JP6064228B2 - Laser cutting apparatus and laser cutting method - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ切断装置およびレーザ切断方法に関する。   The present invention relates to a laser cutting device and a laser cutting method.

近年、携帯型電子機器の需要の増加に伴い、電池容量の大きなリチウムイオン電池等の二次電池が広く用いられるようになってきており、携帯型電子機器の更なる高性能化に向けて、二次電池の高効率化が求められている。また、電気自動車、定置用リチウムイオン蓄電池などの用途においては、高出力の二次電池が求められている。   In recent years, with the increase in demand for portable electronic devices, secondary batteries such as lithium ion batteries having a large battery capacity have come to be widely used. For further enhancement of the performance of portable electronic devices, There is a demand for higher efficiency of secondary batteries. Further, in applications such as electric vehicles and stationary lithium ion storage batteries, high output secondary batteries are required.

高出力リチウムイオン電池には、薄板状の正極電極と薄板状の負極電極がセパレータを挟んで交互に積層された構造を持つものが多い。一般的に、正極電極には、活物質素材が塗布されたアルミニウム箔が用いられ、負極電極には、活物質素材が塗布された銅箔が用いられている。詳しくは、アルミニウム箔の所定の位置に活物質が塗布され、その活物質が塗布されたアルミニウム箔が、乾燥工程、圧縮工程等の工程を経た後に、金型によって打ち抜かれることにより、所定の形状の正極電極が切り出される。同様に、銅箔の所定の位置に活物質が塗布され、その活物質が塗布された銅箔が、乾燥工程、圧縮工程等の工程を経た後に、金型によって打ち抜かれることにより、所定の形状の負極電極が切り出される。   Many high-power lithium ion batteries have a structure in which a thin plate-like positive electrode and a thin plate-like negative electrode are alternately stacked with a separator interposed therebetween. In general, an aluminum foil coated with an active material is used for the positive electrode, and a copper foil coated with an active material is used for the negative electrode. Specifically, an active material is applied to a predetermined position of the aluminum foil, and the aluminum foil to which the active material is applied is subjected to a process such as a drying process and a compression process, and then punched out by a mold, thereby obtaining a predetermined shape. The positive electrode is cut out. Similarly, an active material is applied to a predetermined position of the copper foil, and the copper foil to which the active material is applied is subjected to a process such as a drying process, a compression process, and the like, and then punched out by a mold, thereby obtaining a predetermined shape. The negative electrode is cut out.

積層型のリチウムイオン電池では、積層された各正極電極それぞれの、活物質が塗布されていないタブ部が、集電接続用の板材に溶接される。同様に、積層された各負極電極それぞれのタブ部が、集電接続用の板材に溶接される。このため、積層された各正極電極それぞれのタブ部が集電接続用の板材へ向けて折り曲げられたときに、それらの先端が一致するように、積層された各正極電極それぞれのタブ部は切り揃えられている必要がある。積層された各負極電極それぞれのタブ部も、同様に切り揃えられている必要がある。しかし、特に積層されたアルミニウム箔は、金型で切り出すことが困難である。このため、薄板状の正極電極と薄板状の負極電極はそれぞれ、積層前の打ち抜き工程において、タブ部の長さが調節されて、１枚ごとに切り出されている。具体的には、薄板状の正極電極と薄板状の負極電極がセパレータを挟んで交互に積層された構造の積層体の上層部の正極電極と負極電極のそれぞれのタブ部は、その積層体の下層部の正極電極と負極電極のそれぞれのタブ部に比べて長くなるように調整されている。   In the stacked lithium ion battery, the tab portions of the stacked positive electrodes, to which the active material is not applied, are welded to the current collecting connection plate. Similarly, the tab portions of the laminated negative electrodes are welded to the current collector connection plate. For this reason, when the tab portions of the respective stacked positive electrodes are bent toward the current collecting connection plate, the tab portions of the respective stacked positive electrodes are cut so that their tips coincide. Must be aligned. Similarly, the tab portions of the laminated negative electrodes need to be aligned in the same manner. However, particularly laminated aluminum foils are difficult to cut out with a mold. Therefore, each of the thin plate-like positive electrode and the thin plate-like negative electrode is cut out one by one by adjusting the length of the tab portion in the punching step before lamination. Specifically, the tabs of the positive electrode and the negative electrode in the upper layer part of the laminate having a structure in which the thin plate-like positive electrode and the thin plate-like negative electrode are alternately laminated with the separator interposed therebetween, It is adjusted to be longer than the respective tab portions of the lower layer positive electrode and the negative electrode.

一方、特許文献１には、ガルバノミラーによってレーザを走査して板材を高速切断するレーザ加工方法およびレーザ加工装置が提案されている。この特許文献１に記載されたレーザ加工方法およびレーザ加工装置では、被加工材である板材の上側および下側にそれぞれ箱体が設けられ、上側の箱体の内圧が正圧に調整され、下側の箱体の内圧が、上側の箱体内の圧力よりも低い圧力に調整される。図６は特許文献１に記載されたレーザ加工装置を示す図である。   On the other hand, Patent Document 1 proposes a laser processing method and a laser processing apparatus for scanning a plate at high speed by scanning a laser with a galvanometer mirror. In the laser processing method and the laser processing apparatus described in Patent Document 1, boxes are respectively provided on the upper side and the lower side of a plate material that is a workpiece, and the internal pressure of the upper box is adjusted to a positive pressure. The internal pressure of the side box is adjusted to a pressure lower than the pressure in the upper box. FIG. 6 is a diagram showing a laser processing apparatus described in Patent Document 1. In FIG.

図６において、レーザ加工装置６１は、レーザ光を発振する発振器６２と、図示しないガルバノミラーを備えるガルバノヘッド６３と、発振器６２で発振されたレーザ光をガルバノヘッド６３へ伝送する光ファイバー６４を備える。ガルバノヘッド６３は、被加工部材６５に対して上方からレーザ光６６を照射し、かつ、その被加工部材６５に対してレーザ光６６を切断方向に走査する。さらに、レーザ加工装置６１は、第１の箱体６７と、第２の箱体６８と、第１の箱体６７へガスを供給するためのガスボンベ６９と、第２の箱体６８からガスを吸引するための吸引装置７０を備える。第１の箱体６７へガスボンベ６９から供給されるガスには、Ａｒガス、Ｎ２ガス、または酸素ガスなどが使用される。 In FIG. 6, the laser processing device 61 includes an oscillator 62 that oscillates laser light, a galvano head 63 that includes a galvano mirror (not shown), and an optical fiber 64 that transmits the laser light oscillated by the oscillator 62 to the galvano head 63. The galvano head 63 irradiates the workpiece 65 with the laser beam 66 from above, and scans the workpiece 65 with the laser beam 66 in the cutting direction. Further, the laser processing device 61 supplies gas from the first box 67, the second box 68, the gas cylinder 69 for supplying gas to the first box 67, and the second box 68. A suction device 70 for suction is provided. Ar gas, N 2 gas, oxygen gas, or the like is used as the gas supplied from the gas cylinder 69 to the first box 67.

