JPH04313476A - Laser hole processing method - Google Patents
Laser hole processing methodInfo
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- JPH04313476A JPH04313476A JP3068229A JP6822991A JPH04313476A JP H04313476 A JPH04313476 A JP H04313476A JP 3068229 A JP3068229 A JP 3068229A JP 6822991 A JP6822991 A JP 6822991A JP H04313476 A JPH04313476 A JP H04313476A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザを用いてプリン
ト基板上にスル−ホ−ル等の孔を穿孔加工するためのレ
−ザ孔加工法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser hole processing method for drilling holes such as through holes on a printed circuit board using a laser.
【0002】0002
【従来の技術】プリント基板にスル−ホ−ル等の電子部
品実装用の孔を開ける穿孔加工には、従来、一般的にド
リルを用いた機械的な加工方法が用いられていた。しか
し、近年、プリント基板パタ−ンの高密度化に伴う孔の
小径化、及び非貫通孔加工の必要性に対応するため、レ
−ザ加工法が研究開発されている。この種の技術は、例
えば、すでに特開昭61−95792号及び特開昭62
−216297号において公知である。このような従来
技術において、更に加工時間短縮を求めるべく、特開平
2−187291に開示されている様に、反射率の異な
る複数のビ−ムスプリツト用の半透過ミラ−を用いて、
1本のレ−ザビ−ムを複数の加工用の光軸に振り分ける
方法も提案されている。そして、レーザ光による穿孔技
術をコストの面から見ても実用化を図れる様にするため
には、能率の向上が必要であり、その点で、上記のよう
にレ−ザビ−ムを複数の光軸上に振り分ける方法は有効
である。2. Description of the Related Art Conventionally, a mechanical processing method using a drill has generally been used for drilling holes such as through-holes in printed circuit boards for mounting electronic components. However, in recent years, laser processing methods have been researched and developed in order to meet the need for smaller diameter holes and non-through hole processing as printed circuit board patterns become more dense. This type of technology has already been disclosed, for example, in JP-A-61-95792 and JP-A-62.
-216297. In order to further shorten the processing time in such conventional technology, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-187291, a plurality of semi-transmissive mirrors for beam splitting with different reflectances are used.
A method has also been proposed in which one laser beam is distributed to a plurality of optical axes for processing. In order to make drilling technology using laser beams practical from a cost perspective, it is necessary to improve efficiency, and in this respect, as mentioned above, multiple laser beams are used. The method of distributing the light on the optical axis is effective.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、1本のレ−ザビ−ムを複数の光軸に
分割して使用しているため、レ−ザビ−ムの出力の値(
強度)も分割されることになる。例えば、1本のレ−ザ
ビ−ムを4本のビ−ムに等分に分割した場合、それぞれ
のビ−ムの強度は、元のビ−ムの1/4になる。そのた
め、単位時間あたりのエネルギ−量が大きい程加工速度
が速く、また、加工された孔品質も向上するレ−ザ加工
においては、従来例のような方法では、1つの孔に対す
る加工速度が遅くなり、予想したほどの加工能率の向上
につながらないという問題点が指摘されている。また、
同時に、ビーム強度の低下のために、孔品質の低下を招
くという問題点も指摘されている。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional example, since one laser beam is divided into multiple optical axes, the output value of the laser beam is (
intensity) will also be divided. For example, when one laser beam is divided equally into four beams, the intensity of each beam is 1/4 of the original beam. Therefore, in laser processing, where the larger the amount of energy per unit time is, the faster the processing speed is, and the quality of the processed hole is also improved, conventional methods have a slower processing speed for one hole. It has been pointed out that this method does not lead to improved machining efficiency as much as expected. Also,
At the same time, it has been pointed out that the decrease in beam intensity leads to a decrease in hole quality.
