CN1170653C - 激光穿孔加工方法及加工装置 - Google Patents
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Abstract
一种激光穿孔加工方法及加工装置。在激光振荡器10与作为被加工部件的印刷电路板20之间,按顺序设置了多棱反射镜11、具有规定加工图形的一列状的多个孔的网罩12、电驱动反射镜16、以及加工透镜17,使激光振荡器10所产生的激光光束按顺序经过所述的各个主要部件照射在印刷电路板20上。多棱反射镜11通过使激光光束摆动,使其每一面反射镜对网罩12的多个孔进行扫描,从而在印刷电路板20上形成所述多个孔。通过电驱动反射镜16,使对印刷电路板20的激光光束的照射区域沿一个轴方向移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种使激光振荡器所产生的激光光束照射到印刷电路板或陶瓷基板等被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工方法及加工装置。
背景技术
伴随电子机器的小型化及安装的高密度化,相应地要求对印刷电路板高密度化。例如,作为用于安装LSI芯片进行组件化的印刷电路板,周知的有***件。这种LSI芯片与***件的连接,至今为止一直以引线接合法为主流,但是被称为倒装芯片安装的方法处于增加的势头,并且组件的引出脚也在不断增加。伴随这种倾向,在***件上,需要以细小的直径并且以短小的间距进行多个被称为通路孔的穿孔。
这种穿孔加工,过去是以使用机械的细小钻头的机械加工或曝光(光通孔)方式为主流,但最近已经开始利用激光光束了。利用激光光束的穿孔加工装置,与使用细小钻头的机械加工相比,在加工速度、和能适应孔径的细小化方面具有优势。作为激光光束的产生源,从激光振荡器的价格和运作成本低这方面考虑,一般地使用CO2激光或谐波固体激光。
在至今为止的激光穿孔加工装置中,使激光振荡器所产生的激光光束,经过包括反射镜等的光学路径,引导到包括X-Y扫描器或被称为电驱动扫描器的双轴电驱动反射镜的扫描光学***。通过该扫描光学***使激光光束摆动,并经过加工透镜照射到印刷电路板上进行穿孔(例如参照特开平10-58178号公告)。也就是说,由于在印刷电路板上需要穿孔的位置事先已经确定,所以根据这些孔的位置信息,通过控制扫描光学***一个孔一个孔地进行穿孔。
但是,在使用由X-Y扫描器或电驱动扫描器所组成的扫描光学***的一个孔一个孔的穿孔加工中,随着印刷电路板上的孔数的增加,加工时间成比例地增长。顺便说一下,由于电驱动扫描器的响应能力为500pps左右,所以要进行每秒钟500孔以上的穿孔是困难的。并且,例如,在边长为10mm的正方形组件基板上,使50μm直径的孔以0.2mm的间距进行排列时,就有2500个孔。在这种情况下,即使进行每秒钟500孔的穿孔,也需要2500/500=5秒的加工时间。
因此,本发明的目的是,提供一种与至今为止的激光穿孔加工方法相比,可以在短时间内进行多个穿孔加工的激光穿孔加工方法。
本发明的另一目的是提供一种对应所述加工方法的激光穿孔加工装置。
发明内容
本发明是使激光振荡器所产生的激光光束照射到被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工方法。根据本发明的实施例,本加工方法在所述激光振荡器与上述被加工部件之间依次配置多棱反射镜、作为网罩图形具有多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,驱动的所述多棱反射镜,使所述激光振荡器所产生的激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而利用通过所述网罩的多个孔的激光光束在所述被加工部件上形成一列多个孔,在形成所述多个孔后,通过使所述至少一个电驱动反射镜稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个的照射区域沿与所述一列方向呈直角的一个轴方向移动。
