レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法
【課題】 少ない加工時間で加工を行う。
【解決手段】 パルスレーザビームを出射する加工用レーザ光源と、加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、加工対象物の加工位置により、第１の材料と第２の材料の含有比率が異なる加工対象物を保持するステージと、加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、ステージに保持された加工対象物に伝搬する伝搬光学系と、第１の材料と第２の材料の含有比率に応じて、加工用レーザ光源から加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する制御装置とを有するレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】 パルスレーザビームを出射する加工用レーザ光源と、加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、加工対象物の加工位置により、第１の材料と第２の材料の含有比率が異なる加工対象物を保持するステージと、加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、ステージに保持された加工対象物に伝搬する伝搬光学系と、第１の材料と第２の材料の含有比率に応じて、加工用レーザ光源から加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する制御装置とを有するレーザ加工装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象物に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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、穴開け加工の対象となるプリント基板の絶縁層は、樹脂とガラス繊維が混合されているものが主流となっている。そして、ガラス繊維の疎密により、加工に必要なレーザビームのエネルギ密度の最適値は異なる。
【０００３】
そのような事情もあり、カメラで加工位置を撮影したり、加工対象物に入射するレーザビームの反射光の強度を計測することによって、レーザ加工のモニタリングを行う手法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。これらの手法を用い、加工対象部位の加工が終了したか否か、たとえば導電層上に絶縁層が積層されたプリント基板の絶縁層に貫通孔を形成する穴開け加工において、絶縁層に貫通孔が形成され、導電層が露出したか否かの判断を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４２４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、少ない加工時間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。
【０００６】
また、良質の加工を実現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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によると、パルスレーザビームを出射する加工用レーザ光源と、前記加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物を保持するステージと、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物に伝搬する伝搬光学系と、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の観点によると、（ａ）加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物に、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを入射させる工程と、（ｂ）前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少ない加工時間で加工を行うことが可能な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。
【００１０】
また、良質の加工を実現可能な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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａ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り、図１Ｂは、プリント基板５０の概略的な断面図であり、図１Ｃは、ガルバノスキャナ１３の走査範囲と参照用レーザビーム１５ａの通過範囲との関係を示す概略的な平面図である。
【図２】図２Ａは、エポキシ樹脂とガラスの光吸収率の波長依存性を示す概略的なグラフであり、図２Ｂ〜図２Ｄは、参照用レーザビーム１５ａの光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。
【図３】図３は、第２の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第３の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第４の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図６】図６Ａは、第５の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図であり、図６Ｂは、ラインセンサ１７及び分光器１８の配設位置を示す概略的な平面図である。
【図７】図７は、ヒュームの発光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。
【図８】図８は、第６の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第７の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第８の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１Ａ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。第１の実施例によるレーザ加工装置は、加工用レーザ光源１０、ビーム整形器１１、折り返しミラー１２、ガルバノスキャナ１３、ｆθレンズ１４、参照用レーザ光源１５、フィルタ１６、ラインセンサ１７、ＸＹステージ２０、制御装置３０、及び、記憶装置３１を含んで構成される。ＸＹステージ２０上には、加工対象物であるプリント基板５０が載置されている。ＸＹステージ２０は、プリント基板２０を保持し、ＸＹ平面（水平面）内で移動させることができる。
【００１３】
加工用レーザ光源１０は、たとえば炭酸ガスレーザ発振器を含み、パルスレーザビームである加工用レーザビーム１０ａを出射する。加工用レーザビーム１０ａは、ビーム整形器１１でビームの断面形状を整形され、折り返しミラー１２で反射された後、ガルバノスキャナ１３、ｆθレンズ１４を経由して、ＸＹステージ２０上に保持されたプリント基板５０に入射する。ガルバノスキャナ１３は２枚の揺動ミラーを含み、加工用レーザビーム１０ａの出射方向を変化させ、プリント基板５０上における入射位置を移動させることができるビーム走査器である。加工用レーザビーム１０ａは、鉛直方向下向き（Ｚ軸負方向）にプリント基板５０に入射する。
【００１４】
図１Ｂに、プリント基板５０の概略的な断面図を示す。プリント基板５０は、たとえば銅で形成される導電層（金属層）５１上に絶縁層５２が積層され、更にその上に、たとえば銅で形成される導電層（金属層）５３が積層される構造を有する。加工用レーザビーム１０ａは、鉛直上方からプリント基板５０の導電層５３側に入射する。複数ショットの加工用レーザビーム１０ａの照射により、導電層５３及び絶縁層５２を貫通し、導電層５１表面を底面とする貫通孔が形成される。加工用レーザビーム１０ａがプリント基板５０の絶縁層５２に入射するとき、入射位置からヒューム（絶縁層５２が分解した気体状生成物）が発生する。
【００１５】
絶縁層５２は、たとえばＦＲ−４(flame retardant type 4)であり、エポキシ樹脂とガラス繊維とが混合され、練り込まれた、エポキシ樹脂とガラスの複合材料層である。エポキシ樹脂は、加工用レーザビーム１０ａに対する加工性（除去性）が相対的に高く（加工されやすく）、ガラス繊維は、加工用レーザビーム１０ａに対する加工性が相対的に低い（加工されにくい）。絶縁層５２の面内方向におけるガラス繊維の疎密に起因して、プリント基板５０（絶縁層５２）上の位置により、加工用レーザビーム１０ａに対する絶縁層５２の加工性は異なる。ガラス繊維が密に含有されている位置は加工されにくく、疎に含有されている位置は加工されやすい。
【００１６】
再び図１Ａを参照する。参照用レーザ光源１５は、たとえば可視光の波長領域の連続波の参照用レーザビーム１５ａを出射する。参照用レーザビーム１５ａの進行方向は、Ｘ軸正方向である。参照用レーザビーム１５ａは、Ｘ軸に垂直な仮想平面に入射するビームの断面形状が、Ｙ軸方向を長軸方向、Ｚ軸方向を短軸方向とする矩形状の２次元ラインビームである。参照用レーザビーム１５ａは、ＸＹステージ２０に保持されたプリント基板５０の上方、加工用レーザビーム１０ａが絶縁層５２に入射することで発生するヒューム６０を通過するように、参照用レーザ光源１５から出射される。参照用レーザビーム１５ａは、加工用レーザビーム１０ａの光軸と交差、本例においては直交する。
【００１７】
参照用レーザビーム１５ａは、特定の波長範囲の光のみを透過するフィルタ１６に入射する。参照用レーザビーム１５ａのうちフィルタ１６を透過した光は、受光デバイスであるラインセンサ１７に入射する。ラインセンサ１７は、たとえば多数のフォトダイオード（受光素子）が、Ｙ軸方向に沿って配列された構成を有し、ヒューム６０を通過した参照用レーザビーム１５ａを検出可能な検出器である。ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報は、制御装置３０に送信される。
【００１８】
制御装置３０は、加工用レーザ光源１０、参照用レーザ光源１５からのレーザビーム１０ａ、１５ａの出射を制御する。また、ガルバノスキャナ１３による、加工用レーザビーム１０ａのプリント基板５０上における入射位置の制御を行う。更に、ＸＹステージ２０によるプリント基板５０の移動を制御する。たとえばメモリである記憶装置３１は、プリント基板５０上における加工用レーザビーム１０ａの入射位置（貫通孔形成位置）の座標を記憶している。制御装置３０は、記憶装置３１の記憶内容に基いて、プリント基板５０上の貫通孔形成位置に、加工用レーザビーム１０ａが入射し貫通孔を形成するように、ガルバノスキャナ１３の動作を制御する。
【００１９】
制御装置３０は、後に詳述するように、ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報、たとえば光強度の情報に基いて、各貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する。
【００２０】
図１Ｃは、ガルバノスキャナ１３の走査範囲と参照用レーザビーム１５ａの通過範囲との関係を示す概略的な平面図である。本図においては、ガルバノスキャナ１３の２枚の揺動ミラーの向きを変化させることによって、加工用レーザビーム１０ａを走査することのできるプリント基板上の範囲（走査範囲）に５０の符号を付した。ガルバノスキャナ１３の走査範囲５０に配置されるプリント基板上の貫通孔形成位置に、加工用レーザビーム１０ａが照射され、照射位置に、導電層５３及び絶縁層５２を貫通し、導電層５１に至る貫通孔が形成される。プリント基板５０に対する穴開けは、たとえばサイクル加工で行われる。ガルバノスキャナ１３の走査範囲内の貫通孔形成位置に対する穴開け加工が終了したら、ＸＹステージ２０の動作により、プリント基板５０の他の加工範囲をガルバノスキャナ１３の走査範囲に移動させ、当該加工範囲の穴開け加工を行う。
【００２１】
ガルバノスキャナ１３の走査範囲は、たとえばＸ軸、Ｙ軸方向にそれぞれ５０ｍｍの正方形状の領域である。参照用レーザ光源１５は、ガルバノスキャナ１３の走査範囲のＸ軸負方向側に配置され、フィルタ１６とラインセンサ１７は、ガルバノスキャナ１３の走査範囲のＸ軸正方向側に配置される。参照用レーザビーム１５ａは、平面視上、その通過範囲がガルバノスキャナ１３の走査範囲全域を覆うように、参照用レーザ光源１５から出射され、フィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射する。
