JPH0529693A - マルチパルスレーザ発生装置、及びその方法、並びにそのマルチパルスレーザを用いた加工方法 - Google Patents

マルチパルスレーザ発生装置、及びその方法、並びにそのマルチパルスレーザを用いた加工方法

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JPH0529693A
JPH0529693A JP3237843A JP23784391A JPH0529693A JP H0529693 A JPH0529693 A JP H0529693A JP 3237843 A JP3237843 A JP 3237843A JP 23784391 A JP23784391 A JP 23784391A JP H0529693 A JPH0529693 A JP H0529693A
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laser
pulse
light
wavelength
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JP3237843A
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Makoto Yano
眞 矢野
Koji Kuwabara
皓二 桑原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multi-focusing
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、１つのレーザ源から単発パル
スレーザビームから３個以上のマルチパルスレーザビー
ムを発生するための方法と装置を提供するにある。 【構成】レーザ源からの１パルスレーザビームは偏光ビ
ームスプリッタにより第１と第２の方向の直線偏光レー
ザビームに分離され、第１方向のビームはマルチパルス
の第１パルスとして出力される。第２方向のビームは、
遅延と直線偏光から非直線偏光への変換を受け、再び偏
光ビームスプリッタに入射される。そこで２方向の直線
偏光レーザビームに再度分離され、第１方向に分離され
た遅延パルスビームはマルチパルスの第２パルスとして
出力される。第２方向に分離された遅延パルスビームは
上記のような再び遅延・非直線化ループを通されて第３
パルスが生成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマルチパルスレーザ発生
装置、及びその方法、並びにそれを用いた加工方法に係
り、特に、１つのレーザパルス光を２波長マルチパルス
レーザ光に変換する方法と装置、及び２波長マルチパル
スレーザ光を用いた加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマルチパルスレーザ発生装置とし
ては、特開昭62−133788号公報に遅延レーザパルス発生
装置が開示されている。その遅延レーザパルス発生装置
は、円偏光である入力レーザ光を透過、又は反射させて
Ｐ偏光とＳ偏光にスプリットする同様な性質の第１と第
２偏光子と、これらの偏光子の間に配置され、第１偏光
子で反射したＰ偏光の、又はＳ偏光のレーザ光の偏光を
９０°回転させる偏光回転素子と、レーザ光の光路を形
成する全反射鏡を含み、円偏光のレーザ光を２つの互に
直光する遅延時間をもつ直線偏光に変換して遅延レーザ
光パルスを得ている。
【０００３】この場合、装置の外に出力されるパルスは
２種類に限定される。ハーフミラーを用いない構成によ
りレーザ光のエネルギー損失を防止することも意図され
ている。
【０００４】レーザ加工が望ましい対象物として、配線
層のような金属薄膜を含む多層基板がある。金属薄膜層
と樹脂層とが積層されたプリント基板への穴あけにはド
リルを用いるが一般的である。
【０００５】ドリルを用いた穴あけは、積層板を一括加
工できる利点があるため普及してきたが、プリント基板
上の回路構成が高密度化するにつれて、ドリル径を小さ
くしてきたため耐久性の点が問題になってきている。特
に、大型計算機に用いるような大型基板では、穴あけ加
工数が多いうえ、１枚の基板加工中にドリル欠損等によ
る不良を発生させないよう、定期的なドリル交換作業が
不可欠になっている。このようなドリル加工法に代わる
ものとして、近年レーザ加工法が検討されている。レー
ザ加工法は、基板不良をなくすとともに、ドリル加工で
は難しい直径０.３ｍｍ 程度の小さな穴あけに適応で