【0004】従って、本発明は上述の課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、孔加工の能
率を確実に向上させることができ、且つ、孔品質の低下
を招くことのない様なレ−ザ孔加工法を提供することに
ある。[0004] Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to reliably improve the efficiency of hole machining and to prevent deterioration in hole quality. The object of the present invention is to provide a laser hole machining method unlike any other.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のレ−ザ孔加工法は、パル
ス状に発振されるレ−ザビ−ムを、該レ−ザビ−ムの非
励起時に同期して複数の加工光軸に順次切り換えて照射
することにより、該複数の加工光軸上に夫々設置された
複数の被加工物の穿孔加工を、順次行うレ−ザ孔加工法
であって、一つの被加工物に対する一つの孔の穿孔が完
了する毎に、前記レ−ザビ−ムを他の加工光軸に順次切
り換えることを特徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, the laser hole machining method of the present invention uses a pulsed laser beam to By sequentially switching and irradiating a plurality of machining optical axes in synchronization when the laser beam is not excited, a laser beam that sequentially performs perforation of a plurality of workpieces installed on each of the plurality of machining optical axes. This method is characterized in that the laser beam is sequentially switched to another processing optical axis each time drilling of one hole in one workpiece is completed.
【0006】また、この発明に係わるレ−ザ孔加工法に
おいて、前記レ−ザビ−ムの照射光軸上に、前記複数の
被加工物に対応して設けられた複数の全反射ミラ−を夫
々独立に移動させることにより、前記レ−ザビ−ムを前
記複数の加工光軸に切り換えることを特徴としている。Further, in the laser hole processing method according to the present invention, a plurality of total reflection mirrors are provided on the irradiation optical axis of the laser beam, corresponding to the plurality of workpieces. It is characterized in that the laser beam is switched to the plurality of processing optical axes by moving each one independently.
【0007】また、この発明に係わるレ−ザ孔加工法に
おいて、前記複数の加工光軸の夫々に対応して配設され
たフォトセンサにより、前記複数の光軸にレ−ザビ−ム
が来ているか否かを検出することを特徴としている。Further, in the laser hole machining method according to the present invention, a laser beam is directed to the plurality of optical axes by a photo sensor disposed corresponding to each of the plurality of machining optical axes. It is characterized by detecting whether or not the
【0008】[0008]
【作用】以上の様に、この発明に係わるレ−ザ孔加工法
は構成されているので、レ−ザビ−ムを何本かの加工光
軸上に順次振り分けて、穿孔加工を行うことができるた
め、1つの孔を明ける毎にプリント基板の位置を移動さ
せる必要がなく、1回の位置決めで、何枚かのプリント
基板の加工を行うことができるようになり、加工能率が
向上する。[Operation] As described above, since the laser hole processing method according to the present invention is configured, the laser beam can be distributed sequentially onto several processing optical axes to perform drilling. Therefore, there is no need to move the position of the printed circuit board each time one hole is drilled, and several printed circuit boards can be processed with one positioning, improving processing efficiency.
【0009】また、1本のレ−ザビ−ムを分割している
わけではないので、穿孔加工にかかわるビ−ムの強度低
下を防ぐことができ、加工時間の短縮を図ることができ
ると共に、品質の良い穿孔加工が可能となる。In addition, since one laser beam is not divided, it is possible to prevent a decrease in the strength of the beam involved in the drilling process, and it is possible to shorten the processing time. High-quality drilling becomes possible.
【0010】また、全反射ミラ−の移動を、レ−ザビ−
ムの1パルスの内の非励起時間に同期して行うことによ
り、良好な穿孔加工を行うために必要であるレ−ザの非
励起時間を有効に使用することができると共に、ミラ−
移動のための時間を別に設ける必要がなくなり、加工能
率がさらに向上する。[0010] Furthermore, the movement of the total reflection mirror is
By synchronizing with the non-excitation time of one pulse of the laser beam, it is possible to effectively use the non-excitation time of the laser, which is necessary for good drilling, and also to reduce the
There is no need to provide additional time for movement, further improving machining efficiency.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0012】図1は、一実施例のレーザ孔加工法が適用
されるレーザ孔加工装置の概要を示したものである。図
1において、1はレーザビームを発振するレーザ発振器
であり、このレーザ発振器1には、レ−ザビ−ムの発振
状態を制御するためのレ−ザパルス発振制御装置2が接
