JP2001210900A - Ｒｆ励起方式レーザー装置 - Google Patents
Ｒｆ励起方式レーザー装置Info
- Publication number
- JP2001210900A JP2001210900A JP2000018076A JP2000018076A JP2001210900A JP 2001210900 A JP2001210900 A JP 2001210900A JP 2000018076 A JP2000018076 A JP 2000018076A JP 2000018076 A JP2000018076 A JP 2000018076A JP 2001210900 A JP2001210900 A JP 2001210900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser beam
- hole
- mask
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＲＦ起方式のレーザー装置で孔加工をした場
合、孔１４の入り口がシャープな加工しか出来ないとい
う問題があった。 【解決手段】ＲＦ励起方式のレーザー発振装置から発振
されたレーザービームが最終的に集光されるまでの間
に、レーザーマスクを介在させ中央部と外周部でエネル
ギ−密度の異なるレーザービ−ムを発生させる事によ
り、孔加工や溝加工において曲面付けすることを可能に
する。
合、孔１４の入り口がシャープな加工しか出来ないとい
う問題があった。 【解決手段】ＲＦ励起方式のレーザー発振装置から発振
されたレーザービームが最終的に集光されるまでの間
に、レーザーマスクを介在させ中央部と外周部でエネル
ギ−密度の異なるレーザービ−ムを発生させる事によ
り、孔加工や溝加工において曲面付けすることを可能に
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＯ2ガス使用の
ＲＦ励起方式のレーザー装置に関する。
ＲＦ励起方式のレーザー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザー装置のレーザービームは焦点ズ
ラシなどによりエネルギー密度を簡単に変化出来ること
から、同一装置で切断、溶接、トリミング、孔あけなど
の加工が出来、加工対象も金属、木材、樹脂、セラミッ
クなどほとんどの材料に利用出来る。
ラシなどによりエネルギー密度を簡単に変化出来ること
から、同一装置で切断、溶接、トリミング、孔あけなど
の加工が出来、加工対象も金属、木材、樹脂、セラミッ
クなどほとんどの材料に利用出来る。
【０００３】特にセラミックなどの超硬脆材の加工法と
しては他に良い方法がなくレーザー加工がよく用いら
れ、切断や溝、孔加工などに利用されている。
しては他に良い方法がなくレーザー加工がよく用いら
れ、切断や溝、孔加工などに利用されている。
【０００４】ＣＯ2ガス使用のレーザー装置のレーザー
発振方式は、ＤＣ（直流）放電方式とＲＦ（ラジオ周波
数／高周波数放電）励起方式の二方式に大別される。
発振方式は、ＤＣ（直流）放電方式とＲＦ（ラジオ周波
数／高周波数放電）励起方式の二方式に大別される。
【０００５】ＤＣ放電方式のレーザー発振装置の構造概
略を図６（ａ）に示す。
略を図６（ａ）に示す。
【０００６】放電管２４と熱交換器２６並びにファン２
７間をＣＯ2ガス２５が循環する構造で、放電管２４の
片側に陰極２２を反対側に陽極２３を備えＤＣ（直流）
電圧を印加することにより、レーザービーム８が発振さ
れる。
７間をＣＯ2ガス２５が循環する構造で、放電管２４の
片側に陰極２２を反対側に陽極２３を備えＤＣ（直流）
電圧を印加することにより、レーザービーム８が発振さ
れる。
【０００７】一方、ＲＦ励起方式のレーザー発振装置
は、図６（ｂ）に示すように、ＣＯ2ガス２５の循環方
式は同じであるが、間隙の狭い電極２８間に高周波の電
圧を印加し、レーザービーム８を発振する構造で、大き
な違いはこの電極間距離がＤＣ放電方式に比較し短いこ
とである。
は、図６（ｂ）に示すように、ＣＯ2ガス２５の循環方
式は同じであるが、間隙の狭い電極２８間に高周波の電
圧を印加し、レーザービーム８を発振する構造で、大き
な違いはこの電極間距離がＤＣ放電方式に比較し短いこ
とである。
【０００８】ＤＣ放電方式のレーザービーム８の出力波
形の変調は、１パルスの発振周期と１周期内で発振して
いる時間のパルス幅と発振エネルギーの強さである電流
値の３項目で制御出来る。
形の変調は、１パルスの発振周期と１周期内で発振して
いる時間のパルス幅と発振エネルギーの強さである電流
値の３項目で制御出来る。
【０００９】このＤＣ放電方式のレーザービーム８の出
力波形は図７に示すように、立ち上がりが遅く尖頭値の
高い波形となる。
力波形は図７に示すように、立ち上がりが遅く尖頭値の
高い波形となる。
【００１０】一方ＲＦ励起方式のレーザービーム８の出
力波形の変調は、ＤＣ放電方式のように電流値を調整し
なくてもパルス幅の長さだけで必要な発振エネルギーを
変化させられることから、パルス周期とパルス幅の２項
目で制御するようになっていて、その波形は図８に示す
ように矩形状の波形となる。
力波形の変調は、ＤＣ放電方式のように電流値を調整し
