JPH01192492A - レーザー加工方法 - Google Patents
レーザー加工方法Info
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- JPH01192492A JPH01192492A JP63013417A JP1341788A JPH01192492A JP H01192492 A JPH01192492 A JP H01192492A JP 63013417 A JP63013417 A JP 63013417A JP 1341788 A JP1341788 A JP 1341788A JP H01192492 A JPH01192492 A JP H01192492A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、切断、孔あけ、溶接などの加工に用いられる
レーザー加工装置に関するものである。
レーザー加工装置に関するものである。
従来の技術
従来のレーザー加工装置はレーザーの発振波をそのまま
用いて加工を行なうものが大部分であった。また最近Ｎ
ｄ ： ＹＡＧレーザーおよびＮｄ：Ｇｌａｓｓレーザ
ーの発振波を非線形光学素子を用いて波長変換し、その
２次高調波を利用して加工を行うものも見られるように
なったが、これらもその目的は、波長を短波長側に変換
することによりレーザー光を集光したときの回折限界の
スポット寸法をより小さくして加工の微細化を行おうと
するものであるため、セパレータにより発振波と２次高
調波を分離し、専ら２次高調波のみを利用する構成にな
っている。
用いて加工を行なうものが大部分であった。また最近Ｎ
ｄ ： ＹＡＧレーザーおよびＮｄ：Ｇｌａｓｓレーザ
ーの発振波を非線形光学素子を用いて波長変換し、その
２次高調波を利用して加工を行うものも見られるように
なったが、これらもその目的は、波長を短波長側に変換
することによりレーザー光を集光したときの回折限界の
スポット寸法をより小さくして加工の微細化を行おうと
するものであるため、セパレータにより発振波と２次高
調波を分離し、専ら２次高調波のみを利用する構成にな
っている。
第３図に従来の２次高調波を利用するレーザー加工装置
の一例を示す。これはレーザーの発振波を２次高調波に
変換するための非線形光学素子２１が、リアミラー２２
．Ｑスイッチ２３．レーザーハウス２４．シャッター２
５などからなるレーザーキャビティの内部に置かれると
いう構成をとっており比較的高い波長変換効率が得られ
る。リアミラー２２としては、発振波および２次高調波
に対して１００％近い反射率を有するものを用い、レー
ザーキャビティを有する高調波セパレータ２６が用いら
れている。以上の構成によりレーザ−ハウス２４内部で
励起されたレーザー媒質（図示せず）から生じた発振波
はりアミラー２２と高調波セパレータ２６の間で往復を
繰り返しレーザーキャビティの外には取り出されず、発
振波が往復を繰り返す間に非線形光学素子２１において
波長変換された２次高調波のみが高調波セパレータ２６
から出射される。
の一例を示す。これはレーザーの発振波を２次高調波に
変換するための非線形光学素子２１が、リアミラー２２
．Ｑスイッチ２３．レーザーハウス２４．シャッター２
５などからなるレーザーキャビティの内部に置かれると
いう構成をとっており比較的高い波長変換効率が得られ
る。リアミラー２２としては、発振波および２次高調波
に対して１００％近い反射率を有するものを用い、レー
ザーキャビティを有する高調波セパレータ２６が用いら
れている。以上の構成によりレーザ−ハウス２４内部で
励起されたレーザー媒質（図示せず）から生じた発振波
はりアミラー２２と高調波セパレータ２６の間で往復を
繰り返しレーザーキャビティの外には取り出されず、発
振波が往復を繰り返す間に非線形光学素子２１において
波長変換された２次高調波のみが高調波セパレータ２６
から出射される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、この種のレーザー加工装置によれば、比
較的高い変換効率が得られるものであるが、それでも効
率は２〜ｌＯ％程度であり、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの２
次高調波としては平均出力で５Ｗ程度が限界になってい
る。そして５Ｗ程度の出力は様々な加工に対応するには
不十分であることは言うまでもない。
較的高い変換効率が得られるものであるが、それでも効
率は２〜ｌＯ％程度であり、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの２
次高調波としては平均出力で５Ｗ程度が限界になってい
る。そして５Ｗ程度の出力は様々な加工に対応するには
不十分であることは言うまでもない。
また、発振波をそのまま用いる構成のＮｄ ： ＹＡＧ
レーザーでは数百Ｗの出力が実境されているものの、た
とえば銅のように発振波に対する反射率が９０％を越え
るような素材を加工する場合は、レーザーの出力が低い
間はレーザー光の大部分が表面で反射されるために銅は
加工されないが、レーザーの出力が銅の加工のしきい値
を越えて部分的に加工をうけると、加工をうけた部分の
発振波に対する反射率が急激に下がり、銅に吸収される
レーザー光の割合が増大するため加速度的に加工が進ん