被加工部材６５が切断される際には、ガスボンベ６９内のガスが第１の箱体６７へ送られて、第１の箱体６７の内圧が正圧に調整されてから、発振器６２が起動して、レーザ光を発振する。発振器６２で発振されたレーザ光は、光ファイバー６４によってガルバノヘッド６３に伝送される。ガルバノヘッド６３は、被加工部材６５に対して上方からレーザ光６６を照射し、かつ、その被加工部材６５に対してレーザ光６６を切断方向に走査する。このとき、レーザ光６６は、透明な箱体６７を透過する。これにより、被加工部材６５が所望の形状に切断加工される。また、被加工部材６５の切断が進行して、レーザ光が照射される被加工部材６５のレーザ照射面から、そのレーザ照射面とは反対側の被加工部材６５の裏面まで貫通する部分が、被加工部材６５の一部に生じると、第１の箱体６７内のガスが第２の箱体６８へ流れ始める。このとき、吸引装置７０によって第２の箱体６８内のガスが吸引されて、第１の箱体６７の内圧と第２の箱体６８の内圧との差圧が一定にされる。これにより、被加工部材６５の裏面に溶融金属が残る不具合を防ぐことが可能となり、切断面の品質低下が防止される。   When the workpiece 65 is cut, the gas in the gas cylinder 69 is sent to the first box 67 and the internal pressure of the first box 67 is adjusted to a positive pressure, and then the oscillator 62 is activated. Then, the laser beam is oscillated. The laser light oscillated by the oscillator 62 is transmitted to the galvano head 63 by the optical fiber 64. The galvano head 63 irradiates the workpiece 65 with the laser beam 66 from above, and scans the workpiece 65 with the laser beam 66 in the cutting direction. At this time, the laser light 66 passes through the transparent box 67. Thereby, the workpiece 65 is cut into a desired shape. Further, as the cutting of the workpiece 65 proceeds, a portion penetrating from the laser irradiation surface of the workpiece 65 irradiated with the laser beam to the back surface of the workpiece 65 opposite to the laser irradiation surface, When it occurs in a part of the workpiece 65, the gas in the first box 67 starts to flow to the second box 68. At this time, the gas in the second box 68 is sucked by the suction device 70, and the differential pressure between the internal pressure of the first box 67 and the internal pressure of the second box 68 is made constant. Thereby, it becomes possible to prevent the defect that a molten metal remains on the back surface of the workpiece 65, and the quality of the cut surface is prevented from being deteriorated.

特開２０１１−１２５８７７号公報JP 2011-125877 A

被加工部材６５が金属製の板材である場合、被加工部材６５にレーザ光６６が照射されることにより、金属の一部が蒸発してキーホールと呼ばれる穴部が形成され、そのキーホールの内壁でレーザ光６６が反射して、被加工部材６５の厚み方向深くまでレーザ光６６が到達する。しかし、被加工部材６５が、複数枚の金属箔が積層された積層体である場合、被加工部材６５にレーザ光６６が照射されることによって形成される穴部は積層状となる。積層された金属箔の間には空気層が形成されるため、その穴部の内壁でレーザ光は反射せずに拡散する。このため、被加工部材６５の厚み方向深くまでレーザ光６６が到達できない。さらに、レーザ光により溶融した金属が空気層に留まってレーザ光６６を遮るおそれがある。これらのことから、従来のレーザ加工装置およびレーザ加工方法では、複数枚の金属箔が積層された積層体を切断できなかった。   When the workpiece 65 is a metal plate material, the workpiece 65 is irradiated with laser light 66, whereby a part of the metal is evaporated to form a hole called a keyhole. The laser beam 66 is reflected by the inner wall, and the laser beam 66 reaches deep in the thickness direction of the workpiece 65. However, when the workpiece 65 is a laminated body in which a plurality of metal foils are laminated, the hole formed by irradiating the workpiece 65 with the laser light 66 is laminated. Since an air layer is formed between the laminated metal foils, the laser light diffuses without reflecting on the inner wall of the hole. For this reason, the laser beam 66 cannot reach deep in the thickness direction of the workpiece 65. Further, the metal melted by the laser beam may remain in the air layer and block the laser beam 66. For these reasons, the conventional laser processing apparatus and laser processing method cannot cut a laminate in which a plurality of metal foils are laminated.

本発明は、切断面の品質を低下させることなく積層体をレーザ切断することが可能なレーザ切断装置およびレーザ切断方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a laser cutting apparatus and a laser cutting method capable of laser cutting a laminated body without reducing the quality of a cut surface.

本発明のレーザ切断装置は、レーザ発振器と、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を走査するレーザ走査部と、加工対象の積層体のレーザ照射面に、前記レーザ走査部によって走査される前記レーザ光を集光するレンズと、前記レンズと前記積層体との間に配置されたチャンバと、を備え、前記チャンバには、前記レーザ光を前記チャンバ内に入射するための透過窓と、前記チャンバ内へアシストガスを導入するためのガス送入口と、前記レーザ光を前記チャンバから出射させ、かつ、前記アシストガスを前記チャンバから噴出させるためのスリットが設けられており、前記スリットは、前記レーザ光が走査される領域に倣った形状であり、前記レーザ光の照射位置の前記積層体の厚みが、前記アシストガスの噴出によって減少することを特徴とするものである。   The laser cutting device of the present invention includes a laser oscillator, a laser scanning unit that scans laser light emitted from the laser oscillator, and the laser that is scanned by the laser scanning unit on a laser irradiation surface of a laminate to be processed. A lens for condensing light, and a chamber disposed between the lens and the laminate, the chamber having a transmission window for allowing the laser light to enter the chamber, and the chamber A gas inlet for introducing an assist gas into the chamber, and a slit for emitting the laser light from the chamber and ejecting the assist gas from the chamber are provided, The shape follows the region where the light is scanned, and the thickness of the laminate at the irradiation position of the laser light is reduced by the ejection of the assist gas. The one in which the features.

