DE102021210614A1 - Bearbeitungsverfahren für ein werkstück - Google Patents

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Toshio Tsuchiya
Toshiyuki Yoshikawa
Tomoyuki Hongo
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Abstract

Ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück mit einer Kreisscheibenform umfasst ein Anhaften eines Bands an einer Fläche des Werkstücks und ein miteinander Verbinden des Werkstücks und eines Rahmens über das Band, ein Halten des Werkstücks durch eine Halteeinheit mit dem dazwischen liegenden Band und ein Bestrahlen der anderen Fläche des Werkstücks, die zu der einen Fläche auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, mit einem gepulsten Laserstrahl mit einer durch das Werkstück absorbierbaren Wellenlänge von der Seite der anderen Fläche aus. Durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl wird die andere Fläche ringförmig mit dem Laserstrahl in dem Zustand bestrahlt, in dem die Ausrichtung des Laserstrahls auf so eine Weise eingestellt ist, dass der Laserstrahl einen Einfallswinkel aufweist, der aufgrund einer Neigung um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Senkrechte zu der anderen Fläche des Werkstücks ausgebildet wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück, bei dem das Werkstück mit einer Kreisscheibenform durch einen gepulsten Laserstrahl mit so einer Wellenlänge bearbeitet wird, die durch das Werkstück absorbiert wird.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Neben einer Verminderung der Größe und des Gewichts elektronischer Ausrüstung in den letzten Jahren wurde eine Verminderung der Dicke von Bauelementchips vorangetrieben. Um diese dünnen Bauelementchips herzustellen, wird zum Beispiel eine hintere Flächenseite eines Werkstücks, wie zum Beispiel eines Halbleiterwafers, bei dem Bauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltkreise (IC) und großflächige Integrationen (LSI), an einer vorderen Flächenseite ausgebildet sind, geschliffen, um eine Dicke von 20 µm bis 100 µm aufzuweisen (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2004-319885 ), und danach wird das Werkstück in die einzelnen Bauelementchips geteilt. Jedoch ist der Außenumfangsteil der vorderen Flächenseite und der hinteren Flächenseite des Werkstücks normalerweise angeschnitten (das heißt, es wird ein angeschnittener Abschnitt ausgebildet). Wenn die hintere Flächenseite des Werkstücks geschliffen wird, um zu verursachen, dass die Dicke des Werkstücks halbiert oder noch dünner wird, wird bei dem Außenumfangsteil des Werkstücks daher eine im Allgemeinen als Messerkante bezeichnete Kante ausgebildet (auf die auch als scharfe Kante Bezug genommen wird) . Wenn die Messerkante ausgebildet wird, liegt das Problem vor, dass ein Zerbrechen oder Abplatzen während des Schleifens des Werkstücks oder dessen Beförderung bei dem Außenumfangsteil des Werkstücks auftritt.
  • Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Vorgang vorgeschlagen, bei dem der Außenumfangsteil, bei dem ein angeschnittener Teil ausgebildet ist, durch eine Schneidvorrichtung entfernt wird (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2003-273053 ). Insbesondere wird die vordere Flächenseite eines Werkstücks durch einen Spanntisch gehalten, und der Spanntisch wird in einem Zustand gedreht, in dem der untere Endteil einer Schneidklinge, die auf eine Position eingestellt ist, die von dem Außenumfangsendteil des Werkstücks um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist, dazu gebracht wird, in die hintere Flächenseite des Werkstücks zu schneiden. Wenn das Werkstück entsprechend dem Außenumfang des Werkstücks durch die Schneidklinge, die im Allgemeinen das Werkstück entlang eines Pfads mit einer geraden Linienform schneidet, entlang eines Pfads mit einer gekrümmten Linienform geschnitten wird, wird das Werkstück jedoch Spannungen ausgesetzt und bricht in einigen Fällen. Darüber hinaus gibt es das Problem, dass es lange dauert, das Werkstück durch die Schneidklinge entlang des Pfads mit einer gekrümmten Linienform zu schneiden und daher ist die Produktivität vergleichsweise niedrig.
  • Folglich wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Außenumfangsteil eines Werkstücks, bei dem ein angeschnittener Teil ausgebildet ist, anstelle durch die Schneidklinge durch einen gepulsten Laserstrahl mit so einer Wellenlänge entfernt wird, die durch das Werkstück absorbiert wird, und bei dem danach ein Schleifen der hinteren Flächenseite ausgeführt wird (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2006-108532 ).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn ein Laserstrahl im Wesentlichen senkrecht auf eine Fläche eines Werkstücks aufgebracht wird, ist es jedoch möglich, dass der Zustand eines Laseroszillators aufgrund einer Rückkehr des durch die eine Fläche reflektierten Laserstrahls zu dem Laseroszillator instabil wird und ein Bearbeitungsfehler auftritt. Die vorliegende Erfindung wurde angesichts so eines Problems ausgeführt und beabsichtigt, einen Bereich einschließlich eines angeschnittenen Teils eines Werkstücks zu entfernen, indem ein Laserstrahl verwendet wird, während einer Rückkehr des Laserstrahls zu einem Laseroszillator vorgebeugt wird.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück mit einer Kreisscheibenform bereitgestellt. Das Bearbeitungsverfahren umfasst einen Bandanhaftschritt mit einem Anhaften eines Bands an einer Fläche des Werkstücks und einem Integrieren bzw. miteinander Verbindens des Werkstücks und eines Rahmens durch das Band, nach dem Bandanhaftschritt einen Halteschritt mit einem Halten des Werkstücks durch eine Halteeinheit mit dem dazwischen liegenden Band und nach dem Halteschritt einen Laserstrahl-Bestrahlungsschritt mit einem Bestrahlen der anderen Fläche des Werkstücks, die auf der zu der einen Fläche gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, mit einem gepulsten Laserstrahl von der Seite der anderen Fläche aus mit so einer Wellenlänge, die durch das Werkstück absorbiert wird. Bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt wird die andere Fläche in einem Zustand ringförmig mit dem Laserstrahl bestrahlt, indem die Ausrichtung des Laserstrahls auf so eine Weise eingestellt wird, dass der Laserstrahl einen Einfallswinkel aufweist, der aufgrund einer Neigung um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Senkrechte zu der anderen Fläche des Werkstücks ausgebildet wird.
  • Vorzugsweise wird das Werkstück in einem Zustand gehalten, in dem die andere Fläche während des Halteschritts zu der unteren Seite exponiert ist, und während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts wird eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl ausgeführt, der sich von der unteren Seite in Richtung der oberen Seite bewegt.
  • Darüber hinaus wird bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt vorzugsweise eine ringförmige Bearbeitungsnut mit einem vorbestimmten Durchmesser auf der Seite der anderen Seite innerhalb einer Außenumfangskante des Werkstücks ausgebildet, um das Werkstück mit der Bearbeitungsnut als Grenze zu trennen.
  • Darüber hinaus weist das Werkstück vorzugsweise auf der Seite der anderen Fläche einen Bauelementbereich, in dem mehrere Bauelemente ausgebildet sind, und einen Außenumfang-Überschussbereich auf, der den Bauelementbereich umgibt und ein Bereich bis zu einer Position ist, die von der Außenumfangskante des Werkstücks um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist, und das Werkstück weist auf der Seite der einen Fläche einen mit dem Bauelementbereich korrespondierenden kreisförmigen Aussparungsteil und einen ringförmigen Vorsprungsteil auf, der die Außenseite des kreisförmigen Aussparungsteils umgibt und mit dem Außenumfang-Überschussbereich korrespondiert. Zudem wird ein Grenzteil zwischen dem Bauelementbereich und dem Außenumfang-Überschussbereich auf der Seite der anderen Fläche während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts mit dem Laserstrahl bestrahlt.