【００２２】
２次元ラインビームである参照用レーザビーム１５ａを、ガルバノスキャナ１３の走査範囲５０全域の上方を通過させることにより、参照用レーザビーム１５ａを、走査範囲５０内のすべての貫通孔形成位置から発生するヒュームに入射させることができる。ラインセンサが水平方向に移動したり、角度を変更することによって、レーザ入射点を監視させるようにしてもよい。
【００２３】
図２Ａは、エポキシ樹脂とガラスの光吸収率の波長依存性を示す概略的なグラフである。グラフの横軸は波長を単位「ｎｍ」で示し、縦軸は光吸収率を単位「％」で示す。曲線ａは、エポキシ樹脂の光吸収率の波長依存性を表し、曲線ｂは、ガラスの光吸収率の波長依存性を表す。グラフ中の波長λ１は、エポキシ樹脂の光吸収率が小さく、ガラスの光吸収率が大きい波長である。波長λ１は、参照用レーザ光源１５から出射される参照用レーザビーム１５ａの波長である。
【００２４】
図２Ｂ〜図２Ｄは、参照用レーザビーム１５ａの光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。グラフの横軸は波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は光強度を単位「Ｗ／ｃｍ２」で表す。
【００２５】
図２Ｂに示すのは、非加工時（ヒューム不発生時）にフィルタ１６を透過する前の参照用レーザビーム１５ａにおける波長と光強度の関係である。参照用レーザビーム１５ａの光強度は、波長λ１において最も強い。
【００２６】
図２Ｃに示すのは、非加工時（ヒューム不発生時）にフィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射する参照用レーザビーム１５ａにおける波長と光強度の関係である。参照用レーザビーム１５ａの光強度は、波長λ１において最も強く、その値はＦ１である。フィルタ１６は、たとえば波長λｍ〜λＭの光を透過するバンドパスフィルタである。
【００２７】
図２Ｄに示すのは、絶縁層５２の加工時（ヒューム発生時）に、参照用レーザビーム１５ａのうち、貫通孔形成位置の上方でヒュームを通過した後、フィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射した光、すなわちたとえばヒュームが発生している加工中の穴とＹ座標が等しい位置に配置されたフォトダイオードに入射した光における波長と光強度の関係である。
【００２８】
エポキシ樹脂とガラスを含む複合材料層である絶縁層５２の加工時に発生するヒュームを通過する際、参照用レーザビーム１５ａの一部はこれに吸収される。図２Ａに示すように、エポキシ樹脂は波長λ１の光を多くは吸収しないが、ガラスは高い吸収率で吸収する。このため、絶縁層５２におけるガラスの含有率に応じて、ヒュームが発生している加工中の穴とＹ座標が等しい位置に配置されたフォトダイオードに入射する参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の光強度はＦ１より小さい値の範囲内で変化する。ガラスの含有率が相対的に高い場合の光強度は、ガラスの含有率が相対的に低い場合の光強度よりも小さい。本図に示す例においては、波長λ１の光の強度はＦ２である。
【００２９】
ラインセンサ１７は、たとえば加工に先立って、ヒューム不発生時にフィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射する参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）を検出し、その光強度Ｆ１を把握する。把握された光強度Ｆ１は、制御装置３０に送信され記憶装置３１に記憶される。
【００３０】
たとえば、参照用レーザ光源１５から参照用レーザビーム１５ａが出射されている状態で、プリント基板５０の絶縁層５２に加工用レーザビーム１０ａが照射され、穴開け加工が行われる。加工用レーザビーム１０ａが入射した位置から発生するヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）は、ラインセンサ１７で検出され、その光強度、たとえばＦ２が把握される。ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報、たとえば、加工用レーザビーム１０ａが入射した位置から発生するヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度がＦ２であるという情報は、制御装置３０に送信される。
【００３１】
制御装置３０は、記憶装置３１に記憶されている貫通孔形成位置の座標に基き、プリント基板５０上の所定位置に、加工用レーザビーム１０ａが入射するように、加工用レーザ光源１０からの加工用レーザビーム１０ａの出射、及び、ガルバノスキャナ１３の動作を制御しているため、得られた光強度Ｆ２が、形成中のどの穴から発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の光強度であるかを把握可能である。また、ラインセンサ１７による検出は、加工用レーザビーム１０ａの出射と同期させて行えばよい。制御装置３０は、光強度Ｆ１と光強度Ｆ２とから、（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ１を吸収率α（ヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸光率α）として算出し、貫通孔形成位置と対応づけて記憶装置３１に記憶させる。（Ｆ１−Ｆ２）は、参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の、ヒュームによる吸収量に対応する値である。
【００３２】
図３は、第２の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。以下、実施例によるフローチャートには、一つの貫通孔形成位置における加工手順を示す。また、実施例によるレーザ加工方法は、制御装置３０による制御のもとで行われる。更に、プリント基板５０に入射させる加工用レーザビーム１０ａの入射領域（ビームスポット）の面積は、すべてのショット間で相互に等しい。
【００３３】
ステップＳ１０１において、貫通孔形成位置に１ショットめのレーザパルスを入射させる。パルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。１ショットめのレーザパルスをプリント基板５０（導電層５３）に照射することで、導電層５３を貫通し、絶縁層５２表面を露出する穴が形成される。
【００３４】
ステップＳ１０２において、露出した絶縁層５２表面に２ショットめのレーザパルスを入射させる。これは絶縁層５２に対して入射させる、１ショットめのレーザパルスであり、パルスエネルギ密度はたとえば３０Ｊ／ｃｍ２である。このレーザパルスの照射により、絶縁層５２の厚さ方向に途中までの深さの穴が形成される。
【００３５】
ステップＳ１０３において、その貫通孔形成位置から発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度を検出し、吸収率αを算出する。吸収率αの算出に当たっては、あらかじめ図２Ｃに示す参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の光強度Ｆ１を測定しておく。
【００３６】
ステップＳ１０４において、吸収率αと所定の閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを比較する。閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、加工に先立って実験を行い、適切な値を求め、記憶装置３１に記憶させておく。たとえば閾値Ｓ１は５０％、Ｓ２は３０％、Ｓ３は１％である。制御装置３０は、吸収率αと閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを比較する。
【００３７】
Ｓ１＜αのとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率が５０％を超え、たとえば８０％であるとき、ステップＳ１０５に進む。Ｓ１＜αである場合、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に高い（ガラス繊維が密に含まれている）と判断される。すなわち、その位置の絶縁層５２は加工性は相対的に低く、穴の形成深さは相対的に浅い。このため、投入エネルギを大きくして次ショット（３ショットめ）を入射させる。次ショットのレーザパルスのパルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。
【００３８】
制御装置３０は、たとえば加工用レーザ光源１０から出射されるレーザパルス１０ａのパルスエネルギを大きくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を大きくする。または、図１Ａに示す例においては、ビーム整形器１１からｆθレンズ１４までで構成され、加工用レーザ光源１０から出射されたレーザビーム１０ａを、ＸＹステージ２０上に保持されたプリント基板５０に伝搬する伝搬光学系に、アッテネータを含ませ、その減衰率を小さくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を大きくしてもよい。あるいは伝搬光学系に音響光学素子を含ませ、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのパルス幅を大きくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を大きくすることもできる。
【００３９】
Ｓ２＜α≦Ｓ１のとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａの吸収率が３０％を超え５０％以下、たとえば４０％であるとき、ステップＳ１０６に進む。Ｓ２＜α≦Ｓ１である場合、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率は平均的である（ガラス繊維が平均的な密度で含まれている）と判断される。すなわち、その位置の絶縁層５２の加工性、及び、穴の形成深さは相対的に平均的である。このため、投入エネルギを維持して（パルスエネルギ密度をたとえば３０Ｊ／ｃｍ２のままとして）次ショット（３ショットめ）を入射させる。
【００４０】
Ｓ３＜α≦Ｓ２のとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａの吸収率が１％を超え３０％以下、たとえば２０％であるとき、ステップＳ１０７に進む。Ｓ３＜α≦Ｓ２である場合、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に低い（ガラス繊維が疎に含まれている）と判断される。すなわち、その位置の絶縁層５２は加工性は相対的に高く、穴の形成深さは相対的に深い。このため、投入エネルギを小さくして次ショット（３ショットめ）を入射させる。次ショットのレーザパルスのパルスエネルギ密度はたとえば２０Ｊ／ｃｍ２である。
【００４１】
制御装置３０は、たとえば加工用レーザ光源１０から出射されるレーザパルス１０ａのパルスエネルギを小さくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を小さくする。または伝搬光学系にアッテネータを含ませ、その減衰率を大きくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を小さくしてもよい。あるいは伝搬光学系に音響光学素子を含ませ、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのパルス幅を小さくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を小さくすることもできる。
【００４２】
α≦Ｓ３のとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率が１％以下であるときは、絶縁層５２を貫通する穴が形成されたと判断し、ステップＳ１０８に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００４３】
ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に進んだ場合、その後、ステップＳ１０３に戻る。すなわち３ショットめ（絶縁層５２に対する２ショットめ）のレーザパルス１０ａの照射で発生したヒュームについても、ヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度を検出し、吸収率αを算出して、ステップＳ１０４において、閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と比較する。そして吸収率αと閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３との大小関係に基き、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０８の処理に進む。
