JPH058072A - レーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工方法Info
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- JPH058072A JPH058072A JP3163229A JP16322991A JPH058072A JP H058072 A JPH058072 A JP H058072A JP 3163229 A JP3163229 A JP 3163229A JP 16322991 A JP16322991 A JP 16322991A JP H058072 A JPH058072 A JP H058072A
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- laser
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- laser beam
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
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- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
- B23K26/0661—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks disposed on the workpiece
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
- G02B26/04—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light by periodically varying the intensity of light, e.g. using choppers
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】レーザ発振器1から発生したパルスレーザAを
ビーム分配器2で複数に分配する。透過したビームBは
加工ヘッド3Aを駆動してXYステージ5上の試料4を
加工する。一方、反射したビームCは加工ヘッド3Bを
駆動して試料4の異なる個所を同時に加工する。かかる
ビーム分配器2は入射されるビームを透過と反射もしく
は異なる角度に反射することにより、多点同時加工を実
現する。これら発振器1,分配器2,ステージ5は制御
系6により同期制御される。 【効果】レーザ発振器1のサイズ,パワーをそのままに
して加工処理速度を早めることができる。
ビーム分配器2で複数に分配する。透過したビームBは
加工ヘッド3Aを駆動してXYステージ5上の試料4を
加工する。一方、反射したビームCは加工ヘッド3Bを
駆動して試料4の異なる個所を同時に加工する。かかる
ビーム分配器2は入射されるビームを透過と反射もしく
は異なる角度に反射することにより、多点同時加工を実
現する。これら発振器1,分配器2,ステージ5は制御
系6により同期制御される。 【効果】レーザ発振器1のサイズ,パワーをそのままに
して加工処理速度を早めることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工方法に関し、
特にパルスレーザを用いて多点同時加工を行うレーザ加
工方法に関する。
特にパルスレーザを用いて多点同時加工を行うレーザ加
工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】かかる従来のレーザ加工方法について、
以下図8乃至図13を参照して説明する。
以下図8乃至図13を参照して説明する。
【0003】図8は従来の一例を説明するためのレーザ
加工装置のブロック構成図である。図8に示すように、
通常のレーザ加工装置はレーザ発振器1と、ミラー7
と、加工ヘッド3およびXYステージ5とから構成され
ている。このレーザ発振器1は加工目的に応じCW動作
かパルス動作のものが適当に選択される。また、XYス
テージ5は試料4を載置し、加工位置を移動させる。
加工装置のブロック構成図である。図8に示すように、
通常のレーザ加工装置はレーザ発振器1と、ミラー7
と、加工ヘッド3およびXYステージ5とから構成され
ている。このレーザ発振器1は加工目的に応じCW動作
かパルス動作のものが適当に選択される。また、XYス
テージ5は試料4を載置し、加工位置を移動させる。
【0004】図9(a),(b)はそれぞれ図8に示す
加工ヘッドの具体的な構成図である。図9(a)に示す
ように、加工ヘッド3はビームエキスパンダ16と集光