続されている。そして、レ−ザ発振器1の照射光軸上に
は、夫々照射されたレ−ザビ−ムを照射光軸に対して直
角方向に全反射させる4枚の全反射ミラ−8A〜8Dが
、直列した状態で配設されている。この4枚の全反射ミ
ラー8A〜8Dのうち、8Dは固定されているが、レ−
ザ発振器1に近い方の3枚の全反射ミラ−8A〜8Cに
は、各全反射ミラー8A〜8Cを、照射光軸から独立し
て退避させるための、ミラ−駆動機構7A〜7Cが設け
られいる。このミラー駆動機構7A〜7Cには、全反射
ミラー8A〜8Cを選択的に退避させて、レーザ発振器
1からのレーザビームを各加工光軸17A〜17Dに順
次振り分ける動作の制御を行うZ軸駆動ドライバー・コ
ントローラ6が接続されている。FIG. 1 shows an outline of a laser hole machining apparatus to which an embodiment of the laser hole machining method is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser oscillator that oscillates a laser beam, and a laser pulse oscillation control device 2 is connected to this laser oscillator 1 for controlling the oscillation state of the laser beam. On the irradiation optical axis of the laser oscillator 1, four total reflection mirrors 8A to 8D are connected in series, each totally reflecting the irradiated laser beam in a direction perpendicular to the irradiation optical axis. It is placed in the same condition. Of these four total reflection mirrors 8A to 8D, 8D is fixed, but the
The three total reflection mirrors 8A to 8C closer to the oscillator 1 are provided with mirror drive mechanisms 7A to 7C for retracting the total reflection mirrors 8A to 8C independently from the irradiation optical axis. It's coming. The mirror drive mechanisms 7A to 7C include a Z-axis drive that selectively retracts the total reflection mirrors 8A to 8C and controls the operation of sequentially distributing the laser beam from the laser oscillator 1 to each processing optical axis 17A to 17D. A driver controller 6 is connected.
【0013】また、各ミラー8A〜8Dで全反射された
レーザビームの加工光軸17A〜17Dに対応する位置
には、それぞれフォトセンサ10A〜10Dが配置され
ており、各フォトセンサ10A〜10Dは、各フォトセ
ンサ10A〜10Dの検出信号から、各加工光軸17A
〜17Dにレ−ザビ−ムが来ているか否かを判断する光
検知器9に接続されている。Further, photosensors 10A to 10D are arranged at positions corresponding to the processing optical axes 17A to 17D of the laser beams totally reflected by the mirrors 8A to 8D, respectively. , from the detection signals of each photosensor 10A to 10D, each processing optical axis 17A
~17D is connected to a photodetector 9 which determines whether or not a laser beam is coming.
【0014】また、各加工光軸17A〜17D上には、
平行光であるレ−ザビ−ムを一点に集光するための集光
レンズを内部に備える加工ヘッド11A〜11Dが、夫
々配置されている。そして、この加工ヘッド11A〜1
1Dは、それぞれ図示しないヘッド駆動装置に保持され
ており、このヘッド駆動装置により、加工ヘッド11A
〜11Dが、夫々独立に光軸方向に移動されことにより
、レーザビームの集光点の位置(各加工ヘッド11A〜
11D内の集光レンズの焦点位置)が光軸方向に移動し
、後述する被加工物であるプリント基板15A〜15D
上に焦点合わせされる。この焦点合わせの動作は、レン
ズ駆動装置に接続されたオートフォ−カス制御装置4に
より制御される。Furthermore, on each processing optical axis 17A to 17D,
Processing heads 11A to 11D each having a condensing lens therein for condensing a collimated laser beam to a single point are arranged. Then, this processing head 11A-1
1D are each held by a head drive device (not shown), and this head drive device drives the processing head 11A.
~11D are each independently moved in the optical axis direction, thereby changing the position of the laser beam focal point (each processing head 11A~
The focal position of the condensing lens in 11D moves in the optical axis direction, and the printed circuit boards 15A to 15D, which are workpieces to be described later, are moved in the optical axis direction.
Focused on top. This focusing operation is controlled by an autofocus control device 4 connected to the lens driving device.
【0015】また、集光レンズ11A〜11Dの光軸上
の前方には、上述したように、各加工光軸17A〜17
Dに対応して、被加工物であるプリント基板15A〜1
5Dが、紙面に対して左右(X方向)、前後方向(Y方
向)に移動可能なX−Yテーブル12上に着脱可能に載
置された状態で、配置されている。そして、X−Yテー
ブル12には、NC制御装置5が接続されており、この
NC制御装置5の命令により、X−Yテ−ブル12が駆
動され、プリント基板15A〜15Dが各加工光軸17
A〜17Dに対して、1つの孔の加工が終了する毎に、
X方向およびY方向に移動されることにより、プリント
基板15A〜15D上に複数の孔が加工される。Further, in front of the condenser lenses 11A to 11D on the optical axes, there are processing optical axes 17A to 17, as described above.
