JP2004114068A - Optical machining device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アパーチャーマスクを通過した光を集光して加工対象物上に結像することにより加工対象物を加工する光加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の光加工装置として、光源としてレーザから発したステップインデックス型のレーザ光を光ファイバでガイドし、光ファイバの光出射端に接するように取り付けたアパーチャーマスクを通過した光を集光して加工対象物上に所定の倍率で結像するものが知られている。この光加工装置では、アパーチャーマスクの開口形状に対応した加工パターンで加工対象物を加工することができる。また、ステップインデックス型のレーザ光を通した光を用いているので、光ファイバから出射した光の進行方向と直交する断面でのエネルギー分布が均一になる。したがって、アパーチャーマスクの開口形状に対応した加工パターンを均一に加工できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光加工装置で用いる光ファイバから出射される光は、レーザーから直接出射されるレーザビームとは異なり広い発散角で発散し、光ファイバの光出射端から離れるにつれて光強度が急激に低下していく。そのため、アパーチャーマスクを光ファイバの光出射端に接するように取り付け、光ファイバから出射される光を、その光強度を低下させることなくアパーチャーマスクに入射させるようにしている。ところが、アパーチャーマスクを光ファイバの光出射端に取り付けると、光ファイバから出射される光でアパーチャーマスクが損傷を受けるおそれがあるという問題点があった。
【0004】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、アパーチャーマスクの損傷を防止しつつ、光強度を過度に低下させることなく光ファイバから出射される光をアパーチャーマスクに入射させることができる光加工装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光源と、該光源から発した光を伝送する光ファイバと、該光ファイバから出射した光を部分的に遮光するアパーチャーマスクと、該アパーチャーマスクの開口を通過した光を集光して加工対象物上に結像する結像手段とを備えた光加工装置において、該アパーチャーマスクを該光ファイバの光出射端から離して配置し、該光ファイバから出射して該アパーチャーマスクに入射しようとする光の発散を抑制する光発散抑制手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の光加工装置において、上記アパーチャーマスクの開口の縁で回折して上記結像手段に入射しようとする回折光を遮る回折光遮手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項1の光加工装置では、アパーチャーマスクを光ファイバの光出射端から離して配置することにより、光ファイバの光出射端から出射した直後の光強度の強い光がアパーチャーマスクに当たらないようにする。そして、光ファイバから出射してアパーチャーマスクに入射しようとする光の発散を光発散抑制手段で抑制することにより、アパーチャーマスクに入射する光の強度を過度に低下させないようにする。
請求項2の光加工装置では、アパーチャーマスクの開口の縁で回折して結像手段に入射しようとする回折光を回折光遮蔽手段で遮ることにより、加工対象物上の加工パターンの周辺部に上記回折光が照射されないようにする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、固体レーザであるYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザを用いた光加工装置であるレーザ加工装置に適用した一実施形態について説明する。以下、ガラス板等からなる基体上にITO(インジウム酸化スズ)からなる透明導電層を形成した加工対象物であるワークWに対し、レーザ加工装置を用いて部分的にITOをガラスから除去して透明電極パターンを形成する場合について説明する。この透明電極パターンが形成されたガラス板は、PDP(プラズマディスプレイパネル)、LCD(液晶ディスプレイ)、タッチパネルなどに用いられる。
【0007】
図2は、本実施形態に係るレーザ加工装置全体の概略構成図である。このレーザ加工装置は、YAGレーザ装置1、ワーク保持装置2、ワーク移載装置3、XYテーブル4、制御手段を構成するメインコントローラ5、加工ヘッド装置6、ステップインデックス型の光ファイバ7から主に構成されている。上記XYテーブル4は、ワークWに対するレーザ光照射ポイントとワークWとを相対移動させる相対移動手段として用いている。
【0008】
図3は、上記YAGレーザ装置1を示す概略構成図である。YAGレーザ装置1は、光源であるYAGレーザ発振器10と、YAGレーザ発振器10から発したレーザ光を光ファイバ7の光入射端に案内するレーザ光入射ガイド部11とから構成されている。
YAGレーザ発振器10は、適量のNd(ネオジウム)が添加されたYAGの棒状結晶体であるレーザロッド及びこれの励起用のランプを内蔵するレーザチャンバ12と、これから発せられる誘導放出光の光路に沿って所定の距離を隔てて対向配置されたフロントミラー13及びリアミラー14を備えている。また、リアミラー14とレーザチャンバ12との間には、シャッタ15及びQスイッチ16が取り付けられている。フロントミラー13は、一部の光の透過が可能な反射率を有するミラーであり、レーザチャンバ12の光路にその鏡面の中心を正対せしめて取り付けてある。リアミラー14は、実質的な全反射が可能な鏡面を有しており、フロントミラー13と対向するように取り付けてある。シャッタ15は、レーザチャンバ12の光路を遮断するものである。Qスイッチ16は、フロントミラー13とリアミラー14との間での共振器のQ値を瞬間的に高め、高出力のレーザパルスを取り出すものである。加工条件によっては、このQスイッチ16を用いなくてもよい。
