JPH058071A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
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- JPH058071A JPH058071A JP3164738A JP16473891A JPH058071A JP H058071 A JPH058071 A JP H058071A JP 3164738 A JP3164738 A JP 3164738A JP 16473891 A JP16473891 A JP 16473891A JP H058071 A JPH058071 A JP H058071A
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、異なるレーザ発振器か
ら時間差を異にして出力されるレーザ光を使用するレー
ザ加工装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus which uses laser beams output from different laser oscillators with different time differences.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のレーザ加工装置では、加工用のレ
ーザ発振器より出力されたレーザ光は、ビームエキスパ
ンダにより拡大された後、反射ミラー、対物レンズ等の
光学系を介して加工対象物に照射され、加工対象物の加
工が行われる。加工部位の位置決めは、Ｘ−Ｙステージ
とそれを制御する制御装置とで行われる。また、照射エ
ネルギーは、Ｘ−Ｙステージ上のエネルギーメータで測
定され、所定のエネルギーになるように制御装置により
レーザ励起光出力が調整される。所定の照射エネルギー
が設定された後、前記加工部位の加工が開始される。2. Description of the Related Art In a conventional laser processing apparatus, a laser beam output from a laser oscillator for processing is expanded by a beam expander, and then an object to be processed is passed through an optical system such as a reflecting mirror and an objective lens. Irradiation is performed, and the object to be processed is processed. Positioning of the processed portion is performed by an XY stage and a control device that controls the XY stage. Further, the irradiation energy is measured by an energy meter on the XY stage, and the laser excitation light output is adjusted by the control device so as to have a predetermined energy. After the predetermined irradiation energy is set, the processing of the processed portion is started.
【０００３】なお，レーザ光としてパルスレーザ光を用
いるパルスレーザ加工においては、ショートパルスレー
ザ光が主に用いられている。これはレーザ照射による熱
拡散が少なく、照射部周辺に対する熱的な影響が少ない
ためである。In pulse laser processing using pulse laser light as the laser light, short pulse laser light is mainly used. This is because there is little thermal diffusion due to laser irradiation and there is little thermal influence on the periphery of the irradiated part.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、加工レーザ光としてショートパルスレ
ーザ光を用いた場合に、加工対象物の構造によっては加
工不良となることがあった。例えば、上部に厚い透明な
膜（例えば、酸化膜）が乗っている加工対象物にショー
トパルスレーザ光を照射し加工する場合、照射領域の加
工対象材に光が吸収され、気化膨脹し、上部の膜を飛ば
して加工が行われる。ショートパルスレーザ光はピーク
パワー（パルスエネルギー／パルス時間幅）が大きいた
め、加工時の衝撃が大きく、上部の膜に対する加工形状
や周辺に対する影響が懸念される。However, in the prior art, when the short pulse laser light is used as the processing laser light, the processing may be defective depending on the structure of the object to be processed. For example, when a short pulse laser beam is irradiated on a processing target object having a thick transparent film (for example, an oxide film) on the upper part for processing, the processing target material in the irradiation region absorbs the light and evaporates and expands. Processing is performed by skipping the film. Since the short pulse laser light has a large peak power (pulse energy / pulse time width), it has a large impact at the time of processing, and there is a concern that the processed shape of the upper film and the surroundings may be affected.
【０００５】この発明の目的は、加工時の衝撃が分散緩
和されて、加工部分の周辺に影響を及ぼさず、適性な加
工が行えるようにすることである。An object of the present invention is to disperse and reduce the impact during processing so as not to affect the periphery of the processed portion and to perform appropriate processing.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明のレーザ加工装
置では、第１加工レーザ光を出力する第１加工レーザ発
振器と、第１加工レーザ光よりも小さな出力の第２レー
ザ光を出力する第２レーザ発振器と、第１加工レーザ光
と前記第２レーザ光とを同軸にて加工対象物に投射する
集束光学系と、第１加工レーザ光と前記第２レーザ光と
を時間差をおいて加工対象物に投射すべく、前記第１加
工レーザ発振器と前記第２レーザ発振器によるレーザ光
の出射タイミングを制御する制御装置とを具備するもの
である。レーザ光は、加工対象物や加工内容によってＣ
Ｗ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザ光やパル
スレーザ光等適宜のものを使用する。In the laser processing apparatus of the present invention, a first processing laser oscillator that outputs a first processing laser beam and a second laser beam that outputs a smaller output than the first processing laser beam are output. 2 laser oscillator, a converging optical system for coaxially projecting the first processing laser light and the second laser light onto a processing object, and processing the first processing laser light and the second laser light with a time difference It is provided with a control device for controlling the emission timing of the laser light by the first processing laser oscillator and the second laser oscillator so as to project on the object. The laser light is C depending on the processing object and processing content.
