JP2008126306A

JP2008126306A - Laser beam machining apparatus and method

Info

Publication number: JP2008126306A
Application number: JP2006317454A
Authority: JP
Inventors: Keiji Iso; 圭二礒; Katsuyuki Kobayashi; 克行小林
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2008-06-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining apparatus capable of machining with superior machining quality, and also to provide a laser beam machining method. <P>SOLUTION: The laser beam machining apparatus includes: a laser beam source for emitting a laser beam; a sorting device with which a laser beam emitted from the laser beam source is made to enter and with which, on the basis of control signals from the outside, a laser beam entered from a prescribed direction can be emitted along one optical axis selected from a first optical axis and a second optical axis that forms a first angle with the first optical axis, wherein the sorting device contains a light deflector using an acoustooptical deflector and makes to emit, from the one light deflector, the laser beam which progresses along the first optical axis and the laser beam which progresses along the second optical axis; an emission angle expander with which laser beams emitted from the sorting device along the first and the second optical axis are made to enter, with each laser beam emitted along the third optical axis and along the fourth optical axis that forms a second angle larger than the first with the third optical axis; and a controller for transmitting control signals to the sorting device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、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、殊に、出射されたレーザビームを分岐させて加工対象物に入射させ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。 The present invention relates to a laser processing apparatus that performs processing by irradiating a laser beam, and a laser processing method, and in particular, a laser processing apparatus that performs processing by branching an emitted laser beam to be incident on a processing target, and The present invention relates to a laser processing method.

ビルドアップ基板にビアホールを形成するにあたっては、加工する材料によって必要とされるパルスエネルギが異なる。銅など加工性の悪い材料の加工には、エポキシ系樹脂材料など加工性のよい材料を加工する場合に比べて、大きなパルスエネルギのビームが必要となる。 When forming a via hole in a build-up substrate, the required pulse energy differs depending on the material to be processed. Compared to processing a material with good workability such as an epoxy resin material, processing of a material with poor workability such as copper requires a beam with a large pulse energy.

たとえば、銅層間がエポキシ樹脂層で絶縁されているビルドアップ基板に炭酸ガスレーザを用いて、１００μｍの穴径の穴開け加工を行う場合、黒化処理を施した銅層には、パルスエネルギ１０ｍＪ、パルス幅１５μｓｅｃのパルスレーザビームを入射させる。また、エポキシ樹脂層を加工するためには、パルスエネルギ３ｍＪ、パルス幅５μｓｅｃのパルスレーザビームを照射する。 For example, when a carbon dioxide laser is used on a buildup substrate in which copper layers are insulated with an epoxy resin layer, and a hole diameter of 100 μm is drilled, the blackened copper layer has a pulse energy of 10 mJ, A pulse laser beam having a pulse width of 15 μsec is incident. Further, in order to process the epoxy resin layer, a pulse laser beam having a pulse energy of 3 mJ and a pulse width of 5 μsec is irradiated.

このように、加工対象物を形成する材料によって、加工に必要なパルスエネルギが異なるため、加工性のよい材料と悪い材料の混在する加工対象物の加工においては、良好な加工品質を保つことが困難な場合がある。 Thus, since the pulse energy required for processing differs depending on the material forming the processing object, it is possible to maintain good processing quality when processing a processing object in which a material with good workability and a bad material are mixed. It can be difficult.

またビルドアップ基板のビア数は、電子機器の高機能化、及び高密度化に伴い、増加の一途を辿っている。このため、レーザドリル機には高生産性が望まれている。 In addition, the number of vias in the build-up board has been steadily increasing as electronic devices have higher functionality and higher density. For this reason, high productivity is desired for the laser drill machine.

加工の高速化を実現する、２パネル４軸のレーザドリル装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１記載の多軸レーザ加工装置においては、偏光板及びハーフミラーを用いてレーザビームを分岐している。 2. Description of the Related Art A two-panel four-axis laser drill device that realizes high-speed processing is known (see, for example, Patent Document 1). In the multi-axis laser processing apparatus described in Patent Document 1, a laser beam is branched using a polarizing plate and a half mirror.

入射するレーザビームを異なる方向に出射する偏向器として、音響光学偏向器（Acoust-OpticDeflector: AOD）が知られている。 An acousto-optic deflector (AOD) is known as a deflector that emits an incident laser beam in different directions.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）に高周波の電気信号を印加すると、音響光学偏向器（ＡＯＤ）の音響光学媒体内に電気信号に同期した超音波が発生する。この超音波が回折格子として作用し、入射するレーザビームの一部がブラッグ反射され（音響光学効果）、偏向されて出射する。 When a high-frequency electrical signal is applied to the acousto-optic deflector (AOD), an ultrasonic wave synchronized with the electrical signal is generated in the acousto-optic medium of the acousto-optic deflector (AOD). This ultrasonic wave acts as a diffraction grating, and a part of the incident laser beam is Bragg reflected (acousto-optic effect), deflected and emitted.

レーザビームの回折角は超音波の周波数に比例する。超音波の周波数を連続的に変えることで、回折角を連続的に変化させることができる。超音波の周波数は、電気信号の周波数を変えることで制御できる。なお、音響光学偏向器に電気信号が印加されない場合は、レーザビームの回折は起こらない。 The diffraction angle of the laser beam is proportional to the ultrasonic frequency. By continuously changing the ultrasonic frequency, the diffraction angle can be changed continuously. The frequency of the ultrasonic wave can be controlled by changing the frequency of the electric signal. When no electrical signal is applied to the acousto-optic deflector, the laser beam is not diffracted.

図７（Ａ）及び（Ｂ）は、音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０を出射したレーザビームを示す概略図である。 FIGS. 7A and 7B are schematic views showing a laser beam emitted from the acousto-optic deflector (AOD) 10.

図７（Ａ）を参照する。 Reference is made to FIG.

たとえば炭酸ガスレーザから出射し、断面形状を円形に整形されたパルスレーザビームが音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０に入射する。入射ビームは、音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０に印加される電気信号の周波数によって異なる偏向角を与えられ、たとえば音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０から１ｍ離れた照射面に照射される。図７（Ａ）には、４ショットのパルスレーザビームがそれぞれ異なる４方向に出射される場合を示した。また、照射面を点線で示した。なお、図中、Ｏ_１〜Ｏ_４は、次図で詳しく表すように、音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０で偏向され、照射面に照射されるレーザビームの断面を示す。 For example, a pulse laser beam emitted from a carbon dioxide laser and having a circular cross-sectional shape is incident on an acousto-optic deflector (AOD) 10. The incident beam is given a different deflection angle depending on the frequency of the electric signal applied to the acousto-optic deflector (AOD) 10, and is irradiated onto an irradiation surface 1 m away from the acousto-optic deflector (AOD) 10, for example. FIG. 7A shows a case where four shot pulse laser beams are emitted in four different directions. The irradiated surface is indicated by a dotted line. In the drawing, O _{1 to} O ₄ indicate cross sections of a laser beam that is deflected by an acousto-optic deflector (AOD) 10 and is irradiated onto an irradiation surface, as shown in detail in the following diagram.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０の偏向角度は小さく、全角θは約２°である。このため、４方向に均分的にレーザビームを偏向させる場合、隣り合う偏向レーザビーム間の角度θ_０は、約０．６６°（約１．１５ｍｒａｄ）となる。 The deflection angle of the acousto-optic deflector (AOD) 10 is small, and the full angle θ is about 2 °. For this reason, when the laser beam is uniformly deflected in the four directions, the angle θ ₀ between the adjacent deflected laser beams is about 0.66 ° (about 1.15 mrad).

一方、炭酸ガスレーザビームの広がり角は、たとえば約２．１ｍｒａｄである。 On the other hand, the spread angle of the carbon dioxide laser beam is, for example, about 2.1 mrad.

図７（Ｂ）は、照射面に照射された偏向レーザビームの断面を示す断面図である。 FIG. 7B is a cross-sectional view showing a cross section of the deflected laser beam irradiated on the irradiation surface.

炭酸ガスレーザビームの広がり角（たとえば約２．１ｍｒａｄ）は、隣り合う偏向レーザビーム間の角度θ_０（約１．１５ｍｒａｄ）よりも大きい。このため、音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０で偏向されたレーザビームは空間内の同じ位置を重複して進行し、ビームが入射する領域は重なり部分をもつ。 The divergence angle (for example, about 2.1 mrad) of the carbon dioxide laser beam is larger than the angle θ ₀ (about 1.15 mrad) between adjacent deflection laser beams. For this reason, the laser beam deflected by the acousto-optic deflector (AOD) 10 travels in duplicate at the same position in the space, and the region where the beam is incident has an overlapping portion.

特開２００２−１１５８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-11484

本発明の目的は、良好な加工品質で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。 An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a laser processing method capable of performing processing with good processing quality.

また、高効率で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。 Another object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a laser processing method capable of performing processing with high efficiency.

