図１（Ｂ）は、プリント基板６０ａ、６０ｂを示す概略的な断面図である。プリント基板６０ａ、６０ｂは、銅層６１ａ、６１ｂ、ガラスクロスの入ったエポキシ樹脂で形成される樹脂層６２ａ、６２ｂ、銅層６３ａ、６３ｂがこの順に積層される積層構造を有する。パルスレーザビーム５０ａ、５０ｂは、銅層６３ａ、６３ｂの表面からプリント基板６０ａ、６０ｂに入射し、銅層６３ａ、６３ｂ及び樹脂層６２ａ、６２ｂを貫通し、銅層６１ａ、６１ｂに至る貫通孔が形成される。
【００３２】
パルスレーザビーム５０ａ、５０ｂの照射は、たとえばサイクル法で行われる。ある被加工位置にレーザパルスを１ショット入射させた後、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂを駆動して、レーザビームの入射位置の位置決めを行い、次のレーザパルスを、位置決めされた入射位置（被加工位置）に入射させる。たとえば３〜５ショットのレーザパルスを同一の被加工位置に入射させることで貫通孔が形成される。穴開け加工はこのようにプリント基板６０ａ、６０ｂ上に画定された複数の被加工位置にレーザパルスを順番に照射して行われる。
【００３３】
プリント基板６０ａ、６０ｂは、たとえば被加工位置が等しく配置された同種のプリント基板である。ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂは、同様の動作を行うように制御され、プリント基板６０ａ、６０ｂには、対応する被加工位置に、同時に同様の穴開け加工が施される。
【００３４】
制御装置４７は、レーザ発振器４０にトリガパルスを送信し、レーザ発振器４０からのパルスレーザビーム５０の出射を制御する。また、ＡＯＤ４２を制御して、パルスレーザビーム５０の各レーザパルスから、光路Ａを進行するレーザパルスと、光路Ｂを進行するレーザパルスとを生成する。この際、ＡＯＤ４２に印加する制御信号の周波数及び印加時間により、光路Ａ、Ｂへの振り分けの選択、及び振り分けられるレーザパルスのパルス幅を、それぞれ制御することができる。更に、制御装置４７は、プリント基板６０ａ、６０ｂの被加工位置に貫通孔が形成されるように、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂの位置決め動作の制御を行う。また、ステージ４６ａ、４６ｂによるプリント基板６０ａ、６０ｂの移動を制御する。
【００３５】
制御措置４７は、記憶装置、たとえばメモリを備える。記憶装置には、たとえば加工に必要な情報が記憶されている。制御は、たとえば記憶装置に記憶されている内容に基いて行われる。
【００３６】
図２は、プリント基板へのレーザビームの照射に先立って行う準備工程を示すフローチャートである。
【００３７】
レーザビームの照射に先立ち、まずステップＳ１０１において、加工対象物の被加工位置（プリント基板の加工穴の配置）に基き、ガルバノスキャナの移動ルート（ガルバノミラーの向きを変化させる経路）を最適化し、穴の加工順序を決定するとともに、加工順序に従った穴間隔を把握する。ガルバノスキャナの移動ルートの最適化は、たとえばガルバノスキャナの移動時間（ガルバノミラーの向きを変化させる時間）が最短となるように行う。
【００３８】
ステップＳ１０１の枠内に、穴加工順序（穴番号）と穴間隔との関係の一例を示した。本図において、横軸は穴加工順序（穴番号）を表し、縦軸は１つ前に加工される穴との間隔を単位「ｍｍ」で表す。本図から、加工対象物となるプリント基板は、加工順序に従って見たとき、穴（被加工位置）の間隔が０．８ｍｍ弱〜１．７ｍｍ弱の範囲で分布するプリント基板であることがわかる。
【００３９】
ステップＳ１０２においては、穴加工順序とレーザ発振周波数とを関連づける。この作業に当たっては、あらかじめステップＳ２０１で、ガルバノスキャナの移動速度から、穴間隔とレーザの発振周波数との関係を求め、把握しておく。
【００４０】
