本發(fā)明涉及使用激光來(lái)對(duì)被加工物實(shí)施孔加工、槽加工、劃線、剪裁、切斷、標(biāo)記等加工的方法及裝置。作為被加工物,包括陶瓷生片、晶片、有機(jī)膜、印刷基板、金屬板等平板狀材料、片材材料。
背景技術(shù):
在專利文獻(xiàn)1中,公開(kāi)了將從激光光源射出的激光用電掃描儀(galvano scanner)進(jìn)行反射并通過(guò)集光透鏡進(jìn)行集光來(lái)照射在被加工物上的激光加工裝置。在利用激光對(duì)載置于XY工作臺(tái)上的大型片材進(jìn)行孔加工的情況下,由于一次能加工的區(qū)域有限,因此該加工裝置分割區(qū)域來(lái)實(shí)施孔加工。在通過(guò)分割來(lái)進(jìn)行孔加工的情況下,根據(jù)由電掃描儀導(dǎo)致的枕形失真、由集光透鏡導(dǎo)致的畸變特性與孔的位置精度等關(guān)系,將允許范圍作為一次加工區(qū)域來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
但是,由于在每個(gè)區(qū)域進(jìn)行加工,因此存在以下問(wèn)題:需要重復(fù)進(jìn)行在工作臺(tái)暫時(shí)停止的狀態(tài)下對(duì)規(guī)定的區(qū)域照射激光然后移動(dòng)工作臺(tái)這樣的步驟,時(shí)間損失較多,加工時(shí)間變長(zhǎng)。
另一方面,在專利文獻(xiàn)2中,提出了如下的激光加工方法:在對(duì)形成于被加工物上的多個(gè)加工孔依次進(jìn)行激光加工時(shí),一邊使激光的照射位置在電掃描區(qū)域(galvano area)內(nèi)移動(dòng),一邊使XY工作臺(tái)以規(guī)定的速度在X方向或者Y方向中的至少一個(gè)方向上不停地移動(dòng)。該方法與專利文獻(xiàn)1不同,由于不需要在每個(gè)加工區(qū)域使工作臺(tái)停止,因此可能會(huì)能夠縮短加工時(shí)間。
然而,在專利文獻(xiàn)2中,需要對(duì)XY工作臺(tái)和電掃描儀進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,使得成為激光加工對(duì)象的加工孔及成為下一個(gè)激光加工對(duì)象的加工孔雙方都位于電掃描區(qū)域內(nèi)。即、由于需要設(shè)定成當(dāng)前的加工孔與下一個(gè)加工孔都位于電掃描區(qū)域內(nèi),因此在對(duì)配置在與掃描方向垂直的方向上的多個(gè)孔進(jìn)行多列加工的情況下,對(duì)于各列的加工結(jié)尾點(diǎn)需要設(shè)置等待時(shí)間,使得下一列的加工開(kāi)始點(diǎn)位于電掃描區(qū)域內(nèi),或者需要擴(kuò)大電掃描加工區(qū)域(galvano operation area)。其結(jié)果,產(chǎn)生無(wú)用的等待時(shí)間,或者在畸變較大的透鏡端部進(jìn)行加工,因此可能會(huì)使能力、位置精度、以及加工品質(zhì)下降。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)平8-174256號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)2011-140057號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的是提出一種能夠在被加工物以固定速度連續(xù)移動(dòng)的同時(shí)高精度且不間斷地持續(xù)激光加工的激光加工方法及加工裝置。
解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
本發(fā)明是一種激光加工方法,其用于控制:沿著與被加工物的主面平行的XY平面使所述被加工物能夠在X方向上移動(dòng)的傳送單元、以及使從激光光源射出的激光反射并照射在被加工物上的電掃描儀。包含如下的步驟:一邊使傳送單元在X方向上以固定速度進(jìn)行移動(dòng),一邊利用電掃描儀使激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)在電掃描區(qū)域內(nèi)以描繪固定軌跡的方式在X方向及Y方向上掃描,并在掃描線上的規(guī)定位置對(duì)被加工物照射激光,從而在下面的公式所示出的條件及范圍內(nèi)進(jìn)行加工。
