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JP2020028883A5 - - Google Patents

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Claims (13)

レーザ光を走査する走査領域より、加工領域が大きい加工対象物をレーザ加工するレーザ加工方法において、
前記加工対象物を第1方向に移動させる第1駆動装置に保持し、
次いで、前記第1駆動装置により前記加工対象物を前記第1方向に移動させつつ、ガルバノスキャナにより、前記ガルバノスキャナとfθレンズとを通過して前記加工対象物に照射する前記レーザ光を、前記加工対象物に対して、前記第1方向と前記第1方向の逆方向とに往復移動させて走査するとき、
前記加工対象物の移動速度をVtとし、前記レーザ光の走査速度をVsとし、前記加工対象物を前記移動速度Vtで移動させつつ、前記加工対象物の加工予定線の一部の同一直線上で、前記走査速度Vsで前記レーザ光を連続して3回以上往復走査して前記レーザ光を照射し、
前記レーザ光の走査の線速度V0は相対的に一定になるように制御部で制御され、前記走査速度Vsによる前記往復走査のうち、往路走査のガルバノスキャナ往路走査速度をVs1とするとともに復路走査のガルバノスキャナ復路走査速度Vs2とすると、
前記往路走査での前記線速度V0は、
0=Vs1−Vt であり、
前記復路走査での前記線速度V0は、
0=Vs2+Vt であり、
前記線速度V0は、相対的に一定に制御することから、
Vt=(Vs1−Vs2)/2 である、
レーザ加工方法。
In a laser processing method for laser processing an object to be processed whose processing area is larger than the scanning area where the laser beam is scanned.
The object to be machined is held in a first driving device that moves in the first direction, and is held.
Next, the laser beam that passes through the galvano scanner and the fθ lens and irradiates the processed object with the galvano scanner while moving the processed object in the first direction by the first driving device. When scanning the object to be processed by reciprocating it in the first direction and the opposite direction of the first direction.
The moving speed of the machining object is Vt, the scanning speed of the laser beam is Vs, and the machining object is moved at the moving speed Vt on the same straight line as a part of the scheduled machining line of the machining object. Then, the laser beam is continuously reciprocated three times or more at the scanning speed Vs to irradiate the laser beam.
The linear velocity V 0 of the scanning of the laser beam is controlled by the control unit so as to be relatively constant, and among the reciprocating scanning by the scanning velocity Vs, the galvano scanner outward scanning speed of the outward scanning is set to Vs 1. Galvano scanner for return scan If the return scan speed is Vs 2 ,
The linear velocity V 0 in the outbound scan is
V 0 = Vs 1 −Vt,
The linear velocity V 0 in the return scan is
V 0 = Vs 2 + Vt,
Since the linear velocity V 0 is controlled to be relatively constant,
Vt = (Vs 1 −Vs 2 ) / 2 ,
Laser processing method.
レーザ光を走査する走査領域より、加工領域が大きい加工対象物をレーザ加工するレーザ加工方法において、In a laser processing method for laser processing an object to be processed whose processing area is larger than the scanning area where the laser beam is scanned.
前記加工対象物を第1方向に移動させる第1駆動装置に保持し、 The object to be machined is held in a first driving device that moves in the first direction, and is held.
次いで、前記第1駆動装置により前記加工対象物を前記第1方向に移動させつつ、ガルバノスキャナにより、前記ガルバノスキャナとfθレンズとを通過して前記加工対象物に照射する前記レーザ光を、前記加工対象物に対して、前記第1方向と前記第1方向の逆方向とに往復移動させて走査するとき、 Next, the laser beam that passes through the galvano scanner and the fθ lens and irradiates the processed object with the galvano scanner while moving the processed object in the first direction by the first driving device. When scanning the object to be processed by reciprocating it in the first direction and the opposite direction of the first direction.
