JP3226562B2 - レーザ加工方法および装置 - Google Patents
レーザ加工方法および装置Info
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- JP3226562B2 JP3226562B2 JP12427091A JP12427091A JP3226562B2 JP 3226562 B2 JP3226562 B2 JP 3226562B2 JP 12427091 A JP12427091 A JP 12427091A JP 12427091 A JP12427091 A JP 12427091A JP 3226562 B2 JP3226562 B2 JP 3226562B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工方法および
装置に係り、特に、紫外線領域の波長のレーザ光を所定
の加工形状が形成されマスクを通して被加工物に照射
し、被加工物を加工するのに好適なレーザ加工方法およ
び装置に関するものである。
装置に係り、特に、紫外線領域の波長のレーザ光を所定
の加工形状が形成されマスクを通して被加工物に照射
し、被加工物を加工するのに好適なレーザ加工方法およ
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】紫外線領域の波長のレーザ光を発振する
エキシマレーザが知られている。このエキシマレーザで
は、発振器内で励起されたレーザ光の寿命が、１０ｎｓ
程度と短いため、発振器から発振されたレーザ光が進む
距離は３ｍ程度である。このため、エキシマレーザで
は、図４に示すように、焦点１を共焦点とする球面鏡
２、３を共振器とし、反射鏡４で反射されたレーザ光５
を疑似的な平行光として発振している。
エキシマレーザが知られている。このエキシマレーザで
は、発振器内で励起されたレーザ光の寿命が、１０ｎｓ
程度と短いため、発振器から発振されたレーザ光が進む
距離は３ｍ程度である。このため、エキシマレーザで
は、図４に示すように、焦点１を共焦点とする球面鏡
２、３を共振器とし、反射鏡４で反射されたレーザ光５
を疑似的な平行光として発振している。
【０００３】エキシマレーザによる加工では、一般に図
５に示すように、レーザ光５の光路にマスク６を設け、
このマスク６を透過したレーザ光５をレンズ７を通して
被加工物８に照射して、マスク６に形成された形状を、
被加工物に転写するように加工することが行われてい
る。
５に示すように、レーザ光５の光路にマスク６を設け、
このマスク６を透過したレーザ光５をレンズ７を通して
被加工物８に照射して、マスク６に形成された形状を、
被加工物に転写するように加工することが行われてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図６のよう
に、エキシマレーザのレーザ光５は、被加工物８に照射
されたとき、そのエネルギ分布に、エネルギ密度の高い
ところと、ほとんど０のところが発生する性質がある。
このため、図７に示すように、格子状に複数の穴を形成
したマスク６を用いて被加工物８に穴明け加工をした場
合、被加工物８に穴の明くところと、明かないところが
発生する。
に、エキシマレーザのレーザ光５は、被加工物８に照射
されたとき、そのエネルギ分布に、エネルギ密度の高い
ところと、ほとんど０のところが発生する性質がある。
このため、図７に示すように、格子状に複数の穴を形成
したマスク６を用いて被加工物８に穴明け加工をした場
合、被加工物８に穴の明くところと、明かないところが
発生する。
【０００５】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、被加
工物に照射されるレーザ光のエネルギ分布を均一化し
て、マスクに形成された加工形状を確実に加工できるよ
うにしたレーザ加工方法および装置を提供することにあ
る。
工物に照射されるレーザ光のエネルギ分布を均一化し
て、マスクに形成された加工形状を確実に加工できるよ
うにしたレーザ加工方法および装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、レーザ発振器から発振された紫
外線領域の波長のレーザ光を所定の加工形状が形成され
たマスクに照射し、前記マスクを通過した前記レーザ光
をレンズにより集光して前記被加工物を加工するレーザ
加工方法において、反射面の角度を前記レーザ光の進行
方向に対して４５度にした反射鏡を前記レーザ発振器と
前記レンズとの間に配置し、前記反射鏡を前記レーザ光
の進行方向に往復移動させることを特徴とする。また、
請求項２の発明は、紫外線領域の波長のレーザ光を発振
するレーザ発振器と、前記レーザ光の光路上に配置され
所定の加工形状が形成されたマスクと、前記マスクを透
過したレーザ光を被加工物の加工面に照射させるレンズ
とを備えたレーザ加工装置において、反射鏡と、この反