Px/V≥Σ(Lt+Gt)···(1)
Gx=Px×α···(2)
Px:被加工物的X方向基準(zhǔn)加工間距
V:被加工物的X方向移動(dòng)速度(固定)
Lt:激光照射時(shí)間
Gt:電掃描動(dòng)作時(shí)間(瞄準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間)
Gx:電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離
α:常數(shù)(0<α<1)
(1)式的左邊表示被加工物在被加工物的X方向的基準(zhǔn)加工間距上移動(dòng)所用的時(shí)間,右邊表示激光照射時(shí)間(激光振蕩器的動(dòng)作時(shí)間)與電掃描動(dòng)作時(shí)間(電掃描儀的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間)的合計(jì)。即,表示從第一列的激光加工開(kāi)始到第二列的激光加工開(kāi)始為止的時(shí)間。(1)式中,被加工物在被加工物的X方向加工間距上移動(dòng)所用的時(shí)間比激光照射時(shí)間與電掃描動(dòng)作時(shí)間之和更長(zhǎng),因此示出了能夠不間斷地持續(xù)激光加工的條件。(2)式是指由于α<1,因此電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離比被加工物的X方向的基準(zhǔn)加工間距更小。即,示出電掃描區(qū)域固定的條件。假設(shè)α>1,則電掃描瞄準(zhǔn)點(diǎn)在被加工物的移動(dòng)方向(X方向)上發(fā)生偏移,將超出電掃描區(qū)域。若超出,則一旦之后進(jìn)行對(duì)齊動(dòng)作,就會(huì)產(chǎn)生時(shí)間損失。通過(guò)設(shè)為α<1,從而能夠在同一電掃描區(qū)域內(nèi)不間斷地進(jìn)行激光加工。
也可以如下表示來(lái)代替(1)式。
Px/V=Ta+Tb···(4)
此處,Ta是Y方向的加工時(shí)間的合計(jì),Tb是X方向的返回的加工時(shí)間。
一般,電掃描儀使重量較輕的反光鏡移動(dòng)來(lái)掃描激光,因此雖然能進(jìn)行高速并且高精度的掃描,但是動(dòng)作范圍較小。另一方面,雖然被加工物的移動(dòng)范圍較大,但是難以高速移動(dòng)/瞬間停止。考慮到上述的特性,通過(guò)在滿足(1)式、(2)式的條件下同步控制電掃描儀、激光振蕩器、以及被加工物的移動(dòng),從而能對(duì)在X方向上連續(xù)的被加工物的加工區(qū)域持續(xù)地(不間斷地)進(jìn)行激光加工,從而能提高加工效率。只需使被加工物以固定速度連續(xù)移動(dòng),因此控制變得簡(jiǎn)單,并且能夠消除被加工物停止的時(shí)間,并能縮短總加工時(shí)間。電掃描區(qū)域能設(shè)定在畸變較小的集光透鏡的中央部,因此能進(jìn)行高精度的加工。
在本說(shuō)明書(shū)中,“以描繪固定軌跡的方式”進(jìn)行的掃描是指所謂“一筆畫(huà)成”地掃描。即,按照從瞄準(zhǔn)點(diǎn)所在的坐標(biāo)點(diǎn)出發(fā)經(jīng)由其他點(diǎn)返回至初始的坐標(biāo)點(diǎn)的軌跡。該軌跡例如可以是直線的往復(fù)移動(dòng),也可以是三角形、8字狀,只要是在電掃描區(qū)域內(nèi)返回至原來(lái)的坐標(biāo)點(diǎn)那樣的掃描軌跡,可以是任意地軌跡。電掃描區(qū)域是指電掃描儀能進(jìn)行掃描的XY區(qū)域內(nèi)且根據(jù)電掃描儀的枕形失真、集光透鏡的畸變特性與加工位置精度的關(guān)系所允許的范圍,其中包含了所述軌跡。電掃描儀進(jìn)行間歇的動(dòng)作即通常進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制。