【００４４】
最終的に、α≦Ｓ３となったとき、その貫通孔形成位置に対する加工は完了する。
【００４５】
たとえば、２ショットめのレーザパルスの照射により発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度から算出された吸収率αが、Ｓ１＜αであったとき、３ショットめのレーザパルスを、４０Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で絶縁層５２に入射させるため、そのショット（合計３ショット）で導電層５３及び絶縁層５２を貫通する穴を形成することができる。吸収率αの値に応じ、ガラス繊維が密に含有されていると判断される位置に対しては、次ショットの投入エネルギを増加させるので、従来の加工であれば、たとえば４ショットのレーザパルスの照射で貫通孔を形成していた位置に、３ショットで穴を形成することができる。このためショット数を削減し、加工時間を短縮することができる。
【００４６】
また、吸収率αが、Ｓ２＜α≦Ｓ１であったとき、３ショットめのレーザパルスを、３０Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で入射させた場合も、そのショット（合計３ショット）で導電層５３及び絶縁層５２を貫通する穴が形成される。
【００４７】
更に、吸収率αが、Ｓ３＜α≦Ｓ２であったとき、３ショットめのレーザパルスを、２０Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で絶縁層５２に入射させた場合も、そのショット（合計３ショット）で導電層５３及び絶縁層５２を貫通する穴が形成される。吸収率αの値に応じ、ガラス繊維が疎に含有されていると判断される位置に対しては、次ショットの投入エネルギを減少させるので、従来の加工であれば、たとえば３ショットめも３０Ｊ／ｃｍ２、合計１００Ｊ／ｃｍ２のエネルギを投入して貫通孔を形成していた位置に、合計９０Ｊ／ｃｍ２のエネルギの投入で穴を形成することができる。余分なエネルギの投入を少なくして穴を形成することができるため、たとえばオーバーハングのない、良質な穴加工を実現することができる。
【００４８】
図４は、第３の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第３の実施例は、ステップＳ１０４において、吸収率αを一つの閾値Ｓ３と比較する点で、第２の実施例と異なる。
【００４９】
第３の実施例においては、Ｓ３＜αのとき、ステップＳ１０６において、投入エネルギを維持し、パルスエネルギ密度を３０Ｊ／ｃｍ２のままとして、次ショット（３ショットめ）を絶縁層５２に入射させる。α≦Ｓ３のときは、ステップＳ１０８に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。ステップＳ１０６に進んだ場合は、その後、ステップＳ１０３に戻り、以後の処理を繰り返す。
【００５０】
第２の実施例は、検出された参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度から算出された吸収率αの値に基き、ガラス繊維含有率の多寡に応じて、次ショットの投入エネルギを増減させたが、第３の実施例においては、次ショットの投入エネルギは変化させない。
【００５１】
加工用レーザビーム１０ａの照射により発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度を検出し、ヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率αを算出し、α≦Ｓ３となったとき、その貫通孔形成位置に対する加工を終了することで、ガラス繊維が密に含有されている位置には相対的に多いショット数で、疎に含有されている位置には相対的に少ないショット数で穴を形成することができる。このため、貫通孔形成位置によらず一定のショット数のレーザパルスを照射し、貫通孔を形成する場合よりもショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００５２】
図５は、第４の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第４の実施例においては、次ショット以降の投入エネルギは維持し、次ショット以降、貫通孔形成に至るまでのショット数を、吸収率αに基いて決定する。なお、次ショットを入射させない場合は、次ショット以降のショット数は０となる。
【００５３】
たとえばステップＳ１０４において、吸収率αと閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを比較し、Ｓ１＜αのときは、ステップＳ１０９に進んで、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２のレーザパルス１０ａの投入ショット数を２とする。その貫通孔形成位置にサイクル加工であと２ショット、加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１１１に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００５４】
Ｓ２＜α≦Ｓ１のとき、及び、Ｓ３＜α≦Ｓ２のとき、すなわちＳ３＜α≦Ｓ１のときは、ステップＳ１１０に進んで、その貫通孔形成位置に対する加工終了までの投入ショット数を１とする。その位置にあと１ショットだけ、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２の加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１１１に進み、加工を終了する。
【００５５】
α≦Ｓ３のときは、ステップＳ１１１に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００５６】
第４の実施例によるレーザ加工方法も、絶縁層５２面内方向におけるガラス繊維の疎密に応じ、貫通孔形成位置に対して照射する加工用レーザビーム１０ａのショット数を変化させる。このため、ショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００５７】
なお、次ショット以降の照射ショット数を、Ｓ１＜αのときは２とし、Ｓ３＜α≦Ｓ１のときは１とし、α≦Ｓ３のときは０とするところから、ステップＳ１０４においては、αとＳ１、Ｓ３のみを比較してもよい。
【００５８】
第２〜第４の実施例によるレーザ加工方法は、ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報、たとえば光強度の情報に基いて、貫通孔形成位置の絶縁層５２から発生したヒュームによる、参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率（吸収量対応値）を求め、その位置の絶縁層５２におけるガラス繊維の含有率の高低、及び、その位置に形成されている穴の深浅を判断し、その貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御するレーザ加工方法である。
【００５９】
なお、第１のレーザ加工装置においては、加工用レーザビーム１０ａとして、炭酸ガスレーザ（赤外線の波長領域のレーザビーム）を用い、参照用レーザビーム１５ａとして、可視光の波長領域のレーザビームを使用した。両レーザビーム１０ａ、１５ａの波長領域が異なっているため、ヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率αの算出において、誤差を小さくすることができる。
【００６０】
図６Ａは、第５の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。第５の実施例によるレーザ加工装置は、第１の実施例によるレーザ加工装置と比較したとき、参照用レーザ光源１５を含まず、入射する光を分光（スペクトルに分解）する分光器１８を備える点で相違する。分光器１８は、第１の実施例におけるフィルタ１６の配設位置に設置される。なお、分光器１８に代えて、たとえばバンドパスフィルタであるフィルタ１６を使用することもできる。
【００６１】
図６Ｂに、ラインセンサ１７及び分光器１８の配設位置の概略を示す。加工用レーザビーム１０ａがプリント基板５０の絶縁層５２に入射して発生するヒュームは、それ自体発光している。ラインセンサ１７と分光器１８は、ヒュームからの発光を受光可能な位置、本図に示す例においては、ガルバノスキャナ１３の走査範囲５０のＸ軸正方向側に、走査範囲５０の右辺よりも広い範囲に配置される。ヒュームの発光は、分光器１８を透過し、スペクトルに分解された後、ラインセンサ１７に入射する。ラインセンサ１７は、ヒュームから発せられ、スペクトルに分解された光の所定波長における光強度を検出することが可能な検出器である。
【００６２】
図７は、ヒュームの発光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。グラフの横軸は波長を単位「ｎｍ」で示し、縦軸は光強度を単位「Ｗ／ｃｍ２」で示す。曲線ａは、エポキシ樹脂の含有率が相対的に高く、ガラス繊維の含有率が相対的に低い（ガラス繊維が疎に含まれている）貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームの発光に関する光強度の波長依存性を表す。曲線ｂは、エポキシ樹脂の含有率が相対的に低く、ガラス繊維の含有率が相対的に高い（ガラス繊維が密に含まれている）貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームの発光に関する光強度の波長依存性を表す。グラフ中の波長λＥは、エポキシ樹脂の発光のピーク波長（エポキシ樹脂に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光のピーク波長）であり、グラフ中の波長λＧは、ガラス繊維の発光のピーク波長（ガラス繊維に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光のピーク波長）である。
【００６３】
本図に示す例においては、ガラス繊維が疎に含まれている貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光は、波長λＥにおける光強度がＦ３であり、波長λＧにおける光強度がＦ４である。また、ガラス繊維が密に含まれている貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光は、波長λＥにおける光強度がＦ５であり、波長λＧにおける光強度がＦ６である。
【００６４】
波長λＥにおける光強度と、波長λＧにおける光強度の比は、ガラス繊維が疎に含まれている位置の絶縁層５２が分解されて発生するヒュームからの発光については、Ｆ４／Ｆ３であり、ガラス繊維が密に含まれている位置の絶縁層５２が分解されて発生するヒュームからの発光については、Ｆ６／Ｆ５となる。Ｆ６／Ｆ５は、Ｆ４／Ｆ３よりも大きい。
【００６５】
第５の実施例によるレーザ加工装置においては、加工用レーザビーム１０ａが絶縁層５２に入射したときに発生するヒュームから発せられる光の、波長λＧにおける光強度ＦＧと、波長λＥにおける光強度ＦＥに基き、たとえばその比ＦＧ／ＦＥに基いて、その貫通孔形成位置におけるガラス繊維の疎密、及び、その位置に形成されている穴の深浅を判断し、その貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する。
【００６６】
図８は、第６の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。以下に示す第６〜第８の実施例によるレーザ加工方法は、第５の実施例によるレーザ加工装置を用いて行う。第６の実施例によるレーザ加工方法は、第１の実施例によるレーザ加工装置を使用して行う第２の実施例によるレーザ加工方法に対応する。
【００６７】
ステップＳ１２１において、貫通孔形成位置に１ショットめのレーザパルスを入射させる。パルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。１ショットめのレーザパルスをプリント基板５０（導電層５３）に照射することで、導電層５３を貫通し、絶縁層５２表面を露出する穴が形成される。
【００６８】
ステップＳ１２２において、露出した絶縁層５２表面に２ショットめのレーザパルスを入射させる。これは絶縁層５２に対して入射させる、１ショットめのレーザパルスであり、パルスエネルギ密度はたとえば３０Ｊ／ｃｍ２である。このレーザパルスの照射により、絶縁層５２の厚さ方向に途中までの深さの穴が形成される。
【００６９】
ステップＳ１２３において、その貫通孔形成位置から発生したヒュームが発する光を検出する。たとえば波長λＧにおける光強度ＦＧ、及び、波長λＥにおける光強度ＦＥを検出し、その比β（＝ＦＧ／ＦＥ）を算出する。ヒュームが発する光の検出は、分光器１８及びラインセンサ１７を用いて行われ、検出されたヒュームからの発光に関する情報は、ラインセンサ１７から制御装置３０に送信される。比βの値は、制御装置３０が算出する。ヒュームが発する光に関する情報、たとえば光強度ＦＧ、ＦＥ、比βの値は記憶装置３１に記憶される。
【００７０】
ステップＳ１２４において、光強度ＦＥと所定の閾値Ｓ４とを比較する。閾値Ｓ４は、加工に先立って実験を行い、適切な値を求め、記憶装置３１に記憶させておく。
【００７１】
ＦＥ≦Ｓ４のとき、すなわちヒュームが発する光のうち、波長λＥにおける光強度ＦＥが閾値Ｓ４以下であるときは、絶縁層５２を貫通する穴が形成されたと判断し、ステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００７２】
Ｓ４＜ＦＥのとき、絶縁層５２を貫通する穴は形成されていないと判断し、ステップＳ１２５に進み、βと閾値Ｓ５、Ｓ６とを比較する。閾値Ｓ５、Ｓ６は、加工に先立って実験を行い、適切な値を求め、記憶装置３１に記憶させておく。
【００７３】
なお、ステップＳ１２４においては、光強度ＦＧと閾値Ｓ４とを比較し、ＦＧ≦Ｓ４のとき、ステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了し、Ｓ４＜ＦＧのとき、ステップＳ１２５に進むこととしてもよい。閾値Ｓ４ではなく、他の閾値を用いることもできる。
【００７４】
βの値が相対的に小さいとき、その貫通孔形成位置にはガラス繊維が疎に含まれており、βの値が相対的に大きいとき、その貫通孔形成位置にはガラス繊維が密に含まれている。そこで、ステップＳ１２５において、Ｓ５＜βのときは、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に高く、穴の形成深さが相対的に浅いと判断し、ステップＳ１２６に進んで、投入エネルギを大きくして次ショット（３ショットめ）を絶縁層５２に入射させる。次ショットのレーザパルス１０ａのパルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。パルスエネルギ密度を大きくする方法は、たとえば第２の実施例によるレーザ加工方法の場合と同様である。
【００７５】
Ｓ６＜β≦Ｓ５のときは、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が平均的であり、穴の形成深さも平均的であると判断し、ステップＳ１２７に進んで、投入エネルギを維持し、パルスエネルギ密度が３０Ｊ／ｃｍ２の加工用レーザビーム１０ａを、次ショット（３ショットめ）として絶縁層５２に入射させる。
【００７６】
β≦Ｓ６のときは、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に低く、穴の形成深さが相対的に深いと判断し、ステップＳ１２８に進んで、投入エネルギを小さくして次ショット（３ショットめ）を入射させる。次ショットのレーザパルス１０ａのパルスエネルギ密度はたとえば２０Ｊ／ｃｍ２である。パルスエネルギ密度を小さくする方法は、たとえば第２の実施例によるレーザ加工方法の場合と同様である。
【００７７】
ステップＳ１２６〜ステップＳ１２８に進んだ場合、その後、ステップＳ１２３に戻る。すなわち３ショットめのレーザパルスの照射で発生したヒュームについても、ヒュームが発する光、たとえば波長λＧにおける光強度ＦＧ、及び、波長λＥにおける光強度ＦＥを検出し、比βを算出する。そしてステップＳ１２４において次ショット照射の要否を判定し、「要」の場合は、ステップＳ１２５及びステップＳ１２６〜ステップＳ１２８で、βの値を反映したパルスエネルギ密度で次ショットを、その貫通孔形成位置の絶縁層５２に入射させる。「否」の場合には、その貫通孔形成位置に対する加工は完了する。
【００７８】
第６の実施例によるレーザ加工方法によっても、ショット数の削減による加工時間の短縮、及び、良質な加工を実現することができる。
【００７９】
図９は、第７の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第７の実施例は、第６の実施例とは異なり、比βを用いない。第７の実施例によるレーザ加工方法は、第１の実施例によるレーザ加工装置を使用して行う第３の実施例によるレーザ加工方法に対応する。
【００８０】
第７の実施例においては、ステップＳ１２３において、たとえば波長λＥにおける光強度ＦＥを検出し、記憶装置３１に記憶させる。そしてステップＳ１２４において、光強度ＦＥと閾値Ｓ４との比較を行い、ＦＥ≦Ｓ４のときはステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。Ｓ４＜ＦＥのときはステップＳ１２７に進み、投入エネルギを維持して次ショットを入射させる。ステップＳ１２７に進んだ場合は、その後、ステップＳ１２３に戻り、ステップＳ１２９でその位置の穴加工が終了するまで、以後の処理を繰り返す。
【００８１】
なお、ステップＳ１２３において光強度ＦＧを検出し、ステップＳ１２４においては、光強度ＦＧと閾値Ｓ４とを比較し、ＦＧ≦Ｓ４のとき、ステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了し、Ｓ４＜ＦＧのとき、ステップＳ１２７に進むこととしてもよい。閾値Ｓ４ではなく、他の閾値を用いることもできる。
【００８２】
第６の実施例は、光強度ＦＧ及びＦＥに基き、たとえばそれらの比βを算出して、ガラス繊維含有率の多寡に応じて、次ショットの投入エネルギを増減させたが、第７の実施例においては、次ショットの投入エネルギは変化させない。
【００８３】
加工用レーザビーム１０ａの照射により発生したヒューム自体の発光を検出し、たとえば波長λＥにおける光強度ＦＥを測定して、ＦＥ≦Ｓ４となったとき、その貫通孔形成位置に対する加工を終了することで、ガラス繊維が密に含有されている位置には相対的に多いショット数で、疎に含有されている位置には相対的に少ないショット数で穴を形成することができる。このため、貫通孔形成位置によらず一定のショット数のレーザパルスを照射し、貫通孔を形成する場合よりも、ショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００８４】
図１０は、第８の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第８の実施例によるレーザ加工方法は、第１の実施例によるレーザ加工装置を使用して行う第４の実施例によるレーザ加工方法に対応する。第８の実施例においては、次ショット以降の投入エネルギは維持し、次ショット以降、貫通孔形成に至るまでのショット数を、比βに基いて決定する。次ショットを入射させない場合は、次ショット以降のショット数は０となる。
【００８５】
ステップＳ１２１〜ステップＳ１２５までは、第６の実施例によるレーザ加工方法と等しい。またＦＥ≦Ｓ４のとき、その貫通孔形成位置には、それ以上加工用レーザビーム１０ａを入射させず、加工を終了する（図１０においてステップＳ１３２）点も第６の実施例と等しい。
【００８６】
第８の実施例においては、ステップＳ１２５で、比βと閾値Ｓ５、Ｓ６とを比較し、Ｓ５＜βのときは、ステップＳ１３０に進んで、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２のレーザパルス１０ａの投入ショット数を２とする。その貫通孔形成位置にサイクル加工であと２ショット、加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１３２に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００８７】
Ｓ６＜β≦Ｓ５のとき、及び、β≦Ｓ６のとき、すなわちβ≦Ｓ５のときは、ステップＳ１３１に進んで、その貫通孔形成位置に対する加工終了までの投入ショット数を１とする。その位置にあと１ショットだけ、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２の加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１３２に進み、加工を終了する。
【００８８】
なお、Ｓ５＜βのときに投入ショット数を２とし（ステップＳ１３０）、β≦Ｓ５のときに投入ショット数を１とする（ステップＳ１３１）ところから、ステップＳ１２５においては、βと閾値Ｓ５のみを比較してもよい。
【００８９】
第８の実施例によるレーザ加工方法も、絶縁層５２面内方向のガラス繊維の相対的な疎密に応じ、貫通孔形成位置に対して照射する加工用レーザビーム１０ａのショット数を変化させる。このため、ショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００９０】
第６〜第８の実施例によるレーザ加工方法は、ヒューム自体から発せられ、分光器１８を介してラインセンサ１７で検出された光に関する情報、たとえば波長λＧにおける光強度ＦＧ、波長λＥにおける光強度ＦＥ、それら光強度の比β（＝ＦＧ／ＦＥ）に基いて、その貫通孔形成位置の絶縁層５２におけるガラス繊維の含有率の高低や、その位置に形成されている穴の深浅を判断し、その貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御するレーザ加工方法である。
【００９１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００９２】
たとえば、第１〜第４の実施例においては、エポキシ樹脂の光吸収率が相対的に小さく、ガラスの光吸収率が相対的に大きい波長λ１の光の吸収率を用いたが、エポキシ樹脂の光吸収率が相対的に大きく、ガラスの光吸収率が相対的に小さい波長の光の吸収率を用いてもよい。
【００９３】
また、第１〜第４の実施例においては、参照用レーザビーム１５ａを使用したが、レーザビームでなくてもよく、広く参照光とすることができる。
【００９４】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
たとえば、加工対象物を構成する材料が分解され、ヒュームが発生するレーザ加工に利用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 加工用レーザ光源
１０ａ 加工用レーザビーム
１１ ビーム整形器
１２ 折り返しミラー
１３ ガルバノスキャナ
１４ ｆθレンズ
１５ 参照用レーザ光源
１５ａ 参照用レーザビーム
１６ フィルタ
１７ ラインセンサ
１８ 分光器
２０ ＸＹステージ
３０ 制御装置
３１ 記憶装置
５０ プリント基板
５１、５３ 銅層
５２ 樹脂層
６０ ヒューム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象物に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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、穴開け加工の対象となるプリント基板の絶縁層は、樹脂とガラス繊維が混合されているものが主流となっている。そして、ガラス繊維の疎密により、加工に必要なレーザビームのエネルギ密度の最適値は異なる。
【０００３】
そのような事情もあり、カメラで加工位置を撮影したり、加工対象物に入射するレーザビームの反射光の強度を計測することによって、レーザ加工のモニタリングを行う手法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。これらの手法を用い、加工対象部位の加工が終了したか否か、たとえば導電層上に絶縁層が積層されたプリント基板の絶縁層に貫通孔を形成する穴開け加工において、絶縁層に貫通孔が形成され、導電層が露出したか否かの判断を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４２４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、少ない加工時間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。
【０００６】