レンズ17等から成る。普通は固定して使用されるが、
試料4を動かせない時は加工ヘッド3を移動走査して使
用する場合もある。前述したように、この試料4は普通
XYステージ5上に載置され、試料を移動走査できるよ
うになっている。また、図9(b)に示すように、集光
レンズ19の前にアパーチャ18を置き、これによる像
を結像させて加工する場合もある。これはいわゆる結像
光学系と呼ばれる光学系である。アパーチャ18とレン
ズ19の距離およびレンズ19と試料4の距離をそれぞ
れS1,S2とし、レンズ19の焦点距離をfとする
と、(1/S1)+(1/S2)=1/fなる関係が成
立するように各部材を配置するものである。この光学系
によれば、加工形状を任意に制御できるという利点があ
る。
加工ヘッドの具体的な構成図である。図9(a)に示す
ように、加工ヘッド3はビームエキスパンダ16と集光
レンズ17等から成る。普通は固定して使用されるが、
試料4を動かせない時は加工ヘッド3を移動走査して使
用する場合もある。前述したように、この試料4は普通
XYステージ5上に載置され、試料を移動走査できるよ
うになっている。また、図9(b)に示すように、集光
レンズ19の前にアパーチャ18を置き、これによる像
を結像させて加工する場合もある。これはいわゆる結像
光学系と呼ばれる光学系である。アパーチャ18とレン
ズ19の距離およびレンズ19と試料4の距離をそれぞ
れS1,S2とし、レンズ19の焦点距離をfとする
と、(1/S1)+(1/S2)=1/fなる関係が成
立するように各部材を配置するものである。この光学系
によれば、加工形状を任意に制御できるという利点があ
る。
【0005】図10(a)〜(c)はそれぞれ図9
(a)に示す加工ヘッドを用いたときの種々の加工側を
表わす模式図である。図10(a)に示すように、この
加工例はスクライビングと呼ばれ、レーザビームにより
試料4を直線状に加工する。また、図10(b)に示す
ように、この加工例は試料4に穴加工を施したものであ
る。これらの例ではレーザビームをそのまま集光した円
形ビームで加工している。更に、図10(c)に示すよ
うに、この加工例はビームの途中に矩形開口のあいたマ
スク20を用い、これを通して試料4の加工形状を矩形
状にしたもである。
(a)に示す加工ヘッドを用いたときの種々の加工側を
表わす模式図である。図10(a)に示すように、この
加工例はスクライビングと呼ばれ、レーザビームにより
試料4を直線状に加工する。また、図10(b)に示す
ように、この加工例は試料4に穴加工を施したものであ
る。これらの例ではレーザビームをそのまま集光した円
形ビームで加工している。更に、図10(c)に示すよ
うに、この加工例はビームの途中に矩形開口のあいたマ
スク20を用い、これを通して試料4の加工形状を矩形
状にしたもである。
【0006】上述した方法により種々のレーザ加工が可
能となるが、これらの場合の処理速度はXYステージの
移動速度で決まってしまう。例えば、300mm平方の
試料を0.1mmピッチでスクライブする場合を考え
る。
能となるが、これらの場合の処理速度はXYステージの
移動速度で決まってしまう。例えば、300mm平方の
試料を0.1mmピッチでスクライブする場合を考え
る。
【0007】図11は従来の具体的な加工例を説明する
ための加工試料の斜視図である。図11に示すように、
上述した300mm平方の試料4を0.1mmピッチで
スクライブするときのステージ速度が100mm/Sの
時、全体をスクライブするには約50分必要となる。そ
こで、処理速度を上げるために、ステージ速度を上げる
ことが考えられるが、これにも限界がある。そこでかか
る処理速度を上げるためにレーザビームを分割する方法
が考えられる。
ための加工試料の斜視図である。図11に示すように、
上述した300mm平方の試料4を0.1mmピッチで
スクライブするときのステージ速度が100mm/Sの
時、全体をスクライブするには約50分必要となる。そ
こで、処理速度を上げるために、ステージ速度を上げる
ことが考えられるが、これにも限界がある。そこでかか
る処理速度を上げるためにレーザビームを分割する方法
が考えられる。
【0008】図12は従来の他の例を説明するためのレ
ーザ加工装置のブロック構成図である。図12に示すよ
うに、かかるレーザ加工装置はレーザ発振器1を1台の
ままにし、ハーフミラー21,ミラー7と2台の加工ヘ
ッド3A,3Bとを用いてレーザビームを2本に分け、
同時加工するものである。このレーザビームを2本に分
けるには、通常ハーフミラー21が用いられるが、これ
は入射ビームの50%を反射し、50%を透過させる特
性をもったミラーである。しかるに、このような構成の
加工装置を用いて前述した300mm平方のスクライブ
加工を行うと、加工ヘッド3A,3Bを150mm離し
ておけば、処理時間は先の半分の25分程度で済むこと
になる。しかし、この加工方法を適用できるのは、レー
ザ加工に必要なレーザパワーに比べ、レーザ発振器1の
有する出力パワーが2倍以上大き場合に限られる。
ーザ加工装置のブロック構成図である。図12に示すよ
うに、かかるレーザ加工装置はレーザ発振器1を1台の
ままにし、ハーフミラー21,ミラー7と2台の加工ヘ
ッド3A,3Bとを用いてレーザビームを2本に分け、
同時加工するものである。このレーザビームを2本に分
けるには、通常ハーフミラー21が用いられるが、これ
は入射ビームの50%を反射し、50%を透過させる特
性をもったミラーである。しかるに、このような構成の
加工装置を用いて前述した300mm平方のスクライブ
加工を行うと、加工ヘッド3A,3Bを150mm離し
ておけば、処理時間は先の半分の25分程度で済むこと
になる。しかし、この加工方法を適用できるのは、レー
ザ加工に必要なレーザパワーに比べ、レーザ発振器1の
有する出力パワーが2倍以上大き場合に限られる。
【0009】図13は従来のまた別の例を説明するため
のレーザ加工装置のブロック構成図である。図13に示
すような、かかる加工装置は前述した図12に基ずく処
理速度よりもより一層処理速度を上げるために、2台の
レーザ発振器1A,1Bと2つの加工ヘッド3A,3B
および2つのミラー7A,7Bを用いて同時加工するも
のである。この加工方法は装置コストが上がってしま
う。
のレーザ加工装置のブロック構成図である。図13に示
すような、かかる加工装置は前述した図12に基ずく処
理速度よりもより一層処理速度を上げるために、2台の
レーザ発振器1A,1Bと2つの加工ヘッド3A,3B
および2つのミラー7A,7Bを用いて同時加工するも
のである。この加工方法は装置コストが上がってしま
う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレーザ
加工方法は、処理速度を上げるのに出力パワーの大きな
レーザ発振器を必要とし、しかも同等の性能のレーザ発
振器を2台必要とするため、装置サイズが大きくなるだ
けでなく、装置コストも上がるという欠点がある。
加工方法は、処理速度を上げるのに出力パワーの大きな
レーザ発振器を必要とし、しかも同等の性能のレーザ発
振器を2台必要とするため、装置サイズが大きくなるだ
けでなく、装置コストも上がるという欠点がある。
【0011】本発明の目的は、かかるコストを比較的低
コストに抑えたまま、加工の処理速度を上げることので
きるレーザ加工方法を提供することにある。
コストに抑えたまま、加工の処理速度を上げることので
きるレーザ加工方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工方法
は、パルスレーザを発生するレーザ発振器と、前記パル
スレーザを複数の光路に分配するビーム分配器と、試料
を載置して移動走査するXYステージと、分配された前
記レーザビームを所望の形状に集光して前記試料に照射
する複数台の加工ヘッドとを備え、前記レーザ発振器よ
り発生した前記パルスレーザを前記複数台の加工ヘッド
に順番に分配するように前記ビーム分配器を制御し、多
点同時加工を行うように構成される。
は、パルスレーザを発生するレーザ発振器と、前記パル
スレーザを複数の光路に分配するビーム分配器と、試料
を載置して移動走査するXYステージと、分配された前
記レーザビームを所望の形状に集光して前記試料に照射
する複数台の加工ヘッドとを備え、前記レーザ発振器よ
り発生した前記パルスレーザを前記複数台の加工ヘッド
に順番に分配するように前記ビーム分配器を制御し、多
点同時加工を行うように構成される。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0014】図1は本発明の一実施例を説明するための
レーザ加工装置のブロック構成図である。図1に示すよ
うに、本実施例はQスイッチパルスAを発生するレーザ
発振器1と、発振器1で発生したパルスAを透過あるい
は反射させる本実施例の主要部を成すビーム分配器2
と、ミラー7と、ビームエキスパンダや集光レンズ等か
ら成り且つビームB,Cで駆動される加工ヘッド3A,
3Bと、レーザ加工する試料4を載置して移動走査する
ことのできるXYステージ5と、これらのレーザ発振器
1,ビーム分配器7,XYステージ5等を制御する制御
系6とを備えた加工装置により、同時多点加工するもの
である。特に、ビーム分配器2はビームAを複数の光路
に分配し、これを受けた加工ヘッド3A,3Bが順番に
且つ交互に駆動される。
レーザ加工装置のブロック構成図である。図1に示すよ
うに、本実施例はQスイッチパルスAを発生するレーザ
発振器1と、発振器1で発生したパルスAを透過あるい
は反射させる本実施例の主要部を成すビーム分配器2
