JPH08182142A - レーザ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッジのダレが抑制され、接合不良を防止す
ることができるレーザ加工方法を提供する。 【構成】 レーザビームをスキャンさせてワイヤ１から
被覆層３を除去するワイヤストリッピング等に適用され
るレーザ加工方法において、レーザ加工領域（ストリッ
ピング領域）の端部において、レーザビームを同一経路
で複数回スキャンさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームをスキャ
ンさせてワイヤ被覆をストリップしたり、ポリイミドの
アブレーション等に使用されるレーザ加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、銅線等の線材に絶縁被覆が施され
たワイヤを他のワイヤと電気的に接続するために、その
絶縁被覆を除去するために使用されるワイヤストリップ
用レーザ加工装置としては、ＣＯ₂レーザ又はエキシマ
レーザが主として使用されている。しかし、外径が約５
０μｍ（絶縁被覆層の厚さが数μｍ）という極細線のス
トリッピングには、熱で被覆層を焼き切るようなＣＯ₂
レーザ等の赤外線レーザは使用できない。このため、こ
のような極細線には被覆を昇華させることにより、その
下の金属部分には熱影響を与えないエキシマレーザのよ
うな紫外線レーザが主として使用されている。

【０００３】而して、近年非線形結晶の光学素子を使用
し、第４高調波を発生するＹＡＧレーザが開発され、こ
れが極細線のワイヤストリッピングに使用されるように
なってきた。しかし、エキシマレーザは極めて大きなレ
ーザビームにマスクをかけて必要なビームサイズに加工
し、これをレンズを通してワイヤにストリップ幅のビー
ムを照射してストリッピングできるのに対し、第４高調
波のＹＡＧレーザはエキシマレーザの１／１００以下の
低出力であるため、レンズにて集光した後、約０．２ｍ
ｍ径のビームサイズでストリップ加工する必要がある。
このため、実際上、ガルバノメータを２個使用してＸ−
Ｙ方向の２次元的にレーザビームをスキャンニングする
ことにより、ストリッピングを行っている。

【０００４】図４はガルバノメータを使用したスキャン
ニング装置を示す。ワイヤ１は導体２の周囲を絶縁性樹
脂からなる被覆層３で被覆して構成されている。レーザ
ビーム９はミラー４，６により反射して図示の光路を経
てワイヤ１に照射される。各ミラー４，６は駆動装置
５，７により回転駆動され、ミラー６とワイヤ１との間
には集光レンズ８が配設されている。

【０００５】このように構成されたレーザビームのスキ
ャンニング装置においては、レーザビーム９はミラー
４，６の回転により、図５に示すように、複数本並置さ
れたワイヤ１に対し、ワイヤ１の長手方向と垂直の方向
（Ｘ方向）に走査された後、Ｘ方向に垂直のＹ方向に所
定のピッチで移動し、更にＸ方向に移動して各ワイヤ１
を交叉した後、更に、Ｙ方向に所定のピッチだけ移動す
るというようにスキャンされる。これにより、ワイヤ１
は所定の長さに亘ってレーザビームの照射を受け、被覆
層３がアブレーションされて除去される。このようにし
て、ワイヤ１の所定の部分について被覆層３が除去され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＹ
ＡＧレーザをスキャンさせてワイヤのストリッピングを
行おうとすると以下に示す問題点がある。

【０００７】即ち、レーザービームの直径は０．２ｍｍ
であっても、実際にはビームの中央部が最もエネルギ強
度が高く、その周辺部は外側にいく程エネルギ強度が低
下している。このため、Ｙ方向の送りピッチは０．２ｍ
ｍ未満にする必要がある。即ち、図６に示すように、Ｘ
１ラインからＸ５ラインまでの隣接するラインの相互間
の間隔が０．２ｍｍ以上であると、そのラインの中間に
相当する部分でレーザエネルギが不足し、被覆層を除去
することができない。このため、図６に示すように、例
えば、Ｘ１ラインと、その復路のＸ２ラインとでビーム
１０が一部で重なり合うように、Ｙ方向ピッチをビーム
径（０．２ｍｍ）より小さくする必要がある。

