JP2004098116A - Mask transfer laser pattern machining method - Google Patents

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JP2004098116A JP2002262373A JP2002262373A JP2004098116A JP 2004098116 A JP2004098116 A JP 2004098116A JP 2002262373 A JP2002262373 A JP 2002262373A JP 2002262373 A JP2002262373 A JP 2002262373A JP 2004098116 A JP2004098116 A JP 2004098116A
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mask
laser
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JP2002262373A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuki Kurosawa
黒澤 満樹
Tomohiro Kyodo
京藤 友博
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mask transfer pattern laser machining method enabling a highly precise pattern machining such as a boring which requires comparatively high energy density unlike a laser marking. <P>SOLUTION: A pulse type laser beam emitted by a laser oscillator is irradiated to a mask with an aperture of any pattern, and the laser beam which passes through the aperture of the mask is converged onto a workpiece to be machined transferring the pattern of the aperture of the mask for machining. In the mask transfer laser pattern machining method, the pulse type laser beam is scanned over the mask overlapping a portion of cross section of the laser beam for every pulse by a scanner installed on the optical axis between the laser oscillator and the mask while scanning position is moved for every pulse. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はマスクの形状を加工物に転写することにより加工を行うマスク転写式レーザ加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザ光による加工方法としてレーザ光の光軸上に任意形状の開口部を有したマスクを配置し、このマスクにレーザ光を照射することで前記マスクの開口部形状を加工物上に転写することで加工を行うマスク転写式レーザ加工方法がある。
【0003】
図5は、例えば特開平5−237673号公報に示される従来のレーザマーキング装置を示した図ブロック図である。
図において、パルスレーザ発振器21から発振されたレーザ光はビーム整形光学系22で整形された後、マスク25上の任意のポジションに位置決めされるためガルバノメータ23によってX軸方向及びY軸方向に走査されてコリメータレンズ24を介して平行光となりマスク25に出射される。
マスク25でマスクされたレーザ光は、加工面29上の加工位置に位置決めするために、位置決め用ガルバノメータ26によってX軸方向及びY軸方向に走査され、対物レンズ7を介して加工面29の加工位置に照射される。
コンピュータ制御部28はパルスレーザ発振器21、ガルバノメータ23、26とを夫々制御し、図6で示されるように数十ショットのレーザビームaでレーザ光透過部25bを塗りつぶし、マーキング加工を行う。
【0004】
その他、従来のレーザマーキング装置に関するものとしては、特開平2−251387号公報、特開平2−15887号公報等があり、同様にセラミック板に歪みを与える加工方法として特開2001−150158号公報がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図5及び従来技術で説明した従来のレーザ加工においては、文字の刻印など短時間に多くの形状を転写する必要があるいわゆるレーザマーキング装置に関するものであり、レーザマーキング装置による加工では表層のインクを除去したり変質させたりするだけなので比較的低いエネルギ密度しか必要としないため、特にエネルギ密度を高めるような調整は行わず、図6に示すように単純にマスクを塗りつぶすように走査することによりマスクの転写を行っている。
マーキング加工に関しては上述した加工装置/加工方法を用いることで構わないが、単なるレーザマーキングではなく、より高いエネルギ密度を必要とする穴あけなどの形状加工においては、まず加工に必要とされるエネルギ密度が得られるようにレーザ光の大きさを調整し、次に加工物に対してできるだけ均一に、かつ熱影響を考慮してレーザ光を照射しなければならない。