き、しかも非接触加工なのでプリント基板に物理的な力
が加わらないという利点を持つ。
【０００６】しかしながら、金属薄膜部と樹脂部のよう
な異種材料の積層では層に従ってレーザ光の吸収率が異
なるため、１台のレーザ装置から得られる１つの波長の
レーザ光にて効率良く積層基板加工を行うことは難し
い。したがって、２台の異なるレーザ装置から得られる
２つの波長のレーザ光にて加工を行うことになる。この
種の装置として、例えば特開平1−266983 号公報，特開
昭63−273587号公報、及び特開平1−273684号公報が挙
げられる。又、レーザ加工に関連する技術が特開昭54−
120498号公報，特開昭63−136546号公報、及び特開昭63
−154280号公報等に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、各レ
ーザ波長の特性を生かした加工方法ではあるが、２台の
全く異なる機種のレーザ装置を用いるという点で、全体
構成が複雑化かつ大型化してしまうという問題があっ
た。
【０００８】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、一つのレーザ源からの１つの
パルスから３個以上のパルスを含むマルチパルスレーザ
光を発生するための方法と装置を提供するにある。又、
本発明の他の目的は、機械加工作業を能率良く行える、
マルチパルスレーザ光を用いた加工方法と装置を提供す
るにある。更に、本発明の更に別の目的は、単一のレー
ザ発振器を用いて脆性体を機械加工するための方法と装
置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の１つの特徴によれば、マルチパルス発生方
法は、パルスレーザ発振器より発射された１パルスレー
ザ光を偏光ビームスプリッタで２方向の直線偏光レーザ
光に分離し、透過光と反射光のうち一方のレーザ光のみ
やガラス板などの光パルス遅延・非直線偏光化手段に入
射させ、光パルスを遅延させるとともに、レーザ光の直
線偏光状態を崩して非直線偏光化し、その後再度、偏光
ビームスプリッタへ入射させ、その透過光と反射光の他
方をマルチパルスとして取り出す諸ステップを含むもの
である。
【００１０】本発明の別の特徴に従えば、上記のように
構成されたループから得られるマルチパルスレーザ光の
うち一部のパルス光のみ波長変換することが可能な波長
変換部を含み、それにより２波長マルチパルスレーザ光
を発生するマルチパルスレーザ発生装置が得られる。
【００１１】本発明の他の特徴には、上記マルチパルス
レーザ発生装置を含むレーザ加工装置において、２波長
マルチパルスレーザ光のうち可視域レーザ光に感度を有
する受光部を有するモニター手段が設けられ、可視域レ
ーザ光が被加工面上に照射されるときの散乱光により加
工状態が監視される。
【００１２】
【作用】パルスレーザ発振器より出射された１パルスレ
ーザ光を、偏光ビームスプリッタにより第１と第２方向
の直線偏光レーザ光に分離するステップと、分離された
レーザ光のうち第２方向のレーザ光のみを光ファイバー
やガラス導波器のようなパルス遅延機能と非直線偏光化
機能を有する手段を通して遅延させ、かつ、非直線無偏
光化するステップと、遅延・非直線偏光化手段の出力光
を再度偏光ビームスプリッタに入射して、ふたたび第
１，第２方向の直線偏光レーザ光に分離するステップを
含み、これらのステップの繰返し動作を行う。偏光ビー
ムスプリッタから遅延・非直線偏光化手段を経て偏光ビ
ームスプリッタへもどるパルスレーザ光は、その光路分
のみ光遅延され、偏光ビームスプリッタで第１方向へ分
離されたレーザ光はマルチパルス化される。ここで第
１，第２方向の光は、ビームスプリッタの透過光と反射
光、又は反射光と透過光にそれぞれ対応する。
【００１３】このマルチパルスレーザ光は、第１パルス
Ｐ1 が偏光ビームスプリッタ透過光（Ｐ偏光）、第２パ
ルスＳ2，Ｓ3，Ｓ4 以降が偏光ビームスプリッタ反射光
（Ｓ偏光）になり、第１パルスと第２パルス以降ではそ
の偏光方向が異なる。したがって、この場合第１パルス
の偏光方向をもつレーザ光のみが波長変換されるように
波長変換部を設定することができる。これにより、第１
パルスＰ1 が波長変換された短波長光、第２パルスＳ2
〜Ｓ4以降はパルスレーザ発振器より出射されたパルス
光と同じ長波長光という２波長マルチパルスレーザ光が
得られる。第１パルスがビームスプリッタの反射光で、
第２パルス以降が透過光のときも同様にマルチパルスレ
ーザ光が得られる。
【００１４】この２波長マルチパルスレーザ光を用いて