Corresponding to D, printed circuit boards 15A to 1 which are workpieces
5D is placed in a removable state on an X-Y table 12 that is movable left and right (X direction) and front and rear directions (Y direction) with respect to the plane of the paper. An NC control device 5 is connected to the X-Y table 12, and according to commands from the NC control device 5, the X-Y table 12 is driven, and the printed circuit boards 15A to 15D are connected to each processing optical axis. 17
Each time one hole is completed for A to 17D,
By moving in the X direction and the Y direction, a plurality of holes are formed on the printed circuit boards 15A to 15D.
【0016】そして、レーザパルス発振制御装置2、オ
ートフォーカス制御装置4、NC制御装置5、Z軸駆動
ドライバーコントローラ6、および光検知器9は、この
レーザ孔加工装置全体を制御するためのパルス信号集中
制御装置3に接続されている。The laser pulse oscillation control device 2, autofocus control device 4, NC control device 5, Z-axis drive driver controller 6, and photodetector 9 generate pulse signals for controlling the entire laser hole machining device. It is connected to the central control device 3.
【0017】次に、このレーザ孔加工装置の動作につい
て説明する。ここでは、レ−ザビ−ムを4本の光軸上に
順次振り分ける場合を示している。Next, the operation of this laser hole machining apparatus will be explained. Here, a case is shown in which the laser beam is sequentially distributed onto four optical axes.
【0018】まず、被加工物であるプリント基板15A
〜15Dは、X−Yテ−ブル12上に固定されており、
X−Yテ−ブル12は、NC制御装置5の指令により、
このプリント基板15A〜15Dを、第1番目の孔を夫
々穿けるために、各加工光軸17A〜17Dに対して位
置決めする。位置決めが終了すると、位置決め終了の信
号がパルス信号集中制御装置3に送られ、このパルス信
号集中制御装置3は、次に、オ−トフォ−カス制御装置
4に開始信号を送る。First, the printed circuit board 15A which is the workpiece
~15D is fixed on the XY table 12,
The X-Y table 12 is controlled by the command from the NC control device 5.
The printed circuit boards 15A to 15D are positioned relative to the respective processing optical axes 17A to 17D in order to drill the first holes, respectively. When the positioning is completed, a positioning completion signal is sent to the pulse signal centralized control device 3, which in turn sends a start signal to the autofocus control device 4.
【0019】オ−トフォ−カス制御装置4は、図示しな
いヘッド駆動装置を制御して、集光レンズを内部に備え
る加工ヘッド11A〜11Dを光軸方向に移動させ、レ
−ザビ−ムが基板15A〜15D上に合焦するように、
集光レンズの位置を調節する。この焦点位置調節が終了
すると、オ−トフォ−カス制御装置4からは、焦点位置
調節完了信号が発せられ、パルス信号集中制御装置3に
送られる。The autofocus control device 4 controls a head drive device (not shown) to move the processing heads 11A to 11D, which are equipped with condensing lenses inside, in the optical axis direction, so that the laser beam is focused on the substrate. To focus on 15A to 15D,
Adjust the position of the condenser lens. When this focus position adjustment is completed, the autofocus control device 4 issues a focus position adjustment completion signal and sends it to the pulse signal centralized control device 3.
【0020】次に、レ−ザをプリント基板15A〜15
D上の加工点に照射するわけであるが、この際、レ−ザ
発振器1から出射されたビ−ムは、ミラ−駆動機構7A
〜7C内の全反射ミラ−8A〜8C、および固定された
全反射ミラー8Dにより択一的に反射されて、プリント
基板15A〜15Dに順次照射される。そして、ミラ−
駆動機構7A〜7Cにより全反射ミラ−8A〜8Cを、
例えば図中の破線で示した様に、レ−ザ発振器1の光軸
上から選択的に退避させる様に移動させることにより、
4枚のプリント基板15A〜15Dから1枚を選択して
、レ−ザを照射させることができる。Next, the laser is applied to the printed circuit boards 15A to 15.
The processing point on D is irradiated, and at this time, the beam emitted from the laser oscillator 1 is directed to the mirror drive mechanism 7A.