  • Darüber hinaus weist das Werkstück vorzugsweise auf der Seite der anderen Fläche einen Bauelementbereich, in dem mehrere Bauelemente ausgebildet sind, und einen Außenumfang-Überschussbereich auf, der den Bauelementbereich umgibt und ein Bereich zu einer Position ist, die von der Außenumfangskante des Werkstücks um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist, und das Werkstück weist auf der Seite der einen Fläche einen kreisförmigen Aussparungsteil, der mit dem Bauelementbereich korrespondiert und einen ringförmigen Vorsprungsteil auf, der die Außenseite des kreisförmigen Aussparungsteils umgibt und mit dem Außenumfang-Überschussbereich korrespondiert. Zudem wird bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt ein Teil, der in der Dickenrichtung des Werkstücks mit dem Außenumfang-Überschussbereich korrespondiert, einer Ablation ausgesetzt, um entfernt zu werden, indem der Außenumfang-Überschussbereich, der von der Außenumfangskante aus zu der Position ausgebildet ist, die von der Außenumfangskante um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist, mit dem Laserstrahl bestrahlt wird.
  • Darüber hinaus wird die andere Fläche bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt vorzugsweise mit dem Laserstrahl in einem Zustand bestrahlt, in dem die Einfallsebene des Laserstrahls senkrecht zu einer virtuellen Ebene eingestellt ist, die durch den Mittelpunkt der anderen Fläche und den Brennpunkt des Laserstrahls verläuft und senkrecht zu der anderen Fläche ist.
  • Darüber hinaus wird vorzugsweise eine Bearbeitungsnut senkrecht zu der anderen Fläche durch Drehen der Halteeinheit in Bezug auf den Brennpunkt des Laserstrahls während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts ausgebildet.
  • Vorzugsweise wird des Weiteren bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl, der sich in Bezug auf die andere Fläche von der Seite des Mittelpunkts der anderen Fläche in Richtung der Außenseite der anderen Fläche schräg bewegt, in einem Zustand ausgeführt, in dem die Einfallsebene des Laserstrahls parallel zu einer virtuellen Ebene eingestellt ist, die durch den Mittelpunkt der anderen Fläche und den Brennpunkt des Laserstrahls verläuft und senkrecht zu der anderen Fläche ist.
  • Darüber hinaus wird bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt die Bestrahlung mit dem Laserstrahl vorzugsweise in dem Zustand ausgeführt, in dem die Einfallsebene des Laserstrahls parallel zu der virtuellen Ebene eingestellt wird, indem die Bestrahlungsposition des Laserstrahls durch einen Galvanometerscanner gesteuert wird, welcher der anderen Fläche zugewandt angeordnet ist.
  • Zudem bildet der Laserstrahl-Bestrahlungsschritt durch den Laserstrahl vorzugsweise eine Bearbeitungsnut in dem Werkstück aus und umfasst einen Erfassungsschritt mit einem Erfassen des Laserstrahls, der durch die Bearbeitungsnut gelangt ist, über eine Lichterfassungseinheit, wenn die Bearbeitungsnut das Werkstück durchdrungen hat.
  • Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst den Laserstrahl-Bestrahlungsschritt mit einem Bestrahlen der anderen Fläche des Werkstücks mit dem gepulsten Laserstrahl, der so eine Wellenlänge aufweist, dass er durch das Werkstück absorbiert wird. Bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt wird die andere Fläche ringförmig in dem Zustand mit dem Laserstrahl bestrahlt, indem die Ausrichtung des Laserstrahls auf so eine Weise eingestellt ist, dass der Laserstrahl den Einfallswinkel aufweist, der durch eine Neigung in Bezug auf die Senkrechte zu der anderen Fläche des Werkstücks um den vorbestimmten Winkel ausgebildet wird. Da der Laserstrahl den Einfallswinkel aufweist, der aufgrund der Neigung in Bezug auf die Senkrechte zu der anderen Fläche des Werkstücks um den vorbestimmten Winkel ausgebildet wird, kann bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt selbst dann einer Rückkehr des Laserstrahls zu dem Laseroszillator vorgebeugt werden, wenn der Laserstrahl durch die andere Fläche reflektiert wird. Daher ist der Zustand des Laseroszillators weniger anfällig dafür, instabil zu werden, und somit kann die Wahrscheinlichkeit eines Bearbeitungsfehlers bei der Laserbearbeitung reduziert werden.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Flussdiagramm eines Bearbeitungsverfahrens;
    • 2A ist eine perspektivische Ansicht einer vorderen Flächenseite eines Werkstücks;
    • 2B ist eine perspektivische Ansicht einer hinteren Flächenseite des Werkstücks;
    • 3 ist ein Schaubild, das einen Bandanhaftschritt veranschaulicht;
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Werkstückeinheit;
    • 5 ist ein Schaubild, das einen Halteschritt veranschaulicht;
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aspekt eines Laserstrahl-Bestrahlungsschritts veranschaulicht;
    • 7 ist ein schematisches Schaubild der 6;
    • 8A ist ein Schaubild, das einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Bearbeitungsnut ausgebildet wird;
    • 8B ist ein Schaubild, das einen Erfassungsschritt veranschaulicht;
    • 9A ist eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks in Übereinstimmung mit einem ersten Abwandlungsbeispiel;
    • 9B ist eine Schnittansicht des Werkstücks in Übereinstimmung mit dem ersten Abwandlungsbeispiel;
    • 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks in Übereinstimmung mit einem zweiten Abwandlungsbeispiel;
    • 11 ist ein Schaubild, das den Laserstrahl-Bestrahlungsschritt in Übereinstimmung mit einem dritten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht;
    • 12 ist ein schematisches Schaubild der 11;
    • 13 ist ein Schaubild, das den Laserstrahl-Bestrahlungsschritt in Übereinstimmung mit einem vierten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht;
    • 14 ist ein Schaubild, das den Erfassungsschritt in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 15A ist ein Schaubild, das ein Beispiel des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 15B ist ein Schaubild, das ein weiteres Beispiel des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform veranschaulicht; und
    • 16 ist eine seitliche Teilschnittansicht, die eine Laserbearbeitungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Flussdiagramm eines Bearbeitungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform. Als erstes wird ein Werkstück 11 beschrieben, das ein Bearbeitungsziel der vorliegenden Ausführungsform ist und eine Kreisscheibenform aufweist. 2A ist eine perspektivische Ansicht einer Seite einer vorderen Fläche (die andere Fläche) 11a des Werkstücks 11. 2B ist eine perspektivische Ansicht einer Seite einer hinteren Fläche (eine Fläche) 11b des Werkstücks 11, die auf der zu der vorderen Fläche 11a gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
  • Wie in 2A veranschaulicht, sind auf der Seite der vorderen Fläche 11a des Werkstücks 11 mehrere geplante Trennlinien (Straßen) 13 gitterförmig eingerichtet, und ein Bauelement 15, wie zum Beispiel ein IC oder LSI ist in jedem der mehreren Bereiche ausgebildet, die durch die mehreren geplanten Trennlinien 13 abgegrenzt sind. Das Werkstück 11 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Wafer, der aus Silizium hergestellt ist. Jedoch gibt es keine Beschränkung bzgl. des Materials, der Struktur, der Größe, usw. des Werkstücks 11. Das Werkstück 11 kann ein Wafer sein, der aus einem anderen Halbleitermaterial ausgebildet ist. Auf ähnliche Weise gibt es auch keine Beschränkung in Bezug auf die Art, die Menge, die Form, die Struktur, die Größe, usw. des Bauelements 15.
