JP2006316290A

JP2006316290A - Method and apparatus for peeling plated gold film

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Publication number: JP2006316290A
Application number: JP2005137175A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yamazaki; 信幸山崎
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-24
Anticipated expiration: 2025-05-10
Also published as: JP4646690B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently and finely peel a plated gold film with high accuracy. <P>SOLUTION: This peeling apparatus has an outgoing beam unit 16 which receives a second-harmonic YAG laser beam SHG from a YAG laser oscillator through an optical fiber 18, passes the second-harmonic YAG laser beam SHG emitted from an end face of the optical fiber 18 through an optical lens in the unit, and emits it from an outgoing opening at a head. The peeling method includes irradiating a peeling region (HE) set in each contact (W), from which the plated gold film is to be peeled off, with a condensed oval beam spot SP<SB>SHG</SB>having high ovality. In the peeling region (HE), the plated gold layer 12 is evaporated and removed in the vicinity of the oval beam spot SP<SB>SHG</SB>by laser energy for an instant. The peeling method also includes relatively moving (scanning) the YAG second harmonic laser beam SHG with respect to the contact W to be processed in order to remove most of the plated gold layer 12 in the peeling region (HE). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属部材の表面に形成された金メッキを局所的に剥離する技術に係り、特に微細な金メッキ剥離加工に適した金メッキ剥離方法および装置に関する。 The present invention relates to a technique for locally peeling a gold plating formed on a surface of a metal member, and more particularly, to a gold plating peeling method and apparatus suitable for fine gold plating peeling processing.

コネクタやリードフレームのピン端子またはコンタクトには種々の表面処理が施されており、特に金やスズなどのメッキが代表的である。最近は、鉛フリー対策からスズメッキよりも金メッキの方が主流になっている。一般に、プリント基板実装においては、電子部品のピン端子が基板上の配線パターンまたはスルーホールにハンダ付けで接合される。ところが、この種のハンダ付けにおいては、ピン端子表面の金メッキがハンダに濡れやすいために、基板上のハンダが金メッキ伝いにピン端子を這い上がり、そのぶん基板上のハンダが不足してハンダ接合強度が弱められるという問題がある。 Various surface treatments are applied to pin terminals or contacts of connectors and lead frames, and in particular, plating of gold or tin is typical. Recently, gold plating has become more popular than tin plating because of lead-free measures. Generally, in printed circuit board mounting, pin terminals of electronic components are joined to wiring patterns or through holes on the board by soldering. However, in this type of soldering, since the gold plating on the surface of the pin terminal tends to get wet with the solder, the solder on the board crawls up the pin terminal along the gold plating, and the solder on the board is insufficient and the solder joint strength There is a problem that is weakened.

従来より、上記のようなピン端子表面伝いのハンダの這い上がり、いわゆるハンダ上がりを防止するための技術として、金メッキ処理工程においてピン端子の中間部を局所的にマスキングしてそのマスキング部分を金メッキ無しのハンダ上がり禁制帯またはストッパ領域とする手法が多用されている。 Conventionally, as a technique to prevent the solder from creeping up on the surface of the pin terminal as described above, so-called solder rise, the intermediate part of the pin terminal is locally masked in the gold plating process and the masking part is not gold-plated. A technique of using a solder forbidden band or a stopper region is often used.

しかしながら、電子部品の小型化に伴って端子ピンの細径化および狭ピッチ化が進んでおり、上記のようなマスキング法ではピン端子の中間部に必要最小限（たとえば０．５ｍｍ×０．５ｍｍ以下）の面積で金メッキ無しのハンダ上がり禁制帯を高い位置精度で形成することは非常に困難になってきている。 However, with the miniaturization of electronic components, terminal pins are becoming thinner and narrower in pitch, and the above-described masking method requires the minimum necessary (for example, 0.5 mm × 0.5 mm) at the intermediate portion of the pin terminals. It is very difficult to form a solder forbidden band without gold plating with high positional accuracy in the following areas).

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、微細な金メッキ剥離加工を効率よくかつ高精度に行えるようにした金メッキ剥離方法および金メッキ剥離装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gold plating peeling method and a gold plating peeling apparatus capable of performing fine gold plating peeling processing efficiently and with high accuracy.

上記の目的を達成するために、本発明の金メッキ剥離方法は、金属素材の表面に形成されている金メッキ層を所望の剥離領域にて剥離する金メッキ剥離方法であって、前記剥離領域内にＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットで照射して前記金メッキ層の被照射部分を除去し、前記楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記剥離領域を走査してその領域内の前記金メッキ層を除去するように前記ＹＡＧ高調波レーザ光を前記金属素材に対して相対的に移動させる。 In order to achieve the above object, a gold plating peeling method of the present invention is a gold plating peeling method for peeling a gold plating layer formed on a surface of a metal material in a desired peeling region, and a YAG is formed in the peeling region. Irradiate a harmonic laser beam with an elliptical beam spot having a high flatness to remove the irradiated portion of the gold plating layer, and the elliptical beam spot scans the peeling region in a minor axis direction perpendicular to the major axis direction. Then, the YAG harmonic laser beam is moved relative to the metal material so as to remove the gold plating layer in the region.

また、本発明の金メッキ剥離装置は、金属素材の表面に形成されている金メッキ層を所望の剥離領域にて剥離するための金メッキ剥離装置であって、基本構成として、ＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するレーザ発振器と、前記レーザ発振器からの前記ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットに集束させて前記剥離領域内に照射する出射ユニットと、前記楕円状ビームスポットがその楕円長軸方向と直交する楕円短軸方向に前記剥離領域を走査してその領域内の前記金メッキ層を剥離するように、前記出射ユニットより出射される前記ＹＡＧ高調波レーザ光を前記金属素材に対して相対的に移動させるスキャニング手段とを有する。 The gold plating stripping device of the present invention is a gold plating stripping device for stripping a gold plating layer formed on the surface of a metal material in a desired stripping region. As a basic configuration, a YAG harmonic laser beam is used. A laser oscillator to be generated, an emission unit for focusing the YAG harmonic laser light from the laser oscillator on an elliptical beam spot having a high flatness and irradiating the peeling area, and the elliptical beam spot having an elliptical length The YAG harmonic laser beam emitted from the emission unit is applied to the metal material so as to scan the peeling region in the elliptical short axis direction orthogonal to the axial direction and peel the gold plating layer in the region. And a scanning means for relatively moving.

本発明は、ＹＡＧ高調波のレーザエネルギーによって金メッキ剥離加工を行う。ＹＡＧ高調波は金との光学的結合が非常に高いため、ＹＡＧ高調波レーザ光のスキャニング加工により所望の剥離領域内の金メッキを効果的に剥離することができる。加えて、本発明は、ＹＡＧ高調波レーザ光のビームスポットを扁平度の高い楕円状に形成して楕円短軸方向に走査する方式により、レーザスポット位置で金メッキ層を安定確実に除去するための十分なレーザパワー密度と、剥離領域内の金メッキ層を短時間のうちに効率よく除去する高速の加工速度とを同時に適えることが可能であり、実用性の高い金メッキ剥離加工を実現することができる。 In the present invention, gold plating stripping is performed by laser energy of YAG harmonics. Since the YAG harmonic has a very high optical coupling with gold, the gold plating in the desired peeling region can be effectively peeled off by scanning the YAG harmonic laser light. In addition, the present invention provides a method for stably and reliably removing the gold plating layer at the laser spot position by forming a beam spot of YAG harmonic laser light in an elliptical shape with high flatness and scanning in the elliptical short axis direction. It is possible to simultaneously achieve a sufficient laser power density and high-speed processing speed that efficiently removes the gold plating layer in the peeling area in a short time, realizing a highly practical gold plating peeling process. it can.

本発明の好適な一態様によれば、楕円状ビームスポットの長軸方向の直径を剥離領域の一方向のサイズに合わせることにより、一回のビーム走査で剥離領域内の金メッキ層をほぼ隈なく剥離することができる。因みに、楕円状ビームスポットにおいて短軸方向の径に対する長軸方向の径の比は２以上であるのが好ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, by adjusting the major axis diameter of the elliptical beam spot to the size in one direction of the peeling region, the gold plating layer in the peeling region can be substantially reduced by one beam scanning. Can be peeled off. Incidentally, the ratio of the diameter in the major axis direction to the diameter in the minor axis direction in the elliptical beam spot is preferably 2 or more.

本発明の好適な一態様によれば、出射ユニットが、光ファイバの終端面より出射されたＹＡＧ高調波レーザ光を平行光にするコリメートレンズと、このコリメートレンズを通ってきたＹＡＧ高調波レーザ光をレーザ光軸方向と直交する第１の方向で集束させる第１の集束レンズと、この第１の集束レンズを通ってきたＹＡＧ高調波レーザ光をレーザ光軸方向および第１の方向と直交する第２の方向で集束させる第２の集束レンズとを有する。この場合の好適な一態様として、第１の集束レンズを第１のシリンドリカルレンズで構成し、第２の集束レンズを第１のシリンドリカルレンズと直交する向きでレーザ光軸上に多段に配置された第２および第３のシリンドリカルレンズで構成することができる。かかる構成においては、楕円状ビームスポットの長軸方向の直径を、光ファイバのコア径と、コリメートレンズの焦点距離と、第１のシリンドリカルレンズの焦点距離とによって規定または設定し、楕円状ビームスポットの短軸方向の直径を、光ファイバのコア径と、コリメートレンズの焦点距離と、第２および第３のシリンドリカルレンズの合成焦点距離とによって規定または設定することができる。 According to a preferred aspect of the present invention, the emitting unit collimates the YAG harmonic laser light emitted from the end face of the optical fiber into parallel light, and the YAG harmonic laser light that has passed through the collimator lens. Is focused in a first direction orthogonal to the laser optical axis direction, and the YAG harmonic laser light that has passed through the first focusing lens is orthogonal to the laser optical axis direction and the first direction. A second focusing lens for focusing in the second direction. As a preferred embodiment in this case, the first focusing lens is composed of a first cylindrical lens, and the second focusing lens is arranged in multiple stages on the laser optical axis in a direction orthogonal to the first cylindrical lens. It can be constituted by second and third cylindrical lenses. In such a configuration, the diameter of the elliptical beam spot in the major axis direction is defined or set by the core diameter of the optical fiber, the focal length of the collimating lens, and the focal length of the first cylindrical lens. Can be defined or set by the core diameter of the optical fiber, the focal length of the collimating lens, and the combined focal length of the second and third cylindrical lenses.

本発明の好適な一態様によれば、出射ユニットが、少なくとも金属素材と対向する先端部を金メッキで表面処理してなるユニット筐体、あるいは外壁の少なくとも一部をフッ素樹脂で構成してなるユニット筐体を有する。かかる構成によれば、金メッキ剥離加工の際に被加工物からスプラッシュを浴びたり、メッキ工場内の稼動であっても錆びにくい出射ユニットとすることができる。 According to a preferred aspect of the present invention, the emission unit is a unit housing in which at least a tip portion facing the metal material is surface-treated with gold plating, or a unit in which at least a part of the outer wall is made of a fluororesin. Has a housing. According to such a configuration, it is possible to obtain an emission unit that is splashed from a workpiece during gold plating peeling processing, or that is not easily rusted even during operation in a plating factory.