根据本发明的另一实施例的激光穿孔加工方法,在所述激光振荡器与上述被加工部件之间依次配置将所述激光光束整形为线状或矩形状的激光光束的整形光学***、多棱反射镜、作为网罩图形具有多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,驱动的所述多棱反射镜,使所述整形光学***所发出的线状或矩形状的激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而利用通过所述网罩的多个孔的激光光束在所述被加工部件上一并形成多个孔,在一并形成所述多个孔后,通过使所述至少一个电驱动反射镜稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个的照射区域沿一个轴方向移动。
本发明还提供一种使激光振荡器所产生的激光光束照射到被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工装置。在本加工装置中,在所述激光振荡器与所述被加工部件之间,依次设置了多棱反射镜、作为网罩图形具有规定加工图形的多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,所述激光振荡器所产生的激光光束经过所述的各个主要部件照射在所述被加工部件上;所述多棱反射镜通过使所述激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而在所述被加工部件上形成所述多个孔;通过所述至少一个电驱动反射镜,通过在形成所述多个孔后稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个照射区域沿一个轴方向移动。
在根据本发明另一实施例的激光穿孔加工装置中,在所述激光振荡器与所述被加工部件之间,依次设置了将所述激光光束整形成线状或矩形状激光光束的整形光学***、多棱反射镜、作为网罩图形具有规定加工图形的多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,所述激光振荡器所产生的激光光束经过所述的各个主要部件照射在所述被加工部件上;所述多棱反射镜通过使所述线状或矩形状的激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而在所述被加工部件上形成所述多个孔;通过所述至少一个电驱动反射镜,通过在形成所述多个孔后稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个照射区域沿一个轴方向移动。
无论在所述的哪一种激光穿孔加工装置中,当具有两个电驱动反射镜时,都是通过一个电驱动反射镜使对被加工部件的激光光束照射区域沿一个轴方向移动,而通过另一个电驱动反射镜使对被加工部件的激光光束照射区域沿与一个轴方向所正交的方向移动。
在根据所述的另一实施例的激光穿孔加工装置中,最好在激光振荡器与网罩之间的光路中,再设置避开激光光束照射区域移动期间的激光光束照射的避让机构。
附图说明
图1是表示根据本发明实施例1的激光穿孔加工装置的结构图。
图2是表示在图1的加工装置中所使用的激光光束的截面形状以及网罩的网罩图形的一个例子的图形。
图3是表示根据图1的加工装置所形成的加工图形的一个例子的图形。
图4是表示根据本发明的加工装置的加工对象的多倒角用印刷电路板的一个例子的图形。
图5是表示根据本发明实施例2的激光穿孔加工装置的结构图。
图6是表示根据图5的加工装置所形成的加工图形的一个例子的图形。
图7是表示根据本发明实施例3的激光穿孔加工装置的结构图。
图8是表示在图7的加工装置中所使用的激光光束的截面形状以及网罩的网罩图形的一个例子的图形。
图9是表示根据图7的加工装置所形成的加工图形的一个例子的图形。
图10是表示在本发明中所使用的激光光束的光束曲线和根据图7所示的整形光学***的激光光束的截面形状的图形。
图11是为了说明在图7所示的加工装置中用矩形状的激光光束将加工区域分割成四个区域进行加工时的方法的图。
图12是表示根据本发明实施例4的激光穿孔加工装置的结构图。
图13是表示根据图12的加工装置所形成的加工图形的一个例子的图形。
具体实施方式
参照图1~图3对本发明实施例1的激光穿孔加工装置加以说明。在此,对在印刷电路板的树脂层上进行穿孔加工的情况加以说明。本加工装置按照激光振荡器10、多棱反射镜11、网罩12、光学透镜13、反射镜14、15、电驱动反射镜16以及加工透镜17的顺序设置而成。加工透镜17也被称之为fθ透镜。激光振荡器所产生10的激光光束按顺序经过所述各个主要部件照射到加工部件,也就是印刷电路板20上。