例えば金属薄膜と樹脂からなる積層プリント基板穴あけ
のような異種材料／膜厚の積層体への機械加工を行うと
き、材料吸収率の高い短波長レーザ光が被加工表面層を
加熱、あるいは溶融させるので、その直後に照射される
長波長レーザ光の吸収率が高められ、穴あけのような機
械加工が高い作業効率で実現される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図中同一参照数字及び符号は同様な部
分や素子を表す。
【００１６】図１は本発明の一実施例によるレーザ発生
装置を模式的に示す。同図において、パルスレーザ発振
器１より出射される単波長パルスレーザビーム２はビー
ム拡大器３で拡大される。偏光ビームスプリッタ４に入
射されるレーザビームＰＳ1 は、透過光Ｐ1と反射光Ｓ1
に分離される。このうち反射光Ｓ1 はレンズによる集光
装置のようなファイバー入射光学系５により偏光保持形
でないファイバー６内に導かれ、ファイバー出射光学系
７より非直線偏光レーザ光ＰＳ2 となって再度偏光ビー
ムスプリッタ４に入射される。そのスプリッタ４で、前
回の透過光Ｐ1 の方向と反射光Ｓ1の方向にそれぞれビ
ームＰＳ2が反射光Ｓ2と透過光Ｐ2とに分離され、透過
光Ｐ2 はファイバー入射光学系５よりファイバー６内に
導かれるというループを形成する。
【００１７】ファイバー６は、後述するように、通過す
る直線偏光のレーザ光を、無偏光，円偏光，楕円偏光の
ような非直線偏光に変えると共に、ファイバーの長さで
決まる光路長により遅延させる。ファイバー６は、この
ような非直線偏光化と遅延の２つの機能を有する他の手
段で代替できる。このような構成において、偏光ビーム
スプリッタ４に入射するレーザ光ＰＳ1 の２方向直線偏
光成分比がほぼ等しいような場合について、装置の出力
側で得られるマルチパルスレーザ光と入力パルスレーザ
光との関係及び特性を図４に示す。入射光ＰINとしてレ
ーザ光ＰＳ1 を仮定すると、出射光ＰOUT はファイバー
６の長さで決まる一定のパルス間隔すなわちパルス遅延
期間ｔdを持ち、ビームＰ1がループを巡回する毎に順
次、出力が低下するマルチパルス列Ｓ2〜Ｓ4となる。
【００１８】図２は、マルチパルスレーザビーム発生装
置の他の例を示す。図２において、偏光ビームスプリッ
タ４に入射されるレーザビームＰINは透過光Ｐ1と反射
光Ｓ1に分離された後、透過光Ｐ1 は集光装置５により
ファイバー６に導かれ、ファイバー出射光学系７により
非直線化され、かつファイバー長により遅延されたレー
ザビームＰＳ2 となり、再びビームスプリッタ４に入射
される。そこでビームは、ビームスプリッタ４により透
過光Ｐ2と反射光Ｓ2に分離され、透過光Ｐ2 は出射光Ｐ
OUTのマルチパルスビームの反射光Ｓ1の次のパルスとし
て出力される。次いで同様に反射光Ｓ2から非直線化ビ
ームＰＳ3が生成され、パルスビームＰ3 がＰOUTに出射
される。
【００１９】本実施例において、第１パルスＰ1と第２
パルスＳ2とは重ならないようにすることで、各パルス
光の作用がはっきりしてくる。各パルス間隔ｔd はほぼ
ファイバー６の長さｌに依存しており、ファイバー屈折
率をｎ、光速をｃ、パルス幅をｔpとすると、パルス間
隔ｔdを確保するためには、
【００２０】
【数２】
【００２１】を満足するようにファイバー６の長さｌを
設定する必要がある。一般的なＯスイッチパルスＹＡＧ
レーザの場合、パルス幅ｔp は約５０ｎｓで、ファイバ
ー屈折率ｎを１.５、光速ｃを３×１０3ｍ／ｓとする
と、パルス間隔ｔd を５０ｎｓ確保するには１０ｍのフ
ァイバーが最低必要になる。
【００２２】図３は、図２の構成において、非直線偏光
化・遅延手段としてのファイバーの代替例を示す。図３
において、偏光ビームスプリッタ４を透過した単一パル
スのレーザビームは、遅延光路長を与えるガラス板３０
と、直線偏光を円偏光や楕円偏光に変える周知の１／４
波長板３２を通され、ビーム方向変更のための反射鏡３
４〜３８を経て、再びビームスプリッタ４に入射され
る。スプリッタ４を透過したビームＰ2はレーザビーム
ＰINの反射光Ｓ1に次いでマルチパルスレーザビーム発
生装置の出力ＰOUTとして出射される。作用は図２と同
様である。
【００２３】図１に示されるように、ビームスプリッタ
４の反射光を遅延し、かつ、非直線偏光化するように図
３の構成を変形できることが理解されよう。
【００２４】このようにして、パルスレーザ発振器１よ
り出射される１パルスレーザビームをマルチパルスレー
ザビームに変換している。
【００２５】本発明の他の実施例を図５，図６，図７を