本発明のレーザ切断装置において、前記スリットの長手方向の長さは、前記レーザ光が走査される領域の長手方向の長さより長くてもよい。   In the laser cutting device of the present invention, the length of the slit in the longitudinal direction may be longer than the length in the longitudinal direction of the region where the laser beam is scanned.

本発明のレーザ切断装置において、前記スリットの幅は、前記スリットの長手方向において変化してもよい。   In the laser cutting device of the present invention, the width of the slit may change in the longitudinal direction of the slit.

本発明のレーザ切断装置において、前記積層体は、厚み２０μｍ以下の金属箔が複数枚積層されたものであってもよい。   In the laser cutting device of the present invention, the laminate may be a laminate in which a plurality of metal foils having a thickness of 20 μm or less are laminated.

本発明のレーザ切断方法は、加工対象の積層体とレンズとの間に配置されたチャンバ内にアシストガスを導入し、前記チャンバのスリットから前記積層体へ向けて前記アシストガスを噴出させる工程と、レーザ発振器から出射されたレーザ光を、レーザ走査部と、前記レンズと、前記チャンバの透過窓および前記スリットを介して、前記積層体のレーザ照射面に集光させる工程と、集光した前記レーザ光を前記レーザ走査部により走査させて、前記積層体を切断加工する工程と、を具備し、前記スリットは、前記レーザ光が走査される領域に倣った形状であり、前記レーザ光による前記積層体の切断加工中に、前記アシストガスが前記積層体に向けて噴出されて、前記レーザ光の照射位置の前記積層体の厚みが減少することを特徴とするものである。   The laser cutting method of the present invention includes a step of introducing an assist gas into a chamber disposed between a laminate to be processed and a lens, and ejecting the assist gas from the slit of the chamber toward the laminate. The step of condensing the laser beam emitted from the laser oscillator on the laser irradiation surface of the laminate through the laser scanning unit, the lens, the transmission window of the chamber and the slit, Scanning the laser beam with the laser scanning unit to cut the laminate, and the slit has a shape that follows a region in which the laser beam is scanned, and the laser beam causes the laser beam to be scanned. During the cutting process of the laminated body, the assist gas is ejected toward the laminated body, and the thickness of the laminated body at the irradiation position of the laser light is reduced. A.

本発明のレーザ切断方法において、前記アシストガスの噴出範囲の長手方向の長さは、前記レーザ光が走査される領域の長手方向の長さより長くてもよい。   In the laser cutting method of the present invention, the length in the longitudinal direction of the ejection range of the assist gas may be longer than the length in the longitudinal direction of the region scanned with the laser light.

本発明のレーザ切断方法において、前記アシストガスの噴出流量は、前記レーザ光の走査方向において変化してもよい。   In the laser cutting method of the present invention, the discharge flow rate of the assist gas may change in the scanning direction of the laser light.

本発明のレーザ切断方法において、前記積層体は、厚み２０μｍ以下の金属箔が複数枚積層されたものであってもよい。   In the laser cutting method of the present invention, the laminate may be a laminate of a plurality of metal foils having a thickness of 20 μm or less.

本発明によれば、切断面の品質を低下させることなく積層体をレーザ切断することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to laser-cut the laminate without reducing the quality of the cut surface.

本発明の実施の形態におけるレーザ切断装置の構成の概略を示す模式図The schematic diagram which shows the outline of a structure of the laser cutting device in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるチャンバの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the chamber in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるレーザ照射部を示す図The figure which shows the laser irradiation part in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるスリットの幅とアシストガスの噴出流量との関係を示す図The figure which shows the relationship between the width | variety of a slit in the embodiment of this invention, and the ejection flow rate of assist gas 本発明の実施の形態におけるレーザ切断時の積層体の状態を示す図The figure which shows the state of the laminated body at the time of the laser cutting in embodiment of this invention 特許文献１に記載されたレーザ加工装置の模式図Schematic diagram of laser processing apparatus described in Patent Document 1

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、同じ構成要素には同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。また、図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。また図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は図面作成の都合上から、実際とは異なる。なお、以下の実施の形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and redundant description is omitted. Further, the drawings schematically show each component as a main component for easy understanding. In addition, the thickness, length, number, and the like of each illustrated component are different from actual ones for the convenience of drawing. The materials, shapes, dimensions, and the like of the constituent elements shown in the following embodiments are merely examples and are not particularly limited, and various changes can be made without departing from the effects of the present invention. is there.

図１は本実施の形態におけるレーザ切断装置の構成の概要を示す模式図である。本実施の形態のレーザ切断装置は、レーザ発振器１から出射されたレーザ光２によって、複数枚の金属箔が積層された積層体１０を切断加工するものであり、積層体１０の切断部へ向けてアシストガス８を噴出するように構成されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the configuration of the laser cutting device in the present embodiment. The laser cutting device according to the present embodiment cuts a laminated body 10 in which a plurality of metal foils are laminated by laser light 2 emitted from a laser oscillator 1 and is directed to a cutting portion of the laminated body 10. The assist gas 8 is ejected.

図１に示すように、本実施の形態のレーザ切断装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器１と、レーザ発振器１より出射されたレーザ光２を走査するレーザ走査部３と、レーザ走査部３によって走査されているレーザ光２を積層体１０のレーザ照射面に集光するためのレンズ４と、レンズ４と積層体１０との間に配置されたチャンバ５を備える。レーザ走査部３には、例えば、ガルバノスキャナが使用されてもよい。ガルバノスキャナにより、積層体１０に対して上方からレーザ光２を照射し、かつ、その積層体１０に対してレーザ光２を切断方向に走査することが容易になる。また、レンズ４には、ｆθレンズが使用されてもよい。ｆθレンズを使用することにより、ガルバノスキャナによって反射され、偏向されたレーザ光２を、積層体１０のレーザ照射面に集光することが容易になる。   As shown in FIG. 1, the laser cutting device of the present embodiment includes a laser oscillator 1 that oscillates laser light, a laser scanning unit 3 that scans laser light 2 emitted from the laser oscillator 1, and a laser scanning unit 3. A lens 4 for condensing the laser beam 2 scanned by the laser irradiation surface of the laminate 10 and a chamber 5 disposed between the lens 4 and the laminate 10. For the laser scanning unit 3, for example, a galvano scanner may be used. The galvano scanner makes it easy to irradiate the laminated body 10 with the laser beam 2 from above and scan the laminated body 10 in the cutting direction. The lens 4 may be an fθ lens. By using the fθ lens, it becomes easy to focus the laser beam 2 reflected and deflected by the galvano scanner on the laser irradiation surface of the laminate 10.