本発明の一観点によれば、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを第１の光軸、及び前記第１の光軸と第１の角度をなす第２の光軸から選択された一方の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１の光軸に沿って進行するレーザビームと前記第２の光軸に沿って進行するレーザビームとを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、前記振り分け装置から前記第１の光軸、及び前記第２の光軸に沿って出射されたレーザビームが入射し、それぞれを第３の光軸、及び前記第３の光軸と前記第１の角度より大きい第２の角度をなす第４の光軸に沿って出射する出射角拡大器と、前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam, a laser beam emitted from the laser light source is incident, and the laser beam incident from a predetermined direction is input to the first optical axis by an external control signal. , And a sorting device that can emit along one optical axis selected from the second optical axis that forms a first angle with the first optical axis, the light using an acousto-optic deflector A distribution device that includes a deflector and emits a laser beam traveling along the first optical axis and a laser beam traveling along the second optical axis from one optical deflector; and the distribution A laser beam emitted from the apparatus along the first optical axis and the second optical axis is incident, and the laser beam is incident on the third optical axis, and the third optical axis and the first angle, respectively. A fourth optical axis with a large second angle. And emission angle magnifier that emits I, the laser processing apparatus is provided with a control device for transmitting a control signal to the sorting device.

また、本発明の他の観点によれば、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザビームの光路上に配置され、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを第１の光軸、及び前記第１の光軸とは異なる第２の光軸から選択された一方の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１の光軸に沿って進行するレーザビームと前記第２の光軸に沿って進行するレーザビームとを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、前記レーザ光源と前記振り分け装置との間のレーザビームの光路上、または、前記第１及び第２の光軸に沿って出射されたレーザビームが入射する位置に配置され、入射したレーザビームを前記第１及び第２の光軸の張る平面内で収束して出射するシリンドリカルレンズと、前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam and a laser beam that is disposed on an optical path of the laser beam emitted from the laser light source and is incident from a predetermined direction by an external control signal Is distributed along one optical axis selected from a first optical axis and a second optical axis different from the first optical axis, and uses an acousto-optic deflector A distribution device that includes a light deflector that emits a laser beam that travels along the first optical axis and a laser beam that travels along the second optical axis; It is arranged on the optical path of the laser beam between the laser light source and the sorting device or at a position where the laser beam emitted along the first and second optical axes is incident, and the incident laser beam is First And a cylindrical lens to emit converge in a plane spanned beauty of the second optical axis, the laser processing apparatus is provided with a control device for transmitting a control signal to the sorting device.

更に、本発明の他の観点によれば、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源を出射したレーザビームが入射し、入射したレーザビームを収束させる第１の光学部材と、前記第１の光学部材で収束されたレーザビームが入射し、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを第１の光軸、及び前記第１の光軸とは異なる第２の光軸から選択された一方の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１の光軸に沿って進行するレーザビームと前記第２の光軸に沿って進行するレーザビームとを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、前記振り分け装置を出射したレーザビームが入射し、前記第１の光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線と、前記第２の光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線とのなす角を拡大する第２の光学部材と、前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam, a first optical member that makes the laser beam emitted from the laser light source incident and converges the incident laser beam, and the first The laser beam converged by the optical member is incident, and the laser beam incident from a predetermined direction is transmitted from the first optical axis and the second optical axis different from the first optical axis by an external control signal. A sorting apparatus capable of emitting light along one selected optical axis, including an optical deflector using an acousto-optic deflector, and a laser beam traveling along the first optical axis and the first A laser beam that travels along the two optical axes, and a distribution device that emits the laser beam from one optical deflector; and the laser beam that has exited the distribution device enters and propagates along the first optical axis. Laser Bee A second optical member that expands an angle formed by the central ray of the laser beam and the central ray of the laser beam propagating along the second optical axis, and a control device that transmits a control signal to the distribution device A processing apparatus is provided.

また、本発明の他の観点によれば、（ａ）第１のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、時間軸に沿って第１の分割数に分割して相互に異なる方向に出射し、隣りあって出射されたレーザパルスの中心光線間の角度を広げた後、それぞれのレーザパルスを、下地部材上に絶縁層が形成され、該絶縁層上に金属層が形成された構造を有する加工対象物の相互に異なる位置に、該金属層表面から入射させ、それぞれの入射位置に、該金属層を貫通し、該絶縁層を露出させる穴を形成する工程と、（ｂ）前記第１のレーザパルスと同一のレーザ光源から出射された第２のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、時間軸に沿って前記第１の分割数に分割して相互に異なる方向に出射し、隣りあって出射されたレーザパルスの中心光線間の角度を広げた後、それぞれのレーザパルスを、下地部材上に絶縁層が形成され、該絶縁層上に金属層が形成された構造を有する加工対象物の相互に異なる位置であって、前記工程（ａ）で穴が形成されていない位置に、該金属層表面から入射させ、それぞれの入射位置に、該金属層を貫通し、該絶縁層を露出させる穴を形成する工程と、（ｃ）前記第１のレーザパルスと同一のレーザ光源から出射された第３のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、時間軸に沿って前記第１の分割数より多い第２の分割数に分割して相互に異なる方向に出射し、隣りあって出射されたレーザパルスの中心光線間の角度を広げた後、それぞれのレーザパルスを、前記工程（ａ）及び（ｂ）で形成された穴を通して、該絶縁層表面に入射させる工程とを有するレーザ加工方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, (a) at least a portion of the first laser pulse on the time axis is divided into a first number of divisions along the time axis and emitted in different directions. Then, after widening the angle between the central beams of the laser pulses emitted adjacent to each other, each laser pulse has a structure in which an insulating layer is formed on the base member and a metal layer is formed on the insulating layer. (B) the step of forming a hole penetrating the surface of the metal layer at different positions of the workpiece to be processed and forming a hole penetrating the metal layer and exposing the insulating layer at each incident position; At least a portion of the second laser pulse emitted from the same laser light source as the first laser pulse on the time axis is divided into the first division number along the time axis and emitted in different directions. , Laser emitted next to each other After widening the angle between the central rays of the light, each laser pulse is sent to different positions on the workpiece having a structure in which an insulating layer is formed on the base member and a metal layer is formed on the insulating layer. In the step (a), a hole is formed to be incident from the surface of the metal layer at a position where the hole is not formed, and a hole penetrating the metal layer and exposing the insulating layer is formed at each incident position. And (c) at least part of the third laser pulse emitted from the same laser light source as the first laser pulse on the time axis is greater than the first division number along the time axis. After being divided into two division numbers and emitted in different directions, the angle between the central rays of the laser pulses emitted adjacent to each other is expanded, and then each laser pulse is divided into the steps (a) and (b). Through the hole formed in Laser processing method and a step of entering the layer surface is provided.

本発明によれば、良好な加工品質で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ができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laser processing apparatus and laser processing method which can process with favorable processing quality can be provided.

また、高効率で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ができる。 Further, it is possible to provide a laser processing apparatus and a laser processing method capable of performing processing with high efficiency.

図１は、第１の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to the first embodiment.

第１の実施例によるレーザ加工装置は、レーザ光源２０、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２、偏向角拡大器２３、ビームダンパ２４、反射鏡２５ａ〜ｈ、ガルバノスキャナ２６ａ〜ｄ、ｆθレンズ２７ａ〜ｄ、軸移動機構２８、２９、及び、制御装置３０を含んで構成される。 The laser processing apparatus according to the first embodiment includes a laser light source 20, an acoustooptic deflector (AOD) 22, a deflection angle expander 23, a beam damper 24, reflecting mirrors 25a to 25h, galvano scanners 26a to 26d, and fθ lenses 27a to 27d. The shaft moving mechanisms 28 and 29 and the control device 30 are included.

制御装置３０から送信されるトリガー信号を契機として、レーザ光源２０、たとえば炭酸ガスレーザからパルスレーザビームＬｂが出射する。パルスレーザビームＬｂは、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に入射する。 In response to a trigger signal transmitted from the control device 30, a pulse laser beam Lb is emitted from the laser light source 20, for example, a carbon dioxide laser. The pulse laser beam Lb is incident on an acousto-optic deflector (AOD) 22.

図に示すように、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２を用いて、入射したレーザビームＬｂを、例えば５つの光軸に振り分けることができる。レーザビームＬｂは、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に電気信号（高周波電圧）ＲＦが印加されない場合は、そのまま光軸Ｉに沿って出射する。音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２にある周波数（周波数ｆａとする）の電気信号ＲＦが印加された場合は、一部がある回折角で回折して光軸Ｉａに沿って伝搬するレーザビームＬｂａが出射される。同様に、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に、ｆａと異なる周波数ｆｂ、ｆｃ、ｆｄの電気信号ＲＦが印加された場合は、それぞれ光軸Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄに沿って伝搬するレーザビームＬｂｂ、Ｌｂｃ、Ｌｂｄが出射される。 As shown in the figure, an incident laser beam Lb can be distributed to, for example, five optical axes using an acousto-optic deflector (AOD) 22. The laser beam Lb is emitted along the optical axis I as it is when no electrical signal (high frequency voltage) RF is applied to the acoustooptic deflector (AOD) 22. When an electrical signal RF having a frequency (referred to as frequency fa) is applied to the acousto-optic deflector (AOD) 22, a laser beam Lba that is diffracted at a certain diffraction angle and propagates along the optical axis Ia is generated. Emitted. Similarly, when electrical signals RF having frequencies fb, fc, and fd different from fa are applied to the acousto-optic deflector (AOD) 22, laser beams Lbb that propagate along the optical axes Ib, Ic, and Id, respectively. Lbc and Lbd are emitted.