前記加工対象物の移動速度をVtとし、前記レーザ光の走査速度をVsとし、前記加工対象物を前記移動速度Vtで移動させつつ、前記加工対象物の加工予定線の一部の同一直線上で、前記走査速度Vsで前記レーザ光を連続して3回以上往復走査して前記レーザ光を照射し、 The moving speed of the machining object is Vt, the scanning speed of the laser beam is Vs, and the machining object is moved at the moving speed Vt on the same straight line as a part of the scheduled machining line of the machining object. Then, the laser beam is continuously reciprocated three times or more at the scanning speed Vs to irradiate the laser beam.
前記レーザ光の走査の線速度V Linear velocity V of scanning the laser beam 00 は相対的に一定になるように制御部で制御され、前記走査速度Vsによる前記往復走査のうち、往路走査のガルバノスキャナ往路走査速度をVsIs controlled by the control unit so as to be relatively constant, and among the reciprocating scans at the scanning speed Vs, the galvano scanner outward scanning speed of the outward scanning is Vs. 11 とするとともに復路走査のガルバノスキャナ復路走査速度VsGalvano scanner for return scan Return scan speed Vs 22 とすると、Then
前記ガルバノスキャナは、前記ガルバノスキャナ復路走査速度Vs The galvano scanner has a return scanning speed Vs of the galvano scanner. 22 より前記ガルバノスキャナ往路走査速度VsThe galvano scanner outward scanning speed Vs 11 が速く、VsIs fast, Vs 11 >Vs> Vs 22 であり、 And
前記移動速度Vtより前記ガルバノスキャナの前記走査速度Vsが、2倍以上速く、Vs>2Vt である、 The scanning speed Vs of the galvano scanner is more than twice as fast as the moving speed Vt, and Vs> 2Vt.
レーザ加工方法。 Laser processing method.
前記往復走査は、前記加工予定線に沿った前記ガルバノスキャナによる往復動作により走査軌跡が形成され、
前記往復動作の回数は3回以上かつ奇数回である、
請求項1又は2に記載のレーザ加工方法。
In the reciprocating scanning, a scanning locus is formed by the reciprocating operation of the galvano scanner along the scheduled machining line.
The number of reciprocating movements is 3 or more and an odd number.
The laser processing method according to claim 1 or 2.
前記制御部において、前記ガルバノスキャナによる前記往復走査と、前記第1駆動装置による前記第1方向沿いの一方向に一定速度での移動とを協調制御して組合せることで、前記走査軌跡が、レーザ加工の深さ方向に関しては階段形状になる、
請求項に記載のレーザ加工方法。
In the control unit, the reciprocating scanning by the galvano scanner and the movement at a constant speed in one direction along the first direction by the first driving device are coordinated and combined to obtain the scanning locus. It has a stepped shape in the depth direction of laser machining.
The laser processing method according to claim 3.
前記制御部は、前記レーザ光による加工開始点と加工終了点の加工端エリアにおいて、前記加工対象物の断面の段差を無くようにオーバーラップして走査する前記走査軌跡を生成して走査するように制御する、
請求項に記載のレーザ加工方法。
Wherein, in the processing end area of the machining start point and the machining end point by the laser beam, and generates and scans the scanning trajectory to scan overlap to be without a step of cross-section of the workpiece To control,
The laser processing method according to claim 4.
前記ガルバノスキャナからの前記レーザ光が前記fθレンズの中心を通るように前記走査軌跡を生成するように走査し、
前記走査軌跡は、前記fθレンズの軌跡通過範囲内として、前記fθレンズの最大走査直径をDsとし、軌跡通過範囲幅をAとするとき、
A = Ds * sinπ/4 *0.06
となる条件の下で前記走査軌跡を生成するように前記走査を行う、
請求項のいずれか1つに記載のレーザ加工方法。
The galvanometer scanner or al of the laser beam is scanned so as to generate the scanning trajectory so as to pass through the center of the fθ lens,
The scanning locus is within the locus passing range of the fθ lens, and when the maximum scanning diameter of the fθ lens is Ds and the locus passing range width is A,
A = Ds * sinπ / 4 * 0.06
The scanning is performed so as to generate the scanning locus under the condition of
The laser processing method according to any one of claims 3 to 5.