ステップＳ２０１の枠内に、穴間隔と、当該穴間隔で穴を開ける際に照射すべきレーザパルスの発振周波数との関係の一例を示した。本図において、横軸は穴間隔を単位「ｍｍ」で表し、縦軸はレーザ発振周波数を単位「Ｈｚ」で表す。本図には、穴間隔が大きくなるにつれて、レーザの発振周波数が小さくなる両者の関係が示されている。なお、穴間隔とレーザの発振周波数との関係は、ガルバノスキャナの移動距離（ガルバノミラーの向きの変化量）とレーザの発振周波数との関係に対応する。
【００４１】
穴加工順序とレーザ発振周波数との関連づけは、ステップＳ１０１で決定された穴加工順序及び把握された穴間隔と、ステップＳ２０１で求められた穴間隔とレーザの発振周波数との関係に基いて行う。
【００４２】
ステップＳ１０２の枠内に、穴加工順序とレーザ発振周波数との関係の一例を示した。本図において、横軸は穴加工順序（穴番号）を表し、縦軸はレーザ発振周波数を単位「Ｈｚ」で表す。本図を参照することにより、たとえば加工順序がｎ番目の穴を加工する際に照射すべきレーザパルスの発振周波数を定めることができる。
【００４３】
ステップＳ１０３において、穴加工順序と加工パルス幅とを関連づける。この作業に当たっては、あらかじめステップＳ２０２で、プリント基板に照射されるレーザパルスのパルスエネルギ（１ショットのレーザパルスによって、プリント基板に投入されるエネルギ）が一定となる、レーザの発振周波数と加工レーザパルスのパルス幅（加工パルス幅）との関係を求め、把握しておく。プリント基板に照射する加工レーザパルスのパルスエネルギの一定値は、たとえば形成する穴の径や開口率等、要求される穴品質から決定される。
【００４４】
ステップＳ２０２の枠内に、プリント基板に照射される加工レーザパルスのパルスエネルギを一定にする、レーザの発振周波数と加工レーザパルスのパルス幅との関係の一例を示した。本図において、横軸はレーザの発振周波数を単位「Ｈｚ」で表し、縦軸は加工レーザパルスのパルス幅を単位「μｓ」で表す。本図に示すように、プリント基板に照射する加工レーザパルスのパルスエネルギを一定にするためには、レーザの発振周波数が大きくなった場合、加工レーザパルスのパルス幅も大きくする必要がある。
【００４５】
穴加工順序と加工パルス幅との関連づけは、ステップＳ１０２で求められた、穴加工順序とレーザ発振周波数との関係、及び、ステップＳ２０２で求められたレーザ発振周波数と加工パルス幅との関係に基いて行う。
【００４６】
ステップＳ１０３の枠内に、穴加工順序と加工パルス幅との関係の一例を示した。本図において、横軸は穴加工順序（穴番号）を表し、縦軸は加工パルス幅を単位「μｓ」で表す。本図を参照することにより、たとえば加工順序がｎ番目の穴を加工する際、プリント基板に照射すべき加工レーザパルスのパルス幅が決定される。
【００４７】
本図に示す穴加工順序と加工パルス幅との関係（加工順序がｎ番目の穴を加工する際、プリント基板に照射すべき加工レーザパルスのパルス幅）は、たとえば制御装置内の記憶装置に記憶され、ＡＯＤに対する制御信号の印加時間の制御に利用される。
【００４８】
ステップＳ１０１の枠内に示したグラフと、ステップＳ１０３の枠内に示したグラフとを比較すると、穴間隔が大きい場合には加工パルス幅を短く、穴間隔が小さい場合には加工パルス幅を長くすればよい（直前に加工した穴との間隔が大きいほど加工パルス幅を短くすればよい）ことがわかる。
【００４９】
穴加工順序と加工パルス幅との関連づけと同時に、穴加工順序とレーザ発振器から出射されるレーザパルスのパルス幅も関連づけられる。たとえば加工順序がｎ番目の穴を加工する際に、レーザ発振器から出射すべきレーザパルスのパルス幅を決定することができる。穴加工順序とレーザ発振器から出射されるレーザパルスのパルス幅との関係（加工順序がｎ番目の穴を加工する際に、レーザ発振器から出射すべきレーザパルスのパルス幅）は、たとえば制御装置内の記憶装置に記憶され、レーザ発振器に対するトリガパルスのパルス幅の制御に利用される。穴間隔と加工パルス幅との関係と同様に、直前に加工した穴との間隔が大きいほど、レーザ発振器から出射するレーザパルスのパルス幅を短くすればよい。
