激光加工方法及喷液头技术

一种激光加工方法，是层叠第１材料与第２材料，且所述第１材料从所述第２材料突出构成的层叠部件的加工方法，其特征在于：　　　　将相对所述第１材料的光吸收率比相对所述第２材料的光吸收率高的波长的激光照射在所述第２材料的端部与所述第１材料的边界部。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用激光进行的加工，尤其涉及一种层叠多种不同的材料构成的层叠部件的加工。
技术介绍
在现有技术中，为了将层叠多种不同材料构成的层叠部件中特定的材料切断或者打穿加工成规定形状，而使用利用冲压机或穿孔机(drill)的机械加工、利用激光的激光加工、利用化学反应的蚀刻加工等。。但是，由冲压机或穿孔机得到的加工形状受到冲压模具及钻头的形状被的限制，因此，难以控制具有复杂细微的变化的形状。另外，在对硬脆材料进行机械加工时，多产生脆性类型的破坏的情况，很难实现高品质化。另外，在使用激光加工的情况下，必须为了配合切断形状而进行照射激光的准确地定位控制。并且，为了不会由激光对切断部位以外部位造成损坏，必须在切断部位以外加设光掩模等。并且，在蚀刻加工时，产生了因为光刻·蚀刻工序导致的工艺流程的繁琐化及成本上的问题。另外，还必须考虑药液的处理相关的费用及环境问题，希望得到一种更加简便的加工方法。除此之外，在使用模具或光掩模等的所述方法中，加工形状依赖于模具或光掩模等的形状，因此，在加工部尺寸有固体形状差别的情况下或者少量多品种生产的情况下，存在不能有效地与之对应的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种在层叠第1材料与第2材料，且所述第1材料从所述第2材料突出构成的层叠部件的加工方法中，以不使用模具或光掩模的简易结构，能够高精度地进行目标形状的加工的加工方法及利用该方法的喷液头。本专利技术的激光加工方法是一种层叠第1材料与第2材料且所述第1材料中从所述第2材料突出构成的层叠部件的加工方法，其特征在于将相对所述第1材料的光吸收率比相对所述第2材料的光吸收率高的波长的激光照射在所述第2材料端部与所述第1材料的边界部。由此，以第2材料端部为边界，可以仅仅进行从第2材料突出的第1材料的切断、除去等加工而不会损坏第2材料。此外，也可以使所述激光散焦，并将该散焦的聚光范围(聚光spot)跨越照射在所述第2材料的端部与所述第1材料上。由此，即使第2材料的端部位置在被加工范围内稍微变化，也不需要变更激光扫描轨迹。由此，降低了激光照射定位的精度要求。另外，也可为作为所述激光将飞秒(10-15秒)激光照射在所述第2材料端部与所述第1材料的边界部。飞秒激光是超短脉冲激光，因此能够期待提高加工品质。另外，也可为作为所述激光将多个不同波长的激光照射在所述第2材料端部与所述第1材料的边界部。由此，在作为加工对象的第1材料为层叠多个材料构成的情况下，可以向各材料供给更有效的波长的激光进行加工。另外，也可为将具有比所述第1材料的光吸收率大的光吸收率的材料被膜在所述第1材料的加工位置，或者在所述第1材料的加工位置表面上形成多个凹凸。由此，第1材料的光吸收率增大了，因而，即使在第1材料本身与第2材料的光吸收率的差很小的情况下，也可以仅对第1材料进行加工。另外，如果可调整所述激光对于所述层叠部件的照射方向，则例如，可以对应加工部位的结构或者形状从适合的方向上进行激光的照射。另外，可以使加工飞溅物的飞散方向改变从而抑制其再次附着到层叠部件上。另外，如果供给使加工飞溅物飞向所述层叠部件外侧的空气流，则可以防止加工飞溅物再次附着到层叠部件上等。另外，通过在真空中进行所述激光对于所述层叠部件的照射，而能够提高加工质量。另外，也可为在利用电流反射镜使激光扫描的同时进行所述激光对于所述层叠部件的照射。由此，可以通过简易的结构进行高精度的激光照射。另外，也可以使激光分成多束，并且分支的多束激光同时照射在所述层叠部件上。