光軸ＩａとＩｂとのなす角、光軸ＩｂとＩｃとのなす角、及び光軸ＩｃとＩｄとのなす角は、たとえばすべて０．６６°である。 The angle formed by the optical axes Ia and Ib, the angle formed by the optical axes Ib and Ic, and the angle formed by the optical axes Ic and Id are all 0.66 °, for example.

電気信号ＲＦは、制御装置３０からの制御信号に基づいて印加される。 The electrical signal RF is applied based on a control signal from the control device 30.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２を出射したパルスレーザビームは、偏向角拡大器２３に入射する。偏向角拡大器２３は、光軸Ｉａ〜Ｉｄに沿い、隣り合って入射するビームのなす角度（隣り合う入射ビーム間の角度）よりも、それらのビームが出射するときに、隣り合って出射されるビームのなす角度（隣り合う出射ビーム間の角度）が大きくなるようにして、レーザビームを出射する。偏向角拡大器２３については、次図を参照して詳述する。 The pulse laser beam emitted from the acousto-optic deflector (AOD) 22 is incident on the deflection angle expander 23. The deflection angle expander 23 is emitted adjacent to each other when the beams are emitted along the optical axes Ia to Id, rather than the angle formed by the adjacent incident beams (the angle between the adjacent incident beams). The laser beam is emitted in such a manner that the angle formed by the beams to be emitted (the angle between adjacent emitted beams) is increased. The deflection angle expander 23 will be described in detail with reference to the next figure.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に電気信号ＲＦが印加されない場合に、光軸Ｉに沿って偏向角拡大器２３に入射したレーザビームは、ビームダンパ２４に入射する。本図には、偏向角拡大器２３を経由してビームダンパ２４に入射させる例を示したが、偏向角拡大器２３を介さないで入射させてもよい。 When the electrical signal RF is not applied to the acousto-optic deflector (AOD) 22, the laser beam incident on the deflection angle expander 23 along the optical axis I enters the beam damper 24. In this figure, an example is shown in which the light is incident on the beam damper 24 via the deflection angle expander 23, but may be incident on the beam damper 24 without passing through the deflection angle expander 23.

偏向角拡大器２３を出射したレーザビームは、光軸Ｉａａ〜Ｉｄｄのいずれか１つに沿って進行し、それぞれ反射鏡２５ａ〜ｄ、ガルバノスキャナ２６ａ〜ｄ、及びｆθレンズ２７ａ〜ｄを経て、加工対象物であるプリント基板３３または３４に入射する。 The laser beam emitted from the deflection angle expander 23 travels along any one of the optical axes Iaa to Idd, and passes through the reflecting mirrors 25a to 25d, the galvano scanners 26a to 26d, and the fθ lenses 27a to 27d, respectively. It enters the printed circuit board 33 or 34 that is the object to be processed.

プリント基板３３及び３４は、ＸＹステージ３１上に、チャックプレート３２によって固定されている。プリント基板３３には、光軸Ｉａａ及びＩｂｂに沿って進行するレーザビームが入射し、プリント基板３４には、光軸Ｉｃｃ及びＩｄｄに沿って進行するレーザビームが入射する。ＸＹステージ３１は、プリント基板３３及び３４を、基板に平行な面内に移動させることができる。 The printed boards 33 and 34 are fixed on the XY stage 31 by a chuck plate 32. A laser beam traveling along optical axes Iaa and Ibb is incident on the printed circuit board 33, and a laser beam traveling along optical axes Icc and Idd is incident on the printed circuit board 34. The XY stage 31 can move the printed boards 33 and 34 in a plane parallel to the board.

ガルバノスキャナ２６ａ及びＸＹステージ３１の動作により、光軸Ｉａａに沿って進行するレーザビームが、プリント基板３３のすべての加工位置に入射可能であるように、ガルバノスキャナ２６ａ、ｆθレンズ２７ａ、ＸＹステージ３１、及びプリント基板３３が配置されている。 By the operation of the galvano scanner 26a and the XY stage 31, the galvano scanner 26a, the fθ lens 27a, and the XY stage 31 so that the laser beam traveling along the optical axis Iaa can be incident on all the processing positions of the printed circuit board 33. , And a printed circuit board 33 are arranged.

同様に、ガルバノスキャナ２６ｃ及びＸＹステージ３１の動作により、光軸Ｉｃｃに沿って進行するレーザビームが、プリント基板３４のすべての加工位置に入射可能であるように、ガルバノスキャナ２６ｃ、ｆθレンズ２７ｃ、ＸＹステージ３１、及びプリント基板３４が配置されている。 Similarly, by the operation of the galvano scanner 26c and the XY stage 31, the galvano scanner 26c, the fθ lens 27c, so that the laser beam traveling along the optical axis Icc can be incident on all processing positions of the printed circuit board 34. An XY stage 31 and a printed circuit board 34 are arranged.

光路Ｉｂｂに沿って進行するレーザビームは、３枚の反射鏡２５ｂ、２５ｅ、２５ｆで反射された後、ガルバノスキャナ２６ｂで走査され、ｆθレンズ２７ｂで集光されて、プリント基板３３に入射する。軸移動機構２８は、制御装置３０からの制御信号に基づき、反射鏡２５ｆ、ガルバノスキャナ２６ｂ及びｆθレンズ２７ｂを、たとえばプリント基板３３（ＸＹステージの基板載置面）の面内方向に移動させることができる。 The laser beam traveling along the optical path Ibb is reflected by the three reflecting mirrors 25b, 25e, and 25f, scanned by the galvano scanner 26b, condensed by the fθ lens 27b, and incident on the printed circuit board 33. The axis moving mechanism 28 moves the reflecting mirror 25f, the galvano scanner 26b, and the fθ lens 27b, for example, in the in-plane direction of the printed circuit board 33 (substrate mounting surface of the XY stage) based on a control signal from the control device 30. Can do.

また、光路Ｉｄｄに沿って進行するレーザビームは、３枚の反射鏡２５ｄ、２５ｇ、２５ｈで反射された後、ガルバノスキャナ２６ｄで走査され、ｆθレンズ２７ｄで集光されて、プリント基板３４に入射する。軸移動機構２９は、制御装置３０からの制御信号に基づき、反射鏡２５ｈ、ガルバノスキャナ２６ｄ及びｆθレンズ２７ｄを、たとえばプリント基板３４（ＸＹステージの基板載置面）の面内方向に移動させることができる。 The laser beam traveling along the optical path Idd is reflected by the three reflecting mirrors 25d, 25g, and 25h, then scanned by the galvano scanner 26d, condensed by the fθ lens 27d, and incident on the printed circuit board 34. To do. The axis moving mechanism 29 moves the reflecting mirror 25h, the galvano scanner 26d, and the fθ lens 27d, for example, in the in-plane direction of the printed circuit board 34 (substrate mounting surface of the XY stage) based on a control signal from the control device 30. Can do.

本図に示したレーザ加工装置は、１パネルにつき加工軸を２軸有する２パネル４軸のレーザ加工装置である。軸移動機構２８、２９により１パネルにつき１軸をプリント基板３３、３４の面内方向に移動することが可能であるため、パネルサイズや配線パタンに応じて、加工に最適となるように、２軸間の距離を調整することができる。 The laser processing apparatus shown in this figure is a two-panel four-axis laser processing apparatus having two processing axes per panel. Since one axis per panel can be moved in the in-plane direction of the printed circuit boards 33 and 34 by the axis moving mechanisms 28 and 29, 2 is selected so as to be optimal for processing according to the panel size and wiring pattern. The distance between the axes can be adjusted.

図２は、偏向角拡大器２３の一例を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the deflection angle expander 23.

偏向角拡大器２３は、たとえば光取り出し窓４１ａ〜ｄを備えた２枚の反射鏡で構成される平行ミラー４０を含む。２枚の反射鏡は、鏡面が対向するように配置される。本図を用いて、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２でそれぞれ異なる角度に偏向され偏向角拡大器２３に入射するレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄの光路について説明する。なお、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２によって与えられた偏向角はＬｂａが最も小さく、Ｌｂｂ、Ｌｂｃ、Ｌｂｄの順に大きくなるものとする。 The deflection angle expander 23 includes a parallel mirror 40 composed of two reflecting mirrors provided with light extraction windows 41a to 41d, for example. The two reflecting mirrors are arranged so that the mirror surfaces face each other. The optical paths of the laser beams Lba to Lbd that are deflected at different angles by the acousto-optic deflector (AOD) 22 and enter the deflection angle expander 23 will be described with reference to FIG. It is assumed that the deflection angle given by the acousto-optic deflector (AOD) 22 is the smallest Lba and increases in the order of Lbb, Lbc, and Lbd.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２で偏向されたレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄは、光導入窓４２を通して２枚の反射鏡間に導かれ、それらの間で繰り返し反射されて、光取り出し窓４１ａ〜ｄ近傍まで進行する。 The laser beams Lba to Lbd deflected by the acousto-optic deflector (AOD) 22 are guided between the two reflecting mirrors through the light introduction window 42, are repeatedly reflected between them, and are in the vicinity of the light extraction windows 41a to 41d. It progresses to.

