JPH1085976A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工対象物の穴加工の状態を的確に検出し、
加工を制御することで、多層基板に対して高精度の穴加
工を行い得るレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、レーザ光１６による加工方向
において加工予定領域１２と非加工予定領域１３とを順
次有する加工対象物１０に対して、加工領域が、非加工
予定領域１３に到達したことが検出された後、更に所定
の加工光強度を付与すべくレーザ光１６を出射するよう
に、レーザ発振器１を制御する構成を有するレーザ加工
装置及びレーザ加工方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置及
びレーザ加工方法に関し、特に、絶縁層と導電層とを積
層して形成した回路基板に穴加工を行うに好適なレーザ
穴あけ加工装置及びレーザ穴あけ加工方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、回路基板には、絶縁層と導電
層とを交互に積層して形成されたいわゆる多層回路基板
と呼ばれるものがあり、このような多層回路基板は、そ
の実装密度を増すために効果的であり、広く用いられる
ようになってきている。

【０００３】具体的には、多層回路基板は、隣接する導
電層間の導通を、絶縁層に穴を穿ち、その穴に半田や導
電性ペースト等を埋めることにより得ている。

【０００４】このように絶縁層に穴の加工を行う加工技
術として、レーザ光を利用したものが広く用いられるよ
うにもなってきた。

【０００５】そして、用いるレーザ光の波長としては、
絶縁層に対しては、吸収されやすく、導電層に対して
は、反射されやすい波長を用いるが、例えば、絶縁層が
ガラスエポキシ樹脂、導電層が銅箔である場合には、炭
酸ガスレーザ光を用いることで、絶縁層のみを選択的に
除去加工することができる。

【０００６】ここで、もちろん必要とされるのは、近接
する導電層間の導通が確実に得られるような穴加工を行
うことである。

【０００７】このような第１の従来例として、例えば特
開平６−２７７８６３号公報に記載のものが挙げられ
る。

【０００８】これによると、加工対象物にまず機械的な
加工を施して穴をあけ、次にレーザビームを照射して絶
縁層を除去加工して、導電層のみを残す加工を行ってい
る。

【０００９】そして、レーザビームを加工対象物に照射
したとき、その反射光の光量に応じてレーザビームの照
射を調整しており、具体的には、光検出器で検出する反
射光の受光量が、導電層からの受光量になったことを判
断して、パルスレーザの発振を停止するものである。

【００１０】一方、レーザ加工装置における加工物から
の反射光強度の検出を、照射されるレーザ光強度との比
として検出しながら切断加工をしている第２の従来例
が、特開昭６１−９５７９３号公報に開示されている。

【００１１】このような構成を示す図１１において、レ
ーザ発振器１０１とベンドミラー１０３との間の光路中
に設けられたビームスプリッタ１１５は、レーザ発振器
１０１から出力されたレーザビーム１０２の一部を、図
の上方へ向けてモニタレーザ光１１８として反射し、そ
の光強度は、検出器１１９で検出される。

【００１２】また、被加工物１０５から反射されたレー
ザビーム１０２の一部も、ビームスプリッタ１１５によ
って図の下方へ反射され、この反射光１１６の光強度は
検出器１１７で検出される。

【００１３】そして、検出器１１９で検出された信号Ａ
と、検出器１１７で検出された信号Ｂとは、付図示の割
り算器で比を演算された後、その結果が付図示の比較器
へ入力されて基準値と比較され、その比較結果に対応し
て、ＮＣ装置１０８が被加工物の移動を制御することに
なる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来の技術においては、以下に示すような課題が存在し
ている。

【００１５】まず、第１の従来例においては、反射光を
検出してレーザビームの照射を調整して所望の加工を行
う際に、反射光が導電層からの受光量として検出された
時点でパルスレーザの発振を停止してしまう構成であ
り、実際には穴底面に部分的に絶縁層が残存する可能性
があるため、充分な導通が得られる加工穴形状とはなら
ないという課題がある。更に、レーザビームが導電層に
到達されたこと自体の検出精度も決して高くはない。

【００１６】ついで、第２の従来例においては、図１０
を用いて説明すると、モニタレーザ光１１８として、出
力レーザ光１０２の一部をビームスプリッタ１１５で取
り出してしまうので、加工を目的としてレーザ発振器か
ら出力されたエネルギーが、有効に利用されないという
課題がある。

【００１７】更につけ加えれば、被加工物１０５がレー
ザビーム１０２の光軸に対して完全な垂直面ではない場
合、反射されたレーザビームの光路は出力されたレーザ
ビームの光路と一致せず、反射光１１６が検出器１１７
へ入射しないという課題もある。

【００１８】更につけ加えれば、加工中や加工後の被加
工物１０５の周囲には、気化した材料や飛散した材料な
どが残存しており、被加工物１０５からの反射光を検出
する際に、これら気化した材料や飛散した材料が、反射
光を遮蔽や散乱させ、その強度を減少させてしまい、検
出器１１７で充分な検出が行えないという課題もある。

【００１９】更につけ加えれば、ビームスプリッタ１１
５は、加工用エネルギーの有効利用の観点から、出力レ
ーザビームにとっては低い反射率であることが望まし
く、反射光がレーザ発振器１０１へ戻り光として入射す
ることを防止する観点から、反射レーザビームにとって
は高い反射率であることが望ましいという相反する機能
が要求されるという課題もある。

【００２０】更につけ加えれば、加工時に発生した被加
工物１０５からの発光が、レーザ光１０２の波長に近い
場合、反射光１１６を検出器１１７で検出する際、その
発光強度は反射光強度に加算されて検出されてしまい、
反射光１１６の検出感度が低下してしまうという課題も
ある。

【００２１】本発明は、以上のような点に鑑み、特に加
工対象物の穴加工の状態を的確に検出し、その後のレー
ザ発振器を制御することで、理想とする穴加工を行い、
結果として近接する導電層間の導通が確実に得られるよ
うな穴加工を行い得るレーザ加工装置及びレーザ加工方
法を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、レーザ光による加工方向において加工予
定領域と非加工予定領域とを順次有する加工対象物に対
して、加工領域が、非加工予定領域に到達したことが検
出された後、更に所定の加工光強度を付与すべくレーザ
光を出射するように、レーザ発振器を制御する主構成を
有するレーザ加工装置及びレーザ加工方法である。

