JP2017104875A - レーザー加工装置及びレーザー加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザービームの照射による対象物への熱影響を効果的に低減することができるレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】ワークＷに対してレーザー走査を複数回実行し、照射痕をワークＷの加工ラインＬＮ全体に亘って形成する。各レーザー走査において、レーザービームの走査速度Ｖをレーザービームの発振周波数Ｆと照射直径Ｄとの積以上とし、照射痕同士が重ならないようにすることで、レーザービームによるワークＷへの熱影響を効果的に低減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザー加工装置及びレーザー加工方法に関する。

従来、金属や樹脂を対象物としてレーザーを照射することにより、対象物に切断等の加工を施す装置や方法が知られている。

このようなレーザー加工装置として、パルス状のレーザービームをワーク（対象物）に対して走査するものが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載されたレーザー加工装置では、光を等速で角移動させながら放射することにより、レーザービームを等速で移動させるように構成されている。

このようにレーザー照射によって対象物を加工すると、対象物がレーザービームによって加熱され、熱による影響を受けてしまうことがあった。例えば対象物が金属である場合には熱によって酸化してしまったり、樹脂である場合には黒色化してしまったり、さらに対象物が薄板である場合には変形が生じてしまったりすることがあった。そこで、レーザービームのパルス幅を小さくする（例えばピコ秒やフェムト秒とする）ことにより、熱影響を低減する対応が考えられる。しかしながら、例えば高い加工速度が要求される場合や、加工に必要なエネルギーが大きい場合には、熱影響が大きくなりやすく、熱影響のさらなる低減が望まれていた。

本発明の目的は、レーザービームの照射による対象物への熱影響を効果的に低減することができるレーザー加工装置を提供することである。

請求項１に係る発明は、上記課題を解決するために、パルス幅が１ナノ秒以下のレーザービームを対象物に照射して該対象物を加工するレーザー加工装置であって、前記レーザービームを発生させる発生手段と、前記対象物に対して前記レーザービームを走査する走査手段と、前記走査手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記レーザービームの走査速度を当該レーザービームの発振周波数と照射直径との積以上とし、前記レーザービームによる照射痕が前記対象物における所定の加工ラインの全体に亘って形成されるように、前記加工ラインに沿って前記レーザービームを走査させるレーザー走査を、前記走査手段に複数回実行させることを特徴とするレーザー加工装置である。

本発明のレーザー加工装置によれば、レーザービームの走査速度を発振周波数と照射直径との積以上とすることで、レーザービームの照射による対象物への熱影響を効果的に低減することができる。

本発明の第１実施形態に係るレーザー加工装置の概略構成図である。 前記レーザー加工装置によって対象物に形成された照射痕を模式的に示す平面図である。 前記照射痕の例を模式的に示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るレーザー加工装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係るレーザー加工装置の概略構成図である。 本発明の実施例３〜７及び比較例４、５における熱影響層幅と走査速度との関係を示すグラフである。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。尚、第２、３実施形態においては、第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態と同じ符号を付すとともに説明を省略する。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のレーザー加工装置１Ａは、レーザービームを対象物としてのワークＷに照射してワークＷを加工するものであって、図１に示すように、発生手段としてのレーザー発振器２と、走査手段３Ａと、制御手段と、を備える。本実施形態において、ワークＷは平面状の被加工面を有し、被加工面に沿う方向をＸ方向及びＹ方向とし、被加工面に略直交する方向をＺ方向とする。

本実施形態のレーザー加工装置１Ａは、例えば、後述するような直線状の加工ラインに沿ってワークＷにレーザービームを照射することにより、この加工ラインに沿ってワークＷを切断するために用いられる。

レーザー発振器２は、パルス幅が１ナノ秒以下のレーザービームを発生させるように構成され、Ｘ方向を出射方向としてレーザービームを出射する。レーザービームのパルス幅や波長、出力、ビーム径は、ワークＷの材質や形状、加工の種類等に応じて適宜に設定されればよい。また、レーザー発振器２は、固体レーザーやガスレーザー等であればよく、誘導放出のための媒質は適宜なものであればよい。

走査手段３Ａは、ポリゴンミラー（可動式の反射ミラー）３１と、ｆθレンズ３２と、ステージ３３と、を備え、ワークＷに対してレーザービームを走査するように構成されている。