従来のレーザマーキング装置で行っていたようにエネルギ密度を高めるためにレーザ光の大きさを調整することなく、単純にガルバノで走査し、塗りつぶすだけでは加工物に照射されるレーザ光の強さに不均一が生じてしまい加工内容によっては問題となる。
【0006】
具体的には、本願発明が対象とする高いエネルギ密度を必要とする難加工材の形状加工に仮に上述したレーザマーキング装置の加工方法を適用したとすると、加工に不十分なエネルギ密度の状態で従来技術に示される単純な塗りつぶしの考え方より、所定マスクを塗りつぶし、該位置の加工終了後にガルバノを制御し、所定マスクの別のエリアに移動し、同様に全てのエリアを塗りつぶすが如く加工するものとなる。
このような方法で加工を行うと、不十分なエネルギ密度であるため効率的に加工が進展せず熱影響のみが加工物に蓄積され、しかも単純に塗りつぶしているだけなのでレーザ光の強さの不均一は免れず、これらの影響で形状精度不良の生じてしまう。
【0007】
本発明は上記のような従来のマスク転写式レーザ加工方法の問題に鑑みてなされたものであり、レーザマーキング以外の比較的高いエネルギ密度を要する穴あけなどの形状加工を高精度に実施するためのマスク転写式レーザ形状加工方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために本発明の第1の発明に係るレーザ加工方法は、レーザ発振器から出射されたパルス状のレーザ光を、任意形状の開口部を有したマスクに照射し、前記マスクの開口部を通過したレーザ光を被加工物上に集光することで、前記マスクの開口部の形状を被加工物に転写し加工を行うマスク転写式レーザ形状加工方法において、前記レーザ発振器と前記マスクとの間の光軸上に備えられたスキャナーにより前記パルス状のレーザ光を1パルス毎にレーザ光の断面の一部が重なり合うように前記マスク上を走査すると共に、該走査位置を1パルス毎に移動させるものである。
【0009】
また、レーザ発振器から出射されたレーザ光のエネルギ密度を前記レーザ発振器と前記スキャナーとの間の光軸上に備えられた光学機構により調整するものである。
【0010】
また、レーザ発振器から出射されたレーザ光の1パルス毎の断面の重なりを3から30%の範囲として走査するものである。
【0011】
また、レーザ発振器から出射されたレーザ光をアパーチャにより概略矩形の断面形状にするものである。
【0012】
また、形状加工すべきマスク部分をレーザ光が走査する際に、前記マスクの開口部を複数回にわたり巡回して走査するものである。
【0013】
また、スキャナーによるマスクの走査時に、該スキャナーの偏向角を30mrad以下とするものである。
【0014】
【発明の実施形態】
本発明のマスク転写式レーザ形状加工方法の実施の形態を説明する。
図1は、本発明に係る一実施例のマスク転写式レーザ形状加工方法を適用した装置の構成図である。
図において、1はパルス状のレーザ光を発生するレーザ発振器、2はレーザ光、3は焦点距離fの結像レンズ、4は加工物、5は任意のマスク形状を有したマスクで本図においては文字「E」型のマスク形状とし、その大きさは照射されるレーザ光2のビーム断面よりも大きいものとする。
6は反射ミラー、7はレーザ発振器1とマスク5との間の光軸上に配置されたガルバノスキャナー、8は加工物4を移動するためのXYテーブル、9はレーザ発振器1、ガルバノスキャナー7、XYテーブル8を制御するための制御装置、10はレーザ光2の大きさを調整することでエネルギ密度を調整するための光学機構である。
【0015】
次に動作について説明する。
レーザ発振器1から出射されたレーザ光2は、レーザ発振器1とマスク5との間の光軸上に配置されたガルバノスキャナー7によりマスク5に向けて反射される。
このときレーザ光2は、図2に示すようにレーザ発振器1内の共振器ミラー17との間に備えられた矩形アパーチャ18により概略矩形の断面形状とされたレーザ光2として出射され、光学機構10により加工に必要なエネルギ密度が得られる大きさに調整されている。
ガルバノスキャナー7は、マスク5に対して前記概略矩形断面のレーザ光2を2次元状に走査できるように例えば2個のガルバノメータ式スキャナーで構成されている。
ここでマスク5、結像レンズ3との距離をA、結像レンズ3、加工物4との距離をBとし、予めマスク5、結像レンズ3、加工物4は、
1/f=1/A+1/B
となる位置関係に配置しておくことにより、マスク5の開口部の形状が加工物に転写される。
【0016】
ガルバノスキャナー7によりレーザ光2をマスク5の上へ走査する方法を示したものが図3である。
概略矩形の断面形状されたレーザ光2は、マスク5の上をレーザパルスと同期してS1、S2、S3・・・の順にガルバノスキャナー7によりマスク形状全体にわたって順次走査される。
この際、隣り合って照射される箇所でビーム断面の一部が重なるように照射する。
この重なり合う量が少なすぎたり多すぎたりすると加工物上でのエネルギ密度の不均一が生じ形状精度が低下してしまう。
【0017】
図4は、比較的高いエネルギ密度を必要とするポリイミド材に炭酸ガスレーザを使用し、概略矩形とした断面形状のレーザ光2を矩形の幅Wに対して重なり量を変化させて文字E型の穴あけ転写加工を行った場合の形状精度の違いを模式的に示したものである。
概略矩形とした断面内のレーザ光のエネルギ密度はポリイミドの加工に適した5J/cmとなるようにマスク5の前に配置された光学機構10により予めその大きさは調整されている。
図に示されるように、矩形の幅Wに対して重なり量3%以下では(a)に示すように輪郭部に凸部が見られ、一方30%以上では(c)に示すように細い部分が正確に加工できない結果となり、(b)に示すように3〜30%の範囲の重なり量ではほぼ良好な形状精度が実加工の結果より得られた。