【０００８】しかし、このように、ビーム径が往路と復
路とで重なるようにＹ方向ピッチを０．２ｍｍより小さ
くしても、ストリッピングすべき領域の両端部において
は、Ｘ１ライン及びＸ５ラインでレーザエネルギが少な
いため、図７に示すように、被覆層３のエッジがダレて
しまう。なお、この図７はビームを上下から２回照射し
たときのエッジ形状を示す。このように被覆層３のエッ
ジがダレてしまうと、両端部での寸法精度が低下してし
まうという難点がある。

【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、エッジのダレが抑制され、加工精度低下を
防止することができるレーザ加工方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ加工
方法は、レーザビームをスキャンさせて対象物をレーザ
加工するレーザ加工装置においてレーザ加工領域の端部
又は周縁部において、同一経路を複数回スキャンさせる
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、レーザ加工領域の端部又は
周縁部において同一経路を複数回スキャンさせるので、
レーザビーム自体にはその周縁部にエネルギの低下が存
在しても、２回以上のスキャンで加工領域の端部又は周
縁部にも十分なエネルギが与えられ、樹脂被覆層等は十
分に除去される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図１は本実施例のスキャ
ンパスを示す模式図である。この図１に示すように、本
実施例においては、ワイヤ１の樹脂被覆層３をストリッ
ピングすべき加工領域の両端部において、レーザビーム
のスキャンを２回繰り返す。即ち、両端部のラインＸ１
とラインＸ５については、レーザビームを同一経路で２
回スキャンさせる。

【００１３】これにより、図２に示すように、被覆層３
のエッジにも十分にレーザエネルギが与えられ、エッジ
のダレは抑制され、シャープなエッジを得ることができ
る。これにより、被覆層３をストリッピングすべき領域
を高精度で加工することができる。なお、図２はレーザ
ービームを上下２方向から照射し、それを横から見た図
である。

【００１４】なお、このストリッピングすべき領域の両
端部又は周縁部を２回（ダブル）スキャニングする際
に、熱影響により導体２に損傷が発生してしまう虞れが
ある場合には、２回目のスキャニングは、そのスキャン
速度を通常のスキャン時よりも速くすることが好まし
い。このように、２回目スキャニング時のスキャン速度
を速くすることにより、熱影響を軽減することができ
る。なお、このダブルスキャニングは、２回共スキャン
速度を通常より速くしてもよい。更に、このダブルスキ
ャンすべき加工領域の端部又は周縁部において、レーザ
エネルギを低減することにより、その熱影響を回避する
こともできる。

【００１５】また、本発明は、ワイヤのストリップに限
らず、種々のレーザ加工に適用することができる。例え
ば、ポリイミドのアブレーションにおいても、図３に示
すように、ポリイミド膜１２のアブレーション領域１１
を、先ずその周縁部を２回走査し、その後、アブレーシ
ョン領域１１の内部を適宜のピッチで往復走査する。

【００１６】このように、領域１１の周縁部のみ同一経
路を２回スキャンすることにより、シャープなエッジの
アブレーション領域１１が得られる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、ワイヤストリ
ッピングに適用すれば、エッジのダレが解消され、スト
リップ領域の寸法精度及び位置精度が著しく向上する。

【００１８】また、請求項２又は２のように、２回以上
のスキャニングする場合に、スキャン速度を速くした
り、レーザエネルギを低減したりすることにより、被覆
層の下の導体に損傷を与えることなく、最適な条件で複
数回スキャニングをすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例方法を示す模式図である。

【図２】その効果を示す被覆層のエッジ部を示す図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例を示す模式図である。

【図４】レーザビームスキャニング装置を示す模式図で
ある。

【図５】従来のレーザ加工方法におけるスキャニング経
路を示す図である。

【図６】同じくその欠点を説明する図である。

【図７】従来方法により、ストリッピングされたエッジ
部を示す図である。

【符号の説明】

１；ワイヤ ２；導体 ３；被覆層 ４，６；ミラー ９，１０；レーザビーム １１；アブレーション領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビームをスキャンさせて対象物を
   レーザ加工するレーザ加工方法において、レーザ加工領
   域の端部又は周縁部において、同一経路を複数回スキャ
   ンさせることを特徴とするレーザ加工方法。
2. 【請求項２】 前記同一経路を複数回スキャンさせる場
   合に、そのスキャン速度を他のスキャンの場合よりも速
   くすることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方
   法。
3. 【請求項３】 前記同一経路を複数回スキャンさせる場
   合に、レーザビームのエネルギを他のスキャンの場合よ
   りも低減することを特徴とする請求項１に記載のレーザ
   加工方法。