と、ミラー7と、ビームエキスパンダや集光レンズ等か
ら成り且つビームB,Cで駆動される加工ヘッド3A,
3Bと、レーザ加工する試料4を載置して移動走査する
ことのできるXYステージ5と、これらのレーザ発振器
1,ビーム分配器7,XYステージ5等を制御する制御
系6とを備えた加工装置により、同時多点加工するもの
である。特に、ビーム分配器2はビームAを複数の光路
に分配し、これを受けた加工ヘッド3A,3Bが順番に
且つ交互に駆動される。
【0015】図2および図3はそれぞれ図1に示すビー
ム分配器の正面図および平面図である。図2に示すよう
に、このビーム分配器2は円板8上に等間隔にミラー9
を配置し、中央に取りつけられたシャフト10とこのシ
ャフト10を駆動するモータ11とで構成される。この
ビーム分配器2は制御系6からの制御によるモータ11
の回転に応じて円板8が回転するようになっている。ま
た、図3に示すように、円板8は等間隔に固定されたミ
ラー9の間には開口部12が形成されている。すなわ
ち、円板8を回転させることにより、レーザビームAを
反射させてビームCとする一方、透過させてミラー7に
供給しビームBとする。このビームAの反射と透過を交
互に切換えている。要するに、図1の構成では、入射レ
ーザビームAに対してビーム分配器2を45度の角度に
設置することにより、透過光はミラー7を介したビーム
Bとして加工ヘッド3Aに入射し、また反射光はビーム
Cとして加工ヘッド3Bに入射する。
ム分配器の正面図および平面図である。図2に示すよう
に、このビーム分配器2は円板8上に等間隔にミラー9
を配置し、中央に取りつけられたシャフト10とこのシ
ャフト10を駆動するモータ11とで構成される。この
ビーム分配器2は制御系6からの制御によるモータ11
の回転に応じて円板8が回転するようになっている。ま
た、図3に示すように、円板8は等間隔に固定されたミ
ラー9の間には開口部12が形成されている。すなわ
ち、円板8を回転させることにより、レーザビームAを
反射させてビームCとする一方、透過させてミラー7に
供給しビームBとする。このビームAの反射と透過を交
互に切換えている。要するに、図1の構成では、入射レ
ーザビームAに対してビーム分配器2を45度の角度に
設置することにより、透過光はミラー7を介したビーム
Bとして加工ヘッド3Aに入射し、また反射光はビーム
Cとして加工ヘッド3Bに入射する。
【0016】図4は図1における具体的な加工例を説明
するための加工試料の斜視図である。図4に示すよう
に、各々の加工ヘッド3A,3BはレーザビームB,C
を各々試料4上に集光し、2点を同時に加工することが
できる。そして、加工ヘッド3A,3B間の距離lを試
料4の長さLの半分にしておけば、XYステージ5の移
動量は従来方法の移動量の半分、すなわちL/2で済
み、処理時間も半分で済むことになる。但し、このこと
を実現するためには、円板8の回転数とレーザパルス周
波数との間に一定の関係を保たせなけらばならない。そ
れはレーザ発振器1より発生されるレーザパルスAのパ
ルス周波数をν1(周期T1),円板8の回転数をN,
ミラー9の個数をnとすると、ν1=2nNの関係にな
るように、ビーム分配器2を制御しなければならない。
例えば、ν1=10kHz,n=10の場合、N=50
0Hzとなり、モータ11としては、普通のACモータ
やDCモータあるいはステッピングモータ等を使用する
ことができる。次に、レーザパルスの分配の様子につい
て説明する。
するための加工試料の斜視図である。図4に示すよう
に、各々の加工ヘッド3A,3BはレーザビームB,C
を各々試料4上に集光し、2点を同時に加工することが
できる。そして、加工ヘッド3A,3B間の距離lを試
料4の長さLの半分にしておけば、XYステージ5の移
動量は従来方法の移動量の半分、すなわちL/2で済
み、処理時間も半分で済むことになる。但し、このこと
を実現するためには、円板8の回転数とレーザパルス周
波数との間に一定の関係を保たせなけらばならない。そ
れはレーザ発振器1より発生されるレーザパルスAのパ
ルス周波数をν1(周期T1),円板8の回転数をN,
ミラー9の個数をnとすると、ν1=2nNの関係にな
るように、ビーム分配器2を制御しなければならない。
例えば、ν1=10kHz,n=10の場合、N=50
0Hzとなり、モータ11としては、普通のACモータ
やDCモータあるいはステッピングモータ等を使用する
ことができる。次に、レーザパルスの分配の様子につい
て説明する。
【0017】図5は図1におけるレーザパルス分配のタ
イミング図である。図5に示すように、入射レーザビー
ムAのパルス周期T1(=1/ν1)に対して、ビーム
B及びCの周期T2,T3はT2=T3=2T1となり
且つビームB,Cには交互にレーザパルスが分配される
