JP7620302B2 - Laser processing device and laser processing method - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ光を被加工物の加工線に沿って走査することで加工を行うレーザ加工装置、及び、レーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing device and a laser processing method that performs processing by scanning a laser beam along a processing line on a workpiece.
ガラス基板などの被加工物の加工線に沿ってレーザ光を走査して照射することで、加工線の内側を小片として切り出して被加工物を加工する装置及び方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 There is known an apparatus and method for processing a workpiece, such as a glass substrate, by scanning and irradiating a laser beam along a processing line on the workpiece to cut out small pieces inside the processing line (see, for example, Patent Document 1).
従来のレーザ加工においては、一般的に円偏光を有するレーザ光が用いられ、ガルバノミラーを用いてレーザ光を被加工物上にて走査していた。従来のレーザ加工方法では、レーザ光の走査軌跡どおりに被加工物が加工されないことがあった。具体的には、被加工物のレーザ光が直接照射される面(表面)の加工形状と、それとは反対側の面(裏面)の加工形状とが異なることがあった。この現象が発生する原因として以下の2点が考えられる。 In conventional laser processing, a circularly polarized laser beam is generally used, and a galvanometer mirror is used to scan the laser beam over the workpiece. With conventional laser processing methods, the workpiece was sometimes not processed according to the scanning trajectory of the laser beam. Specifically, the processed shape of the surface of the workpiece directly irradiated with the laser beam (front surface) was sometimes different from the processed shape of the opposite surface (back surface). The following two points are thought to be the causes of this phenomenon.
第1の原因は、p偏光(電場が加工面に垂直な方向に振動する偏光)の光の方が、s偏光(電場が加工面に平行な方向に振動する偏光)の光よりも被加工物に吸収されやすいことが考えられる。つまり、p偏光の光による被加工物の加工速度の方が、s偏光の光による加工速度よりも速いことが原因と考えられる。ここで言う「加工面」とは、例えば貫通孔の場合、孔の壁面のことを意味する。
円偏光は同一強度のp偏光の成分とs偏光の成分を有しているので、円偏光を有する光を用いて加工を行った場合、円偏光のうちp偏光と平行な方向に加工がより多く進行する。
The first reason is believed to be that p-polarized light (polarized light in which the electric field oscillates in a direction perpendicular to the processing surface) is more easily absorbed by the workpiece than s-polarized light (polarized light in which the electric field oscillates in a direction parallel to the processing surface). In other words, this is believed to be due to the fact that the processing speed of the workpiece using p-polarized light is faster than the processing speed using s-polarized light. The "processing surface" referred to here means, for example, the wall surface of a through hole in the case of a through hole.
Since circularly polarized light has p-polarized and s-polarized components of the same intensity, when processing is performed using light having circular polarization, processing proceeds more in the direction parallel to the p-polarized light among the circularly polarized light.
第2の原因は、ガルバノミラーを用いて円偏光を有するレーザ光を走査することで、被加工物上においてレーザ光が円偏光を維持できず楕円に近い偏光となることが考えられる。つまり、被加工物の表面上においてレーザ光の照射強度に方向の依存性があるため、被加工物の加工速度に方向の依存性が生じることが原因と考えられる。 The second reason is thought to be that when a circularly polarized laser light is scanned using a galvanometer mirror, the laser light cannot maintain its circular polarization on the workpiece and becomes polarized closer to an ellipse. In other words, this is thought to be caused by the directional dependency of the irradiation intensity of the laser light on the surface of the workpiece, which results in directional dependency of the processing speed of the workpiece.
本発明の目的は、被加工物にレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工装置及び方法において、被加工物をレーザ光の走査軌跡どおりに精度よく加工することにある。 The object of the present invention is to precisely process a workpiece according to the scanning trajectory of the laser light in a laser processing device and method for processing the workpiece by irradiating the workpiece with laser light.
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係るレーザ加工装置は、被加工物にレーザ光を照射して加工を行う装置である。レーザ加工装置は、第1レーザ光出力部と、ガルバノミラーと、を備える。
第1レーザ光出力部は、複数の偏光方向が軸対称に分布した軸対称偏光を有する第1レーザ光を出力する。ガルバノミラーは、被加工物上において被加工物の加工線に沿って第1レーザ光を走査する。
上記のレーザ加工装置では、軸対称偏光を有する第1レーザ光をガルバノミラーにより被加工物上の加工線に沿って走査している。軸対称偏光を有する第1レーザ光は、偏光方向が軸対称に並んでおり、また、円偏光とは異なりガルバノミラーにより偏光状態が変化しないので、被加工物の加工速度に方向の依存性を生じさせない。これにより、加工線の各位置において被加工物の加工速度を一定とできるので、被加工物を加工線に沿って精度よく加工できる。
In the following, several aspects will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.
A laser processing apparatus according to one aspect of the present invention is an apparatus for processing a workpiece by irradiating the workpiece with a laser beam. The laser processing apparatus includes a first laser beam output unit and a galvanometer mirror.
The first laser beam output unit outputs a first laser beam having axially symmetric polarization in which a plurality of polarization directions are distributed axially symmetrically. The galvanometer mirror scans the first laser beam along a processing line on the workpiece.
In the above-mentioned laser processing device, the first laser light having axially symmetric polarization is scanned along the processing line on the workpiece by the galvanometer mirror. The polarization direction of the first laser light having axially symmetric polarization is aligned axially symmetrically, and unlike circular polarization, the polarization state is not changed by the galvanometer mirror, so that the processing speed of the workpiece does not become directional dependent. This makes it possible to keep the processing speed of the workpiece constant at each position of the processing line, so that the workpiece can be processed accurately along the processing line.
第1レーザ光出力部は、レーザ光を軸対称偏光させて第1レーザ光を発生する偏光変換素子を有してもよい。これにより、特別なレーザ光出力装置を用いることなく容易に軸対称偏光を有する第1レーザ光を発生できる。 The first laser light output unit may have a polarization conversion element that polarizes the laser light axially symmetrically to generate the first laser light. This makes it possible to easily generate the first laser light having axially symmetric polarization without using a special laser light output device.
第1レーザ光はラジアル偏光を有してもよい。軸対称偏光であるラジアル偏光を有する第1レーザ光により、被加工物を精度よく加工できる。 The first laser light may have radial polarization. The first laser light having radial polarization, which is axially symmetric polarization, can process the workpiece with high precision.