でしまい、微細な領域での加工をコントロールすること
はできないという問題があった。
レーザーでは数百Ｗの出力が実境されているものの、た
とえば銅のように発振波に対する反射率が９０％を越え
るような素材を加工する場合は、レーザーの出力が低い
間はレーザー光の大部分が表面で反射されるために銅は
加工されないが、レーザーの出力が銅の加工のしきい値
を越えて部分的に加工をうけると、加工をうけた部分の
発振波に対する反射率が急激に下がり、銅に吸収される
レーザー光の割合が増大するため加速度的に加工が進ん
でしまい、微細な領域での加工をコントロールすること
はできないという問題があった。
本発明は上記問題を解決するもので、発振波に対して反
射率の耳い素材への微細な加工なども含めた様々な加工
に対応可能なレーザー加工装置を提供することを目的と
するものである。
射率の耳い素材への微細な加工なども含めた様々な加工
に対応可能なレーザー加工装置を提供することを目的と
するものである。
課題を解決するための手段
上記問題を解決するために本発明のレーザー加工装置は
、レーザー発振波と、この発振波を波長変換することに
より生じる高調波とを同時に使用するものである。
、レーザー発振波と、この発振波を波長変換することに
より生じる高調波とを同時に使用するものである。
作用
上記構成によって、レーザーの発振波に対する反射率が
高くて加工性の悪い素材の加工に際しては、高調波によ
り加工部分を作り出し、吸収され易くなった発振波によ
り主要な加工を行うことになる。これにより、発振波の
みを用いた加工より広範な素材を加工対象にすることが
できるとともに、高調波のみによる加工では出力が不十
分である場合にも適用することができる。
高くて加工性の悪い素材の加工に際しては、高調波によ
り加工部分を作り出し、吸収され易くなった発振波によ
り主要な加工を行うことになる。これにより、発振波の
みを用いた加工より広範な素材を加工対象にすることが
できるとともに、高調波のみによる加工では出力が不十
分である場合にも適用することができる。
実施例
以下本発明の一実施例のレーザー加工装置について図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザー加工装
置の構成図である。第１図において、ｌはレーザーハウ
スで、このレーザーへウス１の後刃にはＱスイッチ２を
介してリアミラー３が配設され、レーザーハウス１の前
方には非線形光学素子４を介してシャッター５および出
力ミラー６が配設されている。出力ミラー６としては、
２次高調波に対して１００％の透過率を有するとともに
。
置の構成図である。第１図において、ｌはレーザーハウ
スで、このレーザーへウス１の後刃にはＱスイッチ２を
介してリアミラー３が配設され、レーザーハウス１の前
方には非線形光学素子４を介してシャッター５および出
力ミラー６が配設されている。出力ミラー６としては、
２次高調波に対して１００％の透過率を有するとともに
。
発振波に対して５〜５０％の透過率を有するものが用い
られている。また、７はコリメーター、８はミラー、９
は集光レンズ、ｌＯは可動ステージである。
られている。また、７はコリメーター、８はミラー、９
は集光レンズ、ｌＯは可動ステージである。
上記構成において、レーザーハウス１の側から出射され
たレーザー光Ｘは非線形光学素子４を通過する間にその
一部が２次高調波に変換され、出力ミラー６から２次高
調波の全てと、発振波の一部分が透過され、発振波と２
次高調波が混ざったレーザー光Ｘはコリメーター７によ
り平行光に広げられた後、ミラー８により方向を変えら
れ、集光レンズ９で絞られて可動ステージｌＯの上に置
かれた被加工物に照射される。このように、２次高調波
と発振波が同時に出力光線として出射されるので、発振
波に対して反射率が低い素材の加工はもちろん容易に行
え、発振波に対して反射率が高い素材に微細加工を施こ
す場合でも、２次高調波で部分的に加工を行って被加工
物の加工部分の発振波に対する反射率を下げると同時に
、発振波で主要な加工を進めることができるため、効果
的かつ正確に微細加工が行える。
たレーザー光Ｘは非線形光学素子４を通過する間にその
一部が２次高調波に変換され、出力ミラー６から２次高
調波の全てと、発振波の一部分が透過され、発振波と２
次高調波が混ざったレーザー光Ｘはコリメーター７によ
り平行光に広げられた後、ミラー８により方向を変えら
れ、集光レンズ９で絞られて可動ステージｌＯの上に置
かれた被加工物に照射される。このように、２次高調波
と発振波が同時に出力光線として出射されるので、発振
波に対して反射率が低い素材の加工はもちろん容易に行
え、発振波に対して反射率が高い素材に微細加工を施こ
す場合でも、２次高調波で部分的に加工を行って被加工
物の加工部分の発振波に対する反射率を下げると同時に
、発振波で主要な加工を進めることができるため、効果
的かつ正確に微細加工が行える。
第２図は、本発明の第２の実施例を示すレーザー加工装
置の構成図で、このレーザー加工装置においては、波長
変換を行う非線形光学素子１４は、リアミラー１３と出
力ミラー１６との間ではなく、その外側に置かれている
。つまり、このレーザー加工装置においては、非線形光
学素子１４と集光レンス１９との間には発振波と高調波
とを分離するための機構を有していない。したがってこ