射鏡の移動装置と、を設け、前記反射鏡を、反射面の角
度が前記レーザ光の進行方向に対して４５度になるよう
にして前記レーザ発振器と前記レンズとの間に配置し、
前記移動装置により、前記反射鏡を前記レーザ光の進行
方向に往復移動させることを特徴とする。
め、請求項１の発明は、レーザ発振器から発振された紫
外線領域の波長のレーザ光を所定の加工形状が形成され
たマスクに照射し、前記マスクを通過した前記レーザ光
をレンズにより集光して前記被加工物を加工するレーザ
加工方法において、反射面の角度を前記レーザ光の進行
方向に対して４５度にした反射鏡を前記レーザ発振器と
前記レンズとの間に配置し、前記反射鏡を前記レーザ光
の進行方向に往復移動させることを特徴とする。また、
請求項２の発明は、紫外線領域の波長のレーザ光を発振
するレーザ発振器と、前記レーザ光の光路上に配置され
所定の加工形状が形成されたマスクと、前記マスクを透
過したレーザ光を被加工物の加工面に照射させるレンズ
とを備えたレーザ加工装置において、反射鏡と、この反
射鏡の移動装置と、を設け、前記反射鏡を、反射面の角
度が前記レーザ光の進行方向に対して４５度になるよう
にして前記レーザ発振器と前記レンズとの間に配置し、
前記移動装置により、前記反射鏡を前記レーザ光の進行
方向に往復移動させることを特徴とする。
【０００７】
【作用】すなわち、被加工物に照射されるレーザ光の光
軸を、平行移動させることにより、マスクを通して被加
工物に照射されるレーザ光のエネルギ分布を均一化し、
マスクに形成された形状を、被加工物に確実に転写する
様に加工することができる。
軸を、平行移動させることにより、マスクを通して被加
工物に照射されるレーザ光のエネルギ分布を均一化し、
マスクに形成された形状を、被加工物に確実に転写する
様に加工することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１およ
び図２は、本発明の原理を説明するもので、同図におい
て、図７と同じものは、同じ符号を付けて示してある。
１１はレーザ発振器。１２は反射鏡。１３は加振装置で
ある。
び図２は、本発明の原理を説明するもので、同図におい
て、図７と同じものは、同じ符号を付けて示してある。
１１はレーザ発振器。１２は反射鏡。１３は加振装置で
ある。
【０００９】レーザ発振器１１で発振されたレーザ光５
は、反射鏡１２で反射された後、マスク６を透過し、レ
ンズ７を通って被加工物８に照射される。この時、加振
装置１３で反射鏡１２がレーザ光５の入射光軸方向に振
動されているので、反射鏡１２で反射されたレーザ光５
の光軸は平行移動する。このため、マスク６上に照射さ
れるレーザ光５のエネルギは、図２に示すような分布と
なり、均一化されることになる。したがって、マスク６
を透過して被加工物８に照射されるレーザ光５のエネル
ギ分布が均一化され、被加工物８が均一に加工される。
は、反射鏡１２で反射された後、マスク６を透過し、レ
ンズ７を通って被加工物８に照射される。この時、加振
装置１３で反射鏡１２がレーザ光５の入射光軸方向に振
動されているので、反射鏡１２で反射されたレーザ光５
の光軸は平行移動する。このため、マスク６上に照射さ
れるレーザ光５のエネルギは、図２に示すような分布と
なり、均一化されることになる。したがって、マスク６
を透過して被加工物８に照射されるレーザ光５のエネル
ギ分布が均一化され、被加工物８が均一に加工される。
【００１０】図３は本発明を適用したレーザ加工装置の
一例を示すもので、同図において、図１と同じものは、
同じ符号を付けて示してある。１５はベース。１６はレ
ールで、ベース１５に所定の間隔で固定されている。１
７はベアリングで、レール１６に移動可能に嵌合してい
る。１８は軸受で、ベース１５に固定されている。１９
はモータで、ベース１５に固定されている。２０は送り
ねじで、一端が軸受１８に回転可能に支持され、他の一
端がモータ１９に結合されている。２１はナットで、送
りねじ２０に螺合している。２２はＹテーブルで、ベア
リング１７に固定支持され、ナット２１に結合されてい
る。２３はレールで、Ｙテーブル２２に所定の間隔で固
定されている。２４はベアリングで、レール２３に移動
可能に嵌合している。２５は軸受で、Ｙテーブル２２に
固定されている。２６はモータで、Ｙテーブル２２に固
定されている。２７は送りねじで、一端が軸受２５に回
転可能に支持され、他の一端がモータ２６に結合されて
いる。２８はナットで、送りねじ２７に螺合している。
２９はＸテーブルで、ベアリング２４に固定支持され、
ナット２８に結合されている。このＸテーブル２９に
は、被加工物８が載置される。
一例を示すもので、同図において、図１と同じものは、
同じ符号を付けて示してある。１５はベース。１６はレ
ールで、ベース１５に所定の間隔で固定されている。１
７はベアリングで、レール１６に移動可能に嵌合してい
る。１８は軸受で、ベース１５に固定されている。１９