It is selectively reflected by total reflection mirrors 8A to 8C in ~7C and fixed total reflection mirror 8D, and is sequentially irradiated onto printed circuit boards 15A to 15D. And mirror
Total reflection mirrors 8A to 8C are driven by drive mechanisms 7A to 7C,
For example, as shown by the broken line in the figure, by moving the laser oscillator 1 selectively away from the optical axis,
One of the four printed circuit boards 15A to 15D can be selected and irradiated with laser.
【0021】ここで、レ−ザの穿孔加工の特質として、
1つの孔を穿ける時に、ビ−ムを連続的に照射するより
も、断続的に照射して、その断続的照射時間の後に設定
されたインタ−バル時間に、プリント基板の穿孔部分の
放熱や、反応ガスの放出を行うほうが良好な孔加工が行
えることが知られている。[0021] Here, the characteristics of laser drilling processing are as follows:
When drilling one hole, rather than continuously irradiating the beam, the beam is irradiated intermittently, and during the interval time set after the intermittent irradiation time, the heat dissipation of the drilled part of the printed circuit board is performed. It is known that better hole machining can be achieved by releasing a reactive gas.
【0022】そのため、上記した様にレ−ザビ−ムをプ
リント基板15A〜15D上に選択的に照射させるため
には、レ−ザの発振パルスと全反射ミラ−8A〜8Dの
駆動タイミングとを正確に同期させる必要がある。その
ため、パルス信号集中制御装置3からは、同期を厳密に
とったパルス信号が、レ−ザパルス発振制御装置2と、
ミラ−駆動機構7A〜7Dの制御を行うZ軸駆動ドライ
バ−・コントローラ6とに送られる。この、パルス信号
に従って、レ−ザ発振器1と、ミラ−駆動機構7A〜7
Dが制御されることにより、レ−ザビ−ムパルスのタイ
ミングと、全反射ミラ−8A〜8Dを移動させるタイミ
ングとの同期がとられ、ビ−ムを各加工光軸17A〜1
7Dに順次振り分けることが可能となる。Therefore, in order to selectively irradiate the printed circuit boards 15A to 15D with the laser beam as described above, the oscillation pulse of the laser and the driving timing of the total reflection mirrors 8A to 8D must be adjusted. Must be accurately synchronized. Therefore, strictly synchronized pulse signals are sent from the pulse signal centralized control device 3 to the laser pulse oscillation control device 2.
The signal is sent to the Z-axis drive driver/controller 6 which controls the mirror drive mechanisms 7A to 7D. According to this pulse signal, the laser oscillator 1 and the mirror drive mechanisms 7A to 7
By controlling D, the timing of the laser beam pulse and the timing of moving the total reflection mirrors 8A to 8D are synchronized, and the beam is directed to each of the processing optical axes 17A to 1.
It becomes possible to sequentially allocate to 7D.
【0023】そして、全反射ミラ−8A〜8Dの移動を
、レ−ザビ−ムの照射時間と次の照射時間の間のインタ
−バル時間に行うことにより、良好な穿孔加工を行うた
めに必要であるインタ−バル時間を有効に使用すること
ができると共に、ミラ−移動のための時間を別に設ける
必要がなくなる。By moving the total reflection mirrors 8A to 8D during the interval between the laser beam irradiation time and the next laser beam irradiation time, the total reflection mirrors 8A to 8D are moved during the interval time between the laser beam irradiation times and the next laser beam irradiation time. The interval time can be used effectively, and there is no need to provide a separate time for moving the mirror.
【0024】また、光検知器9は、フォトセンサ10A
〜10Dからの信号を受けて、各光軸17A〜17Dに
光が来ている事を検知し、この光検知信号をパルス信号
集中制御装置3にフィ−ドバックする。パルス信号集中
制御装置3は、この光検知信号により、レ−ザ発振のタ
イミングと、全反射ミラ−8A〜8Dの駆動のタイミン
グが、うまく同期しているかどうかを判断し、もし、両
者がうまく同期していない場合や、必要な位置に光が来
ていない等の異常を検知した場合には、装置を停止させ
る等の命令を装置各部に送る。The photodetector 9 also includes a photosensor 10A.
10D, detects that light is coming to each optical axis 17A to 17D, and feeds back this light detection signal to the pulse signal central control device 3. Based on this optical detection signal, the pulse signal centralized control device 3 determines whether the timing of laser oscillation and the timing of driving the total reflection mirrors 8A to 8D are well synchronized. If an abnormality is detected, such as out of synchronization or light not reaching the required position, a command to stop the device is sent to each part of the device.