のレーザー加工装置では、レーザーハウス１１から出力
ミラー１６を介して出射されたレーザー光Ｘは、非線形
光学素子１４を通過する間にその一部が２次高調波に変
換され、発振波と２欠品調波の混ざったレーザー光Ｘが
、コリメーター１７．ミラー１８．集光レンズ１９を介
して可動ステージ２０の上の被加工物に照射され、上記
第１の実施例と同様に、発振波に対して反射率が低い素
材の加工はもちろんのこと、発振波に対して反射率が高
い素材に微細加工を施す場合でも効果的かつ正確にレー
ザー加工が行える。この場合は、波長変換の効率は低い
ものの、比較的簡便に高調波と発振波を同時に利用する
ことができる。
置の構成図で、このレーザー加工装置においては、波長
変換を行う非線形光学素子１４は、リアミラー１３と出
力ミラー１６との間ではなく、その外側に置かれている
。つまり、このレーザー加工装置においては、非線形光
学素子１４と集光レンス１９との間には発振波と高調波
とを分離するための機構を有していない。したがってこ
のレーザー加工装置では、レーザーハウス１１から出力
ミラー１６を介して出射されたレーザー光Ｘは、非線形
光学素子１４を通過する間にその一部が２次高調波に変
換され、発振波と２欠品調波の混ざったレーザー光Ｘが
、コリメーター１７．ミラー１８．集光レンズ１９を介
して可動ステージ２０の上の被加工物に照射され、上記
第１の実施例と同様に、発振波に対して反射率が低い素
材の加工はもちろんのこと、発振波に対して反射率が高
い素材に微細加工を施す場合でも効果的かつ正確にレー
ザー加工が行える。この場合は、波長変換の効率は低い
ものの、比較的簡便に高調波と発振波を同時に利用する
ことができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、レーザーの発振波と発振
波を波長変換することにより生じる高調波とを同時に使
用して加工を行うという構成を備えることにより、発振
波に対して反射率が低い素材のレーザー加工が容易に行
えることはもちろんのこと、発振波に対する反射率の高
い素材に対して、高調波で部分的に加工を行って、加工
部の発振波に対する反射率を下げると同時に発振波で主
要な加工を行うことにより、効果的に微細加工を施すこ
とが可能になる。
波を波長変換することにより生じる高調波とを同時に使
用して加工を行うという構成を備えることにより、発振
波に対して反射率が低い素材のレーザー加工が容易に行
えることはもちろんのこと、発振波に対する反射率の高
い素材に対して、高調波で部分的に加工を行って、加工
部の発振波に対する反射率を下げると同時に発振波で主
要な加工を行うことにより、効果的に微細加工を施すこ
とが可能になる。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザー加工装
置の構成図、第２図は本発明の第２の実施例におけるレ
ーザー加工装置の構成図、第３図は従来のレーザー加工
装置の構成図である。 １．１１・・・レーザーハウス、３．１３・・・リアミ
ラー、４．１４・・・非線形光学素子、６．１６・・・
出力ミラー、Ｘ・・・レーザー光。
置の構成図、第２図は本発明の第２の実施例におけるレ
ーザー加工装置の構成図、第３図は従来のレーザー加工
装置の構成図である。 １．１１・・・レーザーハウス、３．１３・・・リアミ
ラー、４．１４・・・非線形光学素子、６．１６・・・
出力ミラー、Ｘ・・・レーザー光。
Claims (1)
- １、レーザーの発振波と、この発振波を波長変換するこ
とにより生じる高調波とを同時に使用して加工を行うよ
うに構成したレーザー加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013417A JP2604395B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | レーザー加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013417A JP2604395B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | レーザー加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192492A true JPH01192492A (ja) | 1989-08-02 |
| JP2604395B2 JP2604395B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=11832558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63013417A Expired - Lifetime JP2604395B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | レーザー加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604395B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04351280A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-12-07 | Mid:Kk | 薄膜精密加工用のｙａｇレーザ加工機 |