光取り出し窓４１ａ及び４１ｂは、一方の反射鏡に形成され、光取り出し窓４１ｃ及び４１ｄは、他方の反射鏡に形成される。 The light extraction windows 41a and 41b are formed in one reflecting mirror, and the light extraction windows 41c and 41d are formed in the other reflecting mirror.

レーザビームＬｂａ、Ｌｂｂ、Ｌｂｃ、Ｌｂｄは、それぞれ光取り出し窓４１ａ、４１ｃ、４１ｂ、４１ｄから出射する。光取り出し窓４１ａ〜ｄは、光透過領域を制限するマスクを兼ねており、レーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄの広がりに起因する重なり部分がある場合、重なり部分をカットする。なお、光取り出し窓４１ａ〜ｄの周囲は、カットされた重なり部分が反射されないように、無反射コーティングが施されている。 Laser beams Lba, Lbb, Lbc, and Lbd are emitted from the light extraction windows 41a, 41c, 41b, and 41d, respectively. The light extraction windows 41a to 41d also serve as a mask for limiting the light transmission region. When there are overlapping portions due to the spread of the laser beams Lba to Lbd, the overlapping portions are cut. In addition, the non-reflective coating is given to the circumference | surroundings of the light extraction windows 41a-d so that the cut overlap part may not be reflected.

レーザビームＬｂａ、Ｌｂｂ、Ｌｂｃ、Ｌｂｄは、たとえば平行ミラー４０外部の反射鏡を用いて、それぞれ図１に示した光路Ｉａａ、Ｉｃｃ、Ｉｂｂ、Ｉｄｄに導かれる。平行ミラー４０外部の反射鏡は、たとえば本図の上側に配置され、レーザビームＬｂｂ及びＬｂｄとを図の下側に反射する。 The laser beams Lba, Lbb, Lbc, and Lbd are respectively guided to the optical paths Iaa, Icc, Ibb, and Idd shown in FIG. 1 using a reflecting mirror outside the parallel mirror 40, for example. The reflecting mirror outside the parallel mirror 40 is disposed, for example, on the upper side in the figure, and reflects the laser beams Lbb and Lbd on the lower side in the figure.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２からたとえば偏向角差１．３２°で出射されるレーザビームＬｂａとＬｂｃとが、偏向角拡大器２３から隣り合って出射されるため、偏向角拡大器２３から出射する、隣り合うビーム間の角度を、たとえば１．３２°とすることができる。なお、図の上側に配置される外部反射鏡の配置角度により、レーザビームＬｂｃと、レーザビームＬｂｂ、Ｌｂｄとの出射方向間の角度は任意に、たとえばそれぞれ１．３２°、２．６４°に調整することができる。 Laser beams Lba and Lbc emitted from the acousto-optic deflector (AOD) 22 with a deflection angle difference of 1.32 °, for example, are emitted from the deflection angle expander 23 so as to be emitted from the deflection angle expander 23. The angle between adjacent beams can be, for example, 1.32 °. The angle between the emission directions of the laser beam Lbc and the laser beams Lbb and Lbd is arbitrarily set to, for example, 1.32 ° and 2.64 °, depending on the arrangement angle of the external reflecting mirror arranged on the upper side of the drawing. Can be adjusted.

図３は、偏向角拡大器２３の他の例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic view showing another example of the deflection angle expander 23.

焦点距離の異なる２枚の凸レンズを用いて偏向角拡大器２３を構成することもできる。 The deflection angle expander 23 can be configured by using two convex lenses having different focal lengths.

焦点距離ｆ_１の第１凸レンズ６１は、ビームの入射側に配置され、焦点距離ｆ_２の第２凸レンズ６２は、ビームの出射側に配置される。２枚の凸レンズ６１、６２の焦点距離は、ｆ_１＞ｆ_２の関係を満たす。第１及び第２凸レンズ６１、６２は、光軸合わせが行われている。 The first convex lens 61 having a focal length f ₁ is disposed on the beam incident side, and the second convex lens 62 having a focal length f ₂ is disposed on the beam exit side. The focal lengths of the two convex lenses 61 and 62 satisfy the relationship of f ₁ > f ₂ . The first and second convex lenses 61 and 62 are optically aligned.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）を偏向角差θ_１、たとえば０．６６°で出射したレーザビームＬｂａ及びＬｂｂが第１凸レンズ６１、第２凸レンズ６２をこの順に透過する。入射時のレーザビームＬｂａのビーム径、出射時のレーザビームＬｂａのビーム径を、それぞれＤ_１、Ｄ_２とし、第２凸レンズ６２を出射するときのレーザビームＬｂａとＬｂｂの出射方向のなす角をθ_２とすると、以下の式（１）が成立する。 Laser beams Lba and Lbb emitted from an acousto-optic deflector (AOD) with a deflection angle difference θ ₁ , for example, 0.66 °, pass through the first convex lens 61 and the second convex lens 62 in this order. The beam diameter of the laser beam Lba at the time of incidence and the beam diameter of the laser beam Lba at the time of emission are D ₁ and D ₂ , respectively, and the angles formed by the emission directions of the laser beams Lba and Lbb when the second convex lens 62 is emitted If θ ₂ is satisfied, the following equation (1) is established.

θ_２／θ_１＝ｆ_１／ｆ_２＝Ｄ_１／Ｄ_２・・・（１）
ｆ_１＞ｆ_２より、θ_２＞θ_１となる。偏向角拡大器２３に入射するレーザビームＬｂａ及びＬｂｂは、入射時に進行方向のなす角θ_１よりも大きい角度差θ_２で出射されることがわかる。 θ ₂ / θ ₁ = f ₁ / f ₂ = D ₁ / D ₂ (1)
From f ₁ > f ₂ , θ ₂ > θ ₁ is satisfied. It can be seen that the laser beams Lba and Lbb incident on the deflection angle expander 23 are emitted at an angle difference θ ₂ larger than the angle θ ₁ formed by the traveling direction at the time of incidence.

図４（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、実施例によるレーザ加工方法を説明する。 The laser processing method according to the embodiment will be described with reference to FIGS.

図４（Ａ）は、加工対象物であるプリント基板３３、３４の一部を示す概略的な断面図である。 FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing a part of the printed circuit boards 33 and 34 that are objects to be processed.

プリント基板３３、３４は、銅層５２上にエポキシ樹脂層（絶縁層）５１が形成され、エポキシ樹脂層５１上に銅層（金属層）５０が形成された構造を有する。実施例によるレーザ加工方法においては、まず、黒化処理を施した銅層５０表面上からプリント基板３３、３４に１ショットのパルスレーザビームを入射させて、銅層５０を貫通しエポキシ樹脂層５１を底面に露出させる穴を形成する。続いて、銅層５０を貫通する穴を通してエポキシ樹脂層５１に、１ショットまたは複数ショットのパルスレーザビームを入射させて、エポキシ樹脂層５１を貫通し、底面に銅層５０を露出させる穴を形成する。 The printed boards 33 and 34 have a structure in which an epoxy resin layer (insulating layer) 51 is formed on a copper layer 52 and a copper layer (metal layer) 50 is formed on the epoxy resin layer 51. In the laser processing method according to the embodiment, first, a one-shot pulse laser beam is incident on the printed circuit boards 33 and 34 from the surface of the blackened copper layer 50 to penetrate the copper layer 50 and the epoxy resin layer 51. A hole that exposes the bottom surface is formed. Subsequently, a one-shot or multiple-shot pulsed laser beam is incident on the epoxy resin layer 51 through a hole penetrating the copper layer 50 to form a hole that penetrates the epoxy resin layer 51 and exposes the copper layer 50 on the bottom surface. To do.

図４（Ｂ）を参照して、エポキシ樹脂層５１の穴開け加工について説明する。 With reference to FIG. 4 (B), the drilling process of the epoxy resin layer 51 is demonstrated.

エポキシ樹脂層５１の穴開け加工は、図１に示したＩａａ〜Ｉｄｄの４つの光路に沿って入射したパルスレーザビームによって銅層５２を貫通する穴が形成された後、露出したエポキシ樹脂層５１にパルスレーザビームを照射することにより行う。 Drilling of the epoxy resin layer 51 is performed by forming a hole penetrating the copper layer 52 by a pulse laser beam incident along the four optical paths Iaa to Idd shown in FIG. Is performed by irradiating a pulse laser beam.