多棱反射镜11,如众所周知的那样,是在对应正多边形各边的部分具有反射镜,并以中心轴为中心能够旋转的多面反射镜。多棱反射镜11可以高速地将入射在某一面反射镜上的激光光束摆动到某一范围。如图2(b)所示,网罩12具有作为网罩图形的、规定对印刷电路板20的加工图形的一列状多个孔12a。图2(a)表示入射在多棱反射镜11上的激光光束的截面形状。多棱反射镜11的每一个面的反射镜使入射激光光束摆动,从而对网罩12的多个孔12a进行扫描。此时,电驱动反射镜16设置为停止状态。其结果,在印刷电路板20上一次性地形成对应于网罩12的多个孔12a的形状的多个孔。
在通过紫外激光光束的穿孔加工装置等的情况中,由于使用对YAG激光振荡器所产生的基波进行波长变换的激光光束,所以激光输出变小。在这种情况下,一个孔一个孔地进行穿孔。
图3表示在印刷电路板20上所形成的孔的加工图形。多棱反射镜11的每一个面在用虚线表示的照射区域内一次性地形成多个孔20a。
电驱动反射镜16,也如大家所熟悉的那样,是一种采用马达等旋转驱动机构实现旋转的反射镜。电驱动反射镜16可以将入射在反射镜上的激光光束照射在所期望的位置上。在本实施例中,通过电驱动反射镜16,使对印刷电路板20的激光光束照射区域(每一次的加工区域)沿一个轴方向移动。在此,电驱动反射镜16用于使照射区域沿与由多棱反射镜11所产生的扫描方向(图3中实线所示)所正交的方向移动。
对穿孔加工进行说明。当激光振荡器10所产生的激光光束入射在多棱反射镜11的某一个反射镜上时,入射激光光束随该反射镜的旋转而摆动,而对网罩12进行扫描。穿过网罩12的各个孔12a的激光光束经过反射镜14、15、处于固定状态的电驱动反射镜16以及加工透镜17,连续地照射在印刷电路板20上所定的照射区域。其结果,在印刷电路板20上形成以网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a。
接着,使电驱动反射镜16略微转动,进行激光光束的照射区域的移动。其结果,入射在多棱反射镜11的下一个反射镜上的激光光束通过与以上所述同样的摆动,对网罩12进行扫描。然后,穿过网罩12的各个孔12a的激光光束经过反射镜14、15、电驱动反射镜16以及加工透镜17,连续地照射在印刷电路板20上的下一个所定的照射区域。其结果,在印刷电路板20上与前一次照射区域所相邻的区域形成以网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a。接下去,通过重复所述的动作,如图3所示,在印刷电路板20上,连续地形成以由网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a作为一列的多列孔。
所述的动作是以激光振荡器10连续地产生激光光束的情况为前提的。在此,印刷电路板20根据其树脂层的厚度,通过一次激光光束的照射,会有所定的穿孔没有结束的情况。在这种情况下,对相同的照射区域重复地进行所定次数的激光光束照射。这只要使由多棱反射镜11对网罩12的扫描动作,在与所述的所定次数相同片数的反射镜(多棱反射镜11的)的那部分出现重复为止,使电驱动反射镜16处于固定状态即可。另外,在激光振荡器10产生脉冲状激光光束的情况下,控制脉冲状激光光束的产生周期使其与对网罩12的各个孔12a的扫描周期相一致。并且,通过与以上所述同样地设定电驱动反射镜16的转动周期,可以对每一个孔照射多个脉冲状激光光束。这种动作也同样适用于后面将要说明的实施例2~实施例4。
根据多棱反射镜11的激光光束的扫描速度,充分地高于电驱动反射镜16的扫描速度。因此,根据本加工装置的穿孔加工速度,与通过X-Y扫描器或电驱动扫描器一个孔一个孔的加工方法相比,可以得到充分高的值。如以上所述,由于电驱动反射镜只能做到500Hz左右的跟踪动作,所以一个孔一个孔地进行穿孔时,500孔/秒左右为极限。与此相反,由于由多棱反射镜所产生的扫描速度非常高,所以激光振荡器10的振荡频率就成了加工速度的极限。如果使激光振荡器10的振荡频率为2kHz,就可以期望得到2000孔/秒左右的加工速度。此时,例如,如果在边长为10mm的正方形组件基板上,以0.2mm的间距形成2500个50μm直径的孔的话,只要2500/200=1.25秒左右的加工时间即可。