| US5611946A (en) * | 1994-02-18 | 1997-03-18 | New Wave Research | Multi-wavelength laser system, probe station and laser cutter system using the same |
| US6324195B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-11-27 | Kaneka Corporation | Laser processing of a thin film |
| US6573702B2 (en) | 1997-09-12 | 2003-06-03 | New Wave Research | Method and apparatus for cleaning electronic test contacts |
| JP2007109943A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Shibuya Kogyo Co Ltd | レーザアニール方法およびその装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5580826B2 (ja) | 2009-08-11 | 2014-08-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5731853A (en) * | 1980-08-04 | 1982-02-20 | Olympus Optical Co | Laser surgical treatment device |
| JPS5929323A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-16 | Toshiba Corp | 冷陰極放電管の製造方法 |
| JPS62151827A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-06 | Aloka Co Ltd | 近赤外線レ−ザ装置 |
| JPS63154280A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-27 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | レ−ザ加工装置 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63013417A patent/JP2604395B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5731853A (en) * | 1980-08-04 | 1982-02-20 | Olympus Optical Co | Laser surgical treatment device |
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| US5611946A (en) * | 1994-02-18 | 1997-03-18 | New Wave Research | Multi-wavelength laser system, probe station and laser cutter system using the same |
| US5811751A (en) * | 1994-02-18 | 1998-09-22 | New Wave Research | Multi-wavelength laser system, probe station and laser cutter system using the same |
| US5963364A (en) * | 1994-02-18 | 1999-10-05 | New Wave Research | Multi-wavelength variable attenuator and half wave plate |
| US6573702B2 (en) | 1997-09-12 | 2003-06-03 | New Wave Research | Method and apparatus for cleaning electronic test contacts |
| US6324195B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-11-27 | Kaneka Corporation | Laser processing of a thin film |
| JP2007109943A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Shibuya Kogyo Co Ltd | レーザアニール方法およびその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2604395B2 (ja) | 1997-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |