(57)【要約】【課題】複数の加工軸でレーザ加工を行う場合に、それぞれの加工軸での加工品質を揃えることが可能なレーザ加工装置を提供する。【解決手段】音響光学偏向器が、レーザビームを、ダンパ経路、第１、第２の加工経路のいずれかに振り向ける。第１、第２の加工経路にそれぞれビーム偏向器が配置されている。制御装置が、ビーム偏向器を動作させる手順、音響光学偏向器を制御して原初レーザパルスから第１の加工経路にレーザパルスを切り出し、その後、第２の加工経路にレーザパルスを切り出す手順を繰り返す。この手順の繰り返し中において、レーザ光源に発振開始を指令した時点から、第１の加工経路にレーザパルスを切り出す時点までの経過時間が不変である。第１の加工経路に切り出されるレーザパルスのパルス幅を変化させても、音響光学偏向器に第１の加工経路への切出信号を送出してから、第２の加工経路への切出信号を送出するまでの経過時間は変化させない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出力されたレーザビームの経路に配置され、入射したレーザビームを、ビームダンパに向かうダンパ経路、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音響光学偏向器と、
前記第１の加工経路に振り向けられた第１のレーザパルスが入射する位置、及び前記第２の加工経路に振り向けられた第２のレーザパルスが入射する位置に加工対象物を保持するステージと、
前記第１の加工経路及び前記第２の加工経路にそれぞれ配置され、前記ステージに保持された加工対象物への入射位置を変化させる第１のビーム偏向器及び第２のビーム偏向器と、
前記レーザ光源、前記音響光学偏向器、第１のビーム偏向器、及び前記第２のビーム偏向器を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記第１のビーム偏向器及び前記第２のビーム偏向器を動作させて、前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射位置を目標位置に移動させる手順、
前記レーザ光源に、発振の開始を指令する手順、
前記音響光学偏向器を制御して、前記レーザ光源から出力された原初レーザパルスから前記第１の加工経路に前記第１のレーザパルスを切り出し、その後、同一の原初レーザパルスから前記第２の加工経路に前記第２のレーザパルスを切り出す手順、
及び、前記レーザ光源に、発振の停止を指令する手順を繰り返し、
前記手順の繰り返し中において、
前記レーザ光源に発振開始を指令した時点から、前記レーザ光源から出力された原初レーザパルスから前記第１の加工経路に前記第１のレーザパルスを切り出す時点までの経過時間が不変であり、
前記第１の加工経路に切り出される前記第１のレーザパルスのパルス幅を変化させ、かつ前記音響光学偏向器に前記第１の加工経路への前記第１のレーザパルスの切出信号を送出してから、前記第２の加工経路への前記第２のレーザパルスの切出信号を送出するまでの経過時間は変化させないレーザ加工装置。
【請求項２】
前記レーザ光源は、出力する１つの原初レーザパルス内で時間の経過とともに光強度が低下する特性を持ち、
前記音響光学偏向器は、前記第１の加工経路への回折効率と、前記第２の加工経路への回折効率を独立に調整する機能を有しており、前記第１の加工経路への回折効率が前記第２の加工経路への回折効率より低くなるように調整されている請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記手順の繰り返し中において、前記レーザ光源への発振開始の指令の送出から、発振停止の指令の送出までの経過時間が不変である請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記レーザ光源のパルスの繰り返し周期の下限値と上限値とを記憶しており、
前記第１のビーム偏向器及び前記第２のビーム偏向器の動作完了時点で、前記レーザ光源への発振開始の指令の送出時点からの経過時間が前記下限値より短いとき、前記下限値に相当する時間が経過するまで、前記レーザ光源への発振開始の指令の送出を待機し、
前記第１のビーム偏向器及び前記第２のビーム偏向器の動作完了までに、前記レーザ光源への発振開始の指令の送出からの経過時間が前記上限値に達したとき、前記レーザ光源に発振開始の指令を送出するとともに、出力された原初レーザパルスを前記ダンパ経路に振り向けるように前記音響光学偏向器を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
