KR101946934B1 - Laser processing mask - Google Patents

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아키라 오오츠카
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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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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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

레이저광을 통과시키기 위해서 마스크 본체(41)에 핀홀(42)을 관통 형성한 레이저 가공용 마스크(40)로서, 마스크 본체(41)의 레이저광의 입사측에 핀홀의 축선에 대하여 경사진 반사면(43)이 절삭, 연삭 또는 연마 가공에 의해 형성되고, 반사면(43)에 있어서의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작게 형성함으로써 레이저 조사 중의 마스크로부터의 리턴광을 거의 없애 레이저광의 모드 열화나 발진 출력의 저하를 방지한다.A mask 40 for laser processing in which a pinhole 42 is passed through a mask main body 41 to allow laser light to pass therethrough is provided on the incidence side of the laser light of the mask main body 41 with a reflecting surface 43 inclined with respect to the axis of the pinhole 43 Is formed by cutting, grinding or polishing and the surface roughness Ray in the direction parallel to the tilting direction of the reflecting surface 43 is formed to be smaller than the surface roughness Rax in the tilting direction and the vertical direction, The return light from the mask during irradiation is substantially eliminated, and deterioration of the mode of the laser light and deterioration of the oscillation output are prevented.

Description

레이저 가공용 마스크{LASER PROCESSING MASK}[0001] LASER PROCESSING MASK [0002]

본 발명은 레이저 가공 장치에 사용되는 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a mask used in a laser processing apparatus.

종래, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 레이저광원으로부터 출사된 레이저광을 반사 미러로 반사시켜 마스크 안을 통과시킨 후, 다시 반사 미러로 반사시키고, 렌즈로 집광하여 피가공물 상에 조사하는 레이저 가공 장치가 알려져 있다. 마스크는 회전판에 둘레 방향으로 복수개 부착되어 있고, 회전판을 회전시킴으로써 가공 목적에 따른 마스크가 레이저광의 광축 상에 배치된다.Conventionally, for example, as described in Patent Document 1, a laser processing method is disclosed in which laser light emitted from a laser light source is reflected by a reflecting mirror and passed through a mask, reflected again by a reflecting mirror, focused by a lens and irradiated onto a workpiece The device is known. A plurality of masks are attached to the rotating plate in a circumferential direction, and a mask according to the machining purpose is disposed on the optical axis of the laser beam by rotating the rotating plate.

특허문헌 1에 기재된 마스크(60)는 도 7에 나타내는 바와 같이 회전판에 위치 조정 가능하게 부착된 슬라이더(70)의 구멍(71)에 나사 부착되어 있다. 마스크(60)의 레이저광 입사측에는 플랜지부(61)가 형성되고, 중심부에는 마스크 패턴이 되는 핀홀(63)이 형성되어 있다. 플랜지부(61)의 레이저광 입사측의 끝면에는 원뿔형상의 테이퍼면(62)이 형성되어 있고, 레이저광(L)의 일부(L2)는 핀홀(63)을 통과하며, 나머지 레이저광(L1)은 테이퍼면(62)에서 반사되어 반사광(L1)의 에너지가 도넛형상의 댐퍼(72)에서 흡수된다.The mask 60 described in Patent Document 1 is screwed to the hole 71 of the slider 70 which is positionally adjustable on the rotary plate as shown in Fig. A flange portion 61 is formed on the laser light incidence side of the mask 60, and a pinhole 63 serving as a mask pattern is formed in the center portion. A conical tapered surface 62 is formed on the end face of the flange 61 on the laser light incidence side and a part L2 of the laser light L passes through the pinhole 63, Is reflected by the tapered surface (62), and the energy of the reflected light (L1) is absorbed by the donut-shaped damper (72).