【００５０】
図３は、実施例によるレーザ加工方法を示すタイミングチャートである。実施例によるレーザ加工方法は、図１（Ａ）に示すレーザ加工装置を用い、制御装置４７による制御のもとで実施される。タイミングチャートの横軸は、すべて時間を表す。「レーザ発振」、「プリント基板６０ａへの入射ビーム」、「プリント基板６０ｂへの入射ビーム」の段の縦軸は、単位時間当たりのエネルギを表し、「走査装置停止信号」、「偏向器（光路Ａ）制御信号」、「偏向器（光路Ｂ）制御信号」の段の縦軸は、信号の有無を表す。
【００５１】
プリント基板６０ａ、６０ｂに対する（ｍ−１）ショットめのレーザパルスがレーザ発振器４０から出射された直後から、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂは、ｍショットめのレーザパルスを、被加工位置に入射させるように位置決めを行う。位置決めが完了すると、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂから制御装置４７に走査装置停止信号が送信される。
【００５２】
走査装置停止信号を受信した制御装置４７は、その直後、レーザ発振器４０にトリガパルスを送信し、ｍショットめのレーザパルスを出射させるとともに、ＡＯＤ４２に周波数が相対的に低い制御信号を印加し（「偏向器（光路Ａ）制御信号」の段参照）、制御信号印加時間中にＡＯＤ４２に入射したレーザパルスを光路Ａに沿って進行するように偏向する。これに続けて、ＡＯＤ４２に周波数が相対的に高い制御信号を印加し（「偏向器（光路Ｂ）制御信号」の段参照）、制御信号印加時間中にＡＯＤ４２に入射したレーザパルスを光路Ｂに沿って進行するように偏向する。
【００５３】
この結果、ＡＯＤ４２への信号印加時間と等しいパルス幅（ｔｍ）のレーザパルスが、光路Ａ、Ｂに沿って進行し、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂ、ｆθレンズ４５ａ、４５ｂを経由してプリント基板６０ａ、６０ｂの被加工位置に照射され、各基板６０ａ、６０ｂにおいて穴開け加工が行われる。
【００５４】
ここで、レーザパルスを光路Ａに振り分ける制御信号の印加時間と、光路Ｂに振り分けるそれとは相互に等しく、たとえば図２のステップＳ１０３の枠内に示したグラフによって定められる時間である。また、レーザ発振器４０から出射されるレーザパルスのパルス幅は、穴加工順序とレーザ発振器から出射されるレーザパルスのパルス幅との関連づけにより、穴間隔が大きい場合には短く、穴間隔が小さい場合には長く決定されるパルス幅である。レーザ発振器４０から出射されるレーザパルスのパルス幅は、制御信号４７から送信されるトリガパルスのパルス幅で制御することができる。
【００５５】
レーザ発振器４０からのｍショットめのレーザパルスの出射が終了し、光路Ａ、Ｂに振り分けられたレーザパルスがプリント基板６０ａ、６０ｂに照射された直後から、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂは、（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスを、被加工位置に入射させるように位置決めを行う。走査装置停止信号が受信された直後、制御装置４７は、レーザ発振器４０及びＡＯＤ４２に対して同様の制御を行い、（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスからパルス幅ｔｍ＋１のレーザパルスを光路Ａ、Ｂのそれぞれに切り出して、プリント基板６０ａ、６０ｂの被加工位置に入射させる。加工レーザパルスのパルス幅ｔｍとパルス幅ｔｍ＋１とは、たとえば相互に等しい。
【００５６】