また、本発明の好適な一態様によれば、レーザ発振器が、ＱスイッチパルスのＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するためのＱスイッチを有する。ＱスイッチパルスのＹＡＧ高調波レーザ光を剥離領域に照射することにより、熱影響の少ないＹＡＧ高調波エネルギーで金メッキ層をきれいに剥離することができる。 According to a preferred aspect of the present invention, the laser oscillator has a Q switch for generating laser light having a YAG harmonic of a Q switch pulse. By irradiating the peeling region with a YAG harmonic laser beam of Q switch pulse, the gold plating layer can be peeled cleanly with the YAG harmonic energy with little thermal influence.

本発明は、任意の金メッキ剥離加工に適用可能であるが、とりわけ電子部品のコンタクトの金メッキ剥離に好適に適用できる。特に、コンタクトの両面に剥離領域が設定された場合でも容易に対応できる。 The present invention can be applied to any gold plating peeling process, but is particularly suitable for gold plating peeling of contacts of electronic components. In particular, even when a separation region is set on both surfaces of the contact, it can be easily handled.

コネクタの両面剥離に好適な本発明における第１の金メッキ剥離装置は、ＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するレーザ発振器と、前記レーザ発振器より生成された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を第１および第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光に分割するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタより得られる前記第１の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第１の光ファイバと、前記ビームスプリッタより得られる前記第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第２の光ファイバと、前記第１の光ファイバの終端面より出射された前記第１の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い第１の楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の第１の面に設定された第１の剥離領域内に照射する第１の出射ユニットと、前記第２の光ファイバの終端面より出射された前記第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い第２の楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の前記第１の面と対向する第２の面に設定された第２の剥離領域内に照射する第２の出射ユニットと、前記第１および第２の楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記第１および第２の剥離領域をそれぞれ走査して各領域内の前記金メッキ層を剥離するように、前記第１および第２の出射ユニットよりそれぞれ出射される第１および第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を前記コネクタ端子に対して相対的に移動させるスキャニング手段とを有する。かかる装置構成においては、１台のレーザ発振器を用いる同時２分岐方式により第１および第２の剥離領域に対する金メッキ剥離を同時実行することができる。 A first gold plating peeling apparatus according to the present invention suitable for both-side peeling of a connector is a laser oscillator that generates a YAG harmonic laser beam, and the first and second YAG harmonic laser beams generated by the laser oscillator. A beam splitter that divides the laser beam into branched YAG harmonic laser light, a first optical fiber that transmits the first branched YAG harmonic laser light obtained from the beam splitter, and the first optical fiber that is obtained from the beam splitter. A second optical fiber for transmitting two branched YAG harmonic laser beams, and the first branched YAG harmonic laser beam emitted from the end face of the first optical fiber having a high flatness A first output unit that focuses the light beam into an elliptical beam spot and irradiates a first peeling region set on the first surface of the connector terminal; The second branched YAG harmonic laser beam emitted from the end surface of the optical fiber is focused on a second elliptical beam spot having a high flatness, and the second surface facing the first surface of the connector terminal. A second emission unit for irradiating a second peeling region set on the surface, and the first and second elliptical beam spots in the minor axis direction perpendicular to the major axis direction. The first and second branched YAG harmonic laser beams respectively emitted from the first and second emission units are scanned so as to separate the gold plating layer in each region by scanning each of the separation regions. Scanning means for moving the terminal relative to the terminal. In such an apparatus configuration, the gold plating stripping can be simultaneously performed on the first and second stripping regions by the simultaneous two-branch method using one laser oscillator.

また、本発明における第２の金メッキ剥離装置は、ＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するレーザ発振器と、前記レーザ発振器より生成された前記ＹＡＧ高調波レーザ光の光路を第１の光路もしくは第２の光路のいずれか一方に切り換えるレーザ光路切り換え部と、前記レーザ光路切り換え部により前記第１の光路に切り換えられた前記ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第１の光ファイバと、前記レーザ光路切り換え部により前記第２の光路に切り換えられた前記ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第２の光ファイバと、前記第１の光ファイバの終端面より出射された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の第１の面に設定された第１の剥離領域内に照射する第１の出射ユニットと、前記第２の光ファイバの終端面より出射された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の前記第１の面と対向する第２の面に設定された第２の剥離領域内に照射する第２の出射ユニットと、前記楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記第１および第２の剥離領域をそれぞれ走査して各領域内の前記金メッキ層を剥離するように、前記第１の出射ユニットまたは前記第２の出射ユニットより出射される前記高調波レーザ光を前記コネクタ端子に対して相対的に移動させるスキャニング手段とを有する。かかる装置構成においては、１台のレーザ発振器を用いる光路切り換え方式により第１および第２の剥離領域に対する金メッキ剥離を時間差で順次実行することができる。 The second gold plating peeling apparatus according to the present invention includes a laser oscillator that generates a YAG harmonic laser beam, and the optical path of the YAG harmonic laser beam generated by the laser oscillator is the first optical path or the second optical path. A laser optical path switching unit for switching to one of the optical paths, a first optical fiber for transmitting the YAG harmonic laser light switched to the first optical path by the laser optical path switching unit, and the laser optical path switching A second optical fiber for transmitting the YAG harmonic laser light switched to the second optical path by the unit, and the YAG harmonic laser light emitted from the end face of the first optical fiber is flattened. A first output unit for focusing on an elliptical beam spot having a high degree of irradiation and irradiating a first peeling region set on the first surface of the connector terminal. And a second surface facing the first surface of the connector terminal by focusing the YAG harmonic laser light emitted from the end surface of the second optical fiber into an elliptical beam spot having a high flatness. A second emission unit that irradiates a second peeling region set in the first and second peeling regions, and the elliptical beam spot scans the first and second peeling regions in a minor axis direction perpendicular to the major axis direction. Scanning means for moving the harmonic laser beam emitted from the first emission unit or the second emission unit relative to the connector terminal so as to peel off the gold plating layer in each region. And have. In such an apparatus configuration, it is possible to sequentially perform gold plating stripping on the first and second stripping regions with a time difference by an optical path switching method using one laser oscillator.

本発明の金メッキ剥離方法または金メッキ剥離装置によれば、上記のような構成と作用により、微細な金メッキ剥離加工を効率的にかつ高精度に行うことができる。 According to the gold plating peeling method or the gold plating peeling apparatus of the present invention, fine gold plating peeling processing can be performed efficiently and with high accuracy by the above-described configuration and action.

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１〜図３に、本発明における金メッキ剥離方法の一実施形態を示す。図示の被加工物Ｗは、たとえば電子部品のピン端子またはリードフレームのリード等（以下「コンタクト」と総称する。）である。各コンタクトＷは、素材がたとえばＣｕ（銅）合金１０からなり、表面に金メッキ層１２が形成されている。 1 to 3 show an embodiment of the gold plating peeling method in the present invention. The illustrated workpiece W is, for example, a pin terminal of an electronic component or a lead of a lead frame (hereinafter collectively referred to as “contact”). Each contact W is made of, for example, a Cu (copper) alloy 10, and a gold plating layer 12 is formed on the surface thereof.

出射ユニット１６は、ＹＡＧ第２高調波（５３２ｎｍ）のレーザ光ＳＨＧを生成する後述のＹＡＧレーザ発振器２０（図５）と光ファイバ１８を介して光学的に結ばれており、ユニット内で光ファイバ１８の終端面より出射されたＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧをユニット内の後述する光学レンズ５４〜６０（図６、図７）に通して先端の出射口より出射し、各コンタクトＷに設定された剥離領域ＨＥ内に扁平度の高い楕円状ビームスポットＳＰ_SHGで集光照射する。この例では、図２に示すように、楕円状ビームスポットＳＰ_SHGの長軸方向の直径Ｒ_Yを剥離領域ＨＥのコンタクト長手方向のサイズＬ_HEに一致させている。 The emission unit 16 is optically connected to a YAG laser oscillator 20 (FIG. 5), which will be described later, which generates YAG second harmonic (532 nm) laser light SHG, via an optical fiber 18, and the optical fiber in the unit. The YAG second harmonic laser beam SHG emitted from the end face of 18 passes through optical lenses 54 to 60 (FIGS. 6 and 7), which will be described later, in the unit, and is emitted from the emission port at the tip, and set to each contact W. _Condensing irradiation is performed with the elliptical beam spot SP _SHG having a high flatness in the peeled area HE. In this example, as shown in FIG. 2, the diameter R _Y of the elliptical beam spot SP _{SHG in} the major axis direction is made to coincide with the size L _HE of the peeling region HE in the contact longitudinal direction.

剥離領域ＨＥにおいては、楕円状ビームスポットＳＰ_SHG付近で金メッキ層１２がレーザエネルギーにより一瞬に蒸発して除去される。通常、コンタクトＷの素材金属であるＣｕ合金１０と金メッキ層１２との間には、図３に示すように銅−金間の拡散防止のためのニッケルメッキ層１４が下地膜として形成されており、金メッキ層１２が除去された部分ではニッケル下地膜１４が露出する。 In the peeling region HE, the gold plating layer 12 is instantly evaporated and removed by laser energy in the vicinity of the elliptical beam spot SP _SHG . Usually, a nickel plating layer 14 for preventing diffusion between copper and gold is formed as a base film between the Cu alloy 10 which is a material metal of the contact W and the gold plating layer 12, as shown in FIG. The nickel base film 14 is exposed at the portion where the gold plating layer 12 is removed.

剥離領域ＨＥ内の金メッキ層１２をほぼ隈なく除去するために、出射ユニット１６より出射されるＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧと加工対象のコンタクトＷとの間で相対移動が行われる。より詳細には、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧの楕円状ビームスポットＳＰ_SHGがその楕円長軸方向と直交する楕円短軸方向Ｘに剥離領域ＨＥを走査または横断するような相対移動が行われる。上記のように楕円状ビームスポットＳＰ_SHGの長軸方向の直径Ｒ_Yが剥離領域ＨＥのコンタクト長手方向サイズＬ_HEに等しいので、１回の片道走査により矩形の剥離領域ＨＥ内の金メッキ層１２を全部または殆ど剥離することができる。 In order to remove the gold plating layer 12 in the peeling region HE almost completely, relative movement is performed between the YAG second harmonic laser beam SHG emitted from the emission unit 16 and the contact W to be processed. More specifically, relative movement is performed such that the elliptical beam spot SP _SHG of the YAG second harmonic laser beam SHG scans or traverses the peeling region HE in the elliptical minor axis direction X orthogonal to the elliptical major axis direction. . As described above, the diameter R _{Y in} the major axis direction of the elliptical beam spot SP _SHG is equal to the contact longitudinal direction size L _HE of the peeling region HE, so that the gold plating layer 12 in the rectangular peeling region HE is formed by one-way scanning. All or almost all can be peeled off.

