[發明專利]偏振方位角調整裝置以及激光加工裝置

有效

• 申請號: 201110148815.0
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102267010A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 瀧川靖弘;成瀬正史;巖下美隆
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;G02B17/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及一種對激光加工中使用的激光的偏振方位角進行調整的偏振方位角調整裝置以及激光加工裝置。

背景技術

作為對在印刷基板等被加工物上進行開孔加工的激光加工裝置提高生產率的方法，存在下述方法，即，將由激光振蕩器生成的1束激光分割為多束，對多個孔同時進行開孔加工。在該方法中，在分割后的各個激光的能量不均等的情況下，加工孔徑等的加工品質產生波動。

因此，在專利文獻1所記載的方法中，在分光用偏振元件的光路上游設置偏振方位角調整用偏振元件，其具有以光軸為中心的旋轉調整機構。通過對透過的P波的偏振方位角進行調整，從而將能量均等地分割。在對能量進行分割時，通過向分光用偏振元件入射均等地具有偏振方向P波成分和偏振方向S波成分的激光，從而可以均等地分割為透過分光用偏振元件的光即P波成分、以及被分光用偏振元件反射的S波成分。

專利文獻1：國際公開第2003/082510號

發明內容

但是，在上述現有技術中，透過偏振方位角調整用偏振元件的P波成分向光路下游傳播。因此，如果向偏振元件入射的激光功率較高，則由于偏振元件的基板材料的熱透鏡效應，使激光的光束直徑變化，與沒有產生熱透鏡效應的情況相比，透過掩模的激光的能量強度產生波動。由此，產生被加工物的加工品質劣化或不穩定的問題。另外，在偏振方位角調整時對偏振元件進行了旋轉調整的情況下，存在下述問題，即，有時因光的折射而使光軸中心略微產生偏移，被加工物的加工品質劣化。

本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，得到一種可以容易地對被加工物進行穩定的激光加工的偏振方位角調整裝置以及激光加工裝置。

為了解決上述課題，達到目的，本發明的特征在于，具有光學單元，該光學單元具有：偏振元件，其使入射來的激光的P波偏振成分透過，并且將所述激光的S波偏振成分進行反射；以及至少2個反射光學元件，其對由所述偏振元件反射后的所述激光的S波偏振成分進行反射并向光路的下游側引導，并且，該光學單元吸收所述P波偏振成分且將所述S波偏振成分向光路的下游側射出，在所述光學單元中，將所述偏振元件和所述反射光學元件配置為，使得所述激光向所述光學單元入射的入射光軸和所述激光從所述光學單元射出的出射光軸同軸，且在使所述光學單元以所述入射光軸為中心旋轉的情況下，維持所述入射光軸以及所述出射光軸的光軸方向不變。

發明的效果

根據本發明，由于從使激光的入射光軸和出射光軸同軸的光學單元射出由偏振元件反射后的S波偏振成分，所以具有下述效果，即，可以容易地對被加工物進行穩定的激光加工。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式所涉及的激光加工裝置的概略結構的圖。

圖2是表示實施方式所涉及的偏振方位角調整裝置的概略結構的圖。

圖3是用于說明偏振元件和偏振方位角的關系的圖。

圖4是用于說明激光透過偏振元件的情況下的熱透鏡現象的圖。

圖5是表示射出P波偏振光成分的偏振方位角調整裝置的概略結構的圖。

具體實施方式

下面，基于附圖，詳細說明本發明的實施方式所涉及的偏振方位角調整裝置以及激光加工裝置。此外，本發明并不由本實施方式所限定。

實施方式

圖1是表示本發明的實施方式所涉及的激光加工裝置的概略結構的圖。激光加工裝置100通過利用偏振分束器7將1束激光2分光為2束激光8A、8B，使2束激光8A、8B分別獨立地進行掃描，從而對2個被加工物13A、13B同時進行開孔加工。在本實施方式的激光加工裝置100中，在偏振分束器7的光路上游配置有偏振方位角調整裝置30(用于調整偏振方位角的單元)，其包含偏振元件和反射鏡(反射光學元件)而構成。另外，通過將由偏振方位角調整裝置30的偏振元件反射的S波偏振成分(后述的S波偏振成分S1)向光路下游引導，從而將激光2向偏振分束器7引導。

激光加工裝置100具有：激光振蕩器1；偏振方位角調整裝置(光學單元)30；掩模(光束掩模)4；光束可變部5；反射鏡6；偏振分束器(分光部)7；電掃描器10Ax、10Ay、10Bx、10By；fθ透鏡11A、11B；以及XY工作臺12A、12B。

激光振蕩器1是將線性偏振的激光2作為脈沖波射出的裝置。從激光振蕩器1射出的激光2經由反射鏡6向偏振方位角調整裝置30引導。反射鏡6是對激光2及激光8A、8B進行反射而將其向光路下游引導的反射鏡。反射鏡6配置在激光加工裝置100內的光路上的各個位置上。