なお、このとき、レーザ発振器４０からのｍショットめのレーザパルスのパルス幅及び単位時間当たりのエネルギと、（ｍ＋１）ショットめについてのそれらとは互いに等しい。その結果、レーザ発振器４０からのｍショットめのレーザパルスのパルスエネルギＳｍと、（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスのパルスエネルギＳｍ＋１とは相互に等しくなる。また、プリント基板６０ａ、６０ｂに照射されるｍショットめの加工レーザパルスの単位時間当たりのエネルギと、（ｍ＋１）ショットめについてのそれも互いに等しく、その結果、ｍショットめの加工レーザパルスのパルスエネルギＡｍ、Ｂｍと、（ｍ＋１）ショットめの加工レーザパルスのパルスエネルギＡｍ＋１、Ｂｍ＋１とは、相互に等しくなる。
【００５７】
レーザ発振器４０の（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスから切り出された加工レーザパルスがプリント基板６０ａ、６０ｂに照射された直後から、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂは、（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスから切り出される加工レーザパルスを、次の被加工位置に入射させるように位置決めを行う。
【００５８】
ここで、（ｍ＋１）ショットめの加工レーザパルスが入射する被加工位置と、（ｍ＋２）ショットめについてのそれとの間隔（（ｍ＋２）ショットめの加工レーザパルスを入射させるに当たっての穴間隔）は、ｍショットめの加工レーザパルスが入射する被加工位置と、（ｍ＋１）ショットめについてのそれとの間隔（（ｍ＋１）ショットめの加工レーザパルスを入射させるに当たっての穴間隔）より大きい。このため、（ｍ＋２）ショットめの加工レーザパルスを照射する際の位置決め時間（走査装置移動時間）は、（ｍ＋１）ショットめに関するそれより長い。
【００５９】
走査装置停止信号が受信された直後、制御装置４７は、レーザ発振器４０及びＡＯＤ４２に対して同様の制御を行い、（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスからパルス幅ｔｍ＋２のレーザパルスを光路Ａ、Ｂのそれぞれに切り出して、プリント基板６０ａ、６０ｂの被加工位置に入射させる。
【００６０】
レーザ発振器４０より、（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスが発振されてから（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスが発振されるまでの時間は、ｍショットめのレーザパルスが発振されてから（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスが発振されるまでの時間よりも長い。レーザ発振器４０からの（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスのパルス幅は、（ｍ＋１）ショットめについてのそれよりも短い。単位時間当たりのエネルギに関しては、（ｍ＋２）ショットめの方が、（ｍ＋１）ショットめよりも大きい。レーザ発振器４０からの（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスのパルスエネルギＳｍ＋２と、（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスのパルスエネルギＳｍ＋１とは互いに等しい。
【００６１】
また、加工レーザパルスのパルス幅ｔｍ＋２はパルス幅ｔｍ＋１より短い。加工レーザパルスの単位時間当たりのエネルギに関しては、（ｍ＋２）ショットめの方が、（ｍ＋１）ショットめよりも大きい。（ｍ＋２）ショットめの加工レーザパルスのパルスエネルギＡｍ＋２、Ｂｍ＋２と、（ｍ＋１）ショットめの加工レーザパルスのパルスエネルギＡｍ＋１、Ｂｍ＋１とは相互に等しい。
【００６２】