また、良質の加工を実現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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によると、パルスレーザビームを出射する加工用レーザ光源と、前記加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物を保持するステージと、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物に伝搬する伝搬光学系と、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の観点によると、（ａ）加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物に、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを入射させる工程と、（ｂ）前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少ない加工時間で加工を行うことが可能な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。
【００１０】
また、良質の加工を実現可能な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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａ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り、図１Ｂは、プリント基板５０の概略的な断面図であり、図１Ｃは、ガルバノスキャナ１３の走査範囲と参照用レーザビーム１５ａの通過範囲との関係を示す概略的な平面図である。
【図２】図２Ａは、エポキシ樹脂とガラスの光吸収率の波長依存性を示す概略的なグラフであり、図２Ｂ〜図２Ｄは、参照用レーザビーム１５ａの光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。
【図３】図３は、第２の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第３の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第４の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図６】図６Ａは、第５の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図であり、図６Ｂは、ラインセンサ１７及び分光器１８の配設位置を示す概略的な平面図である。
【図７】図７は、ヒュームの発光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。
【図８】図８は、第６の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第７の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第８の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１Ａ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。第１の実施例によるレーザ加工装置は、加工用レーザ光源１０、ビーム整形器１１、折り返しミラー１２、ガルバノスキャナ１３、ｆθレンズ１４、参照用レーザ光源１５、フィルタ１６、ラインセンサ１７、ＸＹステージ２０、制御装置３０、及び、記憶装置３１を含んで構成される。ＸＹステージ２０上には、加工対象物であるプリント基板５０が載置されている。ＸＹステージ２０は、プリント基板２０を保持し、ＸＹ平面（水平面）内で移動させることができる。
【００１３】
加工用レーザ光源１０は、たとえば炭酸ガスレーザ発振器を含み、パルスレーザビームである加工用レーザビーム１０ａを出射する。加工用レーザビーム１０ａは、ビーム整形器１１でビームの断面形状を整形され、折り返しミラー１２で反射された後、ガルバノスキャナ１３、ｆθレンズ１４を経由して、ＸＹステージ２０上に保持されたプリント基板５０に入射する。ガルバノスキャナ１３は２枚の揺動ミラーを含み、加工用レーザビーム１０ａの出射方向を変化させ、プリント基板５０上における入射位置を移動させることができるビーム走査器である。加工用レーザビーム１０ａは、鉛直方向下向き（Ｚ軸負方向）にプリント基板５０に入射する。
【００１４】
図１Ｂに、プリント基板５０の概略的な断面図を示す。プリント基板５０は、たとえば銅で形成される導電層（金属層）５１上に絶縁層５２が積層され、更にその上に、たとえば銅で形成される導電層（金属層）５３が積層される構造を有する。加工用レーザビーム１０ａは、鉛直上方からプリント基板５０の導電層５３側に入射する。複数ショットの加工用レーザビーム１０ａの照射により、導電層５３及び絶縁層５２を貫通し、導電層５１表面を底面とする貫通孔が形成される。加工用レーザビーム１０ａがプリント基板５０の絶縁層５２に入射するとき、入射位置からヒューム（絶縁層５２が分解した気体状生成物）が発生する。
【００１５】
絶縁層５２は、たとえばＦＲ−４(flame retardant type 4)であり、エポキシ樹脂とガラス繊維とが混合され、練り込まれた、エポキシ樹脂とガラスの複合材料層である。エポキシ樹脂は、加工用レーザビーム１０ａに対する加工性（除去性）が相対的に高く（加工されやすく）、ガラス繊維は、加工用レーザビーム１０ａに対する加工性が相対的に低い（加工されにくい）。絶縁層５２の面内方向におけるガラス繊維の疎密に起因して、プリント基板５０（絶縁層５２）上の位置により、加工用レーザビーム１０ａに対する絶縁層５２の加工性は異なる。ガラス繊維が密に含有されている位置は加工されにくく、疎に含有されている位置は加工されやすい。
【００１６】
再び図１Ａを参照する。参照用レーザ光源１５は、たとえば可視光の波長領域の連続波の参照用レーザビーム１５ａを出射する。参照用レーザビーム１５ａの進行方向は、Ｘ軸正方向である。参照用レーザビーム１５ａは、Ｘ軸に垂直な仮想平面に入射するビームの断面形状が、Ｙ軸方向を長軸方向、Ｚ軸方向を短軸方向とする矩形状の２次元ラインビームである。参照用レーザビーム１５ａは、ＸＹステージ２０に保持されたプリント基板５０の上方、加工用レーザビーム１０ａが絶縁層５２に入射することで発生するヒューム６０を通過するように、参照用レーザ光源１５から出射される。参照用レーザビーム１５ａは、加工用レーザビーム１０ａの光軸と交差、本例においては直交する。
【００１７】
参照用レーザビーム１５ａは、特定の波長範囲の光のみを透過するフィルタ１６に入射する。参照用レーザビーム１５ａのうちフィルタ１６を透過した光は、受光デバイスであるラインセンサ１７に入射する。ラインセンサ１７は、たとえば多数のフォトダイオード（受光素子）が、Ｙ軸方向に沿って配列された構成を有し、ヒューム６０を通過した参照用レーザビーム１５ａを検出可能な検出器である。ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報は、制御装置３０に送信される。
【００１８】
制御装置３０は、加工用レーザ光源１０、参照用レーザ光源１５からのレーザビーム１０ａ、１５ａの出射を制御する。また、ガルバノスキャナ１３による、加工用レーザビーム１０ａのプリント基板５０上における入射位置の制御を行う。更に、ＸＹステージ２０によるプリント基板５０の移動を制御する。たとえばメモリである記憶装置３１は、プリント基板５０上における加工用レーザビーム１０ａの入射位置（貫通孔形成位置）の座標を記憶している。制御装置３０は、記憶装置３１の記憶内容に基いて、プリント基板５０上の貫通孔形成位置に、加工用レーザビーム１０ａが入射し貫通孔を形成するように、ガルバノスキャナ１３の動作を制御する。
【００１９】
制御装置３０は、後に詳述するように、ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報、たとえば光強度の情報に基いて、各貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する。
【００２０】
図１Ｃは、ガルバノスキャナ１３の走査範囲と参照用レーザビーム１５ａの通過範囲との関係を示す概略的な平面図である。本図においては、ガルバノスキャナ１３の２枚の揺動ミラーの向きを変化させることによって、加工用レーザビーム１０ａを走査することのできるプリント基板上の範囲（走査範囲）に５０の符号を付した。ガルバノスキャナ１３の走査範囲５０に配置されるプリント基板上の貫通孔形成位置に、加工用レーザビーム１０ａが照射され、照射位置に、導電層５３及び絶縁層５２を貫通し、導電層５１に至る貫通孔が形成される。プリント基板５０に対する穴開けは、たとえばサイクル加工で行われる。ガルバノスキャナ１３の走査範囲内の貫通孔形成位置に対する穴開け加工が終了したら、ＸＹステージ２０の動作により、プリント基板５０の他の加工範囲をガルバノスキャナ１３の走査範囲に移動させ、当該加工範囲の穴開け加工を行う。
【００２１】
ガルバノスキャナ１３の走査範囲は、たとえばＸ軸、Ｙ軸方向にそれぞれ５０ｍｍの正方形状の領域である。参照用レーザ光源１５は、ガルバノスキャナ１３の走査範囲のＸ軸負方向側に配置され、フィルタ１６とラインセンサ１７は、ガルバノスキャナ１３の走査範囲のＸ軸正方向側に配置される。参照用レーザビーム１５ａは、平面視上、その通過範囲がガルバノスキャナ１３の走査範囲全域を覆うように、参照用レーザ光源１５から出射され、フィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射する。
【００２２】
２次元ラインビームである参照用レーザビーム１５ａを、ガルバノスキャナ１３の走査範囲５０全域の上方を通過させることにより、参照用レーザビーム１５ａを、走査範囲５０内のすべての貫通孔形成位置から発生するヒュームに入射させることができる。ラインセンサが水平方向に移動したり、角度を変更することによって、レーザ入射点を監視させるようにしてもよい。
【００２３】
図２Ａは、エポキシ樹脂とガラスの光吸収率の波長依存性を示す概略的なグラフである。グラフの横軸は波長を単位「ｎｍ」で示し、縦軸は光吸収率を単位「％」で示す。曲線ａは、エポキシ樹脂の光吸収率の波長依存性を表し、曲線ｂは、ガラスの光吸収率の波長依存性を表す。グラフ中の波長λ１は、エポキシ樹脂の光吸収率が小さく、ガラスの光吸収率が大きい波長である。波長λ１は、参照用レーザ光源１５から出射される参照用レーザビーム１５ａの波長である。
【００２４】
図２Ｂ〜図２Ｄは、参照用レーザビーム１５ａの光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。グラフの横軸は波長を単位「ｎｍ」で表し、縦軸は光強度を単位「Ｗ／ｃｍ２」で表す。
【００２５】
図２Ｂに示すのは、非加工時（ヒューム不発生時）にフィルタ１６を透過する前の参照用レーザビーム１５ａにおける波長と光強度の関係である。参照用レーザビーム１５ａの光強度は、波長λ１において最も強い。
【００２６】
図２Ｃに示すのは、非加工時（ヒューム不発生時）にフィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射する参照用レーザビーム１５ａにおける波長と光強度の関係である。参照用レーザビーム１５ａの光強度は、波長λ１において最も強く、その値はＦ１である。フィルタ１６は、たとえば波長λｍ〜λＭの光を透過するバンドパスフィルタである。
【００２７】
図２Ｄに示すのは、絶縁層５２の加工時（ヒューム発生時）に、参照用レーザビーム１５ａのうち、貫通孔形成位置の上方でヒュームを通過した後、フィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射した光、すなわちたとえばヒュームが発生している加工中の穴とＹ座標が等しい位置に配置されたフォトダイオードに入射した光における波長と光強度の関係である。
【００２８】
エポキシ樹脂とガラスを含む複合材料層である絶縁層５２の加工時に発生するヒュームを通過する際、参照用レーザビーム１５ａの一部はこれに吸収される。図２Ａに示すように、エポキシ樹脂は波長λ１の光を多くは吸収しないが、ガラスは高い吸収率で吸収する。このため、絶縁層５２におけるガラスの含有率に応じて、ヒュームが発生している加工中の穴とＹ座標が等しい位置に配置されたフォトダイオードに入射する参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の光強度はＦ１より小さい値の範囲内で変化する。ガラスの含有率が相対的に高い場合の光強度は、ガラスの含有率が相対的に低い場合の光強度よりも小さい。本図に示す例においては、波長λ１の光の強度はＦ２である。
【００２９】
ラインセンサ１７は、たとえば加工に先立って、ヒューム不発生時にフィルタ１６を透過し、ラインセンサ１７に入射する参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）を検出し、その光強度Ｆ１を把握する。把握された光強度Ｆ１は、制御装置３０に送信され記憶装置３１に記憶される。
【００３０】