なお、上記YAGレーザ発振器10の構成は一例であって、これに限られるものではない。他の構成としては、例えばLD励起を用いたものがある。
【0009】
レーザ光入射ガイド部11は、レーザビームエキスパンダ17及び集光レンズ18を備えている。YAGレーザ発振器10から出射されたレーザ光は、レーザビームエキスパンダ17によってそのビーム径が拡大された後、集光レンズ18により、ステップインデックス型の光ファイバ7の光入射端71(コア部端面)に案内される。光ファイバ7の光出射端(コア部端面)から出射するレーザ光は、後述する加工ヘッド装置6を通ってそれぞれXYテーブル4上のワークWに対して照射される。
【0010】
上記ステップインデックス型の光ファイバ7は、軸芯部のコアがその外周部のクラッド層よりも屈折率が大きく、そのコアとクラッド層との境界で屈折率がステップ上に変化しているものである。このステップインデックス型の光ファイバ7のコアにレーザ光を絞って入射すると、レーザ光の互いに異なる角度で入射した複数の光成分がコアとクラッド層との境界で多重に反射されながらコア内を伝送される。このようにレーザ光の複数の光成分が光ファイバ7のコア内で多重に反射されながら伝送されることにより、光ファイバ7の光出射端から出射したレーザ光の断面におけるエネルギー密度は均一になっている。
【0011】
なお、本実施形態では、1つのYAGレーザ発振器10から出射される1本のレーザ光を用いて加工する構成を採用しているが、複数のレーザ光をワークに照射して加工するように構成してもよい。例えば、1つのYAGレーザ発振器10から出射されるレーザ光を複数に分割して複数の光ファイバ及び加工ヘッド装置を介してワークWに照射するように構成してもよい。また、複数のYAGレーザ発振器のそれぞれから出射される複数のレーザ光をワークWに照射するように構成してもよい。
【0012】
図4は、ワーク保持装置2を図2中の上側から見た平面図である。このワーク保持装置2は、ワークWをワーク台20に保持し、加工中に位置がズレないようにする役割を果たすものである。図2に示したXYテーブル本体41に固設されたワーク台20には、一対の固定ガイド21,22及び一対の可動ガイド23,24が配設されている。これらの固定ガイド21,22及び可動ガイド23,24はコの字状の形態を成している。そのコの字状の先端部にそれぞれ、円筒面が回動可能なカムフォロア21a,21b,22a,22b,23a,23b,24a,24bが設けられている。これらのカムフォロアの円筒面がワーク端面に転がり接触するので、ガイドがワークに摺動接触する場合に比べ、位置決め時にワークのスムーズな位置決めが可能となる。そして、ワーク台20にワークWがセットされると、可動ガイド23,24によってワークWが固定ガイド21,22側に押圧され、ワークWがワーク台20に保持される。
【0013】
上記ワーク移載装置3は、ワーク台20に対するワークの装着及び取外しを行うものである。図2に示すように、複数の吸着パッド31でワーク上面を真空吸着しながら搬送するようになっている。
上記XYテーブル4は、XYテーブル本体41、XYテーブル本体41を制御するXYテーブルコントローラ42とから主に構成されている。XYテーブル本体41には、上述したようにワーク保持装置2が配設されている。
上記メインコントローラ5は、本レーザ加工装置全体を制御するものであり、YAGレーザ装置1、ワーク移載装置3、XYテーブルコントローラ42、後述する加工ヘッド装置6が接続されている。
【0014】
図5は、本実施形態におけるXYテーブル4の要部の概略構成を示す側面図である。
XYテーブル4は、加工ヘッド装置6に対してワークWが保持されたワーク台20をX軸方向(図中紙面方向)及びY軸方向(図中左右方向)に相対移動させるものである。ワーク台20は、リニアモータ43の駆動により、ワークWを載置した状態でX軸方向に移動する。この移動の際、ワーク台20は、ガイド44に案内されることで、移動台45上をX軸方向に沿って直線状に移動する。一方、移動台45も、ワーク台20と同様に、図示しないリニアモータの駆動によりワーク台20を載置した状態でY軸方向に直線状に移動する。
【0015】
移動台45の上面には、リニアスケール46を保持するスケール保持部47が固定配置されている。リニアスケール46の目盛り方向はX軸方向に平行である。一方、ワーク台20の下面には、位置検出センサ48が取り付けられたセンサ保持部49が固定されている。位置検出センサ48は、リニアスケール46と対向するように配置されている。この位置検出センサ48としては、例えば反射型光学センサを用いることができ、この場合、リニアスケール46上の目盛りによってON/OFF信号をXYテーブルコントローラ42に出力する。XYテーブルコントローラ42は、その信号に基づいてリニアモータ43の駆動を制御し、加工ヘッド装置6に対してワークWを相対移動させ、X軸方向における位置決めを行う。なお、Y軸方向についても同様である。
【0016】
次に、本発明の特徴部分である加工ヘッド装置6の構成について説明する。
図1(a)及び図1(b)はそれぞれ加工ヘッド装置6に設けられる加工ヘッド60の正面図及び側面図である。加工ヘッド60は、可動ヘッド部61と、その可動ヘッド部を直線移動させる移動手段としてのリニア駆動装置62とから構成されている。
