JPS5976687A - レ−ザ切断方法 - Google Patents

レ−ザ切断方法

Info

Publication number
JPS5976687A
JPS5976687A JP57184644A JP18464482A JPS5976687A JP S5976687 A JPS5976687 A JP S5976687A JP 57184644 A JP57184644 A JP 57184644A JP 18464482 A JP18464482 A JP 18464482A JP S5976687 A JPS5976687 A JP S5976687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
working
width
diamond
depth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57184644A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6054151B2 (ja
Inventor
Ken Ishikawa
憲 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57184644A priority Critical patent/JPS6054151B2/ja
Publication of JPS5976687A publication Critical patent/JPS5976687A/ja
Publication of JPS6054151B2 publication Critical patent/JPS6054151B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • B28D1/221Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising by thermic methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30Organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はダイヤモンドまたはダイヤモンドに近接する硬
さをもつ材料を対象としたレーザ切断方法に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕レーザ光は各種
の材料の切断加工に適用されているが、近年ダイヤモン
ドに対しても適用が試みられている。第1図はダイヤモ
ンドに対する一般的なレーザ切断の例を示すもので、ダ
イヤモンド(1) K 集−1,レンズ(2)で集束さ
れた波長が1μm近くのレーザ光(3)を照射すると、
深さくd)の溝(4)が形成されたところで加工の進行
が停止してしまう。これは透明体の被加工物では集光パ
ワー密度を高めるため、開口数の大きな集束光とする必
要があシ、この条件ではレーザ″It、(3)の焦点法
度が浅くなることによるものである。上6己では、レー
ザ光(3)の照射を続行しても、ダイヤモンド+1) 
’に加熱するだけで、切断するまでに至らない。この場
合、レーザ光(3)のエネルギを高めて行うことが考え
られるが、熱衝撃によりダイヤモンド(1)自体を粉砕
してることがあシ、むやみにエネルギを高めて照射する
ことはできない。したがって、実用的には0,5朋以上
の厚さをもつダイヤモンドの切断は困難であった。
〔発明の目的〕
ダイヤモンドおよびダイヤモンドに近接する硬さをもち
、かつ比較的厚い材料をイiI[i実に切断する方法を
提供することにある。
〔発明のa安〕
切断走汗を多段にし、しかも後段の切断走査幅を前段よ
りも狭くして行うことより、切断溝を深めてゆくことに
より、切断するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一′実施例を図に基いて説明する。第2図は本
発明を実施するため装置の構成を示すものである。この
図において、被加工物であるダイヤモンド(1)は架台
(10)上で環状の固定具(l])およびこの固定具U
υ?神通し架台(1〔に螺合するねじ(12・・・)に
よシ固定されている。上記固定具(lDはダイヤモンド
(1)の上面の一部に接し、両側部における窒l1a1
部には熱伝導ペーストなどからなるバッキング材(13
1が充填されている。なお、架台U@に長溝状の貫通孔
Iが形成されていて、ダイヤモンド(1)はその切断部
を貫通孔Iの位置に対峙させて固定されている。架台(
tlは支持部u(tiを介しZテーブル装gLU6)に
支持されている。Zテーブルueは、壜台u’l)に設
けられているYテーブル装置t (11に載架きれでい
るXテーブル装置μlに支持されている。上H己X、Y
およびZテーブルの各装置u’i、 tua、 ueは
1bり御装Ut(至)によシそれぞれ4多勤制御される
ようになっている。
一方、(I!vはモードセVクタ(図示せr)をもつY
AG等のQスイッチ固体レーザ発振器で、とのケ4振器
から放出されたレーザ光(L)は凹レンズ(i3、凸レ
ンズ(23)からなるビーム拡大器しaで拡大され、さ
らにダイクロイックミラー(2′3および第1の集光レ
ンズ(イ)を経てダイヤモンド(1)の切断部に集束照
射するように導かれる。C!ηは第2の巣元レンズで照
射加工中におけるダイヤモンド(1)のfjI]工部か
ら反射し、ダイクロイックミラー051をiA過してく
る反射光(L)全光電検出器(至)からの出力信号は1
lilJ ?L’J信号発生器0■に人力し、この発生
器において設定信号と比較され設定信号より低レベルに
なった場合に制御装置01に位置制御信号を入力するよ
うになっている。
次に上記の装置によ如ダイヤモンドの切断について説明
する。
第3図<8)乃至(e)は加工タイミングチャート図で