【0025】レ−ザビ−ムが各プリント基板15A〜1
5Dにそれぞれ照射されて、各プリント基板15A〜1
5Dに第1の孔の穿孔動作のために十分なレ−ザパルス
が照射され終わると、パルス信号集中制御装置3は、N
C制御装置5に穿孔終了の信号を送る。NC制御装置5
は、X−Yテ−ブル12を駆動して、プリント基板15
A〜15Dを第2の孔の穿孔位置に位置決めする。その
後、第1の孔の穿孔動作と同様に、各プリント基板15
A〜15Dに順次レ−ザビ−ムが照射されて、第2の孔
の穿孔動作を終了する。このようにX−Yテ−ブル12
の移動及び位置決めと、レ−ザの照射による穿孔動作を
繰り返すことにより、各プリント基板15A〜15Dの
全ての孔の穿孔が行われる。The laser beam is applied to each printed circuit board 15A to 1.
5D, each printed circuit board 15A to 1
When sufficient laser pulses have been irradiated to 5D for the drilling operation of the first hole, the pulse signal central control device 3
Sends a signal to the C control device 5 to indicate completion of drilling. NC control device 5
drives the X-Y table 12 and connects the printed circuit board 15.
A to 15D are positioned at the drilling position of the second hole. After that, in the same way as the first hole drilling operation, each printed circuit board 15
A to 15D are sequentially irradiated with the laser beam, and the drilling operation of the second hole is completed. In this way, the X-Y table 12
By repeating the movement and positioning of the board and the drilling operation by laser irradiation, all the holes in each printed circuit board 15A to 15D are bored.
【0026】次に、図2及び図3は、上述のレ−ザビ−
ムの各加工光軸17A〜17Dへの振り分けについて、
より具体的に説明したものである。図2において、レ−
ザ発振器1の出射光軸に対して全ての全反射ミラ−8A
〜8Dが光軸上にある場合は、第1軸17Aへ、全反射
ミラ−8Aが光軸上から退避すると第2軸17Bへ、全
反射ミラ−8A、8Bが共に退避すると第3軸17Cへ
、全反射ミラ−8A〜Cが退避すると第4軸17Dへと
、ビ−ムの光路が切り換わる事を示している。そして図
3は、その各々の状態時におけるレ−ザの発振状況、つ
まり各加工点に照射されるレ−ザビ−ムパルスを示して
いる。Next, FIGS. 2 and 3 show the above-mentioned laser beam.
Regarding the distribution of the beams to each processing optical axis 17A to 17D,
This is a more specific explanation. In FIG.
All total reflection mirrors 8A are connected to the output optical axis of the oscillator 1.
-8D is on the optical axis, it moves to the first axis 17A, when the total reflection mirror 8A retreats from the optical axis, it moves to the second axis 17B, and when both the total reflection mirrors 8A and 8B retreat, it moves to the third axis 17C. This shows that when the total reflection mirrors 8A to 8C are retracted, the optical path of the beam is switched to the fourth axis 17D. FIG. 3 shows the laser oscillation situation in each state, that is, the laser beam pulse irradiated to each processing point.
【0027】この場合、図3においては、レ−ザ発振器
1からの出力波形として、周期も高さ(強度)も一定の
ものを示しているが、図4、図5の様に波形の高さ、幅
、周期などを変えて、被加工物の形状の違い、又加工す
る孔の形状を変える等の操作を行う事は十分に可能であ
る。つまり、被加工物の材質、形状の違い及び孔形状の
違い等により、熱伝導率や、熱放散係数が変化すること
になるが、その場合に、例えば、熱伝導率の低い被加工
物に対しては、1回の照射時間を長くし、また、熱放散
係数の小さい被加工物に対しては、照射時間と次の照射
時間の間の間隔を広げて、放熱の時間を長く取る等の操
作を行うことが可能である。また、特に図4の様に、1
つの孔の加工の途中で、パルスの高さ、幅、周期を1パ
ルスごとに変化させることも可能であり、このようにパ
ルスを変化させることにより、孔の最適加工条件に合わ
せた加工を行うことができる。In this case, although FIG. 3 shows a constant period and height (intensity) as the output waveform from the laser oscillator 1, as shown in FIGS. It is fully possible to perform operations such as changing the shape of the workpiece or the shape of the hole to be machined by changing the width, period, etc. In other words, the thermal conductivity and heat dissipation coefficient will change depending on the material, shape, hole shape, etc. of the workpiece. For workpieces with a small heat dissipation coefficient, increase the time for heat dissipation by increasing the interval between irradiation times and the next irradiation time. It is possible to perform the following operations. In addition, especially as shown in Figure 4, 1
It is also possible to change the height, width, and period of the pulse for each pulse during the process of machining one hole, and by changing the pulses in this way, machining can be performed that matches the optimal machining conditions for the hole. be able to.
