JP2000347113A - 揺動反射ミラー及びレーザー加工機 - Google Patents

揺動反射ミラー及びレーザー加工機

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JP2000347113A
JP2000347113A JP11160081A JP16008199A JP2000347113A JP 2000347113 A JP2000347113 A JP 2000347113A JP 11160081 A JP11160081 A JP 11160081A JP 16008199 A JP16008199 A JP 16008199A JP 2000347113 A JP2000347113 A JP 2000347113A
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JP
Japan
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oscillating
reflection mirror
reflection
laser beam
axis
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Application number
JP11160081A
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English (en)
Inventor
Fumio Watanabe
文雄 渡辺
Kunio Arai
邦夫 荒井
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Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Via Mechanics Ltd
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速揺動が可能で、光路に配設した際に光路
を短くすることができる揺動反射ミラーを提供するこ
と。 【解決手段】 揺動軸と同軸上に重心を有し、揺動軸ま
わりに揺動してその反射面40において入射レーザービ
ームを反射する反射ミラー4である。反射面40を正面
視した外形輪郭に、所定の入射角で入射された入射ビー
ムに対する楕円形状の反射スポットSの輪郭に沿う楕円
輪郭部41、及び楕円輪郭部41に連続し揺動軸Xに平
行な直線輪郭部42を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー加工機の
光路に配設する揺動反射ミラー及びレーザー加工機に係
わり、特に、IC、LSI等の電子回路部品を搭載する
プリント基板の孔開け加工用のレーザー加工機の光路に
配設して好適な揺動反射ミラー及びこれを使用したレー
ザー加工機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI等の電子回路部品を搭載す
るプリント基板の孔開け加工用のレーザー加工機とし
て、レーザー発振器から発振されたパルス状のレーザー
ビームを、その光路に配設された反射ミラーで反射して
集光レンズに導き、加工対象であるプリント基板に照射
して複数の孔開け加工を行うものが知られている。
【0003】近年、電子回路部品の高密度化、高集積化
に伴い、それを搭載するプリント基板にも高密度化、多
層化した配線パターンが求められており、孔開け加工に
もこれに対応した加工精度が要求されている。
【0004】プリント基板の所定の加工エリアにレーザ
ービームを照射して加工を行う場合には、プリント基板
を載置したXYテーブルを、照射位置に移動させるもの
が一般的である。しかしながら、数ミリピッチで数10
μmといった加工精度の高い孔開け加工を行うには、X
Yテーブルを移動させて位置合わせを行うと、プリント
基板を載置したXYテーブルの慣性を考慮しなければな
らないため、得られる加工精度にも限界があった。この
ため、加工精度の高い孔開け加工を行うレーザー加工機
は、光学系の反射ミラーを走査することにより、焦点位
置を制御する光学系走査型のレーザー加工機を使用する
傾向にある。
【0005】斯かる光学系走査型のレーザー加工機は、
鉛直軸又は水平軸まわりに揺動する揺動反射ミラーを光
路に配設し、これらを所定角度に設定することにより、
照射位置の位置合わせを行っている。使用する揺動反射
ミラーには、通常反射面の外形輪郭が正面視して矩形形
状で平行平板のものを使用している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したレ