在該控制中,從當(dāng)前的加工點(diǎn)到下一個(gè)加工點(diǎn)為止使瞄準(zhǔn)點(diǎn)快速地移動(dòng),在下一個(gè)加工點(diǎn)停止的期間從激光振蕩器照射激光。另外,可以使電掃描儀連續(xù)動(dòng)作來(lái)代替使電掃描儀間歇?jiǎng)幼鞯姆椒ā1景l(fā)明的傳送單元只要是能夠沿著與被加工物的主面平行的XY平面使被加工物在X方向上移動(dòng)的單元即可,例如XY工作臺(tái)、僅在X方向上移動(dòng)的工作臺(tái)、在X方向上移動(dòng)的皮帶輸送機(jī)等任意的傳送單元。而且,在被加工物是連續(xù)的卷狀片材的情況下,也可以使用傳送輥?zhàn)鳛閭魉蛦卧?/p>
優(yōu)選為將電掃描儀的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描路徑設(shè)為8字狀。即,一邊使傳送單元在X正方向上以固定速度進(jìn)行移動(dòng),一邊重復(fù)以下的第一~第八步驟。即,將激光照射在XY平面上的第一點(diǎn)的第一步驟;通過(guò)電掃描儀將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從第一點(diǎn)整體向X正方向及Y正方向掃描的第二步驟;在相對(duì)于第一點(diǎn)在X正方向及Y正方向上進(jìn)行了位移的第二點(diǎn)照射激光的第三步驟;通過(guò)電掃描儀使激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從第二點(diǎn)向X負(fù)方向掃描的第四步驟;在相對(duì)于第二點(diǎn)在X負(fù)方向上進(jìn)行了位移的第三點(diǎn)照射激光的第五步驟;通過(guò)電掃描儀使激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從第三點(diǎn)整體向X正方向及Y負(fù)方向掃描的第六步驟;在相對(duì)于第三點(diǎn)在X正方向及Y負(fù)方向上進(jìn)行了位移的第四點(diǎn)照射激光的第七步驟;通過(guò)電掃描儀使激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從第四點(diǎn)向X負(fù)方向掃描并使激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)返回至第一點(diǎn)的第八步驟。另外,在第二步驟中,“整體向X正方向及Y正方向掃描”是指即使局部存在不是“X正方向及Y正方向”的部分,若綜合第二步驟來(lái)講,也是“向X正方向及Y正方向”掃描。第六步驟中的“整體”也是相同的意思。若如上述那樣使瞄準(zhǔn)點(diǎn)呈8字狀地進(jìn)行掃描,則能在1個(gè)循環(huán)內(nèi)在Y方向上進(jìn)行2列加工。由于不需要像之后對(duì)齊那樣的無(wú)用的掃描,因此能夠高效地加工多個(gè)孔、槽。
優(yōu)選為滿足用下式所示出的條件及范圍來(lái)作為按照8字狀的掃描路徑的加工條件。
Px/V≥Gy/Py×(Lt+Gyt)+Gxt+Lt···(3)
Gx:電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離
Gy:電掃描區(qū)域的Y方向距離
Py:被加工物的Y方向的基準(zhǔn)加工間距
Lt:激光照射時(shí)間
Gyt:Y方向電掃描動(dòng)作時(shí)間
Gxt:X方向電掃描動(dòng)作時(shí)間
(3)式的左邊表示被加工物在被加工物的X方向的基準(zhǔn)加工間距移動(dòng)所用的時(shí)間,右邊的第一項(xiàng)表示激光照射時(shí)間和Y方向電掃描動(dòng)作時(shí)間之和與電掃描區(qū)域的Y方向距離間的加工次數(shù)的乘積,即激光在Y方向上掃描一列的加工時(shí)間。第二項(xiàng)是X方向電掃描動(dòng)作時(shí)間,第三項(xiàng)是激光照射時(shí)間。通過(guò)滿足該條件公式,從而能夠在按照8字狀的掃描路徑的情況下,進(jìn)行不間斷地加工。