另外,由于加工透镜17的大小受到限制,所以通过所述的动作在印刷电路板20上可以形成多个孔的区域也受到限制。通常,该区域为边长是几个cm左右的正方形区域。对此,如图4所示,根据本实施例的穿孔加工,通常在区分成多个加工区域21的多倒角用印刷电路板20的每一个加工区域进行。对一个加工区域21通过所述的动作可以进行穿孔加工,但如果不使印刷电路板20移动,就无法进行对下一个加工区域的加工。因此,印刷电路板20装载在平台30(图1)上,该平台通过被称为X-Y工作台机构的驱动机构的驱动,可以沿X轴方向及Y轴方向移动。平台30具有印刷电路板20的固定机构。当对一个加工区域21的穿孔加工结束后,平台30将下一个加工区域移动到加工透镜17的正下方。这种控制由图中没有表示的控制装置来完成。并且,因为这种X-Y工作台机构、平台以及控制装置是众所周知的,所以详细说明在此省略。
参照图5、图6对根据本发明实施例2的激光穿孔加工装置加以说明。在此,也对在印刷电路板的树脂层上进行穿孔加工的情况加以说明。本加工装置是把图1所示的反射镜15换成了电驱动反射镜16A,而其他构成主要部件与图1的实施例完全相同。如上所述,电驱动反射镜16用于使对印刷电路板20的激光光束照射区域,沿一个轴方向(下面称其为X轴方向)移动。另一方面,电驱动反射镜16A用于使对印刷电路板20的激光光束的照射区域,沿与所述一个轴方向所正交的方向(下面称其为Y轴方向)移动。
对穿孔加工进行说明。当激光振荡器10所产生的激光光束入射在多棱反射镜11的某一个反射镜上时,入射激光光束随该反射镜的旋转而摆动,而对网罩12进行扫描。穿过网罩12的各个孔12a的激光光束经过反射镜14、处于固定状态的电驱动反射镜16A、16以及加工透镜17连续地照射在印刷电路板20上的所定的照射区域。其结果,在印刷电路板20上形成以网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a。
接着,使电驱动反射镜16略微转动,进行X轴方向的激光光束照射区域的移动。其结果,入射在多棱反射镜11的下一个反射镜上的激光光束通过与以上所述同样的摆动,对网罩12进行扫描。然后,穿过网罩12的各个孔12a的激光光束经过反射镜14、电驱动反射镜16A、16、以及加工透镜17,连续地照射在印刷电路板20上的下一个所定的照射区域。其结果,在印刷电路板20上与前一次照射区域所相邻的区域上形成以网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a。接下去,通过重复所述的动作,如图6所示,在印刷电路板20上,沿X轴方向连续地形成以由网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a作为一列的多列孔。该X轴方向的加工区域的范围XL取决于加工透镜17的大小。
接着,使电驱动反射镜16A略微转动,激光光束的照射区域沿Y轴方向移动。这一移动量等于激光光束照射区域的长边方向的尺寸。在此之后,与以上所述同样进行重复动作,但由电驱动反射镜16产生的激光光束的照射区域的移动方向,与所述的动作方向相反。这就意味着使电驱动反射镜16,沿与所述的情况的相反方向、也就是使由所述的动作产生的某一角度所对应的转动量的转动向返回的方向进行转动。当然,Y轴方向的加工区域的范围也取决于加工透镜17的大小。
这样,由于具有沿Y轴方向移动用的电驱动反射镜16A,如图6所示,在印刷电路板20上,在相互邻接的多个区域连续地形成以由网罩12的多个孔12a所规定的形状及数量的孔20a作为一列的多列孔。
下面,参照图7~图9对本发明实施例3的激光穿孔加工装置加以说明。在此,也对在印刷电路板的树脂层上进行穿孔加工的情况加以说明。本加工装置把图1所示的网罩12替换成另一种网罩41,并且在激光振荡器10与多棱反射镜11之间的光路上,设置了整形光学***42和避让机构43,其他构成主要部件与图1的实施例相同。
如图8(b)所示,网罩41在四方形的区域内具有以相等的间距矩阵状地形成相同形状的多个孔41a的网罩图形。但是,这只是一个例子,并不局限于这种网罩图形。整形光学***42如下面将要说明的那样,是将激光振荡器10所产生的激光光束的截面形状整形成线状或矩形状的激光光束。避让机构43是为了将来自整形光学***42的激光光束岔开到其它路径,关于这一点也将在下面说明。
参照图10,激光振荡器10所产生的激光光束,具有如图10(a)所示的光束曲线。所谓的光束曲线,就是指从激光光束的截面形状对其进行观察时,一定的能量值所持续的台形状波形。这时,通过使用作为整形光学***42的圆柱形透镜,可以将具有激光光束曲线的截面圆形状的激光光束,整形成如图10(b)所示的具有线状的截面形状的线状激光光束。通过圆柱形透镜,可以将线状激光光束的尺寸,整形成宽为1/10mm~几个mm、长为几个cm。另外,替代圆柱形透镜,通过使用复眼透镜,可以将截面圆形状的激光光束,整形成如图10(c)所示的具有矩形截面形状的矩形状激光光束。这时,截面的光束尺寸为几个mm左右。