繰り返し周期の前記下限値と前記上限値とが同一である請求項４に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つのレーザパルスから時間軸上で少なくとも２つのレーザパルスを切り出して、少なくとも２軸でレーザ加工を行うレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に、レーザビームによって穴あけ加工を行なうレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置は、レーザ光源と音響光学素子（音響光学偏向器）とを含む。音響光学素子は、レーザ光源から出力されたパルスレーザビームを、ビームダンパに向かう経路、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。第１の加工経路または第２の加工経路に振り向けられたパルスレーザビームは、ガルバノスキャナで偏向された後、加工対象物の目標位置に入射する。
【０００３】
１つのレーザパルスのパルス幅内のある期間は、レーザビームが第１の加工経路に振り向けられ、他のある期間は第２の加工経路に振り向けられ、残りの期間はダンパ経路に振り向けられる。これにより、１つのレーザパルスから２つのレーザパルスを切り出して、２軸でレーザ加工を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８６８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
炭酸ガスレーザ等から出力されるレーザパルスの光強度は、通常、立ち上がり時点から時間の経過とともに低下する。１つのレーザパルスから、時間的に複数のレーザパルスを切り出す場合、時間的に相対的に後に切り出されたレーザパルスの光強度が、相対的に前に切り出されたレーザパルスの光強度よりも弱くなる。このため、複数の加工軸のそれぞれにおける加工品質を均一にすることが困難である。
【０００６】
本発明の目的は、複数の加工軸でレーザ加工を行う場合に、それぞれの加工軸での加工品質を揃えることが可能なレーザ加工装置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、
レーザビームを出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出力されたレーザビームの経路に配置され、入射したレーザビームを、ビームダンパに向かうダンパ経路、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音響光学偏向器と、
前記第１の加工経路に振り向けられた第１のレーザパルスが入射する位置、及び前記第２の加工経路に振り向けられた第２のレーザパルスが入射する位置に加工対象物を保持するステージと、
前記第１の加工経路及び前記第２の加工経路にそれぞれ配置され、前記ステージに保持された加工対象物への入射位置を変化させる第１のビーム偏向器及び第２のビーム偏向器と、
前記レーザ光源、前記音響光学偏向器、第１のビーム偏向器、及び前記第２のビーム偏向器を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記第１のビーム偏向器及び前記第２のビーム偏向器を動作させて、前記第１のレーザパルス及び前記第２のレーザパルスの入射位置を目標位置に移動させる手順、
前記レーザ光源に、発振の開始を指令する手順、
前記音響光学偏向器を制御して、前記レーザ光源から出力された原初レーザパルスから前記第１の加工経路に前記第１のレーザパルスを切り出し、その後、同一の原初レーザパルスから前記第２の加工経路に前記第２のレーザパルスを切り出す手順、
及び、前記レーザ光源に、発振の停止を指令する手順を繰り返し、
前記手順の繰り返し中において、
前記レーザ光源に発振開始を指令した時点から、前記レーザ光源から出力された原初レーザパルスから前記第１の加工経路に前記第１のレーザパルスを切り出す時点までの経過時間が不変であり、
前記第１の加工経路に切り出される前記第１のレーザパルスのパルス幅を変化させ、かつ前記音響光学偏向器に前記第１の加工経路への前記第１のレーザパルスの切出信号を送出してから、前記第２の加工経路への前記第２のレーザパルスの切出信号を送出するまでの経過時間は変化させないレーザ加工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