可動ヘッド部61は、光ファイバ7の先端部を保持するファイバ保持部70、光発散抑制手段としての広がり補正光学系63、アパーチャーマスク64、回折光遮蔽手段としての仕切り板65、結像手段としての結像光学系66などから構成されている。アパーチャーマスク64は、光ファイバ7から出射した光を部分的に遮光してレーザ光の断面形状を所定の形状に整形するものであり、光ファイバ7の光出射端72から離して配置されている。広がり補正光学系63は、両面凸状のレンズや片面が平面でもう一方の面が凸状のレンズ等で構成され、光ファイバ7から出射してアパーチャーマスク64に入射しようとするレーザ光の発散を抑制するものである。また、仕切り板65は、アパーチャーマスク64の開口の縁で回折して結像光学系66に入射しようとする回折光を遮るものである。また、結像光学系66は、アパーチャーマスク64の開口を通過したレーザ光を集光してワークW上に結像するものである。本実施形態では、結像光学系66の倍率を1/2に設定しているが、この倍率に限られるものではない。
【0017】
上記リニア駆動装置62は、リニアモータ67、2つのリニアガイド68、支持台69から主に構成されている。可動ヘッド部61は、リニアモータ67の駆動により、図1(a)中横方向(図1(b)中では紙面に対して垂直方向)に移動する。この移動の際、可動ヘッド部61は、リニアガイド68に案内されることで支持台69上を直線状に移動する。本実施形態では、可動ヘッド部61は、リニアガイド68に案内される方向にのみ移動可能である。
【0018】
上記支持台69上には、上述したXYテーブル4と同様の図示しないリニアスケールが固定配置されている。このリニアスケールの目盛り方向は、リニアガイド68と平行である。一方、支持台69に対向する可動ヘッド部61の面上には、上述したXYテーブル4と同様の位置検出センサが固定されている。位置検出センサは、リニアスケールと対向するように配置されている。この位置検出センサには、上述したXYテーブル4と同様のものを用いることができる。本実施形態では、反射型光学センサを用いている。位置検出センサは、リニアスケール上の目盛りによるON/OFF信号を、リニアモータ67のモータコントローラに出力する。モータコントローラは、その信号に基づいてリニアモータ67の駆動を制御し、可動ヘッド部61を直線移動させ、その移動方向における位置決めを行う。
【0019】
図6に示すように、上記光ファイバ7の光出射端(コア部端面)72から出射されたレーザ光Lは、広がり補正光学系63でそのレーザ光の発散が抑制された後、所定形状の開口64aが形成されたアパーチャーマスク64によって所定形状に整形される。アパーチャーマスク64をレーザ光Lが通過するときアパーチャーマスク64の開口64aの縁でレーザ光の回折が発生するが、この回折光Ldは仕切り板65で遮られる。このように回折光Ldが遮られたレーザ光Lは結像光学系66によって集光され、XYテーブル4上のワークW上に結像されるように照射される。このレーザ光Lの照射により、アパーチャーマスク64の開口の形状に対応した加工パターンでワークW上のITO(インジウム酸化スズ)からなる透明導電層が部分的に除去される。
【0020】
図7は、正方形の開口64aを有するアパーチャーマスク64を用いてワークWのITO透明電極層をライン状に除去するスリット加工の説明図である。図示のようにワークW上で正方形の照射スポットPが一部重なりながら連続して照射されるように、レーザ光の照射タイミング及びワークWの移動を制御して加工することにより、ワークW上の透明電極層Woにライン状のスリット101を形成できる。
【0021】
以上、本実施形態によれば、アパーチャーマスク64を光ファイバ7の光出射端72から離して配置することにより、光ファイバ7の光出射端72から出射した直後の光強度の強い光がアパーチャーマスク64に当たらないようにしている。従って、光ファイバ7から出射したレーザ光によるアパーチャーマスク64の損傷を防止することができる。
更に、光ファイバ7から出射してアパーチャーマスク64に入射しようとする光の発散を広がり補正光学系63で抑制することにより、アパーチャーマスク64に入射する光の強度を過度に低下させないようにしている。従って、レーザ光Lの強度を過度に低下させることなく、光ファイバ7から出射されるレーザ光をアパーチャーマスク64に入射させることができる。
また、本実施形態によれば、アパーチャーマスク64の開口64aの縁で回折して結像光学系66に入射しようとする回折光Ldを仕切り板65で遮ることにより、ワークW上の加工パターンの周辺部に上記回折光が照射されないようにしている。従って、上記回折光によって加工パターンの周辺部の透明電極層が除去されてしまう予定外の加工を防止することができる。
【0022】
なお、上記実施形態では、アパーチャーマスク64を回転できるようにアパーチャーマスク64の保持部を構成してもよい。この場合は、図8に示すようにワークW上で扇型の照射スポットPが一部重なりながらリング状に連続して照射されるように、レーザ光の照射タイミング、アパーチャーマスク64の回転及びワークWの移動を制御して加工する。これにより、ワークW上の透明電極層Woに円筒状のスリット101を形成できる。
【0023】
また、上記実施形態では、複数の区画のそれぞれに、ワークWに形成する可能性がある加工パターンを構成する要素形状パターンに対応する形状の開口64aを予め形成したアパーチャーマスク64(図9参照)を用いることもできる。この場合は、アパーチャーマスク64をレーザ光の進行方向に垂直な面内で移動するようにアパーチャーマスク64の保持部を構成する。そして、加工データに基づいてアパーチャーマスク64を移動させることにより、加工パターンに対応した形状の開口を選択してレーザ光の通過領域に臨ませるようにアパーチャーマスク64をセットすることができる。