图8(a)表示整形成线状的激光光束的截面形状。使激光光束长边方向的尺寸,略微大于图8(b)所示的网罩41纵向宽度方向的尺寸。下面,对通过线状激光光束(图10(b))进行穿孔加工的情况加以说明。
多棱反射镜11,其每一面镜子使线状的激光光束摆动,而对网罩41的多个列状的多个孔41a所形成的网罩图形的全面进行扫描。在此期间,使电驱动反射镜16处于停止状态。其结果,在印刷电路板上,一次性地在图9中用虚线表示的照射区域,形成以网罩41的网罩图形所规定的多个列状的多个孔。
电驱动反射镜16用于使对印刷电路板20的激光光束照射区域沿一个轴方向移动。这一移动量是大于在印刷电路板20上的一次的照射区域纵向宽度方向尺寸的值。
下面,对穿孔加工进行说明。当来自整形光学***42的线状激光光束入射在多棱反射镜11的某个反射镜上时,入射激光光束随该反射镜的旋转而摆动,而对网罩41的全面进行扫描。穿过网罩41的各个孔41a的激光光束经过反射镜14、15、处于固定状态的电驱动反射镜16以及加工透镜17连续地照射在印刷电路板20上的所定的照射区域。其结果,在印刷电路板20上一次性地形成以网罩41的网罩图形所规定的多个孔20a。
接着,使电驱动反射镜16略微转动,进行激光光束照射区域的移动。其结果,入射在多棱反射镜11的下一个反射镜上的激光光束通过与以上所述同样的摆动,对网罩41全面进行扫描。然后,穿过网罩41的各个孔41a的激光光束经过反射镜14、15、电驱动反射镜16、以及加工透镜17,连续地照射在印刷电路板20上的下一个所定的照射区域。其结果,在印刷电路板20上与前一次照射区域所相邻的区域上形成以网罩41的网罩图形所规定的多个孔20a。接下去,通过重复所述的动作,如图9所示,在印刷电路板20上,连续地形成以由网罩41的网罩图形所规定的多列孔20a。
下面,替代线状激光光束,对用矩形状激光光束进行穿孔加工的情况加以说明。这种情况的激光穿孔加工装置,由于矩形状激光光束的截面尺寸为边长几个mm的小尺寸,所以也把网罩的尺寸与其对应地做小。
例如,设加工区域21的尺寸为边长10mm的正方形,矩形状激光光束的截面尺寸为边长5mm的正方形。此时,如图11(a)所示,使网罩41′的尺寸为5mm×10mm。另外,如图11(b)所示,把加工区域21等分成两个区域21-1、21-2。接着,首先对区域21-1照射矩形状激光光束,在区域21-1上连续地进行取决于网罩41′的网罩图形的孔数的穿孔。其次,通过电驱动反射镜16将矩形状激光光束的照射区域沿一个轴方向移动,对区域21-2进行穿孔。
另外,在图2(b)和图8(b)中所示的网罩图形,因制图的关系将孔数画少了,但实际上以微小的间距大量地开设有微小的孔。
另外,在实施例3中,通过用图9说明的电驱动反射镜16的照射区域的移动、以及用图11说明的照射区域的移动,虽然非常短但需要一定的时间,而激光振荡器10的振荡却是连续的。因此,使在所述移动的期间内所产生的激光光束入射在多棱反射镜11上时,有可能造成在印刷电路板20上的意料之外的区域进行根据网罩41、41′的网罩图形的穿孔。
避让机构43就是为了解决所述问题的。避让机构43的作用是,在进行所述移动的期间内,从向多棱反射镜11的入射路径中去掉来自整形光学***42的激光光束。如果举一个避让机构43的简单例子的话,可以通过能转动的反射镜与目标部件的组合来实现。也就是说,反射镜通常是使来自整形光学***42的激光光束入射在多棱反射镜11上。但是,在所述移动的期间内,使反射镜略微转动,从而使来自整形光学***42的激光光束入射在目标部件上。这种控制也由图中没有表示的控制装置来完成。另外,在目标部件上,为了抑制由激光光束入射而造成的发热需要组装水冷却等冷却部。这样的避让机构,在用图1和图5所说明的实施例1、2中,当移动时间为不能忽视的长时也需要设置。
下面,参照图12和图13对根据本发明实施例4的激光穿孔加工装置加以说明。在此,也对在印刷电路板的树脂层上进行穿孔加工的情况加以说明。本加工装置是把图7所示的反射镜15换成了电驱动反射镜16A,而其他构成主要部件与图7的实施例完全相同。如上所述,电驱动反射镜16用于使对印刷电路板20的激光光束照射区域沿X轴方向移动。另一方面,电驱动反射镜16A用于使对印刷电路板20的激光光束照射区域沿Y轴方向移动。