エポキシ樹脂層５１に入射させるパルスレーザビームは、たとえばレーザ光源から出射した１ショットのパルスレーザビームを時間軸に沿って４分割することによって得る。たとえば図４（Ｂ）に示すように、エネルギの安定性の悪い立ち上がり及び立ち下がり時間を除いて、音響光学偏向器（ＡＯＤ）に高周波電圧を印加して周波数を変化させ、１ショットを４分割し、分割された４つのレーザパルスをそれぞれ光路Ｉａａ〜Ｉｄｄに導入する。 The pulse laser beam incident on the epoxy resin layer 51 is obtained, for example, by dividing one shot pulse laser beam emitted from a laser light source into four along the time axis. For example, as shown in FIG. 4 (B), a high frequency voltage is applied to the acousto-optic deflector (AOD) to change the frequency except for the rise and fall times where the energy stability is poor, and one shot is divided into four. Then, the divided four laser pulses are respectively introduced into the optical paths Iaa to Idd.

レーザ光源から出射された４ショットのパルスレーザビームを用いるのではなく、１ショットのビームを４分割してエポキシ樹脂層５１に入射させ穴開け加工を行うため、エポキシ樹脂層５１の加工時間を短くすることができる。 Rather than using a four-shot pulse laser beam emitted from a laser light source, the one-shot beam is divided into four parts and incident on the epoxy resin layer 51 to perform drilling, so the processing time of the epoxy resin layer 51 is shortened. can do.

図４（Ｃ）〜（Ｅ）を参照して、銅層５０の穴開け加工について説明する。 With reference to FIG.4 (C)-(E), the drilling process of the copper layer 50 is demonstrated.

図４（Ｃ）を参照する。 Reference is made to FIG.

エポキシ樹脂層５１の加工と同様に、銅層５０の加工においても、レーザ光源から出射された１ショットのパルスレーザビームを、音響光学偏向器（ＡＯＤ）により時間軸に沿って４分割し、光路Ｉａａ〜Ｉｄｄに振り分ければよいとも考えられる。しかし、銅はエポキシ樹脂と比較して加工性が悪いため、銅層５０に穴を開ける際には、エポキシ樹脂層５１に穴を開ける際よりも多くのエネルギを必要とする。 Similar to the processing of the epoxy resin layer 51, in the processing of the copper layer 50, one shot pulse laser beam emitted from the laser light source is divided into four along the time axis by an acousto-optic deflector (AOD), and the optical path It is considered that the distribution may be made to Iaa to Idd. However, since copper has poor processability as compared with an epoxy resin, more energy is required when making a hole in the copper layer 50 than when making a hole in the epoxy resin layer 51.

そこで図４（Ｃ）に示すように、繰り返し周波数を一定とする条件のもとで、パルス幅を長くし、銅層５０の穴開け加工に必要なエネルギを確保する方法が考えられる。 Therefore, as shown in FIG. 4C, a method is conceivable in which the pulse width is increased and the energy necessary for drilling the copper layer 50 is secured under the condition that the repetition frequency is constant.

図４（Ｄ）は、繰り返し周波数を一定とする条件のもとで、デューティとパルスエネルギとの関係を概略的に示したグラフである。 FIG. 4D is a graph schematically showing the relationship between the duty and the pulse energy under the condition that the repetition frequency is constant.

このグラフからわかるように、ある一定のデューティの範囲を超えると、デューティが大きくなるにつれパルスエネルギが小さくなる。したがって、前述のように、銅層５０の穴開け加工に必要なエネルギを確保するためにパルス幅を長くしたとしても、十分な加工エネルギを得られない場合が生じる。 As can be seen from this graph, when a certain duty range is exceeded, the pulse energy decreases as the duty increases. Therefore, as described above, even if the pulse width is increased in order to ensure the energy necessary for drilling the copper layer 50, sufficient processing energy may not be obtained.

図４（Ｅ）を参照する。 Reference is made to FIG.

このため、実施例によるレーザ加工方法においては、１ショットのパルスレーザビームを時間軸に沿って２分割し、銅層５０の加工を行う。たとえば１ショットめについては、音響光学偏向器（ＡＯＤ）を用いて、２分割したレーザパルスを所定の方向に偏向させ、光路Ｉａａ及びＩｃｃに沿って、銅層５０表面からプリント基板３３、３４に入射させ、入射位置の銅層５０を貫通する穴を開ける。また、２ショットめについては、音響光学偏向器（ＡＯＤ）を用いて、２分割したレーザパルスを、光路Ｉｂｂ及びＩｄｄに沿って、銅層５０表面からプリント基板３３、３４に入射させ、入射位置の銅層５０を貫通する穴を開ける。 For this reason, in the laser processing method according to the embodiment, the one-shot pulse laser beam is divided into two along the time axis, and the copper layer 50 is processed. For example, for the first shot, an acousto-optic deflector (AOD) is used to deflect the laser pulse divided in two in a predetermined direction, and from the surface of the copper layer 50 to the printed circuit boards 33 and 34 along the optical paths Iaa and Icc. Incidently, a hole penetrating the copper layer 50 at the incident position is opened. For the second shot, an acousto-optic deflector (AOD) is used to cause a laser pulse divided in two to enter the printed circuit boards 33 and 34 from the surface of the copper layer 50 along the optical paths Ibb and Idd. A hole penetrating the copper layer 50 is made.

３ショットめは４分割する。音響光学偏向器（ＡＯＤ）に異なる周波数の高周波電圧を印加することにより、分割されたレーザパルスは、光路Ｉａａ〜Ｉｄｄを進行する。レーザパルスは、プリント基板３３，３４の、銅層５０に形成された穴を通してエポキシ樹脂層５１に入射し、エポキシ樹脂層５１を貫通し、銅層５２を底面に露出する穴を形成する。 The third shot is divided into four. By applying high-frequency voltages of different frequencies to the acousto-optic deflector (AOD), the divided laser pulses travel in the optical paths Iaa to Idd. The laser pulse enters the epoxy resin layer 51 through the holes formed in the copper layer 50 of the printed boards 33 and 34, penetrates the epoxy resin layer 51, and forms a hole exposing the copper layer 52 on the bottom surface.

銅層５０加工時とエポキシ樹脂層５１加工時とで、パルスレーザビームの分割数を異ならせ、適切なエネルギのビームを照射するため、良好な加工品質で加工を行うことができる。 Since the number of divisions of the pulse laser beam is made different between the processing of the copper layer 50 and the processing of the epoxy resin layer 51 and the beam of appropriate energy is irradiated, the processing can be performed with good processing quality.

図５は、第２の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to the second embodiment.

第２の実施例によるレーザ加工装置は、レーザ光源２０、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２、シリンドリカルレンズ６５、６６ａ〜６６ｄ、透光領域（スリット）を有するマスク６９、反射鏡２５ａ〜２５ｄ、ガルバノスキャナ２６ａ〜２６ｄ、ｆθレンズ２７ａ〜２７ｄ、及び、制御装置３０、を含んで構成される。 The laser processing apparatus according to the second embodiment includes a laser light source 20, an acousto-optic deflector (AOD) 22, cylindrical lenses 65 and 66a to 66d, a mask 69 having a light transmitting region (slit), reflecting mirrors 25a to 25d, and a galvano. The scanner 26a-26d, the f (theta) lens 27a-27d, and the control apparatus 30 are comprised.

レーザ光源２０からパルスレーザビームＬｂが出射する。パルスレーザビームＬｂは、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に入射する。音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２は、制御装置３０によって印加される高周波電圧ＲＦの周波数にしたがい、入射したレーザビームＬｂに異なる偏向角を与えて、たとえば時間軸に沿って４分割し、それぞれ図面面内方向において、異なる４方向に出射する。 A pulsed laser beam Lb is emitted from the laser light source 20. The pulse laser beam Lb is incident on an acousto-optic deflector (AOD) 22. The acousto-optic deflector (AOD) 22 gives different deflection angles to the incident laser beam Lb according to the frequency of the high-frequency voltage RF applied by the control device 30, for example, is divided into four along the time axis. In the in-plane direction, the light is emitted in four different directions.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２を出射した４本のレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄは、たとえば長さ方向が図面垂直方向と平行に配置されたシリンドリカルレンズ６５に入射し、図面面内で幅狭となるように集光されて、集光位置に配置されたマスク６９の異なるスリットに入射する。マスク６９の異なるスリットを透過することで、４本のレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄは互いに分離される。 The four laser beams Lba to Lbd emitted from the acoustooptic deflector (AOD) 22 enter, for example, a cylindrical lens 65 whose length direction is arranged parallel to the vertical direction of the drawing, and become narrow in the drawing plane. Thus, the light is condensed and is incident on different slits of the mask 69 arranged at the condensing position. The four laser beams Lba to Lbd are separated from each other by passing through different slits of the mask 69.

反射鏡２５ａ〜２５ｄはマスク６９の直後に配置され、それぞれレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄを相互に異なる方向に反射する。シリンドリカルレンズ６６ａ〜６６ｄは、それぞれ反射鏡２５ａ〜２５ｄで反射されたレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄの光路上に配置される。シリンドリカルレンズ６６ａ〜６６ｄに入射したレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄは、たとえば断面形状が円形の平行光として出射される。 The reflecting mirrors 25a to 25d are arranged immediately after the mask 69, and reflect the laser beams Lba to Lbd in different directions, respectively. The cylindrical lenses 66a to 66d are disposed on the optical paths of the laser beams Lba to Lbd reflected by the reflecting mirrors 25a to 25d, respectively. The laser beams Lba to Lbd incident on the cylindrical lenses 66a to 66d are emitted as parallel light having a circular cross section, for example.