테이퍼면(62)에는 반사 효율을 향상시키기 위한 코팅 처리 또는 절삭 가공이 실시되어 있다. 테이퍼면(62)에 코팅 처리를 실시했을 경우에는 가공 비용이 듬과 아울러, 코팅이 박리될 가능성이 있다. 그 때문에 마스크(60)의 재료로서 레이저광의 반사율이 높은 재료를 사용하여 마스크(60)의 레이저광 입사측을 절삭 가공하여 테이퍼면(62)을 형성하는 편이 비용면 및 내구성의 면에서 바람직하다.The tapered surface 62 is coated or cut to improve the reflection efficiency. When the coating treatment is performed on the tapered surface 62, there is a possibility that the coating may peel off as well as the processing cost. Therefore, it is preferable to form the tapered surface 62 by cutting the laser light incidence side of the mask 60 by using a material having high reflectance of the laser light as the material of the mask 60, from the viewpoint of cost and durability.

상술한 바와 같이 테이퍼면(62)을 원뿔형상으로 절삭 가공했을 경우, 미시적으로 보면, 테이퍼면(62)의 표면에 절삭 가공에 의한 원주 방향의 다수의 홈 또는 요철(62a)이 형성된다. 이러한 요철(62a)에 의해 반사광이 산란하여 일부의 레이저광이 입사 방향과 대향 방향의 리턴광(La)이 되는 경우가 있다.As described above, when the tapered surface 62 is cut into a conical shape, a plurality of grooves or projections and depressions 62a in the circumferential direction by cutting are formed on the surface of the tapered surface 62 microscopically. The reflected light is scattered by these projections and depressions 62a, and a part of the laser light becomes return light La in the direction opposite to the incident direction.

일본 특허공개 평 10-235484호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-235484

본 발명의 목적은 레이저 조사 중의 마스크로부터의 리턴광을 거의 없앨 수 있어 레이저광의 모드 열화나 발진 출력의 저하를 방지할 수 있는 레이저 가공용 마스크를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mask for laser processing capable of substantially eliminating return light from a mask during laser irradiation and preventing mode deterioration of laser light and lowering of oscillation output.

본 발명은 마스크 본체와, 레이저광을 통과시키기 위해서 마스크 본체에 관통 형성된 핀홀을 구비한 레이저 가공용 마스크이다. 마스크 본체의 레이저광의 입사측에 핀홀의 축선에 대하여 경사진 반사면이 절삭 가공, 연삭 가공 또는 연마 가공에 의해 형성되어 반사면에 있어서의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작은 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a laser processing mask having a mask body and a pinhole formed through the mask body for passing laser light therethrough. A reflecting surface inclined with respect to the axis of the pinhole is formed on the incidence side of the laser beam of the mask body by cutting, grinding or polishing so that the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction on the reflecting surface is inclined And the surface roughness Rax in the vertical direction.

반사면이 원뿔면 형상으로 절삭 가공 또는 연삭 가공된 마스크인 경우, 원주 방향의 홈 또는 요철이 발생한다. 즉, 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 크다. 그 때문에 반사광이 산란하여 일부가 레이저 발진기로의 리턴광이 될 가능성이 있다. 본 발명의 마스크는 반사면에 있어서의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작다. 그 때문에 마스크에 입사된 레이저광은 입사 방향과 다른 방향으로 산란하기 쉬워 입사 방향과 대향 방향의 반사를 억제할 수 있기 때문에 반사광이 입사 방향과 대향 방향의 리턴광이 되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 레이저 발진이 불안정해지거나, 레이저광의 모드 열화나 발진 출력의 저하가 발생한다는 문제를 억제할 수 있다.In the case of a mask in which the reflecting surface is formed by cutting or grinding in the form of a conical surface, grooves or irregularities in the circumferential direction are generated. That is, the surface roughness Ray in the direction parallel to the slant direction is larger than the surface roughness Rax in the slant direction and the vertical direction. Therefore, there is a possibility that the reflected light is scattered and part of the reflected light is returned to the laser oscillator. In the mask of the present invention, the surface roughness (Ray) in the direction parallel to the oblique direction in the reflective surface is smaller than the surface roughness (Rax) in the oblique direction and the perpendicular direction. Therefore, the laser light incident on the mask is easily scattered in the direction different from the incident direction, and reflection of the reflected light in the incident direction and the opposite direction can be suppressed, so that the reflected light can be prevented from becoming return light in the incident direction and the opposite direction. As a result, it is possible to suppress the problem that the laser oscillation becomes unstable, the mode deterioration of the laser light and the oscillation output decrease.