第1レーザ光はアジマス偏光を有してもよい。軸対称偏光であるアジマス偏光を有する第1レーザ光により、被加工物を精度よく加工できる。 The first laser light may have azimuth polarization. The first laser light having azimuth polarization, which is axially symmetric polarization, can process the workpiece with high precision.
第1レーザ光出力部は、ランダム偏光レーザ光出力装置を有してもよい。ランダム偏光レーザ光出力装置は、偏光方向がランダムに分布したランダム偏光を有するレーザ光を第1レーザ光として出力する。
偏光方向をランダムに分布させることで偏光方向を実質的に軸対称に配置した第1レーザ光を被加工物の加工に用いるので、被加工物の加工速度に方向の依存性を生じさせることなく、加工線に沿って精度よく被加工物を加工できる。
The first laser light output section may include a randomly polarized laser light output device that outputs, as the first laser light, a laser light having random polarization in which the polarization directions are randomly distributed.
Since the first laser light whose polarization direction is arranged substantially axially symmetrically by randomly distributing the polarization direction is used for processing the workpiece, the workpiece can be processed precisely along the processing line without causing directional dependency in the processing speed of the workpiece.
本発明の他の見地に係るレーザ加工装置は、第2レーザ光出力部と、ガルバノミラーと、偏光調整部と、を備える。
第2レーザ光出力部は、直線偏光を有する第2レーザ光を出力する。ガルバノミラーは、被加工物上において被加工物の加工線に沿って第2レーザ光を走査する。偏光調整部は、第2レーザ光の偏光方向を加工線に垂直になるよう調整する。
上記のレーザ加工装置では、直線偏光を有する第2レーザ光の偏光方向が被加工物の加工線に垂直になるように調整されている。これにより、加工線に垂直な方向に対して被加工物の加工速度を一定とできるので、加工線に沿って精度よく被加工物を加工できる。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention includes a second laser light output unit, a galvanometer mirror, and a polarization adjustment unit.
The second laser beam output unit outputs a second laser beam having a linear polarization. The galvanometer mirror scans the second laser beam along a processing line on the workpiece. The polarization adjustment unit adjusts the polarization direction of the second laser beam so that it is perpendicular to the processing line.
In the above-mentioned laser processing device, the polarization direction of the second laser light having linear polarization is adjusted to be perpendicular to the processing line of the workpiece, so that the processing speed of the workpiece can be made constant in the direction perpendicular to the processing line, and the workpiece can be processed accurately along the processing line.
本発明のさらに他の見地に係るレーザ加工装置は、第3レーザ光出力部と、ガルバノミラーと、強度調整部と、を備える。
第3レーザ光出力部は、第3レーザ光を出力する。ガルバノミラーは、被加工物上において被加工物の加工線に沿って第3レーザ光を走査する。強度調整部は、加工線上の各位置における被加工物の加工速度が同一となるよう第3レーザ光の強度を調整する。
上記のレーザ加工装置では、第3レーザ光の強度が被加工物の加工線上の各位置における加工速度が同一となるように調整される。これにより、加工線の各位置において被加工物の加工速度を一定とできるので、加工線に沿って精度よく被加工物を加工できる。
A laser processing apparatus according to still another aspect of the present invention includes a third laser light output unit, a galvanometer mirror, and an intensity adjustment unit.
The third laser light output unit outputs the third laser light. The galvanometer mirror scans the third laser light along a processing line on the workpiece. The intensity adjustment unit adjusts the intensity of the third laser light so that the processing speed of the workpiece is the same at each position on the processing line.
In the above-mentioned laser processing device, the intensity of the third laser light is adjusted so that the processing speed at each position on the processing line of the workpiece is the same. This makes it possible to make the processing speed of the workpiece constant at each position on the processing line, so that the workpiece can be processed accurately along the processing line.
被加工物は、多結晶ダイヤ、単結晶ダイヤ、セラミックス、ガラス、金属、樹脂のいずれか一つから選択された材料により構成された部材であってもよい。これにより、任意の材料で構成された部材である被加工物を加工できる。 The workpiece may be a component made of a material selected from the group consisting of polycrystalline diamond, single crystal diamond, ceramics, glass, metal, and resin. This allows the processing of a workpiece that is a component made of any material.
本発明のさらに他の見地に係るレーザ加工方法は、被加工物にレーザ光を照射して加工を行う方法である。レーザ加工方法は、以下のステップを備える。
◎複数の偏光方向が軸対称に分布した軸対称偏光を有する第1レーザ光を出力するステップ。
◎被加工物上において被加工物の加工線に沿って第1レーザ光を走査するステップ。
上記のレーザ加工方法では、軸対称偏光を有する第1レーザ光を被加工物上の加工線に沿って走査している。軸対称偏光を有する第1レーザ光は、p偏光、またはs偏光を軸対称に含んでおり、また、第1レーザ光の走査により偏光状態が変化しないので、被加工物の加工速度に方向の依存性を生じさせない。これにより、加工線に各位置において被加工物の加工速度を一定とできるので、被加工物を加工線に沿って精度よく加工できる。
A laser processing method according to still another aspect of the present invention is a method for processing a workpiece by irradiating the workpiece with laser light. The laser processing method includes the following steps.
A step of outputting a first laser light having axially symmetric polarization in which a plurality of polarization directions are distributed axially symmetrically.
Scanning a first laser beam along a processing line on the workpiece.
In the above laser processing method, the first laser light having axially symmetric polarization is scanned along the processing line on the workpiece. The first laser light having axially symmetric polarization includes p-polarized light or s-polarized light axially symmetrically, and the polarization state does not change due to the scanning of the first laser light, so that the processing speed of the workpiece does not become directional dependent. This makes it possible to keep the processing speed of the workpiece constant at each position on the processing line, so that the workpiece can be processed accurately along the processing line.
本発明のさらに他の見地に係るレーザ加工方法は、以下のステップを備える。
◎直線偏光を有する第2レーザ光を出力するステップ。
◎被加工物上において被加工物の加工線に沿って第2レーザ光を走査するステップ。
◎第2レーザ光の偏光方向を加工線に垂直になるよう調整するステップ。
上記のレーザ加工方法では、直線偏光を有する第2レーザ光の偏光方向が被加工物の加工線に垂直になるように調整される。これにより、加工線に垂直な方向に対して被加工物の加工速度を一定とできるので、加工線に沿って精度よく被加工物を加工できる。
A laser processing method according to yet another aspect of the present invention includes the following steps.
Outputting a second laser light having linear polarization.
Scanning a second laser beam along a processing line on the workpiece.