たとえば、参照用レーザ光源１５から参照用レーザビーム１５ａが出射されている状態で、プリント基板５０の絶縁層５２に加工用レーザビーム１０ａが照射され、穴開け加工が行われる。加工用レーザビーム１０ａが入射した位置から発生するヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）は、ラインセンサ１７で検出され、その光強度、たとえばＦ２が把握される。ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報、たとえば、加工用レーザビーム１０ａが入射した位置から発生するヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度がＦ２であるという情報は、制御装置３０に送信される。
【００３１】
制御装置３０は、記憶装置３１に記憶されている貫通孔形成位置の座標に基き、プリント基板５０上の所定位置に、加工用レーザビーム１０ａが入射するように、加工用レーザ光源１０からの加工用レーザビーム１０ａの出射、及び、ガルバノスキャナ１３の動作を制御しているため、得られた光強度Ｆ２が、形成中のどの穴から発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の光強度であるかを把握可能である。また、ラインセンサ１７による検出は、加工用レーザビーム１０ａの出射と同期させて行えばよい。制御装置３０は、光強度Ｆ１と光強度Ｆ２とから、（Ｆ１−Ｆ２）／Ｆ１を吸収率α（ヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸光率α）として算出し、貫通孔形成位置と対応づけて記憶装置３１に記憶させる。（Ｆ１−Ｆ２）は、参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の、ヒュームによる吸収量に対応する値である。
【００３２】
図３は、第２の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。以下、実施例によるフローチャートには、一つの貫通孔形成位置における加工手順を示す。また、実施例によるレーザ加工方法は、制御装置３０による制御のもとで行われる。更に、プリント基板５０に入射させる加工用レーザビーム１０ａの入射領域（ビームスポット）の面積は、すべてのショット間で相互に等しい。
【００３３】
ステップＳ１０１において、貫通孔形成位置に１ショットめのレーザパルスを入射させる。パルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。１ショットめのレーザパルスをプリント基板５０（導電層５３）に照射することで、導電層５３を貫通し、絶縁層５２表面を露出する穴が形成される。
【００３４】
ステップＳ１０２において、露出した絶縁層５２表面に２ショットめのレーザパルスを入射させる。これは絶縁層５２に対して入射させる、１ショットめのレーザパルスであり、パルスエネルギ密度はたとえば３０Ｊ／ｃｍ２である。このレーザパルスの照射により、絶縁層５２の厚さ方向に途中までの深さの穴が形成される。
【００３５】
ステップＳ１０３において、その貫通孔形成位置から発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度を検出し、吸収率αを算出する。吸収率αの算出に当たっては、あらかじめ図２Ｃに示す参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の光強度Ｆ１を測定しておく。
【００３６】
ステップＳ１０４において、吸収率αと所定の閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを比較する。閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、加工に先立って実験を行い、適切な値を求め、記憶装置３１に記憶させておく。たとえば閾値Ｓ１は５０％、Ｓ２は３０％、Ｓ３は１％である。制御装置３０は、吸収率αと閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを比較する。
【００３７】
Ｓ１＜αのとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率が５０％を超え、たとえば８０％であるとき、ステップＳ１０５に進む。Ｓ１＜αである場合、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に高い（ガラス繊維が密に含まれている）と判断される。すなわち、その位置の絶縁層５２は加工性は相対的に低く、穴の形成深さは相対的に浅い。このため、投入エネルギを大きくして次ショット（３ショットめ）を入射させる。次ショットのレーザパルスのパルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。
【００３８】
制御装置３０は、たとえば加工用レーザ光源１０から出射されるレーザパルス１０ａのパルスエネルギを大きくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を大きくする。または、図１Ａに示す例においては、ビーム整形器１１からｆθレンズ１４までで構成され、加工用レーザ光源１０から出射されたレーザビーム１０ａを、ＸＹステージ２０上に保持されたプリント基板５０に伝搬する伝搬光学系に、アッテネータを含ませ、その減衰率を小さくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を大きくしてもよい。あるいは伝搬光学系に音響光学素子を含ませ、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのパルス幅を大きくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を大きくすることもできる。
【００３９】
Ｓ２＜α≦Ｓ１のとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａの吸収率が３０％を超え５０％以下、たとえば４０％であるとき、ステップＳ１０６に進む。Ｓ２＜α≦Ｓ１である場合、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率は平均的である（ガラス繊維が平均的な密度で含まれている）と判断される。すなわち、その位置の絶縁層５２の加工性、及び、穴の形成深さは相対的に平均的である。このため、投入エネルギを維持して（パルスエネルギ密度をたとえば３０Ｊ／ｃｍ２のままとして）次ショット（３ショットめ）を入射させる。
【００４０】
Ｓ３＜α≦Ｓ２のとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａの吸収率が１％を超え３０％以下、たとえば２０％であるとき、ステップＳ１０７に進む。Ｓ３＜α≦Ｓ２である場合、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に低い（ガラス繊維が疎に含まれている）と判断される。すなわち、その位置の絶縁層５２は加工性は相対的に高く、穴の形成深さは相対的に深い。このため、投入エネルギを小さくして次ショット（３ショットめ）を入射させる。次ショットのレーザパルスのパルスエネルギ密度はたとえば２０Ｊ／ｃｍ２である。
【００４１】
制御装置３０は、たとえば加工用レーザ光源１０から出射されるレーザパルス１０ａのパルスエネルギを小さくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を小さくする。または伝搬光学系にアッテネータを含ませ、その減衰率を大きくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を小さくしてもよい。あるいは伝搬光学系に音響光学素子を含ませ、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのパルス幅を小さくすることで、絶縁層５２に入射するレーザパルス１０ａのエネルギ密度を小さくすることもできる。
【００４２】
α≦Ｓ３のとき、すなわち絶縁層５２の貫通孔形成位置（ビーム入射位置）から発生したヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率が１％以下であるときは、絶縁層５２を貫通する穴が形成されたと判断し、ステップＳ１０８に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００４３】
ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７に進んだ場合、その後、ステップＳ１０３に戻る。すなわち３ショットめ（絶縁層５２に対する２ショットめ）のレーザパルス１０ａの照射で発生したヒュームについても、ヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度を検出し、吸収率αを算出して、ステップＳ１０４において、閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と比較する。そして吸収率αと閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３との大小関係に基き、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０８の処理に進む。
【００４４】
最終的に、α≦Ｓ３となったとき、その貫通孔形成位置に対する加工は完了する。
【００４５】
たとえば、２ショットめのレーザパルスの照射により発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度から算出された吸収率αが、Ｓ１＜αであったとき、３ショットめのレーザパルスを、４０Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で絶縁層５２に入射させるため、そのショット（合計３ショット）で導電層５３及び絶縁層５２を貫通する穴を形成することができる。吸収率αの値に応じ、ガラス繊維が密に含有されていると判断される位置に対しては、次ショットの投入エネルギを増加させるので、従来の加工であれば、たとえば４ショットのレーザパルスの照射で貫通孔を形成していた位置に、３ショットで穴を形成することができる。このためショット数を削減し、加工時間を短縮することができる。
【００４６】
また、吸収率αが、Ｓ２＜α≦Ｓ１であったとき、３ショットめのレーザパルスを、３０Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で入射させた場合も、そのショット（合計３ショット）で導電層５３及び絶縁層５２を貫通する穴が形成される。
【００４７】
更に、吸収率αが、Ｓ３＜α≦Ｓ２であったとき、３ショットめのレーザパルスを、２０Ｊ／ｃｍ２のパルスエネルギ密度で絶縁層５２に入射させた場合も、そのショット（合計３ショット）で導電層５３及び絶縁層５２を貫通する穴が形成される。吸収率αの値に応じ、ガラス繊維が疎に含有されていると判断される位置に対しては、次ショットの投入エネルギを減少させるので、従来の加工であれば、たとえば３ショットめも３０Ｊ／ｃｍ２、合計１００Ｊ／ｃｍ２のエネルギを投入して貫通孔を形成していた位置に、合計９０Ｊ／ｃｍ２のエネルギの投入で穴を形成することができる。余分なエネルギの投入を少なくして穴を形成することができるため、たとえばオーバーハングのない、良質な穴加工を実現することができる。
【００４８】
図４は、第３の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第３の実施例は、ステップＳ１０４において、吸収率αを一つの閾値Ｓ３と比較する点で、第２の実施例と異なる。
【００４９】
第３の実施例においては、Ｓ３＜αのとき、ステップＳ１０６において、投入エネルギを維持し、パルスエネルギ密度を３０Ｊ／ｃｍ２のままとして、次ショット（３ショットめ）を絶縁層５２に入射させる。α≦Ｓ３のときは、ステップＳ１０８に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。ステップＳ１０６に進んだ場合は、その後、ステップＳ１０３に戻り、以後の処理を繰り返す。
【００５０】
第２の実施例は、検出された参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度から算出された吸収率αの値に基き、ガラス繊維含有率の多寡に応じて、次ショットの投入エネルギを増減させたが、第３の実施例においては、次ショットの投入エネルギは変化させない。
【００５１】
加工用レーザビーム１０ａの照射により発生したヒュームを通過した参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の強度を検出し、ヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率αを算出し、α≦Ｓ３となったとき、その貫通孔形成位置に対する加工を終了することで、ガラス繊維が密に含有されている位置には相対的に多いショット数で、疎に含有されている位置には相対的に少ないショット数で穴を形成することができる。このため、貫通孔形成位置によらず一定のショット数のレーザパルスを照射し、貫通孔を形成する場合よりもショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００５２】