ーザー加工機の光路に配設される揺動反射ミラーは、通
常定位置から発射される入射レーザービームに対して4
5度の入射角になるように配置されるが、反射面に形成
される反射スポットは楕円形状となるため、上述のよう
な反射面が矩形形状の揺動反射ミラーを使用した場合に
は、反射面の四隅部分に反射にかかわらない部分が存在
している。この部分の存在はその分慣性モーメントが大
きくなる要因となるため、揺動速度を向上させる上で好
ましくなかった。
【0007】一方、斯かるレーザー加工機は、出力減衰
や光路誤差を抑える必要から光路の距離を可能な限り短
くすることが望まれている。従って、光路に配置される
揺動反射ミラー同士も近接配置されるが、矩形形状の揺
動反射ミラーを使用した場合には、四隅部分が干渉し合
うため、その配置間隔を狭めるにも限界があった。
【0008】従って、本発明の目的は、高速で揺動を行
うことができ、光路に配置した際にその配置間隔を短く
することが可能な、揺動反射ミラー及びこれを光路に配
設したレーザー加工機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、揺動軸と同軸上に重心を有し、該揺動軸まわ
りに揺動してその反射面において入射レーザービームを
反射する揺動反射ミラーにおいて、前記反射面を正面視
した外形輪郭に、所定の入射角で入射されたレーザービ
ームに対する楕円形状の反射スポットの輪郭に沿う楕円
輪郭部を有していることを第1の特徴としている。
【0010】また、本発明は、前記第1の特徴を有する
揺動反射ミラーにおいて、前記楕円輪郭部に連続し前記
揺動軸に平行な直線輪郭部を有していることを第2の特
徴としている。
【0011】また、本発明に係るレーザー加工機は、前
記第1又は第2の特徴を有する揺動反射ミラーを光路に
配設してなることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。なお、本発明は本実施形態に限
定されるものではない。
【0013】図1は、本発明の一実施形態におけるレー
ザー加工機を示したものである。同図において、符号1
はレーザー加工機、Pは加工対象であるプリント基板を
示している。
【0014】図1に示したように、レーザー加工機1
は、レーザー発振器2と、レーザー発振器2から発振さ
れたレーザービームをプリント基板Pに照射する集光レ
ンズ3と、レーザー発振器2と集光レンズ3との間の光
路Lに配設され鉛直軸まわり及び水平軸まわりに揺動す
る2つの揺動反射ミラー4,5とを備えている。
【0015】レーザー発振器2及び集光レンズ3は、二
枚の揺動反射ミラーを備えた光学系走査型のレーザー加
工機に使用する、通常のものを使用する。
【0016】なお、図には示していないが、プリント基
板Pを載置するXYテーブル、及びその駆動系等の各種
装置、本体フレーム等は、同様に、二枚の揺動反射ミラ
ーを備えた光学系走査型のレーザー加工機に使用する通
常のものである。
【0017】上記揺動反射ミラー4は、鉛直に配置され
たガルバノ駆動装置6の把持部60(図2参照)に接着
固定されており、鉛直な揺動軸Xと同軸上に重心を有
し、揺動軸Xまわりに揺動してその反射面40において
入射レーザービームを反射するものである。
【0018】図2(a)に示したように、反射面40の
外形輪郭は、当該反射面40を正面視したときに、45
度の入射角で入射された入射レーザービームに対する楕
円形状の反射スポットSの輪郭に沿う楕円輪郭部41、
及び楕円輪郭部41に連続し揺動軸Xに平行な直線輪郭
部42を有している。また、本実施形態では、揺動反射
ミラー4は、平行平板(同図(b))で構成している。
【0019】上記外形輪郭を有する揺動反射ミラー4
は、その揺動角α(例えば、−7°<α<7°)に応じ
た反射スポットの面積をカバーできる面積とする。すな
わち、図3に示したように、揺動角αで入射した場合に
は、反射スポットの長軸の長さは、45°で入射した場
合に形成される反射スポットの長軸Bの長さよりも長く
なる。従って、上記直線輪郭部42間の距離(幅)W
を、揺動角αで入射した場合における反射スポットの長
軸の最大長さよりも長くする。ここで、揺動角αとした
場合における反射スポットSの長軸B’は、入射レーザ
ービームのビーム半径をrとすると、 B’=2r/(sin(45°−α)) である。
【0020】上記直線輪郭部42の長さZは、当該揺動
反射ミラー4をガルバノ駆動装置6の把持部60に取り
付ける際にその重心位置を合わせる上で、楕円輪郭部4
1の輪郭を形成する楕円の短軸Cの長さを100とした