【００２３】このような構成により、特に加工対象物の
穴加工の状態を的確に検出し、その後のレーザ発振器を
制御することで、理想とする穴加工を行い、結果として
近接する導電層間の導通が確実に得られるような穴加工
を行い得るレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供す
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、請求項１記載のよう
な、レーザ光を出射するレーザ発振器と、前記レーザ発
振器を制御する制御装置と、前記レーザ光により加工が
なされる加工対象物と、前記レーザ光を前記加工対象物
へ伝搬する光学系と、前記加工対象物からの反射光の光
強度を検出する検出器と、前記反射光を前記検出器へ伝
搬する光学系とを有し、前記加工対象物は、前記レーザ
光による加工方向において、反射率が互いに異なる加工
予定層と非加工予定層とを含む積層構造を有し、前記制
御装置は、加工領域が、前記非加工予定層に到達したこ
とが前記反射光を用いることにより検出された後、更に
所定の加工光強度を付与すべく前記レーザ光を出射する
ように、前記レーザ発振器を制御するレーザ加工装置、
及び、請求項１５記載のような、レーザ光により加工対
象物を加工する加工工程と、前記加工対象物からの反射
光の光強度を検出する検出工程と、前記検出工程で反射
光の光強度から加工領域が前記加工対象物の非加工予定
部に到達したことを検出した後、更に前記加工対象物に
所定の加工光強度を付与する付与工程とを有するレーザ
加工方法に代表される形態を有する。

【００２５】これにより、加工対象物の穴加工の状態を
的確に検出し、その後のレーザ発振器を制御して、非加
工領域である非加工予定層、非加工予定部が完全な穴底
部として露出した理想的な穴加工が実行される。

【００２６】ここで、具体的には、請求項２記載のよう
に、レーザ加工装置における加工予定層は、反射率が相
対的に低い低反射率層であり、非加工予定層は、反射率
が相対的に高い高反射率層である。

【００２７】また、請求項３記載のように、反射光強度
の増加の様子が変化したことにより、加工領域が、高反
射率層に到達したことを検出する構成が好適であり、さ
らに請求項４記載のように、反射光強度の時間微分係数
を用いて、反射光強度の増加の様子が変化したことを検
出する構成がより好適である。

【００２８】これにより、加工対象物の穴加工の状態
を、一層的確に検出し得る。一方、請求項５記載のよう
に、レーザ加工装置の制御装置は、加工領域が高反射率
層に到達したことが検出された後、予め求めた加工光強
度を付与すべくレーザ光を出射するようにレーザ発振器
を制御する構成であり、請求項１６記載のように、レー
ザ加工方法は、更に、予め所定の加工光強度を求めてお
く加工光強度算出工程を有する構成であることが好適で
ある。

【００２９】これにより、非加工領域である非加工予定
層、非加工予定部が完全な穴底部として露出した理想的
な穴加工が、一層確実に実行される。

【００３０】または、請求項６記載のように、レーザ加
工装置の制御装置は、加工領域が高反射率層に到達した
ことが検出された後、加工に用いられ得るレーザ光の全
光強度と前記高反射率層に到達したことを検出した際の
反射光の光強度との差に対応した加工光強度を付与すべ
くレーザ光を出射するようにレーザ発振器を制御する構
成であり、請求項１７記載のように、レーザ加工方法
は、更に、加工に用いられ得るレーザ光の全光強度と、
加工領域が非加工予定部に到達したことを検出した際の
反射光の光強度との差に対応して所定の加工光強度を求
める加工光強度算出工程を有する構成であってもよい。

【００３１】これによっても、非加工領域である非加工
予定層、非加工予定部が完全な穴底部として露出した理
想的な穴加工が、一層確実に実行される。

【００３２】または、請求項７記載のように、レーザ加
工装置のレーザ発振器は、パルスレーザ発振器であり、
制御装置は、加工領域が高反射率層に到達したことが検
出された後、少なくとも一つのパルスレーザ光を追加照
射するようにレーザ発振器を制御する構成でもよい。

【００３３】これによっても、非加工領域である非加工
予定層、非加工予定部が完全な穴底部として露出した理
想的な穴加工が、一層確実に実行される。

【００３４】更に、請求項８記載のように、レーザ発振
器の後ろ側から出射されたレーザ光の光強度を検出する
リア検出器を有し、加工対象物からの反射光の光強度を
検出する検出器により検出された信号は、前記リア検出
器により検出された信号により正規化される構成のレー
ザ加工装置であってもよい。

【００３５】これにより、レーザ光強度の変動等がキャ
ンセルされ、加工対象物の穴加工の状態を、一層的確に
検出し得る。

【００３６】更に、請求項９記載のように、加工対象物
からの反射光の光強度を検出する検出器の前側に、反射
光が通過可能な一対の端部を有する筒型の反射器を有
し、前記反射器は、前記一対の端部の内の前側の端部の
開口面積が前記一対の端部の内の後ろ側の端部の開口面
積よりも大きく、その内面は反射光が反射し得る材質で
構成されていることが好ましく、更に請求項１０記載の
ように、筒型の反射器の内面は、多角形及び／または曲
面で構成されていることが好ましい。

【００３７】これにより、反射光が確実に検出され、加
工対象物の穴加工の状態を、一層的確に検出し得る。

【００３８】更に、請求項１１記載のように、少なくと
も加工対象物からの反射光が検出されている間は、前記
加工対象物の近傍に気体流を印加する気体流印加手段を
有するレーザ加工装置でもよく、請求項１２記載のよう
に、更に、気体流印加手段により印加され加工対象物の
近傍を通過した気体流を吸引する気体流吸引手段を有す
るレーザ加工装置でもよい。

【００３９】これにより、反射光が散乱等による影響を
受けず、加工対象物の穴加工の状態を、一層的確に検出
し得る。

【００４０】更に、請求項１３記載のように、レーザ光
を加工対象物へ伝搬する光学系と、前記加工対象物から
の反射光を検出器へ伝搬する光学系とは、共通の偏光ビ
ームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタと前記加
工対象物との間に配された共通の１／４波長板とを有
し、前記偏光ビームスプリッタへ入射するレーザ光は、
第１の偏光方向を有する偏光光であって前記偏光ビーム
スプリッタを透過し、前記１／４波長板で円偏光に変換
された後、前記加工対象物で反射されて前記反射光とな
り、前記反射光は、前記１／４波長板で第１の偏光方向
とは異なる第２の偏光方向を有するレーザ光へと変換さ
れて、前記偏光ビームスプリッタで前記反射光の強度を
検出する検出器方向へと反射される構成のレーザ加工装
置であってもよく、この場合請求項１４記載のように、
更に、反射光の光路中に、前記反射光の波長近傍のみを
透過させる波長フィルタを有する構成であってもよい。

【００４１】これにより、レーザ光が有効に利用され、
加工対象物の穴加工の状態を、一層的確に検出し得る。

【００４２】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００４３】図１は、本実施の形態を示すレーザ加工装
置の概略図である。図１において、１は加工用光源の一
例として用いたパルスレーザ発振器、２は第１の走査ミ
ラー、３は第２の走査ミラー、４は加工用集光レンズ、
５はビームスプリッタであり、光路における光学系を構
成し、レーザ発振器１側からビームスプリッタ５、走査
ミラー２、３、集光レンズ４の順で配置される。

