JPH0716924A - エキシマレーザによる樹脂加工法 - Google Patents
エキシマレーザによる樹脂加工法Info
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- JPH0716924A JPH0716924A JP16539193A JP16539193A JPH0716924A JP H0716924 A JPH0716924 A JP H0716924A JP 16539193 A JP16539193 A JP 16539193A JP 16539193 A JP16539193 A JP 16539193A JP H0716924 A JPH0716924 A JP H0716924A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エキシマレーザによるアブレーション加工が不
可能又は困難な合成樹脂に対して、エキシマレーザによ
るアブレーション加工を可能とするものである。 【構成】難アブレーション加工の合成樹脂中に、微細な
カーボン粉、紫外線吸収剤等のエキシマレーザの波長を
吸収する物質を混合することによって、エキシマレーザ
を使用して堀り込み・穴開け加工を可能とするものであ
る。
可能又は困難な合成樹脂に対して、エキシマレーザによ
るアブレーション加工を可能とするものである。 【構成】難アブレーション加工の合成樹脂中に、微細な
カーボン粉、紫外線吸収剤等のエキシマレーザの波長を
吸収する物質を混合することによって、エキシマレーザ
を使用して堀り込み・穴開け加工を可能とするものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、現在実用化されている
エキシマレーザを使用し、難アブレーション加工の合成
樹脂に対してアブレーション加工を可能にする樹脂加工
法に関するものである。
エキシマレーザを使用し、難アブレーション加工の合成
樹脂に対してアブレーション加工を可能にする樹脂加工
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在工業的な利用が進んでいるＣｏ2 レ
ーザ（赤外線域の９〜１１μｍ）やＹＡＧレーザ（近赤
外線域の１．０６４μｍ）は、対象となる加工物を加熱
溶解することにより、切断や溶接を行っている。このよ
うな長波長のレーザによる加工は、レーザービームによ
って誘起される熱効果による加工（熱加工）であり、こ
の加工に対して、非常に短い波長（１９３，２４８，３
０８，３５１ｎｍ）を利用するエキシマレーザの加工
は、レーザービームによって誘起される化学反応を伴う
熱化学効果による加工（非熱加工）であり、前記熱加工
に比べて、加工精度の優れた加工が可能である。
ーザ（赤外線域の９〜１１μｍ）やＹＡＧレーザ（近赤
外線域の１．０６４μｍ）は、対象となる加工物を加熱
溶解することにより、切断や溶接を行っている。このよ
うな長波長のレーザによる加工は、レーザービームによ
って誘起される熱効果による加工（熱加工）であり、こ
の加工に対して、非常に短い波長（１９３，２４８，３
０８，３５１ｎｍ）を利用するエキシマレーザの加工
は、レーザービームによって誘起される化学反応を伴う
熱化学効果による加工（非熱加工）であり、前記熱加工
に比べて、加工精度の優れた加工が可能である。
【０００３】このように非常に短い波長のエキシマレー
ザは、合成樹脂に対して、熱的に溶解させることなく、
レーザビームが照射された表面から順次、その高分子の
分子の一つ一つを励起させ、分子間結合を開裂させるこ
とにより、固体の状態にある分子を直接飛散させること
により、加工が行われる。この加工法は、通常、アブレ
ーション加工と言われている。このアブレーション加工
は、Ｃｏ2 レーザやＹＡＧレーザによる加工法と比べる
と、高精細な加工を行うことができる。
ザは、合成樹脂に対して、熱的に溶解させることなく、
レーザビームが照射された表面から順次、その高分子の
分子の一つ一つを励起させ、分子間結合を開裂させるこ
とにより、固体の状態にある分子を直接飛散させること
により、加工が行われる。この加工法は、通常、アブレ
ーション加工と言われている。このアブレーション加工
は、Ｃｏ2 レーザやＹＡＧレーザによる加工法と比べる
と、高精細な加工を行うことができる。
【０００４】従来、エキシマレーザによるアブレーショ
ン加工は、一部の合成樹脂に対して適用することが不可