以上のように、マスクを使用した穴あけのような形状加工ではレーザ光の重なり量の違いにより加工精度に差異が生じてしまい、従来のように単純にレーザ光2でマスク5を塗りつぶすように走査するだけではレーザ光の強さの不均一によりこのような良好な形状精度の転写加工を行うことは難しい。
【0018】
さらに材料が厚い場合の形状加工においては、同一箇所に複数ショットのレーザ光を照射する必要があるが、そのためには前記3から30%の範囲の重なり量でパルスと同期してS1、S2、S3・・・の順に照射しマスク全体の照射が一巡したらしたら再び同様にS1からの照射を行い、この動作を複数回巡回することにより複数ショットに相当するレーザ照射を行う。
このように巡回しながら照射する方法をとることにより同一箇所に複数ショット照射しながら走査する場合に比較して加工物への熱影響が緩和され良好な形状精度の加工が可能となる。
【0019】
また、マスク5の手前にガルバノスキャナー7を配置した構成とするとガルバノスキャナー7の偏向角が大きい場合はマスク5に対してレーザ光2は斜めに入射するのでマスク5を通過したレーザ光2は発散してしまう。
これを防ぐために従来のレーザマーキング装置などではガルバノスキャナーとマスクの間にリレーレンズを設けることでレーザ光をマスクに対して垂直に入射するように構成していた。
しかしこのリレーレンズは、ガルバノスキャナーの偏向角が小さい場合にはレーザ光の発散が小さくなるため必要ではなく、小さい偏向角で使用すればリレーレンズは不要となり装置を安価に構成することができる。
また、ひとつのマスクを走査するために必要な偏向角は小さくて良く、数十mrad以下の偏向角の範囲で使用すればレーザ光の発散の影響は無視でき、ガルバノスキャナーとマスクの間に高価なリレーレンズ、コリメーションレンズを設けなくても良く、装置を安価に構成できる。
発明者の行った実験によれば、例えば15mm四方の大きさに収まるマスクを走査する場合はガルバノスキャナー7とマスク5の間の距離を500mm離し、ガルバノスキャナー7の偏向角を30mrad以下になるように使用するとリレーレンズを使用することなく十分実用的な転写加工が可能である。
【0020】
本実施の形態によれば、高価な高いエネルギを出力できるパルスレーザ発振器を使用することなく加工に必要なエネルギ密度が確保でき、また、レーザ光の照射の仕方により生じるレーザ光の強さの過不足や熱影響により加工形状の精度を低下させることなく、高いエネルギ密度を必要とする難加工材に対して、レーザ光の大きさに左右されること無く、比較的大きな面積のマスクの転写加工を高精度に行うことが可能となる。
また、光学機構によりレーザ光の大きさを調整し必要なエネルギ密度を確保しているため高価な高いエネルギを出力できるパルスレーザ発振器を使用する必要はない。
さらに、形状加工に際しても、1パルス毎にレーザ照射位置を変更しているため、入熱による影響を最小限に押えられ、高品質の加工を行うことができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るマスク転写式レーザ形状加工方法によれば、比較的高いエネルギ密度を要する穴あけなどの形状加工に際して、任意形状の開口部を有したマスクを用いてを高精度に形状加工を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマスク転写式レーザ加工方法を適用した装置の概略構成を示す図である。
【図2】本発明のマスク転写式レーザ加工方法の矩形のレーザ光を得る方法の模式図である。
【図3】本発明のマスク転写式レーザ加工方法のレーザ走査方法を示す模式図である。
【図4】本発明のマスク転写式レーザ加工方法でレーザ光の重なり量を変えたときの加工結果を示す模式図である。
【図5】従来のマスク転写式レーザ加工方法の図である。
【図6】従来のマスクを用いた加工例を示す図である。
【符号の説明】
1 レーザ発振器、2 レーザ光、3 結像レンズ、4 加工物、5 マスク、6 反射ミラー、7 ガルバノスキャナー、8 XYテーブル、9 制御装置、10 光学機構、17 共振器ミラー、18 矩形アパーチャ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask transfer type laser processing method for performing processing by transferring the shape of a mask onto a workpiece.
[0002]
[Prior art]
As a processing method using laser light, a mask having an arbitrarily shaped opening is arranged on the optical axis of the laser light, and the shape of the opening of the mask is transferred onto the workpiece by irradiating the mask with laser light. There is a mask transfer type laser processing method in which processing is performed at
[0003]
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional laser marking apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-237673.