상술한 바와 같이, 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작은 반사면을 형성하기 위해서는, 예를 들면 경사 방향을 따라 마스크 본체를 절삭 가공, 연삭 가공 또는 연마 가공함으로써 용이하게 형성할 수 있다. 반사면에는 경사 방향을 따른 스트라이프형상의 요철 또는 홈이 형성되므로 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작아진다. 마스크의 재료로서 레이저광의 반사율이 높은 재료를 사용하여 반사면을 절삭 가공, 연삭 가공 또는 연마 가공에 의해 형성했을 경우에는 가공 비용을 저감할 수 있으며, 또한 반사면을 코팅했을 경우의 코팅 박리라는 문제도 없어 내구성의 면에서 우수하다.As described above, in order to form a reflection surface in which the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction is smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and perpendicular to the oblique direction, for example, , Grinding, or polishing. Since irregularities or grooves are formed in the reflection surface along the oblique direction, the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction is smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and the perpendicular direction. When the reflective surface is formed by cutting, grinding or polishing using a material having a high reflectivity of laser light as a material of the mask, the processing cost can be reduced, and the problem of coating peeling when the reflective surface is coated And is excellent in terms of durability.

반사면은 상기 핀홀의 축선에 대하여 일정각도로 경사진 1개의 평면부이어도 좋고, 각뿔면 또는 원뿔면이어도 좋다. 평면부의 경우에는 마스크 본체의 단부를 일방향으로 절삭 가공함으로써 용이하게 제작할 수 있다.The reflecting surface may be a single flat surface inclined at an angle with respect to the axis of the pinhole, or may be a pyramidal surface or a conical surface. In the case of the plane portion, the end portion of the mask body can be easily manufactured by cutting in one direction.

본 발명에서 적용되는 레이저 파장은 특별히 한정되지 않지만, 레이저 파장이 길어지면 마스크의 표면의 요철의 영향을 받기 어려워진다는 성질이 있다. 그 때문에 레이저광의 파장이 짧은 레이저(예를 들면, UV 레이저 등)에 대하여 본 발명은 효과적이다. 마스크 본체의 재질은 레이저광의 성질에 따라 적절하게 선택 가능하다. 예를 들면, 레이저광으로서 UV 레이저를 사용했을 경우에는 마스크 본체로서 UV 레이저의 반사율이 높은 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.The laser wavelength used in the present invention is not particularly limited, but it has a property that it becomes difficult to be affected by the irregularities on the surface of the mask if the laser wavelength becomes long. Therefore, the present invention is effective for a laser (for example, UV laser or the like) having a short wavelength of laser light. The material of the mask body can be appropriately selected according to the properties of the laser light. For example, when a UV laser is used as laser light, it is preferable to use aluminum having a high reflectance of UV laser as the mask body.

일반적으로 파장이 짧은 레이저를 사용할 때일수록 마스크 표면의 면 조도를 작게 하지 않으면 산란의 영향이 생긴다. 본 발명은 면 조도가 거칠어 산란이 일어났다고 해도 그 산란의 방향을 기계 가공의 방향에 의해 제어할 수 있는 점에 착안하고 있다. 이에 따라 경면으로서 기능하는 정도(예를 들면, 면 조도(Ra)=1㎚ 이하 등)까지 면 조도를 마무리하지 않아도 마스크로서 기능할 수 있다.In general, when a laser having a short wavelength is used, the effect of scattering occurs if the surface roughness of the mask surface is not made small. The present invention is based on the fact that the direction of scattering can be controlled by the direction of machining even if scattering occurs due to rough surface roughness. Thus, it is possible to function as a mask without finishing the surface roughness to a degree that functions as a mirror surface (for example, surface roughness (Ra) = 1 nm or less).