レーザ光を走査するレーザ走査領域より、加工領域が大きい加工対象物をレーザ加工するレーザ加工装置において、
前記加工対象物を保持した状態で移動速度Vtで第1方向に移動する駆動ステージと、
前記レーザ光を出射するレーザ出射部と、
前記レーザ出射部から出射した前記レーザ光の走査方向を変更し、前記レーザ光を、前記加工対象物に対して、前記第1方向と前記第1方向の逆方向とに往復移動させるように走査速度Vsで走査するガルバノスキャナと、
前記ガルバノスキャナから出射した前記レーザ光を透過して前記加工対象物に任所定角度で照射するfθレンズと、
前記駆動ステージと前記ガルバノスキャナとの駆動をそれぞれ制御して、前記駆動ステージにより前記加工対象物を前記第1方向に移動させつつ、前記ガルバノスキャナにより前記ガルバノスキャナと前記fθレンズとを介して前記レーザ光を前記加工対象物に照射して走査するとき、前記加工対象物の前記移動速度をVtとし、前記レーザ光の前記走査速度をVsとし、前記加工対象物を前記移動速度Vtで移動させつつ、前記加工対象物の加工予定線の一部の同一直線上で、前記走査速度Vsで前記レーザ光を連続して3回以上往復走査して前記レーザ光を照射するように制御する制御部とを有し、
前記制御部により制御するとき、
前記レーザ光の走査の線速度V0は相対的に一定になるように制御され、前記走査速度Vsによる前記往復走査のうち、往路走査のガルバノスキャナ往路走査速度をVs1とするとともに復路走査のガルバノスキャナ復路走査速度Vs2とすると、
前記往路走査での前記線速度V0は、
0=Vs1−Vt であり、
前記復路走査での前記線速度V0は、
0=Vs2+Vt であり、
前記線速度V0は、相対的に一定に制御することから、
Vt=(Vs1−Vs2)/2 である、
レーザ加工装置。
In a laser processing apparatus that laser-processes an object to be processed whose processing area is larger than the laser scanning area that scans the laser beam.
A drive stage that moves in the first direction at a moving speed of Vt while holding the object to be machined,
A laser emitting unit that emits the laser beam and
The scanning direction of the laser beam emitted from the laser emitting portion is changed, and the laser beam is scanned so as to reciprocate in the first direction and the opposite direction of the first direction with respect to the processing object. A galvano scanner that scans at speed Vs and
An fθ lens that transmits the laser light emitted from the galvano scanner and irradiates the processed object at a predetermined angle.
The drive of the drive stage and the galvano scanner is controlled, and the drive stage moves the object to be processed in the first direction, while the galvano scanner uses the galvano scanner via the galvano scanner and the fθ lens. When the object to be processed is irradiated with laser light for scanning, the moving speed of the object to be processed is Vt, the scanning speed of the laser light is Vs, and the object to be processed is moved at the moving speed Vt. At the same time, a control unit that controls to irradiate the laser beam by continuously reciprocating the laser beam three or more times at the scanning speed Vs on the same straight line as a part of the scheduled machining line of the object to be processed. And have
When controlled by the control unit
The linear velocity V 0 of the scanning of the laser beam is controlled to be relatively constant, and among the reciprocating scans at the scanning speed Vs, the galvano scanner outward scanning speed of the outward scanning is set to Vs 1 and the return scanning is performed. If the return scanning speed of the galvano scanner is Vs 2 ,
The linear velocity V 0 in the outbound scan is
V 0 = Vs 1 −Vt,
The linear velocity V 0 in the return scan is
V 0 = Vs 2 + Vt,
Since the linear velocity V 0 is controlled to be relatively constant,
Vt = (Vs 1 −Vs 2 ) / 2 ,
Laser processing equipment.
レーザ光を走査するレーザ走査領域より、加工領域が大きい加工対象物をレーザ加工するレーザ加工装置において、In a laser processing apparatus that laser-processes an object to be processed whose processing area is larger than the laser scanning area that scans the laser beam.