能であり、現在工業的に実用化されている、紫外線域の
波長を有する前記エキシマレーザの波長を吸収し難い合
成樹脂は、アブレーション加工を困難とし、或いは不可
能としている。
ン加工は、一部の合成樹脂に対して適用することが不可
能であり、現在工業的に実用化されている、紫外線域の
波長を有する前記エキシマレーザの波長を吸収し難い合
成樹脂は、アブレーション加工を困難とし、或いは不可
能としている。
【０００５】エキシマレーザによるアブレーション加工
が不可能である合成樹脂として、下記の如きものがあ
る。ポリウレタン（波長３０８ｎｍで加工は不可）、ポ
リサルフォン（波長３０８ｎｍで加工は不可）、アクリ
ル（波長２４８，３０８ｎｍで加工は不可）、ポリエチ
レン（波長１９３，２４８，３０８，３５１ｎｍで加工
は不可）、ポリプロピレン（波長１９３，２４８，３０
８，３５１ｎｍで加工は不可）、テフロン（波長１９
３，２４８，３０８，３５１ｎｍで加工は不可）。
が不可能である合成樹脂として、下記の如きものがあ
る。ポリウレタン（波長３０８ｎｍで加工は不可）、ポ
リサルフォン（波長３０８ｎｍで加工は不可）、アクリ
ル（波長２４８，３０８ｎｍで加工は不可）、ポリエチ
レン（波長１９３，２４８，３０８，３５１ｎｍで加工
は不可）、ポリプロピレン（波長１９３，２４８，３０
８，３５１ｎｍで加工は不可）、テフロン（波長１９
３，２４８，３０８，３５１ｎｍで加工は不可）。
【０００６】前記合成樹脂のうち、テフロン（ＰＴＦ
Ｅ：ポリテトラフルオロエチレン）は、その特性とし
て、滑り易く（低動摩擦）、物が付き難く（非粘着
性）、耐薬品性、耐熱性等の優れた特性を合わせ有する
特異な樹脂として重用されているが、堀り込みや穴開け
加工として、エキシマレーザによる微細な加工を行うこ
とができず、機械的な加工法に頼らざるを得ず、しか
も、他に有効な加工を有していなかった。
Ｅ：ポリテトラフルオロエチレン）は、その特性とし
て、滑り易く（低動摩擦）、物が付き難く（非粘着
性）、耐薬品性、耐熱性等の優れた特性を合わせ有する
特異な樹脂として重用されているが、堀り込みや穴開け
加工として、エキシマレーザによる微細な加工を行うこ
とができず、機械的な加工法に頼らざるを得ず、しか
も、他に有効な加工を有していなかった。
【０００７】また、機械的な特性として、優れた自己潤
滑性を有し、このため従来金属の領域であった歯車等の
材料として使用され始めているポリアセタールも、エキ
シマレーザによる加工性が悪い。このポリアセタール
を、最も多く利用されている波長２４８ｎｍのエキシマ
レーザ（ＫｒＦレーザ）により加工した場合、全くアブ
レーションが発生することなく、更に続けてレーザビー
ムを照射して行くと、やがて熱変性によって、溶解・発
泡、飛散、炭化等の現象が発生するに至る。
滑性を有し、このため従来金属の領域であった歯車等の
材料として使用され始めているポリアセタールも、エキ
シマレーザによる加工性が悪い。このポリアセタール
を、最も多く利用されている波長２４８ｎｍのエキシマ
レーザ（ＫｒＦレーザ）により加工した場合、全くアブ
レーションが発生することなく、更に続けてレーザビー
ムを照射して行くと、やがて熱変性によって、溶解・発
泡、飛散、炭化等の現象が発生するに至る。
【０００８】エキシマレーザは、非熱加工と言われるに
も係わらず、前記の如き熱変性が生じるのは、エキシマ
レーザのビーム照射においても、依然として僅かな加熱
が起こっていることに起因する。通常の合成樹脂は、熱
が蓄積される迄にアブレーションが生じ、加工対象部分
が消失してしまい、且つ、最もビームに曝された温度の
高い部分の分子が飛散してしまうため、なかなか熱変性
に至る温度に達することができない。しかし、アブレー
ションの起きにくい合成樹脂に対して、いつまでも照射
を続けると、次第に蓄熱して高温となり、熱による不具
合が発生することになる。
も係わらず、前記の如き熱変性が生じるのは、エキシマ
レーザのビーム照射においても、依然として僅かな加熱
が起こっていることに起因する。通常の合成樹脂は、熱
が蓄積される迄にアブレーションが生じ、加工対象部分
が消失してしまい、且つ、最もビームに曝された温度の
高い部分の分子が飛散してしまうため、なかなか熱変性
に至る温度に達することができない。しかし、アブレー
ションの起きにくい合成樹脂に対して、いつまでも照射
を続けると、次第に蓄熱して高温となり、熱による不具
合が発生することになる。
【０００９】近年開発が進んできた波長１５７ｎｍのＦ