上述的8字狀路徑雖然是在從第一步驟到第八步驟之間合計(jì)進(jìn)行4次激光照射的示例,但是可以在第二步驟的掃描的途中即從第一點(diǎn)移動(dòng)至第二點(diǎn)的期間設(shè)置照射激光的第九步驟,也可以在第六步驟的掃描的途中即從第三點(diǎn)移動(dòng)至第四點(diǎn)的期間設(shè)置照射激光的第十步驟。第九步驟及第十步驟中的激光照射次數(shù)是不限于1次的任意次數(shù)。由此,能夠在向Y方向移動(dòng)時(shí)加工多個(gè)孔。
發(fā)明效果
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,能一邊使被加工物在X方向上以固定速度連續(xù)移動(dòng),一邊利用電掃描儀在X及Y方向上掃描激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)使得其在電掃描區(qū)域內(nèi)描繪出固定軌跡,在規(guī)定位置對(duì)被加工物照射激光。而且,被加工物在被加工物的X方向加工間距移動(dòng)所用的時(shí)間比激光照射時(shí)間與電掃描動(dòng)作時(shí)間之和更長(zhǎng),電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離比被加工物的X方向的基準(zhǔn)加工間距更小,因此能夠在保持電掃描區(qū)域固定的狀態(tài)下使被加工物不停地被實(shí)施持續(xù)的激光加工。其結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)兼顧精度和量產(chǎn)性的激光加工。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明所涉及的激光加工裝置的一個(gè)示例的整體圖。
圖2是控制裝置的框圖。
圖3示出了本發(fā)明的電掃描區(qū)域、被加工物的孔位置以及瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描順序的一個(gè)示例。
圖4是示出激光加工的第1實(shí)施例的圖。
圖5示出第2實(shí)施例的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描例(a)和在被加工物W上加工的孔的位置(b)。
圖6示出第3實(shí)施例的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描例(a)和在被加工物W上加工的孔的位置(b)。
圖7示出第4實(shí)施例的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描例(a)和在被加工物W上加工的孔的位置(b)。
圖8示出第5實(shí)施例的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描例(a)和在被加工物W上加工的孔的位置(b)。
圖9示出第6實(shí)施例的瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描例(a)和在被加工物W上加工的孔的位置(b)。
圖10是示出激光加工的第7實(shí)施例的圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出本發(fā)明所涉及的激光加工裝置的一個(gè)示例的整體圖。本實(shí)施例的激光加工裝置1是用于在被加工物的一個(gè)示例即陶瓷生片W上加工過(guò)孔等的裝置。激光加工裝置1包括激光光源即激光振蕩器10、使激光L的瞄準(zhǔn)點(diǎn)(或者光軸)在XY方向上掃描的電掃描儀20、以及集光透鏡30。具體而言,電掃描儀20包括使瞄準(zhǔn)點(diǎn)在X方向上掃描的反光鏡21及致動(dòng)器22、使瞄準(zhǔn)點(diǎn)在Y方向上掃描的反光鏡23及致動(dòng)器24。并且,在集光透鏡30的下方設(shè)置能沿著XY平面移動(dòng)的XY工作臺(tái)40,在該工作臺(tái)上載置被加工物W。XY工作臺(tái)40具備在X方向上驅(qū)動(dòng)該工作臺(tái)40的電動(dòng)機(jī)41和在Y方向上驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)40的電動(dòng)機(jī)42。控制裝置50通過(guò)布線與激光振蕩器10、電掃描儀20的致動(dòng)器22、24、以及電動(dòng)機(jī)41、42連接,能夠以后述的方法同步控制激光振蕩器10、電掃描儀20及XY工作臺(tái)40。