用いて説明する。前記実施例のパルスレーザ発振器１の
内部に、ブリュースタ板と１／２波長板の組合わせでな
る公知の偏光方向制御素子８を設け、ブリュースタ板の
角度を変えることにより、偏光ビームスプリッタ４に入
射するレーザ光ＰＳ1 の偏光特性が変わる。それによ
り、マルチパルスレーザ光出力ＰOUT の各パルスのエネ
ルギー強度を例えば、図４，図６，図７のパルスパター
ンに示されるように変えることができる。レーザ光PS1
の偏光特性において、偏光ビームスプリッタ４で反射さ
れるＳ偏光成分光Ｓ1 が大部分で、透過するＰ偏光成分
光Ｐ1 が少なくなるように、偏光方向制御素子８のブリ
ュースタ板を制御できる。このようにしてマルチパルス
レーザ光出力ＰOUT は所望のピークパターンのパルス列
が得られる。例えば、図６のように、第１パルスＰ1の
エネルギーが小さく、第２パルスＳ2が大きく、その後
減衰する脆性体などの予熱加工に有効なパターンのパル
ス列や図７のような、徐冷加工に有効な単調減衰パター
ンのパルス列のレーザ光の発生が可能である。
【００２６】このように、偏光方向制御素子を設けるこ
とにより、マルチパルスレーザ光の第１パルスＰ1と第
２パルス以降、Ｓ2〜Ｓ4のエネルギー大小関係を制御で
きる。
【００２７】図８は本発明の実施例によるレーザ加工装
置を模式的に示す。図１〜図３を参照した実施例のマル
チパルスレーザ光出力ＰOUT を波長変換部９を経て、方
向変換用反射鏡１０により集光光学系１１へ導き、駆動
テーブル１２上の被加工物１３に照射する。波長変換部
９は特定の偏光方向を持つレーザ光にのみ有効に作用す
る波長変換素子（図示せず）が回転可能な状態で保持さ
れている。この素子によって、例えば代表的な固体ＹＡ
Ｇ−レーザでは、その波長１０６４ｍｍが５３２ｍｍの
短波長に波長変換される。このような構成において、図
４に示したようなマルチパルスレーザ光ＰOUTのうち、
第１パルスＰ1の偏光方向が波長変換されるように波長
変換部９を設定すると、第１パルスＰ1 の偏光方向と９
０°異なる偏光方向を持つ第２パルスＳ2 以降のパルス
レーザ光は波長変換されない。したがって、波長変換９
の出力側では、第１パルスＰ1 は波長変換された短波長
光、第２パルスＳ2 以降は波長変換されず、パルスレー
ザ発振器１より得られるパルスレーザ光２の波長と同じ
という２波長マルチパルスレーザ光１４が得られる。こ
のようなレーザ光１４を例えば金属薄膜層１５と樹脂層
１６とからなる図９に断面で示されるような積層板型の
被加工物１３に照射する。まず、材料に吸収率の高い短
波長光である第１パルスＰ1 が金属薄膜層１５の表面を
加熱、あるいは除去等で表面状態を荒くして、直後に続
く下層の樹脂層１６への非波長変換光の吸収率を上げる
ことができる。ここで、積層板は樹脂系積層２〜３ｍｍ
厚、ＣｕやＡｕの金属薄膜厚は数μｍ〜１００μｍであ
る。樹脂の代りにセラミック（アルミナ，Ａｌ2Ｏ3）が
ハイブリットＩＣ基板として用いられる（０.６ ｍｍ
厚）。ＹＡＧレーザの波長はソースで１０６４ｍｍ。平
均５０Ｗ以下のパワーでマルチパルス幅は１００ｎsec
以下である。
【００２８】照射レーザのパルス間隔ｔd の許容最大値
は被加工物の熱拡散の特性によってきまり、第１パルス
Ｐ1光照射による加熱状態を保ったまま第２パルスＳ2光
が照射されるようにすれば良い。 本実施例によれば、
レーザ光の２波長マルチパルス化により、１つのパルス
レーザを表面改質用と主加工用とに変換して効率よく使
用できる。
【００２９】本発明の他の実施例によるレーザ加工につ
いて図１０，図１１，図１２を用いて説明する。前記実
施例図８に対して、２波長マルチパルスレーザ光１４が
被加工物１３に照射された際に発生する散乱光１７を受
光する光電変換素子と表示装置を含むＹＡＧレーザＴＶ
モニター１８ａあるいは１８ｂを設ける。モニターの構
成は公知の形式のものを用い、その出力は加工装置の動
作制御器２５に供給され、加工位置やレーザ光発生器の
制御に用いられる。これにより、例えば穴あけ加工時に
は図１１のようにモニター画面上で被加工物１３の加工
位置が監視され、その結果により位置ずれの補正をする
とともに、散乱光１７の強弱を検出し、検出結果に基づ
いて、レーザ発生器１のパワー，偏光方向、及びオン，
オフ制御が行われる。さらにこのモニター画面からレー
ザ加工がどの程度進んでいるか判定が行える。また、応
用例として、ＩＣパッケージへのマーキング加工時に
は、図１２のようにマーキングの状態を直接監視するこ
とが可能である。
【００３０】本実施例によれば加工状況を随時監視する
ことができることにより、レーザ発振器への出力制御，