The step of adjusting the polarization direction of the second laser light so that it is perpendicular to the processing line.
In the above-mentioned laser processing method, the polarization direction of the second laser light having linear polarization is adjusted to be perpendicular to the processing line of the workpiece, whereby the processing speed of the workpiece can be made constant in the direction perpendicular to the processing line, so that the workpiece can be processed accurately along the processing line.
本発明のさらに他の見地に係るレーザ加工方法は、以下のステップを備える。
◎第3レーザ光を出力するステップ。
◎被加工物上において被加工物の加工線に沿って第3レーザ光を走査するステップ。
◎加工線上の各位置における被加工物の加工速度が同一となるよう第3レーザ光の強度を調整するステップ。
上記のレーザ加工方法では、第3レーザ光の強度が被加工物の加工線上の各位置における加工速度が同一となるように調整される。これにより、加工線に各位置において被加工物の加工速度を一定とできるので、加工線に沿って精度よく被加工物を加工できる。
A laser processing method according to yet another aspect of the present invention includes the following steps.
The step of outputting a third laser light.
Scanning a third laser beam along a processing line on the workpiece.
A step of adjusting the intensity of the third laser light so that the processing speed of the workpiece at each position on the processing line is the same.
In the above-mentioned laser processing method, the intensity of the third laser light is adjusted so that the processing speed at each position on the processing line of the workpiece is the same. This makes it possible to make the processing speed of the workpiece constant at each position on the processing line, so that the workpiece can be processed accurately along the processing line.
加工線に沿ってレーザ光を照射して被加工物の加工を行う際に、上記の特性を有するレーザ光を用いることで、加工線に各位置において被加工物の加工速度を一定とできる。その結果、加工線に沿って精度よく被加工物を加工できる。 When processing a workpiece by irradiating it with laser light along a processing line, the processing speed of the workpiece can be made constant at each position on the processing line by using laser light having the above characteristics. As a result, the workpiece can be processed precisely along the processing line.
1.第1実施形態
(1)レーザ加工装置の構成
図1を用いて、第1実施形態に係るレーザ加工装置100の構成を説明する。図1は、第1実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。レーザ加工装置100は、被加工物Gにレーザ光(第1レーザ光L1)を照射して孔開け等の加工を行うための装置である。被加工物Gは、例えば、多結晶ダイヤ(Poly Cristalline Diamond、PCD)、単結晶ダイヤ、セラミックス、ガラス、金属、樹脂などにより構成された部材(例えば、基板)である。
レーザ加工装置100は、第1レーザ光出力部1と、第1ガルバノミラー2と、第2ガルバノミラー3と、制御部4と、を主に有する。
1. First embodiment (1) Configuration of laser processing device The configuration of the
The
ここで、図1に示すように、平面上の被加工物Gの上面に沿った平面において、互いに直交する軸をX軸、Y軸とし、これらの軸に直交する鉛直方向の軸をZ軸と定義する。また、X軸に沿った両方向(+方向及び-方向)をX軸方向、Y軸に沿った両方向をY軸方向、Z軸に沿った両方向をZ軸方向と定義する。 As shown in Figure 1, in a plane along the top surface of the workpiece G, the mutually perpendicular axes are defined as the X-axis and Y-axis, and the vertical axis perpendicular to these axes is defined as the Z-axis. In addition, both directions along the X-axis (+ direction and - direction) are defined as the X-axis directions, both directions along the Y-axis are defined as the Y-axis directions, and both directions along the Z-axis are defined as the Z-axis directions.
第1レーザ光出力部1は、軸対称偏光を有する第1レーザ光L1を出力する。軸対称偏光とは、複数の偏光方向が光軸(Z軸)に対して対称に分布した偏光である。具体的には、第1レーザ光出力部1は、レーザ光出力装置11と、ビームエキスパンダ13と、偏光変換素子15と、を有する。
レーザ光出力装置11は、レーザ光Lを出力する装置である。本実施形態のレーザ光出力装置11から出力されるレーザ光Lは、例えば、波長が355nm、パルス幅が15ピコ秒(ps)、繰り返し周波数が1000kHzのパルス状のレーザ光である。また、レーザ光出力装置11から出力されるレーザ光Lは、直線偏光を有する。
The first laser
The laser
ビームエキスパンダ13は、レーザ光Lの光路上に配置され、レーザ光Lを一定の倍率の平行光束に拡張する。
The
偏光変換素子15は、ビームエキスパンダ13を通過したレーザ光Lの光路上に配置され、直線偏光を有するレーザ光Lを軸対称偏光させて第1レーザ光L1を発生させる。
偏光変換素子15は、例えば、直線偏光を有するレーザ光Lを、ラジアル偏光又はアジマス偏光を有する第1レーザ光L1に変換するフォトニック結晶偏光光学素子である。ラジアル偏光とは、複数の直線偏光が放射状かつ軸対称に配置された偏光をいう。一方、アジマス偏光とは、複数の直線偏光が円周に沿って軸対称に配置された偏光をいう。
偏光変換素子15がラジアル偏光を有するレーザ光を出力するかアジマス偏光を有するレーザ光を出力するかは、偏光変換素子15の基準方向とレーザ光Lの直線偏光とのなす角度により決定できる。
The
The
Whether the
第1レーザ光出力部1が偏光変換素子15を有することにより、特別なレーザ光出力装置を用いることなく容易に軸対称偏光(ラジアル偏光、アジマス偏光)を有する第1レーザ光L1を発生できる。
Since the first laser
第1ガルバノミラー2は、Z軸周りに回動可能なミラーであって、第1レーザ光L1の被加工物G上における集光点を、X軸方向に走査させる。
第2ガルバノミラー3は、X軸周りに回動可能なミラーであって、第1レーザ光L1の被加工物G上における集光点を、Y軸方向に走査させる。
The
The
第1ガルバノミラー2及び/又は第2ガルバノミラー3を駆動することによって、第1レーザ光L1の集光点を被加工物G上において被加工物Gの加工線MLに沿って任意の方向に走査できる。例えば、第1レーザ光L1の集光点を被加工物G上において直線、円形、多角形、星形などの任意の形状に走査して、被加工物Gを任意の形状に加工できる。