シリンドリカルレンズ６６ａ〜６６ｄを出射したレーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄは、折り返しミラーで反射され、それぞれガルバノスキャナ２６ａ〜２６ｄ、ｆθレンズ２７ａ〜２７ｄを経て、プリント基板３３、３４に照射される。プリント基板３３、３４は、チャックプレート３２で、ＸＹステージ３１上に固定されている。 The laser beams Lba to Lbd emitted from the cylindrical lenses 66a to 66d are reflected by the folding mirror, and irradiated to the printed circuit boards 33 and 34 through the galvano scanners 26a to 26d and the fθ lenses 27a to 27d, respectively. The printed boards 33 and 34 are fixed on the XY stage 31 by a chuck plate 32.

第２の実施例によるレーザ加工装置も、第１の実施例によるレーザ加工装置と同様に、音響光学偏向器（ＡＯＤ）に入射したレーザビームを時間軸に沿って分割し、異なる偏向角で出射させることによって、加工対象物の異なる位置を、ほぼ同時に加工することができる。 Similarly to the laser processing apparatus according to the first embodiment, the laser processing apparatus according to the second embodiment divides the laser beam incident on the acousto-optic deflector (AOD) along the time axis and emits it at different deflection angles. By doing so, different positions of the object to be processed can be processed almost simultaneously.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）によってたとえば異なる４方向にレーザビームを出射した場合であっても、各ビームを分離して加工対象物に照射することができる。 Even when a laser beam is emitted in, for example, four different directions by an acousto-optic deflector (AOD), each beam can be separated and irradiated onto a workpiece.

第２の実施例によるレーザ加工装置においては、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２で偏向されたレーザビームがシリンドリカルレンズ６５に入射するように、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２及びシリンドリカルレンズ６５を配置したが、シリンドリカルレンズ６５を透過したレーザビームが音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に入射するように両者を配置してもよい。 In the laser processing apparatus according to the second embodiment, the acoustooptic deflector (AOD) 22 and the cylindrical lens 65 are arranged so that the laser beam deflected by the acoustooptic deflector (AOD) 22 enters the cylindrical lens 65. However, both may be arranged so that the laser beam transmitted through the cylindrical lens 65 enters the acousto-optic deflector (AOD) 22.

図５に示した第２の実施例によるレーザ加工装置において、シリンドリカルレンズ６５に替えて凸レンズを用いるのは好ましくない。レーザビームが小さなスポットに集光されるため、たとえば凸レンズと加工対象物との中間に反射ミラーやガルバノスキャナを配置した場合、中間に配置されたそれらのミラーに損傷を生じさせる場合がある。 In the laser processing apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 5, it is not preferable to use a convex lens instead of the cylindrical lens 65. Since the laser beam is focused on a small spot, for example, when a reflection mirror or a galvano scanner is arranged between the convex lens and the object to be processed, the mirror arranged in the middle may be damaged.

図６は、第３の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。 FIG. 6 is a schematic view showing a laser processing apparatus according to the third embodiment.

第３の実施例によるレーザ加工装置は、レーザ光源２０、凸レンズ６７、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２、凹レンズ６８、及び、制御装置３０を含んで構成される。 The laser processing apparatus according to the third embodiment includes a laser light source 20, a convex lens 67, an acousto-optic deflector (AOD) 22, a concave lens 68, and a control device 30.

レーザ光源２０からパルスレーザビームＬｂが出射する。パルスレーザビームＬｂは、ある広がり角で広がりながら進行し、凸レンズ６７に入射する。凸レンズ６７は、パルスレーザビームＬｂを収束させて出射する。パルスレーザビームＬｂは、収束しながら進行し、音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２に入射する。音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２は、制御装置３０によって印加される高周波電圧ＲＦの周波数にしたがい、入射したレーザビームＬｂに異なる偏向角を与えて、たとえば時間軸に沿って４分割し、それぞれ異なる４方向に出射する。隣り合って出射されるレーザビームの出射方向のなす角は一定である。当該角度をθ_３とする。 A pulsed laser beam Lb is emitted from the laser light source 20. The pulse laser beam Lb travels while spreading at a certain spread angle and enters the convex lens 67. The convex lens 67 converges and emits the pulse laser beam Lb. The pulse laser beam Lb travels while converging, and enters the acousto-optic deflector (AOD) 22. The acousto-optic deflector (AOD) 22 gives different deflection angles to the incident laser beam Lb according to the frequency of the high-frequency voltage RF applied by the control device 30, for example, is divided into four along the time axis and is different. It emits in 4 directions. The angle formed by the emission directions of the laser beams emitted adjacent to each other is constant. The angle and theta _3.

音響光学偏向器（ＡＯＤ）２２を出射したレーザビームは、凹レンズ６８に入射する。凹レンズ６８は、隣り合って出射されるレーザビーム（中心光線）の出射方向のなす角度（θ_４とする。）を、隣り合って入射するレーザビーム（中心光線）の入射方向のなす角度（θ_３）よりも大きくして（θ_４＞θ_３）、レーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄを出射する。レーザビームＬｂａ〜Ｌｂｄは、たとえばすべて平行ビームである。 The laser beam emitted from the acousto-optic deflector (AOD) 22 enters the concave lens 68. The concave lens 68 has an angle (θ ₄ ) formed between the emission directions of adjacent laser beams (center rays) (θ ₄ ) and an angle (θ) formed between the adjacent incident laser beams (center rays). ₃ ) (θ ₄ > θ ₃ ) and emit laser beams Lba to Lbd. The laser beams Lba to Lbd are all parallel beams, for example.

図６における凹レンズ６８以降の光学系には、たとえば図１における反射鏡２５ａ〜ｄ、ガルバノスキャナ２６ａ〜ｄ、及びｆθレンズ２７〜ｄを含む光学系を採用することができる。 As the optical system after the concave lens 68 in FIG. 6, for example, an optical system including the reflecting mirrors 25a to 25d, the galvano scanners 26a to 26d, and the fθ lenses 27 to d in FIG.

第３の実施例によるレーザ加工装置も、第１及び第２の実施例によるレーザ加工装置と同様に、音響光学偏向器（ＡＯＤ）に入射したレーザビームを、時間軸に沿って分割し、異なる偏向角で出射させることによって、加工対象物の異なる位置を、ほぼ同時に加工することができる。音響光学偏向器（ＡＯＤ）によってたとえば異なる４方向にレーザビームを出射した場合であっても、各ビームを分離して加工対象物に照射することが可能である。 The laser beam machining apparatus according to the third embodiment is also different from the laser beam machining apparatus according to the first and second embodiments by dividing the laser beam incident on the acousto-optic deflector (AOD) along the time axis. By emitting at a deflection angle, different positions of the workpiece can be processed almost simultaneously. For example, even when laser beams are emitted in four different directions by an acousto-optic deflector (AOD), each beam can be separated and irradiated onto a workpiece.

なお、凸レンズ６７は、比較的長い焦点距離、たとえば数十ｃｍ以上の焦点距離を備え、音響光学偏向器（ＡＯＤ）に入射するレーザビームをたとえば平行光に近い状態とすることが望ましい。焦点距離が短い場合には、レーザビームが音響光学偏向器（ＡＯＤ）を透過する際に、ビームサイズが小さくなり、光密度が大きくなって、音響光学偏向器（ＡＯＤ）に損傷が生じることがある。また、焦点距離が短いと、収束の度合いの大きいビームが音響光学偏向器（ＡＯＤ）に入射するため、回折効率が低下する場合もある。 The convex lens 67 desirably has a relatively long focal length, for example, a focal length of several tens of centimeters or more, and makes the laser beam incident on the acousto-optic deflector (AOD) close to parallel light, for example. When the focal length is short, when the laser beam passes through the acousto-optic deflector (AOD), the beam size is reduced, the light density is increased, and the acousto-optic deflector (AOD) is damaged. is there. In addition, when the focal length is short, a beam having a high degree of convergence is incident on the acousto-optic deflector (AOD), which may reduce the diffraction efficiency.

更に、凹レンズ６８透過後のビームは、必ずしも平行ビームとしなくてもよい。たとえば、緩やかに収束するビームとなるように、光学系を形成することもできる。 Furthermore, the beam after passing through the concave lens 68 does not necessarily have to be a parallel beam. For example, the optical system can be formed so that the beam converges gently.