エラー認識が行える。
【００３１】本発明の他の実施例を図１３により説明す
る。
【００３２】レーザ源はＹＡＧレーザやルビレーザのよ
うな固体レーザが用いられる。２波長マルチパルスレー
ザ光１４のうち短波長側レーザ光１９の焦点が被加工物
１３の加工表面になるように、集光光学系１１と、その
光学系のレンズを上下動作させて焦点位置を変える制御
機構２０とが設けられている。レーザ光１４のうちの長
波長側レーザ光２１は、集光光学系１１を構成している
レンズ屈折率が小さいので、短波長側レーザ光より焦点
距離が長くなり拡がりぎみになる。加工時には、まず短
波長側レーザ光１９が被加工物１３の加工表面に集光さ
れることにより表面の材料を除去するが、このときの飛
散物２２は直後に照射される非集光長波長側レーザ光２
１により完全燃焼、あるいは昇華させることができる。
【００３３】本実施例によれば飛散物の再加熱が行える
ので加工仕上りが良好である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した、１パルスレーザ光をパル
ス間隔が短く、かつ順次出力が低下するマルチパルスレ
ーザ光に変換できるので、レーザ加工時の除冷効果があ
る。脆性体の加工においては、加工部周辺の割れが生じ
にくい。
【００３５】また、マルチパルスレーザ光の第１パルス
出力を小さく、第２パルス出力を大きくすることもでき
るので、はんだ付け等の余熱レーザ加工が可能になる。
【００３６】さらに、２波長マルチパルスレーザ光が得
られるので、異種材料が組合わせられた積層基板のレー
ザ加工が可能になる。
【００３７】２波長マルチパルスレーザ光のうち可視光
を常時モニターすることで加工条件制御，中間光学系損
傷，レーザ発振器故障などのエラー検出ができる。
【００３８】さらに、加工表面除去にともなう飛散物を
直後に照射されるレーザ光で再加熱できるので、仕上り
の良好なレーザ加工を行うことができる。
【００３９】また、主加工用レーザ光に、調整用可視レ
ーザ光を重畳する必要がなくなり、１台のレーザ装置で
全システムが構成できるので装置が小型化できるととも
に、２台のレーザ光軸を合わせるような調整作業が不要
になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチパルスレーザ発生装置の一実施
例を示す概略構成図。
【図２】本発明のマルチパルスレーザ発生装置の他の例
を示す概略構成図。
【図３】図１及び図２の装置におけるファイバの代替例
を示す概略構成図。
【図４】本発明におけるレーザ光の入射光と出射光の出
力を示す動作特性図。
【図５】本発明の他の実施例を示す概略構成図。
【図６】図５の実施例における動作を説明するための特
性図。
【図７】図５の実施例における動作を説明するための特
性図。
【図８】本発明の更に他の実施例を示す概略構成図。
【図９】本発明の加工装置により加工される加工物の断
面図。
【図１０】本発明のレーザ加工装置の一実施例を示す概
略構成図。
【図１１】図１０のレーザ加工装置における動作説明の
ための加工表面図。
【図１２】図１０のレーザ加工装置における動作説明の
ための加工表面図。
【図１３】本発明が適用されるレーザ加工におけるレー
ザ光路説明図。
【符号の説明】
１…パルスレーザ発振器、２…パルスレーザビーム、３
…ビーム拡大器、４…偏光ビームスプリッタ、５…ファ
イバー入射光学系、６…ファイバー、７…ファイバー出
射光学系、８…偏光方向制御素子、９…波長変換部、１
０…方向変換用反射鏡、１１…集光光学系、１２…駆動
テーブル、１３…被加工物、１４…２波長パルスレーザ
光、１５…金属薄膜層、１６…樹脂層、１７…散乱光、
１８ａ，１８ｂ…モニター、１９…短波長側レーザ光、
２０…制御機構、２１…長波長側レーザ光、２５…動作
制御器、３０…ガラス板、３２…１／４波長板、３４〜
３８…反射鏡。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/106 8934−4Ｍ 3/109 8934−4Ｍ Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｎ 6921−4Ｅ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パルスレーザビームを出射するパルスレー
    ザ発振器と、該パルスレーザ発振器から出射されたパル
    スレーザ光を第１，第２の方向のレーザ光に分離し、第
    １の方向のレーザ光を出力側へ与えるための偏光ビーム