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

이상과 같이, 본 발명에 의하면 마스크 본체의 레이저광의 입사측에 핀홀의 축선에 대하여 경사진 반사면을 절삭, 연삭 또는 연마 가공에 의해 형성하고, 반사면에 있어서의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)를 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작게 했으므로 마스크에 입사된 레이저광은 입사 방향과 다른 방향으로 산란하기 쉬워 입사 방향과 대향 방향의 반사를 억제할 수 있다. 그 때문에 반사광이 입사 방향과 대향 방향의 리턴광이 되는 것을 억제할 수 있고, 레이저광의 모드 열화나 발진 출력의 저하를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the reflective surface inclined with respect to the axis of the pinhole is formed on the incidence side of the laser beam of the mask body by cutting, grinding or polishing, and the surface in the direction parallel to the inclined direction Since the roughness Ray is made smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and the perpendicular direction, the laser light incident on the mask is likely to scatter in a direction different from the incident direction, and reflection in the incident direction and the opposite direction can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the reflected light from becoming the return light in the direction of incidence and the direction opposite to the incident direction, and it is possible to prevent deterioration of the mode of the laser light and decrease of the oscillation output.

도 1은 본 발명에 의한 레이저 가공 장치의 일례의 개략도이다.
도 2는 마스크의 제 1 실시예의 정면도(a), 좌측면도(b), 평면도(c)이다.
도 3은 마스크의 제 1 실시예의 면 조도를 나타내는 도면이다.
도 4는 마스크의 가공 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 마스크의 제 2 실시예의 정면도 및 우측면도이다.
도 6은 마스크의 제 3 실시예의 정면도 및 우측면도이다.
도 7은 특허문헌 1에 있어서의 마스크의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a schematic view of an example of a laser machining apparatus according to the present invention.
2 is a front view (a), a left side view (b), and a top view (c) of the first embodiment of the mask.
3 is a view showing the surface illuminance of the first embodiment of the mask.
4 is a view showing an example of a method of processing a mask.
5 is a front view and a right side view of a second embodiment of the mask.
6 is a front view and a right side view of a third embodiment of the mask.
7 is a view showing an example of a mask in Patent Document 1;

-제 1 실시예-- First Embodiment -

도 1은 본 발명에 의한 마스크를 사용한 레이저 가공 장치의 일례의 개략도를 나타낸다. 레이저 가공 장치(1)는 레이저광원인 레이저 발진기(10), 렌즈(20), 댐퍼(30), 및 마스크(40)를 구비하고, 마스크(40)를 통과한 레이저광(L2)은 도시되지 않는 피가공물에 조사된다. 또한, 레이저광(L)의 광축의 도중에 미러나 집광 렌즈 등을 적당히 배치할 수 있다. 레이저광(L)으로서는, 예를 들면 UV 레이저, YAG 레이저, CO2 레이저 등 임의의 레이저가 사용된다.1 is a schematic view of an example of a laser processing apparatus using a mask according to the present invention. The laser processing apparatus 1 includes a laser oscillator 10 as a laser light source, a lens 20, a damper 30 and a mask 40. The laser light L2 having passed through the mask 40 is not shown Is irradiated to the workpiece. Further, a mirror, a condenser lens, or the like can be appropriately disposed in the middle of the optical axis of the laser light L. As the laser light L, for example, any laser such as a UV laser, a YAG laser, or a CO 2 laser is used.

이 실시예의 마스크(40)는 도 2에 나타내는 바와 같이 원기둥형의 마스크 본체(41)를 갖고, 그 중심부에 단면원형의 핀홀(42)이 관통 형성되어 있다. 또한, 핀홀(42)의 단면형상은 원형에 한정되지 않는다. 핀홀(42)의 축선과 레이저광(L)의 광축이 평행이 되도록 마스크 본체(41)의 방향이 설정되어 있다. 마스크 본체(41)의 레이저광의 입사측에는 평면부(43)가 형성되어 있고, 이 평면부(43)가 핀홀(42)의 축선에 대하여 일정각도(θ)(0＜θ＜90°)로 경사져 있다. 구체적으로는 각도(θ)는 60~85°의 범위로부터 선택하는 것이 바람직하다. 평면부(43)는 경사 방향을 따라 절삭 가공, 연삭 가공 또는 연마 가공되어 있고, 레이저광(L)을 반사하는 반사면으로 되어 있다.The mask 40 of this embodiment has a cylindrical main body 41 as shown in Fig. 2, and a pinhole 42 having a circular cross section is formed at the center thereof. The cross-sectional shape of the pinhole 42 is not limited to a circular shape. The direction of the mask body 41 is set such that the axis of the pinhole 42 and the optical axis of the laser light L are parallel. A planar portion 43 is formed on the incident side of the laser light of the mask body 41. The planar portion 43 is inclined at a certain angle (0 <? ≪ 90) with respect to the axis of the pinhole 42 have. Specifically, the angle? Is preferably selected from the range of 60 to 85 degrees. The flat surface portion 43 is formed by a cutting process, a grinding process or a polishing process along the oblique direction, and is a reflecting surface for reflecting the laser light L.