また、上記要素形状パターンに対応する光通過パターンを一つずつ形成した複数のアパーチャーマスクを用い、そのアパーチャーマスクを切り換えてレーザ光の通過領域にに臨ませるように構成してもよい。
【0024】
また、上記実施形態では、加工対象物(ワークW)がITO透明電極層が形成されたガラス板である場合について説明したが、加工対象物はこれに限られるものではない。本発明は、印刷マスク材に貫通孔からなる加工パターンを形成する場合や、貫通孔ではなく凹部からなる加工パターンを形成する場合にも適用できるものである。
また、本発明は、アパーチャーマスクを通過した光を表面にレジスト膜が形成された加工対象物に照射することにより、加工対象物のレジスト膜の一部を溶剤に対して可溶性あるいは難溶性にする露光パターン(加工パターン)を形成する場合にも適用できるものである。
また、本発明は、アパーチャーマスクを通過した光を加工対象物に照射することにより、加工対象物の表面を部分的に改質(例えば、酸化膜を除去して表面を活性化するように改質)したり、加工対象物上のマーキングしたりする光加工を行う場合にも適用できるものである。
【0025】
また、上記実施形態では、光源としてYAGレーザを用いているが、本発明は、他の種類の光源を用いて場合にも適用できるものである。例えば、上記光源としては、KrFエキシマレーザ(波長:248nm)、ArFエキシマレーザ(波長:193nm)等の紫外線レーザや、炭酸ガスレーザ(波長:10.6μm)を用いることもできる。また、レーザのほか、水銀ランプやシンクロトロン放射光源(SOR光源)等の光源を用いるもできる。なお、上記光ファイバや上記結像光学系などの光学部材は、光源の波長に応じて選択する。例えば、紫外線レーザを用いる場合は紫外用の光ファイバやレンズを用いる。
【0026】
また、上記実施形態では、所定形状の開口が形成されたアパーチャーマスクを用いた場合について説明したが、本発明は、開口を形成せずに、例えばガラス板などの透明部材に遮光パターンを形成することにより光通過パターンを形成したアパーチャーマスクを用いる場合にも適用できるものである。
【0027】
【発明の効果】
請求項1及び2の発明によれば、光ファイバの光出射端から出射した直後の光強度の強い光がアパーチャーマスクに当たらないため、光ファイバから出射した光によるアパーチャーマスクの損傷を防止することができる。しかも、アパーチャーマスクに入射する光の強度を過度に低下させることなく、光ファイバから出射される光をアパーチャーマスクに入射させることができるという効果がある。特に、請求項2の発明によれば、アパーチャーマスクの開口の縁で回折した回折光が、加工対象物上の加工パターンの周辺部に照射されないようにできるので、上記回折光による予定外の加工を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の加工ヘッド装置に設けられる加工ヘッドの正面図。
(b)は同加工ヘッドの側面図。
【図2】同レーザ加工装置の全体の概略構成図。
【図3】同レーザ加工装置のYAGレーザ装置の概略構成図。
【図4】同レーザ加工装置のワーク保持装置の平面図。
【図5】同レーザ加工装置のXYテーブルの要部の概略構成を示す側面図。
【図6】同レーザ加工装置の加工ヘッドを通過するレーザ光の様子を示す説明図。
【図7】ライン状のスリット加工の説明図。
【図8】円筒状のスリット加工の説明図。
【図9】複数の形状の開口が形成されたアパーチャーマスクの部分平面図。
【符号の説明】
1 YAGレーザ装置
2 ワーク保持装置
3 ワーク移載装置
4 XYテーブル
5 メインコントローラ
6 加工ヘッド装置
7 ステップインデックス型の光ファイバ
10 YAGレーザ発振器
11 レーザ光入射ガイド部
60 加工ヘッド
61 可動ヘッド部
62 リニア駆動装置
63 広がり補正光学系
64 アパーチャーマスク
64a 開口
65 仕切り板
66 結像光学系
67 リニアモータ
68 リニアガイド
69 支持台
70 ファイバ保持部
71 光ファイバの光入射端
72 光ファイバの光出射端
101 スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical processing apparatus that processes a processing object by condensing light that has passed through an aperture mask and forming an image on the processing object.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of optical processing equipment, step index type laser light emitted from a laser as a light source is guided by an optical fiber, and the light passing through an aperture mask attached so as to be in contact with the light emitting end of the optical fiber is collected. Then, what forms an image with a predetermined magnification