    分離手段と、該偏光ビーム分離手段で第１と第２の方向
    に分離されたレーザ光のうちの第２方向のレーザ光を非
    直線偏光化し、かつ非直線偏光化されたレーザ光に所定
    の遅延を付与して、再度前記偏光ビーム分離手段へ入射
    させ、第１方向に分離された遅延パルスレーザビームを
    出力側へ導く非直線偏光化遅延手段を含むことを特徴と
    するマルチパルスレーザ発生装置。
  2. 【請求項２】単一波長のパルスレーザ光を発振するため
    のレーザ発振源と、板状の片面にレーザ光入，出射の２
    光軸，両面合わせて第１，第２，第３，第４光軸が設定
    された偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッ
    タの第３，第４光軸と結合され、該偏光ビームスプリッ
    タからの一方向レーザ光を非直線偏光化するための偏光
    解消手段と、該偏光解消手段と結合され、レーザビーム
    に所定の遅延を与えるための光路長を形成する光透過材
    でなる遅延手段と、前記偏光解消手段と前記遅延手段を
    通ったパルスレーザビームを再度前記ビームスプリッタ
    の第４光軸に導くためのビーム方向変更手段を含み、前
    記レーザ発振源から、前記偏光ビームスプリッタの第１
    光軸にパルスレーザ光を照射し、第２光軸からのパルス
    レーザ光を出力マルチパルスレーザビームとして取りだ
    すことを特徴とするマルチパルスレーザ発生装置。
  3. 【請求項３】パルスレーザ光を出射するパルスレーザ発
    振器と、該パルスレーザ発振器から出射されたパルスレ
    ーザ光を２方向のレーザ光に分離する偏光ビームスプリ
    ッタと、該偏光ビームスプリッタで２方向に分離された
    レーザ光のうちの一方向のレーザ光を非直線偏光化し、
    この非直線偏光化されたレーザ光に遅延を与えて再度前
    記偏光ビームスプリッタに入射するための偏光解消手段
    と、前記偏光ビームスプリッタから得られるマルチパル
    ス化されたレーザ光の一部のパルス光を異なる波長に変
    換するための波長変換手段とを含むことを特徴とするマ
    ルチパルスレーザ発生装置。
  4. 【請求項４】パルスレーザ発振器より出射されるパルス
    レーザ光を偏光ビームスプリッタに照射して第１，第２
    の方向ビームに分離し、第１方向ビームにビーム遅延偏
    光解消手段を通して所定の遅延と非直線偏光を与え、該
    手段の出力を再度前記偏光ビームスプリッタへ入射して
    マルチパルスビームを生成する該ステップを含むことを
    特徴とするマルチパルスレーザ発生方法。
  5. 【請求項５】１つの板状偏光ビームスプリッタの各表面
    にレーザ入出射の２光軸，両表面で４光軸を設定し、そ
    のうち２光軸は偏光解消手段を経てループを形成し、残
    り２光軸のうち１光軸にパルスレーザ発振器より出射さ
    れるパルスレーザ光を入射し、他方の光軸からマルチパ
    ルスレーザビームを取り出す、諸ステップを含むことを
    特徴とするマルチパルスレーザ発生方法。
  6. 【請求項６】パルスレーザ発振器より出射された１パル
    スレーザ光を偏光ビームスプリッタで第１，第２方向の
    直線偏光レーザ光に分離し、そのうち一方のレーザ光の
    み偏光解消に入射させてパルス遅延するとともに、偏光
    状態を乱して非直線偏光化し、遅延、かつ、非直線偏光
    化されたパルスレーザビームを再度、偏光ビームスプリ
    ッタへ照射し、前記各ステップを反復することにより、
    前記ビームスプリッタからマルチパルスレーザビームを
    取り出す諸ステップを含むことを特徴とするマルチパル
    スレーザ発生方法。
  7. 【請求項７】前記偏光ビームスプリッタに入射させるパ
    ルスレーザビームの偏光方向を変えて、マルチパルスの
    レーザエネルギー強度の大小を制御するステップを含む
    ことを特徴とする請求項４記載のマルチパルスレーザ発
    生方法。
  8. 【請求項８】前記波長変換手段は、前記発生されたマル
    チパルスのうち、第１パルスが波長変換光，第２パルス
    以降が非波長変換光を発生するものであることを特徴と
    する請求項第３記載のマルチパルスレーザ発生装置。
  9. 【請求項９】前記遅延・非直線偏光化手段はファイバー
    で構成され、前記パルスレーザ発振器より出射されるパ
    ルスレーザ光のパルス幅ｔp と光速ｃと前記ファイバー