第１のレーザパルスのパルス幅が変化しても、第１のレーザパルスの切り出しから第２のレーザパルスの切り出しまでの経過時間が変動しない。このため、第１のレーザパルスの切り出し時点の原初レーザパルスの光強度と、第２のレーザパルスの切り出し時点の原初レーザパルスの光強度との比がほぼ一定になる。第１のレーザパルスのパルス幅が変化しても、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調整しておくことにより、第１のレーザパルスの光強度と第２のレーザパルスの光強度とを、ほぼ等しくすることができる。その結果、第１のレーザパルスによる加工と、第２のレーザパルスによる加工との品質を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施例、及び参考例によるレーザ加工装置の概略図である。
【図２】図２Ａは、加工対象物の一例として示されるプリント基板の概略平面図であり、図２Ｂはプリント基板の部分断面図であり、図２Ｃは、パルスレーザビームを入射させて穴開け加工を行うときの形成過程における穴の形状を示す断面図である。
【図３】図３は、ビーム偏向器の動作状態、発振指令信号、経路選択信号、及び切出信号の、１ショット目及び２ショット目の一部分のタイミングチャートである。
【図４】図４Ａは、参考例によるレーザ加工装置で加工する際の１ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号、経路選択信号、切出信号のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示すグラフであり、図４Ｂは、２ショット目及び３ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号、経路選択信号、切出信号のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示すグラフである。
【図５】図５Ａは、実施例によるレーザ加工装置で加工する際の１ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号、経路選択信号、切出信号のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示すグラフであり、図５Ｂは、２ショット目及び３ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号、経路選択信号、切出信号のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示すグラフである。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、他の実施例によるレーザ加工装置における発振指令信号、ビーム偏向器の動作状態、経路選択信号、及び切出信号のタイミングチャートである。
【図７】図７は、さらに他の実施例によるレーザ加工装置における発振指令信号、ビーム偏向器の動作状態、経路選択信号、及び切出信号のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、本発明の実施例、及び参考例によるレーザ加工装置の概略図を示す。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の立下りにより、発振停止が指令される。
【００１１】
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、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２０が配置されている。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。ＡＯＤ２０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。ＡＯＤ２０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。
【００１２】
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、ＡＯＤ２０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、ＡＯＤ２０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。
【００１３】
