WO2021131642A1

WO2021131642A1 - 樹脂部材の加工方法、樹脂部材の加工装置、および樹脂部品の製造方法

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Publication number: WO2021131642A1
Application number: PCT/JP2020/045504
Authority: WO
Inventors: 浅川　雄一; 泰之坪井; 広昭爲本; 亮太田岡; 山本　稔
Original assignee: Nichia Corp; Laser Systems Inc Japan
Current assignee: Nichia Corp; Laser Systems Inc Japan
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: CN114929458A; CN114929458B; TWI879856B; EP4082760A1; US11945173B2; JPWO2021131642A1; JP7675988B2; TW202134038A; US20220324180A1; EP4082760A4

Abstract

光照射によって、樹脂を含む部材の所望の領域のみを十分に昇温させ、樹脂部材を加工する方法の提供を課題とする。さらに、当該加工を行うための、樹脂部材の加工装置や、樹脂部品の製造方法の提供も課題とする。　上記課題を解決する樹脂部材の加工方法は、樹脂を含む第１部材に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程と、前記第１光の照射により電子励起されている前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射する工程と、を含む。前記第２波長は、電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる。

Description

樹脂部材の加工方法、樹脂部材の加工装置、および樹脂部品の製造方法

　本発明は、樹脂部材の加工方法、樹脂部材の加工装置、および樹脂部品の製造方法に関する。

　近年、電子部品やデバイスの分野において、半導体や金属などの無機材料だけでなく、これらの機能を最大限引き出すために有機材料（樹脂）を部分的に導入した装置やデバイスが注目されている。このような装置やデバイスの製造の際には、樹脂を含む部材を他の部材と接合したり、樹脂を含む部材を精密に加工（切断や溝の形成等）したりすることが求められる。

　樹脂を含む部材を加工する方法として、レーザー溶着法が注目されている（例えば特許文献１）。当該レーザー溶着法では、２つ以上の部材（少なくとも一つの部材は樹脂を含む）のうちの少なくとも一つに、近赤外または赤外のレーザー光を照射する。当該レーザー光が照射された部位では、光熱効果によって、樹脂の温度がガラス転移温度以上に上昇する。そして、レーザー光が照射された部材の溶融した樹脂と、他の部材とを密着させることで、複数の部材が接合される。

　なお、近赤外もしくは赤外のレーザー光の照射によって、樹脂部材を局所的に加熱し、当該樹脂部材を所望の位置で切断したり、当該樹脂部材の所望の位置に溝を形成したりすること等も、従来行われている。

特開２０１２－２７４４７号公報

　レーザー光の照射によって、樹脂を加熱するためには、樹脂が吸収可能な波長域のレーザー光を照射する必要がある。しかしながら、汎用樹脂（例えばポリスチレン（以下、「ＰＳ」とも称する）や、ポリメタクリル酸メチル（以下、「ＰＭＭＡ」とも称する）、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」とも称する）、ポリカーボネート（以下、ＰＣとも称する））は、通常可視光域に吸収を有さない。例えば、ＰＥＴは波長４００ｎｍ～２２００ｎｍの広い範囲に亘って実質的な光吸収を有さない。さらに、ポリカーボネートも波長４００ｎｍ～１６００ｎｍの広い範囲に亘って実質的な光吸収を有さない。したがって、ＰＥＴやポリカーボネートの加工を行うためには、これらより波長の長いレーザー光を照射する必要がある。

　さらに、樹脂の近赤外域（波長８００ｎｍ～２μｍ程度）における光の吸収係数は非常に小さい。そのため、樹脂に高い光強度で近赤外域のレーザー光を照射しても、吸収の飽和（以下、当該現象を「吸収飽和」とも称する）が容易に生じる。したがって、しきい値以上の光エネルギーを樹脂に吸収させることが難しい。よって、近赤外や赤外のレーザー光（光熱反応）を利用した樹脂の加熱には改善の余地がある。

　本発明は、このような状況を鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、光照射によって、効率よく樹脂を含む部材を昇温させ、樹脂部材を加工する方法の提供を目的とする。さらに、当該加工を行うための、樹脂部材の加工装置の提供や、樹脂部品の製造方法の提供も目的とする。

　本発明は、以下の樹脂部材の加工方法を提供する。
　樹脂を含む第１部材に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程と、前記第１光の照射により電子励起されている前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射する工程と、を備え、前記第２波長の波長域は、前記樹脂が電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる、樹脂部材の加工方法。

　本発明は、以下の樹脂部材の加工装置を提供する。
　樹脂を含む第１部材の前記樹脂に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射するための第１光照射系と、前記第１部材の前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射するための第２光照射系と、を備え、前記第２波長の波長域は、前記樹脂が電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる、樹脂部材の加工装置。

　本発明は、以下の樹脂部品の製造方法を提供する。
　樹脂を含む第１部材に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程と、前記第１光の照射により電子励起されている前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射する工程と、を備え、前記第２波長の波長域は、前記樹脂が電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる、樹脂部品の製造方法。

　本発明の樹脂部材の加工方法では光照射によって、樹脂を含む部材を十分に昇温させ、加工することができる。

　さらに、本発明の樹脂部材の加工装置によれば、２種類以上の光を所望の領域に照射して、樹脂の加工を行うことができる。

　本発明の樹脂部品の製造方法では光照射によって、樹脂を含む部材を十分に昇温させ、樹脂部品を製造することができる。

図１は、本発明の樹脂部材の加工装置の一例を示す概略図である。図２Ａは、電子励起に起因して樹脂が昇温することで、光吸収率が増大する波長域を模式的に示す図であり、図２Ｂは、電子励起に起因して、過渡的に出現する励起三重項状態によって光吸収率が増大する波長域を模式的に示す図である。図３は、樹脂部品の製造方法を説明する概略図である。図４は、本発明の実施例３において、ＰＥＴ板にレーザー光を照射したときの、レーザー光の総出力とＰＥＴ板の温度との関係を示す図である。図５は、本発明の実施例３において、ＰＣ板にレーザー光を照射したときの、レーザー光の総出力とＰＣ板の温度との関係を示す図である。図６は、本発明の実施例３において、ＰＭＭＡ板にレーザー光を照射したときの、レーザー光の総出力とＰＭＭＡ板の温度との関係を示す図である。

　本発明は、樹脂部材の加工方法、当該加工方法に用いる樹脂部材の加工装置、および当該加工方法を用いた樹脂部品の製造方法に関する。以下、本発明の一実施形態を例に、部材の加工方法、加工装置、および樹脂部品の製造方法について説明するが、本発明は、当該実施形態に限定されない。

