CN105935838A - 积层基板的加工方法及利用激光的积层基板的加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种积层基板的加工方法及利用激光的积层基板的加工装置。能够同时且高品质地对构成积层基板的脆性材料基板及树脂层进行加工。该加工方法包含第1步骤及第2步骤。第1步骤是准备包含玻璃基板(11)、及形成于玻璃基板(11)的表面的树脂层(12)的积层基板(G)。第2步骤是使特定波长的激光以于玻璃基板(11)聚光的方式照射于积层基板(G)，使树脂层(12)的激光照射部分改性，使脆性破坏强度低于周围的脆性破坏强度，同时使玻璃基板(11)产生龟裂。

Description

积层基板的加工方法及利用激光的积层基板的加工装置
技术领域
本发明涉及一种积层基板的加工方法，尤其涉及一种用来对在脆性材料基板的表面积层有树脂层的积层基板进行加工的方法。此外，本发明涉及一种利用激光的积层基板的加工装置。
背景技术
薄膜太阳能电池或液晶显示装置等中，有在玻璃基板上设置作为保护膜的树脂层的情况。并且，此种基板会从一块大型母基板分断成多个单位基板。
此种积层基板的分断方法示于专利文献1中。该专利文献1的方法中，针对在玻璃基板表面形成的保护用树脂层，沿着分断预定线照射激光。通过该激光照射而去除树脂层的一部分，露出玻璃基板的一部分。此外，在玻璃基板上在加工前形成有初期龟裂，之后对玻璃基板照射激光，并喷水进行冷却，由此使龟裂进展从而进行分断。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特表平10-506087号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在专利文献1的方法中，形成在玻璃基板表面的树脂层的一部分因激光的照射而蒸发并被去除。此时，有产生如下问题等的情况：被去除的树脂飞散，作为异物附着在基板上，或者树脂层的表面氧化而在后步骤中无法进行刻划加工。而且，还有加工部周边产生变色部分而加工宽度变大，或者需要高功率的激光等问题。此外，在专利文献1的方法中，需要在激光加工前在玻璃基板上形成初期龟裂。
本发明的课题在于能够同时且高品质地对构成积层基板的脆性材料基板及树脂层进行加工。
[解决问题的技术手段]
本发明的一方面的积层基板的加工方法包含以下步骤。
第1步骤：准备包含脆性材料基板、及形成于脆性材料基板的表面的树脂层的积层基板。
第2步骤：使特定波长的激光以于脆性材料基板聚光的方式照射于积层基板，使树脂层的激光照射部分改性，使脆性破坏强度低于周围的脆性破坏强度，同时使脆性材料基板产生龟裂。
在该方法中，对在脆性材料基板的表面形成有树脂层的积层基板，照射特定波长的激光。通过该激光的照射，而同时加工经激光照射的树脂层及脆性材料基板。尤其，树脂层的被激光照射的部分是不去除树脂层地进行改性。通过该改性，树脂层的激光照射部分的脆性破坏强度与周围的部分相比变低。因此，能够高品质且短加工时间地加工积层基板。
在此种方法中，通过沿着例如积层基板的分断预定线照射激光，能够不去除分断预定线的树脂层地通过后面的分断步骤将树脂层及脆性材料基板分断。因此，能够抑制因树脂层飞散所致的加工品质下降，且能以较低功率的激光进行加工。
本发明的另一方面的积层基板的加工方法是在第2步骤中，使激光照射部分的体积膨胀或变色而进行改性。
本发明的又一方面的积层基板的加工方法是在第2步骤中，使激光照射部分产生龟裂而进行改性。
本发明的又一方面的积层基板的加工方法是在第1步骤中，照射波长为515～1080nm的激光。
本发明的又一方面的积层基板的加工方法是在第1步骤中，照射脉宽为50psec～15nsec的脉冲激光。
本发明的又一方面的积层基板的加工方法是在第2步骤中，照射聚光透镜的NA为0.17psec～0.7nsec的脉冲激光。
本发明的又一方面的积层基板的加工方法是在积层基板设定分断预定线。并且，在第2步骤中，沿着树脂层的分断预定线照射激光，且还包含沿着分断预定线将脆性材料基板及树脂层分断的第3步骤。
本发明的又一方面的积层基板的加工方法是在积层基板设定分断预定线。并且，在第2步骤中，沿着分断预定线照射激光，且还包含沿着分断预定线将脆性材料基板及树脂层分断的第3步骤。
本发明的一方面的利用激光的积层基板的加工装置用于对在脆性材料基板的表面 积层有树脂层的积层基板进行加工，且具备支撑机构及激光照射机构。支撑机构支撑积层基板。激光照射机构使特定波长的激光以于脆性材料基板聚光的方式照射于积层基板，使树脂层的激光照射部分改性，使脆性破坏强度低于周围的脆性破坏强度，同时使脆性材料基板产生龟裂。
[发明的效果]
在如上所述的本发明中，能够同时以高品质对构成积层基板的脆性材料基板及树脂层进行加工。
附图说明
图1是作为加工对象的积层基板的剖面部分图。
图2是用于说明加工方法的第2步骤的积层基板的剖视图。
图3是本发明的一实施方式的加工装置的概略构成图。
具体实施方式
[加工对象]
图1是表示利用本发明的一实施方式的方法而分断的积层基板的剖面。该积层基板G是例如于强化玻璃等玻璃基板11的表面积层作为保护层的聚酯膜(以下仅记为“树脂层”)12而形成。此外，此处，积层基板G是一块大型的母基板，在该母基板在例如X，Y方向设定有分断预定线。并且，沿着该分断预定线将母基板分断成多个单位基板。
另外，图1是示意图，将玻璃基板11及树脂层12的厚度等模式化而表示。此外，图中的一点链线d表示设定有分断预定线的位置。
[加工(分断)方法]
在分断积层基板G的情况下，首先沿着分断预定线d从形成有树脂层12的侧照射激光。以下，说明使树脂层12改性的情况下的例子。
在该情况下，作为照射的激光的条件，如图2所示，是在树脂层12使照射有激光L的区域R改性，同时使玻璃基板11的内部或表面至内部产生龟裂C的程度的激光。
此处，所谓“改性”是指树脂层12的照射有激光的区域R产生如下的物理变化，与周围的部分相比，脆性破坏强度更低。
·照射有激光的部分的体积膨胀
·照射有激光的部分变色
·照射有激光的部分产生龟裂
通过如上所述的改性，照射有激光的部分与其他部分相比变脆。
如上所述，对形成有改性区域R及龟裂C的积层基板G，按压分断预定线的两侧。由此，能够将玻璃基板11及树脂层12同时分断。
[实施例1]
在进行如上所述的加工的情况下，作为照射的激光优选使用如下规格的激光。
波长：532nm
激光功率：1.0W
扫描速度：500mm/s
聚光径：φ5μm
脉宽：0.5nsec
另外，激光的规格除了以上的实施例1的规格以外，也可以在以下的条件下进行加工。
波长：515～1080nm
脉宽：50psec～15nsec
聚光透镜的NA：0.17psec～0.7nsec
[加工装置]
图3是表示用于实施如上的加工方法的加工装置的概略构成。该加工装置25具有：激光光线振荡单元26，包含激光光线振荡器26a及激光控制部26b；传送光学系统27，包含用于将激光导向特定方向的多个镜片；及聚光透镜28，用于使来自传送光学系统27的激光聚光。从激光光线振荡单元26出射光束强度等照射条件经控制的脉冲激光。通过激光光线振荡单元26、传送光学系统27、及聚光透镜28，构成向积层基板照射激光的激光照射机构。
例如，作为激光光线振荡器26a，使用具有振荡的激光的频率或脉宽的切换机构的振荡器，由此可变更积层基板的树脂层的吸收率。激光的波长只要为树脂层能吸收的波长则并无特别限定，例如可使用1030～1080nm(基本波)、基本波的2倍波、具有600～980nm的波长的激光。
积层基板G被载置于载物台29。载物台29是通过驱动控制部30而被驱动控制，能够在水平面内移动。即，载置于载物台29的积层基板G、及从聚光透镜28照射的激光光线能够在水平面内相对移动。此外，激光与载置有积层基板G的载物台29能够相对地在上下方向移动。激光控制部26b及驱动控制部30是由加工控制部21控制。
另外，加工控制部31是由微电脑构成，控制激光控制部26b及驱动控制部30，执行如上所述的加工。
[其他实施方式]
本发明并不限定于如上所述的实施方式，可不脱离本发明的范围地进行各种变化或修正。
(a)在所述实施方式中，以于玻璃基板的表面形成有树脂层的积层基板为例进行说明，但只要为于脆性材料基板的表面形成有树脂层的积层基板，便可同样地应用本发明。具体而言，脆性材料基板的材质可为硅、氧化铝陶瓷、LTCC、氮化铝、氮化硅，树脂层的材质可为硅酮、环氧、阻焊剂。此外，树脂层也可为积层有多个树脂层的多层膜。另外，使用的激光的波长也可根据脆性材料基板及树脂层的材质适当地选择，而不限定于所述波长的范围。
(b)此外，在所述实施方式中，是从积层基板的形成有树脂层的侧向树脂层照射激光，但只要为透过脆性材料基板且树脂层能吸收的激光照射条件，则也可从脆性材料基板侧向树脂层照射激光。
(c)在所述实施方式中，是在分断积层基板时应用本发明，但也可以在其他加工中同样地应用本发明。
[符号的说明]
11 玻璃基板
12 聚酯膜(树脂层)
G 积层基板。