  • Ein kreisförmiger Bauelementbereich 17a einschließlich der mehreren Bauelemente 15 liegt bei einem mittleren Teil auf der Seite der vorderen Fläche 11a vor. Ein Außenumfang-Überschussbereich 17b, in dem keine Bauelemente 15 ausgebildet sind und der verglichen mit dem Bauelementbereich 17a im Wesentlichen flach ist, liegt um den Bauelementbereich 17a vor. Der Außenumfang-Überschussbereich 17b ist ein Bereich in der vorderen Fläche 11a bis zu einer Position, die mit Ausnahme einer Kerbe 19 von einer Außenumfangskante 11c des Werkstücks 11 um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist. Zum Beispiel in dem Fall eines Wafers mit einem Durchmesser von 12 Inch (in etwa 300 mm) ist ein Bereich von in etwa 3 mm von der Außenumfangskante 11c aus der Außenumfang-Überschussbereich 17b.
  • In 2A ist ein Grenzteil 17c zwischen dem Bauelementbereich 17a und dem Außenumfang-Überschussbereich 17b durch eine Einpunkt-Strichlinie dargestellt. Wie in 2B veranschaulicht, liegt in dem Werkstück 11der vorliegenden Ausführungsform ein kreisförmiger Aussparungsteil 11d, der durch Verdünnen der Seite der hinteren Fläche 11b um eine vorbestimmte Dicke ausgebildet wird, bei einem mittleren Teil auf der Seite der hinteren Fläche 11b vor. Der kreisförmige Aussparungsteil 11d ist ein Bereich, der in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 mit dem Bauelementbereich 17a korrespondiert. Außerhalb des kreisförmigen Aussparungsteils 11d ist ein ringförmiger Vorsprungsteil 11e ausgebildet, sodass er den kreisförmigen Aussparungsteil 11d umgibt. Der ringförmige Vorsprungsteil 11e ist ein Bereich, der mit dem Außenumfang-Überschussbereich 17b in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 korrespondiert. Im Übrigen ist bei jedem äußeren Umfangsteil auf der Seite der vorderen Fläche 11a und auf der Seite der hinteren Fläche 11b, wie in 3 veranschaulicht, ein angeschnittener Teil ausgebildet.
  • Wenn das Werkstück 11 bearbeitet wird, haftet die Seite der hinteren Fläche 11b des Werkstücks 11 an dem mittleren Teil eines kreisförmigen Bands 21 an und ein ringförmiger Rahmen 23 (siehe 3 und 4), der aus Metall hergestellt ist, haftet an dem Außenumfangsteil des Bands 21 an (Bandanhaftschritt S10). 3 ist ein Schaubild, das den Bandanhaftschritt S10 veranschaulicht. Das Band 21 weist eine aus einem Harz hergestellte Basisschicht und eine Haftschicht (Klebeschicht) auf, die auf der gesamten einen Fläche der Basisschicht angeordnet ist. Die Haftschicht ist zum Beispiel aus einem durch ultraviolette Strahlung härtbarem Harz ausgebildet.
  • Bei dem Bandanhaftschritt S10 wird zum Beispiel als erstes das Werkstück 11 auf so eine Weise angeordnet, dass die hintere Fläche 11b nach oben gerichtet ist, und nachfolgend wird der Rahmen 23 außerhalb des Außenumfangteils des Werkstücks 11 angeordnet. Danach wird die Haftschichtseite des Bands 21 an die hintere Fläche 11b des Werkstücks 11 und an eine Fläche des Rahmens 23 angehaftet. Dadurch wird eine Werkstückeinheit 25 ausgebildet (siehe 4), bei der das Werkstück 11 und der Rahmen 23 durch das Band 21 miteinander verbunden sind. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Werkstückeinheit 25. Nach dem Bandanhaftschritt S10 wird die Werkstückeinheit 25 über Saugwirkung durch einen Spanntisch (Halteeinheit) 4 gehalten, der in einer Laserbearbeitungsvorrichtung 2 angeordnet ist und eine Kreisscheibenform aufweist (Halteschritt S20; siehe 5). 5 ist ein Schaubild, das den Halteschritt S20 veranschaulicht.
  • Nunmehr wird der Aufbau der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 beschrieben. Der oben beschriebene Spanntisch 4 ist auf so eine Weise angeordnet, dass eine Haltefläche 4a nach unten gerichtet ist. Der Spanntisch 4 weist einen Rahmenkörper 6 auf, der aus einem Metall ausgebildet ist und eine Kreisscheibenform aufweist. Ein Aussparungsteil mit einer Kreisscheibenform ist bei dem unteren Teil des Rahmenkörpers 6 ausgebildet. Eine poröse Platte 8, die aus einer porösen Keramik ausgebildet ist und eine Kreisscheibenform aufweist, ist in dem Aussparungsteil des Rahmenkörpers 6 befestigt. Die untere Fläche des Rahmenkörpers 6 und die untere Fläche der porösen Platte 8 sind bündig und bilden die im Wesentlichen flache Haltefläche 4a aus.
  • Ein nicht veranschaulichter Strömungspfad ist in dem Rahmenkörper 6 ausgebildet. Ein Ende des Strömungspfads ist mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle, wie zum Beispiel einem Ejektor, verbunden und das andere Ende des Strömungspfads ist mit der porösen Platte 8 verbunden. Wenn die Saugquelle betätigt wird, wird ein Unterdruck zu der Haltefläche 4a übertragen. Ein durchlässiger Teil 4b mit einer kreisförmigen Säulenform ist bei einem Teil des Rahmenkörpers 6 und der porösen Platte 8 angeordnet. Der durchlässige Teil 4b ist aus einem Material (zum Beispiel optischem Glas) ausgebildet, das in Bezug auf einen später beschriebenen Laserstrahl L Transparenz oder Transluzenz aufweist. Der durchlässige Teil 4b dringt von der unteren Fläche der porösen Platte 8 bis zu der oberen Fläche des Rahmenkörpers 6 vor. Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform nur ein durchlässiger Teil 4b angeordnet ist, können mehrere durchlässige Teile 4b diskret entlang der radialen Richtung des Spanntischs 4 angeordnet sein.
  • Eine Ausgangswelle eines Rotationsmechanismus 10, der einen Motor oder Ähnliches aufweist, ist mit dem oberen Teil des Rahmenkörpers 6 gekoppelt. Der Rotationsmechanismus 10 kann den Spanntisch 4 um eine Rotationsachse 10a drehen. Ein nicht veranschaulichter Horizontal-Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Rotationsmechanismus 10 in einer X-Achsenrichtung und einer Y-Achsenrichtung ist mit dem oberen Teil des Rotationsmechanismus 10 gekoppelt. Eine Lichterfassungseinheit 14 ist über dem Spanntisch 4 und bei einem Seitenteil des Rotationsmechanismus 10 angeordnet. Die Lichterfassungseinheit 14 ist ein Leistungsmesser, ein Leistungssensor, eine Kamera mit einem Neutraldichtefilter (Neutral Density Filter) oder Ähnliches und kann den durch den durchlässigen Teil 4b übertragenen Laserstrahl L erfassen.