また、この例のように、同一形状および同一サイズを有する多数のコンタクトＷ₁，Ｗ₂，Ｗ₃，・・・が一列に配列されている場合は、図１に示すように、出射ユニット１６よりＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを連続的に出射させながらコンタクト列の端から端までＸ方向に１回の片道走査を行うことで、全コンタクトＷ₁，Ｗ₂，Ｗ₃，・・・の剥離領域ＨＥについて金メッキ層１２をそれぞれ隈なく剥離することができる。なお、この実施形態では、ＱスイッチパルスのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを用いる。 Further, as in this example, when a large number of contacts W ₁ , W ₂ , W ₃ ,... Having the same shape and the same size are arranged in a line, as shown in FIG. All contacts W ₁ , W ₂ , W ₃ ,... Are scanned once in the X direction from end to end of the contact row while continuously emitting YAG second harmonic laser light SHG. The gold-plated layer 12 can be peeled without any cracks in the peeling region HE. In this embodiment, the YAG second harmonic laser beam SHG of the Q switch pulse is used.

一実施例として、剥離領域ＨＥのサイズがＤ_HE（コンタクト幅方向）＝０．３ｍｍ、Ｌ_HE（コンタクト長手方向）＝０．３ｍｍであり、金メッキ層１２の厚さが０．１μｍである場合、ＹＡＧ第２高調波Ｑスイッチパルスレーザ光ＳＨＧの平均出力は３０Ｗ、パルス周波数は２０ｋＨｚ、ビームスポットＳＰ_SHGのサイズはＲ_X（楕円短軸方向）＝０．１ｍｍ、Ｒ_Y（楕円長軸方向）＝０．３ｍｍ、走査速度は１０ｍ／分にそれぞれ設定される。 As an example, the size of the peeling region HE is D _HE (contact width direction) = 0.3 mm, L _HE (contact longitudinal direction) = 0.3 mm, and the thickness of the gold plating layer 12 is 0.1 μm. The average output of the YAG second harmonic Q switch pulse laser beam SHG is 30 W, the pulse frequency is 20 kHz, the size of the beam spot SP _SHG is R _X (elliptical minor axis direction) = 0.1 mm, R _Y (elliptical major axis direction) ) = 0.3 mm, and the scanning speed is set to 10 m / min.

上記のように、この実施形態の金メッキ剥離方法は、コンタクトＷの金メッキ層１２を剥離領域ＨＥに限定して局所的に剥離するために、ＹＡＧ第２高調波のＱスイッチパルスレーザ光ＳＨＧを照射することと、このＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧのビームスポットＳＰ_SHGを扁平度の高い楕円状に形成して楕円短軸方向に走査することを特徴としている。 As described above, the gold plating peeling method of this embodiment irradiates the Q switch pulse laser beam SHG of the YAG second harmonic in order to locally peel the gold plating layer 12 of the contact W limited to the peeling region HE. In addition, the beam spot SP _SHG of the YAG second harmonic laser beam SHG is formed in an elliptical shape with a high flatness and is scanned in the direction of the minor axis of the ellipse.

レーザ光にＹＡＧ第２高調波のレーザ光を用いるのは、ＹＡＧ高調波が金（Ａｕ）との光学的結合が非常に高いためである。代表的なＹＡＧレーザであるＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波は１０６４ｎｍである。このＹＡＧ基本波（１０６４ｎｍ）を鉄（Ｆｅ）系の金属は比較的良好に吸収するが、Ａｕ系の金属は僅かしか吸収しない。このため、金メッキ剥離加工にＹＡＧ基本波のレーザ光を用いたならば、金メッキ層への入熱が非常に難しく、無理にレーザパワーを上げると所望の剥離領域を越えて金メッキ層が吹き飛んだり素材が損傷することもあり、１ｍｍ以下の高精度の微細加工は殆ど不可能である。ところが、Ａｕは、ＹＡＧ基本波の高調波つまり第２高調波（５３２ｎｍ）、第３高調波（３５５ｎｍ）あるいは第４高調波（２６６ｎｍ）等をよく吸収する。たとえば、第２高調波（５３２ｎｍ）に対するＡｕの吸収率は５０％以上である。ＹＡＧ基本波をよく吸収するといわれるＦｅの吸収率が４０％以下であることに鑑みれば、如何に高い吸収率であるかが分かる。実用的に、金メッキの剥離加工には第２高調波（５３２ｎｍ）で十分である。また、この種の金メッキ剥離加工は剥離領域内の金メッキ層を過不足なく除去するレーザ加工であるから、ノーマルパルスまたはロングパルスよりも熱影響の少ないＱスイッチパルスのレーザ光が適している。 The reason why the YAG second harmonic laser beam is used as the laser beam is that the YAG harmonic has very high optical coupling with gold (Au). The fundamental wave of an Nd: YAG laser, which is a typical YAG laser, is 1064 nm. This YAG fundamental wave (1064 nm) absorbs iron (Fe) -based metal relatively well, but Au-based metal absorbs only a little. For this reason, if YAG fundamental wave laser light is used for the gold plating peeling process, it is very difficult to input heat to the gold plating layer. If the laser power is increased forcibly, the gold plating layer will blow off beyond the desired peeling area. May be damaged, and highly accurate micromachining of 1 mm or less is almost impossible. However, Au absorbs the harmonic of the YAG fundamental wave, that is, the second harmonic (532 nm), the third harmonic (355 nm), the fourth harmonic (266 nm), and the like well. For example, the absorption rate of Au with respect to the second harmonic (532 nm) is 50% or more. In view of the fact that the absorption rate of Fe, which is said to absorb the YAG fundamental wave well, is 40% or less, it can be seen how high the absorption rate is. Practically, the second harmonic (532 nm) is sufficient for the gold plating peeling process. Further, since this type of gold plating peeling process is a laser process for removing the gold plating layer in the peeling area without excess or deficiency, a laser beam of Q switch pulse with less thermal influence than a normal pulse or a long pulse is suitable.

さらに、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧのビームスポットＳＰ_SHGを扁平度の高い楕円状に形成して短軸方向に走査する方式によれば、レーザスポット位置で金メッキ層を安定確実に除去するための十分なレーザパワー密度と、剥離領域ＨＥ内の金メッキ層を短時間のうちに効率よく除去する高速の加工速度とを同時に適えて、実用性の高い金メッキ剥離加工を実現することができる。 Furthermore, according to the method in which the beam spot SP _SHG of the YAG second harmonic laser beam SHG is formed in an elliptical shape with a high flatness and scanned in the short axis direction, the gold plating layer can be stably and reliably removed at the laser spot position. The sufficient laser power density and the high processing speed for efficiently removing the gold plating layer in the peeling region HE within a short time can be simultaneously applied to realize a highly practical gold plating peeling process.

図４に、比較例として、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧのビームスポットＳＰ_SHGを従来一般の形状つまり円形に形成して剥離領域ＨＥ内を走査させる場合の作用を示す。図４の（Ａ）は、円形ビームスポットＳＰ_SHGの直径を剥離領域域ＨＥの寸法（コンタクト長手方向サイズ）に合わせるものである。この場合は、１回の片道走査によって剥離領域ＨＥ内の金メッキ層１２に隈なくＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧのレーザエネルギーを照射できるが、ビームスポットＳＰ_SHGの面積が非常に大きいためにレーザパワー密度が低く、金メッキ層１２を効率よく確実に除去するのが難しいという不利点がある。そこで、レーザスポット位置で金メッキ層を確実に除去するためには、図４の（Ｂ）に示すように円形ビームスポットＳＰ_SHGの直径を十分小さく絞る必要がある。しかし、この場合には、１回の片道走査で剥離領域ＨＥ内の金メッキ層１２を全部除去することは不可能であり、複数回の走査または往復走査を行わなくてはならず、剥離加工の所要時間が非常に長くなってしまう。このように、円形のビームスポットでは、レーザパワー密度と加工速度との間にトレードオフの関係があり、実用性の高い金メッキ剥離加工を実現することはできない。 FIG. 4 shows, as a comparative example, an operation when the beam spot SP _SHG of the YAG second harmonic laser beam SHG is formed in a conventional general shape, that is, in a circular shape and scanned in the peeling region HE. (A) of FIG. 4 matches the diameter of the circular beam spot SP _SHG with the dimension (contact longitudinal direction size) of the separation region HE. In this case, the laser energy of the YAG second harmonic laser beam SHG can be irradiated all over the gold plating layer 12 in the peeling region HE by one-way scanning, but since the area of the beam spot SP _SHG is very large, the laser There is a disadvantage that the power density is low and it is difficult to efficiently and reliably remove the gold plating layer 12. Therefore, in order to reliably remove the gold plating layer at the laser spot position, it is necessary to reduce the diameter of the circular beam spot SP _SHG sufficiently small as shown in FIG. However, in this case, it is impossible to remove all of the gold plating layer 12 in the peeling region HE by a single one-way scan, and a plurality of scans or reciprocating scans must be performed. The required time becomes very long. Thus, with a circular beam spot, there is a trade-off relationship between the laser power density and the processing speed, and a highly practical gold plating stripping process cannot be realized.

図５に、この実施形態の金メッキ剥離方法に用いて好適な金メッキ剥離装置の構成を示す。この金メッキ剥離装置において、ＹＡＧレーザ発振器２０は、直線配列型で一対の終端ミラー２２，２４、固体レーザ活性媒質２６、Ｑスイッチ２８、波長変換結晶３０および高調波分離出力ミラー３２を配置している。 FIG. 5 shows a configuration of a gold plating peeling apparatus suitable for use in the gold plating peeling method of this embodiment. In this gold plating stripping apparatus, the YAG laser oscillator 20 includes a pair of termination mirrors 22 and 24, a solid laser active medium 26, a Q switch 28, a wavelength conversion crystal 30, and a harmonic separation output mirror 32 in a linear array type. .

両終端ミラー２２，２４は互いに向かい合って光共振器を構成している。一方の終端ミラー２２の反射面２２ａには、基本波長（１０６４ｎｍ）に対して反射性の膜がコーティングされている。他方の終端ミラー２４の反射面２４ａには、基本波長（１０６４ｎｍ）に対して反射性の膜がコーティングされるとともに、第２高調波（５３２ｎｍ）に対して反射性の膜がコーティングされている。 Both the end mirrors 22 and 24 face each other to constitute an optical resonator. The reflecting surface 22a of one terminal mirror 22 is coated with a film reflective to the fundamental wavelength (1064 nm). The reflective surface 24a of the other terminal mirror 24 is coated with a film reflective to the fundamental wavelength (1064 nm) and coated with a film reflective to the second harmonic (532 nm).

活性媒質２６は、たとえばＮｄ：ＹＡＧロッドからなり、両終端ミラー２２，２４間のほぼ中心の位置に配置され、電気光学励起部３４によって光学的にポンピングされる。電気光学励起部３４は、活性媒質２６に向けて励起光を発生するための励起光源（たとえば励起ランプあるいはレーザダイオード）を有し、この励起光源をレーザ電源部３６からの励起電流で点灯駆動することにより、活性媒質２６を持続的にポンピングする。なお、レーザ電源部３６は制御部３８の下で電気光学励起部３４を駆動する。こうして活性媒質２６で生成される基本波長（１０６４ｎｍ）の光ビームＬＢは、終端ミラー２２，２４の間に閉じ込められて増幅される。 The active medium 26 is made of, for example, an Nd: YAG rod, and is disposed at a substantially central position between the both end mirrors 22 and 24 and optically pumped by the electro-optic excitation unit 34. The electro-optic excitation unit 34 has an excitation light source (for example, an excitation lamp or a laser diode) for generating excitation light toward the active medium 26, and is driven to be lit by the excitation current from the laser power source unit 36. As a result, the active medium 26 is continuously pumped. The laser power source unit 36 drives the electro-optical excitation unit 34 under the control unit 38. The light beam LB having the fundamental wavelength (1064 nm) generated in the active medium 26 is confined between the terminal mirrors 22 and 24 and amplified.