下面,对通过线状激光光束的穿孔加工进行说明。当来自整形光学***42的线状激光光束入射在多棱反射镜11的某一个反射镜上时,入射激光光束随该反射镜的旋转而摆动,而对网罩41的全面进行扫描。穿过网罩41的各个孔41a的激光光束经过反射镜14、处于固定状态的电驱动反射镜16A、16、加工透镜17连续地照射在印刷电路板20上的所定的照射区域20A。其结果,在印刷电路板20上一次性地形成以网罩41的网罩图形所规定的多个孔20a。
接着,使电驱动反射镜16略微转动,进行激光光束照射区域的移动。其结果,入射在多棱反射镜11的下一个反射镜上的激光光束通过与以上所述同样的摆动,对网罩41全面进行扫描。然后,穿过网罩41的各个孔41a的激光光束经过反射镜14、电驱动反射镜16A、16、以及加工透镜17,连续地照射在印刷电路板20上的下一个所定的照射区域20B。其结果,在印刷电路板20上的前一次照射区域20A所相邻的区域20B形成以网罩41的网罩图形所规定的多个孔20a。该X轴方向的加工区域的范围XL取决于加工透镜17的大小。
接着,使电驱动反射镜16A略微转动,使激光光束的照射区域沿Y轴方向移动。这一移动量等于激光光束照射区域的宽度方向的尺寸。在此之后,与以上所述同样进行重复动作,但由电驱动反射镜16产生的激光光束的照射区域的移动方向,与所述的动作方向相反。这就意味着使电驱动反射镜16,沿与所述的情况的相反方向、也就是使由所述的动作产生的某一角度所对应的转动量的转动向返回的方向进行转动。当然,Y轴方向的加工区域的范围也取决于加工透镜17的大小。
这样,由于具有沿Y轴方向移动用的电驱动反射镜16A,如图13所示,在印刷电路板20上,在相互邻接的多个区域内连续地形成以由网罩41的网罩图形所规定的多列孔20a。
另外,在实施例4中,使用矩形状激光光束进行穿孔时,对各个照射区域20A、20B及20C的穿孔加工与用图11说明的方法所同样的方法进行。避让机构43与在实施例3中所说明的动作同样地动作。
以上,用多个实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于这些实施例。作为激光振荡器10,可以用YAG激光振荡器、CO2激光振荡器、其2次谐波(2ω)、3次谐波(3ω)、4次谐波(4ω)、还可以用激发物激光振荡器。另外,被加工部件不限于像印刷电路板那样的树脂材料,也可以进行像陶瓷基板那样的材料的穿孔加工。
综上所述,根据本发明可以提供一种与至今为止的激光穿孔加工装置相比,可以在短时间内进行穿孔加工的激光穿孔加工方法及加工装置。
如上所述,本发明的激光穿孔加工方法及加工装置,适用于对印刷电路板、电子零件、例如类似在电容器和压电元件中作为绝缘材料所使用的陶瓷薄板那样的材料的穿孔加工。
Claims (10)
1.一种激光穿孔加工方法,在使激光振荡器所产生的激光光束照射到被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工方法中,其特征在于,
在所述激光振荡器与上述被加工部件之间依次配置多棱反射镜、作为网罩图形具有多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,
驱动所述多棱反射镜,使所述激光振荡器所产生的激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而利用通过所述网罩的多个孔的激光光束在所述被加工部件上形成一列多个孔,
在形成所述多个孔后,通过使所述至少一个电驱动反射镜稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个的照射区域沿与所述一列方向呈直角的一个轴方向移动。
2.根据权利要求1所述的激光穿孔加工方法,其特征在于,
包括两个所述电驱动反射镜,通过一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿所述一个轴方向移动,而通过另一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿与所述一个轴方向所正交的方向移动。
3.一种激光穿孔加工方法,在使激光振荡器所产生的激光光束照射到被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工方法中,其特征在于,
