JP2023501641A - ワークピースのレーザ加工の方法、加工光学ユニット及びレーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1b 複屈折偏光子素子
2a ビーム入口面
2b ビーム出口面
3 入力レーザビーム
4 結晶材料の光軸
5a 第1の部分ビーム
5b 第2の部分ビーム
6 複屈折レンズ素子
7 非複屈折レンズ素子
8a 焦点ゾーン
8b 焦点ゾーン
9 回折ビームスプリッタ光学ユニット
10 加工光学ユニット
11 レーザ源
12 レーザビーム
13 レーザ加工装置
22 部分ビーム
23 ワークピース
25 相互作用領域
25A 部分領域
29 ストリップ
33 ストリップ
35 矢印
37 支持体
39 クラック
57 ワークピース
57A 上面
57B 下面
59 相互作用領域
59A 部分領域
61 修正平面
63 エッチング槽
101 ワークピース
102 上面
102A 表面
102B 自由曲面
103 相互作用領域
105A 矢印
105A’ 矢印
105B 矢印
105B’ 矢印
105C 矢印
105C’ 矢印
107 ワークピース
108 下面
108A レーザ出口側表面
108B 自由曲面
109 マルチスポット焦点曲線
Claims (14)
- ワークピース(23、23’、23’’、59、101、107)のレーザ加工の方法であって、
好ましくはパルスレーザビーム(12、3)を、2つの異なる偏光状態(s、p)の1つをそれぞれ有する複数の部分ビーム(22、22’、22’’、5a、5b)間で分割すること、
連続相互作用領域(25、59、103、109)の複数の少なくとも部分的に重なる部分領域(25A、25A’、25A’’、59A)に前記複数の部分ビーム(22、22’、22’’)を集束させることにより、前記ワークピース(23、23’、23’’、59、101、107)を加工すること
を含み、それぞれの場合に異なる偏光状態(s、p)を有する部分ビーム(22、22’、22’’)は、前記連続相互作用領域(25、59、103、109)の隣接する部分領域(25A、25A’、25A’’、59A)内に集束される、方法。 - 前記レーザビーム(3)は、前記複数の部分ビーム(22、22’、22’’、5a、5b)間の前記分割中、好ましくは回折ビームスプリッタ光学ユニット(9)及び少なくとも1つの好ましくは複屈折偏光子素子(6、1a)を通過する、請求項1に記載の方法。
- 前記レーザビーム(3)の前記分割中、少なくとも1つの複屈折偏光子素子(1a、1b)において、横方向オフセット(Δx)及び/又は角度オフセット(Δα)は、好ましくは、前記連続相互作用領域(25、59、103、109)の隣接する部分領域(25A、25A’、25A’’、59A)内に集束される、異なる偏光状態(s、p)を有する2つの部分ビーム(22、22’、22’’、5a、5b)間で生成される、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記レーザビーム(3)の前記分割中、少なくとも1つの複屈折偏光子素子、特に複屈折レンズ素子(6)において、縦方向オフセット(Δz)は、好ましくは、前記連続相互作用領域(25、59、103、109)の隣接する部分領域(25A、25A’、25A’’、59A)内に集束される、異なる偏光状態(s、p)を有する2つの部分ビーム(22、22’、22’’、5a、5b)間で生成される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記連続相互作用領域(25、59、103、109)の少なくとも2つの部分領域(25A’、59A)は、縦方向(Z)で互いに対してオフセットされる、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記レーザ加工中、前記連続相互作用領域(25、59、103、109)及び前記ワークピース(3、59、101、107)は、互いに対して移動され、前記移動は、好ましくは、フィード方向(27、105B、105B’)に沿って行われる、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記相互作用領域は、前記ワークピース(23、23’、101、107)の材料をアブレーションするためのアブレーション領域(25、103、109)を形成する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アブレーション領域(25、103)は、前記ワークピース(23、23’、101)の入口側表面(23A、102)又は前記ワークピース(107)の出口側表面(108)に形成され、前記レーザ加工中、好ましくは、事前定義された特に3次元の表面形状(102B、108B)は、前記入口側表面又は前記出口側表面(102、108)において生成される、請求項7に記載の方法。
- 前記相互作用領域は、前記ワークピース(23’’、59)の材料の構造修正のための修正領域(25、59)を形成し、前記ワークピース(23’’、59)は、好ましくは、前記レーザビーム(3)に対して透明な材料、特にガラスからなる、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ワークピース(23’’、59)は、前記ワークピース(23’’、59)の体積において前記レーザ加工中に形成された修正輪郭(33、61)に沿った前記構造修正後に分離され、前記分離は、好ましくは、機械的分離プロセス、熱分離プロセス又はエッチングプロセスによって行われる、請求項9に記載の方法。
- ワークピース(23、59、101、107)のレーザ加工のための加工光学ユニット(10)であって、
好ましくは回折ビームスプリッタ光学ユニット(9)及び好ましくはパルスレーザビーム(12、3)を、2つの異なる偏光状態(s、p)の1つをそれぞれ有する複数の部分ビーム(22、22’、22’’、5a、5b)間で分割するための少なくとも1つの好ましくは複屈折偏光子素子(6、1a、1b)と、また、
連続相互作用領域(25、59、103、109)の複数の少なくとも部分的に重なる部分領域(25A、25A’、25A’’、59A)に前記複数の部分ビーム(22、22’、22’’)を集束させるための集束光学ユニット(6、7)と
を含み、前記加工光学ユニット(10)は、それぞれの場合に異なる偏光状態(s、p)を有する部分ビーム(22、22’、22’’、5a、5b)を前記連続相互作用領域(25、59、103、109)の隣接する部分領域(25A、25A’、25A’’、59A)内に集束させるように構成される、加工光学ユニット(10)。 - 異なる偏光状態(s、p)を有する2つの部分ビーム(22、22’、22’’)間で横方向オフセット(Δx)及び/又は角度オフセット(Δα)を生成するための少なくとも1つの複屈折偏光子素子(1a、1b)を有する、請求項11に記載の加工光学ユニット。
- 異なる偏光状態(s、p)を有する2つの部分ビーム(22、22’、22’’)間で縦方向オフセット(Δz)を生成するための少なくとも1つの複屈折偏光子素子、特に複屈折レンズ素子(6)を有する、請求項11又は12に記載の加工光学ユニット。
- レーザ加工装置(13)であって、
請求項11~13のいずれか一項に記載の加工光学ユニット(10)と、また、
レーザビーム(12)を生成するための、特にガウスビームプロファイルを有するレーザビーム(12)を生成するためのレーザ源、特に超短パルスレーザ源(11)と
を含むレーザ加工装置(13)。
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