By driving the
制御部4は、CPU、記憶装置(RAM、ROM、ハードディスク、SSDなど)、各種インタフェースを有するコンピュータシステムであって、レーザ加工装置100の各構成要素を制御する。
レーザ加工装置100の制御の一部又は全部は、制御部4を構成するコンピュータシステムの記憶装置に記憶されたプログラムにより実現されてもよい。または、レーザ加工装置100の制御の一部又は全部は、制御部4を構成するハードウェアにより実現されてもよい。
The
A part or all of the control of the
レーザ加工装置100は、fθレンズ5を備える。fθレンズ5は、第2ガルバノミラー3と被加工物Gとの間において、Z軸方向に移動可能に配置されたレンズである。fθレンズ5は、第1レーザ光L1を被加工物G上あるいは被加工物G中のZ軸方向の任意の位置に集光させる。なお、第1ガルバノミラー2、第2ガルバノミラー3、及び、fθレンズ5からなる系全体をZ軸方向に移動して、第1レーザ光L1を被加工物G上あるいは被加工物G中のZ軸方向の任意の位置に集光させることもできる。
The
レーザ加工装置100は、ワークテーブル6を備える。ワークテーブル6は、ワークとしての被加工物Gが載置されるテーブルである。ワークテーブル6の下方には、ワークテーブル6をX軸方向及びY軸方向に移動させるためのテーブル移動機構(図示せず)が設けられていてもよい。
The
図示しないが、レーザ加工装置100は、必要に応じて、レーザ光出力装置11から出射されたレーザ光L、及び/又は、偏光変換素子15により軸対称偏光された第1レーザ光L1の光路を変換するための光路変換素子(例えば、ミラー)などの他の光学素子を備えていてもよい。
Although not shown, the
(2)レーザ加工装置における被加工物のレーザ加工動作
図2を用いて、上記のレーザ加工装置100を用いた第1レーザ光L1による被加工物のレーザ加工動作を説明する。図2は、被加工物のレーザ加工動作を示すフローチャートである。
まず、ワークテーブル6に加工すべき被加工物Gを載置し、第1レーザ光L1の集光点が予定されている加工線MLのスタート位置にくるようレーザ加工装置100(ワークテーブル6など)を調整する。
(2) Laser Processing Operation of Workpiece in Laser Processing Apparatus The laser processing operation of the workpiece with the first laser light L1 using the above-mentioned
First, the workpiece G to be processed is placed on the work table 6, and the laser processing apparatus 100 (work table 6, etc.) is adjusted so that the focal point of the first laser light L1 is located at the start position of the planned processing line ML.
第1レーザ光L1の集光点が加工線MLのスタート位置にくるようレーザ加工装置100を調整後、ステップS1で、被加工物Gに向けて第1レーザ光L1を出力する。
具体的には、制御部4の指令でレーザ光出力装置11からレーザ光Lを出射させる。レーザ光出力装置11から出射されたレーザ光Lは、ビームエキスパンダ13によって光束が拡げられて偏光変換素子15に導かれる。偏光変換素子15に導かれたレーザ光Lは、偏光変換素子15により軸対称偏光を有する第1レーザ光L1に変換される。
After adjusting the
Specifically, the
第1レーザ光L1は、第1ガルバノミラー2、第2ガルバノミラー3、fθレンズ5によって、被加工物Gの加工線MLのスタート位置にて集光されて集光点を形成する。
その後、制御部4は、ステップS2で、第1ガルバノミラー2及び/又は第2ガルバノミラー3の回転角度を制御することによって、第1レーザ光L1の集光点を加工線ML(図1では円形)に沿って走査させる。
The first laser light L1 is focused by the
Then, in step S2, the
なお、第1レーザ光L1の照射により厚みのある被加工物Gに加工を行う場合には、制御部4は、fθレンズ5の被加工物Gに対する高さを制御して、第1レーザ光L1の集光点を被加工物Gの厚み方向(図1ではZ軸方向)に移動させる。
また、例えば、加工線MLが被加工物Gの広範囲にわたり、第1ガルバノミラー2及び第2ガルバノミラー3のみでは第1レーザ光L1の集光点を全ての加工線MLに照射できない場合には、ワークテーブル6をX軸方向及び/又はY軸方向に移動させて、第1レーザ光L1の集光点の被加工物Gに対する位置を変更する。
In addition, when processing a thick workpiece G by irradiating the first laser light L1, the
In addition, for example, if the processing line ML extends over a wide area of the workpiece G and the
(3)実施例
以下、第1実施形態に係るレーザ加工装置100を用いて図2に示すフローチャートに従って被加工物Gを実際に加工した実施例を説明する。
以下に説明する実施例では、厚さが0.635mmのアルミナセラミックス製の基板を被加工物Gとし、この被加工物Gに円形の貫通孔を形成することを試みた。また、レーザ光出力装置11から出力するレーザ光Lとして、波長が355nm、パルス幅が15ピコ秒、繰り返し周波数が1000kHzのパルスレーザ光を用いた。
(3) Examples Hereinafter, examples will be described in which the workpiece G was actually processed using the
In the example described below, an alumina ceramic substrate having a thickness of 0.635 mm was used as the workpiece G, and an attempt was made to form a circular through-hole in this workpiece G. In addition, as the laser light L output from the laser
図3は、ラジアル偏光を有する第1レーザ光を照射した場合の加工状態の一例を示す図であり、図4は、アジマス偏光を有する第1レーザ光を照射した場合の加工状態の一例を示す図である。
比較例として、直線偏光を有するレーザ光を照射した場合の加工状態の一例を図5に示し、円偏光を有するレーザ光を照射した場合の加工状態の一例を図6に示す。なお、図3~図6は、被加工物Gの裏面(レーザ光の照射される表面とは反対側の表面)における加工形状を示している。また、図3~図6において、右上部に描画された矢印は被加工物Gに照射したレーザ光の偏光状態を表し、破線で示された円は真円(ガイドライン)を表す。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a processing state when a first laser light having radial polarization is irradiated, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing state when a first laser light having azimuth polarization is irradiated.
As a comparative example, an example of the processed state when irradiating a linearly polarized laser beam is shown in Fig. 5, and an example of the processed state when irradiating a circularly polarized laser beam is shown in Fig. 6. It should be noted that Figs. 3 to 6 show the processed shape on the back surface (the surface opposite to the surface irradiated with the laser beam) of the workpiece G. Also, in Figs. 3 to 6, the arrow drawn in the upper right corner represents the polarization state of the laser beam irradiated to the workpiece G, and the circle shown by the dashed line represents a perfect circle (guideline).