【００４４】ここで、本実施の形態で用いたパルスレー
ザ発振器１は、例えばマイクロ波により励起される炭酸
ガスレーザ発振器が好適に用いられ得る。

【００４５】ついで、６は後述する加工対象物からの反
射レーザ光を検出する光検出器、７は走査ミラー３、４
を制御する制御装置、８は加工対象物の移動機構、９は
光検出器６からの出力を用いて演算する演算処理装置で
ある。

【００４６】ここで、１０は加工対象物たる多層基板で
あり、多層基板は第１の導電層１１、絶縁層１２及び第
２の導電層１３から構成され、絶縁層１２は、加工予定
対象であって、例えばポリイミド樹脂のような有機材料
から構成され、導電層１１、１３は、本来的に加工予定
対象ではなく、金属材料から構成されるものが代表的で
ある。もっとも、加工対象物は、このような構成に限定
されるものではなく、レーザ光による加工の方向におい
て、そのレーザ光に対して反射率が異なるような構造を
有する様なものであれば適用可能である。

【００４７】そして、１４はレーザ発振器１から発振さ
れたパルス化された出力レーザ光、１５は加工対象物た
る多層基板１０で出力レーザ光１４が反射された反射レ
ーザ光であり、多層基板１０方向へ向かう光路における
出力レーザ光１４と、多層基板１０で反射されてレーザ
発振器１方向に戻る光路における反射レーザ光１５と
は、走査ミラー２、３、集光レンズ４を介したビームス
プリッタ５と多層基板１０との間で、レーザ光１６で示
されるような方向は逆向きであるが光路は一致する光束
となる。

【００４８】以上の構成により、多層基板１０には、加
工穴１７が形成されることになるが、この動作について
より詳細に説明する。

【００４９】まず、パルスレーザ発振器１から出射され
た出力レーザ光１４は、ビームスプリッタ５を透過し
て、ガルバノミラーにより構成される第１の走査ミラー
２及び同じくガルバノミラーにより構成される第２の走
査ミラー３で、要求される加工形態に対応して走査可能
として順次反射される。

【００５０】ここで、本実施の形態の場合、第１の走査
ミラー２と第２の走査ミラー３とは、互いに直交する方
向に出力レーザ光１４を走査するよう構成されており、
結果、出力レーザ光１４は多層基板１０上を二次元的に
走査可能な構成とした。

【００５１】ついで、ｆθレンズにて構成される加工用
集光レンズ４に入射され、集光されながら、加工対象物
移動機構８上に設置され加工位置にある多層基板１０へ
入射される。

【００５２】このように、集光された出力レーザ光を用
いて多層基板１０に加工穴１７を形成すべく加工を行う
ことになる。

【００５３】そして、このように多層基板１０に照射さ
れた出力レーザ光１４の一部は、多層基板１０にて反射
され、反射レーザ光１５となる。

【００５４】この反射レーザ光１５は、出力レーザ光１
４が通ってきたレーザ光路を反対方向へと伝搬され、集
光レンズ４、走査ミラー３、４の順でビームスプリッタ
５に至り、ビームスプリッタ５では反射されて、反射光
検出器６へと入射されることになる。

【００５５】そして、反射光検出器６で検出された反射
レーザ光１５の光強度に関する検出信号は、演算処理装
置９に送出されて演算処理されることとなり、演算処理
装置９の出力信号は、一方でレーザ発振器１へフィード
バックされる。また、他方で、走査ミラー制御装置７へ
も送出され、走査ミラー制御装置７は走査ミラー２、３
を制御する。

【００５６】さて、ここで、反射光検出器６で検出され
た反射レーザ光１５の光強度についてより詳細に検討す
る。

【００５７】図２（ａ）は、加工穴１７へ照射された出
力レーザ光１４の反射・吸収される場合分けを模式的に
表現した図である。

【００５８】図２（ａ）において、ａは絶縁層１２で吸
収される成分、ｂは第２の導電層１３で吸収される成
分、そしてｃは絶縁層１２を透過し第２の導電層１３で
反射される成分（実際には加工の経過に対応して反射後
残存している絶縁層１２を通過するものと、絶縁層１２
が消滅しているため通過しないものの一方または双方を
含む。）を各々示す。

【００５９】ここで、絶縁層１２で吸収される成分ａ
は、加工により消費される成分と、熱として吸収される
成分とを含んでいる。

【００６０】なお、出力レーザ光１４の一部は、第１の
導電層１１及び／または絶縁層１２表面にて反射される
が、この反射光強度は一定であり、簡略化のためこの成
分はここでは省略した。

【００６１】また、やはり説明の簡略化のため加工穴１
７へ照射される出力レーザ光１４の強度は、時間的に一
定であるＤＣ照射と仮定し、その空間的な強度分布も、
一様であると仮定した。

【００６２】なお、出力レーザ光１４がパルス照射の場
合でも、演算処理装置９でパルス毎の情報を記憶してお
き、パルス休止時間を実質上無視するような演算を行え
ば、ＤＣ照射の場合と同様な加工が可能であることはい
うまでもない。

【００６３】次に、図２（ｂ）は、加工穴１７へ照射さ
れた出力レーザ光１４の強度の消費割合を模式的に表現
した図であり、横軸は時間、縦軸は照射された全強度を
１とした出力レーザ光強度である。

【００６４】まず、図２（ａ）で示した成分ａは、加工
が進み絶縁層１２の厚さが薄くなっていくに従い、徐々
に減少し、加工が終了する時点でその強度は０となる。

【００６５】また、図２（ａ）で示した成分ｂ及び成分
ｃは、加工が進み絶縁層１２の厚さが薄くなっていくに
従い指数関数的に増加し、加工が終了する時点でその強
度は一定値となる。

【００６６】次に、加工が終了した前後の各成分の時間
的変化についてみると、成分ａについては、加工終了に
より、つまり絶縁層１２が消滅したことにより、その成
分は０となる。

【００６７】ここで成分ｃに注目すると、加工が終了し
た瞬間に、それまで指数関数的に増加してきた反射レー
ザ光１５は、それ以降一定値を保つため、不連続な強度
変化を示すことになる。

【００６８】ということは、このような反射レーザ光１
５の不連続な強度変化を検出してやれば、加工穴１７が
形成され、穴加工が終了をしたことがわかることにな
る。

【００６９】すなわち、この場合には反射レーザ光１５
の不連続な強度変化が、加工領域が反射率の異なる領
域、つまり絶縁層１２から導電層１３へ到達したことを
示すことになる。

【００７０】ところで、以上の説明は、あくまでも理想
的なものであり、出力レーザ光１４の空間的な強度分布
が一様であるとして行った。

【００７１】そして、実際には強度分布に微小な強弱差
が存在したり、更には、絶縁層１２が加工されやすい箇
所と加工されにくい箇所とを混在させている場合が一般
的であり、実際の穴加工は、穴底部の全面が同時に第２
の導電層１３に到達するのではなく、まず加工穴の先端
部が第２の導電層１３に到達し、以降、第２の導電層１
３の露出部の面積が徐々に増加してゆくような加工プロ
セスを経ている。

【００７２】このような場合の加工穴１７へ照射された
出力レーザ光１４の強度の消費割合を模式的に表現した
図を図３（ａ）に示す。

【００７３】図３（ａ）において、加工穴の先端部が第
２の導電層１３に到達したときの時刻をｔ１、加工が終
了したときの時刻をｔ２とし、図中のその他の要素に関
しては図２（ｂ）に準ずる。

【００７４】まず、成分ａは、加工が進み絶縁層１２の
厚さが薄くなっていくに従い、徐々に減少し、加工が終
了する時点でその強度は０となる。

【００７５】また、成分ｂ及び成分ｃは、時刻ｔ１に達
するまでは指数関数的に増加し、時刻ｔ１から時刻ｔ２
までは徐々にその傾きを減少させながら増加の度合いを
緩め、加工が終了する時点でその強度は一定値となる。

【００７６】ここで、成分ｃに注目すると、加工穴の先
端部が第２の導電層１３に到達する時刻ｔ１を境界と
し、光強度の増加の様子が変化する。

【００７７】加工開始から時刻ｔ１までは、成分ｃは指
数関数的に増加し、光強度を示す曲線の傾きは増加し続
け、また時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、成分ｃの増加の
度合いは徐々に緩やかになり、時刻ｔ２に達すると曲線
の傾きは０となり、加工は終了する。

【００７８】すなわち、このように反射光強度の増加の
様子、つまり傾きが変化したことを検出することによ
り、加工穴の先端部が第２の導電層１３に到達したこと
を検出することができる。

【００７９】というのは、ここに示した場合において
は、時刻ｔ１を境界として、時刻ｔ１より前には光強度
を示す曲線の傾きは増加し続け、時刻ｔ１以降は曲線の
傾きは減少し続けているため、光強度を示す曲線は、ｔ
１を変曲点とし、ｔ１より前では例えば二次の微分係数
は常に正の数値を有し、ｔ１以降は例えば二次の微分係
数は常に負の数値を有するから、この変曲点を検出し、
加工穴の先端部が第２の導電層１３に到達したことを検
出することができるのである。もっとも、二次の微分係
数ではなく、一次の微分係数等を用いても、同様に検出
が可能である。

【００８０】以上説明したように、反射レーザ光１５の
光強度の二次の時間微分係数の正負を調べることで、光
強度の増加の様子が変化したことを検出することができ
る。

【００８１】そして、光強度の増加の様子が変化したこ
とは、加工領域が反射率の異なる領域、つまり絶縁層１
２から導電層１３へ到達したことを示すのである。

【００８２】さて、反射レーザ光１５の強度の増加の様
子が変化したことを検出し、穴加工が終了しているよう
に見えても、実際には、なんらかの要因でわずかに絶縁
層１２が残存していることがある。

【００８３】例えば、実際の加工時に使用する出力レー
ザ光１４は、ガウス分布等の強度分布を有することが通
常であり、その場合の絶縁層１２が残存してしまう頻度
は、一様な強度分布を有する出力レーザ光を用いたとき
以上に一層多くなる。

【００８４】このように絶縁層１２が残存した加工穴１
７を代表的に模式図である図３（ｂ）に示すと、穴底と
穴壁との境界に絶縁層１２が残存した状態であり、この
ような状態で加工を終了してしまうと、加工穴１７に、
半田や導電性ペーストを埋め込んでも充分な導電性が得
られず、導通不良の原因となってしまう。

【００８５】以上より、反射レーザ光１５の強度の増加
の様子が変化したことを検出しただけでは、要求される
加工穴１７が完全に形成され、穴加工が完全に終了して
いること正確には判断することができないことがわか
る。

【００８６】そこで、本実施の形態では、反射レーザ光
１５の強度の増加の様子が変化したことを検出してか
ら、加工対象である加工穴１７へ、更に必要な加工光強
度を追加する構成を採用した。

【００８７】このような光強度の増加の様子が変化した
ことを検出した後、追加すべき加工光強度は、加工対象
物の材料が決まれば、必要なサンプル数から予め統計的
に求めておいてもよいし、さもなくば穴加工に用いてい
る出力光の全強度と光強度の増加の様子の変化点を検出
した直後の反射光の強度との差からその都度求めてもよ
い。

【００８８】また、本実施の形態で用いているような一
般的な多層基板の場合には、わずかに絶縁層１２が残存
している図３（ｂ）のような状態では、穴加工を終了す
るには不満足ではあるが、残存する絶縁層１２の量は非
常に少なくなっているので、少なくとも一つのパルスレ
ーザ光の追加照射を行えば、確実な穴加工が実現できる
ことが通常でもあり、場合によっては、このようなラフ
なやり方で加工光強度を追加してもよい。

【００８９】そこで、加工光強度の追加を、少なくとも
一つのパルスレーザ光の追加照射によるとした場合の、
動作についてより詳細に説明する。

【００９０】まず、シリーズな穴加工、つまり一つの穴
加工に対して、その加工が終了するまでは連続してパル
スレーザ光を照射する加工を行う場合について考える。

【００９１】反射光検出器６が検出する反射レーザ光１
５の強度が連続的に変化している場合には、演算処理装
置９は、パルスレーザ発振器１に対しては、次のパルス
レーザ光を照射するような命令を出力する。

【００９２】この場合、更に、走査ミラー制御装置７に
対しては、第１の走査ミラー２及び第２の走査ミラー３
を駆動させない命令を出力して、加工を継続する。

【００９３】そして、反射レーザ光１５の強度の増加の
様子が変化したことを検出したならば、演算処理装置９
は、パルスレーザ発振器１に対して、少なくとも一つの
パルスレーザ光を追加照射するような命令を出力する。

【００９４】この場合、走査ミラー制御装置７に対して
は、パルスレーザ発振器１が追加照射している間は、第
１の走査ミラー２及び第２の走査ミラー３を駆動させな
い命令を出力して、加工を継続する。

【００９５】そして、この少なくとも一つのパルスの追
加照射が終了した後、現在対象となっている穴加工は終
了する。

【００９６】ついで、演算処理装置９は、次の穴加工を
実施すべく、走査ミラー制御装置７に対して、第１の走
査ミラー２、第２の走査ミラー３のいずれか一方または
双方を駆動する信号を出力し、順次必要数の穴加工を行
なうこととなる。