　１．樹脂部材の加工方法
　本発明の一実施形態に係る樹脂部材の加工方法では、樹脂を含む第１部材に、当該樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程（第１光の照射工程）と、第１光の照射により電子励起されている樹脂に、第１波長より長波長である第２波長の第２光を照射する工程（第２光の照射工程）とを行う。なお、上記第２波長は、樹脂が電子励起されることにより、樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる波長である。

　前述のように、樹脂に近赤外光や赤外光を照射し、樹脂を振動励起させる方法では、吸収飽和が生じやすく、樹脂の温度を十分に高めることが難しかった。

　これに対し、本実施形態では、第１波長を有する第１光の照射により、加工を所望する第１部材の樹脂を電子励起させる。ここで述べる電子励起とは、樹脂である高分子の発色団の電子の励起であり、主にπ-π^＊遷移またはｎ-π^＊遷移に対応する電子励起である。樹脂を電子励起させると、光吸収率が増大する波長域が生じる。そこで、本実施形態では、当該光吸収率が増大する波長域に含まれる第２波長の第２光をさらに照射する。当該第２光を樹脂に照射することで、樹脂の温度が十分に上昇し、第１部材が加工可能となる。なお、本明細書において、樹脂の光吸収率が増大する波長域とは、第１光の照射前より、樹脂の光吸収率が増加する波長域であればよく、当該波長域には、第１光の照射前には光吸収を有さず、第１光の照射によって新たに光吸収が発現する波長域も含む。

　ここで、樹脂を電子励起することにより、光吸収率が増大する波長域には、２つの種類を含む。１つ目の光吸収率が増大する波長域は、樹脂を電子遷移させるための第１波長（第１光）より長波長側に存在し、電子励起に起因して樹脂が昇温することで、光吸収率が増大する波長域である。当該波長域は、ホットバンドとも称され、Ｕｒｂａｃｈ則で説明される。

　Ｕｒｂａｃｈ則とは、物質の光吸収スペクトルの低エネルギー側（長波長側）の形状Ａが以下の式で表されることをいう。

　上記式において、Ａ_０は比例定数を表し、σはスティープネス因子を表す。σは１に近い値を表す。Ｅは物質が吸収する光の光子エネルギーを表し、Ｅ＝ｈ（ｃ／λ）で表される。当該光の光子エネルギーは、吸収する光の波長λと相関する。なお、当該式におけるｈはプランク定数であり、ｃは光の速度である。また、上記Ｅ_０は物質のエネルギー準位であり、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である。

　上記Ｕｒｂａｃｈ則によれば、物質の温度上昇に伴い、光吸収スペクトルの低エネルギー側の裾が長波長側に移動する。そして、低温では吸収が少なかった、もしくはなかった波長域でも光吸収が生じるようになる。つまり、本実施形態のように、第１光の照射により樹脂を電子励起させると樹脂の温度が高まり、樹脂の通常の光吸収可能な波長域より、長波長側の波長域でも光吸収率が増大する。

　２つ目の光吸収率が増大する波長域は、樹脂を電子遷移させるための第１波長（第１光）より長波長側に存在し、電子励起に起因して、過渡的に出現する励起三重項状態によって光吸収率が増大する波長域である。

　有機物の中には、基底状態では可視光域に光吸収を有さないにも関わらず、励起状態では可視光域に吸収を有し、かつその吸収係数が大きいものが数多く存在する。例えば、The Journal of Physical Chemistry 1993年、97巻、ページ 6753-6759（米国化学会発行）には、ＰＥＴの励起三重項状態の光吸収スペクトルが示されている。上述のように、ＰＥＴは基底状態において、波長４００ｎｍ～２２００ｎｍに亘って光吸収を有さない。しかしながら、ＰＥＴを励起三重項状態とすると、波長３９０ｎｍ～５５０ｎｍに亘って光吸収帯を有することが、当該文献に示されている。

　また、Macromolecules, Vol. 27, No. 14, 1994（米国化学会発行）には、ポリカーボネートの励起三重項状態の光吸収スペクトルが示されている。当該文献には、ポリカーボネートも、基底状態では、波長４００ｎｍ～１６００ｎｍに亘って光吸収を有さない。しかしながら、ポリカーボネートを励起三重項状態とすると、波長３５０ｎｍ～５００ｎｍに亘って光吸収帯を有することが、当該文献に示されている。つまり、本実施形態のように、第１光の照射により樹脂を電子励起させると、樹脂が励起三重項状態となり、通常、樹脂が光吸収可能な波長域より長波長側に、光吸収可能な波長域が新たに発現する。

　ここで、本実施形態の樹脂部材の加工方法は、樹脂を含む第１部材を加熱し、加工する方法に適用可能であり、種々の方法に適用できる。例えば樹脂を含む第１部材と他の部材とを接合する方法に適用することが可能である。また、樹脂を含む第１部材を切断したり、溝を形成したりする方法等にも適用可能である。以下、樹脂を含む第１部材と、第２部材とを接合する方法を例に、本実施形態の第１光の照射工程および第２光の照射工程、および接合工程を説明するが、本実施形態の加工方法は接合方法に制限されない。

　（第１光の照射工程）
　本工程では、樹脂を含む第１部材に対し、第１波長を有する第１光を照射する。ここで、第１部材が含む樹脂は、光（第１光）の照射によって電子励起が可能な樹脂であればよく、その例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレンや、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が含まれる。なお、当該樹脂は、後述の第２光の波長（第２波長）に対して、電子励起による吸収を有さなくてもよい。

　上記樹脂の中でも、第１光の照射によって電子励起されやすく、長波長側で光吸収率が増大しやすい、という点でポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、またはポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）が好ましい。なお、第１部材は、後述の第２部材と接合する領域に少なくとも樹脂を含んでいればよく、樹脂以外の成分を含んでいてもよい。

　また、第１部材の形状は特に制限されず、例えば平板状であってもよく、立体的な構造を有していてもよい。また、第１部材の第２部材との接合面は平面であってもよく、曲面であってもよい。

　第１部材の光（第１光および第２光）の透過性は、光（第１光および第２光）を照射する向きに応じて適宜選択される。例えば、第１光および第２光の照射を、第１部材における第２部材との接合面側から行う場合には、第１部材が、第１光および第２光に対して透過性を有さなくてもよい。一方、第１光および第２光の照射を、第１部材における第２部材との接合面の反対側から行う場合には、第１部材が第１光および第２光に対して透過性を有することが好ましい。

　本工程で照射する第１光の波長（第１波長）は、第１部材中の樹脂を電子励起可能な波長であればよく、樹脂の種類に応じて適宜選択される。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）等では、第１波長の波長域が、４１０ｎｍ以下であると好ましく、例えば波長３７５ｎｍのレーザー光や波長４０５ｎｍのレーザー光とすることができる。