2 ガスを利用したレーザ（フッ素レーザ）は、既述の難
加工樹脂の多くのものに対して、アブレーション加工を
可能とすることが確認されているが、この波長を可能と
するレーザの開発は、未だに実験室の段階での利用レベ
ルであり、且つ出力が安定しない等の不具合により、工
業的に実用化される段階に至っていない。
2 ガスを利用したレーザ（フッ素レーザ）は、既述の難
加工樹脂の多くのものに対して、アブレーション加工を
可能とすることが確認されているが、この波長を可能と
するレーザの開発は、未だに実験室の段階での利用レベ
ルであり、且つ出力が安定しない等の不具合により、工
業的に実用化される段階に至っていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】現在工業的に実用化さ
れている波長１９３〜３５１ｎｍのエキシマレーザによ
って、アブレーション加工が不可能又は困難な合成樹脂
が存在する。そして、このような合成樹脂に対して無理
にエキシマレーザのビームの照射を続けると、熱変性に
よる溶解・発泡、飛散、炭化等が発生し、これにより、
高精細加工法であるアブレーション加工を利用できない
状態にあった。
れている波長１９３〜３５１ｎｍのエキシマレーザによ
って、アブレーション加工が不可能又は困難な合成樹脂
が存在する。そして、このような合成樹脂に対して無理
にエキシマレーザのビームの照射を続けると、熱変性に
よる溶解・発泡、飛散、炭化等が発生し、これにより、
高精細加工法であるアブレーション加工を利用できない
状態にあった。
【００１１】本発明は、エキシマレーザによるアブレー
ション加工が不可能又は困難な合成樹脂に対して、エキ
シマレーザによるアブレーション加工を可能とする手段
を提供することを目的とし、前記課題を解決しようとす
るものである。
ション加工が不可能又は困難な合成樹脂に対して、エキ
シマレーザによるアブレーション加工を可能とする手段
を提供することを目的とし、前記課題を解決しようとす
るものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、エキシマレーザによる樹脂加工法とし
て、難アブレーション加工の合成樹脂中に微細なカーボ
ン粉、紫外線吸収剤等のエキシマレーザの波長を吸収す
る物質を混合し、アブレーションの発生を促進すること
を特徴とするものである。
成するために、エキシマレーザによる樹脂加工法とし
て、難アブレーション加工の合成樹脂中に微細なカーボ
ン粉、紫外線吸収剤等のエキシマレーザの波長を吸収す
る物質を混合し、アブレーションの発生を促進すること
を特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明の構成により、難アブレーション加工の
合成樹脂中に、微細なカーボン粉、紫外線吸収剤等のエ
キシマレーザの波長を吸収する物質を混合することによ
って、エキシマレーザを使用して堀り込み・穴開け加工
を実施したところ、これらのエキシマレーザの波長を吸
収する物質は、アブレーションの発生に寄与し、微細な
加工を達成することを確認することができた。
合成樹脂中に、微細なカーボン粉、紫外線吸収剤等のエ
キシマレーザの波長を吸収する物質を混合することによ
って、エキシマレーザを使用して堀り込み・穴開け加工
を実施したところ、これらのエキシマレーザの波長を吸
収する物質は、アブレーションの発生に寄与し、微細な
加工を達成することを確認することができた。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、エキシマレーザによって比較的に加工し
難い、難アブレーション加工樹脂であるポリアセタール
の樹脂板１の拡大断面図である。このポリアセタールの
樹脂板１には、重量比５％の微細なカーボン粉２が混入
されている。この重量比が５％の微細なカーボン粉２を
混入したポリアセタールの樹脂板１は、絶縁性の材料と
してのポリアセタールの樹脂板に、導電性を付与するこ
とを目的として構成されたものであり、その導電性を付
与されたポリアセタールの樹脂板を使用して実験を行っ
た。
する。図１は、エキシマレーザによって比較的に加工し
難い、難アブレーション加工樹脂であるポリアセタール
の樹脂板１の拡大断面図である。このポリアセタールの
樹脂板１には、重量比５％の微細なカーボン粉２が混入
されている。この重量比が５％の微細なカーボン粉２を
混入したポリアセタールの樹脂板１は、絶縁性の材料と
してのポリアセタールの樹脂板に、導電性を付与するこ