평면부(43)에는 도 2(b), 도 2(c)에 나타내는 바와 같이 경사 방향과 평행한 홈 또는 스트라이프상의 요철(43a)이 형성되어 있다. 즉, Y-Z면에 평행한 방향의 요철(43a)이 형성된다. 도 3은 평면부(43)의 요철(43a)의 면 조도를 개략적으로 나타내고 있다. 또한, 도 3에서는 스트라이프상의 요철(43a)을 과장해서 나타내고 있지만, 실제로는 요철의 수는 더 많고, 요철의 간격도 좁다. 도 3에서 나타내는 바와 같이 경사 방향과 평행한 방향(B-B 단면)의 면 조도(Ray)는 경사 방향과 수직 방향(A-A 단면)의 면 조도(Rax)보다 작다. 즉,As shown in Figs. 2 (b) and 2 (c), grooves or stripe-like projections and depressions 43a parallel to the oblique direction are formed on the flat surface portion 43. [ That is, unevenness 43a in a direction parallel to the Y-Z plane is formed. 3 schematically shows the surface roughness of the unevenness 43a of the flat surface portion 43. As shown in Fig. In Fig. 3, the irregularities 43a on the stripe are exaggeratedly shown, but in actuality, the number of irregularities is larger, and the interval of the irregularities is narrow. As shown in Fig. 3, the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction (B-B cross-section) is smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and the perpendicular direction (A-A cross-section). In other words,

Ray＜RaxRay <Rax

으로 되어 있다. 그 때문에 평면부(43)에 입사한 레이저광은 평면부(43)의 경사와 요철(43a)의 상승(相乘) 효과에 의해 입사 방향과는 다른 방향(예를 들면, 도 1의 YZ면에 대하여 비평행한 방향)으로 산란하기 쉬워져 입사 방향과 대향 방향의 반사를 억제할 수 있다.Respectively. The laser light incident on the flat surface portion 43 is directed in a direction different from the incident direction due to the inclination of the plane portion 43 and the upward effect of the unevenness 43a (for example, And the reflection in the direction of incidence and the direction opposite to the direction of scattering can be suppressed.

레이저광으로부터의 열을 내보낸다는 관점에서는 마스크 본체(41)의 소재로서 열전도율이 높은 금속(알루미늄, 금, 은, 구리 등)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저광의 반사율을 높인다는 관점에서는 반사율이 높은 금속(알루미늄, 금) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 레이저광은 평행광에 한정되지 않고, 집속광이나 발산광이어도 좋다.It is preferable to use a metal (aluminum, gold, silver, copper, or the like) having a high thermal conductivity as a material of the mask main body 41 from the viewpoint of emitting heat from the laser light. From the viewpoint of increasing the reflectivity of the laser beam, it is preferable to use a metal (aluminum, gold) having high reflectance. The laser light is not limited to the parallel light, but may be focused light or divergent light.

이하에 가공 조건의 일례를 나타낸다.An example of processing conditions is shown below.