    屈折ｎと前記ファイバー長さｌとが 【数１】 の関係を満足するように前記ファイバー長さｌを設定し
    たことを特徴とする請求項１記載のマルチパルスレーザ
    発生装置。
  10. 【請求項１０】パルスレーザビームを出射するパルスレ
    ーザ発振器と、該パルスレーザ発振器から出射されたパ
    ルスレーザ光を第１，第２の方向のレーザ光に分離し、
    第１の方向のレーザ光を出力側へ与えるための偏光ビー
    ム分離手段と、該偏光ビーム分離手段で第１と第２の方
    向に分離されたレーザ光のうちの第２方向のレーザ光を
    非直線偏光化し、かつ非直線偏光化されたレーザ光に所
    定の遅延を付与して、再度前記偏光ビーム分離手段へ入
    射させ、第１方向に分離された遅延パルスレーザビーム
    を出力側へ導く非直線偏光化遅延手段を含むマルチパル
    スレーザ発生装置と、該マルチパルスレーザ発生装置で
    マルチパルス化されたレーザ光のうち一部のパルスレー
    ザ光の波長を変えるための波長変換手段と、該波長変換
    手段により波長変換された短波長光、及び波長変換され
    ない長波長光の２波長のレーザ光を被加工物に照射して
    機械加工するため加工手段を含むことを特徴とするマル
    チパルスレーザを用いた加工システム。
  11. 【請求項１１】マルチパルスレーザ発生装置により単一
    波長のパルスレーザビームからマルチパルス化されたレ
    ーザ光を発生すること、該マルチパルスビームのうち、
    一部のパルスレーザ光を短波長ビームに波長変換するこ
    と、該変換された短波長光と、パルスレーザ発振器より
    出射されたパルス光と同じ波長の長波長光とを用いて被
    加工物を機械的に加工することの諸ステップを含むこと
    を特徴とするマルチパルスレーザを用いた加工方法。
  12. 【請求項１２】前記波長の異なる２波長のマルチパルス
    レーザ光のうち、可視光が被加工物に照射されるときに
    発生される散乱光をモニターして加工条件を制御するス
    テップを含むことを特徴とする請求項１１記載のマルチ
    パルスレーザを用いた加工方法。
  13. 【請求項１３】前記波長の異なる２波長のマルチパルス
    レーザ発生装置と被加工物との間に集光光学系を設け、
    該集光光学系は、前記２波長マルチパルスレーザ光のう
    ち短波長側のレーザ光の焦点が被加工物の加工表面と合
    致するように加工中制御されることを特徴とする請求項
    １１記載のマルチパルスレーザを用いた加工方法。
  14. 【請求項１４】金属薄膜と樹脂とからなる積層プリント
    基板へレーザにより穴あけ加工する際に、１台のパルス
    レーザ発振器からのレーザ光をビームスプリッタとビー
    ム遅延、非直線偏光化装置を含むループを通してマルチ
    パルス化したレーザビームを発生させ、かつ、該マルチ
    パルス化レーザビームのうち一部のパルスレーザ光を波
    長変換して短波長光を発生させ、発生された短波長ビー
    ムと前記パルスレーザ発振器より出射されたパルス光と
    同じ波長の長波長光とを前記基板に照射して穴あけを行
    うことを特徴とする積層プリント基板の加工方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004528984A (ja) * 2001-03-12 2004-09-24 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 準ｃｗダイオードポンプ固体ｕｖレーザシステム及びそれを使用する方法
JP2006167804A (ja) * 2004-11-19 2006-06-29 Canon Inc レーザ割断方法およびレーザ割断装置
KR100804425B1 (ko) * 2006-10-02 2008-02-20 (주)미래컴퍼니 레이저 펄스 조절장치 및 방법
JP2008515174A (ja) * 2004-09-28 2008-05-08 フェムトレーザース プロドゥクシオンズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング レーザー光用多重反射遅延線部材ならびにそのような遅延線部材を含む共振器及び短パルスレーザー装置
US7405376B2 (en) 2003-11-06 2008-07-29 Disco Corporation Processing apparatus using laser beam
