| 主权项 |
1.一种雷射加工装置,系具备: 雷射振荡器,输出雷射光束; 遮光罩,配置于雷射光束光程中,将雷射振荡器所 输出之雷射光束成形为所希望之直径或形状; 波面曲率调整手段,配置于上述遮光罩之正前面之 雷射光束光程上,使上述遮光罩上之雷射光束之波 面曲率成为发散; 转印透镜,配置于上述遮光罩与被加工件间之雷射 光束光程中,当透过上述遮光罩之雷射光束照射于 被加工件表面时,将上述遮光罩之图像转印于被加 工件表面。 2.如申请专利范围第1项之雷射加工装置,其中, 上述波面曲率调整手段系输出:将使用凹透镜使上 述遮光罩上之波面曲率成为发散之雷射光束。 3.如申请专利范围第1项之雷射加工装置,其中, 上述波面曲率调整手段系输出:在上述遮光罩之正 前方以集结焦点之凸透镜,使上述遮光罩上之波面 曲率成为发散之雷射光束。 4.如申请专利范围第1项之雷射加工装置,其中, 上述波面曲率调整手段系由3片以上之透镜构成, 并以雷射光束光程上之规定位置之雷射光束图像 为物点,而于上述遮光罩上进行转印之转印光学系 统。 5.如申请专利范围第4项之雷射加工装置,其中,具 备: 驱动装置,使构成上述转印光学系统之各透镜沿着 雷射光束光轴独立地移动;及 控制装置,设定上述各透镜之位置,使上述遮光罩 上之雷射光束之波面曲率及/或光束直径成为所希 望値,而控制上述驱动装置使各透镜移动至此设定 之位置。 6.如申请专利范围第5项之雷射加工装置,其中, 上述控制装置,系依据纪录有对应于事先设定之波 面曲率及光束直径之各透镜位置之资料库,而设定 上述各透镜之位置。 7.如申请专利范围第5项之雷射加工装置,其中,具 备: 测量照射于被加工件之能量的功率感测器,而上述 控制装置系将上述功率感测器所测量之雷射光束 能量测量値与能量设定値作比较,求出能使上述测 量値成为上述设定値之光束直径,为了使上述测量 値成为此光束直径,而设定上述各透镜之位置。 8.如申请专利范围第6项之雷射加工装置,其中,具 备: 测量照射于被加工件之能量的功率感测器,而上述 控制装置系将上述功率感测器所测量之雷射光束 能量测量値与能量设定値作比较,求出能使上述测 量値成为上述设定値之光束直径,为了使上述测量 値成为此光束直径,而设定上述各透镜之位置。 9.如申请专利范围第4项之雷射加工装置,其中, 上述转印光学系统系由3片凸透镜所构成, 于上述转印光学系统之物点位置之雷射光束之波 面为平坦时, 于上述3片凸透镜,将上述雷射振荡器侧之第1透镜 焦距设为f1;将中央之第2透镜之焦距设为f2;将上述 被加工件侧之第3透镜之焦距设为f3;将上述均匀化 光学系统之雷射光束输出位置与第1透镜之距离设 为L1;将第1透镜与第2透镜间之距离设为L2;将第2透 镜与第3透镜间之距离设为L3;将第3透镜与上述遮 光罩之距离设为L4时,为满足下式 而设定f1至f3及L1至L4。 10.如申请专利范围第5项之雷射加工装置,其中, 上述转印光学系统系由3片凸透镜所构成, 于上述转印光学系统之物点位置之雷射光束之波 面为平坦时, 于上述3片凸透镜,将上述雷射振荡器侧之第1透镜 焦距设为f1;将中央之第2透镜之焦距设为f2;将上述 被加工件侧之第3透镜之焦距设为f3;将上述均匀化 光学系统之雷射光束输出位置与第1透镜之距离设 为L1;将第1透镜与第2透镜间之距离设为L2;将第2透 镜与第3透镜间之距离设为L3;将第3透镜与上述遮 光罩之距离设为L4时,为满足下式 而设定f1至f3及L1至L4。 11.如申请专利范围第6项之雷射加工装置,其中, 上述转印光学系统系由3片凸透镜所构成, 于上述转印光学系统之物点位置之雷射光束之波 面为平坦时, 于上述3片凸透镜,将上述雷射振荡器侧之第1透镜 焦距设为f1;将中央之第2透镜之焦距设为f2;将上述 被加工件侧之第3透镜之焦距设为f3;将上述均匀化 光学系统之雷射光束输出位置与第1透镜之距离设 为L1;将第1透镜与第2透镜间之距离设为L2;将第2透 镜与第3透镜间之距离设为L3;将第3透镜与上述遮 光罩之距离设为L4时,为满足下式 而设定f1至f3及L1至L4。 12.如申请专利范围第7项之雷射加工装置,其中, 上述转印光学系统系由3片凸透镜所构成, 于上述转印光学系统之物点位置之雷射光束之波 面为平坦时, 于上述3片凸透镜,将上述雷射振荡器侧之第1透镜 焦距设为f1;将中央之第2透镜之焦距设为f2;将上述 被加工件侧之第3透镜之焦距设为f3;将上述均匀化 光学系统之雷射光束输出位置与第1透镜之距离设 为L1;将第1透镜与第2透镜间之距离设为L2;将第2透 镜与第3透镜间之距离设为L3;将第3透镜与上述遮 光罩之距离设为L4时,为满足下式 而设定f1至f3及L1至L4。 13.