  • Mehrere Klammermechanismen 12 sind bei Seitenteilen des Rotationsmechanismus 10 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind vier Klammermechanismen 12 entlang der Umfangsrichtung des Spanntischs 4 voneinander separiert angeordnet. In 5 sind im Übrigen zwei Klammermechanismen 12 veranschaulicht. Wenn die Werkstückeinheit 25 durch die Haltefläche 4a in dem Zustand über Saugwirkung gehalten wird, in dem die vordere Fläche 11a zu der unteren Seite exponiert ist, wird für das Werkstück 11 die Seite der hinteren Fläche 11b mit dem dazwischen liegenden Band 21 durch die Haltefläche 4a gehalten. Darüber hinaus wird der Rahmen 23 durch den Klammermechanismus 12 geklammert.
  • Eine Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 ist unter dem Spanntisch 4 angeordnet (siehe 6). Die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 schließt einen nicht veranschaulichten Laseroszillator zum Erzeugen eines gepulsten Laserstrahls mit so einer Wellenlänge ein, die durch das Werkstück 11 absorbiert wird. Ein von dem Laseroszillator emittierter Laserstrahl geht durch ein vorbestimmtes optisches System und wird von einem Lichtkollektor 18 einschließlich einer Sammellinse nach oben in Richtung der Haltefläche 4a ausgegeben. Im Übrigen sind mit dem Lichtkollektor 18 ein nicht veranschaulichter Z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der den Lichtkollektor 18 entlang einer Z-Achsenrichtung bewegt, und eine nicht veranschaulichte Winkeleinstelleinheit gekoppelt, die den Einfallswinkel des Laserstrahls einstellt.
  • Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 ist ein nicht veranschaulichter Steuerungsteil angeordnet, der einen Betrieb des Spanntischs 4, der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16, des nicht veranschaulichten Horizontal-Bewegungsmechanismus, des nicht veranschaulichten Z-Achsen-Bewegungsmechanismus, der nicht veranschaulichten Winkeleinstelleinheit, usw. steuert. Zum Beispiel ist der Steuerungsteil durch einen Computer eingerichtet, der einen Prozessor (Verarbeitungseinrichtung) in der Art einer Central Processing Unit (CPU), einer Hauptspeichereinrichtung, wie zum Beispiel ein Dynamic Random Access Memory (DRAM), einen Static Random Access Memory (SRAM) oder einen Read Only Memory (ROM), und eine Hilfsspeichereinrichtung, wie zum Beispiel einen Flash Memory, eine Festplatte oder einen Solid State Drive, aufweist. Software einschließlich eines vorbestimmten Programms ist in der Hilfsspeichereinrichtung gespeichert. Funktionen des Steuerungsteils werden implementiert, indem die Bearbeitungseinrichtung usw. dazu gebracht werden, in Übereinstimmung mit dieser Software zu arbeiten. Als Nächstes wird ein auf den Halteschritt S20 folgender Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aspekt des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts S30 veranschaulicht. 7 ist ein schematisches Schaubild der 6. Es ist anzumerken, dass 7 aus einer anderen Perspektive als die 6 gezeichnet ist. In 6 und 7 wurden der Spanntisch 4, das Band 21, der Rahmen 23, usw. der Einfachheit halber weggelassen. Bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 wird die vordere Fläche 11a des Werkstücks 11 mit dem Laserstrahl L von dem Lichtkollektor 18 aus bestrahlt, der unter der Werkstückeinheit 25 angeordnet ist (das heißt von der Seite der vorderen Fläche 11a). Das heißt, dass eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl L ausgeführt wird, der sich von der unteren Seite in Richtung der oberen Seite bewegt.
  • Insbesondere wird bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 der vorliegenden Ausführungsform eine Einfallsebene 22 des Laserstrahls L senkrecht zu einer virtuellen Ebene 20 eingestellt, die durch einen Mittelpunkt A1 der vorderen Fläche 11a und einen Brennpunkt A2 des Laserstrahls L gelangt und senkrecht zu der vorderen Fläche 11a ist (siehe 7) . Darüber hinaus wird die Ausrichtung des Laserstrahls L auf so eine Weise eingestellt, dass der Laserstrahl L einen Einfallswinkel α (spitzen Winkel) aufweist, der aufgrund einer Neigung um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a ausgebildet wird, und der Brennpunkt A2 wird bei einem Punkt auf dem Grenzteil 17c positioniert (ringförmiger Bereich).
  • In diesem Zustand wird die vordere Fläche 11a durch Drehen des Spanntischs 4 um die Rotationsachse 10a mit dem Laserstrahl L bestrahlt, und eine Ablationsbearbeitung wird entlang der Außenumfangskante 11c ausgeführt. Dadurch wird eine Bearbeitungsnut 11g mit einer zu der vorderen Fläche 11a senkrechte Form ringförmig entlang des Grenzteils 17c ausgebildet (siehe 8A). 8A ist ein Schaubild, das den Zustand veranschaulicht, in dem die Bearbeitungsnut 11g ausgebildet wird. Zum Beispiel werden die Laserbearbeitungsbedingungen wie folgt eingestellt, wenn die Dicke des Werkstücks 11 in dem Bauelementbereich 17a 100 µm ist.
  • Lasermedium des Laseroszillators: Yb-dotierte Faser
    Wellenlänge: mindestes 1059 nm und maximal 1065 nm
    Wiederholfrequenz: 50 kHz
    Durchschnittliche Ausgangsleistung: 17 Watt
    Bearbeitungszuführgeschwindigkeit: 163 Umdrehungen pro Minute
    Brennpunktdurchmesser: 25 µm
  • Während die Laserbearbeitung fortfährt wird die Bearbeitungsnut 11g nach und nach tiefer. Wenn die Bearbeitungsnut 11g das Werkstück 11 durchdringt, wird das Werkstück 11 in den Bauelementbereich 17a und den Außenumfang-Überschussbereich 17b getrennt, wobei die Bearbeitungsnut 11g die Grenze ist (siehe 8B). Bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 der vorliegenden Ausführungsform wird die vordere Fläche 11a mit dem Laserstrahl L auf so eine Weise bestrahlt, dass der Laserstrahl L den Einfallswinkel α aufgrund einer Neigung um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a des Werkstücks 11 ausgebildet aufweist. Selbst wenn der Laserstrahl L durch die vordere Fläche 11a reflektiert wird, wird somit eine Reflexion mit dem Reflexionswinkel α verursacht, und eine Rückkehr des Laserstrahls L zu dem Laseroszillator kann verhindert werden.