In the figure, the laser light oscillated from the pulse laser oscillator 21 is shaped by the beam shaping optical system 22 and then positioned at an arbitrary position on the mask 25, so that it is scanned by the galvanometer 23 in the X axis direction and the Y axis direction. Then, the light becomes parallel light through the collimator lens 24 and is emitted to the mask 25.
The laser beam masked by the mask 25 is scanned in the X-axis direction and the Y-axis direction by the positioning galvanometer 26 in order to position it at the processing position on the processing surface 29, and the processing surface 29 is processed via the objective lens 7. The position is irradiated.
The computer control unit 28 controls the pulse laser oscillator 21 and the galvanometers 23 and 26, respectively, and as shown in FIG. 6, the laser beam transmitting unit 25b is painted with a laser beam a of several tens of shots to perform marking processing.
[0004]
As other conventional laser marking apparatuses, there are JP-A-2-251387, JP-A-2-15887, and the like. Similarly, JP-A-2001-150158 discloses a processing method for straining a ceramic plate. is there.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional laser processing described in FIG. 5 and the prior art relates to a so-called laser marking apparatus that needs to transfer many shapes in a short time such as engraving characters. In the processing by the laser marking apparatus, surface layer ink is used. Since only a relatively low energy density is required because it is simply removed or altered, no adjustment is made to increase the energy density, and the mask is simply scanned so as to fill the mask as shown in FIG. Is doing the transcription.
Regarding the marking process, the above-mentioned processing apparatus / processing method may be used. However, in the shape processing such as drilling that requires a higher energy density than the simple laser marking, the energy density required for the processing is the first. Therefore, the size of the laser beam must be adjusted so that the laser beam can be obtained, and then the laser beam should be irradiated onto the work piece as uniformly as possible in consideration of thermal effects.
Without adjusting the size of the laser beam to increase the energy density as was done with conventional laser marking devices, simply scanning with galvano and simply painting out the intensity of the laser beam applied to the workpiece Non-uniformity occurs, which may be a problem depending on the processing content.