　ここで、第１光は、レーザー光が特に好ましい。第１光がレーザー光であると、その照射面積を非常に小さく制御でき、精密なパターン状に第１光を照射できる。なお、レーザー光は、連続発振のレーザー光であってもよく、パルス発振のレーザー光であってもよい。所望の領域に連続的に第１光を照射可能であるとの観点では、連続発振のレーザー光がより好ましい。

　またこのとき、レーザーの光源からの出力は、１０～５００ｍＷが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）においては、１００～４００ｍＷがより好ましい。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）においては、３０～２５０ｍＷが好ましく、３０～２００ｍＷがより好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）においては、１００～４００ｍＷがより好ましい。当該出力で第１光を照射することにより、樹脂を効率良く電子励起させることができる。また、第１光の集光位置での光強度は、０．０１ｋＷ／ｃｍ^２以上が好ましく、０．０１ｋＷ／ｃｍ^２～１．００ｋＷ／ｃｍ^２がより好ましい。

　さらに、第１光の集光位置における、第１光の積算光量は、０．２～３５．０ｍＪ／ｃｍ^２が好ましい。第１光の積算光量が当該範囲であると、電子励起によって樹脂の温度を十分に高めて上述のホットバンドを生じさせたり、上述の励起三重項状態を生じさせたりすることが可能となる。

　なお、上述の第１光の照射時に、第１光が照射された領域の温度を測定し、当該温度に応じて第１光の強度を調整してもよい。

　（第２光の照射工程）
　本工程では、第１光の照射により電子励起されている樹脂に、第１光よりも長波長である第２波長の第２光を照射する。第２光を照射するタイミングは、第１光の照射によって樹脂が電子励起されている間であればよく、第１光の照射と多少ずれていてもよいが、通常第１光と第２光とを同時に照射することが好ましい。

　本工程において照射する第２光の波長（第２波長）は、第１波長よりも長波長であって、樹脂が電子励起されることにより、樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる波長であればよい。上述のように、樹脂の電子励起によって光吸収率が増大する波長域は、第１波長（第１光）より長波長側に存在し、電子励起に起因して樹脂が昇温することで、光吸収率が増大する波長域である。また、上述のように、樹脂の電子励起によって光吸収率が増大する波長域は、第１波長（第１光）より長波長側に存在し、電子励起に起因して、過渡的に出現する励起三重項状態によって光吸収率が増大する波長域である。第２光は、これらのうち、いずれの波長域に含まれる波長の光であってもよい。

　ここで、第１波長（第１光）より長波長側に存在し、電子励起に起因して樹脂が昇温することで、光吸収率が増大する波長域は、例えば、図２Ａにおける破線で示される波長域である。また、第１波長（第１光）より長波長側に存在し、電子励起に起因して、過渡的に出現する励起三重項状態によって光吸収率が増大する波長域は、例えば、図２Ｂにおける破線で示される波長域である。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、実線で示される波長域は、樹脂が有する本来の吸収波長域である。

　樹脂が電子励起されることにより、樹脂の光吸収率が増大する波長域は、樹脂の種類によって異なる。そこで、第２波長は樹脂の種類に合わせて適宜選択する。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）等では、第２波長の波長域が４００ｎｍ超５５０ｎｍ以下であると好ましく、例えば、波長４０５ｎｍのレーザー光、または波長４５０ｎｍのレーザー光等とすることができる。

　ここで、第２光についても、レーザー光が好ましい。第２光がレーザー光であると、その照射面積を非常に小さく制御でき、精密なパターン状に第２光を照射できる。なお、レーザー光は、連続発振のレーザー光であってもよく、パルス発振のレーザー光であってもよい。所望の領域に連続的に第２光を照射可能であるとの観点では、連続発振のレーザー光がより好ましい。

　またこのとき、レーザーの光源からの出力は、３０～１２００ｍＷが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）においては１００～１０００ｍＷがより好ましい。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）においては５０～５００ｍＷがより好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）においては１００～５００ｍＷがより好ましい。当該出力で第２光を照射することにより、第１部材中の樹脂の温度を効率良く上昇させることができる。また、第２光の集光位置での光強度は、０．０１ｋＷ／ｃｍ^２以上が好ましく、０．０１ｋＷ／ｃｍ^２～２．００ｋＷ／ｃｍ^２がより好ましい。

　さらに、第２光の集光位置での積算光量は、第１部材中の樹脂のガラス転移温度以上に、第１部材（樹脂）を加熱可能な光量であればよい。例えば、０．２～６５．０ｍＪ／ｃｍ^２が好ましい。第２光の積算光量が当該範囲であると、樹脂の温度が十分に高まり、第１部材と第２部材とが強固に接合されやすくなる。

　ここで、第２光は、第１光と同軸方向から照射してもよく、異なる方向から照射してもよい。また本工程でも、第２光（および第１光）が照射された領域の温度を測定し、当該温度に応じて第２光の強度を調整してもよい。

　（接合工程）
　接合工程は、上述の第１部材の、第１光および第２光が照射された領域（樹脂）と、第２部材とを接合する工程である。なお、接合工程は、第１部材に対して、上述の第１光の照射工程および第２光の照射工程を行った後に行ってもよい。すなわち、第１部材に対して第１光の照射工程および第２光の照射工程を行い、第１部材中の樹脂の温度を十分に上昇させてから、第１部材を別途準備（準備工程によって準備）した第２部材と重ね合せて、接合してもよい。

　一方で、接合工程は、上述の第１光の照射工程および第２光の照射工程と同時（特に第２光の照射工程と同時）に行ってもよい。接合工程と、第１光の照射工程および第２光の照射工程と、を同時に行う場合、予め上述の第１部材と、第２部材とを重ねて配置しておき、これらの界面に第１光および第２光を集光させることで、第１光の照射工程、第２光の照射工程、および接合工程を同時に行うことができる。

　なお、接合工程では必要に応じて、第１部材および第２部材を互いに押し付けてもよい。

　ここで、第２部材の種類は、第１部材と接合可能な成分であれば特に制限されず、目的に応じて適宜選択される。例えば、第１部材と同一の樹脂であってもよく、異なる樹脂であってもよい。なお、第２部材に樹脂が含まれる場合、第１光や第２光の照射によって、第１部材中の樹脂だけでなく、第２部材中の樹脂を昇温させてもよい。一方で、第２部材は、金属やセラミック等の無機物であってもよい。

　第２部材の形状も特に制限されず、例えば平板状であってもよく、立体的な構造を有していてもよい。また、第２部材の第１部材との接合面は、平面であってもよく、曲面であってもよい。

　第２部材の光（第１光および第２光）の透過性は、接合工程を行うタイミングや、光（第１光および第２光）を照射する向きに応じて適宜選択される。例えば、第１光の照射工程や第２光の照射工程を、接合工程と同時に行わない場合には、第２部材は、第１光および第２光に対して透過性を有さなくてもよい。また、第１部材および第２部材を重ね合せた状態で、第１光の照射工程や第２光の照射工程を行う場合であっても、第１部材側から第１光および第２光を照射するときには、第２部材は、第１光および第２光に対して透過性を有さなくてもよい。一方、第１部材および第２部材を重ね合せた状態で、第１光の照射工程や第２光の照射工程を行う場合であって、第２部材側から第１光および第２光を照射するときには、第２部材は、第１光および第２光に対して透過性を有することが好ましい。

　（その他）
　上述の説明では、第１光および第２光の２種類の波長の光の照射について説明した。ただし、本実施形態では、３種類以上の波長の光を照射してもよい。例えば、第１光の照射によって生じたホットバンドに相当する波長の第２光を照射し、さらに第１光の照射によって生じた励起三重項状態の吸収波長域に相当する波長の第３光を照射することで第１部材中の樹脂をさらに効率よく昇温させることができる。

　また、上記では、第１光の照射によって、第１部材および第２部材を接合する方法について説明したが、本実施形態は、例えば第１部材の所望の箇所を溶融させて、第１部材を所望の形状に切断したり、第１部材の一部領域を加熱し、所望の凹部等を形成したりする方法であってもよい。

　また、上述の説明では、第１光の照射によって、第１部材が含む樹脂を電子励起させ、当該電子励起によって樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる第２光を照射することを説明した。ただし、本実施形態では、第１光を照射した際に、第１部材が第１光を吸収し、当該光吸収によって第１部材中の樹脂が光吸収を発現する波長域に含まれる第２波長を有する第２光を照射してもよい。

　（効果）
　上述の方法では、第１光によって樹脂を電子励起させ、当該電子励起によって、光吸収が増大する波長域に含まれる第２光を照射する。このように、樹脂が吸収可能な２種類の波長の光を組み合わせて照射することで、樹脂に多くの光エネルギーを吸収させることができ、樹脂を効率よく加熱することが可能となる。さらに、第１光として用いる例えば、波長３７５ｎｍのレーザー光や波長４０５ｎｍのレーザー光などの比較的短波長のレーザー光は、近赤外や赤外といった比較的長波長のレーザー光よりも、照射範囲を狭くすることができるため、レーザー光の照射精度を高くすることができる。従って、近赤外や赤外といった比較的長波長のレーザー光を用いて、樹脂部材を加工するよりも、精緻な加工を行うことができる。

　また、電子励起によって光吸収率が増大する波長域における樹脂の光吸収率は、第１光の光吸収率より大幅に大きいことがある。したがって、上述の方法によれば、第２光の照射によって、非常に多くの光エネルギーを樹脂に吸収させることができ、その結果、樹脂を効率よく昇温させることが可能となる。

　さらに、一般的に、高出力タイプのレーザー光照射系の発振波長は、通常４００～１６００ｎｍである。また、一般的に、発振波長が４００ｎｍ以下のレーザー光照射系は、その波長が短波長であることによる内部損傷を避けるため、低出力である。上述の方法では、第２光の第２波長を４００ｎｍ超とすることが可能である。したがって、高出力タイプのレーザー光照射系を使用することも可能である。

　２．加工装置
　上述の加工方法は、上述の第１波長の第１光を照射するための第１光照射系と、上述の第２波長の第２光を照射するための第２光照射系とを含む、以下の加工装置によって行うことができる。ただし、上記加工方法を行う装置は、当該装置に限定されない。また、以下の説明では、第１部材および第２部材を接合する装置について説明するが、加工装置は、例えば第１部材の切断装置や切削装置等であってもよい。

　図１に本実施形態に係る加工装置の一例を示す。図１に示されるように、加工装置１００は、第１部材１１１および第２部材１１２を載置するＸＹステージ、第１光照射系１２０、第２光照射系１３０、レンズ１４０、温度測定部１５０、および光量制御部１６０を有する。なお、必要に応じて、第１部材１１１および第２部材１１２の相対的な位置を制御するための支持部（図示せず）や位置制御部（図示せず）を含んでいてもよい。

　第１光照射系１２０は、上述の第１光１２３を照射するための光照射系であり、例えば第１レーザー光源１２１および第１ミラー（ダイクロイックミラー）１２２を含む構成とすることができる。当該第１レーザー光源１２１は、例えば波長３７５ｎｍのレーザー光や波長４０５ｎｍのレーザー光を発振するレーザー等とすることができる。

　第２光照射系１３０は、上述の第２光１３３を照射するための光照射系であり、例えば第２レーザー光源１３１および第２ミラー１３２を含む構成とすることができる。当該第２レーザー光源１３１は、例えば波長４０５ｎｍや波長４５０ｎｍのレーザー光を発振するレーザー等とすることができる。

　レンズ１４０は、第１光照射系１２０から出射された第１光１２３、および第２光照射系１３０から出射された第２光１３３をそれぞれ、第１部材１１１および第２部材１１２の接触部位に集光することが可能であれば、その種類は特に制限されない。その集光スポット径は、接合パターンに応じて適宜選択される。

　ＸＹステージ１１０は、第１部材１１１および第２部材１１２を支持するための構成であればよく、一般的なレーザー照射装置のＸＹ装置と同様とすることができる。なお、ＸＹステージ１１０は、第１部材１１１および第２部材１１２の相対的な位置を制御するための支持部（図示せず）等と連動してもよい。支持部は、たとえば第１部材１１１および／または第２部材１１２を支持し、これらが所望の位置関係となるように、移動させることが可能な構造であればよい。また、支持部の位置やＸＹステージ１１０の位置を調整するための位置制御部（図示せず）の構成は特に制限されず、コンピューター等とすることができる。

　また、温度測定部１５０は、第１光照射系１２０からの第１光１２３および第２光照射系１３０からの第２光１３３の照射位置（第１部材１１１および第２部材１１２の接触部位）における温度を測定することが可能であれば、温度測定手段は特に制限されない。温度測定部１５０は、例えば放射型温度計等とすることができる。

　光量制御部１６０は、温度測定部１５０が測定した温度を取得し、当該温度に基づき、第１光照射系１２０および第２光照射系１３０の出力を調整することが可能であれば、その構成は特に制限されない。例えば、コンピューター等とすることができる。なお、１つのコンピューターが、光量制御部１６０と、上述の位置制御部とを兼ねていてもよい。

　当該加工装置１００を用いて第１部材１１１および第２部材１１２を接合する場合、ＸＹステージ１１０上に、第１部材１１１（図１では、第１部材１１１および第２部材１１２）を配置する。そして、第１光照射系１２０より第１光１２３を出射させる。このとき、レンズ１４０によって、第１部材１１１の樹脂（図１では、第１部材１１１および第２部材１１２の接触部位）に第１光１２３を集光させる。

　また、第１光照射系１２０による第１光１２３の照射と略同時に、第２光照射系１３０から第２光１３３を出射させる。そして、レンズ１４０によって、第１部材１１１の樹脂（図１では、第１部材１１１および第２部材１１２の接触部位）に、第２光１３３も集光させる。

　そして、温度測定部１５０により、第１光および第２光が照射された樹脂の温度を測定する。光量制御部１６０は、温度測定部１５０によって測定された温度が、第１部材１１１中の樹脂のガラス転移温度以上であるかを判定し、当該判定結果に基づいて、第１光照射系１２０および第２光照射系１３０の光の出力をそれぞれ調整する。このとき、上述の位置制御部（図示せず）が、必要に応じてＸＹステージ１１０を移動させ、所望のパターン状に第１光１２３および第２光１３３を照射してもよい。

　なお、図１に示す製造装置では、第１光１２３および第２光１３３を同一の方向から照射しているが、第１光１２３および第２光１３３を別々の方向から照射するように構成してもよい。また、図１に示す装置では、第１部材１１１および第２部材１１２が接するように配置した状態で、第１光１２３および第２光１３３を照射しているが、ＸＹステージ１１０上に第１部材１１１のみを配置して第１光１２３および第２光１３３を照射した後、上述の支持部によって第１部材１１１に第２部材１１２を重ね、これらを接合してもよい。

　３．樹脂部品の製造方法
　本発明の樹脂部品の製造方法は、樹脂を含む第１部材の樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程と、第１光の照射により電子励起されている樹脂に、第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射する工程と、を含む。ここで、第２波長の波長域は、樹脂が電子励起されることにより樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれていればよいが、第２波長の波長域は、第１部材が含む樹脂の電子励起による樹脂の昇温に起因して、当該樹脂の光吸収率が増大する波長域であることが好ましい。

　本発明の樹脂部品の製造方法によって製造する樹脂部品の例には、樹脂を加工して製造した部品が含まれ、樹脂を切り出して作製した部品や、樹脂に溝が形成された部品、樹脂と樹脂とが接合された部品等が含まれる。樹脂を切り出して作成した部品や、樹脂に溝が形成された部品としては、例えば、飲料用容器や食品用容器等の樹脂容器や、バックライトのリフレクタ等が挙げられる。樹脂と樹脂とが接合された部品としては、例えば、気体や液体を通すパイプ等が挙げられる。また、樹脂部品は、一部に樹脂以外の材料から構成される領域を含んでいてもよい。すなわち、樹脂部品の例には、樹脂と樹脂以外の金属やセラミックとが接合された部品等も含まれる。樹脂と樹脂以外の金属やセラミックとが接合された部品としては、例えば、装飾ねじ等の機械部品やヒューズ及びコネクターなどの電子部品等が挙げられる。

　ここで、本発明の樹脂部品の製造方法の一例を図３に示す。当該製造方法には、樹脂を含む第１部材２１１に対して、第１光の照射工程および第２光の照射工程を行う方法が含まれる。第１部材２１１は、第１部材１１１と同じ部材を用いることができる。

　当該製造方法は、例えば、樹脂を含む第１部材２１１に対して、上記第１光の照射工程および第２光の照射工程を行い、第１部材２１１に所望の形状の溝を形成し、樹脂部品を製造する方法を含む。また、当該樹脂部品の製造方法は、例えば、樹脂を含む第１部材２１１に対して、上記第１光の照射工程および第２光の照射工程を行い、第１部材２１１を所望の形状に切断して、樹脂部品を製造する方法を含む。なお、当該樹脂部品の製造方法に使用する装置（樹脂部品の製造装置）２００は、第１部材２１１に対して第１光や第２光を照射し、第１部材２１１に所望の加工を行うこと以外は、上述の加工装置１００と同様である。上述の加工装置１００と同一の構成については、同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

　本発明の樹脂部品の製造方法のさらに別の例として、上記第１光を照射する工程および第２光を照射する工程の他に、第２部材を準備する工程、ならびに第１部材の第１光および前記第２光が照射された領域と、第２部材と、を接触させることにより、第１部材および第２部材を接合する工程を行う方法が挙げられる。当該方法によれば、第１部材および第２部材を接合でき、樹脂と樹脂とが接合された樹脂部品、または樹脂と樹脂以外の金属やセラミックとが接合された樹脂部品等を製造できる。樹脂と樹脂とが接合された樹脂部品を製造する場合の、第１部材および第２部材の例として、それぞれ樹脂製のパイプが挙げられ、樹脂部品は樹脂製のパイプが接合されたパイプとなる。樹脂と樹脂以外の金属とが接合された樹脂部品を製造する場合、第１部材の例としては樹脂製の頭部が挙げられ、第２部材の例としては金属製のねじ部が挙げられ、樹脂部品は樹脂製の頭部と金属製のねじ部が接合された装飾ねじとなる。また、樹脂と樹脂以外の金属とが接合された樹脂部品を製造する場合、第１部材の例としては樹脂製のハウジングや樹脂製のケースが挙げられ、第２部材の例としては金属製の端子が挙げられる。なお、第２光を照射する工程と、第１部材および第２部材を接合する工程は同時に行ってもよい。

　ここで、本発明の樹脂部品の製造方法における、第１光の照射工程や、第２光の照射工程、接合工程は、上述の樹脂部材の加工方法で説明した各工程と同一である。さらに、当該樹脂部品の製造方法に使用する第１部材および第２部材も、上述の樹脂部材の加工方法で説明した第１部材および第２部材と同様とすることができる。したがって、これらの詳しい説明は省略する。

　以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されない。

　（参考例１）光吸収率増大（ホットバンド）の実証
　ＰＥＴ板（厚さ１ｍｍ）について、室温および６５℃で、波長３５０～５００ｎｍの範囲の光吸収スペクトルをそれぞれ測定し、これらを比較した。その結果、６５℃で測定した光吸収スペクトルでは、室温で測定した光吸収スペクトルより、長波長側で光吸収率が増大し、特に３８０ｎｍ以上の波長域における吸光度が増加していた。当該結果から、ＰＥＴ板において、光吸収増大（ホットバンド）が生じていることが明らかである。