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、ＡＯＤ２０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を調整することができる。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で回折効率を調整する方法に替えて、制御装置５５から回折効率の指令値をドライバ２３に入力する構成としてもよい。
【００１４】
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偏向器３１に入射する。ビーム偏向器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。ビーム偏向器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。ビーム偏向器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、ビーム偏向器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。
【００１５】
ビーム偏向器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。
【００１６】
図２Ａに加工対象物３３、４３の一例としてプリント基板６０の概略平面図を示す。プリント基板６０の表面が、複数のブロック６１に区分されている。各ブロック６１は、ビーム偏向器３１、４１（図１）の動作によってビーム入射位置を移動させることができる大きさに設定されている。
【００１７】
プリント基板６０の表面に、形成すべき穴の複数の目標位置６２が定義されている。複数の目標位置６２の座標、及び加工順が、制御装置５５（図１）に予め記憶されている。１つのブロック６１内の全ての目標位置６２に穴が形成された後、制御装置５５がステージ５０を移動させることにより、未加工のブロック６１を、ビーム偏向器３１、４１（図１）の走査可能領域に配置する。その後、同様の手順で未加工のブロック６１の加工を行う。
【００１８】
図２Ｂに、プリント基板６０の部分断面図を示す。コア基板６５の表面に内層の導体パターン６６が配置されている。コア基板６５及び導体パターン６６の上に絶縁層６７が配置され、その表面に導体パターン６８が配置されている。コア基板６５及び絶縁層６７には、例えばエポキシ等の樹脂が用いられる。導体パターン６６、６８には、例えば銅が用いられる。
【００１９】
図２Ｃに、パルスレーザビームを入射させて穴開け加工を行うときの形成過程における穴の形状を示す。図２Ｃでは、３ショットのレーザパルスで１つの穴開け加工が完了する例を示している。１ショット目のレーザパルスにより、表面の導体パターン６８に穴６８Ａが形成される。このとき、穴６８Ａの底面の絶縁層６７の表層部も除去されることにより、凹部６７Ａが形成される。
【００２０】
２ショット目のレーザパルスにより、絶縁層６７に形成されている凹部６７Ａが深くなることにより、凹部６７Ｂが形成される。３ショット目のレーザパルスにより、凹部６７Ｂがさらに深くなり、内層の導体パターン６６まで達する穴６７Ｃが形成される。レーザパルスの好適なパルス幅は、加工対象物の材料によって異なる。例えば、２ショット目及び３ショット目のレーザパルスのパルス幅は、１ショット目のレーザパルスのパルス幅より短い。
【００２１】
次に、１つのブロック６１（図２Ａ）内の加工を行う手順について説明する。１つの目標位置６２に１ショット目のレーザパルスを入射させた後、レーザビームの入射位置を次の目標位置６２まで移動させて、新たな目標位置６２に１ショット目のレーザパルスを入射させる。１つのブロック６１内の全ての目標位置６２への１ショット目のレーザパルスの入射が完了すると、全ての目標位置６２に対して順番に、２ショット目のレーザパルスを入射させる。その後、全ての目標位置６２に対して順番に、３ショット目のレーザパルスを入射させる。
【００２２】
なお、１つの目標位置６２に対して、レーザビームの入射位置を移動させることなく、２ショット目のレーザパルスと３ショット目のレーザパルスとを、微小な時間間隔を開けて続けて入射してもよい。
【００２３】
図３に、ビーム偏向器３１、４１（図１）の動作状態、発振指令信号Ｓ０、経路選択信号Ｓ１、及び切出信号Ｓ２の、１ショット目及び２ショット目の一部分のタイミングチャートを示す。ビーム偏向器３１、４１が動作している期間を、上下に分かれた２本の線で表し、整定されている期間を１本の線で表す。
【００２４】
