JPH0890273A

JPH0890273A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Info

Publication number: JPH0890273A
Application number: JP6224927A
Authority: JP
Inventors: Hikoharu Aoki; 彦治青木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】良好に貫通穴を加工すること。【構成】被加工物９を加工テーブル２０上に配置し、
ロータリーポンプを駆動して、エアーバキューム穴１１
に負圧を発生させて、加工テーブル２０に被加工物９を
固定する。加工テーブルには、エキシマレーザビーム照
射位置に凹部１２が設けられ、さらにその上面に合成石
英ガラス板１３が接合されている。よって、貫通穴加工
時においてエキシマレーザビーム２は前記合成石英ガラ
ス板１３を透過するため、加工テーブル２０でのエキシ
マレーザビーム２の反射はなく、エキシマレーザビーム
出射側の貫通穴１４周辺にダメージが発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて被加
工物に貫通穴を加工するレーザ加工装置及びレーザ加工
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エキシマレーザビームによってシ
ート状の被加工物に加工を施す場合、被加工物を保持す
る方法としては、エアーによるバキューム方法などが用
いられている。このバキューム方法は、被加工物を配置
するテーブルに、バキューム用穴を形成し、そのバキュ
ーム用穴に負圧を発生させて被加工物をテーブルに固定
する方法である。このテーブルは、銅やステンレスなど
によって形成さられている。

【０００３】また、レーザ加工条件として、レーザ光の
不安定性を考慮して、被加工物に貫通穴が加工されるよ
りも多少長い時間、エキシマレーザビームを照射する方
法が一般的に用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銅や鉄
系材料の前記テーブル上に被加工物を支持しているの
で、前記貫通穴が加工されるよりも長い時間エキシマレ
ーザビームを照射すると、エキシマレーザビームが前記
テーブルで反射して、加工された貫通穴形成部周辺に反
射したエキシマレーザビームが照射されて、前記貫通穴
形成部周辺が加工され、前記貫通穴形成部の形状が良好
でなくなるといった問題があった。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、良好に貫通穴を加工することが
できるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１では、レーザ光を用いて被加工物に
貫通穴を加工するレーザ加工装置において、前記被加工
物を支持し、被加工物の貫通穴形成位置にレーザ光透過
部を有する支持部材を備えている。

【０００７】請求項２のレーザ加工装置では、前記レー
ザ光透過部は、合成石英ガラスまたはハロゲン結晶から
なることを特徴する。

【０００８】請求項３のレーザ加工装置では、前記レー
ザ光透過部の表裏面に、レーザ光の反射を防止する反射
防止膜が形成されていることを特徴する。

【０００９】請求項４のレーザ加工装置では、前記レー
ザ光の照射により、インクが噴射されるノズルを形成す
ることを特徴する。

【００１０】請求項５では、レーザ光を用いて被加工物
に貫通穴を加工するレーザ加工方法において、前記被加
工物の貫通穴形成位置にレーザ光透過部を有する支持部
材で前記被加工物を支持し、レーザ光を被加工物に照射
することを特徴とする。

【００１１】請求項６のレーザ加工方法では、前記レー
ザ光透過部は、合成石英ガラスまたはハロゲン結晶から
なることを特徴する。

【００１２】請求項７のレーザ加工方法では、前記レー
ザ光透過部の表裏面に、レーザ光の反射を防止する反射
防止膜が形成されていることを特徴する。

【００１３】請求項８のレーザ加工方法では、前記レー
ザ光の照射により、インクが噴射されるノズルを形成す
ることを特徴する。

【００１４】

【作用】上記の構成を有する本発明のレーザ加工装置で
は、前記被加工物の貫通穴形成位置に設けられたレーザ
光透過部を、前記レーザ光が透過するため、貫通穴形成
時にレーザ光が支持部材で反射することが防止される。