US8093530B2 (en) * 2004-11-19 2012-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Laser cutting apparatus and laser cutting method
KR20150014515A (ko) * 2012-07-25 2015-02-06 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트 컴퍼니 리미티드 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법
JP2016002569A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 株式会社ディスコ レーザー加工装置
CN110868952A (zh) * 2017-07-13 2020-03-06 皇家飞利浦有限公司 使用衍射光学元件的激光发生器

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004528984A (ja) * 2001-03-12 2004-09-24 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 準ｃｗダイオードポンプ固体ｕｖレーザシステム及びそれを使用する方法
US7405376B2 (en) 2003-11-06 2008-07-29 Disco Corporation Processing apparatus using laser beam
JP2008515174A (ja) * 2004-09-28 2008-05-08 フェムトレーザース プロドゥクシオンズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング レーザー光用多重反射遅延線部材ならびにそのような遅延線部材を含む共振器及び短パルスレーザー装置
JP2006167804A (ja) * 2004-11-19 2006-06-29 Canon Inc レーザ割断方法およびレーザ割断装置
US8093530B2 (en) * 2004-11-19 2012-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Laser cutting apparatus and laser cutting method
KR100804425B1 (ko) * 2006-10-02 2008-02-20 (주)미래컴퍼니 레이저 펄스 조절장치 및 방법
KR20150014515A (ko) * 2012-07-25 2015-02-06 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트 컴퍼니 리미티드 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법
JP2015520507A (ja) * 2012-07-25 2015-07-16 シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント カンパニー リミティド レーザアニーリング装置及びレーザアニーリング方法
US9455164B2 (en) 2012-07-25 2016-09-27 Shanghai Micro Electronics Equipment Co., Ltd. Laser annealing apparatus and laser annealing method
JP2016002569A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 株式会社ディスコ レーザー加工装置
CN110868952A (zh) * 2017-07-13 2020-03-06 皇家飞利浦有限公司 使用衍射光学元件的激光发生器
JP2020526926A (ja) * 2017-07-13 2020-08-31 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 回折光学素子を用いたレーザ発生器
CN110868952B (zh) * 2017-07-13 2023-08-08 皇家飞利浦有限公司 使用衍射光学元件的激光发生器

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