場合に、12〜40(例えば、短軸Cを25mmとした場
合に3〜10mm)とすることが好ましい。
【0021】また、揺動反射ミラー4の厚さtは、この
種の揺動反射ミラーに要求される面精度及び材料強度を
得る上で、1mm〜7mm、例えば、3mmとすること
が好ましい。
【0022】揺動反射ミラー4の材質には、従来からプ
リント基板の孔開け加工用の光学系走査型レーザー加工
機に用いられる揺動反射ミラーの通常の材質、例えばシ
リコン、ベリリウム等の軽量な材料を使用する。
【0023】揺動反射ミラー4を上記ガルバノ駆動装置
6の把持部60に取り付ける際には、把持部の先端を、
上記楕円輪郭部41を形成する楕円の上弦に接するよう
に(当該楕円の短軸Cの上端に)位置合わせして接着固
定する。
【0024】上記揺動反射ミラー5は、図1に示したよ
うに、水平に配置されたガルバノ駆動装置7の把持部7
0(図4参照)に接着固定されており、水平な揺動軸Y
と同軸上に重心を有し、揺動軸Yまわりに揺動してその
反射面50において上記揺動反射ミラー4で反射された
入射レーザービームを反射して集光レンズ3に導くもの
である。
【0025】図4に示したように、上記揺動反射ミラー
5も、上記揺動反射ミラー4同様に、反射面50の外形
輪郭は、当該反射面50を正面視したときに、45度の
入射角で入射された入射レーザービームに対する楕円形
状の反射スポットの輪郭に沿う楕円輪郭部51、及び楕
円輪郭部51に連続し揺動軸Xに平行な直線輪郭部52
を有している。
【0026】揺動反射ミラー5の場合には、図5に示し
たように、上記揺動反射ミラー4との距離(揺動反射ミ
ラー4,5を入射レーザービームに対して45°に設定
した場合のレーザービームの各反射ミラーにおける反射
スポットの焦点間距離)R及び当該揺動反射ミラー4の
揺動角αに応じて、入射するレーザービームの位置が同
図中点線で示したように水平方向にずれてくるので、こ
のレーザービームを含むように面積を設定する。具体的
には、軸の長さDを、少なくとも 2(Rtan2α+r/cos(2α)) を越える長さとする。
【0027】また、上記直線輪郭部52間の距離(幅)
W’を、上記揺動反射ミラー4の場合と同様に、図3に
示したように、揺動角βにおける反射スポットの長軸の
最大長さE’よりも長くする。ここで、揺動反射ミラー
5の揺動角をβとした場合における反射スポットS’の
長軸E’は、入射レーザービームのビーム半径をrとす
ると、 E’=2r/(sin(45°−β)) となる。
【0028】揺動反射ミラー5の厚さ及び材質は、上記
揺動反射ミラー4と同様とする。
【0029】揺動反射ミラー5を上記ガルバノ駆動装置
7の把持部70に取り付ける際には、把持部70の先端
を、上記楕円輪郭部を形成する楕円の上弦に接するよう
に(軸Dの上端に)位置合わせして接着固定する。
【0030】本実施形態のレーザー加工機1は、その光
路Lに配設した揺動反射ミラー4,5に、反射面40,
50の四隅部分に反射にかかわらない部分がほとんど存
在しないので、その分慣性モーメントを小さく抑えるこ
とができる。従って、高速な揺動速度で、角度設定が可
能である。また、揺動反射ミラー40,50の両端部に
揺動軸X,Yに平行な直線輪郭部42,52を有してい
るので、当該揺動反射ミラー4,5をその駆動源のガル
バノ式駆動装置6,7の把持部60,70に取り付け
て、光路Lに配設する際にも、揺動軸X,Yの位置合わ
せを正確かつ容易に行うことができる。さらに、従来に
比べて四隅の反射にかかわらない部分がほとんどないた
め、揺動反射ミラー4,5同士の間隔を近づけることが
できる。従って、光路L自体を短くすることができ、出
力減衰、光路誤差の低減及び加工機の小型化を図ること
が可能である。
【0031】なお、本発明の揺動反射ミラーの反射面の
外形輪郭は、上記実施形態におけるように当該反射面を
正面視したときに、45度の入射角で入射された入射レ
ーザービームに対する楕円形状の反射スポットの輪郭に
沿う楕円輪郭部を有する形態とすることが好ましいが、
45°及び揺動角αで入射するレーザービームをカバー
できるものであれば、他の入射角で入射されたレーザー
ビームに対する楕円形状の反射スポットの輪郭に沿う楕
円輪郭部を有する形態としてもよい。
【0032】また、上記実施形態では、揺動反射ミラー
に、反射面が平行平板のものを使用したが、例えば、図
6(a)及び(b)に示した、揺動反射ミラー8のよう
に、反射面80を正面視した形状は、上記反射ミラー4
と同様に形成し、反射面80の背面側に、揺動軸に対し
て対称なテーパ面(例えば同図におけるテーパー面8
1,82,33)を形成し、剛性を損なわずに慣性モー