図3~図6に示すように、ラジアル偏光又はアジマス偏光を有するレーザ光を用いた場合の裏面の加工形状は、円偏光又は直線偏光を有するレーザ光を用いた場合よりも真円に近かった。なお、被加工物Gの表面における加工形状にはほとんど偏光による違いが見られず、いずれの偏光においてもほぼ真円となった。
円偏光や直線偏光を有するレーザ光により加工を行った場合には、特定の方向の加工がより進行しており、裏面の加工形状が楕円となっている。例えば、直線偏光を有するレーザ光を用いた場合には、偏光方向と平行な方向の加工がより進行している。
3 to 6, the machining shape of the back surface when using radially polarized or azimuthally polarized laser light was closer to a perfect circle than when using circularly polarized or linearly polarized laser light. Furthermore, there was almost no difference in the machining shape of the front surface of the workpiece G depending on the polarization, and it was almost a perfect circle for both polarizations.
When processing is performed with a circularly polarized or linearly polarized laser beam, processing progresses more in a specific direction, and the processed shape of the back surface becomes elliptical. For example, when a linearly polarized laser beam is used, processing progresses more in a direction parallel to the polarization direction.
次に、第1実施形態に係るレーザ加工装置100を用いて被加工物Gから円柱を形成した実施例を説明する。以下に説明する実施例では、厚さが0.635mmのアルミナセラミックス製の基板を被加工物Gとした。また、レーザ光出力装置11から出力するレーザ光Lとして、波長が355nm、パルス幅が15ピコ秒、繰り返し周波数が1000kHzのパルスレーザ光を用いた。
Next, an example will be described in which a cylinder was formed from a workpiece G using the
図7Aは、ラジアル偏光を有する第1レーザ光を照射して形成した円柱の加工状態の一例を示す図であり、図7Bは、この円柱の裏面の拡大図である。図8Aは、アジマス偏光を有する第1レーザ光を照射して形成した円柱の加工状態の一例を示す図であり、図8Bは、この円柱の裏面の拡大図である。
比較例として、直線偏光を有するレーザ光を照射して形成した円柱の加工状態の一例を図9Aに示し、この円柱の裏面の拡大図を図9Bに示す。円偏光を有するレーザ光を照射して形成した円柱の加工状態の一例を図10Aに示し、この円柱の裏面の拡大図を図10Bに示す。なお、図7~図10において、右上部に描画された矢印は被加工物Gに照射したレーザ光の偏光状態を表し、破線で示された円は真円(ガイドライン)を表す。
7A and 7B are enlarged views of the rear surface of a cylinder formed by irradiating a first laser beam having radial polarization, and FIG. 8A and 8B are enlarged views of the rear surface of a cylinder formed by irradiating a first laser beam having azimuth polarization, respectively.
As a comparative example, Fig. 9A shows an example of a processed state of a cylinder formed by irradiating a linearly polarized laser beam, and Fig. 9B shows an enlarged view of the back surface of the cylinder. Fig. 10A shows an example of a processed state of a cylinder formed by irradiating a circularly polarized laser beam, and Fig. 10B shows an enlarged view of the back surface of the cylinder. In Figs. 7 to 10, the arrows drawn in the upper right corner represent the polarization state of the laser beam irradiated to the workpiece G, and the dashed circle represents a perfect circle (guideline).
これらの図に示すように、ラジアル偏光又はアジマス偏光を有するレーザ光を用いた場合の裏面の加工形状は、円偏光又は直線偏光を有するレーザ光を用いた場合よりも真円に近かった。なお、被加工物Gの表面における加工形状にはほとんど違いが見られず、ほぼ真円となった。また、被加工物Gの加工により形成された円柱がテーパー状(表面よりも裏面の形状が大きく、側面が表面・裏面に対して垂直でなく斜辺)になるのは、第1レーザ光L1の集光位置を裏面側に送るにつれて、ビームの一部が表面側の孔の縁で遮られるためである。 As shown in these figures, the machining shape of the back surface when radially or azimuthally polarized laser light was used was closer to a perfect circle than when circularly or linearly polarized laser light was used. There was almost no difference in the machining shape on the front surface of the workpiece G, which was almost a perfect circle. Also, the cylinder formed by machining the workpiece G is tapered (the shape of the back surface is larger than the front surface, and the side is not perpendicular to the front and back surfaces but is an oblique side) because as the focusing position of the first laser light L1 is shifted toward the back surface, part of the beam is blocked by the edge of the hole on the front surface.
貫通孔の場合と同様に、円柱においても、円偏光や直線偏光を有するレーザ光により加工を行った場合には、特定の方向の加工がより進行しており、裏面の加工形状が楕円となっている。なお、加工中に円柱が自由落下する為、図9及び図10の円柱は、便宜上楕円の長軸が図の上下方向になるように配置して観察した。 As with through holes, when machining a cylinder using circularly or linearly polarized laser light, machining progresses in a specific direction, and the machined shape on the back surface becomes elliptical. Since the cylinder falls freely during machining, the cylinders in Figures 9 and 10 were observed by positioning them so that the major axis of the ellipse was in the vertical direction of the figure for convenience.
次に、第1実施形態に係るレーザ加工装置100の光路中(第1レーザ光出力部1と第1ガルバノミラー2との間)にビームローテータを追加して、被加工物Gに円形の貫通孔を形成することを試みた。ビームローテータは、第1レーザ光L1が被加工物Gの表面側に形成された孔の縁により遮られないよう、加工線ML上の走査と同期させて第1レーザ光L1を回転させる。これにより、被加工物Gに形成される貫通孔ができうるかぎりテーパー形状とならないようにできる。
Next, a beam rotator was added to the optical path of the
以下に説明する実施例では、厚さが0.75mmのPCD製の基板を被加工物Gとした。また、レーザ光出力装置11から出力するレーザ光Lとして、波長が355nm、パルス幅が15ピコ秒、繰り返し周波数が500kHzのパルスレーザ光を用いた。
In the example described below, a PCD substrate having a thickness of 0.75 mm was used as the workpiece G. In addition, the laser light L output from the laser
上記の条件で被加工物Gに形成された貫通孔を「真円度」を用いて評価した。真円度は、円形形体の幾何学的に正しい円(真円)からの狂いの大きさを言い、加工形状の外接円の半径と内接円の半径との差として定義される。従って、真円度が小さいほど加工形状が真円に近いことを意味する。
具体的には、被加工物Gの表面からの深さ方向の複数の箇所で貫通孔の形状を測定し、測定された貫通孔の形状の中心位置を揃えて重ね合わせ、重ね合わせた貫通孔の形状について最小の外接円と最大の内接円を算出し、当該外接円の半径と内接円の半径との差を真円度として測定する。
The through holes formed in the workpiece G under the above conditions were evaluated using "roundness". Roundness refers to the degree of deviation of a circular shape from a geometrically correct circle (perfect circle), and is defined as the difference between the radius of the circumscribing circle and the radius of the inscribing circle of the processed shape. Therefore, the smaller the roundness, the closer the processed shape is to a perfect circle.
