レーザ加工の種類

レーザ溝あけ加工(パターニング加工)

レーザ溝あけ加工(パターニング加工)は、高速に溝あけ(パターニング)加工が求められる
太陽電池、液晶、電子部品等のエレクトロニクス分野で多く利用されている。

レーザ溝あけ加工(パターニング加工)の特長

  1. 非接触で加工を行うことができる
  2. 自由自在に溝パターンを高速に加工することができる
  3. 10μm以下の加工幅で加工を行うことができる
  4. 加工装置の自動化が容易である
  5. ビームプロファイル変換を行えば加工溝底面をフラットにすることができる
  6. 完全ドライ加工である

溝あけ加工のための光学系

  • ■ シングル加工-集光光学系・スキャニング光学系
  • ■ マルチ加工-分岐光学系
  • ■ ラインビーム加工-結像光学系・特殊光学系

溝あけ加工のアプリケーション


集光光学系のシングル加工

レーザ光が照射される位置は一定で、ステージを送ることで溝あけ加工を行う。

  1. 広範囲を高速に加工することができる
  2. 加工精度がよい
  3. ステージに加減速領域が必要になるため、
    加工に必要ないスペースの確保が必要
  4. 曲率のあるパターンを加工する場合、
    ステージの送り速度が遅くなる

集光光学系でのシングル加工


スキャニング光学系のシングル加工

f-θレンズの有効面積内であれば、レーザ光を走査し様々なパターンを
高速に加工することができる。

  1. 曲率があるパターンでも高速に加工を
    行うことができる
  2. f-θレンズの有効面積を超える領域への加工
    には他の周辺機器との同期制御が必要

スキャニング光学系でのシングル加工


分岐光学系のマルチ加工

一本のレーザ光をハーフミラーで複数本に分岐し、ステージ送りによって
マルチラインの加工を行うことができる。

  1. 複数本を一括同時加工することができる
  2. 照射パワーが分割されるため、
    1本分のパワーが減少する

分岐光学系でのマルチ加工


結像光学系のライン加工

マスクパターンを使用したエキシマレーザの加工工法である。

  1. マスクパターンを一括同時加工する
    ことができる
  2. マスクパターン以外のパターンは
    加工ができない

結像光学系でのライン加工


特殊光学系のライン加工

回折光学素子やシリンドリカルレンズでレーザ光をラインビームに
変換することでライン形状の溝パターン加工を高速に行うことができる。

  1. ラインビームをステージで送ることにより高速化が可能となる
  2. ラインビームの強度分布により加工品質(加工深さや加工底面)が変わる


回折光学素子・シリンドリカルレンズを用いた特殊光学系でのライン加工

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