JP2005297039A - Laser beam machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として板状の基板をレーザーにより切断加工するレーザー加工装置に関するものであり、特にセラミック基板,シリコン基板等の脆性材料の加工に有効な切断方法を行えるレーザー加工装置に関するものである。 The present invention relates to a laser processing apparatus that mainly cuts a plate-shaped substrate with a laser, and more particularly to a laser processing apparatus that can perform an effective cutting method for processing a brittle material such as a ceramic substrate or a silicon substrate.
従来より、セラミック基板やシリコン基板等の脆性材料を切断加工するに際しては、一般に、いわゆるスライシングマシンが多く用いられている。このようなスライシングマシンによる切断加工においては、例えば、被加工材であるセラミック基板或いはシリコン基板、若しくはその他の基板を、低温ワックスによりダミー基板に接合し、更にこのダミー基板を鉄系の磁性材料に接合固定してワークとする。 Conventionally, a so-called slicing machine is generally used for cutting a brittle material such as a ceramic substrate or a silicon substrate. In the cutting process using such a slicing machine, for example, a ceramic substrate or silicon substrate, which is a workpiece, or another substrate is bonded to a dummy substrate with low-temperature wax, and the dummy substrate is further made into an iron-based magnetic material. Join and fix the workpiece.
そして、このワークをスライシングマシンのテーブル上でマグネットにより固定し、回転ブレードによりワーク上の前記被加工材である基板を切断加工する。切断加工後、ワークを高温湯中に浸してワックスを溶かし、切断加工した基板をダミー基板より分離する。更に溶剤により、切断加工した基板の表面に付着しているワックスを洗浄するといった工程を行う。このように、スライシングマシンによる切断加工は手間を要し、且つ自動化に不向きな加工方法となっている。 Then, the workpiece is fixed with a magnet on the table of the slicing machine, and the substrate as the workpiece on the workpiece is cut by a rotating blade. After the cutting process, the workpiece is immersed in high-temperature hot water to melt the wax, and the cut substrate is separated from the dummy substrate. Further, a process of washing the wax adhering to the surface of the cut substrate with a solvent is performed. Thus, cutting with a slicing machine is laborious and is a processing method unsuitable for automation.
一方、スライシングマシンによる加工の代わりに、シリコン基板,セラミック基板等をレーザーにより加工する方法が行われてきつつある。ところが、ほとんどはその表面に浅い溝を形成する、いわゆるレーザースクライビング加工である。この加工方法においては、レーザービームを絞って高エネルギー密度で加工を行うので切り屑は蒸発し、また基板の表面を加工するにとどまるため、加工する基板を保持するにあたって特別の配慮を必要としない。 On the other hand, instead of processing with a slicing machine, a method of processing a silicon substrate, a ceramic substrate or the like with a laser is being performed. However, most are so-called laser scribing, in which shallow grooves are formed on the surface. In this processing method, processing is performed at a high energy density by narrowing the laser beam, so that chips are evaporated and only the surface of the substrate is processed. Therefore, no special consideration is required for holding the substrate to be processed. .
これに対して、大面積の基板を基板の支持台から浮かして切断するレーザー加工装置の一例が、本出願人により特許文献1に開示されている。これは、ステージに設けられた穴に遊嵌する複数のピンにより基板を撓まないように支え、レーザービーム直下にあるピンのみが、ピンの下部と接する支持台の、レーザービームに対向する位置に設けられた凹部によって基板から離れるように構成されているものである。そしてこれにより、基板或いは基板上の薄膜等がきれいに切断できるとしている。
しかしながら、一般に、このようなレーザーによる切断加工においては、高出力のレーザービームにより基板をその深部まで溶融し切断するため、切断屑によるバリの生成等の問題があり、また、加工後の段取り替えが必要であるため、これらが切断加工部の品質と切断加工の効率を向上させる上での障害となっていた。本発明は、このような問題点に鑑み、主としてセラミック基板,シリコン基板等の脆性材料を高品質で効率的に切断することができるレーザー加工装置を提供することを目的とする。 However, in general, in such laser cutting processing, the substrate is melted and cut to a deep portion by a high-power laser beam, so there is a problem such as generation of burrs due to cutting waste, and changeover after processing is performed. Therefore, these have been obstacles to improving the quality of the cutting portion and the efficiency of the cutting processing. In view of such problems, an object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of cutting a brittle material such as a ceramic substrate and a silicon substrate efficiently with high quality.