on a workpiece is known. In this optical processing apparatus, it is possible to process an object to be processed with a processing pattern corresponding to the aperture shape of the aperture mask. Further, since the light transmitted through the step index type laser beam is used, the energy distribution in the cross section orthogonal to the traveling direction of the light emitted from the optical fiber becomes uniform. Therefore, a processing pattern corresponding to the aperture shape of the aperture mask can be processed uniformly.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Unlike the laser beam directly emitted from the laser, the light emitted from the optical fiber used in the conventional optical processing apparatus diverges with a wide divergence angle, and the light intensity rapidly decreases as the distance from the light emitting end of the optical fiber increases. I will do it. For this reason, the aperture mask is attached so as to be in contact with the light emitting end of the optical fiber, and the light emitted from the optical fiber is made incident on the aperture mask without reducing the light intensity. However, when the aperture mask is attached to the light emitting end of the optical fiber, there is a problem that the aperture mask may be damaged by the light emitted from the optical fiber.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to make light emitted from an optical fiber incident on an aperture mask without excessively reducing the light intensity while preventing damage to the aperture mask. It is to provide an optical processing apparatus capable of performing the above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the optical processing apparatus of the first aspect, diffracted light blocking means is provided that blocks the diffracted light that is diffracted at the opening edge of the aperture mask and enters the imaging means. It is characterized by.
In the optical processing apparatus according to
In the optical processing apparatus according to
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a laser processing apparatus that is an optical processing apparatus using a YAG (yttrium, aluminum, garnet) laser that is a solid-state laser will be described. Hereinafter, the ITO is partially removed from the glass using a laser processing apparatus on the workpiece W, which is a workpiece to be processed, in which a transparent conductive layer made of ITO (indium tin oxide) is formed on a substrate made of a glass plate or the like. A case where a transparent electrode pattern is formed will be described. The glass plate on which the transparent electrode pattern is formed is used for a PDP (plasma display panel), an LCD (liquid crystal display), a touch panel, and the like.