図５は、第４の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第４の実施例においては、次ショット以降の投入エネルギは維持し、次ショット以降、貫通孔形成に至るまでのショット数を、吸収率αに基いて決定する。なお、次ショットを入射させない場合は、次ショット以降のショット数は０となる。
【００５３】
たとえばステップＳ１０４において、吸収率αと閾値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを比較し、Ｓ１＜αのときは、ステップＳ１０９に進んで、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２のレーザパルス１０ａの投入ショット数を２とする。その貫通孔形成位置にサイクル加工であと２ショット、加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１１１に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００５４】
Ｓ２＜α≦Ｓ１のとき、及び、Ｓ３＜α≦Ｓ２のとき、すなわちＳ３＜α≦Ｓ１のときは、ステップＳ１１０に進んで、その貫通孔形成位置に対する加工終了までの投入ショット数を１とする。その位置にあと１ショットだけ、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２の加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１１１に進み、加工を終了する。
【００５５】
α≦Ｓ３のときは、ステップＳ１１１に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００５６】
第４の実施例によるレーザ加工方法も、絶縁層５２面内方向におけるガラス繊維の疎密に応じ、貫通孔形成位置に対して照射する加工用レーザビーム１０ａのショット数を変化させる。このため、ショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００５７】
なお、次ショット以降の照射ショット数を、Ｓ１＜αのときは２とし、Ｓ３＜α≦Ｓ１のときは１とし、α≦Ｓ３のときは０とするところから、ステップＳ１０４においては、αとＳ１、Ｓ３のみを比較してもよい。
【００５８】
第２〜第４の実施例によるレーザ加工方法は、ラインセンサ１７で検出された参照用レーザビーム１５ａに関する情報、たとえば光強度の情報に基いて、貫通孔形成位置の絶縁層５２から発生したヒュームによる、参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率（吸収量対応値）を求め、その位置の絶縁層５２におけるガラス繊維の含有率の高低、及び、その位置に形成されている穴の深浅を判断し、その貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御するレーザ加工方法である。
【００５９】
なお、第１のレーザ加工装置においては、加工用レーザビーム１０ａとして、炭酸ガスレーザ（赤外線の波長領域のレーザビーム）を用い、参照用レーザビーム１５ａとして、可視光の波長領域のレーザビームを使用した。両レーザビーム１０ａ、１５ａの波長領域が異なっているため、ヒュームによる参照用レーザビーム１５ａ（波長λ１の光）の吸収率αの算出において、誤差を小さくすることができる。
【００６０】
図６Ａは、第５の実施例によるレーザ加工装置を示す概略図である。第５の実施例によるレーザ加工装置は、第１の実施例によるレーザ加工装置と比較したとき、参照用レーザ光源１５を含まず、入射する光を分光（スペクトルに分解）する分光器１８を備える点で相違する。分光器１８は、第１の実施例におけるフィルタ１６の配設位置に設置される。なお、分光器１８に代えて、たとえばバンドパスフィルタであるフィルタ１６を使用することもできる。
【００６１】
図６Ｂに、ラインセンサ１７及び分光器１８の配設位置の概略を示す。加工用レーザビーム１０ａがプリント基板５０の絶縁層５２に入射して発生するヒュームは、それ自体発光している。ラインセンサ１７と分光器１８は、ヒュームからの発光を受光可能な位置、本図に示す例においては、ガルバノスキャナ１３の走査範囲５０のＸ軸正方向側に、走査範囲５０の右辺よりも広い範囲に配置される。ヒュームの発光は、分光器１８を透過し、スペクトルに分解された後、ラインセンサ１７に入射する。ラインセンサ１７は、ヒュームから発せられ、スペクトルに分解された光の所定波長における光強度を検出することが可能な検出器である。
【００６２】
図７は、ヒュームの発光強度の波長依存性を示す概略的なグラフである。グラフの横軸は波長を単位「ｎｍ」で示し、縦軸は光強度を単位「Ｗ／ｃｍ２」で示す。曲線ａは、エポキシ樹脂の含有率が相対的に高く、ガラス繊維の含有率が相対的に低い（ガラス繊維が疎に含まれている）貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームの発光に関する光強度の波長依存性を表す。曲線ｂは、エポキシ樹脂の含有率が相対的に低く、ガラス繊維の含有率が相対的に高い（ガラス繊維が密に含まれている）貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームの発光に関する光強度の波長依存性を表す。グラフ中の波長λＥは、エポキシ樹脂の発光のピーク波長（エポキシ樹脂に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光のピーク波長）であり、グラフ中の波長λＧは、ガラス繊維の発光のピーク波長（ガラス繊維に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光のピーク波長）である。
【００６３】
本図に示す例においては、ガラス繊維が疎に含まれている貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光は、波長λＥにおける光強度がＦ３であり、波長λＧにおける光強度がＦ４である。また、ガラス繊維が密に含まれている貫通孔形成位置に加工用レーザビーム１０ａが入射したときに発生するヒュームから発せられる光は、波長λＥにおける光強度がＦ５であり、波長λＧにおける光強度がＦ６である。
【００６４】
波長λＥにおける光強度と、波長λＧにおける光強度の比は、ガラス繊維が疎に含まれている位置の絶縁層５２が分解されて発生するヒュームからの発光については、Ｆ４／Ｆ３であり、ガラス繊維が密に含まれている位置の絶縁層５２が分解されて発生するヒュームからの発光については、Ｆ６／Ｆ５となる。Ｆ６／Ｆ５は、Ｆ４／Ｆ３よりも大きい。
【００６５】
第５の実施例によるレーザ加工装置においては、加工用レーザビーム１０ａが絶縁層５２に入射したときに発生するヒュームから発せられる光の、波長λＧにおける光強度ＦＧと、波長λＥにおける光強度ＦＥに基き、たとえばその比ＦＧ／ＦＥに基いて、その貫通孔形成位置におけるガラス繊維の疎密、及び、その位置に形成されている穴の深浅を判断し、その貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する。
【００６６】
図８は、第６の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。以下に示す第６〜第８の実施例によるレーザ加工方法は、第５の実施例によるレーザ加工装置を用いて行う。第６の実施例によるレーザ加工方法は、第１の実施例によるレーザ加工装置を使用して行う第２の実施例によるレーザ加工方法に対応する。
【００６７】
ステップＳ１２１において、貫通孔形成位置に１ショットめのレーザパルスを入射させる。パルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。１ショットめのレーザパルスをプリント基板５０（導電層５３）に照射することで、導電層５３を貫通し、絶縁層５２表面を露出する穴が形成される。
【００６８】
ステップＳ１２２において、露出した絶縁層５２表面に２ショットめのレーザパルスを入射させる。これは絶縁層５２に対して入射させる、１ショットめのレーザパルスであり、パルスエネルギ密度はたとえば３０Ｊ／ｃｍ２である。このレーザパルスの照射により、絶縁層５２の厚さ方向に途中までの深さの穴が形成される。
【００６９】
ステップＳ１２３において、その貫通孔形成位置から発生したヒュームが発する光を検出する。たとえば波長λＧにおける光強度ＦＧ、及び、波長λＥにおける光強度ＦＥを検出し、その比β（＝ＦＧ／ＦＥ）を算出する。ヒュームが発する光の検出は、分光器１８及びラインセンサ１７を用いて行われ、検出されたヒュームからの発光に関する情報は、ラインセンサ１７から制御装置３０に送信される。比βの値は、制御装置３０が算出する。ヒュームが発する光に関する情報、たとえば光強度ＦＧ、ＦＥ、比βの値は記憶装置３１に記憶される。
【００７０】
ステップＳ１２４において、光強度ＦＥと所定の閾値Ｓ４とを比較する。閾値Ｓ４は、加工に先立って実験を行い、適切な値を求め、記憶装置３１に記憶させておく。
【００７１】
ＦＥ≦Ｓ４のとき、すなわちヒュームが発する光のうち、波長λＥにおける光強度ＦＥが閾値Ｓ４以下であるときは、絶縁層５２を貫通する穴が形成されたと判断し、ステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００７２】
Ｓ４＜ＦＥのとき、絶縁層５２を貫通する穴は形成されていないと判断し、ステップＳ１２５に進み、βと閾値Ｓ５、Ｓ６とを比較する。閾値Ｓ５、Ｓ６は、加工に先立って実験を行い、適切な値を求め、記憶装置３１に記憶させておく。
【００７３】
なお、ステップＳ１２４においては、光強度ＦＧと閾値Ｓ４とを比較し、ＦＧ≦Ｓ４のとき、ステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了し、Ｓ４＜ＦＧのとき、ステップＳ１２５に進むこととしてもよい。閾値Ｓ４ではなく、他の閾値を用いることもできる。
【００７４】
βの値が相対的に小さいとき、その貫通孔形成位置にはガラス繊維が疎に含まれており、βの値が相対的に大きいとき、その貫通孔形成位置にはガラス繊維が密に含まれている。そこで、ステップＳ１２５において、Ｓ５＜βのときは、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に高く、穴の形成深さが相対的に浅いと判断し、ステップＳ１２６に進んで、投入エネルギを大きくして次ショット（３ショットめ）を絶縁層５２に入射させる。次ショットのレーザパルス１０ａのパルスエネルギ密度はたとえば４０Ｊ／ｃｍ２である。パルスエネルギ密度を大きくする方法は、たとえば第２の実施例によるレーザ加工方法の場合と同様である。
【００７５】
Ｓ６＜β≦Ｓ５のときは、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が平均的であり、穴の形成深さも平均的であると判断し、ステップＳ１２７に進んで、投入エネルギを維持し、パルスエネルギ密度が３０Ｊ／ｃｍ２の加工用レーザビーム１０ａを、次ショット（３ショットめ）として絶縁層５２に入射させる。
【００７６】
β≦Ｓ６のときは、その貫通孔形成位置における絶縁層５２のガラス繊維含有率が相対的に低く、穴の形成深さが相対的に深いと判断し、ステップＳ１２８に進んで、投入エネルギを小さくして次ショット（３ショットめ）を入射させる。次ショットのレーザパルス１０ａのパルスエネルギ密度はたとえば２０Ｊ／ｃｍ２である。パルスエネルギ密度を小さくする方法は、たとえば第２の実施例によるレーザ加工方法の場合と同様である。
【００７７】
ステップＳ１２６〜ステップＳ１２８に進んだ場合、その後、ステップＳ１２３に戻る。すなわち３ショットめのレーザパルスの照射で発生したヒュームについても、ヒュームが発する光、たとえば波長λＧにおける光強度ＦＧ、及び、波長λＥにおける光強度ＦＥを検出し、比βを算出する。そしてステップＳ１２４において次ショット照射の要否を判定し、「要」の場合は、ステップＳ１２５及びステップＳ１２６〜ステップＳ１２８で、βの値を反映したパルスエネルギ密度で次ショットを、その貫通孔形成位置の絶縁層５２に入射させる。「否」の場合には、その貫通孔形成位置に対する加工は完了する。
【００７８】
第６の実施例によるレーザ加工方法によっても、ショット数の削減による加工時間の短縮、及び、良質な加工を実現することができる。
【００７９】
図９は、第７の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第７の実施例は、第６の実施例とは異なり、比βを用いない。第７の実施例によるレーザ加工方法は、第１の実施例によるレーザ加工装置を使用して行う第３の実施例によるレーザ加工方法に対応する。