１つの目標位置６２（図２Ａ）への１ショットのレーザパルスの入射が完了すると、制御装置５５が、ビーム偏向器３１、４１を動作させて、レーザビームの入射位置を、次に加工すべき目標位置６２に移動させる。２つのビーム偏向器３１、４１の両方の動作が完了すると、言い換えると第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２の両方のレーザビームの入射位置が整定されると（時刻ｔ１）、制御装置５５がレーザ光源１０に対して、発振指令信号Ｓ０の送出を開始する（時刻ｔ２）。これにより、レーザ光源１０から出力されるパルスレーザビームＰＬＢのレーザパルスの出力が開始される。発振指令信号Ｓ０の立ち上がりが、レーザ光源１０に対する発振開始の指令に対応する。この時点で、経路選択信号Ｓ１によって第１の加工経路ＭＰ１が選択されている。
【００２５】
第１の加工経路ＭＰ１が選択されている状態で、制御装置５５が、予め決められたパルス幅ＰＷ１の切出信号Ｓ２を送出する（時刻ｔ３）。これにより、第１の加工経路ＭＰ１に、１つのレーザパルスが切り出される。その後、制御装置５５が、第２の加工経路ＭＰ２を選択する経路選択信号Ｓ１を送出する（時刻ｔ４）。第２の加工経路ＭＰ２が選択されている状態で、制御装置５５が、予め決められたパルス幅ＰＷ１の切出信号Ｓ２を送出する（時刻ｔ５）。これにより、第２の加工経路ＭＰ２に、１つのレーザパルスが切り出される。
【００２６】
その後、制御装置５５は、発振指令信号Ｓ０の送出を停止し、経路選択信号Ｓ１で選択される経路を第１の加工経路ＭＰ１に戻す（時刻ｔ７）。発振指令信号Ｓ０の立ち下がりが、レーザ光源１０に対する発振停止の指令に対応する。さらに、ビーム偏向器３１、４１に、制御信号Ｇ１、Ｇ２を送出して、レーザビームの入射位置を次の目標位置６２（図２Ａ）まで移動させる。２ショット目及び３ショット目のレーザパルスを入射するときも、１ショット目の場合と基本的に同様の手順が繰り返される。図３では、２ショット目のレーザパルスを切り出す切出信号Ｓ２のパルス幅が、１ショット目のレーザパルスを切り出すときの切出信号Ｓ２のパルス幅より短い例を示している。
【００２７】
実施例によるレーザ加工装置について説明する前に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、参考例によるレーザ加工装置について説明する。
【００２８】
図４Ａに、１ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号Ｓ０、経路選択信号Ｓ１、切出信号Ｓ２のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示す。発振指令信号Ｓ０が立ち上がると（時刻ｔ２）、レーザ光源１０（図１）から原初レーザパルスＬＰ０が出力される。レーザ光源１０は、原初レーザパルスＬＰ０の光強度が時間の経過とともに低下する特性を有する。発振指令信号Ｓ０が立ち下がると（時刻ｔ６）、原初レーザパルスＬＰ０も立ち下がる。
【００２９】
経路選択信号Ｓ１で第１の加工経路ＭＰ１が選択されている状態で、切出信号Ｓ２のパルスが送出されると（時刻ｔ３）、原初レーザパルスＬＰ０から、第１の加工経路ＭＰ１に第１のレーザパルスＬＰ１が切り出される。経路選択信号Ｓ１で第２の加工経路ＭＰ２が選択されている状態で、切出信号Ｓ２のパルスが送出されると（時刻ｔ５）、原初レーザパルスＬＰ０から、第２の加工経路ＭＰ２に第２のレーザパルスＬＰ２が切り出される。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。
【００３０】
原初レーザパルスＬＰ０に対する第１のレーザパルスＬＰ１の光強度の比は、第１の回折効率調整ノブ２６の設定により決定される。同様に、原初レーザパルスＬＰ０に対する第２のレーザパルスＬＰ２の光強度の比は、第２の回折効率調整ノブ２７の設定により決定される。経路選択信号Ｓ１で第１の加工経路ＭＰ１が選択されているときの原初レーザパルスＬＰ０の光強度は、経路選択信号Ｓ１で第２の加工経路ＭＰ２が選択されているときの原初レーザパルスＬＰ０の光強度より強い。この強度の差が解消されるように、第１の加工経路ＭＰ１への回折効率が、第２の加工経路ＭＰ２への回折効率より低くなるように、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により回折効率が設定されている。
【００３１】
このため、原初レーザパルスＬＰ０から第１のレーザパルスＬＰ１が切り出されるときの光強度の減衰量が、原初レーザパルスＬＰ０から第２のレーザパルスＬＰ２が切り出されるときの光の減衰量より大きい。その結果、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、ほぼ等しくなる。言い換えると、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、ほぼ等しくなるように、第１の加工経路ＭＰ１への回折効率と第２の加工経路ＭＰ２への回折効率とが調整されている。