如圖1中用虛線所示,能夠一邊使工作臺(tái)40在X方向上連續(xù)移動(dòng),一邊對(duì)被加工物W的在X方向上帶狀地延伸的區(qū)域S1不間斷地進(jìn)行激光加工。在完成區(qū)域S1的加工后,使工作臺(tái)40沿Y方向移動(dòng)1個(gè)間距,再次一邊使工作臺(tái)40在X方向上以固定速度移動(dòng),一邊對(duì)相鄰的區(qū)域S2不間斷地進(jìn)行激光加工。因而,能夠高效地對(duì)被加工物W的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行孔加工。
圖2示出控制裝置50的框圖。從電掃描儀20及電動(dòng)機(jī)41、42向控制裝置50發(fā)送位置信息??刂蒲b置50基于輸入的位置信息,對(duì)激光振蕩器10、電掃描儀20及工作臺(tái)40進(jìn)行同步控制。具體而言,若工作臺(tái)40的Y方向移動(dòng)完成,則從電動(dòng)機(jī)42向控制裝置50發(fā)送定位完成信號(hào),通過(guò)電掃描儀20使瞄準(zhǔn)點(diǎn)向初始位置移動(dòng)。一邊使工作臺(tái)40在X方向上以固定速度移動(dòng),一邊通過(guò)電掃描儀20在電掃描區(qū)域內(nèi)以規(guī)定的順序掃描瞄準(zhǔn)點(diǎn),并在規(guī)定位置從激光振蕩器10照射激光從而在被加工物W上加工孔。
圖3示出了電掃描區(qū)域GA、被加工物W的孔位置以及瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描順序的一個(gè)示例。此處,在電掃描區(qū)域GA內(nèi)對(duì)瞄準(zhǔn)點(diǎn)以描繪8字的方式一筆畫(huà)地進(jìn)行掃描,并在掃描線上的a、b、c、d、e(與b相同)、f、g(與a相同)的各點(diǎn)照射激光。雖然被加工物W在X方向上以固定速度V移動(dòng),但是電掃描區(qū)域GA保持在固定位置。通過(guò)將點(diǎn)a→b→c→d→e→f→g作為1個(gè)循環(huán)進(jìn)行重復(fù),從而能進(jìn)行不間斷的開(kāi)孔加工。被加工物W上,在Y方向上排成一列的多個(gè)(此處為3個(gè))孔H在X方向上隔開(kāi)規(guī)定的間距形成。此處,若將孔的X方向的加工間距設(shè)為Px、將被加工物W的X方向移動(dòng)速度設(shè)為V、將激光照射時(shí)間(單次照射)設(shè)為L(zhǎng)t、將電掃描動(dòng)作時(shí)間設(shè)為Gt、以及將電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離設(shè)為Gx,則可得到如下的關(guān)系:
Px/V≥Σ(Lt+Gt)···(1)
Gx=Px×α(0<α<1)···(2)。
另外,在激光照射時(shí)間Lt中還包含用于激光照射所需要的上升時(shí)間以及下降時(shí)間。
(1)式的左邊表示被加工物W在被加工物的X方向的基準(zhǔn)加工間距移動(dòng)所用的時(shí)間,右邊表示點(diǎn)a~點(diǎn)d間的照射時(shí)間Lt與電掃描儀的動(dòng)作時(shí)間Gt的合計(jì),即從第一列的激光加工開(kāi)始到第二列的激光加工開(kāi)始為止的時(shí)間。(2)式表示由于α<1,因此Gx<Px。即,電掃描儀的X方向的邊的距離Gx比孔的X方向加工間距Px更小。
