取出/放入，并且，使聚光透镜6移动与加工条件相对应的距离。
[0112]图9 一 3是表示由控制装置对聚光透镜的高度进行了调整的情况下的激光加工装置的状态的图。在图9 一 3中示出在插入有转印率变更透镜5B的情况下，控制装置40Y对聚光透镜6的高度进行了调整的状态。另外，在这里省略透镜取放部1B的图示。
[0113]控制装置40Y基于加工条件，对透镜取放部1B和聚光透镜6进行控制。此时的控制装置40Y通过使聚光透镜6在激光LI的光轴方向上移动而对聚光位置进行控制。
[0114]在插入有转印率变更透镜5B的情况下，控制装置40Y使聚光透镜6移动至与转印率变更透镜5B的焦距f2以及插入位置(高度方向的位置)等相对应的位置处。换言之，控制装置40Y使聚光透镜6移动至与插入有转印率变更透镜5B的情况下的转印光学系统相对应的位置处。
[0115]另外，控制装置40X、40Y也可以对聚光透镜6的位置和工作台8的位置这两者进行控制。换言之，控制装置40X、40Y也可以构成为，控制装置40X、40Y对聚光透镜6的位置和工作台8的位置中的至少一方进行控制。
[0116]另外，透镜取放部10Α、10Β也可以进行多个转印率变更透镜的取出/放入。图10是表示用于进行多个转印率变更透镜的取出/放入的透镜取放部的第I结构例的图。
[0117]作为透镜取放部10Α、10Β的一个例子的透镜取放部10Χ，对多个转印率变更透镜进行保持，并且，将所保持的转印率变更透镜中的任一个在光路上取出/放入。
[0118]透镜取放部1X具有圆板状部件。并且，在圆板状部件上配置有凸透镜61、63和凹透镜62这三个转印率变更透镜。另外，在圆板状部件上预先设置不配置转印率变更透镜的孔60。该孔60具有不会遮挡激光LI而使激光LI穿过的尺寸(直径比激光LI的直径大)。
[0119]控制装置40Χ、40Υ从多个转印率变更透镜中选择与加工条件相对应的转印率变更透镜。然后，控制装置40Χ、40Υ将所选择的转印率变更透镜取出/放入至透镜取放部10Χ。此时，透镜取放部1X以圆板状部件的中心位置65为旋转中心，使圆板状部件在与其主面平行的面内旋转。由此，使与加工条件相对应的转印率变更透镜移动至激光LI的光路上。
[0120]例如，在与加工条件相对应的转印率变更透镜为凸透镜61的情况下，透镜取放部1X使凸透镜61移动至激光LI的光路上。由此，使激光LI穿过凸透镜61。
[0121]另外，在与加工条件相对应的转印率变更透镜是无转印率变更透镜的情况下，透镜取放部1X使孔60移动至激光LI的光路上。由此，使激光LI穿过孔60。
[0122]图11是表示用于进行多个转印率变更透镜的取出/放入的透镜取放部的第2结构例的图。作为透镜取放部10Α、10Β的一个例子的透镜取放部1Y具有板状部件(矩形板部件)，该板状部件具有矩形状的主面。并且，在矩形板部件上配置有凸透镜61、63和凹透镜62这三个转印率变更透镜。另外，在矩形板部件上预先设置不设置转印率变更透镜的孔
60 ο
[0123]控制装置40Χ、40Υ选择与加工条件相对应的转印率变更透镜。并且，控制装置40Χ、40Υ将所选择的转印率变更透镜取出/放入至透镜取放部10Υ。此时，透镜取放部1Y使矩形板部件在与其主面平行的面内沿直线方向移动。由此，使与加工条件相对应的转印率变更透镜移动至激光LI的光路上。
[0124]另外，在仅对I个转印率变更透镜进行取出/放入的情况下，预先在透镜取放部10Χ、10Υ上载置I个转印率变更透镜即可。另外，控制装置40Χ、40Υ也可以使透镜取放部10Χ、10Υ与加工条件相对应，在上下方向(与激光LI的光轴平行的方向)上移动。在该情况下，控制装置40Χ、40Υ通过使转印率变更透镜在激光LI的光轴方向上移动，从而对照射在工件7上的激光LI的转印率进行控制。
[0125]另外，也可以在透镜取放部10Χ、10Υ上自由拆装地配置转印率变更透镜。由此，能够将用户(user)需要的转印率变更透镜配置在透镜取放部10Χ、10Υ上。
[0126]另外，激光加工装置100A、100B也可以从多个掩模3X中取出/放入某一个掩模3X。图12是表示用于进行多个掩模的取出/放入的掩膜取放部的结构例的图。
[0127]掩模取放部30将掩模直径不同的多个掩模在光路上取出/放入。掩模取放部30具有圆板状部件。并且，在圆板状部件上配置有4个掩模31?34。控制装置40X、40Y从4个掩模31?34中选择与加工条件相对应的掩模3Χ。并且，控制装置40Χ、40Υ将所选择的掩模3Χ取出/放入至掩模取放部30。此时，掩模取放部30以圆板状部件的中心位置35为旋转中心，使圆板状部件在与其主面平行的面内旋转。由此，使与加工条件相对应的掩模3X移动至激光LI的光路上。
[0128]例如，在与加工条件相对应的掩模3X为掩模31的情况下，掩模取放部30使掩模31移动至激光LI的光路上。由此，使激光LI穿过掩模31。激光LI通过穿过掩模31而变为与掩模31的掩模直径相对应的光束直径，从掩模31射出。