波長変換結晶３０は、たとえばＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ₄）結晶あるいはＬＢＯ（ＬｉＢ₃Ｏ₅）結晶等の非線形光学結晶からなり、他方の終端ミラー２４寄りに配置され、この光共振器で励起された基本モードに光学的に結合され、基本波長との非線形光学作用により第２高調波（５３２ｎｍ）の光ビームＳＨＧを光共振器の光路上に生成する。 The wavelength conversion crystal 30 is made of a nonlinear optical crystal such as a KTP (KTiOPO ₄ ) crystal or an LBO (LiB ₃ O ₅ ) crystal, and is disposed near the other end mirror 24 and is excited by this optical resonator. The second harmonic (532 nm) light beam SHG is generated on the optical path of the optical resonator by nonlinear optical action with the fundamental wavelength.

波長変換結晶３０より終端ミラー２４側に出た第２高調波の光ビームＳＨＧは、終端ミラー２４で戻されて、波長変換結晶３０を通り抜ける。波長変換結晶３０より終端ミラー２４の反対側に出た第２高調波の光ビームＳＨＧは、光共振器の光路または光軸に対して所定の角度（たとえば４５°）で斜めに配置されている高調波分離出力ミラー３２に入射し、このミラー３２で所定の方向つまり入射ユニット４２に向けて反射または分離出力されるようになっている。 The second harmonic light beam SHG emitted from the wavelength conversion crystal 30 toward the terminal mirror 24 is returned by the terminal mirror 24 and passes through the wavelength conversion crystal 30. The second harmonic light beam SHG emitted from the wavelength conversion crystal 30 to the opposite side of the terminal mirror 24 is disposed obliquely at a predetermined angle (for example, 45 °) with respect to the optical path or optical axis of the optical resonator. The light is incident on the harmonic separation output mirror 32, and is reflected or separated and output by the mirror 32 toward a predetermined direction, that is, the incident unit 42.

Ｑスイッチ２８はたとえば音響光学Ｑスイッチからなる。制御部３８がＱスイッチドライバ４０を介して所定の周期で一時中断する高周波電気信号によりＱスイッチ２８を駆動する。高周波電気信号が中断する度毎にピークパワーのきわめて高いジャイアントパルスのＹＡＧ基本波レーザ光ＬＢが光共振器２２，２４間で生成され、これによって高調波分離出力ミラー３２よりジャイアントパルスのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧが出力される。 The Q switch 28 is composed of an acousto-optic Q switch, for example. The control unit 38 drives the Q switch 28 via a Q switch driver 40 by a high frequency electric signal that is temporarily interrupted at a predetermined cycle. Each time the high-frequency electrical signal is interrupted, a YAG fundamental wave laser beam LB having a very high peak power is generated between the optical resonators 22 and 24, whereby the second YAG second wave of the giant pulse is generated from the harmonic separation output mirror 32. Harmonic laser light SHG is output.

入射ユニット４２は集光レンズ４４を内蔵しており、高調波分離出力ミラー３２からのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを集束レンズ４４により集束して光ファイバ１８の一端面（入射端面）１８ａに入射させる。光ファイバ１８は、たとえばＳＩ（ステップインデックス）形ファイバからなり、入射ユニット４２で入射したＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを出射ユニット１６まで伝送する。 The incident unit 42 has a built-in condensing lens 44, and the YAG second harmonic laser beam SHG from the harmonic separation output mirror 32 is focused by the focusing lens 44 and is applied to one end face (incident end face) 18 a of the optical fiber 18. Make it incident. The optical fiber 18 is made of, for example, an SI (step index) fiber, and transmits the YAG second harmonic laser beam SHG incident by the incident unit 42 to the emission unit 16.

この実施例では、上記のようにＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧの楕円状ビームスポットＳＰ_SHGがその楕円長軸方向と直交する楕円短軸方向Ｘに剥離領域ＨＥを走査または横断するような相対移動が行われる。つまり、出射ユニット１６より出射されるＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧと加工対象のコンタクトＷとの間で相対移動が行われる。この相対移動のために、コンタクトＷ側を保持または載置して所定方向（つまりビーム走査方向と反対方向）に移動させるたとえばＸＹテーブルからなるスキャニング機構４６が設けられる。この場合、出射ユニット１６は一定位置に固定配置される。 In this embodiment, as described above, the elliptical beam spot SP _SHG of the YAG second harmonic laser beam SHG scans or crosses the peeling region HE in the elliptical minor axis direction X orthogonal to the elliptical major axis direction. A move is made. That is, relative movement is performed between the YAG second harmonic laser beam SHG emitted from the emission unit 16 and the contact W to be processed. For this relative movement, there is provided a scanning mechanism 46 formed of, for example, an XY table that holds or places the contact W side and moves it in a predetermined direction (that is, the direction opposite to the beam scanning direction). In this case, the emission unit 16 is fixedly arranged at a fixed position.

図６および図７は、この実施形態における出射ユニット１６の構成を示す縦断面図である。この出射ユニット１６は、ステンレス鋼を素材とする円筒状の上部筐体５０と、銅合金を素材とする円筒状の下部筐体５２とをボルト（図示せず）等で一体に結合している。 6 and 7 are longitudinal sectional views showing the configuration of the emission unit 16 in this embodiment. In the emission unit 16, a cylindrical upper housing 50 made of stainless steel and a cylindrical lower housing 52 made of copper alloy are integrally coupled with bolts (not shown) or the like. .

上部筐体５０の上部より光ファイバ１８がユニット中心軸線に沿って筐体内に挿入され、光ファイバ１８の出射端面１８ｂが筐体内の空洞部に臨んでいる。上部筐体５０の内部には、ユニット中心軸線上に、光ファイバ１８の出射端面１８ｂ寄りにコリメートレンズ５４が配置され、その後方または下方に平凸シリンドリカルレンズ５６が配置されている。下部筐体５２内には、ユニット中心軸線上に、２枚の平凸シリンドリカルレンズ５８，６０が接近して配置され、下端（先端）部の出射口に保護ガラス６２が着脱可能に取り付けられている。上部筐体５０側の平凸シリンドリカルレンズ５６と下部筐体５２側の平凸シリンドリカルレンズ（５８，６０）とはそれぞれの円柱面の母線を互いに直交させた向きで配置されている。 The optical fiber 18 is inserted into the casing along the unit center axis from the upper part of the upper casing 50, and the emission end face 18b of the optical fiber 18 faces the cavity in the casing. Inside the upper housing 50, a collimating lens 54 is disposed on the unit center axis near the emission end face 18 b of the optical fiber 18, and a plano-convex cylindrical lens 56 is disposed behind or below the upper end 50. In the lower housing 52, two plano-convex cylindrical lenses 58 and 60 are arranged close to each other on the unit center axis, and a protective glass 62 is detachably attached to the exit port at the lower end (tip). Yes. The plano-convex cylindrical lens 56 on the upper housing 50 side and the plano-convex cylindrical lens (58, 60) on the lower housing 52 side are arranged in a direction in which the generatrixes of the respective cylindrical surfaces are orthogonal to each other.

光ファイバ１８の出射端面１８ｂより放射状に出射されたＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧは、最初にコリメートレンズ５４に入射して、そこで平行光にコリメートされる。コリメートレンズ５４を通ったＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧは、上部平凸シリンドリカルレンズ５６を通り、次いで下部平凸シリンドリカルレンズ（５８，６０）を通ってから保護ガラス６２を透過してユニット１６の外へ出射され、加工点に集光照射される。 The YAG second harmonic laser beam SHG emitted radially from the emission end face 18b of the optical fiber 18 first enters the collimator lens 54, where it is collimated into parallel light. The YAG second harmonic laser beam SHG that has passed through the collimating lens 54 passes through the upper plano-convex cylindrical lens 56, then passes through the lower plano-convex cylindrical lens (58, 60), and then passes through the protective glass 62 and passes through the protective glass 62. The light is emitted to the outside and focused on the processing point.

ここで、上部平凸シリンドリカルレンズ５６はＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧをレーザ光軸方向と直交する第１の方向（Ｙ方向）のみにおいて集束させ、下部平凸シリンドリカルレンズ（５８，６０）はＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧをレーザ光軸方向および第１の方向（Ｙ方向）と直交する第２の方向（Ｘ方向）のみにおいて集束させる。光ファイバ１８の出射端面１８ｂの直径（コア径）をａ、コリメートレンズ５４の焦点距離をｆ₅₄、上部平凸シリンドリカルレンズ５６の焦点距離をｆ₅₆、下部平凸シリンドリカルレンズ５８，６０の焦点距離をそれぞれｆ₅₈，ｆ₆₀、それらの合成焦点距離をｆ_Cとすると、加工点に形成される楕円状ビームスポットＳＰ_SHGの第１の方向（Ｙ方向）および第２の方向（Ｘ方向）の直径Ｒ_Y，Ｒ_Xは下記の式（１），（２）で表される。
Ｒ_Y＝ａ＊ｆ₅₆／ｆ₅₄・・・・（１）
Ｒ_X＝ａ＊ｆ_C／ｆ₅₄・・・・（２）
ただし、ｆ_C＝｛（１／ｆ₅₈）＋（１／ｆ₆₀）｝^-1 Here, the upper plano-convex cylindrical lens 56 focuses the YAG second harmonic laser beam SHG only in the first direction (Y direction) orthogonal to the laser optical axis direction, and the lower plano-convex cylindrical lens (58, 60) The YAG second harmonic laser beam SHG is focused only in the laser optical axis direction and the second direction (X direction) orthogonal to the first direction (Y direction). The diameter (core diameter) of the output end face 18b of the optical fiber 18 is a, the focal length of the collimating lens 54 is f ₅₄ , the focal length of the upper plano-convex cylindrical lens 56 is f ₅₆ , and the focal lengths of the lower plano-convex cylindrical lenses 58 and 60. Are f ₅₈ and f ₆₀ , respectively, and their combined focal length is f _C , in the first direction (Y direction) and the second direction (X direction) of the elliptical beam spot SP _SHG formed at the processing point. The diameters R _Y and R _X are expressed by the following formulas (1) and (2).
R _Y = a * f ₅₆ / f ₅₄ (1)
R _X = a * f _C / f ₅₄ (2)
However, f _C = {(1 / f ₅₈ ) + (1 / f ₆₀ )} ⁻¹