ポリゴンミラー３１は、レーザー発振器２とＸ方向に対向するとともにステージ３３とＺ方向に対向する位置に設けられ、複数の反射面３１Ａ〜３１Ｆを有し、Ｙ方向に沿った回転軸を中心に回転するように構成されている。即ち、レーザー発振器２によってＸ方向を進行方向として出射されたレーザービームは、ポリゴンミラー３１によって等角度運動するように反射され、ステージ３３に向かって進行する。

ｆθレンズ３２は、ポリゴンミラー３１とステージ３３との間に設けられ、回転するポリゴンミラー３１によって等角度運動するように反射されたレーザービームを等速直線運動に変更する。即ち、レーザー発振器２が発生したレーザービームは、Ｘ方向を走査方向としてステージ３３に対して走査される。また、ｆθレンズ３２は、ワークＷに照射される際のレーザービームが適宜な照射直径を有するように集光する。

ステージ３３は、ワークＷを載置可能であるとともに、Ｙ方向に沿って平行移動可能に構成されている。即ち、レーザー発振器２が発生したレーザービームは、ステージ３３上のワークＷに対して走査される。また、ステージ３３を移動させることにより、ワークＷのＹ方向におけるレーザービームの照射位置を調節可能になっている。

尚、走査手段３は、レーザー発振器２とポリゴンミラー３１との間にビームエキスパンダーを備え、ビームエキスパンダーによって照射直径を調節する構成であってもよい。

制御手段は、例えばレーザー加工装置全体を制御するマイクロコンピュータのＣＰＵ（中央演算処理装置）であって、ポリゴンミラー３１の回転を制御するように構成されている。

ここで、制御手段がポリゴンミラー３１を回転させた際のレーザービームの移動について説明する。本実施形態では、ポリゴンミラー３１が図１における反時計回りに回転するものとし、反射面３１Ａ〜３１Ｆがこの順番でレーザービームを反射する。また、レーザー発振器２から見てポリゴンミラー３１側（図１における左側）をＸ方向の一方側とし、その反対側を他方側とする。

まず、ポリゴンミラー３１における最初の反射面３１Ａの第１端部（反射面３１Ｆ側の端部）近傍がレーザー発振器２とＸ方向において対向する（即ち、第１端部近傍においてレーザービームが反射される）場合、反射されたレーザービームは、Ｚ方向からＸ方向一方側に傾斜した方向に進行する。ポリゴンミラー３１を回転させ、反射面３１Ａにおけるレーザービームの反射位置が第２端部（反射面３１Ｂ側の端部）側に移動すると、レーザービームの進行方向のＺ方向に対する傾斜が小さくなっていき、ワークＷにおける照射位置がＸ方向他方側に移動していく。

ポリゴンミラー３１の回転を続けると、レーザービームがＺ方向からＸ方向他方側に傾斜した方向に進行するようになり、ワークＷにおける照射位置がさらにＸ方向他方側に移動する。さらにポリゴンミラー３１を回転させると、反射面３１Ａの第２端部近傍においてレーザービームが反射された後、次の反射面３１Ｂの第３端部（反射面３１Ａ側の端部）近傍においてレーザービームが反射されるようになり、ワークＷにおける照射位置が再びＸ方向一方側に戻る。

上記のようにポリゴンミラー３１を回転させることにより、Ｘ方向一方側から他方側に向かう方向を走査方向として、ワークＷに対するレーザービームの走査（レーザー走査）が複数回実行される。このとき、ポリゴンミラー３１の回転速度とレーザービームの照射位置の移動速度とが比例関係を有する。レーザービームの照射位置の移動速度を、以下では単に「レーザービームの走査速度」と呼ぶ。

ここで、ワークＷにおけるレーザービームの照射位置の詳細について説明する。レーザー発振器２はパルスレーザーを発生させる、即ち、間欠的にレーザービームを発生させるものであり、図２（Ａ）に示すように、１のパルスによる照射痕Ａ１に対し、次のパルスの照射痕Ａ２はＸ方向他方側に位置する。このとき、レーザービームの走査速度をＶとし、レーザー発振器２によるレーザービームの発振周波数をＦとすると、隣り合う２つの照射痕Ａ１、Ａ２の照射中心間の距離Ｌは、Ｌ＝Ｖ／Ｆで表される。