、先ず、加工の開始時点(1+)ではX、YおよびZテ
ーブル装置(tl、 tl19.αeによリレーザ光(
L)の集光点位置は第4図2よびm5図に示すように切
断中心から距離をおいた個所、すなわち(イ)あるいは
平面的には(A)点に合わせられる。この点から時刻1
゜〜t2の間にXテーブル装置(liで反対側の(B)
点にまで走査され、さらに時刻t、〜t3の間にYテー
ブル装置α槌で直角に(C)点まで走査される。このよ
うにして時刻t6までの間にXおよびYテーブル装置(
11,QSの移動制御でCB)点と対称になる(F)点
までその間の(1))および(W)点を縫うようにして
移動走査式れる。
以上の走畳の繰)返しによって、幅(W箇)の範囲にわ
たシ全面照射されるので、レーザスポット径で形成する
よシも幅広の溝が深さΔf1で形成される。この場合、
レーザスポットの直径は約30μm〜0.1門と十分小
さく集光できるので加工時に切断部以外の周囲に衝撃を
与えて割れを発生するようなことはおこさないですむ。
上0己の溝の形成加工中、光電検出器(ハ)には十分な
光量の反射光が検出されるが、加工が進行し加工部分が
レーザ集光点から遠ざかるにつれ加工量が減少し加工部
における発光も弱くなシ光篭検出器c!8)における検
出信号のレベルは低下する。検出信号のレベルが一定値
以下に低下した時点で制御信号発生器(291よシ制御
装置f t21に所定の信号が発せられ、時刻t6〜t
7においてレーザ集光点位置が変化される。すなわち、
上記所定の信号によシ、Yテーブル装置(1樽とともに
2テーブルuQがg 1の集光レンズ(イ)側に向けて
一定量移動する。この移動はレーザ集光点位置が上記幅
(%’v+)の溝の深さΔf1の底部にくるように行わ
れる。以上の制御動作の終了後、上記(A)、 (B)
(g)、 (F)で囲われる幅、(Wυよす狭い幅、す
なわち第6図に示す(G)、 (H)、 (i)、 (
J)で囲われる幅(W、)を形成すべく時刻18〜tl
lの間で走査されレーザ照射加工が行われる。この照射
で深さはΔf2まで進行し、最終的に第7図の(K)、
 (L)で示すレーザスポットの直径に相当する幅での
走査によ9幅(W、)の溝を時刻1+2〜t16の間で
繰シ返して形成しダイヤモンド(1)の切断が完了する
なお、上記実施例では溝を広く加工するのに平行な直線
走査を複数本位置をずらして行ったが、直線でなく溝幅
相当の円径でスパイラル状に走査しレーザスポット径よ
シ広い幅の溝加工を行い、引き続酉レーザ集光点を内部
に送シ小径の円で加工を行うようにしてもよい。溝幅方
向に振幅させて行うようにしても加工できる。さらに切
断形状が直線以外に円弧9曲線の切断に適用できること
はいう′までもない。
〔発明の効果〕
このようにダイヤモンドの内部に表面は広い溝幅を形成
し、そのあとで溝幅を徐々に狭くシ、集光点を内部に設
定しながら加工を進行させるようにしたので、レーザ集
光ビームは無駄なく加工境界面に照射する条件が保たれ
る。このことは加工が絶えずとどこおりなしに進行する
ことになる。
すなわち、レーザ光のエネルギはダイヤモンドの加工に
消費され、加工物の蒸発とともに周囲に消散されるから
加工物の温度上昇が低く抑えられるため熱影響を小さく
できる。なお、溝形成はV形に断面を形成したが、港の
開き角度は集光ビームの形状に応じて必要最小限に設定
するのがよい。
すなわち開き角が大きすぎるとダイヤモンド累月の損失
が大きく、小さすさ゛ると能率的に加工を進行さぜるこ
とのできる錦深さが浅くなり、厚いダイヤモンドの切断
がで趣なくなる。この場合、ダイヤモンドの位置を上下
反転して画面から切断溝を形成すれば切断可能な溝深さ
の2倍までの厚味をもったダイヤモンドの切断ができる
【図面の簡単な説明】 第1図は従来の方法を示す概略図、第2図は本発明を実
施するだめの装置の一列を示す構成図、第3図(a)乃
至(e)は本発明の工程を示すタイムチャート図、第4
図乃至第7図は本発明の切断工程を説明するための図で
ある。 ′″i+図 策20 軍3図 策4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被加工物の一方の血に向かって集光光学系で集光
    されたレーザ光を照射し上記一方の面に投影されるレー
    ザスポット径よシ広幅になる第1の溝を形成する第1の
    工程と、上記一方の而と集光光学系との離間距離を相対
    的に縮めてレーザ光の集光点を被加工物内部に設定する
    とともに上記第1の溝幅よυ狭幅の第2の溝全形成する
    第2の工程と、上記第1と第2の工程の関係に相当する
    第3以降の溝を形成する工程とを備えることを特徴とす
    るレーザ切断方法。
  2. (2)第2の工程以降の工程は第1の工程の工程におけ
    る被加工物からの発光量の減少f:@出したのちに開始
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレ
    ーザ切断方法。
JP57184644A 1982-10-22 1982-10-22 レ−ザ切断方法 Expired JPS6054151B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57184644A JPS6054151B2 (ja) 1982-10-22 1982-10-22 レ−ザ切断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57184644A JPS6054151B2 (ja) 1982-10-22 1982-10-22 レ−ザ切断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5976687A true JPS5976687A (ja) 1984-05-01
JPS6054151B2 JPS6054151B2 (ja) 1985-11-28

Family

ID=16156834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57184644A Expired JPS6054151B2 (ja) 1982-10-22 1982-10-22 レ−ザ切断方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6054151B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62224487A (ja) * 1986-03-26 1987-10-02 Res Dev Corp Of Japan 人工ダイヤモンド膜の切断加工方法
US5767479A (en) * 1994-02-28 1998-06-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser beam machining apparatus and corresponding method which employs a laser beam to pretreat and machine a workpiece
WO2003070441A1 (en) * 2002-02-21 2003-08-28 Arvindbhai Lavjibhai Patel A novel laser diamond sawing machine
EP2204255A2 (en) 2000-09-13 2010-07-07 Hamamatsu Photonics K. K. Laser processing apparatus with controller for positioning the focus point at different levels in the object to be processed
US8865566B2 (en) 2002-12-03 2014-10-21 Hamamatsu Photonics K.K. Method of cutting semiconductor substrate
US8889525B2 (en) 2002-03-12 2014-11-18 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
JP2015044230A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 日本特殊陶業株式会社 レーザ切断方法
WO2020241275A1 (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 株式会社フジクラ 加工方法および加工装置
WO2020241276A1 (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 株式会社フジクラ 加工方法および加工装置
CN114959246A (zh) * 2022-06-22 2022-08-30 沈阳工业大学 一种提高航空用轴承钢材料关键构件力学性能的激光冲击强化方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62224487A (ja) * 1986-03-26 1987-10-02 Res Dev Corp Of Japan 人工ダイヤモンド膜の切断加工方法
US5767479A (en) * 1994-02-28 1998-06-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser beam machining apparatus and corresponding method which employs a laser beam to pretreat and machine a workpiece
US8946591B2 (en) 2000-09-13 2015-02-03 Hamamatsu Photonics K.K. Method of manufacturing a semiconductor device formed using a substrate cutting method
EP2204255A2 (en) 2000-09-13 2010-07-07 Hamamatsu Photonics K. K. Laser processing apparatus with controller for positioning the focus point at different levels in the object to be processed
EP2204255A3 (en) * 2000-09-13 2010-07-21 Hamamatsu Photonics K. K. Laser processing apparatus with controller for positioning the focus point at different levels in the object to be processed
US8937264B2 (en) 2000-09-13 2015-01-20 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and laser processing apparatus
US8946592B2 (en) 2000-09-13 2015-02-03 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and laser processing apparatus
US10796959B2 (en) 2000-09-13 2020-10-06 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and laser processing apparatus
US9837315B2 (en) 2000-09-13 2017-12-05 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and laser processing apparatus
WO2003070441A1 (en) * 2002-02-21 2003-08-28 Arvindbhai Lavjibhai Patel A novel laser diamond sawing machine
US8889525B2 (en) 2002-03-12 2014-11-18 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
US11424162B2 (en) 2002-03-12 2022-08-23 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
US9711405B2 (en) 2002-03-12 2017-07-18 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
US10068801B2 (en) 2002-03-12 2018-09-04 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
US10622255B2 (en) 2002-03-12 2020-04-14 Hamamatsu Photonics K.K. Substrate dividing method
US8865566B2 (en) 2002-12-03 2014-10-21 Hamamatsu Photonics K.K. Method of cutting semiconductor substrate
JP2015044230A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 日本特殊陶業株式会社 レーザ切断方法
WO2020241275A1 (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 株式会社フジクラ 加工方法および加工装置
WO2020241276A1 (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 株式会社フジクラ 加工方法および加工装置
CN114959246A (zh) * 2022-06-22 2022-08-30 沈阳工业大学 一种提高航空用轴承钢材料关键构件力学性能的激光冲击强化方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6054151B2 (ja) 1985-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4490883B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
KR101124347B1 (ko) 사각 방향으로 조사되는 스캔된 레이저 빔을 이용한 대상물의 가공 방법 및 그 장치
JP2005028438A (ja) レーザ光線を利用する加工装置
JP2004515365A (ja) 半導体材料のレーザー加工
JPS5976687A (ja) レ−ザ切断方法
CN111055028A (zh) 基于等离子体的扩展可控裂纹的激光切割装置及方法
JP2003517375A (ja) 工作物の表面から物質を除去するための方法および装置
JP2000334594A (ja) レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JPH0732183A (ja) Co2レーザ加工装置
JPH05504723A (ja) 高エネルギー放射線を使用する切削方法
JPS6317035B2 (ja)
JP3186706B2 (ja) 半導体ウェハのレーザマーキング方法及び装置
JPS5844738A (ja) サフアイヤ基板のスクライビング方法
JP6576212B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP2016078024A (ja) ピアス加工方法及びレーザ加工機
JPS5913588A (ja) レ−ザ加工装置
JP3524855B2 (ja) レーザ照射装置及びレーザ加工方法
JPH0159076B2 (ja)
JP2021142546A (ja) 光学ユニット、レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JPS5987993A (ja) 加工表面仕上加工装置
JPH01271084A (ja) ガラスのレーザ切断方法
JPH04203618A (ja) セラミックス製動圧軸受の溝加工方法
JPH05309489A (ja) エキシマレーザー加工装置
JPS59206189A (ja) レ−ザ切断装置
JPS5819395B2 (ja) レ−ザ加工方法およびその装置