　（参考例２）レーザー光照射に伴う樹脂の昇温についての実証
　ＰＥＴ板、ＰＭＭＡ板、および、ＰＣ（ポリカーボネート）板それぞれに対して、波長４０５ｎｍの半導体レーザー光を単独で出力３００ｍＷで照射し、このときのレーザー光照射部位の温度について測定した。その結果、ＰＥＴ板およびＰＭＭＡ板においては、ほとんど温度上昇は見られなかった。また、ＰＣ（ポリカーボネート）板においては、温度上昇は見られたものの、例えば、溶着に用いることができるような、樹脂加工に必要な温度まで上昇しなかった。当該結果から、ＰＥＴ、ＰＭＭＡ、および、ＰＣ（ポリカーボネート）は、波長４０５ｎｍのレーザー光に対して、実質的な光吸収を有さないことがわかる。

　なお、本明細書内において、「実質的に光吸収を有さない」とは、わずかに光吸収を有することを含む。また、「光吸収を有さない」は、「実質的に光吸収を有さない」と同じ意味で用いられる。例えば、本参考例２のように、出力３００ｍＷのレーザー光を照射したとき、樹脂がレーザー光の吸収によってその温度がガラス転移温度を上回らないような場合、樹脂は実質的に光吸収を有さないとする。

　（比較例１）
　ＰＥＴ板に対し、波長３７５ｎｍの半導体レーザー光（連続発振型）を単独で照射し、照射領域の温度を測定した。なお集光光照射系は、単レンズ（ｆ＝４０～１００ｍｍ）とし、集光スポット径は１ｍｍ以下とした。さらに、温度測定は、放射型温度計によるリアルタイム計測とした。結果を表１に示す。

　・結果

　樹脂を接合（溶着）する場合、少なくとも一方の部材の樹脂の温度が、そのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）を上回ることが必要である。ＰＥＴのガラス転移温度は７０℃である。これに対し、表１に示すように、ＰＥＴ板に対して波長３７５ｎｍの半導体レーザー光を単独で照射した場合には、その出力を上げても樹脂の温度は６７．５℃であった。つまり、ＰＥＴのガラス転移温度に到達しなかった。また、二枚のＰＥＴ板を接触するように重ねて配置し、４００ｍＷの波長３７５ｎｍレーザー光を集光しても、これらを接合できなかった。

　（実施例１）
　・条件１
　２枚のＰＥＴ板、ＰＥＴ板およびＰＣ（ポリカーボネート）板、またはＰＥＴ板およびＰＭＭＡ板をそれぞれ重ねて配置した。これらの重なり部分に、４００ｍＷのレーザー光１（波長３７５ｎｍ）を集光しながら、出力１０００ｍＷのレーザー光２（波長４０５ｎｍ）を集光させた。いずれもレーザー光照射は、ＰＥＴ板側から行った。

　なお、レーザー光の種類や集光光照射系には以下のものを用い、温度測定は以下のように行った。
　レーザー光１：波長３７５ｎｍの半導体レーザー光（連続発振型）
　レーザー光２：波長４０５ｎｍの半導体レーザー光（連続発振型）
　集光光照射系：単レンズ（ｆ＝４０～１００ｍｍ）による集光照射で、集光スポット径は１ｍｍ以下
　温度測定：放射型温度計によるリアルタイム計測

　・結果１
　上記レーザー光照射後、ＰＥＴ板どうし、ＰＥＴ板およびＰＣ板、ならびにＰＥＴ板およびＰＭＭＡ板を観察したところ、いずれも接合（溶着）されていることが確認された。上述の比較例１では、波長３７５ｎｍのレーザー光を単独で照射しても、ＰＥＴ板どうしを溶着できなかったのに対し、波長３７５ｎｍのレーザー光と波長４０５ｎｍのレーザー光とを併用すると、２種類の樹脂板を溶着できた。

　当該結果によれば、波長３７５ｎｍレーザー光の照射によって樹脂（主にＰＥＴ）が電子励起され、波長３７５ｎｍより長波長側（波長４０５ｎｍ付近）に新たな光吸収帯が発現したことが明らかである。そして、２種類のレーザー光照射により、ＰＥＴの温度がそのガラス転移点を超えたため、溶着が実現できたといえる。

　・条件２
　２枚のＰＣ板、またはＰＣ板およびＰＭＭＡ板を重ねて配置した。これらの重なり部分に、２００ｍＷのレーザー光１（波長３７５ｎｍ）を集光しながら、出力５００ｍＷのレーザー光２（波長４０５ｎｍ）を集光させた。ＰＣ板とＰＭＭＡ板の重なり部分へのレーザー光照射は、ＰＭＭＡ板側から行った。

　・結果２
　上記レーザー光照射後、ＰＣ板どうし、およびＰＣ板およびＰＭＭＡ板について、それぞれの重なり部分を観察したところ、いずれも接合（溶着）されていることが確認された。

　当該結果によれば、波長３７５ｎｍレーザー光の照射によって樹脂（主にＰＣ）が電子励起され、波長３７５ｎｍより長波長側（波長４０５ｎｍ付近）に新たな光吸収帯が発現したことが明らかである。そして、２種類のレーザー光照射により、ＰＣの温度がそのガラス転移点を超えたため、溶着が実現できたといえる。

　・条件３
　２枚のＰＭＭＡ板を重ねて配置した。この重なり部分に、４００ｍＷのレーザー光１（波長３７５ｎｍ）を集光しながら、出力１０００ｍＷのレーザー光２（波長４０５ｎｍ）を集光させた。

　・結果３
　上記レーザー光照射後、ＰＭＭＡ板どうしの重なり部分を観察したところ、接合（溶着）されていることが確認された。当該結果によれば、波長３７５ｎｍレーザー光の照射によって樹脂（ＰＭＭＡ）が電子励起され、波長３７５ｎｍより長波長側（波長４０５ｎｍ付近）に新たな光吸収帯が発現したことが明らかである。そして、２種類のレーザー光照射により、ＰＭＭＡの温度がそのガラス転移点を超えたため、溶着が実現できたといえる。

　（実施例２）
　・条件１
　ＰＥＴ板（厚さ１ｍｍ）に対し、出力２００ｍＷのレーザー光１（波長３７５ｎｍ）を照射し、照射部位を４０℃まで昇温させた。そして、レーザー光１を照射しながら、さらに同じ照射部位にレーザー光２（波長４０５ｎｍの半導体レーザー光）を５００ｍＷの出力で照射し、照射部位の温度を測定した。

　・結果１
　上記レーザー光２の照射により、ＰＥＴ板の温度は１１０℃まで上昇した（上昇温度ΔＴ＝８５℃）。当該温度はＰＥＴのガラス転移温度（７０℃）を超えており、ＰＥＴの加工が可能であるといえる。