距離Ｌがレーザービームの照射直径Ｄよりも小さい場合の照射痕の様子を図２（Ｂ）に示し、距離Ｌが照射直径Ｄと等しい場合の照射痕の様子を図２（Ｃ）に示し、距離Ｌが照射直径Ｄよりも大きい場合の照射痕の様子を図（Ｄ）に示す。尚、図２（Ｂ）〜（Ｄ）のそれぞれにおいて、走査速度Ｖは略一定であるものとする。

尚、本実施形態において、レーザー発振器２が発生するパルスレーザーの直径（光学的な直径）をビーム径とする。ビーム径は、例えばレーザービームの強度が、ガウシアンビームとして得られる空間的なパルス形状（ビームプロファイル）のピーク強度値の１／ｅ²以上の強度を有する範囲を意味する。また、１パルスのレーザービームの照射によってワークに形成される加工痕を照射痕とし、照射痕の直径（実際に照射された直径）を照射直径Ｄとする。

距離Ｌが照射直径Ｄよりも小さい（走査速度Ｖが発振周波数Ｆと照射直径Ｄとの積よりも小さい）場合、図２（Ｂ）に示すように、隣り合う照射痕同士が互いに重なる。即ち、１のパルスによって照射痕が形成された直後に、この照射痕に重なるように次のパルスによって新たな照射痕が形成される。

距離Ｌが照射直径Ｄと等しい（走査速度Ｖが発振周波数Ｆと照射直径Ｄとの積に等しい）場合、図２（Ｃ）に示すように、隣り合う照射痕の端部同士が互いに接する。また、距離Ｌが照射直径Ｄよりも大きい（走査速度Ｖが発振周波数Ｆと照射直径Ｄとの積よりも大きい）場合、図２（Ｄ）に示すように、隣り合う照射痕同士は互いに離隔して形成される。即ち、距離Ｌが照射直径Ｄ以上であれば、隣り合う照射痕同士が重ならない。

本実施形態においては、距離Ｌが照射直径Ｄ以上となるように、制御手段がポリゴンミラー３１を制御する。即ち、ポリゴンミラー３１の回転速度が所定値以上となるようにする。以下、Ｘ方向に沿った加工ラインＬＮに沿ってワークＷにレーザービームを照射する場合の具体的な方法（レーザー加工方法）について、図３に基づいて説明する。

まず、距離Ｌが照射直径Ｄと等しくなるようにして１０回のレーザー走査を繰り返した際の照射痕を図３（Ａ）に示し、このときの各レーザー走査による照射痕を図３（Ｂ）に示す。

このような例では、各レーザー走査における照射痕は、図２（Ｃ）と同様に互いに重ならず、端部同士が接する。また、１回目のレーザー走査における最初の照射痕の中心（照射中心）に対し、２回目のレーザー走査における最初の照射中心は、照射直径Ｄよりも小さいずれ量ΔＸ１だけＸ方向他方側に（加工ラインＬＮに沿って）ずれている。３回目以降のレーザー走査においても同様に、ｎ＋１回目の最初の照射中心が、ｎ回目の最初の照射中心に対して一定のずれ量ΔＸ１だけＸ方向他方側にずれている。

また、走査速度Ｖが略一定であることから、ｎ＋１回目の２つ目以降の照射中心も、ｎ回目の対応する照射中心に対してずれ量ΔＸ１だけＸ方向他方側にずれている。このようにレーザー走査を繰り返すことにより、各レーザー走査においては照射痕同士が重ならず、且つ、連続するレーザー走査における対応する照射痕同士が重なり、加工ラインＬＮ全体に亘って照射痕が形成される。

距離Ｌが照射直径Ｄよりも大きくなるようにして４回のレーザー走査を繰り返した際の照射痕を図３（Ｃ）に示し、このときの各レーザー走査による照射痕を図３（Ｄ）に示す。

次に、このような例では、各レーザー走査における照射痕は、図２（Ｄ）と同様に互いに離隔している。また、１回目のレーザー走査における最初の照射中心に対し、２回目のレーザー走査における最初の照射中心は、照射直径Ｄよりも小さいずれ量ΔＸ２だけＸ方向他方側に（加工ラインＬＮに沿って）ずれている。３回目以降のレーザー走査においても同様に、ｍ＋１回目の最初の照射中心が、ｍ回目の最初の照射中心に対して一定のずれ量ΔＸ２だけＸ方向他方側にずれている。