また、第３の実施例によるレーザ加工装置においては、ビームを収束させる光学部材とビームを発散させる（分離角度を大きくする）光学部材の組み合わせとして、凸レンズと凹レンズの組み合わせを用いたが、たとえば凸シリンドリカルレンズと凹シリンドリカルレンズの組み合わせや、凹面鏡と凸面鏡の組み合わせを用いることも可能である。凸レンズと凸面鏡、凹面鏡と凹レンズを組み合わせてもよい。
凸シリンドリカルレンズと凹シリンドリカルレンズの組み合わせを用いる場合には、たとえば両シリンドリカルレンズの長さ方向が、ともに図６の紙面に垂直な方向と平行になるように、２つのシリンドリカルレンズを配置する。このように配置した場合、凸シリンドリカルレンズに入射したレーザビームは、図６の紙面面内において収束しながら出射され、凹シリンドリカルレンズに入射したレーザビームは、図６の紙面面内において隣り合って出射する中心光線間の角度が、隣り合って入射する中心光線間の角度よりも大きくなるように出射される。 In the laser processing apparatus according to the third embodiment, a combination of a convex lens and a concave lens is used as a combination of an optical member for converging the beam and an optical member for diverging the beam (increasing the separation angle). It is also possible to use a combination of a cylindrical lens and a concave cylindrical lens, or a combination of a concave mirror and a convex mirror. A convex lens and a convex mirror, or a concave mirror and a concave lens may be combined.
When a combination of a convex cylindrical lens and a concave cylindrical lens is used, for example, two cylindrical lenses are arranged so that the length directions of both cylindrical lenses are parallel to the direction perpendicular to the paper surface of FIG. In this arrangement, the laser beam incident on the convex cylindrical lens is emitted while converging in the plane of the paper of FIG. 6, and the laser beam incident on the concave cylindrical lens is adjacent in the plane of the paper of FIG. The light is emitted so that the angle between the central rays that are emitted is larger than the angle between the central rays that are adjacent to each other.

以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。 As mentioned above, although this invention was demonstrated along the Example, this invention is not limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

レーザ加工一般、たとえばレーザ穴開け加工に利用することができる。 It can be used for general laser processing, for example, laser drilling.

第１の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the laser processing apparatus by a 1st Example. 偏向角拡大器２３の一例を示す概略図である。3 is a schematic diagram illustrating an example of a deflection angle expander 23. FIG. 偏向角拡大器２３の他の例を示す概略図である。6 is a schematic diagram showing another example of the deflection angle expander 23. FIG. （Ａ）〜（Ｅ）は、実施例によるレーザ加工方法を説明するための図である。(A)-(E) is a figure for demonstrating the laser processing method by an Example. 第２の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the laser processing apparatus by a 2nd Example. 第３の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the laser processing apparatus by a 3rd Example. （Ａ）及び（Ｂ）は、音響光学偏向器（ＡＯＤ）１０を出射したレーザビームを示す概略図である。(A) And (B) is the schematic which shows the laser beam radiate | emitted from the acousto-optic deflector (AOD) 10.

符号の説明Explanation of symbols

１０音響光学偏向器（ＡＯＤ）
２０レーザ光源
２１凸レンズ
２２音響光学偏向器（ＡＯＤ）
２３偏向角拡大器
２４ビームダンパ
２５ａ〜ｈ反射鏡
２６ａ〜ｄガルバノスキャナ
２７ａ〜ｄｆθレンズ
２８、２９軸移動機構
３０制御装置
３１ＸＹステージ
３２チャックプレート
３３、３４プリント基板
４０平行ミラー
４１ａ〜ｄ光取り出し窓
４２光導入窓
５０、５２銅層
５１エポキシ樹脂層
６１第１凸レンズ
６２第２凸レンズ
６５シリンドリカルレンズ
６６ａ〜６６ｄシリンドリカルレンズ
６７凸レンズ
６８凹レンズ
６９マスク 10 Acousto-optic deflector (AOD)
20 Laser light source 21 Convex lens 22 Acousto-optic deflector (AOD)
23 Deflection angle expander 24 Beam dampers 25a to h Reflective mirrors 26a to d Galvano scanners 27a to d fθ lens 28, 29 Axis moving mechanism 30 Controller 31 XY stage 32 Chuck plate 33, 34 Printed circuit board 40 Parallel mirrors 41a to d Light extraction Window 42 Light introduction window 50, 52 Copper layer 51 Epoxy resin layer 61 First convex lens 62 Second convex lens 65 Cylindrical lenses 66a to 66d Cylindrical lens 67 Convex lens 68 Concave lens 69 Mask

Claims

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを第１の光軸、及び前記第１の光軸と第１の角度をなす第２の光軸から選択された一方の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１の光軸に沿って進行するレーザビームと前記第２の光軸に沿って進行するレーザビームとを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記振り分け装置から前記第１の光軸、及び前記第２の光軸に沿って出射されたレーザビームが入射し、それぞれを第３の光軸、及び前記第３の光軸と前記第１の角度より大きい第２の角度をなす第４の光軸に沿って出射する出射角拡大器と、
前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置と
を有するレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
A laser beam emitted from the laser light source is incident, and a laser beam incident from a predetermined direction is incident on a first optical axis and a second angle forming a first angle with the first optical axis by an external control signal. A sorting apparatus capable of emitting along one optical axis selected from optical axes, including a light deflector using an acousto-optic deflector, and traveling along the first optical axis And a laser beam that travels along the second optical axis, and a distribution device that emits the laser beam from one optical deflector,
Laser beams emitted from the sorting device along the first optical axis and the second optical axis are incident, and the laser beams are incident on the third optical axis, the third optical axis, and the first optical axis, respectively. An exit angle expander that exits along a fourth optical axis that forms a second angle greater than the angle;
A laser processing apparatus comprising: a control device that transmits a control signal to the sorting device.

前記出射角拡大器は、鏡面が対向配置され、前記振り分け装置から前記第１及び第２の光軸に沿って出射されたレーザビームが前記対向配置された鏡面間に入射する２枚の反射鏡を含み、
前記２枚の反射鏡の一方の側から、レーザビームが前記第３の光軸に沿って出射され、他方の反射鏡の側から、レーザビームが前記第４の光軸に沿って出射される請求項１に記載のレーザ加工装置。 The exit angle expander includes two reflecting mirrors having mirror surfaces arranged opposite to each other, and a laser beam emitted from the sorting device along the first and second optical axes is incident between the opposed mirror surfaces. Including
A laser beam is emitted along the third optical axis from one side of the two reflecting mirrors, and a laser beam is emitted along the fourth optical axis from the other reflecting mirror side. The laser processing apparatus according to claim 1.

前記出射角拡大器は、第１の長さの焦点距離を有し、前記振り分け装置から出射したレーザビームが入射する第１の凸レンズと、前記第１の凸レンズを出射したレーザビームが入射する位置に配置され、前記第１の長さより短い第２の長さの焦点距離を有する第２の凸レンズとを含む請求項１に記載のレーザ加工装置。 The exit angle expander has a focal length of a first length, a first convex lens on which the laser beam emitted from the sorting device is incident, and a position on which the laser beam emitted from the first convex lens is incident And a second convex lens having a focal length of a second length shorter than the first length.

更に、
加工対象物を載置する載置面を備えるステージと、
前記第３の光軸に沿って出射されたレーザビームの光路上に配置され、入射するレーザビームを前記ステージ上に載置された加工対象物上に集光する第１の光学系と、
前記第４の光軸に沿って出射されたレーザビームの光路上に配置され、入射するレーザビームを前記ステージ上に載置された加工対象物上に集光する第２の光学系と、
前記ステージの前記載置面の面内方向に、前記第１の光学系または前記第２の光学系の少なくとも一方を移動させることのできる移動装置と
を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 Furthermore,
A stage having a mounting surface for mounting the workpiece;
A first optical system disposed on the optical path of the laser beam emitted along the third optical axis, and condensing the incident laser beam on the workpiece placed on the stage;
A second optical system disposed on the optical path of the laser beam emitted along the fourth optical axis, and condensing the incident laser beam on the workpiece placed on the stage;
4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a moving device capable of moving at least one of the first optical system and the second optical system in an in-plane direction of the mounting surface of the stage. The laser processing apparatus as described in.

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したレーザビームが入射し、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを、同一平面内に画定され、隣り合う光軸間の角度が第１の角度である第１乃至第４の光軸から選択された一つの光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１乃至第４の光軸に沿って進行するレーザビームを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記振り分け装置から前記第１乃至第４の光軸に沿って出射されたレーザビームが入射し、それぞれを同一平面内に画定され、隣り合う光軸間の角度が前記第１の角度より大きい第２の角度である第５乃至第８の光軸に沿って出射する出射角拡大器と、
前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置と
を有するレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
A laser beam emitted from the laser light source is incident, a laser beam incident from a predetermined direction is defined in the same plane by an external control signal, and an angle between adjacent optical axes is a first angle. A sorting apparatus capable of emitting light along one optical axis selected from the first to fourth optical axes, including an optical deflector using an acousto-optic deflector, wherein the first to fourth lights A distribution device for emitting a laser beam traveling along an axis from one of the optical deflectors;
Laser beams emitted from the sorting device along the first to fourth optical axes are incident, each is defined in the same plane, and an angle between adjacent optical axes is larger than the first angle. An exit angle expander that emits along the fifth to eighth optical axes, which is an angle of 2;
A laser processing apparatus comprising: a control device that transmits a control signal to the sorting device.