　・条件２
　ＰＥＴ板（厚さ１ｍｍ）に対し、出力２００ｍＷの以下のレーザー光１（波長３７５ｎｍ）を照射し、照射部位を６０℃まで昇温させた。そして、レーザー光１を照射しながら、さらに同じ照射部位にレーザー光２（波長４０５ｎｍ）を５００ｍＷの出力で照射し、照射部位の温度を測定した。なお、レーザー光の種類や、集光光照射系の種類、温度測定方法は、条件１と同様にした。

　・結果２
　上記レーザー光２の照射により、照射部位の温度は１２５℃まで上昇した（上昇温度ΔＴ＝１００℃）。この温度はＰＥＴのガラス転移温度（７０℃）を超えており、ＰＥＴの加工が可能であるといえる。

　（実施例３）
　・条件１
　ＰＥＴ板（厚さ１ｍｍ）に、以下の５つの方法で、それぞれレーザー光を照射し、照射部位の温度を測定した。照射部位の温度と、レーザー光合算合計出力との関係を図４に示す。具体的には、図４において、波長の異なる２種のレーザー光を組み合わせて照射し、照射部位の温度を測定した方法４および方法５を実施例として示す。比較例として１種のレーザーのみを照射し、照射部位の温度を測定した比較例を方法１、方法２、および、方法３として示す。

　方法１（比較例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）のみを照射
　方法２（比較例）：レーザー光２（波長４０５ｎｍ）のみを照射
　方法３（比較例）：レーザー光３（波長４５０ｎｍ）のみを照射
　方法４（実施例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光２（波長４０５ｎｍ）とを、等しい出力で同時照射
　方法５（実施例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光３（波長４５０ｎｍ）とを、等しい出力で同時照射
　２種のレーザーを用いる方法４および方法５については、２種のレーザー光の出力の合計値が総出力を示す。例えば、方法４における総出力が２００ｍＷの場合、レーザー光１およびレーザー光２の出力は、それぞれ１００ｍＷである。

　なお、レーザー光の種類や集光光照射系には以下のものを用い、温度測定は以下のように行った。
　レーザー光１：波長３７５ｎｍの半導体レーザー光（連続発振型）
　レーザー光２：波長４０５ｎｍの半導体レーザー光（連続発振型）
　レーザー光３：波長４５０ｎｍの半導体レーザー光（連続発振型）
　集光光照射系：単レンズ（ｆ＝４０～１００ｍｍ）による集光照射で、集光スポット径は１ｍｍ以下
　温度測定：放射型温度計によるリアルタイム計測

　・結果１
　図４に示すように、レーザー光２（波長４０５ｎｍ）を単独で照射した方法２、および、レーザー光３（波長４５０ｎｍ）を単独で照射した方法３では、ＰＥＴ板の温度はほぼ変化しなかった。一方、レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光２（波長４０５ｎｍ）とを組み合わせて照射した方法４、および、レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光３（波長４５０ｎｍ）とを組み合わせて照射した方法５において、ＰＥＴ板の温度が大きく上昇した。レーザー光１（波長３７５ｎｍ）を単独で照射した方法１については温度上昇が確認されたが、後述するように、レーザー光１のような紫外域レーザー光は光変換効率が低いため、方法１においては比較的大きな電力が必要である。

　・条件２
　ＰＣ板（厚さ５ｍｍ）に、以下の５つの方法で、それぞれレーザー光を照射し、照射部位の温度を測定した。照射部位の温度と、レーザー光合算合計出力との関係を図５に示す。具体的には、図５において、波長の異なる２種のレーザー光を組み合わせて照射し、照射部位の温度を測定した方法４および方法５を実施例として示す。比較例として１種のレーザーのみを照射し、照射部位の温度を測定した比較例を方法１、方法２、および、方法３として示す。

　方法１（比較例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）のみを照射
　方法２（比較例）：レーザー光２（波長４０５ｎｍ）のみを照射
　方法３（比較例）：レーザー光３（波長４５０ｎｍ）のみを照射
　方法４（実施例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光２（波長４０５ｎｍ）とを、等しい出力で同時照射
　方法５（実施例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光３（波長４５０ｎｍ）とを、等しい出力で同時照射
　２種のレーザーを用いる方法４および方法５については、２種のレーザー光の出力の合計値が総出力を示す。例えば、方法４における総出力が５０ｍＷの場合、レーザー光１とレーザー光２の出力は、それぞれ２５ｍＷである。

　・結果２
　図５に示すように、レーザー光２（波長４０５ｎｍ）を単独で照射した方法２、および、レーザー光３（波長４５０ｎｍ）を単独で照射した方法３では、ＰＣ板の温度はほぼ変化しなかった。一方、レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光２（波長４０５ｎｍ）とを組み合わせて照射した方法４、および、レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光３（波長４５０ｎｍ）とを組み合わせて照射した方法５において、ＰＣ板の温度が大きく上昇した。レーザー光１（波長３７５ｎｍ）を単独で照射した方法１については温度上昇が確認されたが、後述するように、レーザー光１のような紫外域レーザー光は光変換効率が低いため、方法１においては比較的大きな電力が必要である。

・条件３
　ＰＭＭＡ板（厚さ５ｍｍ）に、以下の５つの方法で、それぞれレーザー光を照射し、照射部位の温度を測定した。照射部位の温度と、レーザー光合算合計出力との関係を図６に示す。具体的には、図６において、波長の異なる２種のレーザー光を組み合わせて照射し、照射部位の温度を測定した方法４および方法５を実施例として示す。比較例として１種のレーザーのみを照射し、照射部位の温度を測定した比較例を方法１、方法２、および、方法３として示す。

　方法１（比較例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）のみを照射
　方法２（比較例）：レーザー光２（波長４０５ｎｍ）のみを照射
　方法３（比較例）：レーザー光３（波長４５０ｎｍ）のみを照射
　方法４（実施例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光２（波長４０５ｎｍ）とを、等しい出力で同時照射
　方法５（実施例）：レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光３（波長４５０ｎｍ）とを、等しい出力で同時照射
　２種のレーザーを用いる方法４および方法５については、２種のレーザー光の出力の合計値が総出力を示す。例えば、方法４における総出力が２００ｍＷの場合、レーザー光１とレーザー光２の出力は、それぞれ１００ｍＷである。