一実施例として、ａ＝２００μｍ、ｆ₅₄＝７０ｍｍ、ｆ₅₆＝１００ｍｍ、ｆ₅₈＝７０ｍｍ、ｆ₆₀＝６０ｍｍの場合は、Ｒ_Y＝２８８μｍ、Ｒ_X＝９１μｍとなる。つまり、上部平凸シリンドリカルレンズ５６による第１の集束方向（Ｙ方向）は楕円状ビームスポットＳＰ_SHGの長軸方向に対応し、下部平凸シリンドリカルレンズ（５８，６０）による第２の集束方向（Ｘ方向）は楕円状ビームスポットＳＰ_SHGの短軸方向に対応する。上記実施例の場合は、長軸方向の径Ｒ_Yと短軸方向の径Ｒ_Xの比が２８８：９１であり、約３：１である。楕円状のビームスポットＳＰ_SHGの扁平度がこの程度に大きいと、上記したような本発明の作用効果を十二分に奏することができる。実用上、Ｒ_Xに対するＲ_Yの比は少なくとも２以上であるのが好ましい。 As an example, when a = 200 μm, f ₅₄ = 70 mm, f ₅₆ = 100 mm, f ₅₈ = 70 mm, and f ₆₀ = 60 mm, R _Y = 288 μm and R _X = 91 μm. That is, the first focusing direction (Y direction) by the upper plano-convex cylindrical lens 56 corresponds to the major axis direction of the elliptical beam spot SP _SHG , and the second focusing direction (58, 60) by the lower plano-convex cylindrical lens (58, 60). X direction) corresponds to the minor axis direction of the elliptical beam spot SP _SHG . In the case of the above embodiment, the ratio of the major axis direction diameter R _Y to the minor axis direction diameter R _X is 288: 91, which is about 3: 1. When the flatness of the elliptical beam spot SP _SHG is so large, the above-described effects of the present invention can be sufficiently achieved. In practice, the ratio of R _{Y to} R _X is preferably at least 2 or more.

また、この出射ユニット１６は、下部筐体５２を金メッキ６４で表面処理するとともに、上部筐体５０の下部から中間部にかけてフッ素樹脂からなるカバー６６を取り付けており、かかる外壁構造（６４，６６）により防錆機能を実現している。すなわち、出射ユニット１６は金メッキ剥離加工に際して加工点から金のスプラッシュを浴びるだけでなく、概してメッキ工場内で使用されることが多く、アルミニウムやＳＵＳ等の筐体部材を露出させた構造では錆びやすい。このように金メッキ６４の表面処理加工やフッ素樹脂カバー６６を装備することによって錆ないユニット構造とすることができる。なお、フッ素樹脂カバー６６を上部筐体５０の上端まで延ばしてもよい。 Further, the emission unit 16 has a surface treatment of the lower housing 52 with a gold plating 64 and a cover 66 made of a fluororesin is attached from the lower portion to the middle portion of the upper housing 50, and the outer wall structure (64, 66). The anti-rust function is realized. That is, the emission unit 16 is not only exposed to gold splash from the processing point during the gold plating peeling process, but generally used in a plating factory, and is easily rusted in a structure in which a casing member such as aluminum or SUS is exposed. . Thus, by providing the surface treatment processing of the gold plating 64 and the fluororesin cover 66, a unit structure that does not rust can be obtained. Note that the fluororesin cover 66 may extend to the upper end of the upper housing 50.

図１〜図３の実施形態は、コンタクトＷの一面（上面）に剥離領域ＨＥが設定された場合の金メッキ剥離方法に係るものであった。コンタクトＷの両面（上面および下面）に跨る剥離領域ＨＥが設定された場合は、図８に示すように、上部剥離領域ＨＥ_Aおよび下部領域ＨＥ_Bにそれぞれ（個別に）ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを上記実施形態と同様の仕方で照射して両領域ＨＥ_A，ＨＥ_B内の金メッキをそれぞれ除去すればよい。また、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧが上部剥離領域ＨＥ_Aまたは下部剥離領域ＨＥ_Bを走査または横断する際にコンタクトＷの側面にも照射するので、側面の金メッキ１２も除去できる。つまり、上部剥離領域ＨＥ_Aと下部剥離領域ＨＥ_Bとに跨ってコンタクトＷを一周して金メッキ１２を剥離することができる。 The embodiment shown in FIGS. 1 to 3 relates to a gold plating peeling method in the case where a peeling region HE is set on one surface (upper surface) of the contact W. When the separation region HE is set over both surfaces (upper surface and lower surface) of the contact W, as shown in FIG. 8, the YAG second harmonic laser is individually (individually) provided in the upper separation region HE _A and the lower region HE _B , respectively. The light SHG may be irradiated in the same manner as in the above embodiment to remove the gold plating in both regions HE _A and HE _B. Further, since the YAG second harmonic laser beam SHG irradiates the side surface of the contact W when scanning or traversing the upper peeling region HE _A or the lower peeling region HE _B , the side gold plating 12 can also be removed. That is, the gold plating 12 can be peeled around the contact W across the upper peeling region HE _A and the lower peeling region HE _B.

このような両面剥離加工においては、一個の出射ユニット１８を両面に共用してもよいが、図９に示すように２つの出射ユニット１８Ａ，１８Ｂを両面に個別に割り当てることで加工能率を大幅に上げることができる。 In such double-sided peeling processing, one output unit 18 may be shared on both sides, but the processing efficiency is greatly increased by assigning two output units 18A and 18B individually to both sides as shown in FIG. Can be raised.

図９の（Ａ）に示す方式は、上部出射ユニット１８Ａおよび下部出射ユニット１８ＢよりＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを同時に出射して上下両面の剥離領域ＨＥ_A，ＨＥ_Bに集光照射するものである。この方式によれば、被加工物たとえばコンタクトＷを１回通過させ、上下両面の剥離領域ＨＥ_A，ＨＥ_Bについて金属メッキ層１２の同時剥離を行うことが可能であり、後述するように１台のレーザ発振器７０（図１０）による同時２分岐で対応することができる。 In the method shown in FIG. 9A, the YAG second harmonic laser beam SHG is simultaneously emitted from the upper emission unit 18A and the lower emission unit 18B, and is focused and applied to the separation regions HE _A and HE _B on the upper and lower surfaces. It is. According to this method, the workpiece, for example, the contact W can be passed once, and the metal plating layer 12 can be simultaneously peeled off in the peeling areas HE _A and HE _B on both the upper and lower surfaces. This can be handled by simultaneous two branches by the laser oscillator 70 (FIG. 10).

図９の（Ｂ）に示す方式は、上部出射ユニット１８Ａと下部出射ユニット１８Ｂとをオフセットさせて対向配置し、時間的にずらして上部出射ユニット１８Ａおよび下部出射ユニット１８ＢよりＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを上部剥離領域ＨＥ_Aおよび下部剥離領域ＨＥ_Bにそれぞれ集光照射するものである。この方式でも、被加工物を１回通過させる過程で、上下両面の剥離領域ＨＥ_A，ＨＥ_B内の金属メッキ層１２をそれぞれ剥離することが可能であり、後述するように１台のレーザ発振器７０（図１０）によるレーザ光路の切り換えで対応することができる。 In the method shown in FIG. 9B, the upper emission unit 18A and the lower emission unit 18B are offset and arranged opposite to each other, and the YAG second harmonic laser is shifted from the upper emission unit 18A and the lower emission unit 18B with a time shift. The light SHG is condensed and applied to the upper peeling region HE _A and the lower peeling region HE _B , respectively. Even in this method, it is possible to separate the metal plating layers 12 in the upper and lower peeling regions HE _A and HE _B in the process of passing the workpiece once, and one laser oscillator as will be described later. This can be dealt with by switching the laser light path according to 70 (FIG. 10).

図１０に、上記のようなツイン型出射ユニット方式（図９）に用いるレーザ発振器７０の構成例を示す。図中、図５のレーザ発振器と共通する部分には同一の符号を附している。このレーザ発振器７０では、高調波分離出力ミラー３２より出力されたＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを２つの光ファイバ１８Ａ，１８Ｂに２分岐で同時に、または分岐無しで選択的に入れるようにしている。ここで、一方の光ファイバ１８Ａは上部出射ユニット１８Ａに通じており、他方の光ファイバ１８Ｂは下部出射ユニット１８Ｂに通じている。 FIG. 10 shows a configuration example of the laser oscillator 70 used in the twin type emission unit system (FIG. 9) as described above. In the figure, parts that are the same as those in the laser oscillator of FIG. In this laser oscillator 70, the YAG second harmonic laser beam SHG output from the harmonic separation output mirror 32 is selectively entered into the two optical fibers 18A and 18B simultaneously in two branches or without branching. . Here, one optical fiber 18A communicates with the upper output unit 18A, and the other optical fiber 18B communicates with the lower output unit 18B.

同時２分岐方式の場合は、高調波分離出力ミラー３２の反射光路上にハーフミラー７２が配置され、その後方に全反射ミラーまたはベントミラー７４が配置される。ハーフミラー７２の反射率および透過率はそれぞれ５０％でよい。ハーフミラー７２の反射光路上には第１のシャッタ（ＳＴ）７６Ａおよび第１の入射ユニット４２Ａが一列に配置される。ベントミラー７４の反射光路上には第２のシャッタ（ＳＴ）７６Ｂおよび第２の入射ユニット４２Ｂが一列に配置される。高調波分離出力ミラー３２より出力されたＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧはハーフミラー７２に入射し、そこで反射光と透過光とに２分割される。ハーフミラー７２で反射した第１の分岐ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧ_Aは、開状態の第１のシャッタ７６Ａを通り、第１の入射ユニット４２Ａより光ファイバ１８Ａに入れられる。ハーフミラー７２を透過した第２の分岐ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧ_Bは、ベントミラー７４で光路を曲げられ、開状態の第２のシャッタ７６Ｂを通り、第２の入射ユニット４２Ｂより光ファイバ１８Ｂに入れられる。 In the case of the simultaneous bifurcation method, a half mirror 72 is arranged on the reflection optical path of the harmonic separation output mirror 32, and a total reflection mirror or a vent mirror 74 is arranged behind the half mirror 72. The reflectance and transmittance of the half mirror 72 may each be 50%. On the reflected light path of the half mirror 72, the first shutter (ST) 76A and the first incident unit 42A are arranged in a line. On the reflected light path of the bent mirror 74, the second shutter (ST) 76B and the second incident unit 42B are arranged in a line. The YAG second harmonic laser beam SHG output from the harmonic separation output mirror 32 is incident on the half mirror 72, where it is divided into reflected light and transmitted light. The first branched YAG second harmonic laser beam SHG _A reflected by the half mirror 72 passes through the first shutter 76A in the open state and enters the optical fiber 18A from the first incident unit 42A. The second branch YAG second harmonic laser beam SHG _B transmitted through the half mirror 72 is bent in the optical path by the vent mirror 74, passes through the second shutter 76B in the open state, and passes through the optical fiber from the second incident unit 42B. 18B.