  • Daher ist der Zustand des Laseroszillators weniger anfällig dafür, instabil zu werden, und folglich kann die Möglichkeit eines Bearbeitungsfehlers während der Laserbearbeitung reduziert werden. Indem der Laserstrahl L dazu gebracht wird, mit dem Einfallswinkel α einzufallen, werden zudem Rückstände 27 entlang einer Bewegungsrichtung B1 des Laserstrahls L mit dem Reflexionswinkel α zerstreut (siehe 6 und 7). Daher kann eine Anhaftung der Rückstände 27 an der Sammellinse reduziert werden. Im Übrigen kann zum Zeitpunkt einer Laserbearbeitung eine nicht veranschaulichte Luftausstoßdüse direkt unter dem Mittelpunkt A1 der vorderen Fläche 11a angeordnet sein, und Luft kann von dem Mittelpunkt A1 in Richtung des Brennpunkts A2 ausgestoßen werden. Dies kann sicherer dagegen vorbeugen, dass durch die Ablationsbearbeitung erzeugte Rückstände 27 an dem Bauelementbereich 17a anhaften.
  • Im Übrigen schließt der Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 bei der vorliegenden Ausführungsform einen Erfassungsschritt S35 mit einem Erfassen des Laserstrahls L, der durch die Bearbeitungsnut 11g gelangt ist, durch die Lichterfassungseinheit 14 ein, wenn die Bearbeitungsnut 11g das Werkstück 11 durchdrungen hat. 8B ist ein Schaubild, das den Erfassungsschritt S35 veranschaulicht. Beim Empfangen von Licht mit einer Intensität gleich oder höher als ein bestimmter Wert, überträgt die Lichterfassungseinheit 14 ein vorbestimmtes Lichtempfangssignal an den Steuerungsteil. Ob die Bearbeitungsnut 11g das Werkstück 11 durchdrungen hat oder nicht kann daher durch Verwendung der Lichterfassungseinheit 14 automatisch erfasst werden. Nachdem die Durchdringung erfasst worden ist, wird die Bestrahlung mit dem Laserstrahl L angehalten. Nach dem Erfassungsschritt S35 und vor dem Anhalten der Bestrahlung mit dem Laserstrahl L kann im Übrigen ein Reinigungsschritt ausgeführt werden, bei dem die Ausgangsleistung des Laserstrahls L verglichen mit der oben beschriebenen Laserbearbeitungsbedingung niedrig eingestellt ist und Rückstände, die in der Umgebung der Bearbeitungsnut 11g anhaften, entfernt werden.
  • Nach dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 wird der Außenumfang-Überschussbereich 17b, der als Ringform von dem Bauelementbereich 17a getrennt worden ist, von dem Band 21 entfernt (Entfernungsschritt S40). Zum Beispiel wird der Spanntisch 4 in dem Zustand gedreht, in dem nicht veranschaulichte Keile an mehreren Stellen in der Umfangsrichtung des Außenumfang-Überschussbereichs 17b zwischen dem Band 21 und der hinteren Fläche 11b eingeführt sind. Dadurch fällt der Außenumfang-Überschussbereich 17b von dem Band 21 ab. Bei dem Entfernungsschritt S40 kann der Außenumfang-Überschussbereich 17b durch Herunterziehen von nicht veranschaulichten Greifteilen in dem Zustand abfallen, in dem anstelle der Keile die Greifteile an mehreren Stellen in der Umfangsrichtung des Außenumfang-Überschussbereichs 17b zwischen das Band 21 und die hintere Fläche 11b eingeführt werden.
  • (Erstes Abwandlungsbeispiel)
  • Als Nächstes werden bei der ersten Ausführungsform verschiedene Abwandlungsbeispiele beschrieben. 9A ist eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks 31 in Übereinstimmung mit einem ersten Abwandlungsbeispiel. 9B ist eine Schnittansicht des Werkstücks 31 in Übereinstimmung mit dem ersten Abwandlungsbeispiel. Das Werkstück 31 des ersten Abwandlungsbeispiels unterscheidet sich dadurch von dem oben beschriebenen Werkstück 11, dass der kreisförmige Aussparungsteil 11d nicht auf der Seite der hinteren Fläche 11b ausgebildet ist. Durch Ausführen der Schritte von dem Bandanhaftschritt S10 bis zu dem Entfernungsschritt S40 kann für das Werkstück 31 auf ähnliche Weise ein Bereich einschließlich eines angeschnittenen Teils, der bei der Außenumfangskante des Werkstücks 31 ausgebildet ist, entfernt werden.
  • (Zweites Abwandlungsbeispiel)
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks 41 in Übereinstimmung mit einem zweiten Abwandlungsbeispiel. Die Bauelemente 15 sind nicht in dem Werkstück 41 ausgebildet. Zum Beispiel kann ein Werkstück 43 mit einem kleineren Durchmesser als der des Werkstücks 41 aus dem Werkstück 41 ausgebildet werden, indem die Bearbeitungsnut 11g entlang eines vorbestimmten Kreises mit einem Durchmesser ausgebildet wird, der kleiner ist als der Durchmesser des Werkstücks 41.
  • (Drittes Abwandlungsbeispiel)
  • Als Nächstes wird ein Abwandlungsbeispiel des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts S30 beschrieben. 11 ist ein Schaubild, das den Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 in Übereinstimmung mit einem dritten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht. 12 ist ein schematisches Schaubild der 11. Bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 in Übereinstimmung mit dem dritten Abwandlungsbeispiel wird ein Zustand hergestellt, bei dem eine Einfallsebene 26 des Laserstrahls L parallel zu einer virtuellen Ebene 24 eingestellt ist, die durch den Mittelpunkt A1 der vorderen Fläche 11a und den Brennpunkt A2 des Laserstrahls L verläuft und senkrecht zu der vorderen Fläche 11a ist. Darüber hinaus wird die Ausrichtung des Laserstrahls L auf so eine Weise eingestellt, dass der Laserstrahl L einen Einfallswinkel β (spitzen Winkel) aufweist, der aufgrund der Neigung in Bezug auf die Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a um einen vorbestimmten Winkel ausgebildet ist, und der Brennpunkt A2 wird auf einem Punkt auf dem Grenzteil 17c (ringförmiger Bereich) positioniert.
  • Durch Drehen des Spanntischs 4 um die Rotationsachse 10a wird in diesem Zustand eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl L, der sich von der Seite des Mittelpunkts A1 der vorderen Fläche 11a in Richtung der Außenseite der vorderen Fläche 11a bewegt, durchgeführt, und es wird eine Ablationsbearbeitung entlang der Außenumfangskante 11c ausgeführt. Die Laserbearbeitungsbedingungen können die gleichen wie die oben beschriebenen Bedingungen sein. Während die Laserbearbeitung fortfährt wird die Bearbeitungsnut 11g nach und nach tiefer. Wenn die Bearbeitungsnut 11g das Werkstück 11 durchdringt, wird das Werkstück 11 in den Bauelementbereich 17a und den Außenumfang-Überschussbereich 17b getrennt, wobei die Bearbeitungsnut 11g die Grenze ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkstück 11 auf der Seite des Bauelementbereichs 17a zu einer umgekehrten, kreisförmigen Kegelstumpfform. Daher gibt es den Vorteil, dass die Innere Umfangsseitenfläche des Außenumfang-Überschussbereichs 17b während des Entfernungsschritts S40 weniger anfällig für eine Kollision mit der äußeren Umfangsseitenfläche des Bauelementbereichs 17a ist.
  • Bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 in Übereinstimmung mit dem dritten Abwandlungsbeispiel wird die vordere Fläche 11a mit dem Laserstrahl L auf so eine Weise bestrahlt, dass der Laserstrahl L dem Einfallswinkel β aufweist, der aufgrund einer Neigung in Bezug auf die Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a des Werkstücks 11 um einen vorbestimmten Winkel ausgebildet wird. Selbst wenn der Laserstrahl L durch die vordere Fläche 11a reflektiert wird, wird somit eine Reflexion mit dem Reflexionswinkel β verursacht, und eine Rückkehr des Laserstrahls L zu dem Laseroszillator kann verhindert werden. Daher ist der Zustand des Laseroszillators weniger anfällig dafür, instabil zu werden, und folglich kann die Wahrscheinlichkeit eines Bearbeitungsfehlers bei der Laserbearbeitung reduziert werden. Aufgrund dessen, dass dem Laserstrahl L der Einfallswinkel β verliehen wird, werden die Rückstände 27 zudem entlang einer Bewegungsrichtung B2 des Laserstrahls L mit dem Reflexionswinkel β verstreut. Daher kann eine Anhaftung der Rückstände 27 an der Sammellinse reduziert werden. Im Übrigen kann zum Zeitpunkt einer Laserbearbeitung eine nicht veranschaulichte Luftausstoßdüse direkt unter dem Mittelpunkt A1 der vorderen Fläche 11a angeordnet sein, und Luft kann von dem Mittelpunkt A1 in Richtung des Brennpunkts A2 ausgestoßen werden. Darüber hinaus kann der Erfassungsschritt S35 bei dem dritten Abwandlungsbeispiel ausgeführt werden. Durch Ausführen des Erfassungsschritts S35 kann automatisch erfasst werden, ob die Bearbeitungsnut 11g das Werkstück 11 durchdrungen hat oder nicht.
  • (Viertes Abwandlungsbeispiel)
  • Als Nächstes wird ein viertes Abwandlungsbeispiel beschrieben, das durch Abwandeln des dritten Abwandlungsbeispiels erhalten wird. 13 ist ein Schaubild, das den Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 in Übereinstimmung mit dem vierten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht. Auch bei dem vierten Abwandlungsbeispiel wird ähnlich wie bei dem dritten Abwandlungsbeispiel der Grenzteil 17c der vorderen Fläche 11a mit dem Laserstrahl L in dem Zustand bestrahlt, in dem die Einfallsebene 26 parallel zu einer virtuellen Ebene 24 eingestellt ist, die durch den Mittelpunkt A1 und den Brennpunkt A2 verläuft und senkrecht zu der vorderen Fläche 11a ist. Jedoch wird bei dem vierten Abwandlungsbeispiel in dem Zustand, in dem der Spanntisch 4 nicht gedreht wird, sondern stillsteht, die Bestrahlungsposition des Laserstrahls L auf so eine Weise gesteuert, dass ein Scannen mit dem Brennpunkt A2 entlang des Grenzteils 17c durch Verwendung eines Galvanometerscanners 28 ausgeführt wird, der so angeordnet ist, dass er der Haltefläche 4a (das heißt der vorderen Fläche 11a) zugewandt ist. Auch bei dem vierten Abwandlungsbeispiel können Effekte bereitgestellt werden, die jenen des dritten Abwandlungsbeispiels ähnlich sind. Das heißt, dass der Erfassungsschritt S35 durch Verwendung der Lichterfassungseinheit 14 ausgeführt werden kann.
  • Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Eine Laserbearbeitungsvorrichtung 32 der zweiten Ausführungsform schließt einen Haltering (Halteeinheit) 34 anstelle des Spanntischs 4 ein. Der Haltering 34 weist ein ringförmiges Gehäuse 36 und mehrere Klammermechanismen 38 auf, die separiert um das Gehäuse 36 angeordnet sind. Der Haltering 34 ist mit einem nicht veranschaulichten Rotationsmechanismus gekoppelt, der dem des Spanntischs 4 ähnlich ist und sich um eine Rotationsachse 34a drehen kann, die durch die mittlere Position des Gehäuses 36 verläuft. Unter dem Haltering 34 ist die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 in so einer Form angeordnet, dass sie im Stande ist, den Laserstrahl L nach oben auszugeben.
  • Die oben beschriebene Lichterfassungseinheit 14 ist auf der zu dem Lichtkollektor 18 der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 gegenüberliegenden Seite mit der Rotationsachse 34a zwischen diesen in der horizontalen Richtung eingefügt angeordnet. Eine Lichtquelle 40, die Licht nach unten emittiert, ist über der Lichterfassungseinheit 14 angeordnet. Die Lichtquelle 40 ist zum Beispiel eine Laserdiode. Ein Laserstrahl von der Lichtquelle 40 weist eine Wellenlänge auf, die für den Laserstrahl schwer durch das Werkstück 11 zu übertragen ist, und der Laserstrahl wird durch das Band 21 übertragen (zum Beispiel mit einer Wellenlänge in dem ultravioletten Band) und weist verglichen mit dem Laserstrahl L zum Bearbeiten des Werkstücks 11 eine niedrige Ausgangsleistung auf. Insbesondere ist die Ausgangsleistung des Laserstrahls von der Lichtquelle 40 so niedrig, dass sie das Werkstück 11 nicht bearbeitet (das heißt niedriger als der Bearbeitungsgrenzwert des Werkstücks 11). Der Laserstrahl von der Lichtquelle 40 wird in Richtung der Lichterfassungseinheit 14 ausgegeben.
  • Wenn das Werkstück 11 bearbeitet wird, werden auch bei der zweiten Ausführungsform die Schritte von dem Bandanhaftschritt S10 zu dem Entfernungsschritt S40 aufeinanderfolgend ausgeführt. Nachdem die Werkstückeinheit 25 bei dem Bandanhaftschritt S10 ausgebildet worden ist, wird das Werkstück 11 mit dem Band 21 dazwischen gehalten, indem der Rahmen 23 durch den Haltering 34 gehalten wird (Halteschritt S20). Nachfolgend wird ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform in dem Zustand, in dem die Einfallsebene 22 des Laserstrahls L senkrecht zu der virtuellen Ebene 20 eingestellt ist (siehe 7) die Ausrichtung des Laserstrahls L auf so eine Weise eingestellt, dass der Laserstrahl L den Einfallswinkel (spitzen Winkel) α aufweist, der aufgrund der Neigung in Bezug auf die Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a um einen vorbestimmten Winkel ausgebildet wird, und der Brennpunkt A2 ist auf einem Punkt auf dem Grenzteil 17c positioniert (ringförmiger Bereich; siehe 6 und 7).
  • Darüber hinaus wird eine Ablationsbearbeitung entlang der Außenumfangskante 11c ausgeführt, indem der Haltering 34 um die Rotationsachse 34a gedreht wird. Dadurch wird die Bearbeitungsnut 11g mit einer Form, die senkrecht zu der vorderen Fläche 11a ist, ringförmig entlang des Grenzteils 17c ausgebildet. Das heißt, dass auch bei der zweiten Ausführungsform einer Rückkehr des Laserstrahls L zu dem Laseroszillator vorgebeugt werden kann, und folglich der Zustand des Laseroszillators weniger anfällig dafür ist, instabil zu werden. Damit kann die Wahrscheinlichkeit eines Bearbeitungsfehlers bei der Laserbearbeitung reduziert werden.