レンズ４を透過したレーザ光２は、チャンバ５を介して積層体１０に照射される。チャンバ５には、レンズ４側に透過窓６が設けられており、積層体１０側にスリット９が形成されている。この透過窓６によって、レンズ４を透過したレーザ光２をチャンバ５内へ入射させることが可能となる。また、後述するように、チャンバ５の内圧を正圧に調整することが可能となる。チャンバ５内に入射したレーザ光２は、スリット９より出射されて、積層体１０に照射される。スリット９は、レーザ光が走査される領域の形状に倣った形状をしている。これにより、チャンバ５を移動させることなくレーザ光２を切断方向へ走査することが可能となる。さらに、このチャンバ５にはアシストガス８が導入される。これにより、チャンバ５の内圧は正圧に調整され、スリット９から積層体１０の切断部へ向けてアシストガス８が噴出される。このため、チャンバ５内にアシストガス８を送入するためのガス送入口７が、チャンバ５に設けられている。   The laser beam 2 that has passed through the lens 4 is irradiated to the laminate 10 through the chamber 5. In the chamber 5, a transmission window 6 is provided on the lens 4 side, and a slit 9 is formed on the laminated body 10 side. The transmission window 6 allows the laser light 2 transmitted through the lens 4 to enter the chamber 5. Further, as will be described later, the internal pressure of the chamber 5 can be adjusted to a positive pressure. The laser beam 2 that has entered the chamber 5 is emitted from the slit 9 and applied to the stacked body 10. The slit 9 has a shape that follows the shape of the region scanned with the laser beam. Thereby, it becomes possible to scan the laser beam 2 in the cutting direction without moving the chamber 5. Further, an assist gas 8 is introduced into the chamber 5. Thereby, the internal pressure of the chamber 5 is adjusted to a positive pressure, and the assist gas 8 is ejected from the slit 9 toward the cut portion of the stacked body 10. For this reason, a gas inlet 7 for feeding the assist gas 8 into the chamber 5 is provided in the chamber 5.

なお、積層体１０は固定されるのが好適であり、例えば、図１に示すように、積層体１０を上下より挟んで押える治具１１が使用されてもよい。この治具１１によって、切断方向と垂直な方向に積層体１０をシワ無く張った状態で固定することが可能となる。   Note that the laminate 10 is preferably fixed. For example, as shown in FIG. 1, a jig 11 that holds the laminate 10 from above and below may be used. With this jig 11, it becomes possible to fix the laminated body 10 in a state of being stretched without wrinkles in a direction perpendicular to the cutting direction.

以下、本実施の形態のレーザ切断装置の具体例について詳細に説明する。なお、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。   Hereinafter, a specific example of the laser cutting device of the present embodiment will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following specific examples.

レーザ発振器１は、その内部にレーザ光をコリメートする機能を有し、レーザ発振器１の出射口からは、平行なレーザ光２が出射される。この実施の形態では、レーザ発振器１として、波長１０７０ｎｍ、最大出力３ｋＷ、連続発振のシングルモードファイバレーザが用いられる。シングルモードファイバレーザは、焦点深度が深く、また、集光スポット径を小さくできる。   The laser oscillator 1 has a function of collimating the laser beam therein, and a parallel laser beam 2 is emitted from the emission port of the laser oscillator 1. In this embodiment, a single mode fiber laser with a wavelength of 1070 nm, a maximum output of 3 kW, and a continuous oscillation is used as the laser oscillator 1. A single mode fiber laser has a deep focal depth and a small focused spot diameter.

レーザ走査部３には、レーザ光２を反射させ、偏向させるためのＸ軸方向用ガルバノミラーおよびＹ軸方向用ガルバノミラーを備えるガルバノスキャナが用いられる。このガルバノスキャナによって、レーザ光２を任意の軌道で照射することが可能となる。   As the laser scanning unit 3, a galvano scanner including an X-axis galvanometer mirror and a Y-axis galvanometer mirror for reflecting and deflecting the laser beam 2 is used. With this galvano scanner, it is possible to irradiate the laser beam 2 in an arbitrary orbit.

レンズ４には、レーザ走査部３（ガルバノスキャナ）によって照射の向きを制御されたレーザ光２の焦点を同一平面上に結ぶことができるｆθレンズが用いられる。この実施の形態では、ｆθレンズの焦点距離は２５５ｍｍである。   As the lens 4, an fθ lens that can focus the laser beam 2 whose irradiation direction is controlled by the laser scanning unit 3 (galvano scanner) on the same plane is used. In this embodiment, the focal length of the fθ lens is 255 mm.

図２（ａ）はチャンバ５の平面図、図２（ｂ）はチャンバ５の断面図である。詳しくは、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面を示している。   FIG. 2A is a plan view of the chamber 5, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the chamber 5. Specifically, FIG. 2B shows a cross section along the line AA shown in FIG.

チャンバ５の外壁部材の素材および厚みは、アシストガスが導入されたチャンバ５の内圧に耐えうるように選択される。また、チャンバ５は、レーザ光と干渉しない位置に少なくとも１個のガス送入口７を備える。   The material and thickness of the outer wall member of the chamber 5 are selected so as to withstand the internal pressure of the chamber 5 into which the assist gas is introduced. The chamber 5 includes at least one gas inlet 7 at a position that does not interfere with the laser light.

透過窓６の素材と厚みは、アシストガスが導入されたチャンバ５の内圧に耐えうるように選択される。また、透過窓６には、レーザ光２の波長の光が透過できる素材が選択される。例えば、この実施の形態では、波長１０７０ｎｍの光が透過できる合成石英が使用されてもよい。   The material and thickness of the transmission window 6 are selected so as to withstand the internal pressure of the chamber 5 into which the assist gas is introduced. In addition, a material capable of transmitting light having the wavelength of the laser beam 2 is selected for the transmission window 6. For example, in this embodiment, synthetic quartz that can transmit light having a wavelength of 1070 nm may be used.