とを目的として構成されたものであり、その導電性を付
与されたポリアセタールの樹脂板を使用して実験を行っ
た。
【００１５】この微細なカーボン粉２を混合したポリア
セタールの樹脂板１は、図２に示すように、模式的に示
された加工装置にセットされる。そして、その上方に配
置したエキシマレーザ発振機本体４より出力されたレー
ザビーム３は、加工形状を決めるための遮光用アパーチ
ャーマスク５を通り、且つビーム縮小投影用レンズ６を
通過後、ポリアセタール樹脂板１の表面を照射する。
セタールの樹脂板１は、図２に示すように、模式的に示
された加工装置にセットされる。そして、その上方に配
置したエキシマレーザ発振機本体４より出力されたレー
ザビーム３は、加工形状を決めるための遮光用アパーチ
ャーマスク５を通り、且つビーム縮小投影用レンズ６を
通過後、ポリアセタール樹脂板１の表面を照射する。
【００１６】加工装置において、加工形状を決めるため
の遮光用アパーチャーマスク５を通過するレーザビーム
ド３ａの幅（又は径）と、ビーム縮小投影用レンズ６に
より樹脂板１の表面に集光される照射ビーム３ｂの幅
（又は径）との比が、ビームの縮小率になり、この縮小
率の二乗の逆数がエネルギー密度の比率となる。
の遮光用アパーチャーマスク５を通過するレーザビーム
ド３ａの幅（又は径）と、ビーム縮小投影用レンズ６に
より樹脂板１の表面に集光される照射ビーム３ｂの幅
（又は径）との比が、ビームの縮小率になり、この縮小
率の二乗の逆数がエネルギー密度の比率となる。
【００１７】図３は、アブレーション加工の際における
樹脂板１の加工部分の拡大断面図である。前記エネルギ
ー密度の大小は、加工スピードにも影響するが、特に、
堀り込みされた部分の内壁１ａのテーパー角度の大小に
大きい影響を与える。エネルギー密度とテーパー角度と
の関係は、エネルギー密度が大きいときは、テーパー角
度は小、エネルギー密度が小さいときは、テーパー角度
は大となる。
樹脂板１の加工部分の拡大断面図である。前記エネルギ
ー密度の大小は、加工スピードにも影響するが、特に、
堀り込みされた部分の内壁１ａのテーパー角度の大小に
大きい影響を与える。エネルギー密度とテーパー角度と
の関係は、エネルギー密度が大きいときは、テーパー角
度は小、エネルギー密度が小さいときは、テーパー角度
は大となる。
【００１８】エネルギー密度を徐々に上げていき、一定
の限度以上に達すると、図４に示すように、テーパー角
度は小さくなるが、裏面側にひび割れ１０が発生する。
図４とは反対に、エネルギー密度を小さくしていくと、
図５に示すように、テーパー角度は大きくなる。
の限度以上に達すると、図４に示すように、テーパー角
度は小さくなるが、裏面側にひび割れ１０が発生する。
図４とは反対に、エネルギー密度を小さくしていくと、
図５に示すように、テーパー角度は大きくなる。
【００１９】本発明のようにして、カーボン粉を混入の
難アブレーション加工の樹脂に穴をあける手段を、ペー
スト状のものの印刷マスクに使用する場合、テーパー角
度が大き過ぎると、ペーストの抜け性が阻害される。よ
って、エネルギー密度は、ひび割れが発生するレベルよ
り小さく、且つ、必要なテーパー角度が得られる程度に
設定すればよい。
難アブレーション加工の樹脂に穴をあける手段を、ペー
スト状のものの印刷マスクに使用する場合、テーパー角
度が大き過ぎると、ペーストの抜け性が阻害される。よ
って、エネルギー密度は、ひび割れが発生するレベルよ
り小さく、且つ、必要なテーパー角度が得られる程度に
設定すればよい。
【００２０】重量比５％のカーボン粉を混入した、０．
１５ｍｍ厚のポリアセタールのシートにおいて、９ジュ
ール／ｃｍ2 のエネルギー密度によりひび割れが発生し
た。そして、２．７ジュール／ｃｍ2 及び０．９ジュー
ル／ｃｍ2 の際には、ひび割れは発生しなかった。
１５ｍｍ厚のポリアセタールのシートにおいて、９ジュ
ール／ｃｍ2 のエネルギー密度によりひび割れが発生し
た。そして、２．７ジュール／ｃｍ2 及び０．９ジュー
ル／ｃｍ2 の際には、ひび割れは発生しなかった。
【００２１】また、テーパー角度は、照射パルス数とも
相関があることが確認された。すなわち、前述したと同
様のポリアセタールのシートに対して、０．９ジュール
／ｃｍ2 のエネルギー密度を有するレーザービームを照
射し、この状態において、パルス数を変えてテーパー角
度を測定したところ、パルス数を５００，７５０，１０
００，１２５０，１５００，２０００と多くするにした