【００１５】また、本発明のレーザ加工方法では、前記
被加工物の貫通穴形成位置にレーザ光透過部を有する支
持部材で前記被加工物を支持し、レーザ光を被加工物に
照射することによって、レーザ光透過部を前記レーザ光
が透過するため、貫通穴形成時にレーザ光が支持部材で
反射することが防止される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１７】図１はレーザ加工装置の全体の構成を示す
図である。レーザ発振器１より発振されたエキシマレー
ザビーム２は、ミラー３ａ、３ｂ、３ｃにより加工テー
ブル２０上の被加工物９にいたる光路が形成される。ミ
ラー３ａとミラー３ｂとの間の光路上には、エキシマレ
ーザビーム２を所望のサイズに拡大し、エネルギーを均
一化するビームホモジナイザー４が設けられている。ミ
ラー３ｂと３ｃとの間の光路上には、エキシマレーザビ
ーム２を明けようとする穴に対応した形状にするための
マスク５が設けられており、またマスク５の下流には、
マスク５を通過したマスク像を結像光学系７に導くため
のフィールドレンズ６が設けられている。前記結像光学
系７は、加工テーブル２０に置かれた被加工物９に照射
されるエキシマレーザビーム２を所望の大きさに絞り込
むためのものであり、ミラー３ｃと加工テーブル２０と
の間に設けられている。

【００１８】そして、レーザ発振器１から発振されたエ
キシマレーザビーム２は、ミラー３ａ、ビームホモジナ
イザー４、ミラー３ｂを介してマスク５にいたり、その
マスク５を通過することによって、所望の形状にされ
る。そのマスクを通過したエキシマレーザビーム２は、
フィールドレンズ６、ミラー３ｃ、結像光学系７を介し
て加工テーブル２０上に置かれた被加工物９に照射され
て、被加工物９に貫通穴が加工される。

【００１９】次に加工テーブルについて説明する。図２
に示すように、加工テーブル２０は、テーブル本体２１
と合成石英ガラス板１３とから構成されている。テーブ
ル本体２１には、被加工物９を保持するためのエアーバ
キューム穴１１が設けられており、ロータリーポンプ
（図示せず）を駆動することによって、エアーバキュー
ム穴１１に負圧が発生する。またテーブル本体２１に
は、前記エキシマレーザビーム２によって被加工物９に
貫通穴が加工される位置に対して、直方体の凹部１２が
形成されている。その凹部の内面には、図示しないレー
ザ吸収部材が設けられている。そして、テーブル本体２
１の凹部１２が形成された側の面には、前記エアーバキ
ューム穴１１に連通する穴１３ａを有する合成石英ガラ
ス板１３が接着されている。被加工物９を加工するとき
には、まず被加工物９をテーブル本体２１上に置き、次
に前記ロータリーポンプを駆動してエアーバキューム穴
１１、穴１３ａに負圧を発生させて、被加工物９を合成
石英ガラス板１３上に固定する。そして、エキシマレー
ザビーム２を照射して被加工物９に貫通穴の加工を行
う。

【００２０】実際にエキシマレーザビーム２で被加工物
９を加工した場合について図３を用いて説明する。被加
工物９として１００μｍのポリミドシートを用い、マス
ク５には３００μｍの円マスクパターンを用い、エネル
ギーが２５０ｍｊ／パルスであるエキシマレーザビーム
２を２００ＨZで４秒間照射して、被加工物９に貫通穴
１４を加工する。

【００２１】被加工物９にエキシマレーザビーム２が照
射されると、被加工物９がアブレーション加工されて貫
通穴１４が加工される。貫通穴１４が加工された後に照
射されるエキシマレーザビーム２は、合成石英ガラス板
１３を透過して、テーブル本体２１の凹部１２内に至
り、前記レーザ吸収部材に吸収される。

【００２２】このように、加工テーブル２０には、前記
被加物９との接触面に合成石英ガラス板１３が設けられ
ているため、貫通穴１４加工後のエキシマレーザビーム
２は、前記合成石英ガラス板１３を透過して、ほとんど
合成石英ガラス板１３で反射されない。よって、エキシ
マレーザビーム出射側の貫通穴１４の周辺へのダメージ
（加工）が防止され、良好な貫通穴１４を加工すること
ができる。

【００２３】上述したレーザ加工装置によって、インク
を噴射するインク噴射装置のノズルを加工したところ、
良好な形状のノズルが加工された。尚、インク噴射装置
のインクが噴射される側の面のノズル周辺には、一般的
にインクが付着しないように撥水性膜が形成されてい
る。そこで、撥水性膜が形成されたプレートに、撥水性
膜側をエキシマレーザビーム出射側となるように配置し
て、ノズル加工を行ったところ、ノズル周囲の撥水性膜
にダメージがなく、良好な形状のノズルが加工された。
このように加工されたノズルを用いてインク噴射を行っ
たところ、インク滴が良好に噴射され、印字品質が良か
った。インク噴射装置としては、特開平２−１５０３５
５号公報に開示されているせん断モード型や特公昭５３
−１２１３８号公報に開示されているカイザー型や特公
昭６１−５９９１４号公報に開示されているサーマルジ
ェット型等のインクジェット方式のものをもちいること
ができる。