【００３２】
図４Ｂに、２ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号Ｓ０、経路選択信号Ｓ１、切出信号Ｓ２のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示す。なお、３ショット目のレーザパルスの切り出しのタイミングは、２ショット目のレーザパルスの切り出しのタイミングと同一である。切出信号Ｓ２のパルス幅ＰＷ２が、１ショット目のレーザパルスを切り出すときの切出信号Ｓ２のパルス幅ＰＷ１より短い。これに対応して、原初レーザパルスＬＰ０のパルス幅も、１ショット目の原初レーザパルスＬＰ０のパルス幅より短い。
【００３３】
原初レーザパルスＬＰ０のパルス幅が短くても、その立ち上がりから立ち下がりまでの波形は、１ショット目の原初レーザパルスＬＰ０の該当部分の波形とほぼ同一である。第１のレーザパルスＬＰ１が切り出された時点（時刻ｔ３）から、第２のレーザパルスＬＰ２が切り出される時点（時刻ｔ５）までの経過時間は、２ショット目の方が、１ショット目のときより短い。このため、第１のレーザパルスＬＰ１が切り出されてから、第２のレーザパルスＬＰ２が切り出されるまでの原初レーザパルスＬＰ０の光強度の低下量は、２ショット目の方が、１ショット目のときより少ない。
【００３４】
ところが、第１の加工経路ＭＰ１への回折効率と、第２の加工経路ＭＰ２への回折効率とは、２ショット目のときと、１ショット目のときとで同一である。その結果、２ショット目の第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。
【００３５】
図４Ａ及び図４Ｂに示した参考例では、１ショット目、２ショット目、及び３ショット目のすべてにおいて、第１の加工経路ＭＰ１に出力される第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと、第２の加工経路ＭＰ２に出力される第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとをほぼ同一にすることは困難である。
【００３６】
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、実施例によるレーザ加工装置について説明する。以下、図４Ａ及び図４Ｂに示した参考例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００３７】
図５Ａに、１ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号Ｓ０、経路選択信号Ｓ１、切出信号Ｓ２のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示す。このタイミングチャートは、図４Ａに示した参考例のタイミングチャートと同一である。
【００３８】
図５Ｂに、２ショット目のレーザパルスの切り出し時の発振指令信号Ｓ０、経路選択信号Ｓ１、切出信号Ｓ２のタイミングチャート、及びレーザパルスの波形を示す。なお、３ショット目のレーザパルスの切り出しタイミングは、２ショット目のレーザパルスの切り出しタイミングと同一である。制御装置５５がレーザ光源１０を制御して原初レーザパルスＬＰ０の出力を開始させた時点（時刻ｔ２）から、第１の加工経路ＭＰ１に第１のレーザパルスＬＰ１を出力させる時点（時刻ｔ３）までの経過時間は、参考例の場合と同様に、１ショット目から３ショット目まで不変である。
【００３９】
１ショット目の加工が終了した後、２ショット目の加工を行う際に、第１の加工経路ＭＰ１に出力される第１のレーザパルスＬＰ１のパルス幅ＰＷ２を、１ショット目のときのパルス幅ＰＷ１から変化させる。具体的には、パルス幅ＰＷ２をパルス幅ＰＷ１より短くする。パルス幅を短くした場合であっても、第１のレーザパルスのＬＰ１の切り出しを指令した時点（時刻ｔ３）から、第２の加工経路ＭＰ２への第２のレーザパルスＬＰ２の切り出しを指令する時点（時刻ｔ５）までの経過時間は、１ショット目のときと、２ショット目のときとで変化させない。
【００４０】