[0006]
Specifically, if the above-described laser marking device processing method is applied to shape processing of difficult-to-process materials that require high energy density, which is the subject of the present invention, the energy density is insufficient for processing. Based on the concept of simple painting shown in the prior art, painting a predetermined mask, controlling the galvano after processing at that position, moving to another area of the predetermined mask, and processing as if all areas were filled It becomes.
If processing is performed in this way, the energy density is insufficient, so that the processing does not progress efficiently, only the thermal effect is accumulated in the workpiece, and it is simply painted, so the intensity of the laser beam is reduced. Inhomogeneity is inevitable, and these effects cause shape accuracy defects.
[0007]
The present invention has been made in view of the problems of the conventional mask transfer laser processing method as described above, and is for performing shape processing such as drilling that requires a relatively high energy density other than laser marking with high accuracy. An object of the present invention is to provide a mask transfer type laser shape processing method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a laser processing method according to a first aspect of the present invention is directed to irradiating a mask having an arbitrary-shaped opening portion with a pulsed laser beam emitted from a laser oscillator. In the mask transfer type laser shape processing method for performing processing by transferring the shape of the opening of the mask onto the workpiece by condensing the laser beam that has passed through the opening of the laser on the workpiece, The pulsed laser beam is scanned on the mask so that a part of the cross section of the laser beam overlaps every pulse by a scanner provided on the optical axis between the mask and the scanning position. It is moved for each pulse.
[0009]
The energy density of the laser beam emitted from the laser oscillator is adjusted by an optical mechanism provided on the optical axis between the laser oscillator and the scanner.
[0010]
Further, the overlapping of the cross sections for each pulse of the laser light emitted from the laser oscillator is scanned within a range of 3 to 30%.
[0011]
Further, the laser beam emitted from the laser oscillator is formed into a substantially rectangular cross-sectional shape by the aperture.
[0012]
Further, when the laser beam scans the mask portion to be processed, the mask opening is circulated and scanned a plurality of times.
[0013]
Further, when the mask is scanned by the scanner, the deflection angle of the scanner is set to 30 mrad or less.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the mask transfer type laser shape processing method of the present invention will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus to which a mask transfer type laser shape processing method according to an embodiment of the present invention is applied.
In the figure, 1 is a laser oscillator that generates pulsed laser light, 2 is laser light, 3 is an imaging lens having a focal length f, 4 is a workpiece, and 5 is a mask having an arbitrary mask shape. Is a letter “E” -shaped mask shape whose size is larger than the beam cross section of the irradiated laser beam 2.
6 is a reflection mirror, 7 is a galvano scanner arranged on the optical axis between the laser oscillator 1 and the mask 5, 8 is an XY table for moving the workpiece 4, 9 is the laser oscillator 1, galvano scanner 7, A control device 10 for controlling the XY table 8 is an optical mechanism for adjusting the energy density by adjusting the size of the laser beam 2.
[0015]
Next, the operation will be described.
Laser light 2 emitted from the laser oscillator 1 is reflected toward the mask 5 by a galvano scanner 7 disposed on the optical axis between the laser oscillator 1 and the mask 5.
At this time, the laser beam 2 is emitted as a laser beam 2 having a substantially rectangular cross section by a rectangular aperture 18 provided between the resonator mirror 17 in the laser oscillator 1 as shown in FIG. 10 is adjusted so as to obtain an energy density required for processing.
The galvanometer scanner 7 is constituted by, for example, two galvanometer scanners so that the laser beam 2 having a substantially rectangular cross section can be scanned two-dimensionally with respect to the mask 5.
Here, the distance between the mask 5 and the imaging lens 3 is A, the distance between the imaging lens 3 and the workpiece 4 is B, and the mask 5, the imaging lens 3 and the workpiece 4 are
1 / f = 1 / A + 1 / B
By arranging in such a positional relationship, the shape of the opening of the mask 5 is transferred to the workpiece.
[0016]
FIG. 3 shows a method of scanning the laser beam 2 onto the mask 5 by the galvano scanner 7.
The laser beam 2 having a substantially rectangular cross-sectional shape is sequentially scanned over the entire mask shape by the galvano scanner 7 in the order of S1, S2, S3,.