ガス送入口７はアシストガスをチャンバ５内に送入するためのものであり、チャンバ５の内圧を所定の圧力にするのに十分な配管径のガス送入口７が設けられる。また、図示していないが、チャンバ５の内圧を所定の圧力にするために、ガス送入口７は、レギュレータ機能を有するのが好適である。   The gas inlet 7 is for feeding the assist gas into the chamber 5, and the gas inlet 7 having a pipe diameter sufficient to bring the internal pressure of the chamber 5 to a predetermined pressure is provided. Although not shown, it is preferable that the gas inlet 7 has a regulator function in order to set the internal pressure of the chamber 5 to a predetermined pressure.

チャンバ５の内部は２重構造になっている。くわしくは、ガス送入口７に連通する圧力安定化流路２１と、スリット９に連通するガス噴出流路２２が形成されており、圧力安定化流路２１とガス噴出流路２２は、オリフィス２３で接続されている。   The interior of the chamber 5 has a double structure. Specifically, a pressure stabilization flow path 21 that communicates with the gas inlet 7 and a gas ejection flow path 22 that communicates with the slit 9 are formed, and the pressure stabilization flow path 21 and the gas ejection flow path 22 include an orifice 23. Connected with.

図３（ａ）はレーザ照射部を示す平面図、図３（ｂ）はレーザ照射部を示す正面図である。図３（ａ）は、図３（ｂ）に示すＢ−Ｂ線に沿って切断されたチャンバ５の断面を示している。図３（ａ）に、レーザ光２の走査方向を矢印Ｅで示す。   FIG. 3A is a plan view showing the laser irradiation unit, and FIG. 3B is a front view showing the laser irradiation unit. Fig.3 (a) has shown the cross section of the chamber 5 cut | disconnected along the BB line shown in FIG.3 (b). In FIG. 3A, the scanning direction of the laser light 2 is indicated by an arrow E.

図３（ａ）に示すように、スリット９は、レーザ光２によって切断される積層体１０の切断部に位置合わせされる。また、スリット９の長手方向の長さＣは、レーザ光が走査される領域の長手方向の長さよりも長い。つまり、スリット９の長手方向の長さＣは、積層体１０の切断部の長さＤよりも長い。具体的には、スリット９は、積層体１０の切断部の前方に長さＣ１だけ長く、かつ、積層体１０の切断部の後方に長さＣ２だけ長い。こうすることで、アシストガスによって確実に積層体１０を非接触で押さえることが可能となる。   As shown in FIG. 3A, the slit 9 is aligned with the cut portion of the stacked body 10 cut by the laser beam 2. Further, the length C in the longitudinal direction of the slit 9 is longer than the length in the longitudinal direction of the region where the laser beam is scanned. That is, the length C in the longitudinal direction of the slit 9 is longer than the length D of the cut portion of the laminate 10. Specifically, the slit 9 is longer by a length C1 in front of the cut portion of the laminated body 10 and longer by a length C2 behind the cut portion of the laminated body 10. By doing so, the laminated body 10 can be reliably pressed in a non-contact manner by the assist gas.

スリット９の幅Ｂは、スリット９より噴出するアシストガスの流量に影響する。つまり、スリット９の長手方向においてスリット９の幅Ｂを変化させることにより、スリット９より噴出するアシストガスの流量を局所的に変えることができる。図４（ａ）〜図４（ｃ）にスリット９の幅Ｂとアシストガスの噴出流量との関係を示す。図４（ａ）に示すようにスリット９の幅が一定であれば、アシストガスの噴出流量もスリット９の長手方向において一定となる。一方、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、スリット９の幅がスリット９の長手方向において変化する場合、スリット９の幅が狭い箇所ではアシストガスの噴出流量は少なくなり、スリット９の幅が広い箇所ではアシストガスの噴出流量は多くなる。この実施の形態では、レーザ照射開始位置におけるアシストガスの噴出流量を少なくし、レーザ照射終了位置に近づくにしたがってアシストガスの噴出流量を増加させるために、スリット９の形状として、図４（ｂ）に示す形状が採用され、レーザ照射開始位置のスリット９の幅は０．５ｍｍ、レーザ照射終了位置のスリット９の幅は１．０ｍｍとした。   The width B of the slit 9 affects the flow rate of assist gas ejected from the slit 9. That is, by changing the width B of the slit 9 in the longitudinal direction of the slit 9, the flow rate of the assist gas ejected from the slit 9 can be locally changed. 4A to 4C show the relationship between the width B of the slit 9 and the assist gas ejection flow rate. If the width of the slit 9 is constant as shown in FIG. 4A, the assist gas ejection flow rate is also constant in the longitudinal direction of the slit 9. On the other hand, when the width of the slit 9 changes in the longitudinal direction of the slit 9 as shown in FIG. 4B and FIG. In the place where the width of the slit 9 is wide, the flow rate of the assist gas is increased. In this embodiment, in order to decrease the assist gas ejection flow rate at the laser irradiation start position and increase the assist gas ejection flow rate as the laser irradiation end position is approached, the shape of the slit 9 is shown in FIG. The width of the slit 9 at the laser irradiation start position is 0.5 mm, and the width of the slit 9 at the laser irradiation end position is 1.0 mm.

また、この実施の形態では、積層体１０の切断部に、正極電極のタブ部のアルミニウム箔または負極電極のタブ部の銅箔が積層されている。具体的には、厚み１０〜２０μｍのアルミニウム箔が５〜５０枚積層されているか、または、厚み５〜１５μｍの銅箔が５〜５０枚積層されている。   In this embodiment, the aluminum foil of the tab portion of the positive electrode or the copper foil of the tab portion of the negative electrode is laminated on the cut portion of the laminate 10. Specifically, 5 to 50 aluminum foils having a thickness of 10 to 20 μm are laminated, or 5 to 50 copper foils having a thickness of 5 to 15 μm are laminated.

アシストガスには、Ｎ２ガス、Ａｒガスなどの不活性ガス、あるいは酸化反応熱を切断のエネルギーに利用するために酸素ガスなどが使用される。この実施の形態では、アルミニウム箔の切断にＮ２ガスが使用され、銅箔の切断に酸素ガスが使用される。 As the assist gas, an inert gas such as N 2 gas or Ar gas, or oxygen gas or the like is used in order to use the heat of oxidation reaction for cutting energy. In this embodiment, N 2 gas is used for cutting the aluminum foil, and oxygen gas is used for cutting the copper foil.

