JP2010184289A - レーザ加工方法、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法 - Google Patents
レーザ加工方法、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ステージが一定速度で移動する前後の時間、すなわちステージが一定速度に到達するまでの加速時及びステージが停止するまでの減速時の両方又はいずれか一方でレーザ加工処理を行なう。この場合、レーザ加工処理時のレーザパワー及びレーザ周波数をステージの移動速度に応じて制御する。例えば、ステージ速度が徐々に加速して一定速度v0となるまでの加速時は、ステージ速度の増大に応じてレーザ周波数を徐々大きくすると共に最大限抑制していたレーザパワーを徐々に解除していくように制御する。一方、ステージ速度が停止するまでの減速時は、ステージ速度の減少に応じてレーザ周波数を徐々小さくすると共にレーザパワーの抑制値を徐々に大きくするように制御してレーザ加工処理を行なう。
【選択図】図4
Description
しかしながら、これらの従来の文献は、スクライブ線の加工速度すなわちタクトタイムを向上するための手法については全く言及していないので、スクライブ線の加工時のステージが所定速度v0に到達するまでの加速時間、加工終了から停止するまでの減速時間がタクトタイムに対して大きな値をとるため、タクトタイムが長くなって、スループットが低下するという問題を有していた。
従来は、ワークを保持したステージが移動して、一定速度v0(安定領域)に到達してから、レーザ光をワークに照射してレーザ加工処理を行なっていたため、ステージが一定速度に到達するまでの時間及びレーザ加工処理終了後にステージが停止するまでの間はレーザ加工処理を行なっていなかった。この発明では、ステージが一定速度で移動する前後の時間、すなわちステージが一定速度に到達するまでの加速時及びステージが停止するまでの減速時の両方又はいずれか一方でレーザ加工処理を行なう。この場合、レーザ加工処理時のレーザパワー及びレーザ周波数をステージの移動速度に応じて制御する。例えば、ステージ速度が徐々に加速して一定速度v0となるまでの加速時は、ステージ速度の増大に応じてレーザ周波数を徐々に大きくすると共に最大限抑制していたレーザパワーを徐々に解除していくように制御する。一方、ステージ速度が停止するまでの減速時は、ステージ速度の減少に応じてレーザ周波数を徐々に小さくすると共にレーザパワーの抑制値を徐々に大きくするように制御してレーザ加工処理を行なうようにした。これによって、レーザ光加工時のタクトタイムを短くし、全体的なスループットと主走査軸の可動距離を向上することができる。
これは、ステージ速度が一定速度v0の場合におけるレーザパワーを100パーセントとした場合、ステージ速度が徐々に加速して一定速度v0となるまでの加速時及びステージ速度が一定速度から減速して停止するまでの減速時におけるレーザパワーをステージ速度に応じ、100パーセントに抑制するようにしたものである。
レーザ光のレーザ周波数とレーザパワーとの関係は、図5(A)に示すような曲線LPとなり、レーザ周波数が20kHz付近でほぼ最大の値LPmaxとなり、レーザ周波数が100kHz付近で安定した値LPminとなるような特性を示す。そこで、レーザ周波数が100kHzよりも小さい場合でも、レーザ周波数100kHzの時と同じレーザパワー値LPminとなるようにレーザパワーを抑制する値(パワー制御値:曲線LPC)を曲線LPに基づいて算出し、レーザ周波数(ステージ速度)に対応したパワー制御値を用いてレーザパワーを抑制して出力するようにしたものである。これによって、レーザ周波数が低い場合でもレーザパワーは一定の値となり、安定したレーザ加工を行なうことができるようになる。
10…台座
20…XYテーブル
30…スライドフレーム
31…ベース板
40…レーザ発生装置
50…光学系部材
60…アライメントカメラ装置
70…リニアエンコーダ
80…制御装置
Claims (7)
- ワークに対してレーザ光を相対的に移動させながら照射することによってワークに所定の加工を施すレーザ加工方法において、前記相対的な移動の速度が一定速度の場合及びこの一定速度の前後で前記移動速度が加減速している場合に、前記相対的な移動の速度に応じて前記レーザ光のレーザ周波数及びレーザパワーを制御してレーザ加工を行なうことを特徴とするレーザ加工方法。
- 請求項1に記載のレーザ加工方法において、
前記一定速度におけるレーザパワーを100パーセントとした場合に、前記加減速時に100パーセント以上に上がるレーザパワーを前記移動速度に応じて前記100パーセントに抑制して出力することを特徴とするレーザ加工方法。 - 請求項1又は2に記載のレーザ加工方法において、
前記レーザ光のレーザ周波数とレーザパワーとの関係を示す曲線に基づいて作成された前記移動速度とパワー制御値との関係を示すパワー変換テーブルを用いて、前記移動速度を前記パワー制御値に変換し、前記レーザ光のレーザパワーを前記パワー制御値に応じて抑制して出力することを特徴とするレーザ加工方法。 - 保持手段に保持されたワークに対してレーザ光を相対的に移動させながら照射することによってワークに所定の加工を施すレーザ加工装置において、
前記相対的な移動速度が一定速度の場合及びこの一定速度の前後で前記移動速度が加減速している場合に、前記移動速度に応じて前記レーザ光のレーザ周波数及びレーザパワーを制御してレーザ加工を行なう制御手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項4に記載のレーザ加工装置において、前記制御手段は、前記一定速度におけるレーザパワーを100パーセントとした場合に、前記加減速時に100パーセント以上に上がるレーザパワーを前記移動速度に応じて前記100パーセントに抑制して出力するように制御することを特徴とするレーザ加工装置。
- 請求項4又は5に記載のレーザ加工装置において、
前記制御手段は、前記レーザ光のレーザ周波数とレーザパワーとの関係を示す曲線に基づいて作成された前記移動速度とパワー制御値との関係を示すパワー変換テーブルを用いて、前記移動速度を前記パワー制御値に変換し、前記レーザ光のレーザパワーを前記パワー制御値に応じて抑制して出力するように制御することを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項1から3までのいずれか1に記載のレーザ加工方法、又は請求項4から6までのいずれか1に記載のレーザ加工装置を用いて、ソーラパネルを製造することを特徴とするソーラパネル製造方法。
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