  • Jedoch wird bei dem Erfassungsschritt S35 der zweiten Ausführungsform erfasst, ob die Bearbeitungsnut 11g das Werkstück 11 durchdrungen hat oder nicht, indem der von der Lichtquelle 40 emittierte Laserstrahl durch die Lichterfassungseinheit 14 erfasst wird. 14 ist ein Schaubild, das den Erfassungsschritt S35 in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Erfassungsschritt S35 durch Verwendung der Lichtquelle 40 mit einer niedrigen Ausgangsleistung ausgeführt werden. Daher muss kein Neutraldichtefilter oder Ähnliches für die Lichterfassungseinheit 14 angeordnet werden, und folglich können Kosten reduziert werden. Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass die Gefahr einer Verbrennung im Sensorelement, dem Filter, usw. geringer ist und daher Störungen, wie zum Beispiel ein Ausfall der Lichterfassungseinheit 14, seltener auftreten.
  • Darüber hinaus wird bei dem nachfolgenden Entfernungsschritt S40 die gesamte Seite der hinteren Fläche 11b des Werkstücks 11 mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, nachdem eine nicht veranschaulichte Lichtblockierplatte mit im Wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der des kreisförmigen Aussparungsteils 11d an dem Band 21 angeordnet. Dadurch wird die Haftkraft zwischen dem ringförmigen Vorsprungsteil 11e und dem Band 21 vermindert. Danach wird der Außenumfang-Überschussbereich 17b, der als Ringform von dem kreisförmigen Aussparungsteil 11d abgetrennt worden ist, von dem Band 21 entfernt, indem der oben beschriebene Greifteil oder Ähnliches verwendet wird (Entfernungsschritt S40). Darüber hinaus wird bei dem Entfernungsschritt S40 der Außenumfang-Überschussbereich 17b von dem Band 21 entfernt, nachdem die Haftkraft des Bands 21 vermindert worden ist. Daher kann der Bauelementbereich 17a zuverlässig an dem Band 21 anhaften, und der Außenumfang-Überschussbereich 17b kann auf einfache Weise entfernt werden. Im Übrigen können basierend auf der gleichen Anordnung, dem gleichen Aufbau, usw. wie bei der ersten Ausführungsform ähnliche Effekte bereitgestellt werden. Zudem können das erste bis vierte Abwandlungsbeispiel auf die zweite Ausführungsform angewandt werden.
  • Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Der Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 bei der dritten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der ersten und zweiten Ausführungsform, dass der mit dem Außenumfang-Überschussbereich 17b korrespondierende Teil in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 einer Ablation ausgesetzt wird, um entfernt zu werden. 15A ist ein Schaubild, das ein Beispiel des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts S30 in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform veranschaulicht. In 15A und 15B werden der Spanntisch 4, das Band 21, der Rahmen 23, usw. der Einfachheit halber weggelassen.
  • In dem in 15A veranschaulichten Beispiel wird eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl L wie bei der ersten Ausführungsform (siehe 6 bis 8B) auf so eine Weise ausgeführt, dass der Laserstrahl L den Einfallswinkel α (spitzen Winkel) aufweist, der in dem Zustand aufgrund einer Neigung in Bezug auf die Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a um einen vorbestimmten Winkel ausgebildet wird, in dem die Einfallsebene 22 des Laserstrahls L senkrecht zu der virtuellen Ebene 20 eingestellt ist. Auf diese Weise wird der Brennpunkt A2 an der Außenumfangskante 11c positioniert. Während der Spanntisch 4 um die Rotationsachse 10a gedreht wird, wird die Rotationsachse 10a, wie durch einen Pfeil C1 dargestellt, dann nach und nach näher an den Brennpunkt A2 gebracht. Es ist anzumerken, dass die Höhenposition des Brennpunkts A2 des Laserstrahls L nach Bedarf angepasst werden kann.
  • Darüber hinaus kann der Brennpunkt A2 von einer von der Außenumfangskante 11c um einen vorbestimmten Abstand nach innen separierten Position zu der Außenumfangskante 11c bewegt werden, und die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 kann in der horizontalen Richtung bewegt werden, wobei der Spanntisch 4 gedreht wird, ohne in der horizontalen Richtung bewegt zu werden. Wenn der Punktdurchmesser des Brennpunkts A2 darüber hinaus ausreichend groß ist, kann der Spanntisch 4 ohne eine Bewegung des Spanntischs 4 und der Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 in der horizontalen Richtung gedreht werden.
  • Durch Bestrahlen der Position des Außenumfang-Überschussbereichs 17b, die um den vorbestimmten Abstand von der Außenumfangskante 11c nach innen separiert ist, mit dem Laserstrahl L, kann der mit dem Außenumfang-Überschussbereich 17b korrespondierende Teil in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 entfernt werden. Folglich kann der Entfernungsschritt S40 weggelassen werden. Durch Einstellen der Einfallsebene 22 des Laserstrahls L parallel zu der virtuellen Ebene 20 kann bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt S30 zudem der mit dem Außenumfang-Überschussbereich 17b korrespondierende Teil ähnlich wie bei dem dritten Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform durch Ablation in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 entfernt werden (siehe 11 und 12).
  • 15B ist ein Schaubild, das ein weiteres Beispiel des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts S30 in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Auch in 15B wurden der Spanntisch 4 usw. der Einfachheit halber weggelassen. Bei dem in 15B veranschaulichten Beispiel wird wie in 11 bis 13 eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl L auf so eine Weise ausgeführt, dass der Laserstrahl L den Einfallswinkel β (spitzen Winkel) aufweist, der aufgrund einer Neigung in Bezug auf die Senkrechte 11f zu der vorderen Fläche 11a um einen vorbestimmten Winkel in dem Zustand ausgebildet wird, in dem die Einfallsebene 22 des Laserstrahls L parallel zu der virtuellen Ebene 20 eingestellt ist. Auf diese Weise wird der Brennpunkt A2 auf der Außenumfangskante 11c positioniert. Dann, während der Spanntisch 4 um die Rotationsachse 10a gedreht wird, wird die Rotationsachse 10a, wie durch den Pfeil C1 dargestellt, nach und nach näher an den Brennpunkt A2 gebracht. Es ist anzumerken, dass die Höhenposition des Brennpunkts A2 des Laserstrahls L je nach Bedarf eingestellt werden kann.
  • Auch bei dem Beispiel der 15B kann der Brennpunkt A2, wie bei der Erläuterung der 15A beschrieben, von dem Inneren des Werkstücks 11 zu der Außenseite bewegt werden, und die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 kann horizontal bewegt werden, wobei der Spanntisch 4 gedreht wird, ohne in der horizontalen Richtung bewegt zu werden. Wenn der Punktdurchmesser des Brennpunkts A2 zudem ausreichend groß ist, kann der Spanntisch 4 gedreht werden, ohne den Spanntisch 4 und die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 in der horizontalen Richtung zu bewegen. Durch Bestrahlen des Außenumfang-Überschussbereichs 17b mit dem Laserstrahl L bis zu einer Position, die von der Außenumfangskante 11c um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist, kann der Teil entfernt werden, der mit dem Außenumfang-Überschussbereich 17b in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 korrespondiert. Es ist anzumerken, dass es wie bei dem vierten Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform (siehe 13) auch möglich ist, den Galvanometerscanner einzusetzen.
  • Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. 16 ist eine seitliche Teilschnittansicht, die eine Laserbearbeitungsvorrichtung 42 in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 42 ist der Spanntisch 4 auf so eine Weise angeordnet, dass die Haltefläche 4a nach oben gerichtet ist, und die Laserstrahl-Bestrahlungseinheit 16 ist über der Haltefläche 4a angeordnet. Auch bei der vierten Ausführungsform kann die Bearbeitungsnut 11g bei dem Grenzteil 17c ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform (siehe 6 bis 8B), dem dritten Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform (siehe 11 und 12) oder dem vierten Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform (siehe 13) ausgebildet werden.
  • Das heißt, dass das Werkstück 31 in Übereinstimmung mit dem ersten Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform (siehe 9A und 9B) bearbeitet werden kann. Darüber hinaus kann aus dem Werkstück 41 in Übereinstimmung mit dem zweiten Abwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform das Werkstück 43 mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet werden (siehe 10). Darüber hinaus kann der Haltering 34 anstelle des Spanntischs 4 wie bei der zweiten Ausführungsform eingesetzt werden (siehe 14). Darüber hinaus kann der Teil, der in der Dickenrichtung des Werkstücks 11 mit dem Außenumfang-Überschussbereich 17b korrespondiert anstelle einer Ausbildung der Bearbeitungsnut 11g wie bei der dritten Ausführungsform durch Ablation entfernt werden (siehe 15A und 15B). Im Übrigen können Strukturen, Verfahren, usw. in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Ausführungsformen mit angemessenen Änderungen ausgeführt werden, ohne den Bereich des Gegenstands der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2004319885 [0002]
    • JP 2003273053 [0003]
    • JP 2006108532 [0004]

Claims (10)

  1. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück mit einer Kreisscheibenform, wobei das Bearbeitungsverfahren umfasst: einen Bandanhaftschritt mit einem Anhaften eines Bands an einer Fläche des Werkstücks und einem miteinander Verbinden des Werkstücks und eines Rahmens über das Band; einen Halteschritt mit einem Halten des Werkstücks durch eine Halteeinheit mittels des Bands nach dem Bandanhaftschritt; und nach dem Halteschritt einen Laserstrahl-Bestrahlungsschritt mit einem Bestrahlen der anderen Fläche des Werkstücks, die auf einer zu der einen Fläche gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, mit einem gepulsten Laserstrahl, der eine durch das Werkstück absorbierbare Wellenlänge aufweist, von einer Seite der anderen Fläche aus, wobei, bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt die andere Fläche ringförmig in einem Zustand mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, in dem eine Ausrichtung des Laserstrahls auf so eine Weise eingestellt ist, dass der Laserstrahl einen Einfallswinkel aufweist, der aufgrund einer Neigung um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Senkrechte zu der anderen Fläche des Werkstücks ausgebildet wird.
  2. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 1, bei dem das Werkstück in einem Zustand gehalten wird, in dem die andere Fläche bei dem Halteschritt zu einer unteren Seite exponiert ist, und eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl, der sich von der unteren Seite in Richtung einer oberen Seite bewegt, bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt ausgeführt wird.
  3. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 1 oder 2, bei dem während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts eine ringförmige Bearbeitungsnut mit einem vorbestimmten Durchmesser auf der Seite oder der anderen Seite innerhalb einer Außenumfangskante des Werkstücks ausgebildet wird, um das Werkstück mit der Bearbeitungsnut als Grenze zu trennen.
  4. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Werkstück auf der Seite der anderen Fläche einen Bauelementbereich, in dem mehrere Bauelemente ausgebildet sind, und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, der den Bauelementbereich umgibt und ein Bereich zu einer Position ist, die um einen vorbestimmten Abstand von einer Außenumfangskante des Werkstücks nach innen separiert ist, das Werkstück auf einer Seite der einen Fläche einen kreisförmigen Aussparungsteil, der mit dem Bauelementbereich korrespondiert, und einen ringförmigen Vorsprungsteil aufweist, der die Außenseite des kreisförmigen Aussparungsteils umgibt und mit dem Außenumfang-Überschussbereich korrespondiert, und ein Grenzteil zwischen dem Bauelementbereich und dem Außenumfang-Überschussbereich auf der Seite der anderen Seite während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts mit dem Laserstrahl bestrahlt wird.
  5. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Werkstück auf der Seite der anderen Fläche einen Bauelementbereich, in dem mehrere Bauelemente ausgebildet sind, und einen Außenumfang-Überschussbereich aufweist, der den Bauelementbereich umgibt und ein Bereich zu einer Position ist, die von einer Außenumfangskante des Werkstücks aus um einen vorbestimmten Abstand nach innen separiert ist, das Werkstück auf einer Seite der einen Fläche einen kreisförmigen Aussparungsteil, der mit dem Bauelementbereich korrespondiert, und einen ringförmigen Vorsprungsteil aufweist, der die Außenseite des kreisförmigen Aussparungsteils umgibt und mit dem Außenumfang-Überschussbereich korrespondiert, und bei dem Laserstrahl-Bestrahlungsschritt ein Teil, der in einer Dickenrichtung des Werkstücks mit dem Außenumfang-Überschussbereich korrespondiert, einer Ablation ausgesetzt wird, um durch eine Bestrahlung des Außenumfang-Überschussbereichs, der von der Außenumfangskante bis zu der Position vorliegt, die um einen vorbestimmten Abstand von der Außenumfangskante nach innen separiert ist, mit dem Laserstrahl entfernt zu werden.
  6. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts die andere Fläche mit dem Laserstrahl in einem Zustand bestrahlt wird, in dem eine Einfallsebene des Laserstrahls senkrecht zu einer virtuellen Ebene eingestellt ist, die durch einen Mittelpunkt der anderen Fläche und einen Brennpunkt des Laserstrahls verläuft und senkrecht zu der anderen Fläche ist.
  7. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 6, bei dem, eine Bearbeitungsnut senkrecht zu der anderen Fläche durch Drehen der Halteeinheit in Bezug auf den Brennpunkt des Laserstrahls während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts ausgebildet wird.
  8. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl, der sich in Bezug auf die andere Fläche von einer Seite eines Mittelpunkts der anderen Fläche in Richtung einer Außenseite der anderen Fläche bewegt, in einem Zustand ausgeführt wird, in dem eine Einfallsebene des Laserstrahls parallel zu einer virtuellen Ebene eingestellt ist, die durch den Mittelpunkt der anderen Fläche und einen Brennpunkt des Laserstrahls verläuft und senkrecht zu der anderen Fläche ist.
  9. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 8, bei dem während des Laserstrahl-Bestrahlungsschritts die Bestrahlung mit dem Laserstrahl in dem Zustand ausgeführt wird, in dem die Einfallsebene des Laserstrahls parallel zu der virtuellen Ebene eingestellt wird, indem eine Bestrahlungsposition des Laserstrahls durch einen Galvanometerscanner gesteuert wird, der so angeordnet ist, dass er der anderen Fläche zugewandt ist.
  10. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem Der Laserstrahl-Bestrahlungsschritt durch den Laserstrahl eine Bearbeitungsnut in dem Werkstück ausbildet und einen Erfassungsschritt mit einem Erfassen des Laserstrahls, der durch die Bearbeitungsnut gelangt ist, durch eine Lichterfassungseinheit umfasst, wenn die Bearbeitungsnut das Werkstück durchdrungen hat.
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