レーザ発振器４０の（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスから切り出された加工レーザパルスがプリント基板６０ａ、６０ｂに照射された直後から、ガルバノスキャナ４４ａ、４４ｂは、（ｍ＋３）ショットめのレーザパルスから切り出される加工レーザパルスを、次の被加工位置に入射させるように位置決めを行う。
【００６３】
ここで、（ｍ＋２）ショットめの加工レーザパルスが入射する被加工位置と、（ｍ＋３）ショットめについてのそれとの間隔（（ｍ＋３）ショットめの加工レーザパルスを入射させるに当たっての穴間隔）は、ｍショットめの加工レーザパルスが入射する被加工位置と、（ｍ＋１）ショットめについてのそれとの間隔（（ｍ＋１）ショットめの加工レーザパルスを入射させるに当たっての穴間隔）より小さい。このため、（ｍ＋３）ショットめの加工レーザパルスを照射する際の位置決め時間（走査装置移動時間）は、（ｍ＋１）ショットめに関するそれより短い。
【００６４】
走査装置停止信号が受信された直後、制御装置４７は、レーザ発振器４０及びＡＯＤ４２に対して同様の制御を行い、（ｍ＋３）ショットめのレーザパルスからパルス幅ｔｍ＋３のレーザパルスを光路Ａ、Ｂのそれぞれに切り出して、プリント基板６０ａ、６０ｂの被加工位置に入射させる。
【００６５】
レーザ発振器４０より、（ｍ＋２）ショットめのレーザパルスが発振されてから（ｍ＋３）ショットめのレーザパルスが発振されるまでの時間は、ｍショットめのレーザパルスが発振されてから（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスが発振されるまでの時間よりも短い。レーザ発振器４０からの（ｍ＋３）ショットめのレーザパルスのパルス幅は、（ｍ＋１）ショットめについてのそれよりも長い。単位時間当たりのエネルギに関しては、（ｍ＋３）ショットめの方が、（ｍ＋１）ショットめよりも小さい。レーザ発振器４０からの（ｍ＋３）ショットめのレーザパルスのパルスエネルギＳｍ＋３と、（ｍ＋１）ショットめのレーザパルスのパルスエネルギＳｍ＋１とは互いに等しい。
【００６６】
また、加工レーザパルスのパルス幅ｔｍ＋３はパルス幅ｔｍ＋１より長い。加工レーザパルスの単位時間当たりのエネルギに関しては、（ｍ＋３）ショットめの方が、（ｍ＋１）ショットめよりも小さい。（ｍ＋３）ショットめの加工レーザパルスのパルスエネルギＡｍ＋３、Ｂｍ＋３と、（ｍ＋１）ショットめの加工レーザパルスのパルスエネルギＡｍ＋１、Ｂｍ＋１とは相互に等しい。
【００６７】
実施例によるレーザ加工方法によれば、穴間隔や、それに対応する走査装置移動時間に応じて照射するレーザパルスのパルス幅と発振周波数を変更し、照射されるレーザパルスのパルスエネルギを一定とするので、各穴の加工品質のばらつきの小さい、高品質の加工を実現することができる。ガルバノスキャナの位置決めの終了に同期させてレーザビームを発振させるため、たとえば図６（Ａ）に示した加工方法と同程度の加工速度で加工を行うことが可能である。
【００６８】
なお、仮に（ｍ＋４）ショットめの加工レーザパルスを入射させるに当たっての穴間隔）が、（ｍ＋１）ショットめについてのそれと等しい場合には、（ｍ＋４）ショットめの加工レーザパルスのパルス幅と発振周波数は、（ｍ＋１）ショットめと等しくなる。
【００６９】
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。
【００７０】
たとえば、実施例においては、照射されるレーザパルスのパルスエネルギが一定となるように、穴間隔に応じて照射するレーザパルスのパルス幅を変更したが、照射されるレーザパルスのパルスエネルギ（ＡＯＤ４２で偏向されるレーザパルスのパルスエネルギ）が一定値から±５％の範囲内におさまるようにパルス幅を変更しても、同様に、高品質の加工を実現することができる。
【００７１】
また、実施例においては、走査装置としてガルバノスキャナを用い、ガルバノスキャナの動作に同期させて、レーザ発振器からレーザパルスを出射させ、ＡＯＤで偏向した。プリント基板に照射される加工レーザパルスのパルス幅は、ＡＯＤへの制御信号の印加時間によって制御した。ガルバノスキャナやＡＯＤを使用しない変形例とすることも可能である。