図３（ｂ）に示すように、スリット９と積層体１０との間の距離Ｆは１ｍｍとした。治具１１は積層体１０を上下方向より押さえて固定するものであり、レーザ光２が走査される積層体１０の切断部を露出する開口部が、積層体１０の上側と下側にそれぞれ設けられている。   As shown in FIG.3 (b), the distance F between the slit 9 and the laminated body 10 was 1 mm. The jig 11 presses and fixes the laminated body 10 in the vertical direction, and openings for exposing the cut portions of the laminated body 10 scanned with the laser light 2 are provided on the upper side and the lower side of the laminated body 10, respectively. It has been.

図２に示す構成によれば、レーザ照射開始前に、ガス送入口７よりチャンバ５内へ送入されたアシストガスが、圧力安定化流路２１に導入され、オリフィス２３を通過してガス噴出流路２２に移動し、スリット９より噴出される。アシストガスは、オリフィス２３を通過することにより、ガス圧分布が均一化された状態でガス噴出流路２２へ移動する。この実施の形態では、スリット９より噴出されるアシストガスの流量が、レーザ光の走査方向において変化する。具体的には、アシストガスの噴出流量は、積層体１０の切断開始部で少なく、積層体１０の切断終了部で多くなる。レーザ発振器１から出射されたレーザ光２はレーザ走査部（ガルバノスキャナ）３によって偏向され、レンズ（ｆθレンズ）４と、チャンバ５の透過窓６およびスリット９を通過して、被加工材である積層体１０に照射される。   According to the configuration shown in FIG. 2, the assist gas sent into the chamber 5 from the gas inlet 7 is introduced into the pressure stabilization flow path 21 before the laser irradiation starts, passes through the orifice 23, and is ejected from the gas. It moves to the flow path 22 and is ejected from the slit 9. The assist gas passes through the orifice 23 and moves to the gas ejection flow path 22 in a state where the gas pressure distribution is made uniform. In this embodiment, the flow rate of the assist gas ejected from the slit 9 changes in the scanning direction of the laser light. Specifically, the discharge flow rate of the assist gas is small at the cutting start portion of the stacked body 10 and increases at the cutting end portion of the stacked body 10. A laser beam 2 emitted from a laser oscillator 1 is deflected by a laser scanning unit (galvano scanner) 3 and passes through a lens (fθ lens) 4, a transmission window 6 and a slit 9 of a chamber 5, and is a workpiece. The stacked body 10 is irradiated.

続いて、この実施の形態のレーザ加工装置の動作について、図５（ａ）〜図５（ｄ）を参照して説明する。なお、理解し易くするために、図５（ａ）には、レーザ光２とアシストガス８と積層体１０のみが図示されている。また、図５（ｂ）〜図５（ｄ）には、レーザ光２と積層体１０のみが図示されている。   Next, the operation of the laser processing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (d). For ease of understanding, FIG. 5A shows only the laser beam 2, the assist gas 8, and the laminate 10. 5B to 5D show only the laser beam 2 and the laminated body 10.

図５（ａ）はレーザ照射開始時の積層体１０の状態を示す。上述したように、レーザ照射開始より前に、アシストガスがチャンバ内に導入されて、チャンバの内圧が正圧にされ、スリットよりアシストガス８が噴出している。図５（ａ）に示すように、レーザ光２は、レーザ走査部によって矢印Ｅで示される方向へ走査され、レーザ光２が走査されるレーザ走査領域にアシストガス８が噴出している。図５（ａ）において、アシストガス８の矢印は、アシストガス８の噴出流量を模式的に示したものである。矢印が長いほどアシストガス８の噴出流量が多く、短いほどアシストガス８の噴出流量が少ないことを示しており、アシストガス８の噴出流量は、レーザ光２の走査方向Ｅにおいて変化する。具体的には、レーザ照射開始位置ではアシストガス８の噴出流量が少なく、レーザ照射終了位置ではアシストガス８の噴出流量が多い。   Fig.5 (a) shows the state of the laminated body 10 at the time of a laser irradiation start. As described above, the assist gas is introduced into the chamber before the start of laser irradiation, the internal pressure of the chamber is set to a positive pressure, and the assist gas 8 is ejected from the slit. As shown in FIG. 5A, the laser beam 2 is scanned in the direction indicated by the arrow E by the laser scanning unit, and the assist gas 8 is ejected to the laser scanning region where the laser beam 2 is scanned. In FIG. 5A, the arrow of the assist gas 8 schematically shows the ejection flow rate of the assist gas 8. The longer the arrow, the larger the ejection flow rate of the assist gas 8, and the shorter the arrow, the smaller the ejection flow rate of the assist gas 8. The ejection flow rate of the assist gas 8 changes in the scanning direction E of the laser beam 2. Specifically, the assist gas 8 has a small ejection flow rate at the laser irradiation start position, and the assist gas 8 has a large ejection flow rate at the laser irradiation end position.

レーザ走査軌道上にスリットが対向することで、アシストガス８が、レーザ走査領域に吹き付けられる。これにより、積層体１０を非接触で押さえながらレーザ光２で切断加工することができる。積層体１０を良好に切断するは、積層体１０の厚みを加工性が維持される焦点深度より小さくする必要がある。また、溶融金属を金属箔間の空気層に留めることなく効果的に排出するためには、金属箔間の空気層の幅を最小限にする必要がある。このため、この実施の形態では、アシストガス８が、積層体１０を非接触で押さえて、積層体１０の厚みを減少させることができる流量で、噴出される。これにより、積層体１０の厚みを、加工性が維持される焦点深度より小さくすることが可能となる。また、溶融金属を金属箔間の空気層に留めることなく効果的に排出することが可能となる。   The assist gas 8 is sprayed onto the laser scanning region by facing the slit on the laser scanning trajectory. Thereby, it can cut with the laser beam 2, pressing the laminated body 10 non-contactingly. In order to cut the laminated body 10 satisfactorily, it is necessary to make the thickness of the laminated body 10 smaller than the depth of focus at which workability is maintained. Further, in order to effectively discharge the molten metal without staying in the air layer between the metal foils, it is necessary to minimize the width of the air layer between the metal foils. For this reason, in this embodiment, the assist gas 8 is ejected at a flow rate capable of reducing the thickness of the stacked body 10 by pressing the stacked body 10 in a non-contact manner. Thereby, it becomes possible to make the thickness of the laminated body 10 smaller than the depth of focus at which workability is maintained. Further, the molten metal can be effectively discharged without being retained in the air layer between the metal foils.