레이저광의 입사 빔 지름: φ0.1~15㎜Incident beam diameter of laser beam: φ 0.1 to 15 mm

평면부의 표면 조도(Ra): 50㎚ 이하Surface roughness (Ra) of the flat portion: 50 nm or less

레이저광의 파장: 500㎚ 이하Wavelength of laser light: 500 nm or less

마스크(40)의 평면부(43)에서 반사한 레이저광(L1)은 레이저광(L)의 입사 방향과는 다른 방향으로 반사한다. 특히, 평면부(43)의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)는 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작으므로 마스크(40)에 입사된 레이저광은 입사 방향과는 다른 방향으로 산란하기 쉬워 입사 방향과 대향 방향의 반사를 억제할 수 있다. 즉, 반사 레이저광이 입사 방향과 대향 방향(z축 마이너스 방향)의 리턴광이 되는 것을 억제할 수 있다. 반사한 레이저광(L1)은 수냉 등에 의해 적당히 냉각된 댐퍼(30)에서 그 에너지가 흡수된다. 그 때문에 반사 레이저광(L1)이 주변 부품 등에 열영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다. 이 실시예에서는 댐퍼(30)가 입사 레이저광(L)의 광축의 편측(도 1에서는 상측)에만 설치되어 있기 때문에 댐퍼(30)를 소형화할 수 있다.The laser light L1 reflected by the flat surface portion 43 of the mask 40 is reflected in a direction different from the incident direction of the laser light L. [ Particularly, since the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction of the plane portion 43 is smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and the perpendicular direction, the laser light incident on the mask 40 is different from the incident direction Scattering in the direction of incidence can be facilitated and reflection in the incidence direction and the opposite direction can be suppressed. In other words, it is possible to suppress the reflected laser beam from becoming the return light in the direction opposite to the incident direction (minus direction of the z axis). The energy of the reflected laser beam L1 is absorbed by the damper 30 cooled appropriately by water cooling or the like. Therefore, it is possible to prevent the reflected laser light L1 from having a thermal influence on peripheral components or the like. In this embodiment, since the damper 30 is provided only on one side (upper side in Fig. 1) of the optical axis of the incident laser light L, the damper 30 can be downsized.

도 4는 마스크(40)의 가공 방법의 일례를 나타낸다. 지점(51)을 중심으로 하여 경동 가능한 베이스(50)를 준비하고, 베이스(50) 상에 마스크 본체(41)의 원재료(41')를 척(52)에 의해 고정한다. 원재료(41')는 그 중심에 핀홀(42)을 갖는 원기둥형 부품이다. 이어서, 베이스(50)를 지점(51)을 중심으로 하여 소정각도만큼 기울여 수평축을 중심으로 하여 회전하는 연삭숫돌(53)에 대하여 베이스(50)를 수평 방향으로 이동시키거나, 또는 연삭숫돌(53)을 수평으로 이동시킨다. 베이스(50) 또는 연삭숫돌(53)의 이동 방향은 경사면의 능선 방향과 평행하지만, 다소의 경사는 있어도 좋다. 연삭숫돌(53)로서는, 예를 들면 140000번 이상의 숫돌이 바람직하다. 연삭숫돌(53)과의 마찰에 의해 원재료(41')의 정상부가 절삭 가공되어 일정각도만큼 경사진 평면부(43)가 형성된다. 숫돌(53)의 숫돌면은 평면부(43)의 경사 방향으로 회전하므로 평면부(43)에는 경사 방향을 따른 미세한 요철부가 형성된다. 그 때문에 상술한 바와 같이 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)는 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작아져 반사광이 레이저 발진기 방향으로의 리턴광이 되는 것을 억제할 수 있다. 연마 가공할 경우에도 도 4에 나타내는 바와 같이 소정의 각도만큼 마스크(40)를 기울여 가공한다. 연마 가공의 예로서는 버프 연마를 들 수 있다. 절삭 가공의 다른예로서는 스프링 가공과 같은 직선 운동에 의한 가공 방법을 들 수 있다. 직선 운동에 의해 절삭하므로 경사 방향과 평행한 방향으로 가공할 수 있다.Fig. 4 shows an example of a method of processing the mask 40. Fig. The tilting base 50 is prepared around the point 51 and the raw material 41 'of the mask body 41 is fixed by the chuck 52 on the base 50. [ The raw material 41 'is a cylindrical part having a pinhole 42 at the center thereof. Subsequently, the base 50 is tilted by a predetermined angle around the point 51 and the base 50 is moved in the horizontal direction with respect to the grinding wheel 53 rotating around the horizontal axis, or the grinding wheel 53 ) Horizontally. The moving direction of the base 50 or the grindstone 53 is parallel to the ridgeline direction of the inclined surface, but may be inclined somewhat. As the grindstone 53, for example, a grindstone of 1,40000 or more is preferable. The top portion of the raw material 41 'is cut by the friction with the grindstone 53 and the plane portion 43 inclined by a certain angle is formed. Since the grindstone surface of the grindstone 53 rotates in the oblique direction of the planar portion 43, a fine concavo-convex portion along the oblique direction is formed on the planar portion 43. Therefore, as described above, the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction becomes smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and the perpendicular direction, so that the reflected light can be suppressed from returning to the direction of the laser oscillator. In the case of polishing, the mask 40 is tilted by a predetermined angle as shown in Fig. An example of polishing processing is buff polishing. Another example of cutting processing is a linear machining method such as spring machining. Since it is cut by linear motion, it can be machined in a direction parallel to the oblique direction.