【0028】以上説明した様に、一実施例によれば、レ
−ザ発振のタイミングと同期をとったタイミングでミラ
−を移動させることにより、レ−ザビ−ムを複数の光軸
上に順次振り分けて、穿孔加工を行うことができる。そ
のため、1つの孔を穿ける毎にプリント基板の位置を移
動させる必要がなく、1回の位置決めで、何枚かのプリ
ント基板の加工を行うことができることになり、加工能
率が向上する。As explained above, according to one embodiment, by moving the mirror at a timing synchronized with the timing of laser oscillation, the laser beam is sequentially placed on a plurality of optical axes. It is possible to distribute the holes and perform drilling. Therefore, there is no need to move the position of the printed circuit board each time one hole is drilled, and several printed circuit boards can be processed with one positioning, improving processing efficiency.
【0029】また、1本のレ−ザビ−ムを分割している
わけではないので、穿孔加工にかかわるビ−ムの強度低
下を防ぐことができ、加工時間の短縮を図ることができ
ると共に、品質の良い穿孔加工が可能となる。Furthermore, since one laser beam is not divided, it is possible to prevent a decrease in the strength of the beam involved in the drilling process, and it is possible to shorten the processing time. High-quality drilling becomes possible.
【0030】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施例を修正もしくは変形したものに適用可
能である。The present invention can be applied to modifications or variations of the above embodiments without departing from the spirit thereof.
【0031】例えば、一実施例においては、レ−ザビ−
ムを4軸に振り分ける場合について説明したが、この軸
数を増減しても良いことは言うまでもない。For example, in one embodiment, laser beam
Although the case where the system is distributed to four axes has been described, it goes without saying that the number of axes may be increased or decreased.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明のレ−ザ孔加
工法においては、レ−ザビ−ムを複数の加工光軸上に順
次振り分けて、穿孔加工を行うことができるため、1つ
の孔を穿ける毎にプリント基板の位置を移動させる必要
がなく、1回の位置決めで、何枚かのプリント基板の加
工を行うことができるようになり、加工能率が向上する
という効果がある。Effects of the Invention As explained above, in the laser hole processing method of the present invention, the laser beam can be distributed sequentially onto a plurality of processing optical axes to perform the drilling process. There is no need to move the position of the printed circuit board every time one hole is drilled, and several printed circuit boards can be processed with one positioning, which has the effect of improving processing efficiency. .
【0033】また、1本のレ−ザビ−ムを分割している
わけではないので、穿孔加工にかかわるビ−ムの強度低
下を防ぐことができ、加工時間の短縮を図ることができ
ると共に、品質の良い穿孔加工が可能となるという効果
がある。Furthermore, since one laser beam is not divided, it is possible to prevent a decrease in the strength of the beam involved in the drilling process, and it is possible to shorten the processing time. This has the effect of enabling high-quality drilling.
【0034】また、全反射ミラ−の移動を、レ−ザビ−
ムの1パルスの内の非励起時間に同期して行うことによ
り、良好な穿孔加工を行うために必要であるレ−ザの非
励起時間を有効に使用することができると共に、ミラ−
移動のための時間を別に設ける必要がなくなり、加工能
率がさらに向上するという効果がある。Furthermore, the movement of the total reflection mirror is controlled by laser beams.
By synchronizing with the non-excitation time of one pulse of the laser beam, it is possible to effectively use the non-excitation time of the laser, which is necessary for good drilling, and also to reduce the
There is no need to provide additional time for movement, which has the effect of further improving machining efficiency.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
【図1】一実施例のレーザ孔加工法が適用されるレ−ザ
孔加工装置の概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a laser hole machining apparatus to which a laser hole machining method according to an embodiment is applied.
