光加工装置和光加工物的生产方法制造方法及图纸

技术编号:14785328 阅读:80 留言:0更新日期:2017-03-10 22:27
本发明专利技术涉及光加工装置和光加工物的生产方法,其目的在于方便利用以光扫描装置来使得加工对象物的光扫描位置发生移动的光加工装置对较大的加工对象物实施加工处理。本发明专利技术的光加工装置具有光源(11)、用于扫描光源光的光扫描装置(21)、以及用于将受到所述光扫描部扫描的光会聚到加工对象物(35)上的聚光部(22),其特征在于,该聚光部(11)搭载于相对于加工对象物(35)移动的移动部(25),而所述光源未搭载于该移动部(25)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光加工装置和光加工物的生产方法
技术介绍
以往的光加工装置用光扫描装置扫描光源发射的激光(加工光),将扫描激光会聚到加工对象物上实施加工。例如,专利文献1公开一种激光加工装置,该激光加工装置用Galvano反射镜(光扫描装置)进行二维扫描,照射加工对象物,对加工对象物上的ITO薄膜实施图案加工,或者对金属薄板形成的加工对象物本身进行切削加工。在该激光加工装置中,将卷成辊形状态保管在加工对象物供给部中的加工对象物从该加工供给部中取出,移动到激光加工装置的加工区域(加工对象物的激光扫描范围),对该被加工对象物的被加工部分实施加工处理。加工处理之后,进一步取出加工对象物,使得下一个被加工部分移动到激光加工装置的加工区域,对该下一个被加工部分实施加工处理。根据专利文献1的描述,与以往的光加工装置相比,用光扫描装置使得加工对象物的光照射位置移动,能够高速移动,有利于提高生产效率。在此,以往的光加工装置是指,在照射到加工对象物的激光光轴固定的状态下,分别在垂直于该光轴(Z轴)的X轴方向和Y轴方向上移动载置台,使得加工对象物上的光照射位置发生移动,用以实施加工处理的装置。但是,利用光扫描装置使得加工对象物的光照射位置移动的光加工装置难以扩大该加工光的扫描范围。为此难以对较大的加工对象物实施加工处理。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术的光加工装置具有:光源;光扫描部,用于扫描所述光源发射的光;以及,聚光部,用于将受到所述光扫描部扫描的光会聚到加工对象物上,其特征在于,所述聚光部搭载于相对于所述加工对象物移动的移动部,而所述光源未搭载于所述移动部。本专利技术的效果在于,方便利用以光扫描装置来使得加工对象物的光扫描位置发生移动的光加工装置对较大的加工对象物实施加工处理。附图说明图1是实施方式1的激光图案加工装置的主要部分的结构示意图。图2是图1所示激光图案加工装置中一例激光发振器的结构示意图。图3是图1所示激光图案加工装置中一光扫描装置变形例的结构示意图。图4是图1所示激光图案加工装置中一例加工对象输送部的结构示意图。图5是图1所示激光图案加工装置中另一例加工对象输送部的结构示意图。图6是图1所示激光图案加工装置中载体位于主扫描方向上不同位置时的激光光路示意图。图7是在扫描振镜未搭载于载体的变行例中载体位于主扫描方向上不同位置时的激光光路示意图。图8是图1所示激光图案加工装置的一例图案加工处理流程图。图9是将加工对象物的被加工区域分割成12块依次实施加工处理时的加工顺序示意图。图10是各块被加工部分之间连续布线图案的一例示意图。图11是实施方式2的激光图案加工装置的图案加工处理的一例流程图。图12是激光图案加工装置的其他构成例示意图。具体实施方式实施方式1以下描述一例将本专利技术涉及的光加工装置应用到激光图案加工装置的实施方式。本专利技术涉及的激光图案加工装置的加工对象物是在基体上形成ITO薄膜,通过激光(加工光)照射该加工对象物上的ITO薄膜,去除一部分ITO薄膜,对ITO薄膜实施图案加工。但是,本专利技术涉及的光加工装置不受本实施方式1涉及的激光图案加工装置的限制,同样可以适用于加工其他图案的加工装置、切削加工等其他加工处理装置、以及用激光以外的光作为加工光进行加工的装置等等。5图1是本实施方式1的激光图案加工装置的主要部分的结构示意图。本实施方式1的激光图案加工装置具备激光输出部1、激光扫描部2、加工对象输送部3、以及控制部4。激光输出部1具有作为光源的激光起振器11和光扩束器12。光扩束器12用来扩大从激光起振器11输出、作为加工光的激光L的光束直径。激光扫描部2具有作为会聚部的fθ透镜22,该fθ透镜22用来将通过扫描振镜(galvanometericscanner)21、22扫描的激光L会聚到加工对象物35表面(被加工面)或者基体与ITO薄膜之间的界面等加工对象物内部(与加工对象物表面相距规定深度的部位),其中的扫描振镜21、22是用来通过步进电机21b驱动转动反射激光L的X轴向扫描用和Y轴向扫描用的两个Galvano反射镜21a,用以使得激光L在X轴向和Y轴向进行扫描的光扫描装置。加工对象输送部3具有使得加工对象物35在副扫描方向(Y轴向)上移动的一对输送辊对32,用该输送辊对32夹持加工对象物35沿着副扫描方向输送。激光输出部1的激光发振器11受到激光驱动部10的控制。具体为,激光驱动部10控制与激光扫描部2的扫描振镜21的扫描动作联动的激光发振器11的发光。可以使用对基体的热作用引起的损耗较少的100ns以下的脉冲发振发生的脉冲光纤激光器作为激光发振器11,也可以使用其它光源。图2是本实施方式1的激光发振器11的一例结构模块图。本实施方式1的激光发振器11是被称为MOPA(MasterOscillatorPowerAmplifier)的脉冲光纤激光器。该激光发振器11用脉冲发生器73使得光源LD74脉冲发振,生成光源光。激光发振器11包含用光纤增幅器进行多阶段增幅的脉冲引擎部70、引导从脉冲引擎部70输出的激光L的输出光纤71、以及用准直光学系统83作为平行光束形成部而使得激光L大致成为平行光束射出的输出头部72。本实施方式1中,只有输出头部72被设置在激光输出部1中。脉冲引擎部70包含具有光纤78、励起LD76、耦合器77的前置增幅部、以及具有光纤82、励起LD80、耦合器81的主增幅部。光纤为光纤芯掺稀土元素的双包层结构,通过来自励起LD76的励起光的吸收,在光纤的输出端和入射端设置的反射镜之间来回反射,直到激光发振。图2中标记75表遮挡逆向光的隔离部,标记79表示用来去除ASE光的带通滤波器。本实施方式1用近红外的1064nm作为光源LD74的波长。除此之外,也可以根据加工对象物的材料,选择第二高谐波的532nm、第三高谐波的355nm等各种合适的波长。此外,激光发振器11还可以使用固体激光器,如用励起光照射以钒酸钇结晶形成激光媒体,产生激光振发的YVO4等。激光扫描部2的扫描振镜21中,用来转动X轴向扫描用和Y轴向扫描用的各Galvano反射镜21a的各台步进电机21b受扫描振镜控制部20的控制。扫描振镜控制部20根据构成加工图案的布线要素数据(线始点坐标和线终点坐标),来控制各台步进电机21b,改变相对于Galvano反射镜21a反射面的倾斜角度(反射面相对于入射反射面的激光的光轴的倾斜角度),使该倾斜角度在平行于X轴向的方向或者平行于Y轴向的方向上变化。这样便使得各Galvano反射镜21a从扫描开始倾斜角度到扫描结束倾斜角度的转动,能够与线要素的始点和终点的X-Y坐标相对应。本实施方式1中的X轴向扫描和Y轴向扫描均采用扫描振镜作为光扫描装置,但是本专利技术并不受此限制,允许使用众所周知的光扫描装置。还可以对X轴向扫描用的光扫描装置和Y轴向扫描用的光扫描装置采用不同的光扫描装置。例如如图3所示,以扫描振镜21作为Y轴向扫描用的扫描装置,而对X轴向的扫描则以用电机91驱动多面镜91a转动的多面镜扫描器91作为扫描装置。此时如图3所示,基于经过多面镜91a反射的激光L经由透镜92入射光学传感器93受光的受光时间,来实行X轴向的光扫描控制。载体25可以在主扫描方向(X轴向)移动,该载体2本文档来自技高网...
光加工装置和光加工物的生产方法