上記目的を達成するために、本発明では、基板の加工後に、その残材や加工屑を保持基台から落下させるべく、保持基台の基板保持面が略鉛直方向に沿うようにしている。また、基板保持面が略鉛直方向に沿っている状態で、基板保持面をブラシで摺擦し、或いは基板保持面にエアーを吹き付けることにより、基板保持面を清掃するようにしている。これにより、基板保持面の残材や加工屑を確実に効率よく除去することができる。 In order to achieve the above object, in the present invention, the substrate holding surface of the holding base is made to follow the substantially vertical direction in order to drop the remaining material and processing waste from the holding base after the processing of the substrate. Further, the substrate holding surface is cleaned by rubbing the substrate holding surface with a brush or blowing air onto the substrate holding surface while the substrate holding surface is substantially along the vertical direction. Thereby, the remaining material and processing waste on the substrate holding surface can be reliably and efficiently removed.
また、保持基台の基板保持面に、基板の加工時に生じた加工屑を吸引手段により吸引するための孔を設け、その孔は、基板を切断するときにレーザービームが走査する走査線の下側となるように、その走査線に沿って設けられているようにしている。これにより、切断により生じた切断屑(加工屑)は直ちに孔へと吸引される。 In addition, a hole is provided in the substrate holding surface of the holding base for sucking processing waste generated during the processing of the substrate by a suction means, and the hole is below the scanning line scanned by the laser beam when the substrate is cut. It is arranged along the scanning line so as to be on the side. Thereby, cutting waste (processing waste) generated by cutting is immediately sucked into the hole.
また、保持基台を、基板を加工する加工側と、新たに加工される基板を装着する段取り側とにそれぞれ設け、加工側の保持基台と段取り側の保持基台とが交替可能であるようにすることにより、加工側で基板を加工しつつ、段取り側で新たな基板を装着することができる。さらに、加工側及び段取り側にそれぞれ複数の保持基台を設けることにより、複数の基板を保持してこれらに対し同時に加工或いは段取りを行うことができる。 In addition, holding bases are provided on the processing side for processing the substrate and the setup side for mounting a newly processed substrate, respectively, and the processing-side holding base and the setup side holding base are interchangeable. By doing so, it is possible to mount a new substrate on the setup side while processing the substrate on the processing side. Furthermore, by providing a plurality of holding bases on each of the processing side and the setup side, it is possible to hold a plurality of substrates and perform processing or setup on these simultaneously.
その他、保持基台で基板を吸着するための吸引経路が、その保持基台から中継ベース基板を介して、レーザー加工装置本体側に常に保持されたベース基板へと連通している構成とすることが望ましい。これにより、ベース基板を共通部品として使用することができるので、サイズの異なる基板の加工に際して、中継ベース基板を含む上部の部品を交換するだけで対応することが可能となる。 In addition, the suction path for adsorbing the substrate on the holding base is configured to communicate with the base substrate always held on the laser processing apparatus main body side from the holding base via the relay base substrate. Is desirable. As a result, the base substrate can be used as a common component. Therefore, when processing substrates of different sizes, it is possible to cope by simply exchanging the upper components including the relay base substrate.
本発明によれば、主としてセラミック基板,シリコン基板等の脆性材料を高品質で効率的に切断することができるレーザー加工装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laser processing apparatus which can cut | disconnect mainly brittle materials, such as a ceramic substrate and a silicon substrate, with high quality efficiently can be provided.
具体的には、基板保持面の残材や加工屑を確実に効率よく除去することができるため、新たに加工する基板を高い信頼性で取り付け、保持することが可能となる。また、切断により生じた切断屑(加工屑)が基板保持面の孔へと直ちに吸引されるため、切断屑によるバリの生成等の悪影響を防止することができ、切断加工部の品質及び歩留まりが向上する。 Specifically, since the remaining material and processing waste on the substrate holding surface can be reliably and efficiently removed, a newly processed substrate can be attached and held with high reliability. Moreover, since the cutting waste (processing waste) generated by cutting is immediately sucked into the hole of the substrate holding surface, it is possible to prevent adverse effects such as the generation of burrs due to the cutting waste, and the quality and yield of the cutting processed portion can be reduced. improves.