ことになる。ここで、考慮しなければならないのは、試
料加工面で必要なレーザパルス周波数である。すなわ
ち、本実施例における加工面のレーザパルス周波数ν2
は、元のレーザ発振器1のパルス周波数ν1の半分、つ
まりν2=(1/2)・ν1となることである。例え
ば、加工面で10kHzのレーザパルスが必要な場合、
レーザ発振器1のパルス周波数は20kHzが必要にな
る。しかるに、通常のYAGレーザ加工器の場合、大半
はν2が数kHz〜20kHz程度であり、ν1は50
kHz程度まで可能であるから問題無い。
イミング図である。図5に示すように、入射レーザビー
ムAのパルス周期T1(=1/ν1)に対して、ビーム
B及びCの周期T2,T3はT2=T3=2T1となり
且つビームB,Cには交互にレーザパルスが分配される
ことになる。ここで、考慮しなければならないのは、試
料加工面で必要なレーザパルス周波数である。すなわ
ち、本実施例における加工面のレーザパルス周波数ν2
は、元のレーザ発振器1のパルス周波数ν1の半分、つ
まりν2=(1/2)・ν1となることである。例え
ば、加工面で10kHzのレーザパルスが必要な場合、
レーザ発振器1のパルス周波数は20kHzが必要にな
る。しかるに、通常のYAGレーザ加工器の場合、大半
はν2が数kHz〜20kHz程度であり、ν1は50
kHz程度まで可能であるから問題無い。
【0018】以上要するに、本実施例によれば、処理速
度を上げるために、レーザ発振器1の性能を上げたり、
あるいは2台にしたりする必要がなく、ビーム分配器2
を追加するだけで済むので、装置も大型化せず、比較的
低価格で実現できる。
度を上げるために、レーザ発振器1の性能を上げたり、
あるいは2台にしたりする必要がなく、ビーム分配器2
を追加するだけで済むので、装置も大型化せず、比較的
低価格で実現できる。
【0019】図6は本発明の他の実施例を説明するため
のレーザ加工装置のブロック構成図である。図6に示す
ように、本実施例は、前述した一実施例と比較し、レー
ザ発振器1と加工ッド3A,3BとXYステージ5およ
び制御系6とはほぼ同一である。本実施例はビーム分配
器2の代りのビーム分配手段としてモータ(図示省略)
駆動される回転多面鏡13を用いたことにある。この回
転多面鏡13は多面体の各側面をミラー面にしたもので
あり、中心に回転軸を有する。また、本実施例は加工ヘ
ッド3A側のミラー7を用いない代りに加工ヘッド3B
側にミラー14を用いている。
のレーザ加工装置のブロック構成図である。図6に示す
ように、本実施例は、前述した一実施例と比較し、レー
ザ発振器1と加工ッド3A,3BとXYステージ5およ
び制御系6とはほぼ同一である。本実施例はビーム分配
器2の代りのビーム分配手段としてモータ(図示省略)
駆動される回転多面鏡13を用いたことにある。この回
転多面鏡13は多面体の各側面をミラー面にしたもので
あり、中心に回転軸を有する。また、本実施例は加工ヘ
ッド3A側のミラー7を用いない代りに加工ヘッド3B
側にミラー14を用いている。
【0020】図7(a),(b)はそれぞれ図6に示す
回転多面鏡の異なる回転角度での拡大図である。まず図
7(a)に示すように、回転多面鏡13の回転によるビ
ーム分配の様子は、ミラー面15Aが図の位置、すなわ
ちビームAの入射角が45度の時はビームBとして垂直
下方向に反射される。次に、図7(b)に示すように、
回転多面鏡13の回転によりミラー面15Aが移動する
と、すなわちビームAの入射角が22.5度の位置にく
ると、ビームCとして斜め右下方向に反射される。以下
同様に、ミラー面15Bが上述した位置と同じ位置にく
ると、同じ動作を行う。このように、回転多面鏡13の
側面全部がビーム分配に寄与している。従って、本実施
例も前述した一実施例と同様に、レーザ発振器1のパル
ス周波数をν1,回転多面鏡13の回転数をN,多面体
の面数をnとすると、ν1=2nNの関係が成立するよ
うに、回転数Nを制御する必要がある。また、分配され
たレーザパルスのタイミングも前述した一実施例と同じ
である。すなわち、図5に示すように、レーザパルスA
が交互にビームBとCに分配されることになる。それ
故、加工面でのレーザパルスの周波数はレーザ発振器1
のパルス周波数の1/2になる。本実施例では、図7に
示すように、レーザ光の反射される点がミラー面の角度
位置によって変化するので、加工ヘッド3A,3Bへビ
ームを導く際の導入ミラー14の位置に留意しなければ
ならないが、処理速度の向上に関しては、前述した一実
施例とまったく同様である。
回転多面鏡の異なる回転角度での拡大図である。まず図
7(a)に示すように、回転多面鏡13の回転によるビ
ーム分配の様子は、ミラー面15Aが図の位置、すなわ
ちビームAの入射角が45度の時はビームBとして垂直
下方向に反射される。次に、図7(b)に示すように、