なくてもパルス幅の長さだけで必要な発振エネルギーを
変化させられることから、パルス周期とパルス幅の２項
目で制御するようになっていて、その波形は図８に示す
ように矩形状の波形となる。
【００１１】矩形状のパルス波形が得られる理由は、Ｒ
Ｆ励起方式のレーザー装置の誘電体の電極２８の間隙
が、ＤＣ放電方式の放電管２４の長さと比較して格段に
狭く、且つ使用するガスも封じきりの循環方式になつて
いるために、出力の飽和がなく常に安定していることで
高周波（ＲＦ）の出力命令に対する応答性が高く矩形状
の波形に出来ることである。
Ｆ励起方式のレーザー装置の誘電体の電極２８の間隙
が、ＤＣ放電方式の放電管２４の長さと比較して格段に
狭く、且つ使用するガスも封じきりの循環方式になつて
いるために、出力の飽和がなく常に安定していることで
高周波（ＲＦ）の出力命令に対する応答性が高く矩形状
の波形に出来ることである。
【００１２】図９（ａ）に示すように、ＤＣ放電方式の
レーザー装置でセラミック基板１３にスクライブ痕１６
を加工した場合、シャープ性に欠けるスクライブ痕１６
となる。これを分割溝として利用する場合には分割性が
劣るという短所がある反面、孔加工においては孔の入り
口に曲面がつけられるという特徴がある。
レーザー装置でセラミック基板１３にスクライブ痕１６
を加工した場合、シャープ性に欠けるスクライブ痕１６
となる。これを分割溝として利用する場合には分割性が
劣るという短所がある反面、孔加工においては孔の入り
口に曲面がつけられるという特徴がある。
【００１３】ＲＦ励起方式のレーザー装置でセラミック
基板１３にスクライブ痕１６を加工した場合、図９
（ｂ）に示すようにシャープな形状となるために、この
スクライブ痕１６を分割溝として利用する場合は分割性
を良好にすることができ、また孔加工においても孔の入
り口がシャープエッジとなるという特徴がある。
基板１３にスクライブ痕１６を加工した場合、図９
（ｂ）に示すようにシャープな形状となるために、この
スクライブ痕１６を分割溝として利用する場合は分割性
を良好にすることができ、また孔加工においても孔の入
り口がシャープエッジとなるという特徴がある。
【００１４】ＲＦ励起方式のレーザー装置はＤＣ放電方
式のレーザー装置に比べ、省エネ性、メンテナンス性、
安全性に優れコンパクトであることから、近年主流にな
りつつあるのが現状である。
式のレーザー装置に比べ、省エネ性、メンテナンス性、
安全性に優れコンパクトであることから、近年主流にな
りつつあるのが現状である。
【００１５】従来のＲＦ励起方式のレーザー装置の構成
を図１０に示す。
を図１０に示す。
【００１６】ＲＦ励起方式レーザー発振装置１から発振
されたレーザービーム８を、ベントミラー２ａで水平方
向に反射し、エクスパンダー部３のメニスカスレンズ４
ａで一旦集光し、丸孔を有するスリット板のスペシャル
フィルター５を通過させる。
されたレーザービーム８を、ベントミラー２ａで水平方
向に反射し、エクスパンダー部３のメニスカスレンズ４
ａで一旦集光し、丸孔を有するスリット板のスペシャル
フィルター５を通過させる。
【００１７】レーザービーム８はスペシャルフィルター
５を通過することにより真円状となり、この後メニスカ
スレンズ４ｂで受けて水平光に戻し、ベントミラー２ｂ
で反射し集光レンズ７でワーク１１に集光する。
５を通過することにより真円状となり、この後メニスカ
スレンズ４ｂで受けて水平光に戻し、ベントミラー２ｂ
で反射し集光レンズ７でワーク１１に集光する。
【００１８】一方、加工対象物のワーク１１は、ＸＹテ
ーブル１０上に吸引等により固定し、集光レンズ７の真
下で加工される。
ーブル１０上に吸引等により固定し、集光レンズ７の真
下で加工される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ＲＦ励起方式のレーザ
ー装置は、通常の加工においてはＤＣ放電方式より遙か
に優れているものの、図１１に示すように孔１４の加工
においては、孔１４の入り口がシャープエッジとなる加
工しかできず、この孔１４の入り口を曲面状に加工する
ことができなかった。
ー装置は、通常の加工においてはＤＣ放電方式より遙か
に優れているものの、図１１に示すように孔１４の加工
においては、孔１４の入り口がシャープエッジとなる加
工しかできず、この孔１４の入り口を曲面状に加工する
ことができなかった。
【００２０】ＲＦ励起方式のレーザー装置には、パルス
幅調整機能があるものの、元来、加工効率の良い矩形状
のパルスであるために、パルス幅を長くするとスクライ
ブ痕１６の深さが深くなるだけで、やはり孔１４の入り
口に曲面を付けることが出来なかった。
幅調整機能があるものの、元来、加工効率の良い矩形状
のパルスであるために、パルス幅を長くするとスクライ
ブ痕１６の深さが深くなるだけで、やはり孔１４の入り
口に曲面を付けることが出来なかった。
【００２１】電子部品用のセラミック基板１３に形成さ
れた孔１４には、通常、図１２に示すように導体１５が
形成されるが、上記のように孔１４の入り口がシャープ
なエッジ部１７であると、製造過程である導体１５の印
刷時にエッジ部１７の導体１５の膜厚が他の部分と比較
して薄くなり、その結果、この薄い部分の耐電流値が低
下し電子部品としての信頼性を落とす要因となってい
た。