光路切り換え方式の場合は、ハーフミラー７２が全反射ミラーまたはベントミラー７８に置き換えられる。そして、ベントミラー７８の位置が、図示しないミラー移動機構により、高調波分離出力ミラー３２と全反射ミラー７４とを結ぶ光路上の位置（ワーキング位置）と、該光路から外れた位置（退避位置）との間で切り換えられる。ベントミラー７８がワーキング位置に切り換えられているときは、高調波分離出力ミラー３２からのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧがベントミラー７８で光路を曲げられ、開状態の第１のシャッタ７６Ａおよび第１の入射ユニット４２Ａを介して光ファイバ１８Ａに入れられる。ベントミラー７８が退避位置に切り換えられているときは、高調波分離出力ミラー３２からのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧがベントミラー７４に入射し、このミラー７４で反射してから開状態の第２のシャッタ７６Ｂおよび第２の入射ユニット４２Ｂを介して光ファイバ１８Ｂに入れられる。 In the case of the optical path switching method, the half mirror 72 is replaced with a total reflection mirror or a vent mirror 78. Then, the position of the vent mirror 78 is moved to a position (working position) on the optical path connecting the harmonic separation output mirror 32 and the total reflection mirror 74 by a mirror moving mechanism (not shown), and a position deviated from the optical path (retraction position). Can be switched between. When the vent mirror 78 is switched to the working position, the YAG second harmonic laser beam SHG from the harmonic separation output mirror 32 has its optical path bent by the vent mirror 78, and the first shutter 76A and the first shutter 76A in the open state One optical unit 18A is inserted into the optical fiber 18A. When the vent mirror 78 is switched to the retracted position, the YAG second harmonic laser beam SHG from the harmonic separation output mirror 32 enters the vent mirror 74 and is reflected by the mirror 74 before being opened. The second shutter 76B and the second incident unit 42B are inserted into the optical fiber 18B.

各シャッタ７６Ａ，７６Ｂは、図示省略するが、当該レーザ光路上の位置（閉位置）と該光路から外れた位置（開位置）との間で移動可能な全反射ミラーと、この全反射ミラーが閉位置で所定方向に反射したレーザ光を受光する光吸収体とを有する。この実施例では、レーザ発振器よりＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを発振出力させながら、シャッタ７６Ａ，７６Ｂを閉状態にしておくことで、各出射ユニット１８Ａ，１８ＢにおいてＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧの出射を止めておくことができる。そして、シャッタ７６Ａ，７６Ｂを閉状態から開状態に切り換えることで、直ちに（たとえば２００ミリ秒以内に）ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧの出射を開始することができる。 Although not shown, each of the shutters 76A and 76B includes a total reflection mirror that can move between a position on the laser optical path (closed position) and a position off the optical path (open position). And a light absorber that receives laser light reflected in a predetermined direction at the closed position. In this embodiment, the YAG second harmonic laser beam SHG is emitted from each of the emission units 18A and 18B by closing the shutters 76A and 76B while oscillating and outputting the YAG second harmonic laser beam SHG from the laser oscillator. Can be stopped. Then, by switching the shutters 76A and 76B from the closed state to the open state, the emission of the YAG second harmonic laser beam SHG can be started immediately (for example, within 200 milliseconds).

このレーザ発振器７０において、ガイドＬＤ（半導体レーザ）７８は、光学的なアライメントに用いる可視レーザ光ＧＢを発生する。この可視レーザ光ＧＢはベントミラー８０，８２を介して終端ミラー２４の背後から光共振器内に入り、基本波光学系および第２高調波光学系に与えられる。 In this laser oscillator 70, a guide LD (semiconductor laser) 78 generates visible laser light GB used for optical alignment. The visible laser beam GB enters the optical resonator from behind the terminal mirror 24 via the bent mirrors 80 and 82, and is given to the fundamental wave optical system and the second harmonic optical system.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。たとえば、上記した実施形態におけるレーザ発振器２０，７０は、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧをＱスイッチパルスで発振出力したが、パルス幅可変のロングパルスで発振出力することも可能であり、出射ユニット１８（１８Ａ，１８Ｂ）よりロングパルスのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧを被加工物の剥離領域ＨＥに集光照射することも可能である。また、レーザ伝送系において、光ファイバの代わりに、たとえば図１１に示すようにビームエキスパンダ８４や光学ミラー８６を使用することも可能である。この場合、図１２に示すように、出射ユニット１００内の光学系を２枚の光学レンズで構成することも可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the laser oscillators 20 and 70 in the above-described embodiment oscillate and output the YAG second harmonic laser beam SHG with a Q switch pulse, but can also oscillate and output with a long pulse having a variable pulse width. It is also possible to focus and irradiate the peeling region HE of the workpiece with YAG second harmonic laser beam SHG having a pulse longer than 18 (18A, 18B). Further, in the laser transmission system, for example, a beam expander 84 or an optical mirror 86 can be used instead of the optical fiber as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 12, the optical system in the emission unit 100 can be constituted by two optical lenses.

図１２において、この出射ユニット１００は、たとえばアルミニウムからなる略直方体形状の本体１２４を有し、この本体９０の中心部を鉛直方向（光軸方向）に貫通する孔または空洞部１２５に２つのシリンドリカルレンズ１２０，１２２を上下に可変の距離間隔を空けて配置している。両シリンドリカルレンズ１２０，１２２は、たとえば合成石英あるいはＢＫ７材質からなる平凸シリンドリカルレンズであり、それぞれの平坦面を下（被加工物Ｗ側）に向けて、それぞれの円柱面の母線を互いに直交させて水平に配置される。 In FIG. 12, the emission unit 100 has a substantially rectangular parallelepiped main body 124 made of, for example, aluminum, and two cylindrical holes 125 are formed in a hole or a cavity 125 that penetrates the center of the main body 90 in the vertical direction (optical axis direction). The lenses 120 and 122 are vertically arranged with variable distance intervals. Both cylindrical lenses 120 and 122 are planoconvex cylindrical lenses made of, for example, synthetic quartz or BK7, and the respective flat surfaces are directed downward (to the workpiece W side) so that the generatrix of the respective cylindrical surfaces are orthogonal to each other. Placed horizontally.

上方のシリンドリカルレンズ１２０は、本体１２４の上面から内奥に筒状に延在する固定レンズ保持部１２７のフランジ部に載置され、対向する左右両端部にて上からレンズ押え部材１２８を介してボルト３０により挟着保持される。 The upper cylindrical lens 120 is mounted on a flange portion of a fixed lens holding portion 127 that extends in a cylindrical shape from the upper surface of the main body 124, and from both the opposite left and right end portions through the lens pressing member 128 from above. It is clamped and held by the bolt 30.

下方のシリンドリカルレンズ１２２は、本体１２４の空洞部１２５内で鉛直方向（光軸方向）に移動可能な角筒状の可動レンズ保持部１３４に保持される。より詳細には、シリンドリカルレンズ１２２は、可動レンズ保持部１３４の下部に形成されたフランジ部に載置され、対向する左右両端部にて上からレンズ押え部材１３６を介してボルト１３８により挟着保持される。可動レンズ保持部１３４の上部は、空洞部１２５の断面矩形に形成された上部内壁１２５ａに沿って鉛直方向に擦動可能なガイド部１３４ａを構成している。本体１２４の一側面に形成された孔１２３の奥に空洞部１２５に通じるネジ孔１３９が複数個形成されており、それらのネジ孔１３９からネジ１４０の先端を可動レンズ保持部１３４のガイド部１３４ａに当接させることで、可動レンズ保持部１３４およびシリンドリカルレンズ１２２を光軸上の所望の位置で固定できるようになっている。 The lower cylindrical lens 122 is held by a rectangular cylindrical movable lens holding portion 134 that is movable in the vertical direction (optical axis direction) within the cavity portion 125 of the main body 124. More specifically, the cylindrical lens 122 is mounted on a flange portion formed at the lower portion of the movable lens holding portion 134, and is clamped and held by bolts 138 from above at the opposite left and right end portions via the lens pressing member 136. Is done. The upper part of the movable lens holding part 134 constitutes a guide part 134a that can be rubbed in the vertical direction along the upper inner wall 125a formed in a rectangular section of the cavity part 125. A plurality of screw holes 139 communicating with the cavity 125 are formed in the back of the hole 123 formed on one side surface of the main body 124, and the tip of the screw 140 is guided from the screw hole 139 to the guide portion 134 a of the movable lens holding portion 134. The movable lens holding part 134 and the cylindrical lens 122 can be fixed at desired positions on the optical axis.

可動レンズ保持部２３４は、それよりも径が一回り大きい回転リング１４２の上に支持されている。空洞部１２５の下部は、矩形の上部内壁１２５ａよりも径が一回り大きい断面円形に形成され、その内壁１２５ｂにはねじ山（雌ねじ）１４４が形成されている。回転リング１４２の外周面には、空洞部１２５の下部内壁１２５ｂのねじ山１４４と螺合するねじ山（雄ねじ）が形成されている。回転リング１４２の下面には回転操作用のつまみを構成するボルト１４６が取り付けられており、この回転操作つまみ１４６を人が指で?んで回すと、たとえば時計回りでは回転リング１４２が垂直上方へ送られ、それによって可動レンズ保持部１３４およびシリンドリカルレンズ１２２も垂直上方へ移動し、反時計回りでは回転リング１４２が垂直下方へ送られ、それによって可動レンズ保持部１３４およびシリンドリカルレンズ１２２も垂直下方へ移動するようになっている。 The movable lens holding portion 234 is supported on a rotating ring 142 having a diameter one size larger than that. The lower portion of the cavity portion 125 is formed in a circular cross section whose diameter is slightly larger than that of the rectangular upper inner wall 125a, and a screw thread (female screw) 144 is formed on the inner wall 125b. A screw thread (male thread) is formed on the outer peripheral surface of the rotating ring 142 to be screwed with the screw thread 144 of the lower inner wall 125b of the cavity 125. A bolt 146 constituting a rotary operation knob is attached to the lower surface of the rotary ring 142. When the rotary operation knob 146 is turned with a finger by a person, for example, the rotary ring 142 is fed vertically upward. As a result, the movable lens holding part 134 and the cylindrical lens 122 are also moved vertically upward, and the rotating ring 142 is sent vertically downward in the counterclockwise direction, whereby the movable lens holding part 134 and the cylindrical lens 122 are also moved vertically downward. It is supposed to be.

回転リング１４２の開口部には、下部シリンドリカルレンズ１２２を外部（特に被加工物Ｗ側）の粉塵から遮断するための保護ガラス板１４８がデルリンリング１５０を介してネジリング１５２により外側から着脱可能に取り付けられる。なお、ネジリング１５２の外周面にはねじ山（雄ねじ）１５４が形成され、回転リング１４２の開口部の内周面にネジリング１５２のねじ山１５４と螺合するねじ山（雌ねじ）が形成されている。本体１２４の角隅部には、この出射ユニット１００をユニット支持部（図示せず）に取り付けるためのボルト（図示せず）を通す孔１５６が形成されている。 A protective glass plate 148 for shielding the lower cylindrical lens 122 from the dust (especially the workpiece W side) from the outside (particularly the workpiece W side) is detachably attached to the opening of the rotating ring 142 from the outside through the Delrin ring 150 by the screw ring 152. It is done. A screw thread (male screw) 154 is formed on the outer peripheral surface of the screw ring 152, and a screw thread (female screw) that is screwed with the screw thread 154 of the screw ring 152 is formed on the inner peripheral surface of the opening of the rotating ring 142. . Holes 156 through which bolts (not shown) for attaching the emission unit 100 to unit support parts (not shown) are formed at the corners of the main body 124.