【００９７】次に、パラレルな穴加工、つまり一つの穴
に対して、一つのパルスレーザ光を照射した後、時間軸
上での次のパルスレーザ光は、別の穴に対して照射する
加工を行っている場合を考える。

【００９８】反射光検出器６が検出する反射レーザ光１
５の強度が連続的に変化している場合には、演算処理装
置９は特別な命令は出力せず、加工はそのまま継続され
る。

【００９９】そして、反射レーザ光１５の強度の増加の
様子が変化したことを検出したならば、演算処理装置９
は、その穴位置を記憶しておき、パルスレーザ発振器１
に対して、少なくとも一つのパルスレーザ光を追加照射
するような命令を出力する。

【０１００】この場合、走査ミラー制御装置７に対して
は、パルスレーザ発振器１が追加照射している間は、第
１の走査ミラー２及び第２の走査ミラー３を駆動させな
い命令を出力して、加工を継続し、この加工が終了後、
演算処理装置９は、走査ミラー制御装置７に対して、こ
れ以上のパルスレーザ光の照射が行われないように、す
なわち第１の走査ミラー２と第２の走査ミラー３の照準
を、これ以上この穴に向けないように命令を送出し、こ
の穴に対する加工は終了する。

【０１０１】ついで、演算処理装置９は、全ての穴の加
工が終了するまで、パラレルな穴加工を行なうこととな
る。

【０１０２】以上のように、本実施の形態によれば、加
工対象物の穴加工の状態を反射光強度の増加の様子が変
化したことを利用して的確に検出し、加工光強度の追加
をすることで、近接する導電層間の導通が確実に得られ
るような穴加工を確実に行うことができる。

【０１０３】更に、出力レーザ光の無駄な発振を回避す
ることが可能であり、加工のスループットも上昇するこ
とができる。

【０１０４】なお、本実施の形態では、レーザ発振器を
パルスレーザ発振器としたが、加工対象物との関係で
は、連続的にレーザ光を出射するレーザ発振器を用いる
ことができる場合ももちろんある。

【０１０５】また、本実施の形態では、走査ミラーとし
てガルバノミラーを用いたが、ポリゴンミラー、音響光
学素子、電気光学素子、ホログラムスキャナ等を用いて
も同様な効果が得られるものである。

【０１０６】また、本実施の形態では、加工用集光レン
ズ４としてｆθレンズを用いたが、単レンズやフレネル
レンズを複数枚組み合わせた光学系を用いても、同様な
効果が得られるものである。

【０１０７】さらに、本実施の形態では、ビームスプリ
ッタ５は、パルスレーザ発振器１と第１の走査ミラー２
との間に配置したが、同様な機能が得られればこの位置
に限られるものではない。

【０１０８】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１０９】図３は、本実施の形態を示すレーザ加工装
置の概略図である。本実施の形態の構成は、実施の形態
１の構成に対して、パルスレーザ発振器１の後ろ側にリ
ア光検出器１８を設け、パルスレーザ発振器１の後ろ側
から出射されるリアレーザ光１９を、リア光検出器１８
で検出する構成を採用していること以外、実施の形態１
と同様である。

【０１１０】つまり、本実施の形態においては、反射レ
ーザ光の検出を行い、加工を制御する基本機能は、実施
の形態１と同様であるが、実施の形態１に対して反射レ
ーザ光強度の検出の際の機能をより強化した構成を有す
る。

【０１１１】前述した実施の形態１では、反射レーザ光
１５の強度の増加の様子が変化したことを検出して加工
を制御している。

【０１１２】しかし、実施の形態１は、出力レーザ光１
４の強度が時間的に不変の強度を有している場合におい
て効果的であって、反射レーザ光１５の絶対強度が弱い
とき、例えば、パルスレーザ光強度の時間プロファイル
が三角関数や二次関数であって、かつそのパルスの立ち
上がりや立ち下がりのときに強度の増加の様子の変化が
発生した場合等、検出精度を確保するのは大変困難であ
る。

【０１１３】この課題を解消するには、演算処理によっ
て反射レーザ光１５の強度をレーザ出力光１４の強度に
よって正規化すれば、反射レーザ光１５の絶対強度が弱
いときでも充分な検出を行うことが可能となる。

【０１１４】ところでレーザ出力光１４は、加工を目的
として発振されているので、出力光のモニタリング等の
他の目的に用いられることは好ましくない。

【０１１５】そこで、本実施の形態では、レーザ出力光
１４を検出する代わりに、パルスレーザ発振器１の後ろ
側から発せられているリアレーザ光１９を検出する構成
を有する。

【０１１６】このリアレーザ光１９の強度は、レーザ出
力光１４の強度に比例しているので、その強度分布を検
出する目的であるならば、どちらを用いても同じ効果が
得られる性質のものである。

【０１１７】さらに、このリアレーザ光１９は、加工に
対しては寄与しない、いわば無駄に捨てられていたエネ
ルギーであるので、このレーザ光を利用することは至っ
て経済的でもある。

【０１１８】そして、本実施の形態での動作は、このリ
アレーザ光１９は、リア光検出器１８で検出され、検出
された信号は、演算処理装置９に送られ、演算処理装置
９で反射光検出器６からの信号とともにそれを正規化す
るように演算処理されるが、この演算結果に基づく以降
の加工の制御は、実施の形態１に示した内容と同一であ
る。

【０１１９】以上のように、本実施の形態では、リアレ
ーザ光を用いてレーザ光強度を正規化することで、加工
対象物の穴加工の状態を的確に検出し、加工を制御する
ことで、近接する導電層間の導通が確実に得られるよう
な穴加工を行うことができるばかりでなく、出力レーザ
光の無駄な発振を回避することが可能であり、加工のス
ループットも上昇することになる。

【０１２０】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１２１】図５は、実施の形態１において、多層基板
１０へのレーザ光の入射時に、多層基板１０の表面に対
する垂線と、レーザ光の光路とが平行でなく、反射レー
ザ光の光路が出力レーザ光の光路からずれてしまった場
合のビームスプリッタ５及び反射光検出器６周辺の反射
レーザ光を示した概略図である。

【０１２２】この図５において、２０は、反射光検出器
６の検出部を示し、出力レーザ光の光路と同一の光路を
折り返してきた場合の本来の反射レーザ光１５を点線
で、そして、出力レーザ光とは異なる光路を折り返して
きた反射レーザ光２１を実線で示している。

【０１２３】もちろん、多層基板１０へのレーザ光の入
反射時に、加工用集光レンズ４と多層基板１０との間で
は、入出力レーザ光の光路が完全に一致するように、多
層基板１０が加工対象物移動機構８上に設置されている
ことが望ましいが、多層基板１０自体のたわみ等が原因
となり、図５に示されるように、反射レーザ光は、反射
レーザ光２１で示されるような本来の光路からずれた光
路を進んでしまうこともあり得る。