れた孔１４には、通常、図１２に示すように導体１５が
形成されるが、上記のように孔１４の入り口がシャープ
なエッジ部１７であると、製造過程である導体１５の印
刷時にエッジ部１７の導体１５の膜厚が他の部分と比較
して薄くなり、その結果、この薄い部分の耐電流値が低
下し電子部品としての信頼性を落とす要因となってい
た。
【００２２】以上のように、長所の多いＲＦ励起方式の
レーザー装置であるが、一部の加工形状に制約があり、
従来の加工効率の高い矩形状のパルス波形に加え、尖頭
値の高いパルス波形のレーザービーム８が作れる装置が
熱望されていた。
レーザー装置であるが、一部の加工形状に制約があり、
従来の加工効率の高い矩形状のパルス波形に加え、尖頭
値の高いパルス波形のレーザービーム８が作れる装置が
熱望されていた。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらに鑑みて
行われたもので、レーザー発振装置から発振されたレー
ザービームをレーザーマスクに通過させ、中央部と外周
部でエネルギー密度の異なるレーザービームを発生させ
るようにしたＲＦ励起方式レーザー装置を特徴とする。
行われたもので、レーザー発振装置から発振されたレー
ザービームをレーザーマスクに通過させ、中央部と外周
部でエネルギー密度の異なるレーザービームを発生させ
るようにしたＲＦ励起方式レーザー装置を特徴とする。
【００２４】また、本発明は、上記レーザーマスクが星
形状の孔を有し、該孔の最小孔径はレーザービーム径の
８２％〜８９％であって、このレーザーマスクを回転さ
せながらレーザービームを通過させることにより尖頭値
の高いパルス波形が得られ、孔加工や溝加工において曲
面付けを可能とするものである。
形状の孔を有し、該孔の最小孔径はレーザービーム径の
８２％〜８９％であって、このレーザーマスクを回転さ
せながらレーザービームを通過させることにより尖頭値
の高いパルス波形が得られ、孔加工や溝加工において曲
面付けを可能とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】まず、本発明のレーザービームの
波形変調方法について説明する。
波形変調方法について説明する。
【００２６】図１に示すように、ＲＦ励起方式のレーザ
ー装置は、ＲＦ励起方式レーザー発振装置１から発振さ
れたレーサービーム８を、ベントミラー２ａで屈折させ
エクスパンダー部３を経由した後、再度ベントミラー２
ｂで屈折させ集光レンズ７でワーク１１へ集光し任意の
加工をする。
ー装置は、ＲＦ励起方式レーザー発振装置１から発振さ
れたレーサービーム８を、ベントミラー２ａで屈折させ
エクスパンダー部３を経由した後、再度ベントミラー２
ｂで屈折させ集光レンズ７でワーク１１へ集光し任意の
加工をする。
【００２７】図２に示すように、エクスパンダー部３
は、入射してきたレーザービーム８をメニスカスレンズ
４ａで集光させ、集光部においてスペシャルフィルター
５の丸孔を通過させることにより真円状にしレーザーマ
スク６を通過させる。
は、入射してきたレーザービーム８をメニスカスレンズ
４ａで集光させ、集光部においてスペシャルフィルター
５の丸孔を通過させることにより真円状にしレーザーマ
スク６を通過させる。
【００２８】レーザーマスク６でレーザービーム８の波
形を変調した後、メニスカスレンズ４ｂで水平光へ戻
す。
形を変調した後、メニスカスレンズ４ｂで水平光へ戻
す。
【００２９】このレーザーマスク６は、モーター９及び
タイミングベルト１２で回転しており、その断面形状は
図３（ａ）に示すような星形状の孔１４の空いた形状で
ある。このレーザーマスク６の孔１４を通過したレーザ
ービーム８は、外側部分がレーザーマスク６の星形状部
分で一部遮断されるため、図３（ｂ）に示すように、レ
ーザービーム内側１８よりもレーザービーム外側１９の
エネルギー密度が低いレーザービーム８となる。
タイミングベルト１２で回転しており、その断面形状は
図３（ａ）に示すような星形状の孔１４の空いた形状で
ある。このレーザーマスク６の孔１４を通過したレーザ
ービーム８は、外側部分がレーザーマスク６の星形状部
分で一部遮断されるため、図３（ｂ）に示すように、レ
ーザービーム内側１８よりもレーザービーム外側１９の
エネルギー密度が低いレーザービーム８となる。
【００３０】このレーザービーム８により加工されたス
クライブ痕１６は図３（ｃ）に示すように、スクライブ
痕中心２０はエネルギー密度の高いレーザービーム内側
１８が当たるためシャープに加工されるが、スクライブ
痕外側２１はエネルギー密度の低いレーザービーム外側
１９が当たるためにシャープに加工されずに曲面状を呈
する。
クライブ痕１６は図３（ｃ）に示すように、スクライブ
痕中心２０はエネルギー密度の高いレーザービーム内側
１８が当たるためシャープに加工されるが、スクライブ
痕外側２１はエネルギー密度の低いレーザービーム外側
１９が当たるためにシャープに加工されずに曲面状を呈
する。
【００３１】図４（ａ）に示すように、例えばセラミッ
ク基板１３に本発明のレーザー装置を用いてレーザービ
ーム８で孔加工をした場合、孔１４の入り口を曲面状と
することができる。このセラミック基板１３に導体１５
を印刷すると、図４（ｂ）に示すように、孔１４の入り
口にシャープエッジがないため、膜厚のバラツキが少な