第１の加工経路ＭＰ１への回折効率と、第２の加工経路ＭＰ２への回折効率とは、参考例の場合と同様に、１ショット目の第１のレーザパルスＬＰ１（図５Ａ）のパルスエネルギと第２のレーザパルスＬＰ２（図５Ａ）のパルスエネルギとがほぼ等しくなるように設定されている。実施例においては、原初レーザパルスＬＰ０のパルス幅の中で、第２の加工経路ＭＰ２に第２のレーザパルスＬＰ２が切り出される箇所は、１ショット目のときと、２ショット目のときとで同一である。このため、２ショット目において、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の差を、参考例と比べて小さくすることができる。
【００４１】
第１の加工経路ＭＰ１に切り出される第１のレーザパルスＬＰ１のパルスエネルギと、第２の加工経路ＭＰ２に切り出される第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギとの差が小さくなるため、第１の加工経路ＭＰ１と第２の加工経路ＭＰ２との加工品質を揃えることができる。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の差を小さくする効果を高めるために、原初レーザパルスＬＰ０のパルス幅を一定にすることが好ましい。言い換えると、レーザ光源１０への発振開始の指令の送出から、発振停止の指令の送出までの経過時間を不変にすることが好ましい。
【００４２】
上記実施例では、１つの加工点に３ショットのレーザパルスを入射させたが、入射させるレーザパルスのショット数は、３ショットに限らない。１つの加工点に入射させるレーザパルスは、２ショットでもよいし、４ショット以上でもよい。４ショット以上のレーザパルスで加工を行う場合、３ショット目以降のレーザパルスの切り出しタイミングは、２ショット目のレーザパルスの切り出しタイミングと同一にすればよい。
【００４３】
次に、図６Ａ〜図６Ｃを参照して、他の実施例によるレーザ加工装置について説明する。以下、図１〜図３、図５Ａ及び図５Ｂに示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。図１〜図３、図５Ａ及び図５Ｂに示した実施例では、ビーム偏向器３１、４１（図１）が整定した時点（図３の時刻ｔ１）の直後に、制御装置５５が発振指令信号Ｓ０の送出を開始した（時刻ｔ２）。以下に説明する実施例では、制御装置５５が発振指令信号Ｓ０の送出を開始する時刻が、ある範囲内に制限される。
【００４４】
図６Ａに、本実施例によるレーザ加工装置における発振指令信号Ｓ０、ビーム偏向器３１、４１の動作状態、経路選択信号Ｓ１、及び切出信号Ｓ２のタイミングチャートを示す。図６Ａでは、２つのビーム偏向器３１、４１の動作状態を重ねて示している。
【００４５】
本実施例では、レーザ光源１０（図１）から出力されるレーザパルスの繰り返し周期の下限値ＲＰＬと上限値ＲＰＵとが、制御装置５５に記憶されている。レーザパルスの繰り返し周期が、その下限値ＲＰＬと上限値ＲＰＵとの範囲内に収まるように、制御装置５５が発振指令信号Ｓ０を送出する。
【００４６】
図６Ａに示すように、ビーム偏向器３１、４１の動作完了時点（時刻ｔ１１）で、レーザ光源１０（図１）に対して発振開始の指令を送出した時点（時刻ｔ１０）からの経過時間が下限値ＲＰＬと上限値ＲＰＵとの範囲内である場合、ビーム偏向器３１、４１の動作完了時点（時刻ｔ１１）の直後に、制御装置５５が発振指令信号Ｓ０の送出を開始する（時刻ｔ１２）。経路選択信号Ｓ１及び切出信号Ｓ２のタイミングチャートは、図５Ａ及び図５Ｂに示した実施例と共通である。
【００４７】
図６Ｂに示すように、ビーム偏向器３１、４１の動作完了時点（時刻ｔ１３）で、発振指令信号Ｓ０の立ち上がり時点（時刻ｔ１０）からの経過時間が下限値ＲＰＬより短い場合、制御装置５５は、下限値ＲＰＬに相当する時間が経過するまで、レーザ光源１０への発振指令信号Ｓ０の送出を待機する。前周期の発振指令信号Ｓ０の立ち上がり時点（時刻ｔ１０）から、下限値ＲＰＬに相当する時間が経過した時点（時刻ｔ１４）に、制御装置５５が発振指令信号Ｓ０の送出を開始する。
【００４８】
図６Ｃに示すように、前周期の発振指令信号Ｓ０の立ち上がり時点（時刻ｔ１０）からの経過時間が上限値ＲＰＵに達した時点（時刻ｔ１５）で、ビーム偏向器３１、４１の動作が完了していない場合、制御装置５５は、その時点でレーザ光源１０に発振指令信号Ｓ０の送出を開始する。ただし、制御装置５５は、切出信号Ｓ２のパルスは送出しない。このため、レーザ光源１０から出力された原初レーザパルスは、そのパルス幅内の全時間帯においてダンパ経路ＰＤ（図１）に振り向けられる。
【００４９】