【０１２４】このように、多層基板１０の設置角度がθ
変化した場合、反射光の角度としてのずれは２θとな
り、このとき、検出部２０での反射レーザ光のずれの距
離Ｄは、多層基板１０から検出部２０までの行路長をＬ
とした場合、以下の（数１）で示される。

【０１２５】

【数１】

【０１２６】つまり、（数１）が示すように、行路長Ｌ
が長くなるほどずれの距離Ｄは大きくなって、本来入射
すべき反射光検出器６の検出部２０からはずれてしまう
ことになる。

【０１２７】そこで、本実施の形態では、図６に示すよ
うな、検出部２０に対して筒型反射器２２を設置した構
成を採用した。

【０１２８】この構成によれば、検出部２０へ直接には
入射し得ない反射レーザ光２１も、筒型反射器２２で反
射を繰り返し、最終的には検出部２０へ入射することが
可能となる。

【０１２９】この筒型反射器２２は、入射側の径が検出
部２０側の径よりも大きく設定されているが、その具体
的割合は、設計上の光学系と多層基板との相対的な位置
の誤差の見積等を考慮して、決定されるものである。

【０１３０】以上のように、本実施の形態では、筒型反
射器を設けることにより、加工対象物からの反射レーザ
ビームの光路がずれ、反射光光検出器の検出部以外に入
射するような場合でも、検出部に反射レーザビームを導
入することができ、加工対象物の穴加工の状態を示す反
射レーザ光強度を、より的確に検出することが可能とな
る。

【０１３１】なお、筒型反射器２２の材質は、反射レー
ザ光の波長に対して高い反射率を有する材料、例えば、
炭酸ガスレーザを用いた加工装置であれば、銅、アルミ
ニウム、金等を用いることが好ましい。

【０１３２】また、反射率が低い材料でも、多層膜のよ
うに周期的な構造体として使用すれば、好適に用いるこ
とができる。さらに、筒型反射器２２の内面を構成する
形状は、反射レーザ光２１の入口側、つまりビームスプ
リッタ５側の開口面積が、出口側、つまり検出部２０側
の開口面積よりも大きければ、複数の多角形の張り合わ
せで構成されていても、曲面で構成されていても、また
はこのような多角形と曲面との混在で構成されていても
かまわない。

【０１３３】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１３４】図７は、本実施の形態を示す、レーザ穴加
工中や加工後の多層基板１０近傍の様子を示す概略図で
ある。

【０１３５】実施の形態１で説明した構成で加工を進め
ていくと、加工穴１７の近傍上方には、加工により気化
した材料２３や、飛散した材料２４が、残存してしまう
ことがある。

【０１３６】そして、これら気化した材料２３や飛散し
た材料２４は、反射レーザ光１５を遮蔽、屈折等してし
まい、その強度を減少させ、その結果、反射光強度の充
分な検出が行われなくなってしまう。

【０１３７】そこで、本実施の形態では、気化した材料
２３や飛散した材料２４を、反射レーザ光１５の光路上
から除去するために、多層基板１０の加工領域上に、気
体流２５を印加する構成を、実施の形態１に対して、さ
らに有する。

【０１３８】このように印加される気体流２５は、加工
穴１７近傍の反射レーザ光１５の光路上に存在する気化
した材料２３や飛散した材料２４を除去するため、結
果、反射レーザ光１５は、何等遮蔽、屈折されることな
く、光強度を維持してレーザ光路上を進んでいき、加工
穴１７の穴加工が確実に行なうことができる。

【０１３９】以上のように、本実施の形態では、加工中
に発生する気化等した材料を排除するための手段を設け
ることにより、レーザ光はその光強度が減ぜられること
はなくなり、加工対象物の穴加工の状態を示す反射レー
ザ光強度を的確に検出することが可能となる。

【０１４０】なお、加工中に発生する気化等した材料を
排除するためには、多層基板近傍に気体流２５を吹き付
けることのみならず、多層基板近傍で気体を吸引する構
成を用いても、またはこれらを組合わせる等しても同様
な効果が得られることはもちろんである。

【０１４１】（実施の形態５）以下、本発明の実施の形
態５について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１４２】図８は、本実施の形態の偏光ビームスプリ
ッタ２６と１／４波長板２７とにより構成される反射光
学系の概略図であり、これらは図１におけるビームスプ
リッタ５に替えを置換されるものである。なお、他の構
成は、実施の形態１と同様の構成を有する。

【０１４３】ここで、この偏光ビームスプリッタ２６
は、ｓ偏光の光に対しては非常に高い透過率を有し、ｐ
偏光の光に対しては非常に低い透過率を有する。

【０１４４】また、１／４波長板は、入射光が円偏光の
場合には、出射光は直線偏光に、入射光が直線偏光の場
合には、出射光は円偏光に、各々その偏光状態を変換す
るものである。

【０１４５】以上の構成において、図８の右方向から進
んできたｓ偏光レーザ光２８は、偏光ビームスプリッタ
２６へ入射され、そのまま透過される。

【０１４６】ここで、出力レーザ光が円偏光であった場
合には、レーザ発振器と偏光ビームスプリッタ２６との
間に１／４波長板を設置し、ｓ偏光となるようにする必
要がある。

【０１４７】ついで、ｓ偏光レーザ光２８は、１／４波
長板２７へ入射するが、その際に、偏光成分に位相差を
与えられ、１／４波長板を透過したレーザ光は、円偏光
レーザ光２９となる。

【０１４８】そして、このレーザ光を用いて加工が行わ
れ、その一部が反射光となり、図８の右から円偏光レー
ザ光３０として再度１／４波長板２７へ入射される。

【０１４９】ついで、１／４波長板を通過することによ
り、円偏光レーザ光３０は、ｐ偏光レーザ光３１とな
り、偏光ビームスプリッタ２６へ入射される。

【０１５０】そして、偏光ビームスプリッタ２６は、ｐ
偏光の光に対しては非常に低い透過率を有するので、ほ
とんどのｐ偏光レーザ光２９は反射され、反射光検出器
６へと入射される。

【０１５１】さて、次に、偏光ビームスプリッタ２６と
１／４波長板２７とを使用する技術的な有意性について
具体的に説明する。

【０１５２】図９（ａ）は、図１におけるビームスプリ
ッタ５周辺の、レーザ光の強度状態を示す概略図であ
り、図９（ｂ）は、本実施の形態における偏光ビームス
プリッタ２６と１／４波長板２７を用いた場合の、レー
ザ光の強度状態を示す概略図である。

【０１５３】ここで、ビームスプリッタ５の反射率を
ｒ、透過率をｔ、出力レーザ光１４の強度をＩとし、加
工対象物である多層基板での反射率をＲとすると、図９
（ａ）に示すように、反射光検出器６へ入射する反射レ
ーザ光１５の強度は、（ｔ×ｒ×Ｒ×Ｉ）である。