また、走査速度Ｖが略一定であることから、ｍ＋１回目の２つ目以降の照射中心も、ｍ回目の対応する照射中心に対してずれ量ΔＸ２だけＸ方向他方側にずれている。このようにレーザー走査を繰り返すことにより、各レーザー走査においては照射痕同士が重ならず、且つ、連続するレーザー走査における対応する照射痕同士が重なり、加工ラインＬＮ全体に亘って照射痕が形成される。

このように、各レーザー走査における照射中心を、直前のレーザー走査における対応する照射中心に対してずらすためには、ポリゴンミラー３１の各反射面３１Ａ〜３１Ｆが径方向に対して異なる傾斜角度を有するようにすればよい。また、レーザービームを反射する反射面が切り替わる際にポリゴンミラー３１の回転速度を調節することにより、照射中心をずらしてもよい。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、各レーザー走査において、レーザービームの走査速度Ｖをレーザービームの発振周波数Ｆと照射直径Ｄとの積以上とし、照射痕同士が重ならないようにすることで、レーザービームによるワークＷへの熱影響を効果的に低減することができる。

さらに、各レーザー走査における照射中心が、直前のレーザー走査において対応する照射中心に対し、照射直径Ｄよりも小さいずれ量だけ加工ラインＬＮに沿ってずれるようにレーザービームを照射している。これにより、対応する照射痕同士を重ねることができ、適宜な回数のレーザー走査を実行することで、加工ラインＬＮ全体に亘って照射痕を形成することができる。

このように、レーザー走査を複数回実行して加工ラインＬＮ全体に亘って照射痕を形成することで、ワークＷに対し、加工ラインＬＮに沿った切断等の加工を施すことができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のレーザー加工装置１Ｂは、図４に示すように、レーザー発振器２と、走査手段３Ｂと、制御手段と、を備える。

走査手段３Ｂは、可動式の反射ミラーとしての２つのガルバノミラー３４、３５と、ｆθレンズ３２と、ステージ３６と、を備える。

ガルバノミラー３４は、レーザー発振器２と対向するとともにＺ方向に沿った回動軸を中心に回動するように構成されている。即ち、レーザー発振器２によって出射されたレーザービームは、ガルバノミラー３４において反射されることで、ＸＹ平面内で進行方向が変化する。

ガルバノミラー３５は、ガルバノミラー３４と対向するとともにＸ方向に沿った回動軸を中心に回動するように構成されている。即ち、レーザー発振器２によって出射されてガルバノミラー３４によって反射されたレーザービームは、ガルバノミラー３５において反射されることで、ステージ３６に向かって進行する。

ガルバノミラー３４、３５を適宜に回動させることで、ステージ３６のワークＷに対し、ＸＹ平面内の適宜な方向を走査方向としてレーザービームを走査することができるようになっている。

ステージ３６は、ワークＷを載置可能であるとともに、三次元的に平行移動可能に構成されている。ガルバノミラー３４、３５によるレーザービームの走査可能領域を超えてレーザービームを走査する際には、ガルバノミラー３４、３５を回動させるとともにステージ３６を平行移動させればよい。また、必要に応じてステージ３６をＺ方向に平行移動させてもよい。尚、ステージ３６のみを平行移動させてレーザービームを走査してもよい。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、レーザー走査を複数回実行して加工ラインＬＮ全体に亘って照射痕を形成し、各レーザー走査において照射痕同士が重ならないようにする。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のレーザー加工装置１Ｃは、図５に示すように、レーザー発振器２と、走査手段３Ｃと、制御手段と、を備える。走査手段３Ｃは、ｆθレンズ３２と、ステージ３６と、を備える。

ステージ３６は、ワークＷを載置可能であるとともに、三次元的に平行移動可能に構成されている。即ち、ステージ３６をＸＹ平面に沿って平行移動させることで、ＸＹ平面内の所定の方向を走査方向としてレーザービームがワークＷに対して走査されるようになっている。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、レーザー走査を複数回実行して加工ラインＬＮ全体に亘って照射痕を形成し、各レーザー走査において照射痕同士が重ならないようにする。

ここで、レーザービームを照射してワークＷを加工する具体的な条件である実施例及び比較例の加工条件について説明する。各加工条件におけるワークＷの材質や寸法、及び、レーザー走査の各種パラメータについて以下に示すが、レーザー走査には上記の第１〜第３実施形態のレーザー加工装置１Ａ〜１Ｃのうちいずれを用いてもよい。