さらに、この実施の形態では、上述したように、アシストガス８の噴出範囲の長手方向の長さが、レーザ走査領域の長手方向の長さよりも長いので、アシストガス８によって確実に積層体１０が非接触で押さえられる。   Furthermore, in this embodiment, as described above, the length in the longitudinal direction of the ejection range of the assist gas 8 is longer than the length in the longitudinal direction of the laser scanning region. Pressed without contact.

図５（ｂ）はレーザ照射開始位置の近傍箇所が切断されている様子を示している。レーザ照射開始位置の近傍は、積層体１０の端部であり、熱の逃げが小さい箇所である。ただし、レーザ照射開始時の積層体１０は、金属箔が溶融し始めた状態であるので、除去すべき溶融金属が少なく、アシストガスの流量は少なくて構わない。溶融金属はアシストガスによって吹き飛ばされ、積層体１０の裏面より下方向に排出される。   FIG. 5B shows a state where the vicinity of the laser irradiation start position is cut. The vicinity of the laser irradiation start position is an end of the laminated body 10 and is a place where heat escape is small. However, since the laminated body 10 at the start of laser irradiation is in a state where the metal foil has started to melt, there are few molten metals to be removed, and the assist gas flow rate may be small. The molten metal is blown away by the assist gas and discharged downward from the back surface of the laminate 10.

図５（ｃ）は積層体１０の中央部まで切断が進行した状態を示している。積層体１０の中央部では熱の逃げが増加するが、それ以上に熱が蓄熱されて、金属箔の溶融量が増加する。このため、アシストガスの流量は、レーザ照射開始位置に比べ増加させる必要がある。   FIG. 5C shows a state where cutting has progressed to the center of the laminate 10. Although heat escape increases in the central portion of the laminate 10, heat is stored more than that, and the amount of melting of the metal foil increases. For this reason, the flow rate of the assist gas needs to be increased as compared with the laser irradiation start position.

図５（ｄ）はレーザ照射終了位置まで切断が進行した状態を示している。レーザ照射終了位置は、積層体１０の端部であり、蓄熱量が最も大きい箇所であるため、金属箔の溶融量が最大となる。また、切断済み領域では、アシストガスは、積層体１０のレーザ照射面から積層体１０の裏面方向へ切断溝を通過するので、積層体１０を押える力として機能しない。レーザ照射終了位置の近傍では、アシストガスが積層体１０を押えることが可能な未切断領域の面積が小さく、非接触の押さえ力が低下するため、アシストガスの流量は、さらに増加させる必要がある。そうすることで、積層体１０を非接触で押さえる力が維持され、かつレーザ照射によって生じる溶融金属が除去される。   FIG. 5D shows a state in which cutting has progressed to the laser irradiation end position. Since the laser irradiation end position is an end of the laminated body 10 and is the place where the heat storage amount is the largest, the melting amount of the metal foil is maximized. In the cut region, the assist gas passes through the cutting groove from the laser irradiation surface of the laminated body 10 toward the back surface of the laminated body 10, and thus does not function as a force for pressing the laminated body 10. In the vicinity of the laser irradiation end position, the area of the uncut region where the assist gas can press the stacked body 10 is small and the non-contact pressing force decreases, so the flow rate of the assist gas needs to be further increased. . By doing so, the force which presses the laminated body 10 non-contactingly is maintained, and the molten metal produced by laser irradiation is removed.

以上のように、この実施の形態によれば、アシストガスによって積層体１０が非接触で押さえられて、レーザ光２の照射位置の積層体１０の厚みが減少する。これにより、積層体１０の厚みを加工性が維持される焦点深度より小さくすることが可能となり、また溶融金属を金属箔間の空気層に留めることなく効果的に排出することが可能となる。したがって、切断面の品質を低下させることなく積層体１０をレーザ切断することが可能となる。さらに、アシストガスによって切断面のバリおよびドロス等を除去することが可能となり、切断面の品質を高めることができる。   As described above, according to this embodiment, the laminate 10 is pressed in a non-contact manner by the assist gas, and the thickness of the laminate 10 at the irradiation position of the laser light 2 is reduced. Thereby, it becomes possible to make the thickness of the laminated body 10 smaller than the depth of focus at which workability is maintained, and it is possible to effectively discharge the molten metal without being retained in the air layer between the metal foils. Therefore, the laminated body 10 can be laser-cut without reducing the quality of the cut surface. Furthermore, it becomes possible to remove burrs and dross on the cut surface by the assist gas, and the quality of the cut surface can be improved.

なお、以上説明した実施の形態は一例であって、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態では、レーザ発振器１として連続発振のシングルモードファイバレーザが使用されたが、レーザ発振器はシングルモードファイバレーザに限定されるものではない。積層体の材料、厚み、金属箔の積層枚数に応じて、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザなどの中から、最適な波長のレーザが選択されてもよい。また、発振形態も連続発振に限定されるものではなく、パルス発振であっても構わない。レンズ４などの光学部品も、作動距離、集光スポット径、加工範囲に応じて変更することができる。また、この実施の形態では、積層体１０は、正極電極のタブ部のアルミニウム箔または負極電極のタブ部の銅箔が積層されたものであり、厚み１０〜２０μｍのアルミニウム箔または厚み５〜１５μｍの銅箔が５〜５０枚積層されている場合について説明したが、金属箔の厚みと金属箔の積層枚数は電池の仕様により変化するものであって、金属箔の厚みと金属箔の積層枚数は、この実施の形態の例に限定されるものではない。また、この実施の形態のレーザ加工装置は、積層型電池の製造にのみ適用されるものではなく、例えば、積層型キャパシタの製造に適用することも可能である。また、この実施の形態では、積層体１０が直線状に切断されたが、レーザ切断形状は曲線状や円形状であってもよい。スリット９の形状は、レーザ光が走査される領域の形状に倣った形状であればよい。 The embodiment described above is an example, and various modifications can be made without departing from the effects of the present invention. For example, in the present embodiment, a continuous wave single mode fiber laser is used as the laser oscillator 1, but the laser oscillator is not limited to a single mode fiber laser. A laser having an optimum wavelength may be selected from a YAG laser, a CO 2 laser, and the like according to the material, thickness, and number of laminated metal foils. Further, the oscillation mode is not limited to continuous oscillation, and pulse oscillation may be used. Optical components such as the lens 4 can also be changed according to the working distance, the focused spot diameter, and the processing range. Moreover, in this embodiment, the laminated body 10 is obtained by laminating the aluminum foil of the tab portion of the positive electrode or the copper foil of the tab portion of the negative electrode, and has a thickness of 10 to 20 μm or a thickness of 5 to 15 μm. However, the thickness of the metal foil and the number of laminated metal foils vary depending on the battery specifications, and the thickness of the metal foil and the number of laminated metal foils are described. Is not limited to the example of this embodiment. Further, the laser processing apparatus of this embodiment is not only applied to the manufacture of a multilayer battery, but can also be applied to the manufacture of a multilayer capacitor, for example. Further, in this embodiment, the laminate 10 is cut linearly, but the laser cutting shape may be a curved shape or a circular shape. The shape of the slit 9 may be a shape that follows the shape of the region where the laser beam is scanned.

