CN108515278A - 激光加工方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种激光加工方法。本发明的目的在于，消除在使X‑Y工作台的速度必须降低的部位上的加工不合格。在使用具有放置工件（6）并在X和Y方向上能驱动的X‑Y工作台（7）、射出连续波或准连续波激光的激光振荡器（1）、将从所述激光振荡器（1）射出的连续波或准连续波激光（L1）进行高速调制而成为脉冲激光（L2）的调制器（3）、以及能将所述脉冲激光聚光于工件（6）上的光学系统的激光加工装置，通过所述脉冲激光，沿着包括所述X‑Y工作台（7）的移动速度变低的部位的轨道，且以固定间距进行槽或切断加工的激光加工方法中，根据所述X‑Y工作台（7）的移动速度变低的部位中的速度的降低，增加所述脉冲激光的脉冲宽度即可。

Description

激光加工方法

技术领域

本申请是于2014年4月25日向中国专利局提交的、申请号为201410170101.3、发明名称为“激光加工方法”的发明专利申请的分案申请。

本申请涉及用于切除粘贴于基板的树脂性薄片的无用部分的激光加工方法。

背景技术

近几年，为了保护在印刷电路基板、玻璃基板上形成有电路的基板（以后，一般称作基板。）不受到划伤、污损，而在基板的上面覆盖树脂性薄膜。

树脂性薄膜使用比基板大的薄膜，并且需要用如图7所示的激光加工机来切断树脂薄膜从基板伸出的部分。如图8所示，工件6是张贴有树脂薄膜62的基板61，并且必须沿着基板61的外形切断树脂薄膜。将工件6放置于X-Y工作台7上，并通过工作台驱动部驱动X-Y工作台7来移动工件6。此处，通过X轴标尺9、Y轴标尺10来检测X-Y工作台7的速度。激光振荡控制部2通过信号S1来控制激光振荡器1和声光调制器3（下面，称为AOM。）的控制部4。AOM控制部4与规定移动量检测部11互相通讯（S3，S4）来控制AOM3。接受到激光振荡控制部2的信号S1的激光振荡器1是连续波（CW）二氧化碳激光器，射出连续波（CW）激光L1。连续波激光L1由AOM3调制成脉冲光L2之后，通过光学系统5聚光到工件6上，来切断树脂薄膜62。进而，这些激光振荡控制部2和工作台驱动部8由存储有加工程序的未图示的控制部来控制。

在这样的加工中，例如，已知有如专利文献1的0010段、专利文献2的0035段中记载的那样，使用连续波激光或将激光振荡用的RF放电脉冲的持续时间设成大于等于80％左右的准连续波激光（以后，称为准连续波激光。），并通过使用AOM切割出激光脉冲，能使激光脉冲输出稳定。

另外，当然，也已知有如专利文献1的0009段中记载的那样，使激光脉冲周期同步于工件的移动速度来控制加工间距。

当沿着具有如图8那样的圆弧部64的基板61的外形想要切断树脂薄膜62时，在直线部63以高速进行加工，在圆弧部64的跟前减速，在圆弧部64以低速进行加工，当脱离圆弧部64时必须再加速并以高速进行加工。

图9表示现有的时间图。上图（A）是时间图的示意图，表示X-Y工作台的速度的变化与激光脉冲列的定时。下图（B）是激光点的轨迹的示意图。在减速区域慢慢地扩大脉冲间隔，在低速区域（圆弧部64）为同步于速度的脉冲间隔，相反地在高速区域慢慢地缩小脉冲间隔，返回至高速区域的脉冲间隔。由此，激光点的轨迹的间距就变为固定。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2006-101764号公报（0009段、0010段）；

[专利文献2]日本特开2013-063469号公报（0035段）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在以上述（图9）那样的现有的方法进行了加工的情况下，虽然直线部63毫无问题地被切断，但是存在作为使X-Y工作台的速度必须降低的部位的圆弧部64就变为加工不充分的问题。