また、加工側で基板を加工しつつ、段取り側で新たな基板を装着することができるため、効率的な加工を行うことができる。さらに、加工側及び段取り側にそれぞれ複数の保持基台を設けることにより、複数の基板を保持してこれらに対し同時に加工或いは段取りを行うことができるため、加工時間の短縮に大いに寄与することができる。 Further, since a new substrate can be mounted on the setup side while processing the substrate on the processing side, efficient processing can be performed. Furthermore, by providing a plurality of holding bases on each of the processing side and the setup side, it is possible to hold a plurality of substrates and perform processing or setup on them simultaneously, which greatly contributes to shortening the processing time. it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係るレーザー加工装置を模式的に示す図である。同図において、図示しないレーザー発振装置からのレーザービームは、光ファイバー2を介してレーザーヘッド1に導かれ、レーザーヘッド1下端より下方に射出される。レーザーヘッド1は、下端が尖っておりまた多段の外周部を有する軸状をしており、その側部にはチューブ54を介してアシストガスが導かれ、後述するレーザービームによる切断加工時には、このアシストガスがレーザーヘッド1の下端より下方に噴射される。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a laser beam from a laser oscillation device (not shown) is guided to a
アシストガスは、レーザービームで溶融或いは昇華した材料を除去するために用いられるガスである。通常、アシストガスにはエアーが用いられ、また切断面の酸化を嫌う場合には窒素が用いられる。なお、加工に用いられるレーザーは、YAGレーザー,CO2レーザー,エキシマレーザー等が挙げられる。 The assist gas is a gas used to remove material melted or sublimated with a laser beam. Usually, air is used as the assist gas, and nitrogen is used when oxidation of the cut surface is disliked. Examples of lasers used for processing include YAG laser, CO 2 laser, and excimer laser.
レーザーヘッド1は固定金具3に保持されており、固定金具3は水平方向に延在するヘッドアーム4の一端に取り付けられている。またヘッドアーム4の他端はz軸スライド板5に固定されている。z軸スライド板5は、鉛直方向(z軸方向)に延在するスライド軸8に摺動自在に嵌合しており、またスライド軸8に隣接して同じく鉛直方向に延在する駆動ネジ9と螺合している。スライド軸8及び駆動ネジ9は、その上端に位置する支持基板6と、下端に位置する支持基板7とで支持されている。
The
駆動ネジ9を回転駆動するz軸移動モーター10は、支持基板6に固定されている。z軸移動モーター10が回転すると駆動ネジ9が回転駆動され、これによりz軸スライド板5がスライド軸8に沿って上下動する。また、これに連動してレーザーヘッド1も上下動する。支持基板6及び支持基板7はz軸支柱基板11にそれぞれ固定されており、z軸支柱基板11はy軸テーブル12に固定されている。
A z-
y軸テーブル12は、x軸テーブル13上で水平方向(紙面の左右方向,y軸方向)に摺動自在に保持されており、また同じく水平方向(紙面の左右方向,y軸方向)に延在する駆動ネジ12aと螺合している。一方、x軸テーブル13は、メインテーブル14上で水平方向(紙面に垂直な方向,x軸方向)に摺動自在に保持されている。なお、水平方向(紙面に垂直な方向,x軸方向)に延びてx軸テーブル13と螺合する駆動ネジは図示していない。また、メインテーブル14は、テーブル支持台37に支持されている。