回転多面鏡13の回転によりミラー面15Aが移動する
と、すなわちビームAの入射角が22.5度の位置にく
ると、ビームCとして斜め右下方向に反射される。以下
同様に、ミラー面15Bが上述した位置と同じ位置にく
ると、同じ動作を行う。このように、回転多面鏡13の
側面全部がビーム分配に寄与している。従って、本実施
例も前述した一実施例と同様に、レーザ発振器1のパル
ス周波数をν1,回転多面鏡13の回転数をN,多面体
の面数をnとすると、ν1=2nNの関係が成立するよ
うに、回転数Nを制御する必要がある。また、分配され
たレーザパルスのタイミングも前述した一実施例と同じ
である。すなわち、図5に示すように、レーザパルスA
が交互にビームBとCに分配されることになる。それ
故、加工面でのレーザパルスの周波数はレーザ発振器1
のパルス周波数の1/2になる。本実施例では、図7に
示すように、レーザ光の反射される点がミラー面の角度
位置によって変化するので、加工ヘッド3A,3Bへビ
ームを導く際の導入ミラー14の位置に留意しなければ
ならないが、処理速度の向上に関しては、前述した一実
施例とまったく同様である。
【0021】尚、上述の実施例においては、ひとつの面
で2回ビームを反射させるようにしたが、複数回反射さ
せるようにしたり、あるいは複数台の加工ヘッドに導く
ようにすれば、複数点の同時加工が実現できることは言
うまでもない。
で2回ビームを反射させるようにしたが、複数回反射さ
せるようにしたり、あるいは複数台の加工ヘッドに導く
ようにすれば、複数点の同時加工が実現できることは言
うまでもない。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工方法はレーザ発振器より発生したレーザパルスをビー
ム分配器により順番に複数本のビームに分配し、各々の
ビームに対応して複数台の加工ヘッドを使用し多点同時
加工を行うようにすることにより、レーザ発振器をその
ままで比較的コストを上げずに加工処理速度を速めるこ
とができるという効果がある。
工方法はレーザ発振器より発生したレーザパルスをビー
ム分配器により順番に複数本のビームに分配し、各々の
ビームに対応して複数台の加工ヘッドを使用し多点同時
加工を行うようにすることにより、レーザ発振器をその
ままで比較的コストを上げずに加工処理速度を速めるこ
とができるという効果がある。
【図1】本発明の一実施例を説明するためのレーザ加工
装置のブロック構成図である。
装置のブロック構成図である。
【図2】図1に示すビーム分配器の正面図である。
【図3】図1に示すビーム分配値の平面図である。
【図4】図1における具体的な加工例を説明するための
加工試料の斜視図である。
加工試料の斜視図である。
【図5】図1におけるレーザパルス分配のタイミング図
である。
である。
【図6】本発明の他の実施例を説明するためのレーザ加
工装置のブロック構成図である。
工装置のブロック構成図である。
【図7】図6に示す回転多面鏡の拡大図である。
【図8】従来の一例を説明するためのレーザ加工装置の
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図9】図8に示す加工ヘッドの具体的な構成図であ
る。
る。
【図10】図9(a)に示す加工ヘッドを用いたときの
種々の加工例を表わす模式図である。
種々の加工例を表わす模式図である。
【図11】従来の具体的な加工例を説明するための加工
試料の斜視図である。
試料の斜視図である。
【図12】従来の他の例を説明するためのレーザ加工装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図13】従来のまた別の例を説明するためのレーザ加
工装置のブロック構成図である。
工装置のブロック構成図である。
1 レーザ発振器
2 ビーム分配器
3A,3B 加工ヘッド
4 試料
5 XYステージ
6 制御系
7,9,14 ミラー
8 円板
10 シャフト
11 モータ
12 開口部
13 回転多面鏡
15A,15B ミラー面
Claims (3)
- 【請求項1】 パルスレーザを発生するレーザ発振器
と、前記パルスレーザを複数の光路に分配するビーム分
配器と、試料を載置して移動走査するXYステージと、
分配された前記レーザビームを所望の形状に集光して前
記試料に照射する複数台の加工ヘッドとを備え、前記レ
ーザ発振器より発生した前記パルスレーザを前記複数台
の加工ヘッドに順番に分配するように前記ビーム分配器
を制御し、多点同時加工を行うことを特徴とするレーザ
加工方法。 - 【請求項2】 前記ビーム分配器はレーザビーム透過部
と反射部が交互に円周上に配置された円板から成り、こ
の円板を前記レーザパルスに同期して回転させることに
より、前記レーザビームを交互に2方向に分配し、2台