【００２４】尚、上述した従来の問題点を解決するため
に、本出願人は、加工テーブルにおける貫通穴形成部に
対応する部分に凹部を形成する発明を提案したが、その
方法では、レーザの不均一性などによりレーザ出射側に
加工されない部分があると、貫通穴のレーザ出射側に、
貫通穴のレーザ出射側の形状をした蓋部が形成されるこ
とがあるが、本実施例では、貫通穴１４の形成部分は合
成石英ガラス板１３に支持されているので、前記蓋部が
形成されることがない。

【００２５】また、合成石英ガラス板１３の表裏面に、
ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃からなる多層膜（反射防止膜）を形
成すれば、上述よりエキシマレーザビーム２の反射が防
止され、エキシマレーザビーム出射側の貫通穴１４の周
辺にダメージがない良好な貫通穴１４を加工することが
できる。

【００２６】本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加えることができる。例えば、被加工物９を両面テ
ープで加工テーブル２０に固定してもよい。また、周知
のコンタクトマスク法で加工してもよい。また、加工さ
れる貫通穴に対応した部分のみに合成石英ガラスを設け
た支持板によって被加工物９を支持してもよい。更に、
合成石英ガラスではなく、ＬｉＦ，ＭｇＦ₂，ＣａＦ₂等
のハロゲン結晶で上述のような加工を行ったところ、上
述のように良好に加工できた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のレーザ加工装置によれば、前記被加工物を支持す
る支持部材における被加工物の貫通穴形成位置に、レー
ザ透過部が設けられているので、貫通穴形成時にレーザ
光が前記レーザ透過部を透過する。このため、レーザ光
の支持部材での反射が防止される。従って、被加工物の
貫通穴周辺にダメージを与えることなく、良好に貫通穴
を加工することができる。

【００２８】また、本発明のレーザ加工方法によれば、
前記被加工物の貫通穴形成位置のレーザ光透過部でレー
ザ光を透過させているので、貫通穴形成時にレーザ光が
支持部材で反射することが防止される。従って、被加工
物の貫通穴周辺にダメージを与えることなく、良好に貫
通穴を加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のレーザ加工装置を示す構成
図である。

【図２】前記実施例の加工用テーブルを示す説明図であ
る。

【図３】前記実施例のレーザ加工装置で加工した被加工
物を示す説明図である。

【符号の説明】

２レーザビーム９被加工物１３合成石英ガラス板２０加工用テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を用いて被加工物に貫通穴を加
工するレーザ加工装置において、前記被加工物を支持し、被加工物の貫通穴形成位置にレ
ーザ光透過部を有する支持部材を備えたことを特徴とす
るレーザ加工装置。
【請求項２】前記レーザ光透過部は、合成石英ガラス
またはハロゲン結晶からなることを特徴する請求項１記
載のレーザ加工装置。
【請求項３】前記レーザ光透過部の表裏面に、レーザ
光の反射を防止する反射防止膜が形成されていることを
特徴する請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項４】前記レーザ光の照射により、インクが噴
射されるノズルを形成することを特徴する請求項１記載
のレーザ加工装置。
【請求項５】レーザ光を用いて被加工物に貫通穴を加
工するレーザ加工方法において、前記被加工物の貫通穴形成位置にレーザ光透過部を有す
る支持部材で前記被加工物を支持し、レーザ光を被加工
物に照射することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項６】前記レーザ光透過部は、合成石英ガラス
またはハロゲン結晶からなることを特徴する請求項５記
載のレーザ加工方法。
【請求項７】前記レーザ光透過部の表裏面に、レーザ
光の反射を防止する反射防止膜が形成されていることを
特徴する請求項５記載のレーザ加工方法。
【請求項８】前記レーザ光の照射により、インクが噴
射されるノズルを形成することを特徴する請求項５記載
のレーザ加工方法。