At this time, irradiation is performed so that a part of the beam cross section overlaps at a portion irradiated adjacently.
If the amount of overlap is too small or too large, the energy density on the workpiece will be non-uniform and the shape accuracy will be reduced.
[0017]
In FIG. 4, a carbon dioxide laser is used for a polyimide material that requires a relatively high energy density, and the amount of overlap of the laser beam 2 having a substantially rectangular cross-sectional shape with respect to the rectangular width W is changed. The difference in shape accuracy when drilling and transfer processing is performed is schematically shown.
The size of the laser beam is adjusted in advance by the optical mechanism 10 disposed in front of the mask 5 so that the energy density of the laser beam in the substantially rectangular cross section is 5 J / cm 2 suitable for processing polyimide.
As shown in the figure, when the overlap amount is 3% or less with respect to the width W of the rectangle, a convex portion is seen in the outline as shown in (a), while in 30% or more, a thin part is shown as shown in (c). As shown in (b), almost good shape accuracy was obtained from the results of actual machining when the overlap amount was in the range of 3 to 30%.
As described above, in shape processing such as drilling using a mask, a difference in processing accuracy occurs due to a difference in the amount of overlap of laser beams, and scanning is performed so that the mask 5 is simply painted with the laser beam 2 as in the past. Only by doing this, it is difficult to perform transfer processing with such good shape accuracy due to non-uniformity of the intensity of the laser beam.
[0018]
Further, in the shape processing when the material is thick, it is necessary to irradiate the same place with a plurality of shots of laser light. For this purpose, the overlapping amount in the range of 3 to 30% is synchronized with the pulse, and S1, S2, When irradiation is performed in the order of S3... And the entire mask is irradiated, irradiation from S1 is performed again in the same manner, and laser irradiation corresponding to a plurality of shots is performed by repeating this operation a plurality of times.
By adopting a method of irradiating while traveling in this way, the thermal effect on the workpiece is mitigated compared to the case where scanning is performed while irradiating the same location with a plurality of shots, and processing with good shape accuracy becomes possible.
[0019]
Further, when the galvano scanner 7 is arranged in front of the mask 5, when the galvano scanner 7 has a large deflection angle, the laser beam 2 is incident on the mask 5 at an angle, so the laser beam 2 that has passed through the mask 5 diverges. Resulting in.
In order to prevent this, a conventional laser marking apparatus or the like is configured so that laser light is incident on the mask perpendicularly by providing a relay lens between the galvano scanner and the mask.
However, this relay lens is not necessary when the deflection angle of the galvano scanner is small because the divergence of the laser beam is small, and if it is used at a small deflection angle, the relay lens becomes unnecessary and the apparatus can be constructed at low cost.
In addition, the deflection angle required to scan one mask may be small, and if it is used within a deflection angle range of several tens of mrad or less, the influence of the divergence of the laser beam can be ignored, and it is expensive between the galvano scanner and the mask. A relay lens and a collimation lens need not be provided, and the apparatus can be configured at low cost.
According to an experiment conducted by the inventor, for example, when scanning a mask that fits in a 15 mm square, the distance between the galvano scanner 7 and the mask 5 is separated by 500 mm so that the deflection angle of the galvano scanner 7 is 30 mrad or less. If it is used for the transfer, sufficiently practical transfer processing is possible without using a relay lens.
[0020]
According to this embodiment, the energy density necessary for processing can be secured without using an expensive pulse laser oscillator that can output high energy, and the intensity of laser light generated due to the manner of laser light irradiation can be ensured. Transfer of masks with a relatively large area to difficult-to-work materials that require high energy density without being affected by the lack of heat or the influence of heat, without depending on the size of the laser beam. Can be performed with high accuracy.
In addition, since the necessary energy density is secured by adjusting the size of the laser beam by the optical mechanism, it is not necessary to use an expensive pulse laser oscillator that can output high energy.