　・結果３
　図６に示すように、レーザー光２（波長４０５ｎｍ）を単独で照射した方法２、および、レーザー光３（波長４５０ｎｍ）を単独で照射した方法３では、ＰＭＭＡ板の温度はほぼ変化しなかった。一方、レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光２（波長４０５ｎｍ）とを組み合わせて照射した方法４、および、レーザー光１（波長３７５ｎｍ）とレーザー光３（波長４５０ｎｍ）とを組み合わせて照射した方法５において、ＰＭＭＡ板の温度が大きく上昇した。レーザー光１（波長３７５ｎｍ）を単独で照射した方法１については温度上昇が確認されたが、後述するように、レーザー光１のような紫外域レーザー光は光変換効率が低いため、方法１においては比較的大きな電力が必要である。

　実施例３における結果１～３から、樹脂が本来吸収しない、可視光域の光も、本発明の加工方法に利用できることが明らかである。また、紫外域のレーザー光は、一般に光変換効率が低い。従って、紫外域のレーザー光を高出力にするためには、比較的大きな電力が必要である。本発明の加工方法では、そのような光変換効率が低い、紫外域のレーザーの出力を下げることができるため、電力消費を抑えて極めて効率よく樹脂部材を加工できる。また、紫外域レーザー素子は、光変換効率が低いことからその温度が上がりやすく、温度上昇による素子のダメージが懸念される。このような温度上昇による素子のダメージへの対策として、紫外域レーザー素子を複数個用いて、紫外域レーザー素子それぞれへのダメージを抑えつつ、所望の出力とすることが考えられる。しかしながら、本発明の加工方法では、加工に必要な紫外域のレーザー光の出力を抑えることができるので、紫外域レーザー素子の個数を減らすことが出来る。

　また、樹脂に光吸収剤を含有させたり、樹脂の表面に光吸収剤を塗布したりせずに樹脂の温度を上昇させることができるので、樹脂加工のコストを、光吸収剤を用いる場合と比較して抑制することができる。

　本出願は、２０１９年１２月２７日出願の特願２０１９－２３９６４７号に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。

　本発明の加工方法によれば、樹脂を含む部材の所望の領域のみに、十分な量の光を吸収させて昇温させ、当該部材を加工できる。したがって、例えば各種電子部品やデバイスの製造に非常に有用な技術である。

　１００　加工装置
　１１０　ＸＹステージ
　１１１、２１１　第１部材
　１１２　第２部材
　１２０　第１光照射系
　１２１　第１レーザー光源
　１２２　第１ミラー
　１２３　第１光
　１３０　第２光照射系
　１３１　第２レーザー光源
　１３２　第２ミラー
　１３３　第２光
　１４０　レンズ
　１５０　温度測定部
　１６０　光量制御部
　２００　樹脂部品の製造装置

Claims

　樹脂を含む第１部材に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程と、
　前記第１光の照射により電子励起されている前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射する工程と、
　を備え、
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂が電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる、
　樹脂部材の加工方法。
　第２部材を準備する工程をさらに備え、
　前記第１部材の前記第１光および前記第２光が照射された領域と、前記第２部材と、を接触させることにより、前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程をさらに備えた、
　請求項１に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第２光を照射する工程、および前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程を同時に行う、
　請求項２に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂の電子励起による前記樹脂の昇温に起因して前記樹脂の光吸収率が増大する波長域である、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂の電子励起による前記樹脂の励起三重項状態に起因して前記樹脂の光吸収率が増大する波長域である、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記樹脂は、前記第１光が照射されていない状態において前記第２波長の光に対して電子励起による吸収を有さない、
　請求項１～５のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第１光を照射する工程および前記第２光を照射する工程は、同時に行われる、
　請求項１～６のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第１光および前記第２光は、レーザー光である、
　請求項１～７のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第１波長は、４１０ｎｍ以下である、
　請求項１～８のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第２波長は、４００ｎｍ超かつ５５０ｎｍ以下である、
　請求項１～９のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　前記第１光を照射する工程および前記第２光を照射する工程では、前記第１部材の前記第１光および前記第２光が照射された領域の温度を測定し、前記第１部材の前記第１光および前記第２光が照射された領域の温度に応じて前記第１光および前記第２光の強度が調整される、
　請求項１～１０のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工方法。
　樹脂を含む第１部材の前記樹脂に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射するための第１光照射系と、
　前記第１部材の前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射するための第２光照射系と、
　を備え、
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂が電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる、
　樹脂部材の加工装置。
　前記第１部材と、第２部材との相対的な位置を制御するための位置制御部をさらに有し、
　前記位置制御部は、前記第１光照射系および前記第２光照射系が前記第１光および前記第２光をそれぞれ照射した前記第１部材と、前記第２部材とを接合させる、
　請求項１２に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第１部材および第２部材が接するように配置した状態で、前記第１部材および前記第２部材の界面に、前記第１光照射系および前記第２光照射系から前記第１光および前記第２光をそれぞれ照射する、
　請求項１２に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂の電子励起による前記樹脂の昇温に起因して前記樹脂の光吸収率が増大する波長域である、
　請求項１２～１４のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂の電子励起による前記樹脂の励起三重項状態に起因して前記樹脂の光吸収率が増大する波長域である、
　請求項１２～１４のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第１光照射系および前記第２光照射系は、前記第１光および前記第２光を同時に照射する、
　請求項１２～１６のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第１光照射系および前記第２光照射系は、それぞれレーザー光を出射する、
　請求項１２～１７のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第１波長は、４１０ｎｍ以下である、
　請求項１２～１８のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　前記第２波長は、４００ｎｍ超かつ５５０ｎｍ以下である、
　請求項１２～１９のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　温度測定部および光量制御部をさらに有し、
　前記温度測定部は、前記第１部材の前記第１光および前記第２光が照射された領域の温度を測定し、
　前記光量制御部は、前記温度測定部で測定した温度に応じて前記第１光および前記第２光の強度を調整する、
　請求項１２～２０のいずれか一項に記載の樹脂部材の加工装置。
　樹脂を含む第１部材に、前記樹脂を電子励起させる第１波長の第１光を照射する工程と、
　前記第１光の照射により電子励起されている前記樹脂に、前記第１波長よりも長波長である第２波長の第２光を照射する工程と、
　を備え、
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂が電子励起されることにより前記樹脂の光吸収率が増大する波長域に含まれる、
　樹脂部品の製造方法。
　第２部材を準備する工程をさらに備え、
　前記第１部材の前記第１光および前記第２光が照射された領域と、前記第２部材と、を接触させることにより、前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程をさらに備えた、
　請求項２２に記載の樹脂部品の製造方法。
　前記第２光を照射する工程、および前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程を同時に行う、
　請求項２３に記載の樹脂部品の製造方法。
　前記第２波長の波長域は、前記樹脂の電子励起による前記樹脂の昇温に起因して前記樹脂の光吸収率が増大する波長域である、
　請求項２２～２４のいずれか一項に記載の樹脂部品の製造方法。