【０１５４】一方、偏光ビームスプリッタ２６のｓ偏光
に対する透過率をｔ’、ｐ偏光に対する反射率をｒ’、
ｓ偏光レーザ光２８の強度をＩとし、加工対象物である
多層基板での反射率をＲとすると、図９（ｂ）が示すよ
うに、反射検出器６へ入射するｐ偏光レーザ光３１の強
度は、（ｔ’×ｒ’×Ｒ×Ｉ）で表される。

【０１５５】つまり、ビームスプリッタ５を用いている
実施の形態１の反射レーザ光１５の強度に対する、本実
施の形態の反射レーザ光１５の強度に対するｐ偏光レー
ザ光３１の強度の比αは、以下の（数２）で示される。

【０１５６】

【数２】

【０１５７】ここで、一例として、ビームスプリッタ５
の反射率ｒ、透過率ｔを、それぞれ１０％、９０％と
し、偏光ビームスプリッタ２６のｐ偏光に対する反射率
ｒ’、ｓ偏光に対する透過率ｔ’が、それぞれ５０％、
９９％とすることが可能な場合の強度比αを求めると、
以下の（数３）の様になる。

【０１５８】

【数３】

【０１５９】このように、反射率と透過率の設定自由度
の高い偏光ビームスプリッタ２６と１／４波長板２７と
を組合わせて用いることで、反射レーザ光の強度が高め
られることが確認された。

【０１６０】以上のように、本実施の形態では、反射率
と透過率の設定自由度の高い偏光ビームスプリッタと１
／４波長板とを組合わせて用いる構成により、反射光検
出器に入射するレーザ光強度を高めることができ、その
レーザ光強度を的確に検出できるばかりでなく、出力レ
ーザ光のエネルギーを効率よく加工に使用することが可
能となる。

【０１６１】（実施の形態６）以下、本発明の実施の形
態６について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【０１６２】図１０は、本実施の形態の波長フィルタ３
２を用いた場合のビームスプリッタ５及び反射光検出器
６周辺の状態を示した概略図である。

【０１６３】ここで、波長フィルタ３２は、出力レーザ
光１４の波長近傍のみを透過させる機能を持つフィルタ
であり、他の波長はそこを透過することができない。

【０１６４】図１０において、多層基板は、程度の差は
あるが加工されることにより発光現象を呈することが多
いが、この発光現象には、紫外光、可視光、赤外光等の
様々な波長の光が含まれていることが一般的である。

【０１６５】そして、このように発光した光は、反射レ
ーザ光１５とともに、多層基板１０からレーザ光路１６
上を進み、その一部はビームスプリッタ５で反射され、
反射光検出器６へと入射してしまう。

【０１６６】しかし、反射光検出器６で検出を行いたい
のは、当然反射レーザ光１５のみであって、加工時に発
生した発光は、検出の際にはノイズとなる不必要な成分
である。

【０１６７】そこで、本実施の形態では、反射光検出器
６の直前に設置された波長フィルタ３２で、反射レーザ
光１５の波長以外の波長の光を遮断する構成とした。

【０１６８】よって、不必要なノイズ成分となる光は波
長フィルタ３２で排除され、反射光検出器６へは、反射
レーザ光１５のみが入射されることとなる。

【０１６９】以上のように、本実施の形態では、ノイズ
成分となる余分な光を排除する波長フィルタを設けるこ
とにより、加工対象物の穴加工の状態を示す反射レーザ
光強度をより的確に検出することが可能となる。

【０１７０】なお、波長フィルタ３２は、その目的から
反射光検出器６の直前におくことが望ましいが、機能上
充分な場合には、レーザ光路１６中に設置してもよい。

【０１７１】また、以上の各実施の形態は、機能上支障
のない範囲内であれば、適宜各構成同士を組合わせるこ
とができることはもちろんである。

【０１７２】

【発明の効果】以上の構成によれば、加工対象物の穴加
工の状態を反射光強度の増加の様子が変化したことを利
用して的確に検出し、加工光強度の追加をすることで、
近接する導電層間の導通が確実に得られるような穴加工
を確実に行うことができる。

【０１７３】更に、出力レーザ光の無駄な発振を回避す
ることが可能であり、加工のスループットも上昇するこ
とができる。

【０１７４】また、リアレーザ光を用いてレーザ光強度
を正規化することで、加工対象物の穴加工の状態を的確
に検出し、加工を制御することで、より高精度の穴加工
を行うことができるばかりでなく、出力レーザ光の無駄
な発振を回避することが可能であり、加工のスループッ
トも上昇することになる。

【０１７５】また、筒型反射器を設けることにより、加
工対象物からの反射レーザビームの光路がずれ、反射光
光検出器の検出部以外に入射するような場合でも、検出
部に反射レーザビームを導入することができ、加工対象
物の穴加工の状態を示す反射レーザ光強度を、より的確
に検出することが可能となる。

【０１７６】また、加工中に発生する気化等した材料を
排除するための手段を設けることにより、レーザ光はそ
の光強度が減ぜられることはなく、加工対象物の穴加工
の状態を示す反射レーザ光強度をより的確に検出するこ
とが可能となる。

【０１７７】また、反射率と透過率の設定自由度の高い
偏光ビームスプリッタと１／４波長板とを組合わせて用
いる構成により、レーザ光強度を的確に検出できるばか
りでなく、出力レーザ光のエネルギーを効率よく加工に
使用することが可能となる。

【０１７８】また、ノイズ成分となる余分な光を排除す
る波長フィルタを設けることにより、加工対象物の穴加
工の状態を示す反射レーザ光強度をより的確に検出する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のレーザ加工装置の概略
図