Specifically, the shape of the through hole is measured at multiple points in the depth direction from the surface of the workpiece G, the measured shapes of the through holes are aligned and overlaid, the smallest circumscribing circle and the largest inscribing circle are calculated for the overlaid shapes of the through holes, and the difference between the radius of the circumscribing circle and the radius of the inscribing circle is measured as the circularity.
図11は、ラジアル偏光を有する第1レーザ光を照射して形成した貫通孔の真円度の一例を示す図である。図12は、円偏光を有する第1レーザ光を照射して形成した貫通孔の真円度の一例を示す図である。なお、図11及び図12は、被加工物Gの表面からの深さ0.07、0.12、0.17、0.22、0.27、0.32、0.37、0.42、0.47、0.52、0.57mmの11か所の位置で貫通孔の形状を測定した結果を重ね合わせ、これら形状の最大の外接円と最小の内接円とを示したものである。 Figure 11 is a diagram showing an example of the circularity of a through hole formed by irradiating a first laser beam having radial polarization. Figure 12 is a diagram showing an example of the circularity of a through hole formed by irradiating a first laser beam having circular polarization. Note that Figures 11 and 12 show the maximum circumscribing circle and the minimum inscribing circle of the shapes of the through hole measured at 11 positions at depths of 0.07, 0.12, 0.17, 0.22, 0.27, 0.32, 0.37, 0.42, 0.47, 0.52, and 0.57 mm from the surface of the workpiece G.
図11及び図12に示すように、ラジアル偏光を有するレーザ光を用いた場合の真円度は0.8μm~2.4μm程度であったのに対し、円偏光を有するレーザ光を用いた場合の真円度は1.3μm~4.0μm程度であった。また、ラジアル偏光を有するレーザ光を用いて形成した貫通孔の形状は真円からの誤差がほぼ重なっているのに対し、円偏光を有するレーザ光を用いて形成した貫通孔の形状は特定の方向に対して真円からの誤差が大きくなっている。言い換えると、ラジアル偏光を用いた場合には、被加工物Gの表面側の形状が裏面側までほぼ維持されているのに対して、円偏光を用いた場合には、被加工物Gの表面側の形状が裏面側まで維持できていない。これは、軸対称偏光を有する第1レーザ光L1を照射する方が、円偏光を有するレーザ光を照射するよりも真円に近い加工ができることを意味している。 As shown in Figures 11 and 12, the circularity was about 0.8 μm to 2.4 μm when radially polarized laser light was used, whereas the circularity was about 1.3 μm to 4.0 μm when circularly polarized laser light was used. In addition, the shape of the through hole formed using radially polarized laser light has almost the same error from a perfect circle, whereas the shape of the through hole formed using circularly polarized laser light has a large error from a perfect circle in a specific direction. In other words, when radially polarized light is used, the shape of the front side of the workpiece G is almost maintained all the way to the back side, whereas when circularly polarized light is used, the shape of the front side of the workpiece G cannot be maintained all the way to the back side. This means that irradiation with the first laser light L1 having axially symmetric polarization can process a shape closer to a perfect circle than irradiation with a laser light having circular polarization.
さらに、被加工物Gに形成した貫通孔の形状を「円筒度」を用いて評価した。円筒度は、円筒形体の幾何学的に正しい円筒からの狂いの大きさを言い、円筒形状の高さ方向に定義される複数の円形形状の最小の内接円の半径と最大の外接円の半径との差として定義される。従って、円筒度が小さいほど形成された貫通孔が正しい円筒に近いことを意味する。
図13は、ラジアル偏光を有する第1レーザ光を照射して形成した貫通孔の3次元構造の一例を示す図であり、図14は、円偏光を有する第1レーザ光を照射して形成した貫通孔の3次元構造の一例を示す図である。なお、図13及び14は、表面からの深さ0.07、0.12、0.17、0.22、0.27、0.32、0.37、0.42、0.47、0.52、0.57mmの11か所の位置で貫通孔の形状を測定した結果と真円からの誤差とを3次元的に配置して表示したものである。
Furthermore, the shape of the through-hole formed in the workpiece G was evaluated using "cylindricity". Cylindricity refers to the degree of deviation of a cylindrical body from a geometrically correct cylinder, and is defined as the difference between the radius of the smallest inscribed circle and the radius of the largest circumscribed circle of multiple circular shapes defined in the height direction of the cylindrical shape. Therefore, the smaller the cylindricity, the closer the formed through-hole is to a correct cylinder.
Fig. 13 is a diagram showing an example of the three-dimensional structure of a through hole formed by irradiating a first laser beam having radial polarization, and Fig. 14 is a diagram showing an example of the three-dimensional structure of a through hole formed by irradiating a first laser beam having circular polarization. Note that Figs. 13 and 14 show the results of measuring the shape of a through hole at 11 positions having depths of 0.07, 0.12, 0.17, 0.22, 0.27, 0.32, 0.37, 0.42, 0.47, 0.52, and 0.57 mm from the surface, and the error from a perfect circle, arranged three-dimensionally.
図13及び図14に示すように、ラジアル偏光を有するレーザ光を用いた場合の円筒度は2.7μm程度であったのに対し、円偏光を有するレーザ光を用いた場合の円筒度は5.6μm程度であった。また、ラジアル偏光を有するレーザ光を用いて形成された貫通孔はほとんどテーパー形状となっていない一方、円偏光を有するレーザ光を用いて形成された貫通孔は、被加工物Gの表面から裏面に行くにつれて各深さの形状の大きさが異なっておりテーパー形状となっている。すなわち、軸対称偏光を有する第1レーザ光L1を照射する方が、円偏光を有するレーザ光を照射するよりもより円筒に近い貫通孔を形成できる。 As shown in Figures 13 and 14, the cylindricity was about 2.7 μm when radially polarized laser light was used, whereas the cylindricity was about 5.6 μm when circularly polarized laser light was used. In addition, the through-hole formed using radially polarized laser light is hardly tapered, whereas the through-hole formed using circularly polarized laser light has a tapered shape with the size of the shape of each depth varying from the front surface to the back surface of the workpiece G. In other words, irradiation with the first laser light L1 having axially symmetric polarization can form a through-hole closer to a cylinder than irradiation with a circularly polarized laser light.