-제 2 실시예-- Second Embodiment -

도 5는 본 발명에 의한 마스크의 제 2 실시예를 나타낸다. 이 실시예의 마스크(45)는 4개의 경사면(46)을 갖는 각뿔형상으로 형성되어 있고, 4개의 경사면(46)에는 경사 방향과 평행한 홈 또는 요철(46a)이 형성되어 있다. 그 때문에 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)는 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작다. 또한, 마스크(45)의 중심부에 앵글 홀로 이루어지는 핀홀(47)이 형성되어 있지만, 원형의 구멍이어도 좋다.Fig. 5 shows a second embodiment of the mask according to the present invention. The mask 45 of this embodiment is formed in the shape of a pyramid having four inclined planes 46 and grooves or projections and depressions 46a parallel to the inclined direction are formed on the four inclined planes 46. [ Therefore, the surface roughness Ray in the direction parallel to the slant direction is smaller than the surface roughness Rax in the slant direction and the vertical direction. Further, although the pinhole 47 made of an angle hole is formed at the center of the mask 45, it may be a circular hole.

이 경우에도 경사면(46)의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작으므로 경사면(46)에 입사된 레이저광이 사방으로 발산하여 반사광이 레이저 발진기 방향으로의 리턴광이 되는 것을 억제할 수 있다.Even in this case, since the surface roughness Ray in the direction parallel to the oblique direction of the oblique surface 46 is smaller than the surface roughness Rax in the oblique direction and vertical direction, the laser light incident on the oblique surface 46 diverges in all directions, It is possible to suppress the return light to the direction of the laser oscillator.

-제 3 실시예-- Third Embodiment -

도 6은 본 발명에 의한 마스크의 제 3 실시예를 나타낸다. 이 실시예의 마스크(48)는 1개의 테이퍼면(49)을 갖는 원추형상으로 형성되어 있고, 테이퍼면(49)에는 경사 방향과 평행한 방사형상의 홈 또는 요철(49a)이 형성되어 있다. 그 때문에 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)는 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작다. 또한, 마스크(48)의 중심부가 원형 구멍으로 이루어지는 핀홀(50)이 형성되어 있지만, 앵글 홀이어도 좋다.6 shows a third embodiment of the mask according to the present invention. The mask 48 of this embodiment is formed into a conical shape having one tapered surface 49 and the tapered surface 49 has radial grooves or projections 49a parallel to the oblique direction. Therefore, the surface roughness Ray in the direction parallel to the slant direction is smaller than the surface roughness Rax in the slant direction and the vertical direction. Further, the pinhole 50 in which the central portion of the mask 48 is a circular hole is formed, but it may be an angle hole.

도 6의 마스크(48)의 경우에도 도 5와 마찬가지로 테이퍼면(49)의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작으므로 테이퍼면(49)에 입사된 레이저광이 사방으로 발산하고, 반사광이 리턴광이 되는 것을 억제할 수 있다.6, the surface roughness Ray in the direction parallel to the tapering direction of the tapered surface 49 is smaller than the surface roughness Rax in the direction perpendicular to the tapering direction, 49 can be prevented from being divergent in all directions, and the reflected light can be prevented from becoming return light.