接著,參照?qǐng)D4對(duì)本發(fā)明的激光加工的一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明。圖4的(A)表示在第一點(diǎn)a定位激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)并在該點(diǎn)a上照射激光(射擊)的瞬間。黑點(diǎn)表示激光當(dāng)前的照射位置(在當(dāng)前時(shí)刻加工的最新的孔),白點(diǎn)表示已加工的孔。
圖4的(B)表示將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從點(diǎn)a相對(duì)于X正方向及Y正方向向銳角方向掃描從而在第二點(diǎn)b照射激光的瞬間。若將瞄準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)方向與X正方向構(gòu)成的角度設(shè)為θ(<90°),則瞄準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)方向與Y正方向構(gòu)成的角度為90°-θ。被加工物W也向X方向移動(dòng)相當(dāng)于從點(diǎn)a到點(diǎn)b的瞄準(zhǔn)點(diǎn)掃描時(shí)間(電掃描動(dòng)作時(shí)間)與激光照射時(shí)間的和的時(shí)間,因此孔a1與第二點(diǎn)b排列在X方向的相同位置上。
圖4的(C)表示將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從點(diǎn)b相對(duì)于X正方向及Y正方向向銳角方向掃描從而在第三點(diǎn)c照射激光的瞬間。與上述相同,被加工物W也向X方向移動(dòng)相當(dāng)于從點(diǎn)b到點(diǎn)c的瞄準(zhǔn)點(diǎn)掃描時(shí)間(電掃描動(dòng)作時(shí)間)與激光照射時(shí)間的和的時(shí)間,因此孔a1、b1與第三點(diǎn)孔c1排列在X方向的相同位置上。換言之,孔a1、b1、c1在Y方向上排成一列。另外,接著要加工的孔d(用虛線的圓點(diǎn)表示)在電掃描區(qū)域GA的外側(cè)。
圖4的(D)表示將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從點(diǎn)c向X負(fù)方向掃描從而在第四點(diǎn)d照射激光的瞬間。被加工物W向X方向移動(dòng)相當(dāng)于從點(diǎn)c到點(diǎn)d的瞄準(zhǔn)點(diǎn)掃描時(shí)間(電掃描動(dòng)作時(shí)間)與激光照射時(shí)間的和的時(shí)間,因此孔c1與第四點(diǎn)的孔d1的X方向間距Px比電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離Gx更大。
圖4的(E)表示將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從點(diǎn)d相對(duì)于X正方向及Y負(fù)方向向銳角方向掃描并在第五點(diǎn)e照射激光的瞬間。被加工物W向X方向移動(dòng)相當(dāng)于從點(diǎn)d到點(diǎn)e的瞄準(zhǔn)點(diǎn)掃描時(shí)間(電掃描動(dòng)作時(shí)間)與激光照射時(shí)間的和的時(shí)間,因此孔d1與第五點(diǎn)e1排列在X方向的相同位置上。
圖4的(F)表示將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從點(diǎn)e相對(duì)于X正方向及Y負(fù)方向向銳角方向掃描并在第六點(diǎn)f照射激光的瞬間。被加工物W向X方向移動(dòng)相當(dāng)于從點(diǎn)e到點(diǎn)f的瞄準(zhǔn)點(diǎn)掃描時(shí)間(電掃描動(dòng)作時(shí)間)與激光照射時(shí)間的和的時(shí)間,因此孔d1、e1與第六點(diǎn)的孔f1排列在X方向的相同位置上。在該狀態(tài)下,接著要加工的孔g(用虛線的圓點(diǎn)表示)在電掃描區(qū)域GA的外側(cè)。