メントをさらに小さく抑えたものを使用してもよい。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
【0034】上記第1の特徴を有する揺動反射ミラーに
よれば、高速揺動が可能であり、光路に配設した際に光
路を短くすることが可能である。
【0035】上記第2の特徴を有する揺動反射ミラーに
よれば、揺動反射ミラーを光路に配設する際に、揺動軸
の位置合わせを正確かつ容易に行うことができる。
【0036】上記特徴を有するレーザー加工機によれ
ば、高速で、加工精度の高い孔開け加工が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレーザー加工機の一実施形態にお
ける光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図2】同実施形態における揺動反射ミラーの形態を示
す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図3】同実施形態における揺動反射ミラーを揺動させ
た場合の光路の変化を示す概略図である。
【図4】同実施形態における揺動反射ミラーの形態を示
す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図5】同実施形態における揺動反射ミラーを揺動させ
た場合の光路の変化を示す概略図である。
【図6】揺動反射ミラーの他の実施形態を示す図であり
(a)は背面図、(b)は側面図である。
【符号の説明】
1:レーザー加工機、4,5:揺動反射ミラー、40,
50:反射面、41,51:楕円輪郭部、42,52:
直線輪郭部、L:光路、S,S’:反射スポット、X,
Y:揺動軸。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揺動軸と同軸上に重心を有し、該揺動軸
    まわりに揺動してその反射面においてレーザービームを
    反射する揺動反射ミラーにおいて、前記反射面を正面視
    した外形輪郭に、所定の入射角で入射されたレーザービ
    ームに対する楕円形状の反射スポットの輪郭に沿った楕
    円輪郭部を有していることを特徴とする揺動反射ミラ
    ー。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の揺動反射ミラーにおい
    て、前記楕円輪郭部に連続し前記揺動軸に平行な直線輪
    郭部を有していることを特徴とする揺動反射ミラー。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の揺動反射
    ミラーを光路に配設してなるレーザー加工機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012078437A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Hitachi Via Mechanics Ltd ガルバノスキャナ
JP2014059222A (ja) * 2012-09-18 2014-04-03 Denso Corp 光レーダ装置
JP7573701B1 (ja) 2023-08-10 2024-10-25 株式会社アマダ ガルバノミラー及びレーザ加工機

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012078437A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Hitachi Via Mechanics Ltd ガルバノスキャナ
JP2014059222A (ja) * 2012-09-18 2014-04-03 Denso Corp 光レーダ装置
JP7573701B1 (ja) 2023-08-10 2024-10-25 株式会社アマダ ガルバノミラー及びレーザ加工機
JP7617340B1 (ja) 2023-08-10 2025-01-17 株式会社アマダ レーザ加工機
WO2025032952A1 (ja) * 2023-08-10 2025-02-13 株式会社アマダ ガルバノミラー及びレーザ加工機
JP2025026448A (ja) * 2023-08-10 2025-02-21 株式会社アマダ レーザ加工機
JP2025026034A (ja) * 2023-08-10 2025-02-21 株式会社アマダ ガルバノミラー及びレーザ加工機

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