い導体１５を得ることが出来る。
ク基板１３に本発明のレーザー装置を用いてレーザービ
ーム８で孔加工をした場合、孔１４の入り口を曲面状と
することができる。このセラミック基板１３に導体１５
を印刷すると、図４（ｂ）に示すように、孔１４の入り
口にシャープエッジがないため、膜厚のバラツキが少な
い導体１５を得ることが出来る。
【００３２】レーザーマスク６の孔１４の形状は、図５
（ａ）に示す星形、図５（ｂ）に示す変形十字形、図５
（ｃ）に示す十字形等のように、内周面にギザギザの刃
を持ったものであり、本発明ではこれらを総称して星形
状と言う。そして、孔１４の最小孔径Ｄ１はレーザービ
ーム８の径の８２％〜８９％であることが好ましく、ギ
ザギザの刃の数は２０刃〜２２刃が好ましく、回転数は
２８００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍの範囲が好ましい。ま
たレーザ−マスク６の材質はレーザー光を吸収し易くか
つ冷却が容易な材質が好ましく、上記ＣＯ2ガスレーザ
ー装置においては銅が好ましい。
（ａ）に示す星形、図５（ｂ）に示す変形十字形、図５
（ｃ）に示す十字形等のように、内周面にギザギザの刃
を持ったものであり、本発明ではこれらを総称して星形
状と言う。そして、孔１４の最小孔径Ｄ１はレーザービ
ーム８の径の８２％〜８９％であることが好ましく、ギ
ザギザの刃の数は２０刃〜２２刃が好ましく、回転数は
２８００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍの範囲が好ましい。ま
たレーザ−マスク６の材質はレーザー光を吸収し易くか
つ冷却が容易な材質が好ましく、上記ＣＯ2ガスレーザ
ー装置においては銅が好ましい。
【００３３】上記孔１４の最小孔径Ｄ１を限定したの
は、最小孔径Ｄ１が、レーザービーム８の径の８２％未
満になるとパワー不足となりスクライブ痕１６の深さが
浅くなる。また逆にこの最小孔径Ｄ１がレーザービーム
８の径の８９％を超えるとスクライブ痕外側２１の曲面
が小さくなるためである。
は、最小孔径Ｄ１が、レーザービーム８の径の８２％未
満になるとパワー不足となりスクライブ痕１６の深さが
浅くなる。また逆にこの最小孔径Ｄ１がレーザービーム
８の径の８９％を超えるとスクライブ痕外側２１の曲面
が小さくなるためである。
【００３４】レーザーマスク６の孔１４の最大孔径Ｄ２
はレーザービーム８の径より大きければ良く、レーザー
ビーム８の径の１００％を超え１１５％以下であれば良
い。
はレーザービーム８の径より大きければ良く、レーザー
ビーム８の径の１００％を超え１１５％以下であれば良
い。
【００３５】また、レーザーマスク６の孔１４の刃の数
については、２０刃未満になるとスクライブ痕外側２１
がいびつな円となりやすく、また２２刃を超えるとスク
ライブ痕外側２１の曲面が小さくなる。このように多数
の刃を形成するためには、図５（ｂ）（ｃ）に示す変形
十字形や十字形に比べ、図５（ａ）に示す星形のものが
好適である。
については、２０刃未満になるとスクライブ痕外側２１
がいびつな円となりやすく、また２２刃を超えるとスク
ライブ痕外側２１の曲面が小さくなる。このように多数
の刃を形成するためには、図５（ｂ）（ｃ）に示す変形
十字形や十字形に比べ、図５（ａ）に示す星形のものが
好適である。
【００３６】レーザーマスク６の回転数は、上記の刃数
と関連しており、２８００ｒｐｍ未満になるとスクライ
ブ痕外側２１がいびつな円となり、また３６００ｒｐｍ
を超えるとスクライブ痕外側２１の曲面が小さくなる。
と関連しており、２８００ｒｐｍ未満になるとスクライ
ブ痕外側２１がいびつな円となり、また３６００ｒｐｍ
を超えるとスクライブ痕外側２１の曲面が小さくなる。
【００３７】
【実施例】ＲＦ励起方式ＣＯ2レーザー装置で、Ａｌ2Ｏ
3含有率９６％のセラミック基板１３の板厚０．６３５
ｍｍにφ０．３５ｍｍの孔１４の加工を本発明による方
法でレーザーマスク６の形状とその回転数を変え実施し
た。
3含有率９６％のセラミック基板１３の板厚０．６３５
ｍｍにφ０．３５ｍｍの孔１４の加工を本発明による方
法でレーザーマスク６の形状とその回転数を変え実施し
た。
【００３８】レーザービーム８のパルス周期、パルス
幅、アシストエアー圧、加工スピードは全て同一設定と
し、レーザーマスク６の形状とその最小孔径部Ｄ１と刃
の数並びに回転数を変化させて、曲面加工するための適
正条件を見いだした。尚、レーザービーム８の径は、メ
ニスカスレンズ４ｂの位置で設定するが、この実験にお
いてはφ１４ｍｍとし、レーザーマスク６の最大孔径部
Ｄ２はレーザービーム８の径の１１４．３％に相当する
φ１６ｍｍとした。
幅、アシストエアー圧、加工スピードは全て同一設定と
し、レーザーマスク６の形状とその最小孔径部Ｄ１と刃
の数並びに回転数を変化させて、曲面加工するための適
正条件を見いだした。尚、レーザービーム８の径は、メ
ニスカスレンズ４ｂの位置で設定するが、この実験にお
いてはφ１４ｍｍとし、レーザーマスク６の最大孔径部
Ｄ２はレーザービーム８の径の１１４．３％に相当する
φ１６ｍｍとした。
【００３９】尚、レーザーマスク６の材質はいずれも銅
を使用した。
を使用した。
【００４０】レーザーマスク６の形状は図５（ａ）に示