[0007]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire laser processing apparatus according to the present embodiment. This laser processing apparatus mainly includes a
[0008]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the
The
The configuration of the
[0009]
The laser beam
[0010]
In the step index type
[0011]
In the present embodiment, a configuration in which processing is performed using one laser beam emitted from one
[0012]
FIG. 4 is a plan view of the
[0013]
The
The XY table 4 mainly includes an
The main controller 5 controls the entire laser processing apparatus, and is connected to a
[0014]
FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of a main part of the XY table 4 in the present embodiment.
The XY table 4 moves the work table 20 on which the work W is held with respect to the machining head device 6 in the X-axis direction (paper surface direction in the drawing) and the Y-axis direction (left-right direction in the drawing). The work table 20 moves in the X-axis direction with the work W placed thereon by driving the
[0015]
A
[0016]
Next, the configuration of the machining head device 6 that is a characteristic part of the present invention will be described.
FIG. 1A and FIG. 1B are a front view and a side view of a
The
[0017]
The
[0018]
On the
[0019]
As shown in FIG. 6, the laser light L emitted from the light emitting end (core part end face) 72 of the
[0020]
FIG. 7 is an explanatory diagram of the slit processing for removing the ITO transparent electrode layer of the workpiece W in a line shape using the
[0021]
As described above, according to the present embodiment, by disposing the
Furthermore, the intensity of the light incident on the
In addition, according to the present embodiment, the diffracted light Ld that is diffracted at the edge of the opening 64 a of the
[0022]
In the above embodiment, the holding portion of the
[0023]
Moreover, in the said embodiment, the aperture mask 64 (refer FIG. 9) which formed previously the
Alternatively, a plurality of aperture masks each having a light passage pattern corresponding to the element shape pattern may be used, and the aperture masks may be switched so as to face the laser light passage region.