1 : 레이저 가공 장치 10 : 레이저 발진기
20 : 렌즈 30 : 댐퍼
40 : 마스크 41 : 마스크 본체
42 : 핀홀 43 : 평면부(반사면)
43a : 요철1: Laser processing apparatus 10: Laser oscillator
20: lens 30: damper
40: mask 41: mask body
42: pinhole 43: plane portion (reflecting surface)
43a: unevenness

Claims (3)

마스크 본체와, 레이저광을 통과시키기 위해서 상기 마스크 본체에 관통 형성된 핀홀을 구비한 레이저 가공용 마스크에 있어서,
상기 마스크 본체의 레이저광의 입사측에 상기 핀홀의 축선에 대하여 경사진 반사면이 절삭 가공, 연삭 가공 또는 연마 가공에 의해 형성되고,
상기 반사면에 있어서의 경사 방향과 평행한 방향의 면 조도(Ray)가 경사 방향과 수직 방향의 면 조도(Rax)보다 작은 레이저 가공용 마스크.1. A mask for laser processing comprising a mask body and a pinhole formed through the mask body for passing laser light,
A reflecting surface inclined with respect to an axis of the pinhole is formed on the incidence side of the laser light of the mask body by cutting, grinding or polishing,
Wherein a surface roughness (Ray) in a direction parallel to an oblique direction of the reflective surface is smaller than a surface roughness (Rax) in an oblique direction and a perpendicular direction. 제 1 항에 있어서,
상기 반사면은 상기 핀홀의 축선에 대하여 일정각도로 경사진 1개의 평면부인 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 마스크.The method according to claim 1,
Wherein the reflective surface is a flat surface inclined at an angle with respect to an axis of the pinhole. 제 1 항에 있어서,
상기 반사면은 각뿔면 또는 원뿔면인 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 마스크.The method according to claim 1,
Wherein the reflective surface is a pyramidal surface or a conical surface.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109828335A (en) * 2017-11-23 2019-05-31 海思光电子有限公司 A kind of optical coupled module and electronic equipment
CN114985915B (en) * 2022-06-02 2023-03-28 深圳市斯凯乐激光科技有限公司 Galvanometer laser stitch welding equipment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014074761A (en) * 2012-10-03 2014-04-24 Dainippon Printing Co Ltd Optical sheet, display device and production method of optical sheet

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5412234Y2 (en) * 1973-03-26 1979-05-30
JPS6224220A (en) * 1985-07-25 1987-02-02 Toshiba Corp Laser marking device
JPH01178392A (en) * 1988-01-11 1989-07-14 Tamura Seisakusho Co Ltd Laser marking device
JPH03263386A (en) * 1990-01-24 1991-11-22 Hitachi Ltd Laser oscillator, laser resonator and semiconductor processing apparatus
JPH07178577A (en) * 1993-12-21 1995-07-18 Murata Mfg Co Ltd Mask for laser marking
JPH08111551A (en) * 1994-10-11 1996-04-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Aperture for laser and laser oscillator using it
JP3292079B2 (en) * 1997-02-24 2002-06-17 三菱電機株式会社 Laser processing equipment
DE19910725A1 (en) * 1998-03-12 1999-10-14 Fraunhofer Ges Forschung Aperture for high density laser radiation minimizes absorption heating
CN2424864Y (en) * 2000-06-14 2001-03-28 河南大学第一光电子技术研究所 Automatic mask switching device for laser mark printer
SG160189A1 (en) * 2002-04-23 2010-04-29 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Crystallization apparatus, crystallization method, and phase shift mask
CN100549819C (en) * 2003-05-29 2009-10-14 中国科学院光电技术研究所 Metal mask plate
JP4541394B2 (en) * 2007-10-31 2010-09-08 パナソニック株式会社 Metal roller manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014074761A (en) * 2012-10-03 2014-04-24 Dainippon Printing Co Ltd Optical sheet, display device and production method of optical sheet

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