す星形と、図５（ｂ）に示す変形十字形と、図５（ｃ）
に示す十字形の三種類を作製し、また最小孔径部Ｄ１並
びに回転数もそれぞれ数段階に設定して、セラミック基
板１３にスクライブ加工を実施した。
す星形と、図５（ｂ）に示す変形十字形と、図５（ｃ）
に示す十字形の三種類を作製し、また最小孔径部Ｄ１並
びに回転数もそれぞれ数段階に設定して、セラミック基
板１３にスクライブ加工を実施した。
【００４１】（実験１）星形のレーザーマスク６のギザ
ギザの刃数を２０刃とし、他の条件は星形、変形十字
形、十字形のレーザーマスク共同じで最小孔径部Ｄ１＝
φ１０ｍｍ、回転数を１２００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍ
の範囲で５段階に変化させて、レーザーマスク６の形状
と回転数の適正条件を見いだす実験を実施した。その結
果を表１に示す。
ギザの刃数を２０刃とし、他の条件は星形、変形十字
形、十字形のレーザーマスク共同じで最小孔径部Ｄ１＝
φ１０ｍｍ、回転数を１２００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍ
の範囲で５段階に変化させて、レーザーマスク６の形状
と回転数の適正条件を見いだす実験を実施した。その結
果を表１に示す。
【００４２】尚、評価は孔１４の加工のスクライブ痕１
６の状態で行ったもので、スクライブ痕１６の深さ、形
状とも問題がなく円形のものでスクライブ痕外側２１に
曲面が形成されているものの評価を良好の◎とし、深さ
は問題がないが形状がややいびつな円でスクライブ痕外
側２１の曲面が形成されているものの評価を△とし、深
さが浅く形状が円形でなくスクライブ痕外側２１に曲面
が形成されていないものの評価を×とした。
６の状態で行ったもので、スクライブ痕１６の深さ、形
状とも問題がなく円形のものでスクライブ痕外側２１に
曲面が形成されているものの評価を良好の◎とし、深さ
は問題がないが形状がややいびつな円でスクライブ痕外
側２１の曲面が形成されているものの評価を△とし、深
さが浅く形状が円形でなくスクライブ痕外側２１に曲面
が形成されていないものの評価を×とした。
【００４３】
【表１】
【００４４】この結果からは、星形、変形十字形、十字
形の三種類のレーザーマスク６とも、その回転数が２３
００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍにおいて評価が△で、更に
回転数を落とすと評価は×であった。これは、レーザー
マスク６の最小孔径部Ｄ１が細いために、レーザービー
ム８のパワー不足になったものと見られる。
形の三種類のレーザーマスク６とも、その回転数が２３
００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍにおいて評価が△で、更に
回転数を落とすと評価は×であった。これは、レーザー
マスク６の最小孔径部Ｄ１が細いために、レーザービー
ム８のパワー不足になったものと見られる。
【００４５】（実験２）レーザービーム８のパワーをあ
げるために星形、変形十字形、十字形のレーザーマスク
６の最小孔径部Ｄ１＝φ１２ｍｍへ変更し、回転数を２
３００ｒｐｍ、２８００ｒｐｍ、３６００ｒｐｍの三段
階について実験１と同様に孔１４の加工を行い評価を行
った。その結果を表２に示す。
げるために星形、変形十字形、十字形のレーザーマスク
６の最小孔径部Ｄ１＝φ１２ｍｍへ変更し、回転数を２
３００ｒｐｍ、２８００ｒｐｍ、３６００ｒｐｍの三段
階について実験１と同様に孔１４の加工を行い評価を行
った。その結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】この結果から評価が◎で良好なスクライブ
痕１６が得られたのは、星形のレーザーマスク６の形状
で回転数が２８００ｒｐｍと３６００ｒｐｍの条件のも
のであった。その他は、深さは問題ないものの形状がい
びつであり評価は△であった。
痕１６が得られたのは、星形のレーザーマスク６の形状
で回転数が２８００ｒｐｍと３６００ｒｐｍの条件のも
のであった。その他は、深さは問題ないものの形状がい
びつであり評価は△であった。
【００４８】（実験３）星形のレーザーマスク６の最小
孔径部Ｄ１を実験２のφ１２ｍｍに加え、１１．４６ｍ
ｍ、１１．４８ｍｍ、１２．４６ｍｍ、１２．４８ｍｍ
の５種類作製し、他は実験２と同条件で同様に孔１４の
加工を行い評価を行った。その結果を表３に示す。
孔径部Ｄ１を実験２のφ１２ｍｍに加え、１１．４６ｍ
ｍ、１１．４８ｍｍ、１２．４６ｍｍ、１２．４８ｍｍ
の５種類作製し、他は実験２と同条件で同様に孔１４の
加工を行い評価を行った。その結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】この結果から評価が◎で良好なスクライブ
痕１６が得られたのは、レーザーマスク６の最小孔径部
Ｄ１がレーザービーム８の径の８２．０％の１１．４８
ｍｍと、レーザービーム８の径の８５．７％の１２．０
ｍｍと、レーザービーム８の径の８９．０％の１２．４
６ｍｍのレーザーマスク６であった。
痕１６が得られたのは、レーザーマスク６の最小孔径部
Ｄ１がレーザービーム８の径の８２．０％の１１．４８
ｍｍと、レーザービーム８の径の８５．７％の１２．０