Furthermore, since the laser irradiation position is changed for each pulse during shape processing, the influence of heat input can be suppressed to a minimum, and high-quality processing can be performed.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the mask transfer type laser shape processing method according to the present invention, it is possible to use a mask having an opening of an arbitrary shape with high accuracy in shape processing such as drilling that requires a relatively high energy density. The shape processing can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an apparatus to which a mask transfer laser processing method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic view of a method of obtaining a rectangular laser beam in the mask transfer laser processing method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a laser scanning method of the mask transfer type laser processing method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a processing result when the overlapping amount of laser beams is changed by the mask transfer type laser processing method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram of a conventional mask transfer type laser processing method.
FIG. 6 is a diagram showing an example of processing using a conventional mask.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser oscillator, 2 Laser beam, 3 Imaging lens, 4 Workpiece, 5 Mask, 6 Reflecting mirror, 7 Galvano scanner, 8 XY table, 9 Control apparatus, 10 Optical mechanism, 17 Resonator mirror, 18 Rectangular aperture.

Claims (6)

レーザ発振器から出射されたパルス状のレーザ光を、任意形状の開口部を有したマスクに照射し、前記マスクの開口部を通過したレーザ光を被加工物上に集光することで、前記マスクの開口部の形状を被加工物に転写し加工を行うマスク転写式レーザ形状加工方法において、
前記レーザ発振器と前記マスクとの間の光軸上に備えられたスキャナーにより前記パルス状のレーザ光を1パルス毎にレーザ光の断面の一部が重なり合うように前記マスク上を走査すると共に、該走査位置を1パルス毎に移動させることを特徴とするマスク転写式レーザ加工方法。
The mask is formed by irradiating a mask having an arbitrary-shaped opening with pulsed laser light emitted from a laser oscillator, and condensing the laser light that has passed through the opening of the mask onto a workpiece. In the mask transfer type laser shape processing method for transferring the shape of the opening of the substrate to the workpiece and performing processing,
The scanner is provided on the optical axis between the laser oscillator and the mask, and the pulsed laser light is scanned on the mask so that a part of the cross section of the laser light overlaps every pulse. A mask transfer type laser processing method, wherein the scanning position is moved for each pulse.
レーザ発振器から出射されたレーザ光のエネルギ密度を前記レーザ発振器と前記スキャナーとの間の光軸上に備えられた光学機構により調整するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のマスク転写式レーザ形状加工方法。2. The mask transfer according to claim 1, wherein the energy density of laser light emitted from a laser oscillator is adjusted by an optical mechanism provided on an optical axis between the laser oscillator and the scanner. Laser shape processing method. レーザ発振器から出射されたレーザ光の1パルス毎の断面の重なりを3から30%の範囲として走査することを特徴とする請求項2に記載のマスク転写式レーザ形状加工方法。3. The mask transfer type laser shape processing method according to claim 2, wherein scanning is performed in a range of 3 to 30% of overlapping of cross sections per pulse of the laser light emitted from the laser oscillator. レーザ発振器から出射されたレーザ光をアパーチャにより概略矩形の断面形状にすることを特徴とする請求項3に記載のマスク転写式レーザ形状加工方法。4. The mask transfer laser shape processing method according to claim 3, wherein the laser light emitted from the laser oscillator is formed into a substantially rectangular cross-sectional shape by an aperture. 形状加工すべきマスク部分をレーザ光が走査する際に、前記マスクの開口部を複数回にわたり巡回して走査することを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載のマスク転写式レーザ形状加工方法。The mask transfer type laser shape processing according to any one of claims 1 to 4, wherein when the laser beam scans a mask portion to be shape-processed, the opening of the mask is scanned a plurality of times. Method. スキャナーによるマスクの走査時に、該スキャナーの偏向角を30mrad以下とすることを特徴とする請求項1乃至5何れかに記載のマスク転写式レーザ形状加工方法。6. The mask transfer type laser shape processing method according to claim 1, wherein a deflection angle of the scanner is set to 30 mrad or less during scanning of the mask by the scanner.
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