本发明的目的在于，消除在使X-Y工作台的速度必须降低的部位上的加工不合格。

用于解决技术问题的技术方案

为了实现本发明的目的，在使用具有放置工件（6）并在X和Y方向上能驱动的X-Y工作台（7）、射出连续波或准连续波激光的激光振荡器（1）、将从所述激光振荡器（1）射出的连续波或准连续波激光（L1）进行高速调制而成为脉冲激光（L2）的调制器（3）、以及能将所述脉冲激光聚光于工件（6）上的光学系统的激光加工装置，通过所述脉冲激光，沿着包括所述X-Y工作台（7）的移动速度变低的部位的轨道，且以脉冲激光点变为固定间距的方式调节脉冲间隔来来进行槽或切断加工的激光加工方法中，发现了通过根据所述X-Y工作台（7）的移动速度变低的部位中的速度的降低，增加所述脉冲激光的脉冲宽度，能减少加工不合格。推断为通过根据X-Y工作台（7）的速度的降低，增加脉冲宽度，来补充通过扩大了脉冲间隔而扩散的照射部附近的能量，就能用来防止温度降低。

此外，上述括弧内的附图标记是用于与附图进行对照的标记，但并不是由此对权利要求书的记载带来任何影响的标记。

发明效果

能消除在使X-Y工作台的速度必须降低的部位上的加工不合格。

附图说明

图1是涉及本发明的时间图（A）和激光点的轨迹（B）的示意图；

图2是表示涉及本发明的实际的激光脉冲与X-Y工作台速度的关系的图的替代照片；

图3是涉及本发明的脉冲宽度设定的例子；

图4是涉及本发明的直线部的加工后的图的替代照片；

图5是涉及本发明的圆弧部的加工后的图的替代照片；

图6是现有的圆弧部的加工后的图的替代照片；

图7是涉及本发明的加工装置的简略图；

图8是涉及本发明的工件的概略图；

图9是现有的时间图（A）和激光点的轨迹（B）的示意图。

具体实施方式

下面，使用附图对涉及本发明的加工方法的实施方式进行说明。图1是涉及本发明的时间图（A）和激光点的轨迹（B）的示意图，图2是表示实际的激光脉冲与X-Y工作台速度的关系的图的替代照片。在图8所示的工件6的直线部63中，将图7中的X-Y工作台7以高速V0进行驱动，并且将此时的激光脉冲的宽度设为Pw1，将脉冲间隔设为t1，照射到工件6的激光点的间隔为固定间距。判明了在接近圆弧部64而减速的情况下，为了将激光点的间距做成相同，不仅将激光脉冲间隔以t1＜t2＜t3＜t4这样的方式慢慢地扩大，而且也将脉冲宽度以Pw1＜Pw2＜Pw3＜Pw4这样的方式慢慢地扩大即可的情况。脉冲高度为固定。在圆弧部64中，将X-Y工作台7以低速Vc进行驱动，并且在扩大了的脉冲间隔（t4）和脉冲宽度（Pw4）以与直线部相同的间距进行加工。在脱离圆弧部64而加速的情况下，与减速时相反，为了将激光点的间距做成相同，将激光脉冲间隔以t4＜t3＜t2＜t1这样的方式，将脉冲宽度以Pw4＜Pw3＜Pw2＜Pw1这样的方式慢慢地缩小，返回至将X-Y工作台7以高速V0的驱动。此处，从X-Y工作台的速度和激光点的间距来自动地决定激光脉冲间隔。

虽然在图1中示意性地以很少的数目进行了表示，但实际上，如图2所示，仅在加速或减速部分也有900脉冲左右，并且将脉冲宽度等级地进行变更。该等级的脉冲宽度目前由实验来决定。