はモータで、ベース１５に固定されている。２０は送り
ねじで、一端が軸受１８に回転可能に支持され、他の一
端がモータ１９に結合されている。２１はナットで、送
りねじ２０に螺合している。２２はＹテーブルで、ベア
リング１７に固定支持され、ナット２１に結合されてい
る。２３はレールで、Ｙテーブル２２に所定の間隔で固
定されている。２４はベアリングで、レール２３に移動
可能に嵌合している。２５は軸受で、Ｙテーブル２２に
固定されている。２６はモータで、Ｙテーブル２２に固
定されている。２７は送りねじで、一端が軸受２５に回
転可能に支持され、他の一端がモータ２６に結合されて
いる。２８はナットで、送りねじ２７に螺合している。
２９はＸテーブルで、ベアリング２４に固定支持され、
ナット２８に結合されている。このＸテーブル２９に
は、被加工物８が載置される。
【００１１】３０はフレームで、ベース１５に固定され
ている。３１はブラケットで、フレーム３０に固定され
ている。このブラケット３１には、マスク６が支持され
ている。３２は蛇腹で、マスク６を囲うようにフレーム
３０に取付けられている。３３はモータで、フレーム３
０に支持されている。３４は送りねじで、モータ３３に
結合されている。３５は対物光学系で、蛇腹３２に支持
されている。この対物光学系３５には、レンズ７が支持
されている。３６はブラケットで、対物光学系３５に固
定され、送りねじ３４に螺合している。
ている。３１はブラケットで、フレーム３０に固定され
ている。このブラケット３１には、マスク６が支持され
ている。３２は蛇腹で、マスク６を囲うようにフレーム
３０に取付けられている。３３はモータで、フレーム３
０に支持されている。３４は送りねじで、モータ３３に
結合されている。３５は対物光学系で、蛇腹３２に支持
されている。この対物光学系３５には、レンズ７が支持
されている。３６はブラケットで、対物光学系３５に固
定され、送りねじ３４に螺合している。
【００１２】３７は光導管で、フレーム３０に固定され
ている。この光導管３７には、内部に反射鏡１２が移動
可能に設けられ、外部に反射鏡１２を振動させるための
加振装置１３が設けられている。また、光導管３７の一
端には、レーザ発振器１１が接続されている。４０は制
御装置で、前記レーザ発振器１１、加振装置１３、モー
タ１９、モータ２６およびモータ３３を制御する。
ている。この光導管３７には、内部に反射鏡１２が移動
可能に設けられ、外部に反射鏡１２を振動させるための
加振装置１３が設けられている。また、光導管３７の一
端には、レーザ発振器１１が接続されている。４０は制
御装置で、前記レーザ発振器１１、加振装置１３、モー
タ１９、モータ２６およびモータ３３を制御する。
【００１３】モータ１９およびモータ２６を作動させ
て、Ｘテーブル２９に載置された被加工物８の位置決め
を行ない、加振装置１３を作動させて、反射鏡１２の振
動を開始させた後、レーザ発振器１１を作動させる。レ
ーザ発振器１１から発振されたレーザ光５は、光導管３
７内を進行し、反射鏡１２で反射されて、マスク６を透
過した後、レンズ７を通り被加工物８上に照射され、被
加工物８の加工を行なう。この時、加振装置１３を作動
させて、反射鏡１２を振動させることにより、マスク６
上に照射されるレーザ光５のエネルギ分布を図２に示す
ように均一化することができる。したがって、マスクを
透過したレーザ光のエネルギ分布も均一化されている。
また、マスク６の像は、モータ３３を作動させて、レン
ズ７の位置を変えることにより、任意の大きさに設定す
ることができる。
て、Ｘテーブル２９に載置された被加工物８の位置決め
を行ない、加振装置１３を作動させて、反射鏡１２の振
動を開始させた後、レーザ発振器１１を作動させる。レ
ーザ発振器１１から発振されたレーザ光５は、光導管３
７内を進行し、反射鏡１２で反射されて、マスク６を透
過した後、レンズ７を通り被加工物８上に照射され、被
加工物８の加工を行なう。この時、加振装置１３を作動
させて、反射鏡１２を振動させることにより、マスク６
上に照射されるレーザ光５のエネルギ分布を図２に示す
ように均一化することができる。したがって、マスクを
透過したレーザ光のエネルギ分布も均一化されている。
また、マスク６の像は、モータ３３を作動させて、レン
ズ７の位置を変えることにより、任意の大きさに設定す
ることができる。
【００１４】なお、レーザ発振器１１の発振周波数と、
反射鏡１２の振動周波数を同期させるように、レーザ発
振器１１と、加振装置１３を制御することもできる。
反射鏡１２の振動周波数を同期させるように、レーザ発
振器１１と、加振装置１３を制御することもできる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、被加
工物に照射されるレーザ光の光軸を、平行移動させなが
ら加工するようにしたので、被加工物に照射されるレー
ザ光のエネルギ分布を均一化することができ、紫外線領