がって、テーパー角度は小さくなり、５００パルスでは
約１５°であったテーパー角度は、２０００パルスでは
約９°であった。
相関があることが確認された。すなわち、前述したと同
様のポリアセタールのシートに対して、０．９ジュール
／ｃｍ2 のエネルギー密度を有するレーザービームを照
射し、この状態において、パルス数を変えてテーパー角
度を測定したところ、パルス数を５００，７５０，１０
００，１２５０，１５００，２０００と多くするにした
がって、テーパー角度は小さくなり、５００パルスでは
約１５°であったテーパー角度は、２０００パルスでは
約９°であった。
【００２２】以上のことから、エネルギー密度を変える
ことができない場合は、照射パルス数を変えることによ
って、テーパー角度の調整を行うことができる。尚、パ
ルス周波数を５００Ｈｚ／ｓｅｃ以下の２０，５０，２
００Ｈｚ／ｓｅｃと変化させた場合のテーパー角度の変
化を調べたが、このパルス周波数の変化によりテーパー
角度の差についての変化は見られなかった。
ことができない場合は、照射パルス数を変えることによ
って、テーパー角度の調整を行うことができる。尚、パ
ルス周波数を５００Ｈｚ／ｓｅｃ以下の２０，５０，２
００Ｈｚ／ｓｅｃと変化させた場合のテーパー角度の変
化を調べたが、このパルス周波数の変化によりテーパー
角度の差についての変化は見られなかった。
【００２３】以上のように、樹脂厚，遮光用アパーチャ
ーマスクの形状，レーザーの照射パラメータの夫々をコ
ントロールすることにより、穴の厚み、開口部平面形
状、テーパー角度等を自由に変えた加工を行うことがで
きる。
ーマスクの形状，レーザーの照射パラメータの夫々をコ
ントロールすることにより、穴の厚み、開口部平面形
状、テーパー角度等を自由に変えた加工を行うことがで
きる。
【００２４】合成樹脂においてアブレーション加工を不
可能とする理由の一つとして、樹脂材がエキシマレーザ
の波長のビームを吸収しないメカニズムは、樹脂材の反
射と透過に起因する。樹脂においては、反射よりもその
波長のビームを透過してしまうことによって、エキシマ
レーザのエネルギーは吸収されることなく、アブレーシ
ョン加工ができない。このような理由により、前述した
エキシマレーザにより加工し難い樹脂が知られている。
可能とする理由の一つとして、樹脂材がエキシマレーザ
の波長のビームを吸収しないメカニズムは、樹脂材の反
射と透過に起因する。樹脂においては、反射よりもその
波長のビームを透過してしまうことによって、エキシマ
レーザのエネルギーは吸収されることなく、アブレーシ
ョン加工ができない。このような理由により、前述した
エキシマレーザにより加工し難い樹脂が知られている。
【００２５】この加工し難い樹脂の中で、テフロンは前
述したようにカーボン粉を適宜混入することにより、ア
ブレーション加工が可能となった。テフロン以外の既述
した他の樹脂材や、既述した物以外の他の樹脂にについ
ても、同様に、カーボン粉を混合することにより、アブ
レーション加工を行うことが可能となった。
述したようにカーボン粉を適宜混入することにより、ア
ブレーション加工が可能となった。テフロン以外の既述
した他の樹脂材や、既述した物以外の他の樹脂にについ
ても、同様に、カーボン粉を混合することにより、アブ
レーション加工を行うことが可能となった。
【００２６】アブレーション加工を可能とするための促
進添加物として、前述のカーボン粉以外にも、エキシマ
レーザのビームの波長を吸収するに役立つ材料として、
次の如きものがある。例えば、高分子量紫外線吸収剤
２，２−メチレンビス〔４−（１，１，３，３−テトラ
メチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２
−イル）フェノール〕やビス（５−ベンゾイル−４−ヒ
ドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン等がある。
進添加物として、前述のカーボン粉以外にも、エキシマ
レーザのビームの波長を吸収するに役立つ材料として、
次の如きものがある。例えば、高分子量紫外線吸収剤
２，２−メチレンビス〔４−（１，１，３，３−テトラ
メチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２
−イル）フェノール〕やビス（５−ベンゾイル−４−ヒ
ドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン等がある。
【００２７】そして、ポリアセタールに、重量比０．３
％の紫外線吸収剤２，２−メチレンビス〔４−（１，
１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベン
ゾトリアゾール−２−イル）フェノール〕を混入し、３
ｍｍ厚の板状体を形成した。この板状体に、波長２４８
ｎｍのエキシマレーザを、２．９Ｊ／ｃｍ2 のエネルギ
ー密度で照射し、その結果、アブレーションにより２０
０パルスで８０３μｍ、５００パルスで１３３６μｍの
深さの穴があき、５０００パルスで３ｍｍの板状体を貫
通した。
％の紫外線吸収剤２，２−メチレンビス〔４−（１，
１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベン
ゾトリアゾール−２−イル）フェノール〕を混入し、３
ｍｍ厚の板状体を形成した。この板状体に、波長２４８
ｎｍのエキシマレーザを、２．９Ｊ／ｃｍ2 のエネルギ
ー密度で照射し、その結果、アブレーションにより２０
０パルスで８０３μｍ、５００パルスで１３３６μｍの
深さの穴があき、５０００パルスで３ｍｍの板状体を貫
通した。
【００２８】また、エキシマレーザによる加工が可能で
あるセラミックや合成樹脂は、それ等の材料自身がエキ
シマレーザのビームを吸収しうる性質を有しており、こ
の点、本発明におけるカーボン粉や紫外線吸収剤と同様
な効果を有するものと考えられる。したがって、エキシ
マレーザによる加工が可能であるセラミック（窒化珪
素、アルミナ、ＳｉＣ、ＴｉＣ等）や合成樹脂（ポリイ
ミド、ポリエステル、エポキシ、ポリカーポネート等）
を、エキシマレーザによる難加工樹脂に混合することに
より、難加工樹脂はアブレーション促進の作用をもたら
すものである。
あるセラミックや合成樹脂は、それ等の材料自身がエキ
シマレーザのビームを吸収しうる性質を有しており、こ
の点、本発明におけるカーボン粉や紫外線吸収剤と同様
な効果を有するものと考えられる。したがって、エキシ
マレーザによる加工が可能であるセラミック（窒化珪
素、アルミナ、ＳｉＣ、ＴｉＣ等）や合成樹脂（ポリイ
ミド、ポリエステル、エポキシ、ポリカーポネート等）
を、エキシマレーザによる難加工樹脂に混合することに
より、難加工樹脂はアブレーション促進の作用をもたら
すものである。
【００２９】更に、エキシマレーザの特徴として、Ｃｏ
2 、ＹＡＧレーザにおける点での加工と異なる面での加
工が、難アブレーション加工の合成樹脂に対しても可能
であり、遮光用アパーチャーマスクと倍率縮小用レンズ
を使用し、任意の像を投影することによって、他の加工
法ではなし得なかった微細な大きさの堀り込み・穴あけ
を可能とするものである。
2 、ＹＡＧレーザにおける点での加工と異なる面での加
工が、難アブレーション加工の合成樹脂に対しても可能
であり、遮光用アパーチャーマスクと倍率縮小用レンズ
を使用し、任意の像を投影することによって、他の加工
法ではなし得なかった微細な大きさの堀り込み・穴あけ
を可能とするものである。
【００３０】
【発明の効果】本発明の構成により、エキシマレーザに
よる微細な加工が不可能であった難アブレーション樹脂
に対し、エキシマレーザによる加工を可能とする効果を
有し、加工の精密さも、他の加工し易い合成樹脂と同じ
程度で行うことができ、穴径４０μｍ以下の加工が可能
である。
よる微細な加工が不可能であった難アブレーション樹脂
に対し、エキシマレーザによる加工を可能とする効果を
有し、加工の精密さも、他の加工し易い合成樹脂と同じ
程度で行うことができ、穴径４０μｍ以下の加工が可能
である。
【図１】本発明におけるカーボン混入のポリアセタール
樹脂板の断面図である。
樹脂板の断面図である。
【図２】模式的なエキシマレーザ加工装置の概略側面図
である。
である。
【図３】本発明のカーボン混入のポリアセタール樹脂板
におけるアブレーション加工による拡大要部断面図であ
る。
におけるアブレーション加工による拡大要部断面図であ
る。
【図４】高エネルギー密度で加工されたカーボン混入の
ポリアセタール樹脂板の断面図である。
ポリアセタール樹脂板の断面図である。
【図５】低エネルギー密度で加工されたカーボン混入の
ポリアセタール樹脂板の断面図である。
ポリアセタール樹脂板の断面図である。
１ 難アブレーション加工の樹脂板（ポリア
セタール樹脂板） ２ 微細なカーボン粉 ３ エキシマレーザービーム ４ エキシマレーザー発振機本体 ５ 遮光用アパーチャーマスク ６ ビーム縮小投影用レンズ ７ 遮光用アパーチャーマスクで絞られたビ