Appropriate ones such as W (Continuous Wave) laser light and pulsed laser light are used.
【０００７】[0007]
【作用】この発明では、異なるレーザ発振器から互いに
出力の異なる第１加工レーザ光及び第２レーザ光を時間
差を置いて同一の加工対象物に照射する。このため第１
加工レーザ光により加工する直前又はその直後に（直前
が好ましい）、第１加工レーザ光より小さい出力の第２
レーザ光を照射することにより、加工時の衝撃が分散緩
和される。According to the present invention, the same processing object is irradiated with the first processing laser light and the second laser light having different outputs from different laser oscillators with a time difference. Therefore, the first
Immediately before or immediately after processing by the processing laser light (preferred immediately before), the second output having a smaller output than the first processing laser light
By irradiating with laser light, the shock during processing is dispersed and relaxed.
【０００８】[0008]
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１に示すように、本加工装置は、第１加工レー
ザ光１４を出力する第１加工レーザ発振器１と第２レー
ザ光１５を出力する第２レーザ発振器２とを備えてい
る。第２レーザ光１５の出力は、第１加工レーザ光１４
のそれよりも小さい。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the present processing apparatus includes a first processing laser oscillator 1 that outputs a first processing laser beam 14 and a second laser oscillator 2 that outputs a second laser beam 15. The output of the second laser light 15 is the first processing laser light 14
Smaller than that.
【０００９】第１加工レーザ光１４と第２レーザ光１５
とは、ビームスプリッター３で透過及び反射されて同軸
光路を進む。ビームスプリッター３からのレーザ光は、
ビームエキスパンダ４により拡大されてダイクロイック
ミラー５で反射され、対物レンズ６によりＸ−Ｙステー
ジ８上の加工対象物７の同一位置に照射される。照明光
１６は、ハーフミラー９により下方へ反射され、ダイク
ロックミラー５、対物レンズ６を透過して加工レーザ光
と同軸光路を通じて、加工対象物７を照射する。加工対
象物７で反射した照明光は、ハーフミラー９の上方にあ
るＣＣＤカメラ１０に取り込まれる。その結果、加工対
象物７の加工面の様子はＴＶモニター１１で観察でき
る。First processing laser beam 14 and second laser beam 15
Is transmitted and reflected by the beam splitter 3 and travels along the coaxial optical path. The laser light from the beam splitter 3 is
The beam is expanded by the beam expander 4 and reflected by the dichroic mirror 5, and the objective lens 6 irradiates the object 7 on the XY stage 8 at the same position. The illumination light 16 is reflected downward by the half mirror 9, passes through the dichroic mirror 5 and the objective lens 6, and illuminates the processing target 7 through the processing laser light and the coaxial optical path. The illumination light reflected by the processing object 7 is captured by the CCD camera 10 above the half mirror 9. As a result, the state of the processed surface of the processing object 7 can be observed on the TV monitor 11.
【００１０】第１加工レーザ光１４及び第２レーザ光１
５それぞれの加工対象物７への照射レーザ出力比はビー
ムスプリッター３の反射率でほぼ決定される。また第１
加工レーザ光１４及び第２レーザ光１５の出力の調整は
制御装置１２によって、Ｘ−Ｙステージ８上のエネルギ
ーメータ１３の値に基づいて行われる。制御装置１２
は、第１加工レーザ光１４及び第２レーザ光１５の出射
タイミング（照射間隔）と、Ｘ−Ｙステージ８の位置と
を制御している。First processing laser light 14 and second laser light 1
5 The irradiation laser output ratio of each of the workpieces 7 is substantially determined by the reflectance of the beam splitter 3. Also the first
The outputs of the processing laser light 14 and the second laser light 15 are adjusted by the controller 12 based on the value of the energy meter 13 on the XY stage 8. Controller 12
Controls the emission timing (irradiation interval) of the first processing laser light 14 and the second laser light 15 and the position of the XY stage 8.
