JP6318171B2 - レーザ微細加工によりイメージを形成する方法 - Google Patents
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- ある材料から形成され、外面を有する基板を用意し、
第1の側壁と第2の側壁と凹面とを含む凹部を前記基板内に形成し、前記第1の側壁及び前記第2の側壁はそれぞれ前記外面から前記基板内に延び、前記凹面は、前記第1の側壁から前記第2の側壁まで延びて初期外観を呈しており、前記材料は、前記初期外観を呈する前記凹面に存在しており、
第1組のレーザ加工パラメータを用いて、第1のレーザパルスビームを前記凹面に交差する光軸に沿って前記凹面に照射して前記凹面を修正し、前記修正された凹面は、前記初期外観とは異なる第1の修正外観を呈し、前記材料は、前記第1の修正外観を呈する前記凹面に存在し、
前記第1組のレーザ加工パラメータとは異なる第2組のレーザ加工パラメータを用いて、第2のレーザパルスビームを前記凹面に交差する光軸に沿って前記修正された凹面に照射して前記修正された凹面をさらに修正し、前記さらに修正された凹面は、前記第1の修正外観とは異なる第2の修正外観を呈する
方法。 - 前記第1組のレーザ加工パラメータは、前記凹面を研磨するのに好適な第1のパラメータ値を有する、請求項1の方法。
- 前記第1組のレーザ加工パラメータは、長い方の空間軸が約10μmから約50μmであるスポットサイズ、可視波長、約10nsから約100nsのパルス幅、約100kHzより高いパルス繰り返し率、及び約500μJから約1000μJのパルスエネルギーから選択された少なくとも2つによって特徴付けられる、請求項1の方法。
- 前記第1のレーザパルスビームは、前記凹面上にレーザスポットを形成し、連続レーザスポットが先行レーザスポットと75%から95%だけ重なるように照射される、請求項1の方法。
- 前記凹部を前記基板内に形成する際に、第3のレーザパルスビームを前記凹面に交差する光軸に沿って前記基板の前記外面に照射して前記基板の一部を除去する、請求項1の方法。
- 前記第2のレーザパルスビームにおけるレーザパルスのパルス幅又はスポットサイズは、前記第3のレーザパルスビームにおけるレーザパルスのパルス幅又はスポットサイズと異なる、請求項5の方法。
- 前記第2のレーザパルスビームにおけるレーザパルスの繰り返し率又はスポットサイズは、前記第3のレーザパルスビームにおけるレーザパルスの繰り返し率又はスポットサイズと異なる、請求項5の方法。
- 前記第2の修正外観は、前記第1の修正外観よりも暗い、請求項1から7のいずれか一項の方法。
- 前記第1のレーザパルスビームにおけるレーザパルスのスキャン速度又はスポットサイズは、前記第2のレーザパルスビームにおけるレーザパルスのスキャン速度又はスポットサイズと異なる、請求項1から8のいずれか一項の方法。
- 前記第2組のレーザ加工パラメータは、長い方の空間軸が約50μmよりも短いスポットサイズ、約500fsから約50psのパルス幅、及び約50mm/秒よりも遅いスキャン速度から選択された少なくとも2つによって特徴付けられる、請求項1から9のいずれか一項の方法。
- 前記第2組のレーザ加工パラメータは、長い方の空間軸が約50μmから約100μmであるスポットサイズ、1000nmよりも短い波長、約1から5ワットの平均パワー、及び約70mm/秒よりも速いスキャン速度から選択された少なくとも2つによって特徴付けられる、請求項1から9のいずれか一項の方法。
- 前記第2組のレーザ加工パラメータは、赤外波長、約3から10ワットの平均パワー、及び約75kHzから約125kHzのパルス繰り返し率から選択された少なくとも2つによって特徴付けられる、請求項1から9のいずれか一項の方法。
- 前記第2のレーザパルスビームのレーザパルスは、光を吸収するように構成された周期的構造を前記さらに修正された凹面に生成する、請求項1から12のいずれか一項の方法。
- 前記第2のレーザパルスビームのレーザパルスは、重なり合わない凹みのパターンを前記さらに修正された凹面に形成する、請求項1から12のいずれか一項の方法。
- 前記凹部を前記基板内に形成する際に、第3のレーザパルスビームを前記凹面に交差する光軸に沿って前記基板の前記外面に照射して前記基板の一部を除去する、請求項1から4のいずれか一項の方法。
- 前記第3のレーザパルスビームのレーザ加工パラメータは、前記凹面の一部をクロスハッチするクロスハッチングプロセスを行うのに好適である、請求項15の方法。
- 前記第3のレーザパルスビームのレーザ加工パラメータは、前記凹面に凹部をパンチするパンチングプロセスを行うのに好適である、請求項15の方法。
- 前記第1のレーザパルスビームにおけるレーザパルスの波長又はスポットサイズは、前記第3のレーザパルスビームのレーザパルスの波長又はスポットサイズと異なる、請求項15から17のいずれか一項の方法。
- 前記第3のレーザパルスビームを照射する際に、前記凹部が形成される前記基板の領域を横断して前記第3のレーザパルスビームをラスタスキャンする、請求項15から18のいずれか一項の方法。
- 前記第3のレーザパルスビームは、長い方の空間軸が約25μmから約100μmであるスポットサイズ、赤外波長、約10nsから約100nsのパルス幅、及び約100kHzから約200kHzのパルス繰り返し率から選択された少なくとも2つによって特徴付けられる、請求項15から19のいずれか一項の方法。
- 前記材料は前記外面に存在する、請求項1から20いずれか一項の方法。
- 前記材料はアルミニウム合金である、請求項1から21のいずれか一項の方法。
- 前記材料はチタンを含む、請求項1から21のいずれか一項の方法。
- 前記材料はステンレス鋼を含む、請求項1から21のいずれか一項の方法。
- 前記第1のレーザパルスビームを照射する際に、前記凹面を横断して前記第1のレーザパルスビームをラスタスキャンする、請求項1から24のいずれか一項の方法。
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