ここで、図１３および図１４につき、この出射ユニット１００の光学的な作用（特に集光作用）を説明する。図１３および図１４において、固定シリンドリカルレンズ１２０の母線をＸ軸とし、可動シリンドリカルレンズ１２２の母線をＸ軸に直交したＹ軸とする。 Here, with reference to FIGS. 13 and 14, the optical action (particularly, the light collecting action) of the emission unit 100 will be described. In FIG. 13 and FIG. 14, the generatrix of the fixed cylindrical lens 120 is the X axis, and the generatrix of the movable cylindrical lens 122 is the Y axis orthogonal to the X axis.

レーザ光源１０（図１１）からのＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧは、小さな拡がり角度θを有する断面円形の平行光であり、固定シリンドリカルレンズ１２０を透過することにより、その母線方向であるＸ軸方向には屈折しないでＹ軸方向に屈折（収束）しながら、可動シリンドリカルレンズ１２２に入射する。そして、レーザ光ＳＨＧは、可動シリンドリカルレンズ１２２ではＹ軸方向に屈折せずにそのまま真直ぐ進み、図１３の（ａ）および図１４の（ａ）に示すように固定シリンドリカルレンズ１２０の焦点距離ｆ₁₂₀の位置にＹ軸方向の焦点を結ぶ。ここで、レーザ光ＳＨＧには拡がり角度θが存在するために、Ｙ軸方向には点状ではなく少し拡がりが生じる。この拡がりは、レーザ光源１０やレーザ伝送光学系の特性によって決まり、たとえば１００μｍ程度にすることができる。この実施形態では、固定シリンドリカルレンズ１２０の焦点付近に被加工物Ｗ上の加工ポイントが位置するようにワーキングディスタンスが設定される。 The YAG second harmonic laser beam SHG from the laser light source 10 (FIG. 11) is parallel light having a circular cross section having a small divergence angle θ, and is transmitted through the fixed cylindrical lens 120 so as to be in the X-axis direction that is the generatrix direction. The light enters the movable cylindrical lens 122 while being refracted (converged) in the Y-axis direction without being refracted in the direction. The laser beam SHG travels straight without being refracted in the Y-axis direction in the movable cylindrical lens 122, and the focal length f ₁₂₀ of the fixed cylindrical lens 120 as shown in FIGS. 13 (a) and 14 (a). The focal point in the Y-axis direction is set at the position. Here, since the spread angle θ exists in the laser beam SHG, a slight spread occurs in the Y-axis direction instead of a point shape. This spread is determined by the characteristics of the laser light source 10 and the laser transmission optical system, and can be, for example, about 100 μm. In this embodiment, the working distance is set so that the processing point on the workpiece W is positioned near the focal point of the fixed cylindrical lens 120.

一方で、レーザ光ＳＨＧは、固定シリンドリカルレンズ１２０を透過するときは上述したようにＸ軸方向には屈折しないで、拡がり角度θでもって可動シリンドリカルレンズ１２２に入射し、可動シリンドリカルレンズ１２２を透過することによりＸ軸方向に屈折（収束）して、焦点距離ｆ₁₂₂の位置にＸ軸方向の焦点を結ぶように進む。可動シリンドリカルレンズ１２２が、その焦点距離ｆ₁₂₂を被加工物Ｗの加工ポイントとの距離間隔に一致させているとき、つまり基準位置Ｑに置かれているときは、図１４の（ｂ）に示すように、レーザ光ＳＨＧはＸ軸方向でもほぼオンフォーカスで被加工物Ｗの加工ポイントに集光する。しかし、被加工物Ｗの加工ポイントに対する可動シリンドリカルレンズ１２２の距離間隔が可動シリンドリカルレンズ１２２の焦点距離ｆ₁₂₂からオフセットしているときは、たとえば図１３の（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向では焦点が合わずデフォーカスで被加工物Ｗの加工ポイントに集光する。この場合、被加工物Ｗの加工ポイントにおけるビームスポットＳＰは線状または帯状のパターンとなり、その長さ方向のサイズはオフセット量に比例する。 On the other hand, the laser beam SHG does not refract in the X-axis direction as described above when passing through the fixed cylindrical lens 120, enters the movable cylindrical lens 122 with the spread angle θ, and passes through the movable cylindrical lens 122. refracted (converged) in the X-axis direction by, the process proceeds to focus the X-axis direction to the position of the focal distance f _122. When the movable cylindrical lens 122 has its focal length f ₁₂₂ matched with the distance interval from the processing point of the workpiece W, that is, when it is placed at the reference position Q, it is shown in FIG. As described above, the laser beam SHG is focused on the processing point of the workpiece W almost on-focus even in the X-axis direction. However, when the distance interval of the movable cylindrical lens 122 with respect to the processing point of the workpiece W is offset from the focal length f ₁₂₂ of the movable cylindrical lens 122, for example, as shown in FIG. Then, the light is not focused and is focused on the processing point of the workpiece W by defocusing. In this case, the beam spot SP at the processing point of the workpiece W is a linear or strip pattern, and the size in the length direction is proportional to the offset amount.

このように、この実施形態の出射ユニット１００は、ワークディスタンスの調整を要することなく、鉛直方向（光軸方向）における可動シリンドリカルレンズ１２２の位置を可変調整するだけで、被加工物Ｗの加工ポイントに形成されるビームスポットＳＰの縦横比を任意に可変することが可能であり、ＹＡＧ第２高調波レーザ光ＳＨＧについて扁平度の高いビームスポットＳＰ_SHGを形成することができる。 As described above, the emission unit 100 of this embodiment does not require adjustment of the work distance, and only by variably adjusting the position of the movable cylindrical lens 122 in the vertical direction (optical axis direction), the processing point of the workpiece W It is possible to arbitrarily vary the aspect ratio of the beam spot SP formed in the beam spot SP SHG, and it is possible to form the beam spot SP _SHG having a high flatness with respect to the YAG second harmonic laser beam SHG.

なお、上記実施形態ではＹＡＧ高調波として第２高調波（５３２ｎｍ）を用いたが、第３高調波（３５５ｎｍ）あるいは第４高調波（２６６ｎｍ）等も使用可能である。また、ＹＡＧ高調波を生成するための固体レーザ媒体または活性媒質２４，４０として、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶以外に、Ｎｄ：ＹＬＦ結晶、Ｎｄ：ＹＶＯ₄結晶、Ｙｂ：ＹＡＧ結晶等を使用することもできる。上記実施形態における出射ユニット１６，１００は、金メッキ以外の金属薄膜剥離加工に使用可能であり、たとえばＹＡＧ基本波のレーザ光によるスズメッキ剥離加工にも使用できる。 In the above embodiment, the second harmonic (532 nm) is used as the YAG harmonic, but a third harmonic (355 nm) or a fourth harmonic (266 nm) can also be used. In addition to the Nd: YAG crystal, an Nd: YLF crystal, Nd: YVO ₄ crystal, Yb: YAG crystal, or the like can also be used as the solid laser medium or active medium 24, 40 for generating YAG harmonics. . The emission units 16 and 100 in the above embodiment can be used for metal thin film peeling processing other than gold plating, and can be used for tin plating peeling processing by laser light of a YAG fundamental wave, for example.

本発明の一実施形態による金メッキ剥離方法を示す図である。It is a figure which shows the gold plating peeling method by one Embodiment of this invention. 実施形態による金メッキ剥離方法の作用を示す平面図である。It is a top view which shows the effect | action of the gold plating peeling method by embodiment. 実施形態による金メッキ剥離方法の作用を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the effect | action of the gold plating peeling method by embodiment. 比較例における金メッキ剥離の作用を示す平面図である。It is a top view which shows the effect | action of the gold plating peeling in a comparative example. 実施形態におけるレーザ発振部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser oscillation part in embodiment. 実施形態における出射ユニットの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the radiation | emission unit in embodiment. 実施形態における出射ユニットの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the radiation | emission unit in embodiment. 実施形態におけるＹＡＧ基本波パルスレーザ光およびＹＡＧ第２高調波パルスレーザ光の典型的なレーザ出力波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the typical laser output waveform of the YAG fundamental wave pulsed laser beam and YAG 2nd harmonic pulsed laser beam in embodiment. 実施形態におけるツイン型出射ユニット方式を示す側面図である。It is a side view which shows the twin-type radiation | emission unit system in embodiment. 実施形態のツイン型出射ユニット方式に適用可能なレーザ発振器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser oscillator applicable to the twin type | mold emission unit system of embodiment. 別の実施形態による金メッキ剥離装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the gold plating peeling apparatus by another embodiment. 実施形態における出射ユニットの内部構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the radiation | emission unit in embodiment. 実施形態におけるレーザ集光ユニットの作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the laser condensing unit in embodiment. 実施形態におけるレーザ集光ユニットの作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the laser condensing unit in embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

Ｗコンタクト
１０金属素材
１２金メッキ層
１４ニッケルメッキ層
１６出射ユニット
１６Ａ上部出射ユニット
１６Ｂ下部出射ユニット
１８，１８Ａ，１８Ｂ光ファイバ
２０，７０，１００レーザ発振器
２２，２４終端ミラー（光共振器ミラー）
２６活性媒質
２８Ｑスイッチ
３０波長変換結晶
３２高調波分離出力ミラー
３４電気光学励起部
３６レーザ電源
３８制御部
４２入射ユニット
４２Ａ第１の入射ユニット
４２Ｂ第２の入射ユニット
４６スキャニング機構
５０上部筐体
５２下部筐体
５４コリメートレンズ
５６上部シリンシドリカルレンズ
５８，６０下部シリンドリカルレンズ
６４金メッキ
６６フッ素樹脂カバー
７２ハーフミラー
７４，７８全反射ミラー（ベントミラー）
１００出射ユニット W contact 10 Metal material 12 Gold plating layer 14 Nickel plating layer 16 Output unit 16A Upper output unit 16B Lower output unit 18, 18A, 18B Optical fiber 20, 70, 100 Laser oscillator 22, 24 Termination mirror (optical resonator mirror)
26 Active Medium 28 Q Switch 30 Wavelength Conversion Crystal 32 Harmonic Separation Output Mirror 34 Electro-Optical Excitation Unit 36 Laser Power Supply 38 Control Unit 42 Incident Unit 42A First Incident Unit 42B Second Incident Unit 46 Scanning Mechanism 50 Upper Housing 52 Lower housing 54 Collimating lens 56 Upper cylindrical lens 58, 60 Lower cylindrical lens 64 Gold plating 66 Fluoro resin cover 72 Half mirror 74, 78 Total reflection mirror (bent mirror)
100 Output unit

Claims

金属素材の表面に形成されている金メッキ層を所望の剥離領域にて剥離する金メッキ剥離方法であって、
前記剥離領域内にＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットで照射して前記金メッキ層の被照射部分を除去し、前記楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記剥離領域を走査してその領域内の前記金メッキ層を除去するように前記ＹＡＧ高調波レーザ光を前記金属素材に対して相対的に移動させる金メッキ剥離方法。 A gold plating peeling method for peeling a gold plating layer formed on the surface of a metal material in a desired peeling region,
A YAG harmonic laser beam is irradiated into the peeling region with an elliptical beam spot having a high flatness to remove the irradiated portion of the gold plating layer, and the elliptical beam spot is perpendicular to the major axis direction. A gold plating peeling method in which the YAG harmonic laser beam is moved relative to the metal material so as to scan the peeling area and remove the gold plating layer in the area.