前記加工対象物を保持した状態で移動速度Vtで第1方向に移動する駆動ステージと、 A drive stage that moves in the first direction at a moving speed of Vt while holding the object to be machined,
前記レーザ光を出射するレーザ出射部と、 A laser emitting unit that emits the laser beam and
前記レーザ出射部から出射した前記レーザ光の走査方向を変更し、前記レーザ光を、前記加工対象物に対して、前記第1方向と前記第1方向の逆方向とに往復移動させるように走査速度Vsで走査するガルバノスキャナと、 The scanning direction of the laser beam emitted from the laser emitting portion is changed, and the laser beam is scanned so as to reciprocate in the first direction and the opposite direction of the first direction with respect to the processed object. A galvano scanner that scans at speed Vs and
前記ガルバノスキャナから出射した前記レーザ光を透過して前記加工対象物に任所定角度で照射するfθレンズと、 An fθ lens that transmits the laser light emitted from the galvano scanner and irradiates the processed object at a predetermined angle.
前記駆動ステージと前記ガルバノスキャナとの駆動をそれぞれ制御して、前記駆動ステージにより前記加工対象物を前記第1方向に移動させつつ、前記ガルバノスキャナにより前記ガルバノスキャナと前記fθレンズとを介して前記レーザ光を前記加工対象物に照射して走査するとき、前記加工対象物の前記移動速度をVtとし、前記レーザ光の前記走査速度をVsとし、前記加工対象物を前記移動速度Vtで移動させつつ、前記加工対象物の加工予定線の一部の同一直線上で、前記走査速度Vsで前記レーザ光を連続して3回以上往復走査して前記レーザ光を照射するように制御する制御部とを有し、 The drive of the drive stage and the galvano scanner is controlled, and the drive stage moves the object to be processed in the first direction, while the galvano scanner uses the galvano scanner via the galvano scanner and the fθ lens. When the object to be processed is irradiated with laser light for scanning, the moving speed of the object to be processed is Vt, the scanning speed of the laser light is Vs, and the object to be processed is moved at the moving speed Vt. At the same time, a control unit that controls to irradiate the laser beam by continuously reciprocating the laser beam three or more times at the scanning speed Vs on the same straight line as a part of the scheduled machining line of the object to be processed. And have
前記制御部により制御するとき、 When controlled by the control unit
前記レーザ光の走査の線速度V Linear velocity V of scanning the laser beam 00 は相対的に一定になるように制御され、前記走査速度Vsによる前記往復走査のうち、往路走査のガルバノスキャナ往路走査速度をVsIs controlled to be relatively constant, and among the reciprocating scans at the scanning speed Vs, the galvano scanner outward scanning speed of the outward scanning is Vs. 11 とするとともに復路走査のガルバノスキャナ復路走査速度VsGalvano scanner for return scan Return scan speed Vs 22 とすると、Then
前記ガルバノスキャナは、前記ガルバノスキャナ復路走査速度Vs The galvano scanner has a return scanning speed Vs of the galvano scanner. 22 より前記ガルバノスキャナ往路走査速度VsThe galvano scanner outward scanning speed Vs 11 が速く、VsIs fast, Vs 11 >Vs> Vs 22 であり、 And
前記移動速度Vtより前記ガルバノスキャナの前記走査速度Vsが、2倍以上速く、Vs>2Vt である、 The scanning speed Vs of the galvano scanner is more than twice as fast as the moving speed Vt, and Vs> 2Vt.
レーザ加工装置。 Laser processing equipment.
前記駆動ステージは、前記加工対象物が保持されて前記第1方向であるX軸沿いに移動させるX軸駆動ステージであり、
前記レーザ加工装置は、
前記ガルバノスキャナ及び前記fθレンズとを有する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドは、前記X軸と交差するZ軸の方向に前記加工ヘッドを移動させるZ軸駆動ステージと、
前記Z軸駆動ステージが取付けられ、前記X軸及び前記Z軸とは交差するY軸の方向に前記加工ヘッドと前記Z軸駆動ステージとを移動させるY軸駆動ステージとをさらに備え、
前記制御部は、前記Z軸駆動ステージと前記Y軸駆動ステージとの駆動もそれぞれ制御する、
請求項7又は8に記載のレーザ加工装置。
The drive stage is an X-axis drive stage in which the object to be machined is held and moved along the X-axis, which is the first direction.