如申请专利范围第8项之雷射加工装置,其中, 上述转印光学系统系由3片凸透镜所构成, 于上述转印光学系统之物点位置之雷射光束之波 面为平坦时, 于上述3片凸透镜,将上述雷射振荡器侧之第1透镜 焦距设为f1;将中央之第2透镜之焦距设为f2;将上述 被加工件侧之第3透镜之焦距设为f3;将上述均匀化 光学系统之雷射光束输出位置与第1透镜之距离设 为L1;将第1透镜与第2透镜间之距离设为L2;将第2透 镜与第3透镜间之距离设为L3;将第3透镜与上述遮 光罩之距离设为L4时,为满足下式 而设定f1至f3及L1至L4。 14.如申请专利范围第1至13项中任一项之雷射加工 装置,其中, 具备均匀化光学系统,系配置于上述雷射振荡器与 上述波面曲率调整手段之间之雷射光束光程中,使 雷射光束强度分布成为中央部与周边部约略相同 之所谓顶帽分布(top hat distribution)。 15.一种雷射加工装置,系具备: 雷射振荡器,输出雷射光束; 遮光罩,配置于上述雷射光束光程中,使雷射振荡 器所输出之雷射光束成形为所希望之直径或形状; 及 转印透镜,配置于上述遮光罩与上述被加工件间之 雷射光束光程中,在透过上述遮光罩之雷射光束照 射于被加工件表面时,将上述遮光罩之图像转印于 被加工件表面,其中,复具备: 转印光学系统,由配置于上述遮光罩前之雷射光束 光程上之3片以上之透镜所构成,将雷射光束光程 上之适当位置之雷射光束图像作为物点转印于上 述遮光罩上; 驱动装置,使构成上述转印光学系统之各透镜沿着 雷射光束光轴独立地移动;及 控制装置,设定上述各透镜之位置,使上述遮光罩 上之雷射光束之波面曲率及/或光束直径成为所希 望値,控制上述驱动装置使各透镜移动至此设定之 位置。 16.如申请专利范围第15项之雷射加工装置,其中, 上述控制装置,系依据记录有对应于事先设定之波 面曲率及光束直径之各透镜位置之资料库,设定上 述各透镜之位置者。 17.如申请专利范围第15或16项之雷射加工装置,其 中, 具备测量照射于被加工件之雷射光束之能量的功 率感测器,而上述控制装置系将由上述功率感测器 测量之雷射光束之能量测量値与能量设定値作比 较,求得能使上述测量値成为上述设定値之光束直 径,为了成为此光束直径而设定上述各透镜之位置 。 18.一种雷射加工方法,系将雷射振荡器输出之雷射 光束予以成形之遮光罩图像转印于被加工件表面 上以进行穿孔加工者,其中, 在被加工件表面上利用波面曲率成为发散之雷射 光束进行加工。 19.如申请专利范围第18项之雷射加工方法,其中, 使上述遮光罩上之雷射光束之波面曲率成为发散, 得以使被加工件表面上之雷射光束波面曲率成为 发散。 20.如申请专利范围第19项之雷射加工方法,其中, 由于插入于上述雷射振荡器与上述遮光罩间之凹 透镜,使上述遮光罩上之雷射光束的波面曲率成为 发散。 21.如申请专利范围第19项之雷射加工方法,其中, 由于插入于上述雷射振荡器与上述遮光罩间,在上 述遮光罩前集结焦点之凸透镜,使上述遮光罩上之 雷射光束的波面曲率成为发散。 22.如申请专利范围第20或21项之雷射加工方法,其 中, 包含使射入于上述透镜之雷射光束之强度分布,成 为中央部与周边部约略相同之所谓顶帽分布之步 骤。 23.如申请专利范围第19项之雷射加工方法,其中, 藉由以插入于上述雷射振荡器与上述遮光罩间之3 片以上之透镜所构成之转印光学系统,使上述遮光 罩上之雷射光束波面曲率成为发散。 24.如申请专利范围第23项之雷射加工方法,其中, 包含使构成上述转印光学系统之各透镜沿着光轴 独立地移动之步骤。 25.如申请专利范围第24项之雷射加工方法,其中,包 含: 测量照射于被加工件之雷射光束能量之步骤; 将由此步骤测量之测量値与另外设定之能量设定 値作比较,算出能使上述雷射光束之能量成为设定 値之上述转印光学系统之倍率之步骤; 由另外设定之在遮光罩上之波面曲率値与上述算 出之倍率,设定构成上述转印光学系统之各透镜位 置之步骤;及 依据上述所设定之各透镜位置,使各透镜沿着光轴 移动之步骤。 26.如申请专利范围第23至25项中任一项之雷射加工 方法,其中包含: 使射入至上述转印光学系统之雷射光束之强度分 布,成为中央部与周边部约略相同之所谓顶帽分布 之步骤。 图式简单说明: 第1图(a)及(b)系本发明实施形态1之雷射加工方法 之说明图。 第2图系本发明实施形态1之雷射加工装置之构成 图。 第3图系本发明实施形态1之雷射加工方法之实验 结果之示意图。 第4图系本发明实施形态1之另一雷射加工装置之 构成图。 第5图系本发明实施形态2之雷射加工装置之构成 图。 第6图系本发明实施形态3之雷射加工装置之构成 图。 第7图系说明本发明实施形态3之雷射加工装置之 转印光学系统的构成图。 第8图系本发明实施形态3之雷射加工装置之储存 于控制装置之资料库。 第9图系本发明实施形态3之雷射加工装置之控制 方法的流程图。 |