これらのように、第1実施形態に係るレーザ加工装置100では、軸対称偏光を有する第1レーザ光L1を、第1ガルバノミラー2及び/又は第2ガルバノミラー3により被加工物Gの加工線MLに沿って走査している。軸対称偏光を有する第1レーザ光L1は、偏光方向が軸対称に並んでおり、また、円偏光とは異なりガルバノミラーにより偏光状態が変化しないので、被加工物Gの加工速度に方向の依存性を生じさせない。これにより、加工線MLの各位置において被加工物Gの加工速度を一定とできるので、被加工物Gを加工線MLに沿って精度よく加工できる。
As described above, in the
2.第2実施形態
上記の第1実施形態においては、直線偏光を有するレーザ光Lを偏光変換素子15により軸対称偏光(ラジアル偏光、アジマス偏光)を有する第1レーザ光L1を発生させていた。
軸対称偏光を有する第1レーザ光L1の発生方法は上記に限られず、第2実施形態に係るレーザ加工装置200の第1レーザ光出力部1’は、偏光方向がランダムに分布するランダム偏光を有するレーザ光を第1レーザ光L1’として出力する。
2. Second Embodiment In the above-described first embodiment, the laser light L having linear polarization is converted by the
The method of generating the first laser light L1 having axially symmetric polarization is not limited to the above, and the first laser light output unit 1' of the
図15に示すように、第2実施形態に係る第1レーザ光出力部1’は、ランダム偏光を有するレーザ光を第1レーザ光L1’として出力するランダム偏光レーザ光出力装置11’を有する。図15は、第2実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。
ランダム偏光レーザ光出力装置11’は、例えば、レーザ媒質を閉じ込める筒状部材と、当該筒状部材を挟むように設けられた一対の共振器ミラーと、を有するレーザ発振装置である。なお、第1実施形態に係るレーザ光出力装置11は、上記筒状部材と共振器ミラーの間にブリュースタ窓を有しており、直線偏光を有するレーザ光Lのみを取り出し可能となっている。
As shown in Fig. 15, the first laser beam output unit 1' according to the second embodiment has a randomly polarized laser beam output device 11' that outputs a laser beam having random polarization as the first laser beam L1'. Fig. 15 is a diagram showing the configuration of the laser processing apparatus according to the second embodiment.
The randomly polarized laser light output device 11' is, for example, a laser oscillation device having a cylindrical member that confines a laser medium and a pair of resonator mirrors arranged to sandwich the cylindrical member. The laser
第2実施形態に係るレーザ加工装置200では、偏光方向をランダムに分布させることで偏光方向を実質的に軸対称に配置した第1レーザ光L1’を被加工物Gの加工に用いるので、被加工物Gの加工速度に方向の依存性を生じさせることなく、加工線MLに沿って精度よく被加工物を加工できる。
また、図15に示すように、ランダム偏光レーザ光出力装置11’を用いることで、第1実施形態の偏光変換素子15を用いることなく、軸対称偏光を有するレーザ光を発生できる。
In the
Furthermore, as shown in FIG. 15, by using a randomly polarized laser light output device 11', it is possible to generate laser light having axially symmetric polarization without using the
なお、第2実施形態に係るレーザ加工装置200は、第1レーザ光出力部1’が第1実施形態に係る第1レーザ光出力部1と構成が異なるのみで、他の構成は第1実施形態に係るレーザ加工装置100と同じである。従って、ここでは、第1レーザ光出力部1’以外の構成の説明を省略する。
The
3.第3実施形態
被加工物Gの加工に用いるレーザ光は、軸対称偏光を有するレーザ光に限られない。第3実施形態に係るレーザ加工装置300の第2レーザ光出力部1’’は、直線偏光を有する第2レーザ光L2を出力させ、さらに、第2レーザ光L2の偏光方向を加工線MLに対して垂直になるように調整する。
図16に示すように、第3実施形態に係るレーザ加工装置300の第2レーザ光出力部1’’は、レーザ光出力装置11と、ビームエキスパンダ13と、偏光調整部15’と、を有する。図16は、第3実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。
なお、レーザ光出力装置11とビームエキスパンダ13は、それぞれ、第1実施形態に係る第1レーザ光出力部1のレーザ光出力装置11とビームエキスパンダ13と同じなので、ここでは説明を省略する。
3. Third embodiment The laser light used to process the workpiece G is not limited to the laser light having axially symmetric polarization. The second laser light output unit 1'' of the
As shown in Fig. 16, a second laser light output unit 1'' of a
The laser
偏光調整部15’は、直線偏光を有する第2レーザ光L2を発生させるとともに、制御部4による制御により第2レーザ光L2の偏光方向を加工線MLに対して垂直に向ける。
偏光調整部15’は、例えば、直線偏光を有するレーザ光Lの偏光方向を光軸を中心に回転させる偏光回転素子(例えば、1/2波長板)と、制御部4の制御により偏光回転素子自身を第2レーザ光L2の光軸周りに回動させる機構と、を有する。
The polarization adjustment unit 15' generates the second laser light L2 having linear polarization, and, under the control of the
The polarization adjustment unit 15' has, for example, a polarization rotation element (e.g., a half-wave plate) that rotates the polarization direction of the linearly polarized laser light L around the optical axis, and a mechanism that rotates the polarization rotation element itself around the optical axis of the second laser light L2 under the control of the
第3実施形態に係るレーザ加工装置300においては、第2レーザ光出力部1’’から直線偏光を有する第2レーザ光L2を出力し、第1ガルバノミラー2及び/又は第2ガルバノミラー3により被加工物G上において加工線MLに沿って第2レーザ光L2を走査しつつ、制御部4により偏光調整部15’を制御して、第2レーザ光L2の偏光方向を加工線MLに垂直になるよう調整することで、被加工物Gが加工される。
In the
第3実施形態に係るレーザ加工装置300では、直線偏光を有する第2レーザ光L2の偏光方向が被加工物Gの加工線MLに垂直になるように調整されている。つまり、第2レーザ光L2のp偏光の成分が常に加工線MLに垂直になっている。これにより、加工線MLに垂直な方向に対して被加工物Gの加工速度を一定とできるので、加工線MLに沿って精度よく被加工物Gを加工できる。
In the
なお、第3実施形態に係るレーザ加工装置300は、第2レーザ光出力部1’’が第1実施形態に係る第1レーザ光出力部1及び第2実施形態に係る第1レーザ光出力部1’と構成が異なるのみで、他の構成は第1実施形態に係るレーザ加工装置100と同じである。従って、ここでは、第2レーザ光出力部1’’以外の構成の説明を省略する。
The
4.第4実施形態
被加工物Gの加工に用いるレーザ光は、軸対称偏光を有するレーザ光、偏光方向が加工線MLに垂直となるよう調整された直線偏光を有するレーザ光に限られない。
第4実施形態に係るレーザ加工装置400の第3レーザ光出力部1’’’は、加工線MLの各位置における被加工物Gの加工速度が同一となるよう、円偏光を有する第3レーザ光L3の強度を調整する。
図17に示すように、第4実施形態に係るレーザ加工装置400の第3レーザ光出力部1’’’は、レーザ光出力装置11’’と、ビームエキスパンダ13と、偏光変換部15’’と、を有する。図17は、第4実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。
4. Fourth Embodiment The laser light used for processing the workpiece G is not limited to laser light having axially symmetric polarization, or laser light having linear polarization adjusted so that the polarization direction is perpendicular to the processing line ML.