【００１１】制御装置１２からの指定の座標位置に、Ｘ
−Ｙステージ８が加工対象物７の加工部位を光軸上に持
ってくると、Ｘ−Ｙステージ８から加工位置決め終了信
号が制御装置１２へ送られる。そうすると、制御装置１
２から第１加工レーザ光１４及び第２レーザ光１５に所
定の照射間隔を有するようにトリガー信号が送られ、各
レーザ発振器１，２からレーザ光が出射される。At the designated coordinate position from the control device 12, X
When the -Y stage 8 brings the processed portion of the processing target 7 on the optical axis, a processing positioning completion signal is sent from the XY stage 8 to the control device 12. Then, the control device 1
A trigger signal is sent from 2 to the first processing laser light 14 and the second laser light 15 so as to have a predetermined irradiation interval, and the laser light is emitted from each of the laser oscillators 1 and 2.
【００１２】次に、図１の動作について説明する。図１
の実施例では、第１加工レーザ発振器及び第２レーザ発
振器２から出力される第１加工レーザ光１４及び第２レ
ーザ光１５をビームスプリッター３、対物レンズ６等の
同一の光学系を介して時間差を置いて同一の加工対象物
７上に照射する。すなわち、第２レーザ光１５を第１加
工レーザ光１４より小さい出力で加工対象物７を予備照
射しておいてから、その後第１加工レーザ光を照射して
加工するという２回のレーザ光照射で加工を行うもので
ある。Next, the operation of FIG. 1 will be described. Figure 1
In the embodiment, the first processing laser beam 14 and the second laser beam 15 output from the first processing laser oscillator 2 and the second laser oscillator 2 are transmitted through the same optical system such as the beam splitter 3 and the objective lens 6 with a time difference. And irradiate the same object 7 to be processed. That is, the second laser light 15 is pre-irradiated with the output power smaller than that of the first processing laser light 14 to the processing object 7, and then the first processing laser light is irradiated to perform the processing. Is processed in.
【００１３】レーザ光に関して、図２に示すように、第
２レーザ発振器２をＣＷレーザ発振器とし、第２レーザ
光であるＣＷレーザ光１５ａで第１回目の照射を行い、
第１加工レーザ発振器１から出力される第１加工レーザ
光であるパルスレーザ光１４で加工を完了させる。な
お、ＣＷレーザ光１５ａの照射時間制御はレーザ出口に
配置されたＡＯＭ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｏｒ）等の高速スイッチング素子（シャッタ
の機能）を制御装置１２により制御して行う。Regarding the laser light, as shown in FIG. 2, the second laser oscillator 2 is a CW laser oscillator, and the first irradiation is performed with the CW laser light 15a which is the second laser light.
The processing is completed by the pulsed laser light 14 which is the first processing laser light output from the first processing laser oscillator 1. The irradiation time of the CW laser light 15a is controlled by an AOM (Acousto-Optic Mo) arranged at the laser exit.
A high-speed switching element (shutter function) such as a dulator is controlled by the controller 12.
【００１４】レーザ光の他の例として、図３に示すよう
に、第２レーザ発振器２から出る出力の小さい低エネル
ギーパルスレーザ光１５ｂを用いて加工対象物７上に予
備照射しておいて、第１加工用レーザ発振器１の第１加
工レーザ光であるパルスレーザ光１４により加工するよ
うにしてもよい。As another example of the laser light, as shown in FIG. 3, a low energy pulsed laser light 15b having a small output from the second laser oscillator 2 is used to pre-irradiate the object 7 to be processed, Processing may be performed by the pulsed laser light 14 which is the first processing laser light of the first processing laser oscillator 1.