＜実施例１、２及び比較例１〜３について＞
実施例１、２及び比較例１〜３の加工条件は、パルスレーザーの照射により、ステンレス鋼で構成されたワークＷの表面に直線状の溝を形成するためのものである。各加工条件は、パルス幅が１００ｐｓであり、レーザービームの波長が１μｍであり、発振周波数Ｆが１ＭＨｚであり、平均出力が１０Ｗであり、照射直径Ｄが３０μｍであり、レーザー走査の回数が１０回であることを共通とする。

レーザービームの走査速度Ｖは、実施例１では３０ｍ／ｓであり、実施例２では４０ｍ／ｓであり、比較例１では１ｍ／ｓであり、比較例２では１０ｍ／ｓであり、比較例３では２０ｍ／ｓである。即ち、隣り合う２つの照射痕の照射中心間の距離Ｌは、実施例１では３０μｍとなり、実施例２では４０μｍとなり、比較例１では１μｍとなり、比較例２では１０μｍとなり、比較例３では２０μｍとなる。

尚、各レーザー走査における照射中心と、その直前のレーザー走査において対応する照射中心と、のずれ量ΔＸは、照射中心間の距離Ｌの１０分の１とする。即ち、１０回のレーザー走査によって加工ライン上に均等に照射痕が形成されるようにする。

以上のような実施例１、２及び比較例３〜５の加工条件の主要なパラメータと、加工されたワークＷの状態（加工結果）と、について、以下の表１に示す。尚、加工結果の良否は金属の酸化の程度によって判断する。即ち、形成された溝の表面が金属光沢を有していれば加工結果が良好であり、酸化が進んで金属光沢が失われていれば加工結果が不良であると判断する。

照射中心間の距離Ｌが照射直径Ｄ以上となる、即ち、各レーザー走査において照射痕同士が重ならない実施例１、２では、加工結果が良好となった。一方、照射中心間の距離Ｌが照射直径Ｄ未満となる、即ち、各レーザー走査において照射痕同士が重なる比較例１〜３では、加工結果が不良となった。

＜実施例３〜７及び比較例４、５について＞
実施例３〜７及び比較例４、５の加工条件は、パルスレーザーの照射により、ガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂（ＧＦＲＰ；Glass Fiber Reinforced Plastic）で構成された厚さ１００μｍの薄板状のワークＷを切断加工するためのものである。各加工条件は、パルス幅が１０ｐｓであり、レーザービームの波長が３４４ｎｍであり、発振周波数Ｆが５０ｋＨｚであり、平均出力が４Ｗであり、照射直径Ｄが７μｍであり、レーザー走査の回数が１０回であることを共通とする。

レーザービームの走査速度Ｖは、実施例３では５００ｍｍ／ｓであり、実施例４では６００ｍｍ／ｓであり、実施例５では１０００ｍｍ／ｓであり、実施例６では１５００ｍｍ／ｓであり、実施例７では３０００ｍｍ／ｓであり、比較例４では１００ｍｍ／ｓであり、比較例５では２００ｍｍ／ｓである。

即ち、隣り合う２つの照射痕の照射中心間の距離Ｌは、実施例３では１０μｍとなり、実施例４では１２μｍとなり、実施例５では２０μｍとなり、実施例６では３０μｍとなり、実施例７では６０μｍとなり、比較例４では２μｍとなり、比較例５では４μｍとなる。従って、実施例３〜７では、Ｌ＞Ｄとなり、比較例４、５ではＬ＜Ｄとなる。

尚、各レーザー走査における照射中心と、その直前のレーザー走査において対応する照射中心と、のずれ量ΔＸは、３．５μｍとする。

以上のような実施例３〜７及び比較例４、５におけるワークＷの熱影響層幅と、走査速度Ｖと、の関係を図６に示す。尚、ワークＷの熱影響層幅とは、レーザービームによって切断加工した際に、切断端面において樹脂が溶融または変色した幅のことを言う。

Ｌ＞Ｄとなる（各レーザー走査において照射痕同士が重ならない）実施例３〜７では、熱影響層幅が４０μｍ以下となり、良好な結果が得られた。一方、Ｌ＜Ｄとなる（各レーザー走査において照射痕同士が重なる）比較例４、５では、熱影響層幅が４０μｍよりも大きくなり、不良となった。