【００８０】
第７の実施例においては、ステップＳ１２３において、たとえば波長λＥにおける光強度ＦＥを検出し、記憶装置３１に記憶させる。そしてステップＳ１２４において、光強度ＦＥと閾値Ｓ４との比較を行い、ＦＥ≦Ｓ４のときはステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。Ｓ４＜ＦＥのときはステップＳ１２７に進み、投入エネルギを維持して次ショットを入射させる。ステップＳ１２７に進んだ場合は、その後、ステップＳ１２３に戻り、ステップＳ１２９でその位置の穴加工が終了するまで、以後の処理を繰り返す。
【００８１】
なお、ステップＳ１２３において光強度ＦＧを検出し、ステップＳ１２４においては、光強度ＦＧと閾値Ｓ４とを比較し、ＦＧ≦Ｓ４のとき、ステップＳ１２９に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了し、Ｓ４＜ＦＧのとき、ステップＳ１２７に進むこととしてもよい。閾値Ｓ４ではなく、他の閾値を用いることもできる。
【００８２】
第６の実施例は、光強度ＦＧ及びＦＥに基き、たとえばそれらの比βを算出して、ガラス繊維含有率の多寡に応じて、次ショットの投入エネルギを増減させたが、第７の実施例においては、次ショットの投入エネルギは変化させない。
【００８３】
加工用レーザビーム１０ａの照射により発生したヒューム自体の発光を検出し、たとえば波長λＥにおける光強度ＦＥを測定して、ＦＥ≦Ｓ４となったとき、その貫通孔形成位置に対する加工を終了することで、ガラス繊維が密に含有されている位置には相対的に多いショット数で、疎に含有されている位置には相対的に少ないショット数で穴を形成することができる。このため、貫通孔形成位置によらず一定のショット数のレーザパルスを照射し、貫通孔を形成する場合よりも、ショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００８４】
図１０は、第８の実施例によるレーザ加工方法を示すフローチャートである。第８の実施例によるレーザ加工方法は、第１の実施例によるレーザ加工装置を使用して行う第４の実施例によるレーザ加工方法に対応する。第８の実施例においては、次ショット以降の投入エネルギは維持し、次ショット以降、貫通孔形成に至るまでのショット数を、比βに基いて決定する。次ショットを入射させない場合は、次ショット以降のショット数は０となる。
【００８５】
ステップＳ１２１〜ステップＳ１２５までは、第６の実施例によるレーザ加工方法と等しい。またＦＥ≦Ｓ４のとき、その貫通孔形成位置には、それ以上加工用レーザビーム１０ａを入射させず、加工を終了する（図１０においてステップＳ１３２）点も第６の実施例と等しい。
【００８６】
第８の実施例においては、ステップＳ１２５で、比βと閾値Ｓ５、Ｓ６とを比較し、Ｓ５＜βのときは、ステップＳ１３０に進んで、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２のレーザパルス１０ａの投入ショット数を２とする。その貫通孔形成位置にサイクル加工であと２ショット、加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１３２に進み、その貫通孔形成位置に対する加工を終了する。
【００８７】
Ｓ６＜β≦Ｓ５のとき、及び、β≦Ｓ６のとき、すなわちβ≦Ｓ５のときは、ステップＳ１３１に進んで、その貫通孔形成位置に対する加工終了までの投入ショット数を１とする。その位置にあと１ショットだけ、パルスエネルギ密度３０Ｊ／ｃｍ２の加工用レーザビーム１０ａを入射させて、ステップＳ１３２に進み、加工を終了する。
【００８８】
なお、Ｓ５＜βのときに投入ショット数を２とし（ステップＳ１３０）、β≦Ｓ５のときに投入ショット数を１とする（ステップＳ１３１）ところから、ステップＳ１２５においては、βと閾値Ｓ５のみを比較してもよい。
【００８９】
第８の実施例によるレーザ加工方法も、絶縁層５２面内方向のガラス繊維の相対的な疎密に応じ、貫通孔形成位置に対して照射する加工用レーザビーム１０ａのショット数を変化させる。このため、ショット数を削減し加工時間を短くするとともに、良質の加工を実現することができる。
【００９０】
第６〜第８の実施例によるレーザ加工方法は、ヒューム自体から発せられ、分光器１８を介してラインセンサ１７で検出された光に関する情報、たとえば波長λＧにおける光強度ＦＧ、波長λＥにおける光強度ＦＥ、それら光強度の比β（＝ＦＧ／ＦＥ）に基いて、その貫通孔形成位置の絶縁層５２におけるガラス繊維の含有率の高低や、その位置に形成されている穴の深浅を判断し、その貫通孔形成位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御するレーザ加工方法である。
【００９１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００９２】
たとえば、第１〜第４の実施例においては、エポキシ樹脂の光吸収率が相対的に小さく、ガラスの光吸収率が相対的に大きい波長λ１の光の吸収率を用いたが、エポキシ樹脂の光吸収率が相対的に大きく、ガラスの光吸収率が相対的に小さい波長の光の吸収率を用いてもよい。
【００９３】
また、第１〜第４の実施例においては、参照用レーザビーム１５ａを使用したが、レーザビームでなくてもよく、広く参照光とすることができる。
【００９４】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
たとえば、加工対象物を構成する材料が分解され、ヒュームが発生するレーザ加工に利用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 加工用レーザ光源
１０ａ 加工用レーザビーム
１１ ビーム整形器
１２ 折り返しミラー
１３ ガルバノスキャナ
１４ ｆθレンズ
１５ 参照用レーザ光源
１５ａ 参照用レーザビーム
１６ フィルタ
１７ ラインセンサ
１８ 分光器
２０ ＸＹステージ
３０ 制御装置
３１ 記憶装置
５０ プリント基板
５１、５３ 銅層
５２ 樹脂層
６０ ヒューム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザビームを出射する加工用レーザ光源と、
前記加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物を保持するステージと、
前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物に伝搬する伝搬光学系と、
前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する制御装置と
を有するレーザ加工装置。
【請求項２】
更に、
前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物の加工位置に入射させたときに発生するヒュームを通過する参照光を出射する参照用光源と、
前記参照用光源を出射し、前記ヒュームを通過した前記参照光を検出する検出器と
を含み、
前記制御装置は、前記検出器によって検出された前記参照光の、ヒュームによる吸収量に基いて、前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記伝搬光学系は、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームの、前記加工対象物上の入射位置を移動させるビーム走査器を含み、
前記パルスレーザビームが前記加工対象物に入射する方向から見たとき、前記参照用光源は、前記参照光を、前記ビーム走査器のビーム走査範囲全域を覆うように出射し、
前記検出器は、前記参照光を検出するラインセンサである請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
（ａ）加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物に、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを入射させる工程と、
（ｂ）前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する工程と
を有するレーザ加工方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）において、前記加工対象物にパルスレーザビームを入射させたときに発生するヒュームに参照光を通過させ、
前記工程（ｂ）において、前記参照光の前記ヒュームによる吸収量に基いて、前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する請求項４に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）において、ビーム走査器を用い、前記パルスレーザビームを前記加工対象物上に走査しながら入射させ、前記参照光を、前記パルスレーザビームが前記加工対象物に入射する方向から見たとき、前記ビーム走査器のビーム走査範囲全域を覆うように出射させる請求項５に記載のレーザ加工方法。
【請求項１】
パルスレーザビームを出射する加工用レーザ光源と、
前記加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物を保持するステージと、
前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物に伝搬する伝搬光学系と、
前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する制御装置と
を有するレーザ加工装置。
【請求項２】
更に、
前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを、前記ステージに保持された加工対象物の加工位置に入射させたときに発生するヒュームを通過する参照光を出射する参照用光源と、
前記参照用光源を出射し、前記ヒュームを通過した前記参照光を検出する検出器と
を含み、
前記制御装置は、前記検出器によって検出された前記参照光の、ヒュームによる吸収量に基いて、前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記伝搬光学系は、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームの、前記加工対象物上の入射位置を移動させるビーム走査器を含み、
前記パルスレーザビームが前記加工対象物に入射する方向から見たとき、前記参照用光源は、前記参照光を、前記ビーム走査器のビーム走査範囲全域を覆うように出射し、
前記検出器は、前記参照光を検出するラインセンサである請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
（ａ）加工用レーザ光源を出射するパルスレーザビームに対する加工性が相対的に高い第１の材料と、加工性が相対的に低い第２の材料とが混合されて含まれる加工対象物であって、該加工対象物の加工位置により、前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率が異なる加工対象物に、前記加工用レーザ光源を出射したパルスレーザビームを入射させる工程と、
（ｂ）前記第１の材料と前記第２の材料の含有比率に応じて、前記加工用レーザ光源から前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する工程と
を有するレーザ加工方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）において、前記加工対象物にパルスレーザビームを入射させたときに発生するヒュームに参照光を通過させ、
前記工程（ｂ）において、前記参照光の前記ヒュームによる吸収量に基いて、前記加工対象物の加工位置に投入する、単位面積当たりのトータルエネルギを制御する請求項４に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）において、ビーム走査器を用い、前記パルスレーザビームを前記加工対象物上に走査しながら入射させ、前記参照光を、前記パルスレーザビームが前記加工対象物に入射する方向から見たとき、前記ビーム走査器のビーム走査範囲全域を覆うように出射させる請求項５に記載のレーザ加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０３２５７（Ｐ２０１３−１０３２５７Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９７０３（Ｐ２０１１−２４９７０３）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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