ｍｍと、レーザービーム８の径の８９．０％の１２．４
６ｍｍのレーザーマスク６であった。
【００５１】最小孔径部Ｄ１がレーザービーム８の径の
８１．９％の１１．４６ｍｍの場合はスクライブ痕１６
の深さが浅く、最小孔径部Ｄ１がレーザービーム８の径
の８９．１４％の１２．４８ｍｍの場合はスクライブ痕
外側２１の曲面が小さくなり評価はいずれも△であっ
た。
８１．９％の１１．４６ｍｍの場合はスクライブ痕１６
の深さが浅く、最小孔径部Ｄ１がレーザービーム８の径
の８９．１４％の１２．４８ｍｍの場合はスクライブ痕
外側２１の曲面が小さくなり評価はいずれも△であっ
た。
【００５２】（実験４）次に星形のレーザーマスク６
で、ギザギザ状の刃の数を実験１，２で行った２０刃の
前後で１２刃〜２４刃の範囲で６種を設定し、回転数２
８００ｒｐｍと３６００ｒｐｍで実験した。レーザーマ
スク６の最小孔径部Ｄ１は実験２と同じφ１２ｍｍであ
る。他の条件も実験２と同じとした。その結果を表４に
示す。
で、ギザギザ状の刃の数を実験１，２で行った２０刃の
前後で１２刃〜２４刃の範囲で６種を設定し、回転数２
８００ｒｐｍと３６００ｒｐｍで実験した。レーザーマ
スク６の最小孔径部Ｄ１は実験２と同じφ１２ｍｍであ
る。他の条件も実験２と同じとした。その結果を表４に
示す。
【００５３】
【表４】
【００５４】この結果から判定が◎で良好なスクライブ
痕１６が得られたのは、回転数２８００ｒｐｍ並びに３
６００ｒｐｍ共刃数２０刃と２２刃であった。これより
刃数が増減すると良いスクライブ痕１６は得られなかっ
た。
痕１６が得られたのは、回転数２８００ｒｐｍ並びに３
６００ｒｐｍ共刃数２０刃と２２刃であった。これより
刃数が増減すると良いスクライブ痕１６は得られなかっ
た。
【００５５】上記の結果から解るように孔加工において
曲面付けを施す場合、レーザーマスク６の形状は星形が
最も好ましく、レーザーマスク６の最小孔径部Ｄ１はレ
ーザービーム８の径の８２．０％〜８９．０％の範囲で
良い結果が得られた。
曲面付けを施す場合、レーザーマスク６の形状は星形が
最も好ましく、レーザーマスク６の最小孔径部Ｄ１はレ
ーザービーム８の径の８２．０％〜８９．０％の範囲で
良い結果が得られた。
【００５６】またこの星形のギザギザ状の刃数は２０刃
〜２２刃で回転数が２８００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍの
条件において良い結果が得られることが解った。
〜２２刃で回転数が２８００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍの
条件において良い結果が得られることが解った。
【００５７】
【発明の効果】本発明であるＲＦ励起方式レ−ザ−発振
装置から発振されたレ−ザ−ビ−ムが最終的に集光され
るまでの間に、レーザーマスクを介在させ中央部と外周
部でエネルギ−密度の異なるレーザービ−ムに波形変調
することにより、孔加工や溝加工に於いて曲面付けを施
すことが可能となる。
装置から発振されたレ−ザ−ビ−ムが最終的に集光され
るまでの間に、レーザーマスクを介在させ中央部と外周
部でエネルギ−密度の異なるレーザービ−ムに波形変調
することにより、孔加工や溝加工に於いて曲面付けを施
すことが可能となる。
【００５８】この方法により加工された孔へ導体膜を形
成した場合、孔入り口部の膜厚も均一となり電気的信頼
性を損なうことがない。
成した場合、孔入り口部の膜厚も均一となり電気的信頼
性を損なうことがない。
【図１】本発明のＲＦ励起方式レーザー装置を示す構成
図である。
図である。
【図２】本発明のＲＦ励起方式レーザー装置におけるレ
ーザーマスク取り付け部の平面図である。
ーザーマスク取り付け部の平面図である。
【図３】（ａ）は本発明のＲＦ励起方式レーザー装置に
用いるレーザーマスクの断面図で、（ｂ）はレーザービ
ームの断面図で、（ｃ）はレーザースクライブ痕の断面
図である。
用いるレーザーマスクの断面図で、（ｂ）はレーザービ
ームの断面図で、（ｃ）はレーザースクライブ痕の断面
図である。
【図４】（ａ）は本発明のＲＦ励起方式レーザー装置を
用いた加工した孔の断面図で、（ｂ）は孔へ導体を形成
した断面図である。
用いた加工した孔の断面図で、（ｂ）は孔へ導体を形成
した断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明のＲＦ励起方式レ
ーザー装置に用いるレーザーマスクの断面図である。
ーザー装置に用いるレーザーマスクの断面図である。
【図６】（ａ）はＤＣ放電方式レーザー発振装置の構成
図で、（ｂ）はＲＦ励起方式レーザー発振装置の構成図
である。
図で、（ｂ）はＲＦ励起方式レーザー発振装置の構成図
である。
【図７】ＤＣ放電方式レーザー発振装置によって得られ
る先頭値の高いパルス波形である。
る先頭値の高いパルス波形である。
【図８】ＲＦ励起方式レーザー発振装置によって得られ
る矩形状のパルス波形である。
る矩形状のパルス波形である。
【図９】（ａ）（ｂ）は従来のレーザー装置で加工した
スクライブ痕の断面図である。
スクライブ痕の断面図である。
【図１０】従来のＲＦ励起方式レーザー装置の構成図で
ある。
ある。
【図１１】従来のＲＦ励起方式レーザー装置で加工した
孔の断面図である。
