JP6644428B2 - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents
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Description
レーザビームを出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出力されたレーザビームの経路に配置され、開口部の大きさを変化させることができる可変アパーチャと、
前記可変アパーチャを透過したレーザビームを加工対象物の表面においてビームウエストを形成するように集光する集光レンズと、
前記レーザ光源と前記可変アパーチャとの間のレーザビームの経路に配置されて、レーザビームの発散収束角を変化させる機能を持つビームエキスパンダと、
前記集光レンズで集光されたレーザビームのパワーを計測する計測器と、
前記可変アパーチャ及び前記ビームエキスパンダを制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記可変アパーチャの開口部の大きさを第1の大きさにしたときと、第2の大きさにしたときとのレーザビームのパワーの計測値を前記計測器から取得し、
前記可変アパーチャの開口部の大きさを前記第1の大きさと前記第2の大きさとにしたときのレーザビームのパワーの計測値の関係の適不適を判定条件に基づいて判定し、
レーザビームのパワーの計測値の関係が不適であると判定した場合に、レーザビームのパワーの計測値の関係が適と判定されるように前記ビームエキスパンダを制御してレーザビームの発散収束角を変化させるレーザ加工装置が提供される。
レーザビームを、開口部の大きさを変化させることができる可変アパーチャを経由させた後、加工対象物の表面においてビームウエストを形成するようにレーザビームを集光させてレーザ加工を行う方法であって、
前記可変アパーチャの開口部の大きさを第1の大きさにしたときに前記可変アパーチャを透過したレーザビームのパワーと、前記可変アパーチャの開口部の大きさを第2の大きさにしたときに前記可変アパーチャを透過したレーザビームのパワーとの比率を調整することによって、前記加工対象物の表面におけるビームプロファイルを制御し、
前記ビームプロファイルを制御した後、前記可変アパーチャの開口部の大きさを加工時に適用される大きさに設定してレーザ加工を行うレーザ加工方法が提供される。
11 ビームエキスパンダ
12 可変アパーチャ
13 ビーム走査器
14 集光レンズ
15 計測器
17 光学マスク
18 折り返しミラー
19 コリメートレンズ
20 制御装置
21 入力装置
30 加工対象物
31 ステージ
35 リレーレンズ
Claims (6)
- レーザビームを出力するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出力されたレーザビームの経路に配置され、開口部の大きさを変化させることができる可変アパーチャと、
前記可変アパーチャを透過したレーザビームを加工対象物の表面においてビームウエストを形成するように集光する集光レンズと、
前記レーザ光源と前記可変アパーチャとの間のレーザビームの経路に配置されて、レーザビームの発散収束角を変化させる機能を持つビームエキスパンダと、
前記集光レンズで集光されたレーザビームのパワーを計測する計測器と、
前記可変アパーチャ及び前記ビームエキスパンダを制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記可変アパーチャの開口部の大きさを第1の大きさにしたときと、第2の大きさにしたときとのレーザビームのパワーの計測値を前記計測器から取得し、
前記可変アパーチャの開口部の大きさを前記第1の大きさと前記第2の大きさとにしたときのレーザビームのパワーの計測値の関係の適不適を判定条件に基づいて判定し、
レーザビームのパワーの計測値の関係が不適であると判定した場合に、レーザビームのパワーの計測値の関係が適と判定されるように前記ビームエキスパンダを制御してレーザビームの発散収束角を変化させるレーザ加工装置。 - さらに、前記ビームエキスパンダと前記可変アパーチャとの間のレーザビームの経路に配置され、レーザビームのビーム断面を整形する光学マスクを有し、
前記ビームエキスパンダは、前記光学マスクに入射するレーザビームの発散収束角を変化させる機能を持つ請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記第1の大きさは、前記可変アパーチャの位置におけるレーザビームのビーム断面を内包する大きさであり、前記第2の大きさは、前記可変アパーチャの位置におけるレーザビームのビーム断面より小さい請求項1または2に記載のレーザ加工装置。
- さらに、前記判定条件が入力される入力装置を有し、
前記制御装置は、前記入力装置から入力された前記判定条件に基づいてレーザビームのパワーの計測値の関係の適不適を判定する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 - レーザビームを、開口部の大きさを変化させることができる可変アパーチャを経由させた後、加工対象物の表面においてビームウエストを形成するようにレーザビームを集光させてレーザ加工を行う方法であって、
前記可変アパーチャの開口部の大きさを第1の大きさにしたときに前記可変アパーチャを透過したレーザビームのパワーと、前記可変アパーチャの開口部の大きさを第2の大きさにしたときに前記可変アパーチャを透過したレーザビームのパワーとの比率を調整することによって、前記加工対象物の表面におけるビームプロファイルを制御し、
前記ビームプロファイルを制御した後、前記可変アパーチャの開口部の大きさを加工時に適用される大きさに設定してレーザ加工を行うレーザ加工方法。 - 前記可変アパーチャよりもレーザ光源側の経路におけるレーザビームの発散収束角を変化させることにより、前記比率を調整する請求項5に記載のレーザ加工方法。
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