前記楕円状ビームスポットの長軸方向の直径を前記剥離領域の一方向のサイズに合わせる請求項１に記載の金メッキ剥離方法。 The gold plating peeling method according to claim 1, wherein a diameter of the elliptical beam spot in a major axis direction is adjusted to a size in one direction of the peeling region.

前記楕円状ビームスポットにおいて短軸方向の径に対する長軸方向の径の比が２以上である請求項１または請求項２に記載の金メッキ剥離方法。 The gold plating stripping method according to claim 1 or 2, wherein a ratio of a major axis direction diameter to a minor axis direction diameter of the elliptical beam spot is 2 or more.

前記金属素材がコネクタ端子である請求項１〜３のいずれか一項に記載の金メッキ剥離方法。 The gold plating peeling method according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal material is a connector terminal.

前記コネクタ端子の相対向する第１および第２の面に跨る前記剥離領域に対して、前記第１の面側および前記第２の面側からそれぞれ前記ＹＡＧ高調波レーザ光を照射して前記剥離領域内の金メッキ層を剥離する請求項４に記載の金メッキ剥離方法。 The peeling region is formed by irradiating the YAG harmonic laser light from the first surface side and the second surface side to the peeling region straddling the first and second surfaces facing each other of the connector terminal. The gold plating peeling method of Claim 4 which peels the gold plating layer in an area | region.

前記金属素材が前記金メッキ層の下地膜としてニッケルメッキ層を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の金メッキ剥離方法。 The gold plating peeling method as described in any one of Claims 1-5 in which the said metal raw material has a nickel plating layer as a base film of the said gold plating layer.

金属素材の表面に形成されている金メッキ層を所望の剥離領域にて剥離するための金メッキ剥離装置であって、
ＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器からの前記ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットに集束させて前記剥離領域内に照射する出射ユニットと、
前記楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記剥離領域を走査してその領域内の前記金メッキ層を剥離するように、前記出射ユニットより出射される前記ＹＡＧ高調波レーザ光を前記金属素材に対して相対的に移動させるスキャニング手段と
を有する金メッキ剥離装置。 A gold plating peeling apparatus for peeling a gold plating layer formed on the surface of a metal material in a desired peeling region,
A laser oscillator that generates laser light of YAG harmonics;
An emission unit that focuses the YAG harmonic laser beam from the laser oscillator into an elliptical beam spot having a high flatness and irradiates the peeling area;
The YAG harmonic laser beam emitted from the emission unit so that the elliptical beam spot scans the peeling region in the short axis direction orthogonal to the major axis direction and peels the gold plating layer in the region. And a scanning means for moving the metal plate relative to the metal material.

前記出射ユニットが、
前記光ファイバの終端面より出射された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を平行光にするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを通ってきた前記ＹＡＧ高調波レーザ光をレーザ光軸方向と直交する第１の方向で集束させる第１の集束レンズと、
前記第１の集束レンズを通ってきた前記ＹＡＧ高調波レーザ光を前記レーザ光軸方向および前記第１の方向と直交する第２の方向で集束させる第２の集束レンズと
を有する請求項７に記載の金メッキ剥離装置。 The emission unit is
A collimating lens that collimates the YAG harmonic laser beam emitted from the end face of the optical fiber;
A first focusing lens that focuses the YAG harmonic laser light that has passed through the collimating lens in a first direction orthogonal to the laser optical axis direction;
The second focusing lens for focusing the YAG harmonic laser beam that has passed through the first focusing lens in the laser optical axis direction and a second direction orthogonal to the first direction. The gold plating peeling apparatus as described.

前記第１の集束レンズが第１のシリンドリカルレンズからなり、前記第２の集束レンズが前記第１のシリンドリカルレンズと直交する向きでレーザ光軸上に多段に配置された第２および第３のシリンドリカルレンズからなる請求項８に記載の金メッキ剥離装置。 The first focusing lens is a first cylindrical lens, and the second and third cylindrical lenses are arranged in multiple stages on the laser optical axis in a direction orthogonal to the first cylindrical lens. The gold plating peeling apparatus according to claim 8, comprising a lens.

コネクタ端子の表面に形成されている金メッキ層を所望の剥離領域にて剥離するための金メッキ剥離装置であって、
ＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器より生成された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を第１および第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光に分割するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタより得られる前記第１の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第１の光ファイバと、
前記ビームスプリッタより得られる前記第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバの終端面より出射された前記第１の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い第１の楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の第１の面に設定された第１の剥離領域内に照射する第１の出射ユニットと、
前記第２の光ファイバの終端面より出射された前記第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い第２の楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の前記第１の面と対向する第２の面に設定された第２の剥離領域内に照射する第２の出射ユニットと、
前記第１および第２の楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記第１および第２の剥離領域をそれぞれ走査して各領域内の前記金メッキ層を剥離するように、前記第１および第２の出射ユニットよりそれぞれ出射される第１および第２の分岐ＹＡＧ高調波レーザ光を前記コネクタ端子に対して相対的に移動させるスキャニング手段と
を有する金メッキ剥離装置。 A gold plating stripping device for stripping a gold plating layer formed on the surface of a connector terminal in a desired stripping region,
A laser oscillator that generates laser light of YAG harmonics;
A beam splitter that splits the YAG harmonic laser light generated by the laser oscillator into first and second branched YAG harmonic laser lights;
A first optical fiber for transmitting the first branched YAG harmonic laser beam obtained from the beam splitter;
A second optical fiber for transmitting the second branched YAG harmonic laser light obtained from the beam splitter;
The first branched YAG harmonic laser beam emitted from the end surface of the first optical fiber is focused on the first elliptical beam spot having a high flatness and set on the first surface of the connector terminal. A first emission unit for irradiating the first peeling region;
The second branched YAG harmonic laser beam emitted from the end surface of the second optical fiber is focused on a second elliptical beam spot having a high flatness and is opposed to the first surface of the connector terminal. A second emission unit for irradiating the second peeling area set on the second surface to be
The first and second elliptical beam spots scan the first and second peeling regions in the minor axis direction orthogonal to the major axis direction to peel the gold plating layer in each region, And a scanning means for moving the first and second branched YAG harmonic laser beams emitted from the first and second emission units, respectively, relative to the connector terminal.

コネクタ端子の表面に形成されている金メッキ層を所望の剥離領域にて剥離するための金メッキ剥離装置であって、
ＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器より生成された前記ＹＡＧ高調波レーザ光の光路を第１の光路もしくは第２の光路のいずれか一方に切り換えるレーザ光路切り換え部と、
前記レーザ光路切り換え部により前記第１の光路に切り換えられた前記ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第１の光ファイバと、
前記レーザ光路切り換え部により前記第２の光路に切り換えられた前記ＹＡＧ高調波レーザ光を伝送するための第２の光ファイバと、
前記第１の光ファイバの終端面より出射された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の第１の面に設定された第１の剥離領域内に照射する第１の出射ユニットと、
前記第２の光ファイバの終端面より出射された前記ＹＡＧ高調波レーザ光を扁平度の高い楕円状ビームスポットに集束させて前記コネクタ端子の前記第１の面と対向する第２の面に設定された第２の剥離領域内に照射する第２の出射ユニットと、
前記楕円状ビームスポットがその長軸方向と直交する短軸方向に前記第１および第２の剥離領域をそれぞれ走査して各領域内の前記金メッキ層を剥離するように、前記第１の出射ユニットまたは前記第２の出射ユニットより出射される前記高調波レーザ光を前記コネクタ端子に対して相対的に移動させるスキャニング手段と
を有する金メッキ剥離装置。 A gold plating stripping device for stripping a gold plating layer formed on the surface of a connector terminal in a desired stripping region,
A laser oscillator that generates laser light of YAG harmonics;
A laser optical path switching unit that switches the optical path of the YAG harmonic laser light generated by the laser oscillator to either the first optical path or the second optical path;
A first optical fiber for transmitting the YAG harmonic laser beam switched to the first optical path by the laser optical path switching unit;
A second optical fiber for transmitting the YAG harmonic laser beam switched to the second optical path by the laser optical path switching unit;
In the first separation region set on the first surface of the connector terminal by focusing the YAG harmonic laser beam emitted from the end surface of the first optical fiber into an elliptical beam spot having a high flatness. A first exit unit for irradiating
The YAG harmonic laser beam emitted from the end surface of the second optical fiber is focused on an elliptical beam spot having a high flatness and set to a second surface opposite to the first surface of the connector terminal. A second emission unit for irradiating the second exfoliation region,
The first emitting unit is configured such that the elliptical beam spot scans the first and second peeling regions in a short axis direction orthogonal to the major axis direction to peel the gold plating layer in each region. Or a scanning means for moving the harmonic laser beam emitted from the second emission unit relative to the connector terminal.

前記楕円状ビームスポットの長軸方向の直径を前記剥離領域の一方向のサイズに合わせる請求項７〜１１のいずれか一項に記載の金メッキ剥離装置。 The gold plating peeling apparatus according to any one of claims 7 to 11, wherein a diameter in a major axis direction of the elliptical beam spot is adjusted to a size in one direction of the peeling region.

前記楕円状ビームスポットにおいて短軸方向の径に対する長軸方向の径の比が２以上である請求項７〜１２のいずれか一項に記載の金メッキ剥離装置。 The gold plating stripping apparatus according to any one of claims 7 to 12, wherein a ratio of a major axis direction diameter to a minor axis direction diameter of the elliptical beam spot is 2 or more.

前記出射ユニットが、少なくとも前記金属素材と対向する先端部を金メッキで表面処理してなるユニット筐体を有する請求項７〜１３のいずれか一項に記載の金メッキ剥離装置。 The gold-plating peeling apparatus as described in any one of Claims 7-13 in which the said emission unit has a unit housing | casing which surface-treats at least the front-end | tip part which opposes the said metal raw material by gold plating.

前記出射ユニットが、外壁の少なくとも一部をフッ素樹脂で構成してなるユニット筐体を有する請求項７〜１４のいずれか一項に記載の金メッキ剥離装置。 The gold plating peeling apparatus as described in any one of Claims 7-14 with which the said radiation | emission unit has a unit housing | casing which comprises at least one part of an outer wall with a fluororesin.

前記レーザ発振器が、ＱスイッチパルスのＹＡＧ高調波のレーザ光を生成するためのＱスイッチを有する請求項７〜１５のいずれか一項に記載の金メッキ剥離装置。

The gold-plating peeling apparatus as described in any one of Claims 7-15 in which the said laser oscillator has Q switch for producing | generating the laser beam of the YAG harmonic of a Q switch pulse.