The third laser light output unit 1''' of the
As shown in Fig. 17, a third laser light output unit 1''' of a
レーザ光出力装置11’’は、制御部4(強度調整部の一例)の制御により強度が調整されたレーザ光L’を出力する。偏光変換部15’’は、レーザ光出力装置11’’から出力されたレーザ光L’を、円偏光を有する第3レーザ光L3に変換する、例えば、1/4波長板である。
なお、ビームエキスパンダ13は、第1実施形態に係る第1レーザ光出力部1のビームエキスパンダ13と同じなので、ここでは説明を省略する。
The laser light output device 11'' outputs a laser light L' whose intensity has been adjusted under the control of a control unit 4 (an example of an intensity adjusting unit). The polarization conversion unit 15'' is, for example, a quarter-wave plate that converts the laser light L' output from the laser light output device 11'' into a third laser light L3 having circular polarization.
Incidentally, the
第4実施形態に係るレーザ加工装置400においては、レーザ光出力装置11’’から出力されたレーザ光L’を偏光変換部15’’により円偏光に変換して第3レーザ光L3を発生させ、第1ガルバノミラー2及び/又は第2ガルバノミラー3により被加工物G上において加工線MLに沿って第3レーザ光L3を走査しつつ、制御部4によりレーザ光出力装置11’’を制御して、加工線MLの各位置における被加工物Gの加工速度が同一となるよう第3レーザ光L3の強度を調整することで、被加工物Gが加工される。
具体的には、加工線MLの各位置のうち円偏光のレーザ光を用いた場合に加工速度が小さくなる位置においては第3レーザ光L3の強度を大きくする一方、円偏光のレーザ光を用いた場合に加工速度が大きくなる位置においては第3レーザ光L3の強度を小さくする。
In the
Specifically, at each position of the processing line ML where the processing speed is slow when circularly polarized laser light is used, the intensity of the third laser light L3 is increased, while at a position where the processing speed is fast when circularly polarized laser light is used, the intensity of the third laser light L3 is decreased.
第4実施形態に係るレーザ加工装置400では、第3レーザ光L3の強度が被加工物Gの加工線ML上の各位置における加工速度が同一となるように調整される。これにより、円偏光を有するレーザ光を被加工物Gの加工に用いた場合でも、加工線MLの各位置において被加工物Gの加工速度を一定とできるので、加工線MLに沿って精度よく被加工物を加工できる。
In the
なお、第4実施形態に係るレーザ加工装置400は、第3レーザ光出力部1’’’が第1~第3実施形態に係るレーザ光出力部と構成が異なるのみで、他の構成は第1~第3実施形態に係るレーザ加工装置と同じである。従って、ここでは、第3レーザ光出力部1’’’以外の構成の説明を省略する。
The
4.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(A)上記の第1~第4実施形態においては、レーザ光の集光手段としてfθレンズ5を用いたが、これに限られず、レーザ光を集光できるレンズであればよく、fθレンズに限定されない。
Although multiple embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention. In particular, multiple embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
(A) In the above first to fourth embodiments, the
本発明は、レーザ光を被加工物の加工線に沿って走査することで加工を行うレーザ加工装置、及び、レーザ加工方法に広く適用できる。 The present invention can be widely applied to laser processing devices and laser processing methods that perform processing by scanning a laser beam along a processing line on a workpiece.
100~400レーザ加工装置
1、1’ 第1レーザ光出力部
1’’ 第2レーザ光出力部
1’’’ 第3レーザ光出力部
11、11’’レーザ光出力装置
11’ ランダム偏光レーザ光出力装置
13 ビームエキスパンダ
15 偏光変換素子
15’ 偏光調整部
15’’ 偏光変換部
2 第1ガルバノミラー
3 第2ガルバノミラー
4 制御部
5 fθレンズ
6 ワークテーブル
G 被加工物
ML 加工線
L、L’ レーザ光
L1、L1’ 第1レーザ光
L2 第2レーザ光
L3 第3レーザ光
100 to 400
Claims (6)
複数の偏光方向が軸対称に分布した軸対称偏光を有する第1レーザ光を出力する第1レーザ光出力部と、
前記第1レーザ光を出力した状態で、前記被加工物上において前記被加工物に孔又は柱を形成するための加工線に沿って前記第1レーザ光を走査するガルバノミラーと、
を備える、レーザ加工装置。 A laser processing device that irradiates a workpiece with laser light to form a hole or a pillar of a predetermined shape in the workpiece,
a first laser light output unit that outputs a first laser light having axially symmetric polarized light in which a plurality of polarization directions are distributed axially symmetrically;
a galvanometer mirror that scans the first laser light along a processing line on the workpiece for forming a hole or a pillar in the workpiece while outputting the first laser light ;
A laser processing apparatus comprising:
複数の偏光方向が軸対称に分布した軸対称偏光を有する第1レーザ光を出力するステップと、
前記第1レーザ光を出力した状態で、前記被加工物上において前記被加工物に孔又は柱を形成するための加工線に沿って前記第1レーザ光を走査するステップと、
を備える、レーザ加工方法。 A laser processing method for forming a hole or a pillar of a predetermined shape in a workpiece by irradiating the workpiece with laser light, comprising:
outputting a first laser beam having axially symmetric polarization in which a plurality of polarization directions are distributed axially symmetrically;
a step of scanning the first laser light along a processing line on the workpiece for forming a hole or a pillar in the workpiece while outputting the first laser light ;
A laser processing method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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