[0024]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the process target (work W) was a glass plate in which the ITO transparent electrode layer was formed, a process target is not restricted to this. The present invention can also be applied to a case where a processing pattern made of a through hole is formed on a printing mask material, or a case where a processing pattern made of a recess is formed instead of a through hole.
Further, the present invention makes part of the resist film of the processing object soluble or hardly soluble in the solvent by irradiating the processing object having a resist film formed on the surface thereof with light that has passed through the aperture mask. The present invention can also be applied when forming an exposure pattern (processed pattern).
In addition, the present invention partially modifies the surface of the processing object by irradiating the processing object with light that has passed through the aperture mask (for example, modifying the surface to activate the surface by removing the oxide film). Quality) or marking on a workpiece, it can also be applied.
[0025]
In the above embodiment, the YAG laser is used as the light source. However, the present invention can also be applied to cases using other types of light sources. For example, as the light source, an ultraviolet laser such as a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) or an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), or a carbon dioxide gas laser (wavelength: 10.6 μm) can be used. In addition to the laser, a light source such as a mercury lamp or a synchrotron radiation light source (SOR light source) can be used. The optical members such as the optical fiber and the imaging optical system are selected according to the wavelength of the light source. For example, when an ultraviolet laser is used, an ultraviolet optical fiber or lens is used.
[0026]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the aperture mask in which the opening of the predetermined shape was formed was used, this invention forms a light-shielding pattern in transparent members, such as a glass plate, without forming an opening, for example. Thus, the present invention can also be applied when using an aperture mask in which a light passage pattern is formed.
[0027]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, since the light having a high light intensity immediately after being emitted from the light emitting end of the optical fiber does not hit the aperture mask, the aperture mask is prevented from being damaged by the light emitted from the optical fiber. Can do. In addition, there is an effect that light emitted from the optical fiber can be incident on the aperture mask without excessively reducing the intensity of the light incident on the aperture mask. In particular, according to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the diffracted light diffracted at the edge of the aperture of the aperture mask from being irradiated to the peripheral portion of the processing pattern on the processing object. There is an effect that can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a front view of a machining head provided in a machining head device of a laser machining apparatus according to an embodiment of the present invention.
(B) is a side view of the machining head.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire laser processing apparatus.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a YAG laser device of the laser processing apparatus.
FIG. 4 is a plan view of a work holding device of the laser processing apparatus.
FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of a main part of an XY table of the laser processing apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of laser light passing through a processing head of the laser processing apparatus.
FIG. 7 is an explanatory diagram of line-shaped slit processing.
FIG. 8 is an explanatory diagram of cylindrical slit processing.
FIG. 9 is a partial plan view of an aperture mask in which openings having a plurality of shapes are formed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該アパーチャーマスクを該光ファイバの光出射端から離して配置し、
該光ファイバから出射して該アパーチャーマスクに入射しようとする光の発散を抑制する光発散抑制手段を設けたことを特徴とする光加工装置。A light source, an optical fiber that transmits light emitted from the light source, an aperture mask that partially shields light emitted from the optical fiber, and light that has passed through an aperture of the aperture mask to collect light. In an optical processing apparatus provided with an imaging means for forming an image on the top,
Placing the aperture mask away from the light exit end of the optical fiber;
An optical processing apparatus, comprising: a light divergence suppressing unit that suppresses divergence of light emitted from the optical fiber and entering the aperture mask.
上記アパーチャーマスクの開口の縁で回折して上記結像手段に入射しようとする回折光を遮る回折光遮蔽手段を設けたことを特徴とする光加工装置。The optical processing apparatus according to claim 1,
An optical processing apparatus, comprising: a diffracted light shielding means that diffracts light at the aperture edge of the aperture mask and shields diffracted light entering the imaging means.
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- 2002-09-25 JP JP2002278475A patent/JP2004114068A/en active Pending
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