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したレーザビームの光路上に配置され、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを第１の光軸、及び前記第１の光軸とは異なる第２の光軸から選択された一方の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１の光軸に沿って進行するレーザビームと前記第２の光軸に沿って進行するレーザビームとを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記レーザ光源と前記振り分け装置との間のレーザビームの光路上、または、前記第１及び第２の光軸に沿って出射されたレーザビームが入射する位置に配置され、入射したレーザビームを前記第１及び第２の光軸の張る平面内で収束して出射するシリンドリカルレンズと、
前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置と
を有するレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
A second light beam that is arranged on the optical path of the laser beam emitted from the laser light source and that is incident on the laser beam incident from a predetermined direction by a control signal from the outside is different from the first optical axis and the first optical axis. A sorting apparatus capable of emitting along one optical axis selected from the axes, comprising: an optical deflector using an acousto-optic deflector; and a laser beam traveling along the first optical axis; A distribution device for emitting a laser beam traveling along the second optical axis from one optical deflector;
It is arranged on the optical path of the laser beam between the laser light source and the sorting device or at a position where the laser beam emitted along the first and second optical axes is incident, and the incident laser beam is A cylindrical lens that converges and emits within a plane extending by the first and second optical axes;
A laser processing apparatus comprising: a control device that transmits a control signal to the sorting device.

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したレーザビームの光路上に配置され、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを、同一平面内に画定された相互に異なる第１乃至第４の光軸から選択された一つの光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１乃至第４の光軸に沿って進行するレーザビームを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記レーザ光源と前記振り分け装置との間のレーザビームの光路上、または、前記第１乃至第４の光軸に沿って出射されたレーザビームが入射する位置に配置され、入射したレーザビームを前記第１乃至第４の光軸の張る平面内で収束して出射するシリンドリカルレンズと、
前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置と
を有するレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
The laser beams arranged on the optical path of the laser beam emitted from the laser light source and incident from a predetermined direction by an external control signal are transmitted from different first to fourth optical axes defined in the same plane. A sorting apparatus capable of emitting along one selected optical axis, including an optical deflector using an acousto-optic deflector, and traveling along the first to fourth optical axes A sorting device that emits light from one of the optical deflectors;
The laser beam emitted between the laser light source and the sorting device is disposed on the optical path of the laser beam or along the first to fourth optical axes, and the incident laser beam is A cylindrical lens that converges and emits within a plane stretched by the first to fourth optical axes;
A laser processing apparatus comprising: a control device that transmits a control signal to the sorting device.

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源を出射したレーザビームが入射し、入射したレーザビームを収束させる第１の光学部材と、
前記第１の光学部材でビーム径を小さくされたレーザビームが入射し、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを第１の光軸、及び前記第１の光軸とは異なる第２の光軸から選択された一方の光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１の光軸に沿って進行するレーザビームと前記第２の光軸に沿って進行するレーザビームとを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記振り分け装置を出射したレーザビームが入射し、前記第１の光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線と、前記第２の光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線とのなす角を拡大する第２の光学部材と、
前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置と
を有するレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
A first optical member on which a laser beam emitted from the laser light source is incident and converges the incident laser beam;
A laser beam having a beam diameter reduced by the first optical member is incident, and the laser beam incident from a predetermined direction is different from the first optical axis and the first optical axis by an external control signal. A sorting apparatus capable of emitting light along one optical axis selected from a second optical axis, including an optical deflector using an acousto-optic deflector, and traveling along the first optical axis A sorting device for emitting a laser beam to be emitted and a laser beam traveling along the second optical axis from one optical deflector;
The angle formed by the central ray of the laser beam that is incident on the laser beam emitted from the sorting device and propagates along the first optical axis, and the central ray of the laser beam that propagates along the second optical axis A second optical member for enlarging
A laser processing apparatus comprising: a control device that transmits a control signal to the sorting device.

前記第１の光学部材が、入射したレーザビームを、前記第１及び第２の光軸の張る平面内において収束させる凸シリンドリカルレンズであり、前記第２の光学部材が、前記第１の光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線と、前記第１の光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線とのなす角を広げる凹シリンドリカルレンズである請求項８に記載のレーザ加工装置。 The first optical member is a convex cylindrical lens that converges an incident laser beam in a plane stretched by the first and second optical axes, and the second optical member is the first optical axis. 9. The laser processing apparatus according to claim 8, wherein the laser processing apparatus is a concave cylindrical lens that widens an angle formed by a central ray of a laser beam propagating along the first optical axis and a central ray of the laser beam propagating along the first optical axis.

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源を出射したレーザビームが入射し、入射したレーザビームを収束させる第１の光学部材と、
前記第１の光学部材でビーム径を小さくされたレーザビームが入射し、外部からの制御信号によって、所定方向から入射したレーザビームを、同一平面内に画定された相互に異なる第１乃至第４の光軸から選択された一つの光軸に沿って出射することのできる振り分け装置であって、音響光学偏向器を用いた光偏向器を含み、前記第１乃至第４の光軸に沿って進行するレーザビームを、１つの該光偏向器から出射させる振り分け装置と、
前記振り分け装置を出射したレーザビームが入射し、前記第１乃至第４の光軸のうち、隣り合う光軸に沿って伝搬するレーザビームの中心光線間の角を拡大する第２の光学部材と、
前記振り分け装置に制御信号を送信する制御装置と
を有するレーザ加工装置。 A laser light source for emitting a laser beam;
A first optical member on which a laser beam emitted from the laser light source is incident and converges the incident laser beam;
A laser beam having a beam diameter reduced by the first optical member is incident, and laser beams incident from a predetermined direction by the control signal from the outside are different from each other defined in the same plane. A sorting device capable of emitting light along one optical axis selected from the optical axes of the optical axis, including an optical deflector using an acousto-optic deflector, and along the first to fourth optical axes. A distribution device for emitting a traveling laser beam from one of the optical deflectors;
A second optical member for enlarging an angle between the central rays of the laser beams incident on the laser beam emitted from the sorting device and propagating along the adjacent optical axis among the first to fourth optical axes; ,
A laser processing apparatus comprising: a control device that transmits a control signal to the sorting device.

（ａ）第１のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、時間軸に沿って第１の分割数に分割して相互に異なる方向に出射し、隣りあって出射されたレーザパルスの中心光線間の角度を広げた後、それぞれのレーザパルスを、下地部材上に絶縁層が形成され、該絶縁層上に金属層が形成された構造を有する加工対象物の相互に異なる位置に、該金属層表面から入射させ、それぞれの入射位置に、該金属層を貫通し、該絶縁層を露出させる穴を形成する工程と、
（ｂ）前記第１のレーザパルスと同一のレーザ光源から出射された第２のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、時間軸に沿って前記第１の分割数に分割して相互に異なる方向に出射し、隣りあって出射されたレーザパルスの中心光線間の角度を広げた後、それぞれのレーザパルスを、下地部材上に絶縁層が形成され、該絶縁層上に金属層が形成された構造を有する加工対象物の相互に異なる位置であって、前記工程（ａ）で穴が形成されていない位置に、該金属層表面から入射させ、それぞれの入射位置に、該金属層を貫通し、該絶縁層を露出させる穴を形成する工程と、
（ｃ）前記第１のレーザパルスと同一のレーザ光源から出射された第３のレーザパルスの、時間軸上における少なくとも一部分を、時間軸に沿って前記第１の分割数より多い第２の分割数に分割して相互に異なる方向に出射し、隣りあって出射されたレーザパルスの中心光線間の角度を広げた後、それぞれのレーザパルスを、前記工程（ａ）及び（ｂ）で形成された穴を通して、該絶縁層表面に入射させる工程と
を有するレーザ加工方法。 (A) At least a part of the first laser pulse on the time axis is divided into the first number of divisions along the time axis and emitted in mutually different directions, and the centers of the laser pulses emitted next to each other After widening the angle between the light beams, the respective laser pulses are applied to different positions of the workpiece having a structure in which an insulating layer is formed on the base member and a metal layer is formed on the insulating layer. Forming a hole that is incident from the surface of the metal layer and penetrates the metal layer at each incident position to expose the insulating layer; and
(B) At least a part of the second laser pulse emitted from the same laser light source as the first laser pulse on the time axis is divided into the first number of divisions along the time axis. After emitting in different directions and widening the angle between the central rays of laser pulses emitted next to each other, an insulating layer is formed on the underlying member for each laser pulse, and a metal layer is formed on the insulating layer The workpieces having the above-described structure are incident on the surface of the metal layer at different positions where holes are not formed in the step (a), and the metal layer is placed at the respective incident positions. Forming a hole penetrating and exposing the insulating layer;
(C) a second division in which at least a part of the third laser pulse emitted from the same laser light source as the first laser pulse on the time axis is larger than the first division number along the time axis. After dividing into a number and emitting in different directions, and widening the angle between the central rays of laser pulses emitted adjacent to each other, each laser pulse is formed in the steps (a) and (b). And a step of making it incident on the surface of the insulating layer through the hole.

前記第２の分割数が、前記第１の分割数の２倍である請求項１１に記載のレーザ加工方法。 The laser processing method according to claim 11, wherein the second number of divisions is twice the first number of divisions.