【技术保护点】
一种光加工装置,其中具备:光源;光扫描部,用于扫描所述光源发射的光;以及,聚光部,用于将受到所述光扫描部扫描的光会聚到加工对象物上,其特征在于,所述聚光部搭载于相对于所述加工对象物移动的移动部,而所述光源未搭载于所述移动部。

【技术特征摘要】
2015.08.31 JP 2015-171211;2015.09.15 JP 2015-182071.一种光加工装置,其中具备:光源;光扫描部,用于扫描所述光源发射的光;以及,聚光部,用于将受到所述光扫描部扫描的光会聚到加工对象物上,其特征在于,所述聚光部搭载于相对于所述加工对象物移动的移动部,而所述光源未搭载于所述移动部。2.根据权利要求1的光加工装置,其特征在于,所述光扫描部搭载于所述移动部。3.根据权利要求1或2的光加工装置,其特征在于,进一步具有输送部,该输送部用来输送所述加工对象物,使得该加工对象物相对于所述移动部相对移动。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光加工装置,其特征在于,所述移动部在第一方向上移动,所述输送部使得所述加工对象物在与第一方向交叉的第二方向上相对移动。5.根据权利要求4所述的光加工装置,其特征在于,所述移动部仅在平行于第一轴的方向上移动,所述输送部使得所述加工对象物仅在平行于第二轴的方向上相对移动,该第二轴垂直于所述第一轴。6.根据权利要求4或5所述的光加工装置,其特征在于,进一步具有光束平行化部,该光束平行化部用于对所述光源发射的光实施平行化处理,入射所述移动部的光在入射该移动部之前经过光束平行化处理,并沿着所述移动部的移动方向,入射所述移动部。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的光加工装置,其特征在于,所述移动部至少在两个以上停止位置上停止,在所述移动部处于停止状态下,所述光扫描部扫描所述光源发射的光。8.根据权利要求7所述的光加工装置,其特征在于,所述移动部来回移动,只有当在来回移动之中的一个方向上移动时,才停止在所述停止位置上。9.根据权利要求7或8所述的光加工装置,其特征在于,所述移动部在使得相邻的各个停止位置上所述加工对象物上的光的扫描范围互相重叠的停止位置上停止。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的光加工装置,其特征在于,所述光扫描部对所述光源发射的光进行二维扫描。11.根据权利要求1至10中任意一项所述的光加工装置,其特征在于,进一步具有调整部,该调整部用来调整所述聚光部的聚光距离。12.根据权利要求1至11中任意一项所述的光加工装置,其特征在于,根据光扫描部扫描的部位,来至少改变所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员:中村凉真中岛智宏
申请(专利权)人:株式会社理光
类型:发明
国别省市:日本;JP

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