The laser processing device is
A processing head having the galvano scanner and the fθ lens, and
The machining head includes a Z-axis drive stage that moves the machining head in the direction of the Z-axis that intersects the X-axis.
The Z-axis drive stage is attached, and further includes a Y-axis drive stage for moving the machining head and the Z-axis drive stage in the direction of the X-axis and the Y-axis intersecting the Z-axis.
The control unit also controls the drive of the Z-axis drive stage and the Y-axis drive stage, respectively.
The laser processing apparatus according to claim 7 or 8.
前記制御部は、前記駆動ステージと前記ガルバノスキャナとを協調制御して前記往復走査を行い、所定の走査軌跡を生成して走査することで、前記加工対象物を所定の形状の切断品に切断する、
請求項のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The control unit cooperatively controls the drive stage and the galvano scanner to perform the reciprocating scanning, generates a predetermined scanning locus, and scans the object to be processed into a cut product having a predetermined shape. do,
The laser processing apparatus according to any one of claims 7 to 9.
前記制御部は、前記レーザ光が任意の形状の前記加工予定線を一定の速度及び一方向に走査できるように、前記X軸駆動ステージ及び前記Y軸駆動ステージで制御しつつ、前記ガルバノスキャナを同加工予定線上を走査領域内で往復動作させながら、相対的な線速が一定になるように制御する、
請求項に記載のレーザ加工装置。
The control unit controls the galvano scanner while controlling the X-axis drive stage and the Y-axis drive stage so that the laser beam can scan the scheduled machining line having an arbitrary shape at a constant speed and in one direction. Control so that the relative linear velocity is constant while reciprocating on the same scheduled machining line within the scanning area.
The laser processing apparatus according to claim 9.
前記レーザ出射部は、ピコ秒〜フェムト秒の超短パルス、及び、最大周波数1MHz以上で前記レーザ光を発振するレーザ発振器である、
請求項11のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The laser emitting unit is a laser oscillator that oscillates the laser beam at an ultrashort pulse of picoseconds to femtoseconds and a maximum frequency of 1 MHz or more.
The laser processing apparatus according to any one of claims 7 to 11.
前記fθレンズは、F値が45以上でかつ110以下であるfθレンズである、
請求項12のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The fθ lens is an fθ lens having an F value of 45 or more and 110 or less.
The laser processing apparatus according to any one of claims 7 to 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988000109A1 (en) * 1986-07-09 1988-01-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser beam machining method
JP3100478B2 (en) * 1992-10-27 2000-10-16 株式会社トプコン Laser rotary irradiation device with reciprocating laser scanning system
JP2001244197A (en) * 1995-05-31 2001-09-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser processing method
JP2004122167A (en) * 2002-10-01 2004-04-22 Nippon Steel Chem Co Ltd Laser beam machining apparatus and laser beam machining method
JP2008238209A (en) 2007-03-27 2008-10-09 Tokyu Car Corp Laser welding method and laser welding equipment
JP5081557B2 (en) * 2007-09-28 2012-11-28 パナソニック デバイスSunx株式会社 Laser processing equipment
JP5392943B2 (en) * 2009-02-13 2014-01-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ Laser processing method, laser processing apparatus, and solar panel manufacturing method
JP2011212727A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Panasonic Electric Works Sunx Co Ltd Laser beam machining apparatus
CN103817433B (en) * 2014-01-23 2016-04-13 浙江工业大学 A kind of Laser Processing hot spot control method and special device thereof
WO2017119010A1 (en) 2016-01-06 2017-07-13 オー・エム・シー株式会社 Method for dividing feed roll, and dividing structure and dividing device for said method
JP6035461B1 (en) * 2016-04-28 2016-11-30 武井電機工業株式会社 Laser processing method and laser processing apparatus
JP6721439B2 (en) * 2016-07-11 2020-07-15 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP2018094582A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 株式会社ブイ・テクノロジー Laser processing device and laser processing method

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