[0129]另外，在本实施方式中，针对将某一个转印率变更透镜插入至光路上的情况进行了说明，但也可以将多个转印率变更透镜同时插入至光路上。在将某一个转印率变更透镜插入至光路上的情况下，能够使激光加工装置100A、100B的结构减小。另外，在将某一个转印率变更透镜插入至光路上的情况下，能够将透镜插入时的光路偏移抑制得较小，并且，能够容易地进行所插入的转印率变更透镜的位置对齐。
[0130]如上所述，在本实施方式中，预先对应于期望的孔径以及能量密度而设定转印率变更透镜的焦距以及插入位置等。并且，预先对应于转印率变更透镜的焦距以及插入位置等，设定工作台8的移动量或聚光透镜6的移动量。激光加工装置100A、100B通过进行转印率变更透镜的取出/放入，从而能够使像转印率变化。其结果，加工孔径的调整范围以及能量密度的调整范围变大，能够扩大可加工的范围(条件)。
[0131]如上所述，根据实施方式，在掩模3X和聚光透镜6之间进行转印率变更透镜5A、5B的取出/放入。进而，通过与转印率变更透镜5A、5B的取出/放入动作相对应，对聚光透镜6和工件7之间的距离进行调整，从而进行聚光位置的调整。由此，能够扩大加工孔径的范围以及能量密度的范围。
[0132]工业实用性
[0133]如上所述，本实用新型所涉及的激光加工装置以及激光加工方法，适用于使用转印光学系统的激光加工。
[0134]标号的说明
[0135]3X掩模，5A、5B转印率变更透镜，6聚光透镜，7工件，8工作台，10A、10B、10X、1Y透镜取放部，20激光振荡器，30A.30B虚拟掩模，40X.40Y控制装置，41加工条件输入部，42存储部，43控制部，61、63凸透镜，62凹透镜，100A、100B激光加工装置，LI激光。
【主权项】
1.一种激光加工装置，其特征在于，具有: 掩模，其对从激光振荡器射出的激光的光束尺寸进行限制； 工作台，其用于载置被加工物； 聚光透镜，其对穿过所述掩模的激光进行聚光并向所述工作台上的被加工物照射； 转印率变更透镜，其对所述激光的转印率进行变更，并且配置为能够在所述掩模和所述聚光透镜之间的光路上取出/放入；以及 控制部，其通过调整所述聚光透镜和所述被加工物之间的距离，从而对所述激光在所述被加工物上聚光的聚光位置进行控制。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于， 在第I加工条件下，所述转印率变更透镜位于所述光路上，在第2加工条件下，所述转印率变更透镜位于所述光路外。
3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于， 所述转印率变更透镜具有与所述第I加工条件相对应的规格，并且，配置在所述掩模和所述聚光透镜之间的光路上的位置中的、与所述第I加工条件相对应的位置处， 在所述第I加工条件下，所述聚光位置为与所述第I加工条件相对应的位置。
4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于， 所述规格是所述转印率变更透镜的焦距。
5.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于， 所述第I及第2加工条件是所述被加工物上的加工孔径以及能量密度。
6.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于， 还具有透镜取放部，其对多个转印率变更透镜进行保持，并且，将所保持的转印率变更透镜中的某一个在所述光路上取出/放入， 所述控制部从所述多个转印率变更透镜中选择与所述第I加工条件相对应的转印率变更透镜，所述透镜取放部使所选择的转印率变更透镜移动至所述光路上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光加工装置，其特征在于， 在对所述激光的转印率进行变更时，I至多个所述转印率变更透镜中的某一个转印率变更透镜位于所述光路上。
【专利摘要】在激光加工装置中，具有：掩模（3X），其对从激光振荡器（20）射出的激光（L1）的光束尺寸进行限制；工作台（8），其用于载置工件（7）；聚光透镜（6），其对穿过掩模（3X）的激光（L1）进行聚光并向工作台（8）上的工件（7）照射；转印率变更透镜（5A），其对激光（L1）的转印率进行变更，并且配置为能够在掩模（3X）和聚光透镜（6）之间的光路上取出/放入；以及控制部（43），其对转印率变更透镜（5A）向光路上的取出/放入进行控制，并且通过调整聚光透镜（6）和工件（7）之间的距离，从而对激光（L1）在工件（7）上聚光的聚光位置进行控制。
【IPC分类】B23K26-067, B23K26-382, B23K26-08
【公开号】CN204430558
【申请号】CN201390000132
【发明人】伊藤健治, 石塚智彦, 泷川靖弘
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年4月22日
【公告号】WO2014174565A1