激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术的激光加工装置，使从振荡器（１）射出的激光（２）分光为透过第１偏振手段（６），经反射镜（５），在第２偏振手段（９）被反射的第１激光（７），以及在所述第１偏振手段（６）被反射，由第１电扫描器（ｇａｌｖａｎｏ－ｓｃａｎｎｅｒ）（１１）在２轴方向上进行扫描，透过上述第２偏振手段（９）的第２激光（８），由第２电扫描器（１２）进行扫描，对工件（１３）进行加工的激光加工装置，其特征在于，在第１偏振手段（６）的跟前配置角度可调节的第３偏振角度调整用偏振手段（１５）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以对印刷电路基板等工件进行开孔加工为主要目的的激光加工机，将从一个激光光源发射出的激光分光为多束，谋求提高其加工效率和加工质量。
技术介绍
透过掩模的激光经过半透半反镜分光为多束，将分光为多束的激光分别导向配置于fθ透镜的入射侧的多个电扫描器(ga1vano-scanner)系统，利用该多个电扫描器系统进行扫描，以此能够对被分割设定的加工区进行照射。还有，分光后的激光经由第1电扫描器系统，被引入fθ透镜的一半区域。又，分光后的另一束激光经由第2电扫描器系统，被引入fθ透镜的其余的一半区域，第1、第2电扫描器系统以fθ透镜的中心轴为对称轴配置，以此同时利用fθ透镜的各半，能够提高生产效率(参照专利文献1日本特开平11-314188号公报第3页和图1)。已有的激光加工装置，使激光经过半透半反镜分光为多束得到的两束激光分别利用第1电扫描器系统和第2电扫描器系统进行扫描，照射于分割设定的加工区，由于采用这样的结构，由半透半反镜分光的两束激光束之间，由于在半透半反镜发射和透射的情况不同，容易造成激光质量上的差异，而且在分光的能量有差异的情况下，为了使能量相同还需要昂贵的光学零部件。又存在分光的两束激光透过掩模之后到照射到工件的光路长度不相同，在工件上严格的光点直径也不相同的问题。还有，为了将fθ透镜等分，同时对分割设定的加工区进行加工，在加工区的加工孔数有很大的不同时，或工件的端部等加工区内的某些地方没有加工对象孔穴等情况下生产效率没有希望提高。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而作出的，其目的在于，提供能够使分光的激光的能量和质量差异为最小，使各光路长度相同，从而可以使光点直径也相同，而且将分光的激光照射于相同的区域，以此更廉价地提高生产效率的激光加工装置。又，本专利技术的目的在于，提供容易调整分光的激光的能量、焦点位置的差异使其一致，能够实现更加稳定的加工性能的激光加工装置。为了实现这一目的，本专利技术的激光加工装置是这样的装置，即使从振荡器射出的激光分光为透过第1偏振手段，经反射镜，在第2偏振手段被反射的第1激光，以及在所述第1偏振手段被反射，由第1电扫描器在2轴方向上进行扫描，透过上述第2偏振手段的第2激光，由第2电扫描器进行扫描，对工件进行加工的激光加工装置，而且在第1偏振手段的跟前配置角度可调节的第3偏振角度调整用偏振手段。又，本专利技术的激光加工装置是这样的装置，即使从振荡器射出的激光分光为透过第1偏振手段，经反射镜，在第2偏振手段被反射的第1激光，以及在所述第1偏振手段被反射，由第1电扫描器在2轴方向上进行扫描，透过上述第2偏振手段的第2激光，由第2电扫描器进行扫描，对工件进行加工的激光加工装置，根据测定激光焦点位置的测定手段，测定两束激光的焦点位置，利用焦点位置调整手段进行调整，以使两束激光的焦点位置之差在所希望的基准以内。附图说明图1是本专利技术实施形态1的激光加工机的概略结构图。图2是偏振光束分离器的分光示意图。图3是本专利技术实施形态2的激光加工机的概略结构图。图4是偏振角度调整用偏振光束分离器部分的放大图。图5是偏振角度调整用偏振光束分离器的自动调整程序的流程图。图6是本专利技术实施形态3的激光加工机的概略结构图。图7是本专利技术实施形态3的激光加工机的焦点位置变化的概略图。图8是本专利技术实施形态4的激光加工机的概略结构图。图9是本专利技术实施形态4的激光加工机的焦点位置变化的概略图。图10是本专利技术实施形态4的激光加工机的激光偏转方向的变化的示意图。图11是利用焦点位置改变手段进行焦点位置的自动调整程序的流程图。