由此，可以提高加工效率。另外，也可以使用摄像机对所述层叠部件进行摄像并进行图像处理，并根据该处理决定激光照射位置。由此，也可以进行细微的加工。此外，作为所述层叠部件的例子，可以列举出所述第1材料是金属，所述第2材料是硅的情况；所述第1材料是硅，所属第2材料是玻璃的情况；以及所述第2材料是具有作为液体材料贮存室的凹部的喷液头用空腔基板，所述第1材料是被层叠在所述空腔基板的所述贮存室底面上的多层膜的情况等。本专利技术的喷液头，是一种通过所述的方法形成液体材料贮存室制成的喷液头。本专利技术的激光加工方法，是一种由光吸收率不同的材料构成的边界部的加工方法，其特征在于将与第1材料相比，第2材料的光吸收率更高的波长的激光照射在所述第1材料所述第2材料的边界部。由此，光吸收率高的第2材料一侧容易被加工，容易沿边界部加工第2材料，即使边界部具有复杂的形状，也可以进行配合该形状的加工。本专利技术的激光加工方法，其特征在于由相对激光具有第1光吸收特性的第1材料，和具有与所述第1光吸收特性不同的第2光吸收特性的第2材料形成边界部，通过在所述边界部上照射所述激光，而加工所述第1材料与所述第2材料中的一方。光吸收特性主要是指光吸收率，可以利用材料具有的光吸收特性的不同进行配合边界部的形状的加工。另外，通过改变激光的波长等，配合各种材料的光吸收特性，而也可以改变进行加工的材料。附图说明图1是表示本专利技术的实施例1的方法的加工示意图。图2是表示本专利技术的实施例2的方法的加工示意图。图3是表示本专利技术的实施例3的方法的喷墨头的制造工序的局部的工序图。图4是表示通过本专利技术的实施例3的方法进行打穿的多层膜的结构说明图。图5是表示在所述各实施例中可以利用的激光加工装置的结构图。图6是表示用于扫描照射激光的结构图。图7是表示在所述各实施例中可以利用的激光加工装置的其他的结构图。具体实施例方式本专利技术的加工方法，是一种对于层叠第1材料与第2材料且第1材料从第2材料上突出构成的层叠部件的第1材料的加工方法，针对层叠部件的各层所具有的光吸收率的差异，在进行第1材料的加工(切断，除去，打穿等)时，利用第2材料的端部作为导引部。从而，选择使用相对第1材料层(加工层)的光吸收率较高、而相对用作导引部的第2材料层(导引层)的光吸收率较低的波长的激光，将该激光通过透镜等聚焦，照射在作为导引部的第2材料层端部与第1材料的边界部。在这种情况下，最好激光的聚光范围的一部分可以落在用作导引部的第2材料层的端部上。此外，根据需要，可以使激光的聚光范围与层叠部件相对移动。由此，在聚光范围内，可以仅仅选择性地除去光吸收率较高的第1材料层，因而，即使第2材料层的端部形状稍微产生误差或偏差，也不会使照射激光的扫描轨迹必须准确地沿着第2材料层的端部形状，而能够沿着第2材料层的端部对第1材料层准确地进行加工。(实施例1) 图1是表示本专利技术的实施例1的加工示意图。加工对象的层叠部件10是在硅基板11上层叠金属薄膜12(其也可以是层叠多层不同种类材料得到的多层膜)，金属薄膜12呈从硅基板11的下面突出的状态。该层叠部件10的加工对象是金属薄膜12，硅基板11的端部11A被用作加工时的导引部。从而，使用相对金属薄膜12的吸收率高，而相对硅基板11的吸收率低的波长的激光进行加工。这里，通常使用YAG激光中波长为1.064μm的基波激光。在实际的加工时，如图1(a)所示，通过透镜15使激光16聚光，并将该聚光范围跨越照射在硅基板11的端部11A与金属薄膜12双方上，并且沿着硅基板11的端部11A使聚光范围进行扫描或者使层叠部件10移动。由此，如图1(b)所示，在以对正(alignment)硅基板11的端部11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：泽木大辅，岛田胜人，梅津一成，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：