【００１５】[0015]
【発明の効果】この発明によれば、レーザ光で加工され
る対象物において、特に、加工時の衝撃が周辺に及ぼす
影響が懸念される加工対象物において、第１加工レーザ
発振器及び第２レーザ発振器を設け、第１加工レーザ光
とこれより出力の小さい第２レーザ光とを時間差を置い
て照射するので、衝撃が分散緩和されて、加工時のレー
ザエネルギーが周辺に影響を及ぼさず、適性な加工を行
うことができる。According to the present invention, the first processing laser oscillator and the second laser are provided for the object to be processed by the laser beam, particularly for the object to be affected by the impact at the time of processing. Since the oscillator is provided and the first processing laser beam and the second laser beam having a smaller output than that are irradiated with a time lag, the impact is dispersed and relaxed, and the laser energy during processing does not affect the surroundings, which is suitable. It can perform various processing.
【図１】この発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】ＣＷレーザ光である照射レーザ光の時間と出力
の関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between time and output of irradiation laser light which is CW laser light.
【図３】パルスレーザ光である照射レーザ光の時間と出
力の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between time and output of irradiation laser light which is pulsed laser light.
１ 第１加工レーザ発振器 ２ 第２レーザ発振器 ３ ビームスプリッター ４ ビームエキスパンダー ５ ダイクロイックミラー ６ 対物レンズ ７ 加工対象物 １２ 制御装置 １４ 第１加工レーザ光（パルスレーザ光） １５ 第２レーザ光 １５ａ 第２レーザ光（ＣＷレーザ光） １５ｂ 第２レーザ光（パルスレーザ光） 1 First Processing Laser Oscillator 2 Second Laser Oscillator 3 Beam Splitter 4 Beam Expander 5 Dichroic Mirror 6 Objective Lens 7 Object to be Processed 12 Control Device 14 First Processing Laser Light (Pulse Laser Light) 15 Second Laser Light 15a Second Laser Light (CW laser light) 15b Second laser light (pulse laser light)
Claims (1)
ーザ発振器と、前記第１加工レーザ光よりも小さな出力
の第２レーザ光を出力する第２レーザ発振器と、前記第
１加工レーザ光と前記第２レーザ光とを同軸にて加工対
象物に投射する集束光学系と、前記第１加工レーザ光と
前記第２レーザ光とを時間差をおいて加工対象物に投射
すべく、前記第１加工レーザ発振器と前記第２レーザ発
振器によるレーザ光の出射タイミングを制御する制御装
置と、を有することを特徴とするレーザ加工装置。Claim: What is claimed is: 1. A first processing laser oscillator that outputs a first processing laser beam, and a second laser oscillator that outputs a second laser beam having a smaller output than the first processing laser beam. A focusing optical system that projects the first processing laser light and the second laser light on the processing object coaxially, and the first processing laser light and the second laser light with a time difference to the processing object. A laser processing device comprising: a first processing laser oscillator and a control device for controlling a laser light emission timing by the second laser oscillator so as to project.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164738A JPH058071A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164738A JPH058071A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Laser beam machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058071A true JPH058071A (en) | 1993-01-19 |
Family
ID=15798969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3164738A Pending JPH058071A (en) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | Laser beam machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH058071A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08309566A (en) * | 1995-05-19 | 1996-11-26 | Nec Corp | Via hole forming method and laser beam irradiating equipment |
| JP2008018456A (en) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | Laser beam machining apparatus |
| JP2016042513A (en) * | 2014-08-15 | 2016-03-31 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| JP2016072273A (en) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
| WO2017081858A1 (en) * | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Ricoh Company, Ltd. | Laser beam generation apparatus, laser machining device, and laser machining method |
| US10811834B2 (en) | 2015-11-24 | 2020-10-20 | Ricoh Company, Ltd. | Laser beam generation apparatus, laser machining device, and laser machining method |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3164738A patent/JPH058071A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH08309566A (en) * | 1995-05-19 | 1996-11-26 | Nec Corp | Via hole forming method and laser beam irradiating equipment |
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