【図2】各光軸にレ−ザビ−ムが振り分けられた時の各
ミラ−の状態を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the state of each mirror when a laser beam is distributed to each optical axis.
【図3】図2の各ミラ−の状態に対応したレ−ザパルス
の出力状態を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing output states of laser pulses corresponding to the states of each mirror in FIG. 2;
【図4】,[Figure 4],
【図5】図3のレ−ザパルス出力状態の応用例を示した
図である。5 is a diagram showing an application example of the laser pulse output state of FIG. 3; FIG.
7A〜7C ミラ−駆動機構8A〜8D
全反射ミラ−
9 光検知器10A〜10
D フォトセンサ
11A〜11D 加工ヘッド(集光レンズ含む)12
X−Yテ−ブル15A〜15
D プリント基板
17A〜17D 加工光軸7A~7C Mirror drive mechanism 8A~8D
Total reflection mirror 9 Photodetector 10A~10
D Photosensors 11A to 11D Processing head (including condensing lens) 12
X-Y table 15A~15
D Printed circuit board 17A to 17D Processing optical axis
Claims (3)
レ−ザビ−ムの非励起時に同期して複数の加工光軸に順
次切り換えて照射することにより、該複数の加工光軸上
に夫々設置された複数の被加工物の穿孔加工を、順次行
うレ−ザ孔加工法であって、一つの被加工物に対する一
つの孔の穿孔が完了する毎に、前記レ−ザビ−ムを他の
加工光軸に順次切り換えることを特徴とするレ−ザ孔加
工法。Claim 1: By sequentially switching and irradiating a plurality of processing optical axes with a laser beam oscillated in a pulsed manner in synchronization with the non-excitation of the laser beam, the plurality of processing beams are This is a laser hole processing method in which holes are sequentially drilled into a plurality of workpieces installed on a shaft, and each time the drilling of one hole in one workpiece is completed, the laser - A laser hole machining method characterized by sequentially switching the laser beam to other machining optical axes.
数の被加工物に対応して設けられた複数の全反射ミラ−
を夫々独立に移動させることにより、前記レ−ザビ−ム
を前記複数の加工光軸に切り換えることを特徴とする請
求項1に記載のレ−ザ孔加工法。2. A plurality of total reflection mirrors provided on the irradiation optical axis of the laser beam, corresponding to the plurality of workpieces.
2. The laser hole machining method according to claim 1, wherein said laser beam is switched to said plurality of machining optical axes by independently moving said laser beams.
されたフォトセンサにより、前記複数の光軸にレ−ザビ
−ムが来ているか否かを検出することを特徴とする請求
項1に記載のレ−ザ孔加工法。3. A photo sensor disposed corresponding to each of the plurality of processing optical axes detects whether or not a laser beam is directed to the plurality of optical axes. The laser hole processing method according to claim 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3068229A JPH04313476A (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Laser hole processing method |
| US07/860,687 US5302798A (en) | 1991-04-01 | 1992-03-30 | Method of forming a hole with a laser and an apparatus for forming a hole with a laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3068229A JPH04313476A (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Laser hole processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313476A true JPH04313476A (en) | 1992-11-05 |
Family
ID=13367763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3068229A Withdrawn JPH04313476A (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Laser hole processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04313476A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004087880A (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Mitsubishi Materials Corp | Drilling method for printed wiring board |
| US6972392B2 (en) | 1995-08-07 | 2005-12-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam machining method for wiring board, laser beam machining apparatus for wiring board, and carbonic acid gas laser oscillator for machining wiring board |
| JP2017006927A (en) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Optical path switching device and optical path switching method |
| CN107405726A (en) * | 2015-02-23 | 2017-11-28 | 伊雷克托科学工业股份有限公司 | Laser system and method for the modification of big region |
| JP2024116337A (en) * | 2020-10-28 | 2024-08-27 | 株式会社ニコン | Optical Processing Equipment |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP3068229A patent/JPH04313476A/en not_active Withdrawn
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| US6972392B2 (en) | 1995-08-07 | 2005-12-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam machining method for wiring board, laser beam machining apparatus for wiring board, and carbonic acid gas laser oscillator for machining wiring board |
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| CN107405726A (en) * | 2015-02-23 | 2017-11-28 | 伊雷克托科学工业股份有限公司 | Laser system and method for the modification of big region |
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