具体实施例方式实施形态1图1是将一束激光用分光用偏振光束分离器分为两束激光，使两束激光独立地进行扫描，从而能够对两个地方同时进行加工的开孔用激光加工装置的概略结构图。图中，1是激光振荡器，2是激光，2a是射入延时器(retarder)3前的激光2的偏振方向，2b是在延时器3反射后的激光2的偏振方向，3是使线偏振的激光变成圆偏振光的延时器，4是为使加工孔为所希望的大小和形状，从入射的激光取得所需要的激光的掩模，5是反射激光2，将其引向光路的多个反射镜，6是将激光2分光为两束激光光束的第1偏振光束分离器，7是用第1偏振光束分离器分光得到的一束激光光束，7a是激光7的偏振方向，8是第1偏振光束分离器分光得到的另一束激光光束，8a是激光8的偏振方向，9是将激光7和激光8引向电扫描器12用的第2偏振光束分离器，10是使激光7、8聚焦于工件13上的fθ透镜，11是使激光8在2轴方向上扫描，将其引向第2偏振光束分离器用的第1电扫描器，12是使激光7和激光8在2轴方向上扫描，将其引向工件22上用的第2电扫描器，13是工件，14是使工件13移动用的XY台。还设计得使利用第1偏振光束分离器6分光的激光7、8到达第2偏振光束分离器8为止的各光路长度相同。以下对本实施形态的详细动作进行说明。如本实施形态所示，用分光用偏振光束分离器将一束激光光束分光为两束激光光束，使两束激光光束独立地进行扫描，以此能够对两处同时进行加工的开孔用激光加工装置中，利用激光振荡器1产生的线偏振的激光2由配置于光路中途的延时器3改变为圆偏振光，然后经过掩模4、反射镜5被引入第1偏振光束分离器6。然后，在第1偏振光束分离器6，以圆偏振光入射的激光2，P波分量透过偏振光束分离器6成为激光7，S波分量在偏振光束分离器6反射，被分光为激光8。还有，圆偏振光由于均匀具备全部方向的偏振光分量，被分光为具有相同的能量的激光7和激光8。透过第1偏振光束分离器6的激光7经由转向反射镜5被引向第2偏振光束分离器9。另一方面，在第1光束分离器6反射的激光8借助于第1电扫描器11在2轴方向上扫描之后被引入第2偏振光束分离器9。还有，激光7总是在相同的位置上被引入第2偏振光束分离器9，而激光8通过控制第1电扫描器11的摆动角度，能够调整向第2偏振光束分离器9入射的位置和角度。其后，激光7、8在利用第2电扫描器12在2轴方向扫描之后被引入fθ透镜10，分别被聚焦于工件13的规定位置。这时，通过使第1电扫描器11扫描，激光8能够在工件13上对与激光7相同的位置进行照射。又能够通过在预先设定的范围内，对于激光7，使例如电扫描器11扫描任意位置，以激光7为中心，考虑光束分离器的光学元件特性，使激光8扫描4mm见方范围，同时能够通过在例如50mm见方等可加工范围振动的第2电扫描器12，对工件13上的任意不同的两点照射激光。又，在本实施形态中，形成这样的结构，即第1偏振光束分离器6反射的激光8，透过第2偏振光束分离器9；透过第1偏振光束分离器6的激光7在第2偏振光束分离器9被反射。因此，分光后的两束激光光束分别经过反射和透射，所以反射与透射的不同造成的激光质量的差异和能量的失衡等相互抵消是可能的。在这里，利用激光7和激光8在工件13上加工出的加工孔的质量与加工的能量有很大的关系。在用激光7和激光8在工件上加工相同质量的孔的情况下，有必要使激光7与激光8能量相同。因此，在本实施形态中使用将激光2分光为激光7和激光8的第1偏振光束分离器6，通过使P波透射，而使S波反射，分光为两束激光光束。还有，必须使具备均等的P波分量和S波分量的激光射入第1偏振光束分离器6。图2中央是第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工装置，使从振荡器射出的激光分光为透过第１偏振手段，经反射镜，在第２偏振手段被反射的第１激光，以及在所述第１偏振手段被反射，由第１电扫描器（ｇａｌｖａｎｏ－ｓｃａｎｎｅｒ）在２轴方向上进行扫描，透过上述第２偏振手段的第２激光，由第２电扫描器进行扫描，对工件进行加工，其特征在于，在第１偏振手段的跟前配置角度可调节的第３偏振角度调整用偏振手段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑岩忠，井嶋健一，小林信高，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]