圖4的(G)表示將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)從點(diǎn)f向X負(fù)方向掃描并將激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)返回至第一點(diǎn)g(與a相同)的瞬間。被加工物W向X方向移動(dòng)相當(dāng)于從點(diǎn)f到點(diǎn)g的瞄準(zhǔn)點(diǎn)掃描時(shí)間(電掃描動(dòng)作時(shí)間)與激光照射時(shí)間的和的時(shí)間,因此通過(guò)將瞄準(zhǔn)點(diǎn)返回至與第一點(diǎn)a相同的位置g,從而孔f1與孔g1的間距Px比電掃描區(qū)域的X方向的邊的距離Gx更大。之后,與上述相同地重復(fù)(A)~(G)的步驟。
作為傳送被加工物W的方法,除了工作臺(tái)40以外,能夠通過(guò)使用多個(gè)傳送輥在X方向上傳送被加工物W。在被加工物為連續(xù)的卷狀片材的情況下,通過(guò)如上述那樣使瞄準(zhǔn)點(diǎn)以描繪8字的方式進(jìn)行一筆畫(huà)的掃描,從而能夠在片材的長(zhǎng)邊方向上不間斷地進(jìn)行加工,而不會(huì)使片材停止。并且,由于能夠在1個(gè)循環(huán)的掃描內(nèi)對(duì)2列孔進(jìn)行加工,因此量產(chǎn)性較高。由于不需要之后對(duì)齊那樣的掃描,因此能夠減少無(wú)用的時(shí)間。被加工物W只需以固定速度移動(dòng)并且電掃描儀20以規(guī)定的周期進(jìn)行掃描即可,因此控制簡(jiǎn)單。電掃描區(qū)域GA能夠設(shè)定在畸變的影響比較小的集光透鏡30的中央部,因此能進(jìn)行高精度的加工。
雖然在圖3、圖4中示出了對(duì)于1個(gè)被加工物W在Y方向上加工3個(gè)孔的示例,但是能夠任意地設(shè)定孔的個(gè)數(shù)。此外,雖然示出了在被加工物W的Y方向上隔開(kāi)一定間距加工孔的示例,但是也能夠進(jìn)行Y方向的間距不固定的孔加工。此外,還能夠使用具有多個(gè)針孔的掩膜、分光鏡等,多個(gè)孔為一組進(jìn)行同時(shí)加工。在該情況下,將一組孔視為集合圖形,集合圖形的各個(gè)間隔成為基準(zhǔn)加工間距。
-第2實(shí)施例-
圖5的(a)示出瞄準(zhǔn)點(diǎn)的第二實(shí)施例的掃描例,圖5的(b)示出在被加工物W上加工的孔的位置。圖5中,如在(a)中用虛線表示的那樣整體以描繪8字的方式進(jìn)行掃描,用從左上向右下的掃描線和從左下向右上的掃描線,分別對(duì)6個(gè)孔進(jìn)行加工。因此,與圖3相同,孔在Y方向上排列成一列,并且Y方向間距固定。方形標(biāo)志表示第一列的射擊(或者孔位置),菱形標(biāo)志表示第二列的射擊(或者孔位置)。由此通過(guò)在掃描線上增加射擊次數(shù),能夠增加每一列的孔的個(gè)數(shù)。
-第3實(shí)施例-
圖6的(a)示出瞄準(zhǔn)點(diǎn)的第三實(shí)施例的掃描例,圖6的(b)示出在被加工物W上加工的孔的位置。圖6中,雖然如在(a)中用虛線表示的那樣整體以描繪8字的方式進(jìn)行掃描,但是掃描線為折線狀而非如圖5那樣的斜向單條直線狀。從左上向右下的掃描線與從左下向右上的掃描線呈對(duì)稱形狀。因此,孔在Y方向上排列成一列,但是Y方向間距并不固定。在Y方向上排列的加工孔的個(gè)數(shù)是每一列7個(gè)。方形標(biāo)志表示第一列的射擊(或者孔位置),菱形標(biāo)志表示第二列的射擊(或者孔位置)。
-第4實(shí)施例-
圖7的(a)示出瞄準(zhǔn)點(diǎn)的第四實(shí)施例的掃描例,圖7的(b)示出在被加工物W上加工的孔的位置。圖7中,如在(a)中用虛線表示的那樣整體以描繪8字的方式進(jìn)行掃描,掃描線與圖6相比進(jìn)一步折彎成折線狀,并且從左上向右下的掃描線與從左下向右上的掃描線呈左右非對(duì)稱。雖然第一~第三實(shí)施例的電掃描區(qū)域GA為長(zhǎng)方形,但是該實(shí)施例的電掃描區(qū)域GA為平行四邊形。因此,孔在Y方向上不排列成一列,呈蜿蜒狀或者交錯(cuò)狀排列。在Y方向上排列的加工孔的個(gè)數(shù)是每一列6個(gè)。方形標(biāo)志表示第一列的射擊(或者孔位置),菱形標(biāo)志表示第二列的射擊(或者孔位置)。