ーム ８ 樹脂板表面に照射されたビーム ９ 樹脂板に形成された堀り込み部分の内壁 １０ ひび割れ
セタール樹脂板） ２ 微細なカーボン粉 ３ エキシマレーザービーム ４ エキシマレーザー発振機本体 ５ 遮光用アパーチャーマスク ６ ビーム縮小投影用レンズ ７ 遮光用アパーチャーマスクで絞られたビ
ーム ８ 樹脂板表面に照射されたビーム ９ 樹脂板に形成された堀り込み部分の内壁 １０ ひび割れ
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】現在工業的な利用が進んでいるＣｏ2 レ
ーザ（赤外線域の９〜１１μｍ）やＹＡＧレーザ（近赤
外線域の１．０６４μｍ）は、対象となる加工物を加熱
溶解することにより、切断や溶接を行っている。このよ
うな長波長のレーザによる加工は、レーザービームによ
って誘起される熱効果による加工（熱加工）であり、こ
の加工に対して、非常に短い波長（１９３，２４８，３
０８，３５１ｎｍ）を利用するエキシマレーザの加工
は、レーザービームによって誘起される化学反応を伴う
光化学効果による加工（非熱加工）であり、前記熱加工
に比べて、加工精度の優れた加工が可能である。
ーザ（赤外線域の９〜１１μｍ）やＹＡＧレーザ（近赤
外線域の１．０６４μｍ）は、対象となる加工物を加熱
溶解することにより、切断や溶接を行っている。このよ
うな長波長のレーザによる加工は、レーザービームによ
って誘起される熱効果による加工（熱加工）であり、こ
の加工に対して、非常に短い波長（１９３，２４８，３
０８，３５１ｎｍ）を利用するエキシマレーザの加工
は、レーザービームによって誘起される化学反応を伴う
光化学効果による加工（非熱加工）であり、前記熱加工
に比べて、加工精度の優れた加工が可能である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】加工装置において、加工形状を決めるため
の遮光用アパーチャーマスク５を通過するレーザビーム
３ａの幅（又は径）と、ビーム縮小投影用レンズ６によ
り樹脂板１の表面に集光される照射ビーム３ｂの幅（又
は径）との比が、ビームの縮小率になり、この縮小率の
二乗の逆数がエネルギー密度の比率となる。
の遮光用アパーチャーマスク５を通過するレーザビーム
３ａの幅（又は径）と、ビーム縮小投影用レンズ６によ
り樹脂板１の表面に集光される照射ビーム３ｂの幅（又
は径）との比が、ビームの縮小率になり、この縮小率の
二乗の逆数がエネルギー密度の比率となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 難アブレーション加工の合成樹脂中に微
細なカーボン粉、紫外線吸収剤等のエキシマレーザの波
長を吸収する物質を混合し、アブレーションの発生を促
進することを特徴とするエキシマレーザによる樹脂加工
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16539193A JP3202420B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 印刷マスク、その製造方法及びエキシマレーザによる樹脂加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16539193A JP3202420B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 印刷マスク、その製造方法及びエキシマレーザによる樹脂加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716924A true JPH0716924A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3202420B2 JP3202420B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=15811514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16539193A Expired - Fee Related JP3202420B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 印刷マスク、その製造方法及びエキシマレーザによる樹脂加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202420B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002030167A1 (fr) * | 2000-09-29 | 2002-04-11 | Zeon Corporation | Procede de fabrication d'un substrat de circuit |
| JP2003225943A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-08-12 | Xerox Corp | 特徴形成方法 |
| JP2004359344A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-24 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | プラスチック包装体及びその加飾方法 |
| JP2010076181A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Konica Minolta Opto Inc | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム及び偏光板 |
| JP2011240698A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 積層構造体 |
| US8586158B2 (en) | 2003-05-14 | 2013-11-19 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Decorated plastic package |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP16539193A patent/JP3202420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002030167A1 (fr) * | 2000-09-29 | 2002-04-11 | Zeon Corporation | Procede de fabrication d'un substrat de circuit |
| JP2003225943A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-08-12 | Xerox Corp | 特徴形成方法 |
| JP2004359344A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-24 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | プラスチック包装体及びその加飾方法 |
| JP4539129B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2010-09-08 | 東洋製罐株式会社 | プラスチック包装体及びその加飾方法 |
| US8586158B2 (en) | 2003-05-14 | 2013-11-19 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Decorated plastic package |
| JP2010076181A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Konica Minolta Opto Inc | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム及び偏光板 |
| JP2011240698A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-12-01 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 積層構造体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3202420B2 (ja) | 2001-08-27 |
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