本発明にかかるレーザ切断装置およびレーザ切断方法は、切断面の品質を低下させることなく積層体をレーザ切断することができ、積層型電池の製造や積層型キャパシタの製造に適用できる。   The laser cutting device and the laser cutting method according to the present invention can laser-cut the multilayer body without deteriorating the quality of the cut surface, and can be applied to the manufacture of multilayer batteries and multilayer capacitors.

１ レーザ発振器
２ レーザ光
３ レーザ走査部
４ レンズ
５ チャンバ
６ 透過窓
７ ガス送入口
８ アシストガス
９ スリット
１０ 積層体
１１ 治具
２１ 圧力安定化流路
２２ ガス噴出流路
２３ オリフィス
６１ レーザ加工装置
６２ 発振器
６３ ガルバノヘッド
６４ 光ファイバー
６５ 被加工部材
６６ レーザ光
６７ 第１の箱体
６８ 第２の箱体
６９ ガスボンベ
７０ 吸引装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser oscillator 2 Laser beam 3 Laser scanning part 4 Lens 5 Chamber 6 Transmission window 7 Gas inlet 8 Assist gas 9 Slit 10 Laminated body 11 Jig 21 Pressure stabilization flow path 22 Gas ejection flow path 23 Orifice 61 Laser processing apparatus 62 Oscillator 63 Galvano head 64 Optical fiber 65 Work piece 66 Laser light 67 First box 68 Second box 69 Gas cylinder 70 Suction device

Claims (8)

レーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を走査するレーザ走査部と、
加工対象の積層体のレーザ照射面に、前記レーザ走査部によって走査される前記レーザ光を集光するレンズと、
前記レンズと前記積層体との間に配置されたチャンバと、
を備え、
前記チャンバには、前記レーザ光を前記チャンバ内に入射するための透過窓と、前記チャンバ内へアシストガスを導入するためのガス送入口と、前記レーザ光を前記チャンバから出射させ、かつ、前記アシストガスを前記チャンバから噴出させるためのスリットが設けられており、
前記スリットは、前記レーザ光が走査される領域に倣った形状であり、
前記レーザ光の照射位置の前記積層体の厚みが前記アシストガスの噴出によって減少する
ことを特徴とするレーザ切断装置。 A laser oscillator;
A laser scanning unit that scans the laser light emitted from the laser oscillator;
A lens for condensing the laser beam scanned by the laser scanning unit on the laser irradiation surface of the laminate to be processed;
A chamber disposed between the lens and the laminate;
With
The chamber has a transmission window for allowing the laser beam to enter the chamber, a gas inlet for introducing an assist gas into the chamber, the laser beam emitted from the chamber, and A slit for ejecting the assist gas from the chamber is provided,
The slit has a shape imitating a region where the laser beam is scanned,
The thickness of the said laminated body of the irradiation position of the said laser beam reduces by ejection of the said assist gas. The laser cutting device characterized by the above-mentioned. 前記スリットの長手方向の長さが、前記レーザ光が走査される領域の長手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載のレーザ切断装置。   The laser cutting apparatus according to claim 1, wherein a length of the slit in a longitudinal direction is longer than a length in a longitudinal direction of a region where the laser beam is scanned. 前記スリットの幅が、前記スリットの長手方向において変化することを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ切断装置。   The laser cutting device according to claim 1 or 2, wherein a width of the slit changes in a longitudinal direction of the slit. 前記積層体は、厚み２０μｍ以下の金属箔が複数枚積層されたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレーザ切断装置。   4. The laser cutting device according to claim 1, wherein the laminate is a laminate of a plurality of metal foils having a thickness of 20 μm or less. 5. 加工対象の積層体とレンズとの間に配置されたチャンバ内にアシストガスを導入し、前記チャンバのスリットから前記積層体へ向けて前記アシストガスを噴出させる工程と、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を、レーザ走査部と、前記レンズと、前記チャンバの透過窓および前記スリットを介して、前記積層体のレーザ照射面に集光させる工程と、
集光した前記レーザ光を前記レーザ走査部により走査させて、前記積層体を切断加工する工程と、
を具備し、
前記スリットは、前記レーザ光が走査される領域に倣った形状であり、
前記レーザ光による前記積層体の切断加工中に、前記アシストガスが前記積層体に向けて噴出されて、前記レーザ光の照射位置の前記積層体の厚みが減少する
ことを特徴とするレーザ切断方法。 Introducing an assist gas into a chamber disposed between the laminate to be processed and the lens, and ejecting the assist gas from the slit of the chamber toward the laminate;
Condensing the laser beam emitted from the laser oscillator on the laser irradiation surface of the laminate through the laser scanning unit, the lens, the transmission window of the chamber, and the slit;
Scanning the collected laser beam by the laser scanning unit, and cutting the stacked body;
Comprising
The slit has a shape imitating a region where the laser beam is scanned,
During the cutting process of the laminated body by the laser light, the assist gas is ejected toward the laminated body, and the thickness of the laminated body at the irradiation position of the laser light is reduced. . 前記アシストガスの噴出範囲の長手方向の長さが、前記レーザ光が走査される領域の長手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項５に記載のレーザ切断方法。   The laser cutting method according to claim 5, wherein a length in a longitudinal direction of the ejection range of the assist gas is longer than a length in a longitudinal direction of a region where the laser beam is scanned. 前記アシストガスの噴出流量が、前記レーザ光の走査方向において変化することを特徴とする請求項５または６に記載のレーザ切断方法。   The laser cutting method according to claim 5 or 6, wherein a flow rate of the assist gas is changed in a scanning direction of the laser beam. 前記積層体は、厚み２０μｍ以下の金属箔が複数枚積層されたものであることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載のレーザ切断方法。
The laser cutting method according to any one of claims 5 to 7, wherein the laminate is formed by laminating a plurality of metal foils having a thickness of 20 µm or less.
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