特許ウォッチ

公開番号2024089171
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-03
出願番号2022204370
出願日2022-12-21
発明の名称孔を有する基材の製造方法
出願人AGC株式会社,国立大学法人東京大学
代理人個人,個人
主分類B23K 26/53 20140101AFI20240626BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】所望の形状の孔を適切に形成できる方法を提供する。
【解決手段】相互に対向する第1の表面および第2の表面を有する基材を準備する工程と、前記基材の第1の表面に、前記基材に対して透明な波長を有する第1のレーザを照射し、前記基材の第1の表面から延伸軸に沿って延在する光吸収性領域を形成する工程であって、第1のレーザは、100ナノ秒以下のパルス幅を有する、工程と、少なくとも第1のレーザの照射時間と重複する時間の間、前記光吸収性領域に、前記基材に対して透明な波長を有する第2のレーザを照射し、前記光吸収性領域にある前記基材を選択的に除去する工程であって、第2のレーザは、1マイクロ秒以上のパルス幅を有し、前記光吸収性領域の前記延伸軸に対して5゜以上、50゜以下の入射角で、前記基材の第1の表面に入射される、工程と、を有する、製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
孔を有する基材の製造方法であって、
（１）相互に対向する第１の表面および第２の表面を有する基材を準備する工程と、
（２）前記基材の前記第１の表面に、前記基材に対して透明な波長を有する第１のレーザを照射し、前記基材の前記第１の表面から延伸軸に沿って延在する光吸収性領域を形成する工程であって、前記第１のレーザは、１００ナノ秒以下のパルス幅を有する、工程と、
（３）少なくとも前記第１のレーザの照射時間と重複する時間の間、前記光吸収性領域に、前記基材に対して透明な波長を有する第２のレーザを照射し、前記光吸収性領域にある前記基材を選択的に除去する工程であって、前記第２のレーザは、１マイクロ秒以上のパルス幅を有し、前記第２のレーザは、前記光吸収性領域の前記延伸軸に対して５゜以上、５０゜以下の入射角で、前記基材の前記第１の表面に入射される、工程と、
を有する、製造方法。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記第１のレーザは、０．１ピコ秒超または１ピコ秒超のパルス幅を有する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２のレーザは、ベッセルビームである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１のレーザは、５゜以上の円錐半角を有するベッセルビームである、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記第１のレーザおよび前記第２のレーザは、ビームスプリッタおよび対物レンズをこの順に経由して、前記基材に照射される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記ビームスプリッタは、偏光分離式または波長分離式のビームスプリッタである、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
当該製造方法により、前記基材に１または２以上の孔が形成され、
前記孔の直径は、前記第２のレーザの照射条件により制御される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項８】
前記直径は、０．５μｍから３０μｍの範囲である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記孔は、貫通孔である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項１０】
隣接する前記孔の間隔は、２０μｍ以上である、請求項７に記載の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔を有する基材の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、短パルスレーザを用いて、被加工物に貫通孔のような孔を形成する方法が注目されている。
【０００３】
特に近年は、第１のレーザとしての短パルスレーザと、第２のレーザとしてのＣＷレーザまたは長パルスレーザとを組み合わせて、被加工物に微細な孔を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
このような方法（以下、「ダブルレーザ方式」と称する）では、被加工物に第１のレーザを照射し、被加工物の表面から内部に向かって高歪み領域（以下、「光吸収性領域」ともいう）を形成した後、第１のレーザと同軸の第２のレーザを光吸収性領域に照射することにより、光吸収性領域の材料が消失される。これにより、被加工物の光吸収性領域に対応する位置に、微細な孔を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１９／１５６１８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
「ダブルレーザ方式」では、単一レーザの使用では形成することが難しい微細な孔を形成することができる。
【０００７】
しかしながら、本願発明者らによれば、「ダブルレーザ方式」で孔を形成した場合、しばしば、形成される孔が所望の形状とは異なることが認められている。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、「ダブルレーザ方式」を用いた孔を有する基材の製造方法において、所望の形状の孔を適切に形成することが可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、孔を有する基材の製造方法であって、
（１）相互に対向する第１の表面および第２の表面を有する基材を準備する工程と、
（２）前記基材の前記第１の表面に、前記基材に対して透明な波長を有する第１のレーザを照射し、前記基材の前記第１の表面から延伸軸に沿って延在する光吸収性領域を形成する工程であって、前記第１のレーザは、１００ナノ秒以下のパルス幅を有する、工程と、
（３）少なくとも前記第１のレーザの照射時間と重複する時間の間、前記光吸収性領域に、前記基材に対して透明な波長を有する第２のレーザを照射し、前記光吸収性領域にある前記基材を選択的に除去する工程であって、前記第２のレーザは、１マイクロ秒以上のパルス幅を有し、前記第２のレーザは、前記光吸収性領域の前記延伸軸に対して５゜以上、５０゜以下の入射角で、前記基材の前記第１の表面に入射される、工程と、
を有する、製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、「ダブルレーザ方式」を用いた孔を有する基材の製造方法において、所望の形状の孔を適切に形成することが可能な方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許