＜実施例８及び比較例６について＞
実施例８及び比較例６の加工条件は、パルスレーザーの照射により、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ；Carbon Fiber Reinforced Plastic）で構成された厚さ１５０μｍの薄板状のワークＷを切断加工するためのものである。各加工条件は、パルス幅が２６０ｆｓであり、レーザービームの波長が１μｍであり、発振周波数Ｆが５０ｋＨｚであり、平均出力が４Ｗであり、照射直径Ｄが３０μｍであり、レーザー走査の回数が２０回であることを共通とする。

レーザービームの走査速度Ｖは、実施例８では２０００ｍｍ／ｓであり、比較例６では１０ｍｍ／ｓである。即ち、隣り合う２つの照射痕の照射中心間の距離Ｌは、実施例８では４０μｍとなり、比較例６では０．２μｍとなる。従って、実施例８では、Ｌ＞Ｄとなり、比較例６ではＬ＜Ｄとなる。尚、各レーザー走査における照射中心と、その直前のレーザー走査において対応する照射中心と、のずれ量ΔＸは、１μｍとする。

Ｌ＞Ｄとなる（各レーザー走査において照射痕同士が重ならない）実施例８では、ワークＷの熱影響層幅が３μｍとなった。即ち、熱影響層幅が４０μｍ以下となり、良好な結果が得られた。一方、Ｌ＜Ｄとなる（各レーザー走査において照射痕同士が重なる）比較例６では、熱影響層幅が１００μｍとなった。即ち、熱影響層幅が４０μｍよりも大きくなり、不良となった。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記第１実施形態では、各レーザー走査における照射中心が直前のレーザー走査において対応する照射中心に対し、Ｘ方向他方側に一定のずれ量ΔＸ１又はΔｘ２だけずれるものとしたが、ずれの様態はこれに限定されない。即ち、ずれ量が一定でなくてもよいし、Ｘ方向一方側にずれるようにしてもよいし、Ｘ方向一方側へのずれと他方側へのずれとが混在していてもよい。

また、実施例１〜８において、レーザービームについての種々のパラメータについて例示したが、これらのパラメータは、ワークＷの種類や加工の種類に応じて適宜に設定されればよく、走査速度Ｖが発振周波数Ｆと照射直径Ｄとの積以上となるようにすればよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではない。それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１Ａ〜１Ｃ レーザー加工装置
２ レーザー発振器（発生手段）
３ 走査手段
３１ ポリゴンミラー（反射ミラー）
３３、３６ ステージ
３４、３５ ガルバノミラー（反射ミラー）
Ｗ ワーク（対象物）
ＬＮ 加工ライン

国際公開第２０１２／１２０８９２号

Claims (6)

1. パルス幅が１ナノ秒以下のレーザービームを対象物に照射して該対象物を加工するレーザー加工装置であって、
   前記レーザービームを発生させる発生手段と、
   前記対象物に対して前記レーザービームを走査する走査手段と、
   前記走査手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記レーザービームの走査速度を当該レーザービームの発振周波数と照射直径との積以上とし、前記レーザービームによる照射痕が前記対象物における所定の加工ラインの全体に亘って形成されるように、前記加工ラインに沿って前記レーザービームを走査させるレーザー走査を、前記走査手段に複数回実行させることを特徴とするレーザー加工装置。
2. 複数回の前記レーザー走査のそれぞれにおける最初の前記照射痕の中心が、直前の前記レーザー走査における最初の前記照射痕の中心に対し、前記照射直径よりも小さい距離だけ前記加工ラインに沿ってずれていくように前記レーザービームを照射することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
3. 前記走査手段は、可動式の反射ミラーを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー加工装置。
4. 前記反射ミラーは、ポリゴンミラー又はガルバノミラーであることを特徴とする請求項３に記載のレーザー加工装置。
5. 前記走査手段は、前記対象物を移動させるステージを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザー加工装置。
6. パルス幅が１ナノ秒以下のレーザービームを対象物に照射して該対象物を加工するレーザー加工方法であって、
   前記レーザービームを発生させ、
   前記対象物に対して前記レーザービームを走査し、
   前記レーザービームの走査速度を当該レーザービームの発振周波数と照射直径との積以上とし、前記レーザービームによる照射痕が前記対象物における所定の加工ラインの全体に亘って形成されるように、前記加工ラインに沿って前記レーザービームを複数回走査することを特徴とするレーザー加工方法。

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