孔の断面図である。
【図１２】図１１の孔へ導体を形成した断面図である。
１：ＲＦ励起方式レーザー発振装置 ２ａ、２ｂ：ベントミラー ３：エクスパンダー部 ４ａ、４ｂ：メニスカスレンズ ５：スペシャルフィルター ６：レーザーマスク ７：集光レンズ ８：レーザービーム ９：モーター １０：ＸＹテーブル １１：ワーク １２：タイミングベルト １３：セラミック基板 １４：孔 １５：導体 １６：スクライブ痕 １７：エッジ部 １８：レーザービーム内側 １９：レーザービーム外側 ２０：スクライブ痕中心 ２１：スクライブ痕外側 ２２：陰極 ２３：陽極 ２４：放電管 ２５：ＣＯ2ガス ２６：熱交換器 ２７：ファン ２８：電極
Claims (2)
- 【請求項１】レーザー発振装置から発振されたレーザー
ビームをレーザーマスクに通過させ、中央部と外周部で
エネルギー密度の異なるレーザービームを発生させるよ
うにしたことを特徴とするＲＦ励起方式レーザー装置。 - 【請求項２】上記レーザーマスクは星形状の孔を有し、
該孔の最小孔径はレーザービーム径の８２％〜８９％で
あって、このレーザーマスクを回転させながらレーザー
ビームを通過させることを特徴とする請求項１記載のＲ
Ｆ励起方式レーザー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000018076A JP2001210900A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | Ｒｆ励起方式レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000018076A JP2001210900A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | Ｒｆ励起方式レーザー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001210900A true JP2001210900A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18544974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000018076A Pending JP2001210900A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | Ｒｆ励起方式レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001210900A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123004A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-05-18 | Mitsubishi Materials Corp | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154282A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-27 | Fujitsu Ltd | セラミツク板の孔明け加工法 |
| JPH0577425A (ja) * | 1991-02-21 | 1993-03-30 | Hewlett Packard Co <Hp> | ノズルプレートおよびその製造方法 |
| JPH06206313A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-07-26 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置におけるノズルプレートの製造方法 |
| JPH0983146A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 多層配線板及びその製造方法 |
| JPH09285887A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Canon Inc | 穴加工方法および穴加工装置ならびに穴加工用マスク |
| JPH1168275A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路形成基板および回路形成基板の製造方法およびその製造装置 |
-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000018076A patent/JP2001210900A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154282A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-27 | Fujitsu Ltd | セラミツク板の孔明け加工法 |
| JPH0577425A (ja) * | 1991-02-21 | 1993-03-30 | Hewlett Packard Co <Hp> | ノズルプレートおよびその製造方法 |