Claims (8)

1.一种积层基板的加工方法，包含：
第1步骤，准备包含脆性材料基板、及形成于所述脆性材料基板的表面的树脂层的积层基板；以及
第2步骤，使特定波长的激光以于所述脆性材料基板聚光的方式照射于所述积层基板，使所述树脂层的激光照射部分改性，使脆性破坏强度低于周围的脆性破坏强度，同时使所述脆性材料基板产生龟裂。
2.根据权利要求1所述的积层基板的加工方法，其中在所述第2步骤中，使所述树脂层的激光照射部分的体积膨胀或变色而进行改性。
3.根据权利要求1所述的积层基板的加工方法，其中在所述第2步骤中，使所述树脂层的激光照射部分产生龟裂而进行改性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的积层基板的加工方法，其中在所述第2步骤中，照射波长为515～1080nm的激光。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的积层基板的加工方法，其中在所述第2步骤中，照射脉宽为50psec～15nsec的脉冲激光。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的积层基板的加工方法，其中在所述第2步骤中，照射聚光透镜的NA为0.17psec～0.7nsec的脉冲激光。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的积层基板的加工方法，其中在所述积层基板设定有分断预定线，
在所述第2步骤中，沿着所述分断预定线而照射激光，
且还包含沿着分断预定线将所述脆性材料基板及所述树脂层分断的第3步骤。
8.一种利用激光的积层基板的加工装置，用于对在脆性材料基板的表面积层有树脂层的积层基板进行加工，且具备：
支撑机构，支撑所述积层基板；及
激光照射机构，使特定波长的激光以于所述脆性材料基板聚光的方式照射于所述积层基板，使所述树脂层的激光照射部分改性，使脆性破坏强度低于周围的脆性破坏强度，同时使所述脆性材料基板产生龟裂。
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