[发明专利]激光能测量装置与激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光能测量装置及具备该激光能测量装置的激光加工装置。

背景技术

以往，例如当用激光加工装置在积层式打印基板上加工连接层间的盲孔(以下，称为孔)时，利用开铜窗法、即从预先由蚀刻除去外层铜箔而形成的蚀刻窗照射激光，或者利用直接法、即直接照射激光到没有外层铜箔的绝缘层上，从而除去由含有玻璃强化纤维等填充剂的树脂形成的绝缘层。

此时若激光振荡器的输出变动，加工结果即产生偏差。因此，为了提高加工的可靠性，使供给到加工部的激光的一部分(供给到加工部的激光的1％～2％)分流，并测量该分流的激光光能，从而一边确认激光的光能的大小(以下，简称“光能”)在预定的范围内，一边进行加工。

图6是沿以往的激光能测量装置的测量用激光的剖面简略图。

在从由激光振荡器振荡的激光分流出来的测量用激光2b(以下，称作“监控光束”)的光路上，配置有聚光镜17及光能测量部19。光能测量部19配置成传感器23的传感器面的中心与聚光镜17的焦点大体一致。

下面，对激光能测量装置的动作进行说明。

监控光束2b被聚光镜17聚光并入射到传感器23。光能测量部19的运算部19a对传感器23的输出与预定值进行比较。运算部19a当监控光束2b的光能偏出预定的范围时，向激光加工装置的控制部30输出报警信号。控制部30在从光能测量部19收到报警信号后，对收到报警信号时所加工的孔的坐标进行存储，同时进行预先指示过的处理(例如响起警报蜂鸣器并根据情况中止加工)。

另外，加工用激光的直径根据欲加工的孔的直径而发生变化。这样，入射到传感器23的监控光束2b的直径也随之变化，且光能发生变化。因此，就必须使用光能检测范围较宽的传感器来作为传感器23。但检测范围宽的传感器23价格又较高。

为此，提出有这样一种技术，即通过使监控光束2b的光能衰减，而能够以检测范围较窄的传感器来测量激光光能的技术(专利文献1)。该技术是将衰减部件、即在监控光束2b无法透过的材质的平板上筛孔状形成极小直径的贯穿孔的部件，配置在聚光镜17的入射侧，以使监控光束2b的光能衰减。若监控光束2b的直径变化，则衰减部件能够根据监控光束2b的直径使光能衰减，因此即便使用低成本的传感器23，也能够测量监控光束2b的光能。

专利文献1：日本专利特开2003-136267号公报

然而，在专利文献1中的衰减部件中，光能衰减率一样，故而，若对照监控光束2b的最大直径来决定配置在平板上的贯穿孔的直径及密度并设定衰减率，则当监控光束2b为最小直径时，就会出现光能检测精度下降，测量结果出现偏差的情况。

发明内容

本发明在于提供一种激光的光能测量范围宽、且测量精度高的激光能测量装置。

本发明在于提供一种在由激光能测量装置测量的激光光能的大小在规定范围之外时，停止加工而不会给加工精度造成破坏的激光加工装置。

本发明中的激光能测量装置(32)，具备：衰减部件(21)，其设置在激光(2b)的光路中并使上述激光(2b)的光能衰减；测量机构(19)，其对通过上述衰减部件(21)的上述激光(2b)的光能进行测量，该激光能测量装置(32)的特征在于，还具备聚光镜(17)，其配设在上述衰减部件(21)的前后的一方并将上述激光(2b)聚光到上述测量机构(19)上，上述衰减部件(21)在与上述激光(2b)的中心一致的位置上具备有阻止上述激光(2b)中心部分通过的遮挡部(21a)。

本发明中的激光加工装置(31)，具备：分流机构(16)，其将从激光振荡器(1)振荡出来的激光(2)分流成加工工件(8)的加工用激光(2a)、及测量激光(2)的光能的测量用激光(2b)；激光能测量装置，其对上述测量用激光(2b)的光能进行测量，且在上述测量值处于规定范围之外时检出异常状态；该激光加工装置(31)的特征在于，上述激光能测量装置为上述的激光能测量装置(32)。

上述激光能测量装置(32)通过衰减部件(21)使激光(2b)在聚光镜(17)之前或之后衰减，而且通过聚光镜(17)聚光，并由测量机构(19)测量激光(2b)的光能。衰减部件(21)在与上述激光(2b)的中心一致的位置上具备有阻止激光(2b)的中心部分通过的遮挡部(21a)，以遮挡激光(2b)的中心部分。因此，激光能测量装置(32)，遮挡了根据激光(2b)的直径不同而差异较大的中心部分的光能，并通过测量机构(19)对光能不太大的部分的光能进行测量。