ビーム偏向器３１、４１が整定すると（時刻ｔ１６）、前周期の発振指令信号Ｓ０の立ち上がり時点（時刻ｔ１５）からの経過時間が下限値ＲＰＬと上限値ＲＰＵとの範囲内に収まるように、次の発振指令信号Ｓ０の送出のタイミングを決定する。例えば、前周期の発振指令信号Ｓ０の立ち上がり時点（時刻ｔ１５）から下限値ＲＰＬに相当する時間が経過した時点（時刻ｔ１７）で、ビーム偏向器３１、４１が整定している場合には、時刻ｔ１７において制御装置５５が発振指令信号Ｓ０の送出を開始する。
【００５０】
次に、図６Ａ〜図６Ｃに示した実施例の優れた効果について説明する。レーザ光源１０から出力されるパルスレーザビームのパルス幅が不変であっても、パルスの繰り返し周波数（繰り返し周期）が変化すると、光強度が変動してパルスエネルギも変化してしまう。図６Ａ〜図６Ｃに示した実施例では、パルスの繰り返し周期の変化が下限値ＲＰＬと上限値ＲＰＵとの範囲内に収まる。このため、原初レーザパルスＬＰ０（図５Ａ、図５Ｂ）のパルスエネルギの変動を抑制することができる。その結果、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２に振り向けられた第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２のパルスエネルギの変動を抑制することができる。
【００５１】
次に、図７を参照して、さらに他の実施例によるレーザ加工装置について説明する。以下、図６Ａ〜図６Ｃに示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。
【００５２】
図７に示した実施例では、図６Ａ〜図６Ｃに示した実施例のパルスの繰り返し周期の下限値ＲＰＬと上限値ＲＰＵとが同一の値に設定される。このため、レーザ光源１０は、ビーム偏向器３１、４１の動作とは無関係に、一定の繰り返し周波数で原初レーザパルスＬＰ０（図５Ａ、図５Ｂ）を出力する。
【００５３】
原初レーザパルスＬＰ０が立ち上がった時点でビーム偏向器３１、４１が整定している場合には（時刻ｔ２１）、当該原初レーザパルスＬＰ０から、第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２に、それぞれ第１のレーザパルスＬＰ１及び第２のレーザパルスＬＰ２を切り出す切出信号Ｓ２のパルスを送出する（時刻ｔ２２、ｔ２３）。原初レーザパルスＬＰ０が立ち上がった時点でビーム偏向器３１、４１が整定していない場合には（時刻ｔ２４）、当該原初レーザパルスＬＰ０から第１の加工経路ＭＰ１及び第２の加工経路ＭＰ２にレーザパルスを切り出す切出信号Ｓ２のパルスは送出されない。このため、当該原初レーザパルスＬＰ０は、ダンパ経路ＰＤ（図１）に振り向けられる。
【００５４】
図７に示した実施例では、レーザ光源１０から出力されるパルスレーザビームのパルスの繰り返し周波数が一定であるため、原初レーザパルスＬＰ０のパルスエネルギの安定性をより高めることができる。その結果、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のパルスエネルギも安定する。
【００５５】
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。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】
【００５６】
１０  レーザ光源
１１  光学系
１３  ビームダンパ
２０  音響光学偏向器（ＡＯＤ）
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  ビーム偏向器
３２  ｆθレンズ
３３  加工対象物
４０  ミラー
４１  ビーム偏向器
４２  ｆθレンズ
４３  加工対象物
５０  ステージ
５５  制御装置
６０  プリント基板
６１  ブロック
６２  目標位置
６５  コア基板
６６  内層の導体パターン
６７  絶縁層
６７Ａ、６７Ｂ  凹部
６７Ｃ  穴
６８  表面の導体パターン
６８Ａ  穴
Ｇ１、Ｇ２  制御信号
ＬＰ０  原初レーザパルスＬＰ０
ＬＰ１  第１のレーザパルス
ＬＰ２  第２のレーザパルス
ＭＰ１  第１の加工経路
ＭＰ２  第２の加工経路
ＰＤ  ダンパ経路
ＰＬＢ  パルスレーザビーム
ＰＷ１、ＰＷ２  パルス幅
ＲＰＬ  繰り返し周期の下限値
ＲＰＵ  繰り返し周期の上限値
Ｓ０  発振指令信号
Ｓ１  経路選択信号
Ｓ２  切出信号
【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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