【００７２】
図４は、変形例によるレーザ加工装置を示す概略図である。変形例においては、レーザ発振器４０から出射したレーザパルスは、伝搬光学系４８によって、ＸＹステージ４６上に移動可能に保持された加工対象物である基板６０に伝搬される。制御装置４７は、レーザ発振器４０からのレーザパルスの出射、及びステージ４６による基板６０の移動を制御する。制御装置４７は、レーザ発振器４０に与えるトリガパルスのパルス幅で、出射されるレーザパルスのパルス幅を制御することができる。変形例における走査装置は、ステージ４６である。ステージ４６で基板６０を移動させて、レーザパルスの入射位置を移動させるとともに、ステージの移動時間（基板６０上の１つの入射位置から次の入射位置に、レーザパルスの入射位置を移動させる移動時間）に応じてレーザパルスのパルス幅を変更し、レーザ加工を行う。
【００７３】
レーザ加工のタイミングチャートの例として、図２の「レーザ発振」の段と、「走査装置停止信号」の段を使用することができる。制御装置４７は、ステージ４６からの停止信号を受信した直後、レーザ発振器４０にトリガパルスを送信する。トリガパルスのパルス幅は、被加工位置間の間隔（直前のステージ移動時間）に応じた長さである。制御装置４７は、レーザ発振器４０から出射されるレーザパルスのパルスエネルギＳｍ、Ｓｍ＋１、Ｓｍ＋２、Ｓｍ＋３がすべて等しくなるように、トリガパルスのパルス幅を変更し、レーザパルスのパルス幅を制御する。変形例によっても、高品質のレーザ加工が可能である。
【００７４】
他にも、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
【００７５】
たとえば、実施例においては、パルスレーザビームの照射をサイクル法で行ったがバースト法で行ってもよい。
【００７６】
また、実施例においては、ＣＯ２レーザ発振器を使用したが、たとえばＮｄ：ＹＡＧレーザなどの固体レーザやエキシマレーザ等、発振周波数が可変のレーザ発振器を使用することが可能である。
【００７７】
更に、実施例においては、制御装置４７は、受信した走査装置停止信号に基づいて、レーザ発振器４０からレーザパルスを出射させたが、たとえば制御装置４７内の記憶装置に、図２のステップＳ１０２の枠内に示した穴加工順序とレーザ発振周波数との関係（加工順序がｎ番目の穴を加工する際に照射すべきレーザパルスの発振周波数）を記憶させ、記憶された内容にしたがって、走査装置停止信号とは無関係に、レーザ発振器４０からのレーザパルスの出射タイミングを制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
被照射位置間の間隔が一定ではない加工対象物を加工するレーザ加工一般に好ましく利用可能である。殊に、各被照射位置で同様の加工が行われるレーザ加工に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０  レーザ発振器
１１  マスク
１２  ＡＯＤ
１３  ダンパ
１４  ガルバノスキャナ
１５  ｆθレンズ
１６  ステージ
１７  制御装置
２０  パルスレーザビーム
３０  プリント基板
３１  銅層
３２  樹脂層
３３  銅層
４０  レーザ発振器
４１  マスク
４２  ＡＯＤ
４３  ダンパ
４４ａ、４４ｂ  ガルバノスキャナ
４５ａ、４５ｂ  ｆθレンズ
４６、４６ａ、４６ｂ  ステージ
４７  制御装置
４８  伝搬光学系
５０、５０ａ、５０ｂ  パルスレーザビーム
６０  基板
６０ａ、６０ｂ  プリント基板
６１ａ、６１ｂ  銅層
６２ａ、６２ｂ  樹脂層
６３ａ、６３ｂ  銅層
【図１】
2012045554.tif 000003
【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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