-第5實(shí)施例-
圖8的(a)示出瞄準(zhǔn)點(diǎn)的第五實(shí)施例的掃描例,圖8的(b)示出在被加工物W上加工的孔的位置。圖8中,如在(a)中用虛線表示的那樣整體以描繪8字的方式進(jìn)行掃描,但是從左上向右下的掃描線與從左下向右上的掃描線呈左右非對(duì)稱。雖然掃描線與圖7的實(shí)施例相似,但是與其相比折線的彎曲角度更大。因此,雖然孔的Y方向間距固定,但是在Y方向上并不是排列成一列。具體而言,呈蜿蜒狀或者交錯(cuò)狀排列。在Y方向上排列的加工孔的個(gè)數(shù)是每一列6個(gè)。方形標(biāo)志表示第一列的射擊(或者孔位置),菱形標(biāo)志表示第二列的射擊(或者孔位置)。系列1是按照點(diǎn)a~b~c~d~e~f進(jìn)行移動(dòng),其間在方形標(biāo)志的點(diǎn)上進(jìn)行激光照射。在按照點(diǎn)f~g在X負(fù)方向上進(jìn)行了返回動(dòng)作后,系列2按照g~h~i~j~k~l進(jìn)行移動(dòng),其間在菱形標(biāo)志的點(diǎn)上進(jìn)行激光照射。與其他實(shí)施例不同,在該實(shí)施例中,點(diǎn)ab間、cd間、ef間、hi間、jk間的掃描為X負(fù)方向。
-第6實(shí)施例-
圖9的(a)示出瞄準(zhǔn)點(diǎn)的第六實(shí)施例的掃描例,圖9的(b)示出在被加工物W上加工的孔的位置。雖然圖9的情況也是整體以描繪8字的方式進(jìn)行掃描,但是在各點(diǎn)附近進(jìn)行多次的射擊。因此,能夠在一處形成多個(gè)在Y方向上靠近排列的小孔。
-第7實(shí)施例-
圖10示出了電掃描區(qū)域GA、被加工物W的孔位置以及瞄準(zhǔn)點(diǎn)的掃描順序的變形例。此處,在電掃描區(qū)域GA內(nèi),以使瞄準(zhǔn)點(diǎn)在傾斜方向上往復(fù)移動(dòng)的方式進(jìn)行掃描,在掃描線上的a、b、c、d、e各點(diǎn)上照射激光后,再次返回至a點(diǎn)。在從點(diǎn)e返回至點(diǎn)a的途中不進(jìn)行照射。通過(guò)將點(diǎn)a→b→c→d→e→a作為1個(gè)循環(huán)進(jìn)行重復(fù),從而能加工在Y方向上排列成一列的孔,并且能進(jìn)行不間斷的開(kāi)孔加工。被加工物W上,在Y方向上排成一列的多個(gè)(此處為5個(gè))孔H在X方向上隔開(kāi)規(guī)定的間距Px形成。在該情況下,電掃描區(qū)域GA的X方向的邊的距離Gx比間距Px更小,因此若在時(shí)間(Px-Gx)/V的期間使瞄準(zhǔn)點(diǎn)按照點(diǎn)e→點(diǎn)a返回,則能夠持續(xù)不間斷地加工。
在圖10中,雖然示出了點(diǎn)a→b→c→d→e的掃描路徑為一直線狀的示例,但是也可以如圖6、圖7、圖8那樣設(shè)為折線狀。在該情況下加工的孔會(huì)如圖6那樣Y方向間距不均勻,或者如圖7那樣呈蜿蜒狀。另外,從點(diǎn)e向點(diǎn)a的返回動(dòng)作可以設(shè)為直線狀使得在最短時(shí)間內(nèi)返回。
上述的實(shí)施例只是示出了本發(fā)明的數(shù)個(gè)示例,根據(jù)要加工的孔的位置,能夠任意地選擇瞄準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。即,不限于8字狀、Z字狀、傾斜往復(fù)狀。此外,在上述的實(shí)施例中,對(duì)于在片材上進(jìn)行孔加工的示例進(jìn)行了說(shuō)明,但是也能夠進(jìn)行槽加工、劃線、剪裁、切斷、標(biāo)記等其他加工。作為被加工物,除了陶瓷生片以外,可以是陶瓷晶片、半導(dǎo)體晶片、樹(shù)脂膜、印刷基板、金屬板等能用激光加工的任意被加工物。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
W 被加工物
1 激光加工裝置
10 激光振蕩器
20 電掃描儀
30 集光透鏡
40 XY工作臺(tái)(傳送單元)
50 控制裝置