在所述激光振荡器与上述被加工部件之间依次配置将所述激光光束整形为线状或矩形状的激光光束的整形光学***、多棱反射镜、作为网罩图形具有多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,
驱动的所述多棱反射镜,使所述整形光学***所发出的线状或矩形状的激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而利用通过所述网罩的多个孔的激光光束在所述被加工部件上一并形成多个孔,
在一并形成所述多个孔后,通过使所述至少一个电驱动反射镜稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个的照射区域沿一个轴方向移动。
4.根据权利要求3所述的激光穿孔加工方法,其特征在于,
包括两个所述电驱动反射镜,通过一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿所述一个轴方向移动,而通过另一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿与所述一个轴方向所正交的方向移动。
5.根据权利要求3或4所述的激光穿孔加工方法,其特征在于,
在所述激光振荡器与所述网罩之间的光路中,通过设置避让机构,在使所述激光光束照射区域沿所述一个轴方向移动的期间避开所述激光光束的照射。
6.一种激光穿孔加工装置,在使激光振荡器所产生的激光光束照射到被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工装置中,其特征在于,
在所述激光振荡器与所述被加工部件之间,依次设置了多棱反射镜、作为网罩图形具有规定加工图形的多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,所述激光振荡器所产生的激光光束经过所述的各个主要部件照射在所述被加工部件上;
所述多棱反射镜通过使所述激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而在所述被加工部件上形成所述多个孔;
通过所述至少一个电驱动反射镜,通过在形成所述多个孔后稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个照射区域沿一个轴方向移动。
7.根据权利要求6所述的激光穿孔加工装置,其特征在于,
包括两个所述电驱动反射镜,通过一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿所述一个轴方向移动,而通过另一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿与所述一个轴方向所正交的方向移动。
8.一种激光穿孔加工装置,在使激光振荡器所产生的激光光束照射到被加工部件上进行穿孔的激光穿孔加工装置中,其特征在于,
在所述激光振荡器与所述被加工部件之间,依次设置了将所述激光光束整形成线状或矩形状激光光束的整形光学***、多棱反射镜、作为网罩图形具有规定加工图形的多个孔的固定网罩、至少一个电驱动反射镜、以及加工透镜,所述激光振荡器所产生的激光光束经过所述的各个主要部件照射在所述被加工部件上;
所述多棱反射镜通过使所述线状或矩形状的激光光束摆动,对所述网罩的多个孔进行扫描,从而在所述被加工部件上形成所述多个孔;
通过所述至少一个电驱动反射镜,通过在形成所述多个孔后稍微转动,而使对所述被加工部件的所述激光光束的下一个照射区域沿一个轴方向移动。
9.根据权利要求8所述的激光穿孔加工装置,其特征在于,
在所述激光穿孔加工装置中,包括两个所述电驱动反射镜,通过一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿所述一个轴方向移动,而通过另一个电驱动反射镜使对所述被加工部件的所述激光光束照射区域沿与所述一个轴方向所正交的方向移动。
10.根据权利要求8或9所述的激光穿孔加工装置,其特征在于,
在所述激光穿孔加工装置中,在所述激光振荡器与所述网罩之间的光路中,还设置了在使所述激光光束照射区域沿所述一个轴方向移动的期间避开所述激光光束的照射的避让机构。
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