の加工ヘッドを用いて2点同時加工を行うことを特徴と
する請求項1記載のレーザ加工方法。 - 【請求項3】 前記ビーム分配器は回転多面鏡から成
り、これを前記レーザパルスに同期して回転させること
により、前記レーザビームを順番に複数方向に分配し、
複数台の加工ヘッドにより多点同時加工することを特徴
とする請求項1記載のレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3163229A JPH058072A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | レーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3163229A JPH058072A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | レーザ加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH058072A true JPH058072A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15769784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3163229A Pending JPH058072A (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | レーザ加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH058072A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10323785A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-12-08 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置 |
WO2000041839A1 (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-20 | Hitachi Via Mechanics, Ltd. | Laser beam machining and laser beam machine |
WO2006092827A1 (ja) | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Technical Co., Ltd. | 被処理物体多方向電磁波照射系及びこれを用いた加工装置 |
JP2007330995A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Ricoh Co Ltd | レーザ加工装置とレーザ加工方法とそれにより加工された液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 |
US7807944B2 (en) | 2002-08-09 | 2010-10-05 | Tdk Corporation | Laser processing device, processing method, and method of producing circuit substrate using the method |
CN103381522A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 激光网点加工的光学系统 |
CN107971631A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-01 | 常州英诺激光科技有限公司 | 一种短波长高效稳定的高反金属的激光焊接系统 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP3163229A patent/JPH058072A/ja active Pending
Cited By (8)
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US7807944B2 (en) | 2002-08-09 | 2010-10-05 | Tdk Corporation | Laser processing device, processing method, and method of producing circuit substrate using the method |
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