域の波長のレーザ光によりマスクに形成された加工形状
を確実に加工できる
工物に照射されるレーザ光の光軸を、平行移動させなが
ら加工するようにしたので、被加工物に照射されるレー
ザ光のエネルギ分布を均一化することができ、紫外線領
域の波長のレーザ光によりマスクに形成された加工形状
を確実に加工できる
【図１】本発明の原理を示す構成図。
【図２】図１におけるレーザ光のエネルギ分布を示す特
性図。
性図。
【図３】本発明を実施するレーザ加工装置の要部を示す
斜視図。
斜視図。
【図４】エキシマレーザの発振原理を示す説明図。
【図５】エキシマレーザのマスクイメージ加工法を示す
説明図。
説明図。
【図６】エキシマレーザのエネルギ分布を示す特性図。
【図７】エキシマレーザのマスクイメージ加工法におけ
る課題を示す説明図。
る課題を示す説明図。
５ レーザ光、 ６ マスク、 ７ 対物レンズ、 ８ 被加工物、 １１ レーザ発振器、 １２ 反射鏡、 １３ 加振装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/42 G02B 27/00 H01S 3/101
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ発振器から発振された紫外線領域の
波長のレーザ光を所定の加工形状が形成されたマスクに
照射し、前記マスクを通過した前記レーザ光をレンズに
より集光して前記被加工物を加工するレーザ加工方法に
おいて、反射面の角度を前記レーザ光の進行方向に対して４５度
にした反射鏡を前記レーザ発振器と前記レンズとの間に
配置し、 前記反射鏡を前記レーザ光の進行方向に往復移動させる
ことを特徴とするレーザ加工方法。 - 【請求項２】紫外線領域の波長のレーザ光を発振するレ
ーザ発振器と、前記レーザ光の光路上に配置され所定の
加工形状が形成されたマスクと、前記マスクを透過した
レーザ光を被加工物の加工面に照射させるレンズとを備
えたレーザ加工装置において、 反射鏡と、この反射鏡
の移動装置と、を設け、 前記反射鏡を、反射面の角度が前記レーザ光の進行方向
に対して４５度になるようにして前記レーザ発振器と前
記レンズとの間に配置し、 前記移動装置により、前記反射鏡を前記レーザ光の進行
方向に往復移動させる ことを特徴とするレーザ加工装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12427091A JP3226562B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | レーザ加工方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12427091A JP3226562B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | レーザ加工方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351284A JPH04351284A (ja) | 1992-12-07 |
| JP3226562B2 true JP3226562B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=14881184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12427091A Expired - Fee Related JP3226562B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | レーザ加工方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3226562B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112684608A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-20 | 陕西奥润激光技术有限公司 | 电磁振动对光纤耦合激光进行多模叠加的光束匀化系统 |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP12427091A patent/JP3226562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04351284A (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001031 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010814 |
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