[發明專利]激光加工裝置及激光加工方法

有效

• 申請號: 201110401771.8
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102554467A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 岡本裕司;市川英志
• 申請（專利權）人: 住友重機械工業株式會社
• 主分類號: B23K26/067
• 分類號: B23K26/067;B23K26/38
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本申請主張基于2010年12月7日申請的日本專利申請第2010-272390號的優先權。其申請的所有內容通過參考援用于該說明書中。

本發明涉及一種向加工對象物照射激光束來進行加工的激光加工裝置及激光加工方法。

背景技術

圖18(A)～(D)是表示以往的激光加工裝置的概要圖。

參考圖18(A)。從激光光源10射出脈沖激光束20。脈沖激光束20通過掩模11的透光區域并整形截面形狀，被反射鏡12反射而入射至電流掃描儀14。電流掃描儀(Galvano?scanner，也稱為電掃描器)14包含2片搖鏡(電流鏡14a、14b)而構成，使入射的脈沖激光束20的前進方向改變為2維方向來射出。由電流掃描儀14改變前進方向的脈沖激光束20通過fθ透鏡17聚光并照射至工件30。工件30為例如依次層疊銅層、樹脂層、銅層的印刷基板。通過向印刷基板的銅層照射脈沖激光束20來形成貫穿照射位置的銅層及樹脂層的貫穿孔。

控制裝置18控制電流掃描儀14的動作及脈沖激光束20從激光光源10的射出。若通過電流掃描儀14的動作(電流鏡14a、14b的方向變化)，結束工件30上脈沖激光束20的照射位置(被加工位置)的定位，則從電流掃描儀14向控制裝置18發送通知電流鏡14a、14b的靜止的靜止信號。接收靜止信號之后，通過控制裝置18向激光光源10發送激光振蕩指令(觸發信號)，從而射出脈沖激光束20，向已被定位的被加工位置入射脈沖激光束20，進行對工件30的加工。

圖18(B)所示的激光加工裝置在2片電流鏡14a、14b之間的脈沖激光束20的光路上具備成像透鏡16，這一點與圖18(A)所示的激光加工裝置不同。在圖18(A)所示的激光加工裝置中，由于電流鏡14a偏轉射束，所以電流鏡14b的尺寸變大。在電流鏡14a、14b之間配置成像透鏡16的圖18(B)所示的激光加工裝置中，能夠使兩個鏡14a、14b的尺寸相等。由于能夠減小慣性，因此可實現電流掃描儀的動作及加工的高速化。

圖18(C)所示的激光加工裝置在通過掩模11的透光區域的脈沖激光束20的光路上配置有對入射的脈沖激光束20進行二分支并射出的二分支光學元件13，這一點與圖18(A)的激光加工裝置不同。二分支光學元件13例如為衍射光學元件(diffractive?optical?element；DOE)或全息光學元件(holographic?optical?element；HOE)。脈沖激光束20入射至二分支光學元件13，被二分支成脈沖激光束20a、20b。兩個射束20a、20b一同經由電流鏡14a、14b、fθ透鏡17并入射至工件30，同時進行雙孔加工(例如，參考專利文獻1及2)。

圖18(D)所示的激光加工裝置具有包含2片電流鏡15a、15b而構成的電流掃描儀15，這一點與圖18(C)的激光加工裝置不同。被二分支光學元件13分支的一方的脈沖激光束20a被電流鏡15a、15b偏轉之后，進一步被電流鏡14a、14b偏轉，被fθ透鏡17聚光并入射至工件30。被二分支光學元件13分支的另一方的脈沖激光束20b被電流鏡14a、14b偏轉之后，經由fθ透鏡17入射至工件30(例如，參考專利文獻3)。

在圖18(C)及(D)所示的激光加工裝置中，由二分支光學元件13對脈沖激光束20進行二分支，所以被分支的脈沖激光束20a、20b的峰值功率成為脈沖激光束20的功率的一半。因此，產生需要射出峰值功率較大的脈沖激光束20的激光光源10或者可加工的材料受限的狀況。例如專利文獻3記載的激光加工裝置專用于樹脂加工。

專利文獻1：日本特開2007-268600號公報

專利文獻2：日本專利4218209號公報

專利文獻3：國際公開第2003/041904號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種可高速加工的激光加工裝置及激光加工方法。