图3是脉冲宽度设定的例子，在X-Y工作台7的速度当将高速（V0）作为100％而分别为小于12％大于等于9％、小于9％大于等于6％、小于6％大于等于3％、小于3％的情况下，使脉冲宽度分别增加10％、20％、30％、40％。进而，如本图的设定那样，发现了当在X-Y工作台7的速度低的地方（特别是，优选为小于等于60％。）增加脉冲宽度时，效果更明显。虽然在本例中进行了等级的设定（最大8等级），但在本发明中使用的装置因为是用AOM从CW激光切割出激光脉冲的装置，并能得到自由的脉冲宽度，所以也可以使用适当的函数连续地变更脉冲宽度。

此处，本发明的方法是不仅在将把树脂薄膜62张贴于基板61的工件6沿着基板61的外形来切割树脂薄膜的情况下，而且在将工件6沿着交替地包括直线部和曲线部的轨道，且在该直线部高速移动，在该曲线部低速移动的情况下、或者在即便在直线部停止或加速时X-Y工作台7的速度降低的情况下，更普遍地来讲，在沿着包括X-Y工作台7的移动速度变低的部位的轨道，且以脉冲激光点变为固定间距的方式来调节脉冲间隔进行的槽加工或切断加工中能适用的方法。另外，曲线部并不局限于圆弧，也可以是将X-Y工作台必须低速移动那样的一般的曲线轨道。进而，调制器只要是能高速切换的调制器即可，并不局限于本实施例的AOM，也可以是电光调制器（EOM）等。

[实施例]

在图4和图5中示出用上述的方法进行了加工的例子。图4是直线部63的加工例，图5是圆弧部64的加工例。基板61为玻璃，树脂薄膜62为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜。激光输出为8.0W，激光点间距为25μm，在直线部的X-Y工作台的速度为30m／min，在圆弧部的速度为2m／min，照射次数为7次。这样，得知直线部63当然不用说，即使在圆弧部64中也实施了充分地加工。

脉冲宽度的设定是进行实验而决定的图3的设定，由于X-Y工作台7的速度为2／30＝0.067（6.7％），所以在圆弧部64的脉冲宽度为直线部的增加20％的14.4μs。

＜比较例＞

图6是表示以现有的方法（图9）的固定脉冲宽度（12.0μs）进行了加工的情况下的圆弧部64的加工后的状态的图的替代照片。从加工槽变黑可知，存在表面碳化后的未加工树脂残留，就得知圆弧部64的加工不充分。

附图标记的说明：

1　　激光振荡器

2　　激光振荡控制部

3　　声光调制器（AOM）

4　　AOM控制部

5　　光学系统

6　　工件

61　 基板

62　 树脂薄膜

63　 直线部

64　 圆弧部

7　　X-Y工作台

8　　工作台控制部

9　　X轴标尺

10　 Y轴标尺

11　 规定移动量检测部

L1　 连续波（CW）激光

L2　 脉冲激光。

Claims (4)

1.一种激光加工方法，其使得：

对放置于在X和Y方向上能驱动的X-Y工作台的工件连续地照射激光脉冲、以即使所述X-Y工作台的移动速度变化所述工件上的激光脉冲照射点也变为固定间距的方式调节所述激光脉冲的脉冲间隔，

其特征在于，

如果所述X-Y工作台的移动速度降低，则在不使所述激光脉冲的脉冲高度改变的情况下根据该速度的降低而使所述激光脉冲的脉冲宽度增大。

2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，

使所述脉冲宽度和所述脉冲间隔等级地增加。

3.一种激光加工装置，具有控制部，所述控制部用于：

对放置于在X和Y方向上能驱动的X-Y工作台的工件连续地照射激光脉冲、以即使所述X-Y工作台的移动速度变化所述工件上的激光脉冲照射点也变为固定间距的方式调节所述激光脉冲的脉冲间隔，

其特征在于，

所述控制部以如果所述X-Y工作台的移动速度降低，则在不使所述激光脉冲的脉冲高度改变的情况下根据该速度的降低而使所述激光脉冲的脉冲宽度增大的方式进行控制。

4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于，

所述控制部使所述脉冲宽度和所述脉冲间隔等级地增加。