【図２】同レーザ加工装置における理想的な出力レーザ
光強度の検討図

【図３】同レーザ加工装置における実際の出力レーザ光
強度の検討図

【図４】本発明の実施の形態２のレーザ加工装置の概略
図

【図５】本発明の実施の形態３のレーザ加工装置のレー
ザ光の光路検討図

【図６】同筒型反射器を設置した概略図

【図７】本発明の実施の形態４の加工中の多層基板近傍
の様子を示す概略図

【図８】本発明の実施の形態５の偏光ビームスプリッタ
と１／４波長板とにより構成される反射光学系の概略図

【図９】同レーザ光の強度の状態を説明する概略図

【図１０】本発明の実施の形態６の波長フィルタを用い
た場合の概略図

【図１１】従来のレーザ加工装置の概略図

【符号の説明】

１ レーザ発振器 ２ 第１の走査ミラー ３ 第２の走査ミラー ４ 加工用集光レンズ ５ ビームスプリッタ ６ 反射光検出器 ７ 走査ミラー制御装置 ８ 加工対象物移動機構 ９ 演算処理装置 １０ 多層基板 １１ 第１の導電層 １２ 絶縁層 １３ 第２の導電層 １４ 出力レーザ光 １５ 反射レーザ光 １６ レーザ光 １７ 加工穴 １８ リア光検出器 １９ リアレーザ光 ２０ 検出部 ２１ 光路の異なる反射レーザ光 ２２ 筒型反射器 ２３ 気化した材料 ２４ 飛散した材料 ２５ 気体流 ２６ 偏光ビームスプリッタ ２７ １／４波長板 ２８ ｓ偏光レーザ光 ２９ 円偏光レーザ光 ３０ 円偏光レーザ光 ３１ ｐ偏光レーザ光 ３２ 波長フィルタ １０１ レーザ発振器 １０２ レーザビーム １０３ ベンドミラー １０５ 被加工物 １０８ ＮＣ装置 １１５ ビームスプリッタ １１６ 反射光 １１７ 検出器 １１８ モニタレーザ光 １１９ 検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｎ Ｈ０５Ｋ 3/00 3/46 Ｎ 3/46 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｑ (72)発明者 伊左次 和英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を出射するレーザ発振器と、前
   記レーザ発振器を制御する制御装置と、前記レーザ光に
   より加工がなされる加工対象物と、前記レーザ光を前記
   加工対象物へ伝搬する光学系と、前記加工対象物からの
   反射光の光強度を検出する検出器と、前記反射光を前記
   検出器へ伝搬する光学系とを有し、前記加工対象物は、
   前記レーザ光による加工方向において、反射率が互いに
   異なる加工予定層と非加工予定層とを含む積層構造を有
   し、前記制御装置は、加工領域が、前記非加工予定層に
   到達したことが前記反射光を用いることにより検出され
   た後、更に所定の加工光強度を付与すべく前記レーザ光
   を出射するように、前記レーザ発振器を制御するレーザ
   加工装置。
2. 【請求項２】 加工予定層は、反射率が相対的に低い低
   反射率層であり、非加工予定層は、反射率が相対的に高
   い高反射率層である請求項１記載のレーザ加工装置。
3. 【請求項３】 反射光強度の増加の様子が変化したこと
   により、加工領域が、高反射率層に到達したことを検出
   する請求項２記載のレーザ加工装置。
4. 【請求項４】 反射光強度の時間微分係数を用いて、反
   射光強度の増加の様子が変化したことを検出する請求項
   ３記載のレーザ加工装置。
5. 【請求項５】 制御装置は、加工領域が高反射率層に到
   達したことが検出された後、予め求めた加工光強度を付
   与すべくレーザ光を出射するようにレーザ発振器を制御
   する請求項２から４のいずれかに記載のレーザ加工装
   置。
6. 【請求項６】 制御装置は、加工領域が高反射率層に到
   達したことが検出された後、加工に用いられ得るレーザ
   光の全光強度と前記高反射率層に到達したことを検出し
   た際の反射光の光強度との差に対応した加工光強度を付
   与すべくレーザ光を出射するようにレーザ発振器を制御
   する請求項２から４のいずれかに記載のレーザ加工装
   置。
7. 【請求項７】 レーザ発振器は、パルスレーザ発振器で
   あり、制御装置は、加工領域が高反射率層に到達したこ
   とが検出された後、少なくとも一つのパルスレーザ光を
   追加照射するようにレーザ発振器を制御する請求項２か
   ら４のいずれかに記載のレーザ加工装置。
8. 【請求項８】 更に、レーザ発振器の後ろ側から出射さ
   れたレーザ光の光強度を検出するリア検出器を有し、加
   工対象物からの反射光の光強度を検出する検出器により
   検出された信号は、前記リア検出器により検出された信
   号により正規化される請求項１から７のいずれかに記載
   のレーザ加工装置。
9. 【請求項９】 更に、加工対象物からの反射光の光強度
   を検出する検出器の前側に、反射光が通過可能な一対の
   端部を有する筒型の反射器を有し、前記反射器は、前記
   一対の端部の内の前側の端部の開口面積が前記一対の端
   部の内の後ろ側の端部の開口面積よりも大きく、その内
   面は反射光が反射し得る材質で構成されている請求項１
   から８のいずれかに記載のレーザ加工装置。
10. 【請求項１０】 筒型の反射器の内面は、多角形及び／
    または曲面で構成されている請求項９記載のレーザ加工
    装置。
11. 【請求項１１】 更に、少なくとも加工対象物からの反
    射光が検出されている間は、前記加工対象物の近傍の雰
    囲気に気体流を発生させる手段を有する請求項１から１
    ０のいずれかに記載のレーザ加工装置。
12. 【請求項１２】 更に、少なくとも加工対象物からの反
    射光が検出されている間は、加工対象物の近傍の雰囲気
    を吸引する気体流吸引手段を有する請求項１から１１の
    いずれかに記載のレーザ加工装置。
13. 【請求項１３】 レーザ光を加工対象物へ伝搬する光学
    系と、前記加工対象物からの反射光を検出器へ伝搬する
    光学系とは、共通の偏光ビームスプリッタと、前記偏光
    ビームスプリッタと前記加工対象物との間に配された共
    通の１／４波長板とを有し、前記偏光ビームスプリッタ
    へ入射するレーザ光は、第１の偏光方向を有する偏光光
    であって前記偏光ビームスプリッタを透過し、前記１／
    ４波長板で円偏光に変換された後、前記加工対象物で反
    射されて前記反射光となり、前記反射光は、前記１／４
    波長板で第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向を有
    するレーザ光へと変換されて、前記偏光ビームスプリッ
    タで前記反射光の強度を検出する検出器方向へと反射さ
    れる請求項１から１２のいずれかに記載のレーザ加工装
    置。
14. 【請求項１４】 更に、反射光の光路中に、前記反射光
    の波長近傍のみを透過させる波長フィルタを有する請求
    項１から１３のいずれかに記載のレーザ加工装置。
15. 【請求項１５】 レーザ光により加工対象物を加工する
    加工工程と、前記加工対象物からの反射光の光強度を検
    出する検出工程と、前記検出工程で反射光の光強度から
    加工領域が前記加工対象物の非加工予定部に到達したこ
    とを検出した後、更に前記加工対象物に所定の加工光強
    度を付与する付与工程とを有するレーザ加工方法。
16. 【請求項１６】 更に、予め所定の加工光強度を求めて
    おく加工光強度算出工程を有する請求項１５記載のレー
    ザ加工方法。
17. 【請求項１７】 更に、加工に用いられ得るレーザ光の
    全光強度と、加工領域が非加工予定部に到達したことを
    検出した際の反射光の光強度との差に対応して所定の加
    工光強度を求める加工光強度算出工程を有する請求項１
    ５記載のレーザ加工方法。