| JPH06206313A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-07-26 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置におけるノズルプレートの製造方法 |
| JPH0983146A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 多層配線板及びその製造方法 |
| JPH09285887A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Canon Inc | 穴加工方法および穴加工装置ならびに穴加工用マスク |
| JPH1168275A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路形成基板および回路形成基板の製造方法およびその製造装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123004A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-05-18 | Mitsubishi Materials Corp | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0426600B1 (en) | Formation of high quality patterns for substrates and apparatus therefor | |
| KR100287526B1 (ko) | 에너지 밀도가 가변적인 자외선 레이저 펄스를 사용하여,다층으로 된 타깃에 블라인드 공간부를 형성하는 방법 | |
| US6359254B1 (en) | Method for producing shaped hole in a structure | |
| JP4422413B2 (ja) | レーザービームによって止まり穴を穿孔する方法 | |
| EP1353773B1 (en) | Method of and system for laser milling | |
| JP4833773B2 (ja) | 微細穴開け加工方法 | |
| JP2007216327A (ja) | チップブレーカの形成方法 | |
| JP6064228B2 (ja) | レーザ切断装置およびレーザ切断方法 | |
| US6229113B1 (en) | Method and apparatus for producing a laser drilled hole in a structure | |
| JP2005271563A (ja) | 硬脆材料板体の分割加工方法及び装置 | |
| JPH08141758A (ja) | ビームスキャン式レーザマーキング方法および装置 | |
| JP2007532319A (ja) | 均一基板および不均一基板にスルーホールを穿孔する方法 | |
| JP2000071086A (ja) | レーザ光による形状加工方法及び装置 | |
| KR100707860B1 (ko) | 레이저 빔을 이용한 비아홀 형성방법 | |
| US6833528B2 (en) | Method and apparatus for laser processing | |
| US7170912B2 (en) | Laser drilling system and method for flexible printed circuit board | |
| JP2008055478A (ja) | 仕上げ加工方法 | |
| JP2001210900A (ja) | Ｒｆ励起方式レーザー装置 | |
| JP2004179556A (ja) | セラミック基板とその溝部形成方法及びこれに用いるレーザー加工装置 | |
| JP2002263873A (ja) | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 | |
| JPH0985475A (ja) | レーザ加工方法 | |
| JPH01218787A (ja) | レジストの除去方法 | |
| JP2004058118A (ja) | セラミック基板の穿孔方法 | |
| JP3103009B2 (ja) | 銅合金のレーザ加工方法 | |
| TWI313206B (en) | A differential diameter hole drilling method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090512 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090713 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090901 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091029 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100608 |