The y-axis table 12 is slidably held on the x-axis table 13 in the horizontal direction (left and right direction on the paper surface, y-axis direction), and extends in the same horizontal direction (left and right direction on the paper surface, y-axis direction). It is screwed with the existing
x軸テーブル13の右側端面にはモーター固定板15が取り付けられており、これに駆動ネジ12aを回転駆動するy軸移動モーター16が固定されている。また、メインテーブル14の手前側端面にはモーター固定板17が取り付けられており、これに前記x軸テーブル13と螺合する駆動ネジ(不図示)を回転駆動するx軸移動モーター18が固定されている。
A
これらx軸移動モーター18,y軸移動モーター16,及びz軸移動モーター10の回転により、それぞれ、前記x軸テーブル13と螺合する駆動ネジと、駆動ネジ12a,及び駆動ネジ9が回転駆動される。更にこれにより、それぞれx軸テーブル13,y軸テーブル12,及びz軸スライド板5が移動し、ひいてはレーザーヘッド1もx,y,zの各方向へ移動する。
By the rotation of the
本実施例では、切断加工される基板Pを真空吸着し固定する2式の吸着固定装置23,24が、回転テーブル33の中心を挟んで対峙し、その回転テーブル33上にそれぞれ保持支柱28を介して配設されている。吸着固定装置23,24はそれぞれ上から順に、基板Pを保持固定する略平板状の保持基台19と、中間基板20,中継ベース基板21,及びベース基板22から成る。図1において、一方に配置される吸着固定装置23では、その保持基台19上に保持された基板Pが切断加工される。また、他方に配置される吸着固定装置24では、加工済みの基板Pが取り出され、新たに切断加工される基板Pを装着する等の加工段取りが行われる。
In the present embodiment, two types of
これら2つの吸着固定装置23,24での作業は、それぞれ並行して同時に行うことができる。つまり、吸着固定装置23上の基板Pをレーザーヘッド1から射出されるレーザービームにより切断加工している間に、吸着固定装置24では基板Pの段取り作業が行える。これにより、効率的な加工を行うことが可能となる。吸着固定装置23と吸着固定装置24との間には、レーザー遮光板26が設けられており、これにより、切断加工を行う吸着固定装置23側から段取り作業を行う吸着固定装置24側への、更にはレーザー加工装置外部へのレーザービーム漏れを防止している。レーザー遮光板26は、回転テーブル33上面中央より上方に延びる支柱Sの上端に鍔状に設けた円板C上に固定されている。ちなみに、円板Cにベース基板22が当接することにより、吸着固定装置23及び吸着固定装置24が水平姿勢を保つように位置決めされる。
The operations of these two
吸着固定装置23上で基板Pが切断加工された後、回転テーブル33がその下面中央より下方に延びる回転軸33aを中心として半回転(180度回転)することにより、吸着固定装置23が段取り側へと移動し、吸着固定装置24は加工側へと移動する。即ち、吸着固定装置23,24の位置が交替する。段取り側へと移動した吸着固定装置23では基板Pの吸着保持が解除され、切断加工された基板Pの製品となる部分が例えば手動或いは図示しないロボットアーム等により取り出される。一方、加工側へと移動した吸着固定装置24では、新たに装着されていた基板Pが切断加工される。
After the substrate P is cut on the
さて、段取り側へと移動した吸着固定装置23において、切断加工された基板Pの製品となる部分が取り出された後、保持基台19の外周部には切断加工後の残材が留まっており、またその一部は割れた状態で、或いは切断時の微細屑(加工屑)として、保持基台19の表面(基板保持面)に散乱しているので、このままでは残材除去を行うことは困難である。そこで、本実施例では、ベース基板22の側面より突設する回転軸27を保持支柱28上端部で軸支し、回転軸27を中心としてベース基板22、ひいては吸着固定装置23(24も同様)が約90度回転する構造になっている。これにより、保持基台19表面が略鉛直方向に沿うようになり、前記残材等が下方に設けた箱状の残材受け38に落下する。
Now, in the
この場合、吸着固定装置の作動部材として、ベース基板22の下側に空気圧或いは油圧等で駆動されるシリンダー29が設けられている。シリンダー29の下端は、回転テーブル33上面に設けた回転固定金具30でピン31を介し回転可能に支持されており、また、シリンダー29に付随するシリンダーロッド32の上端は、ベース基板22下面に設けた回転固定金具39でピン31を介し回転可能に支持されている。そして、シリンダーロッド32の伸縮により、ベース基板22が回転軸27を中心として回動する。但し、作動部材としてはシリンダーに限定されるものではなく、モーターやソレノイド等でも良い。
In this case, a
図2及び図3は、本実施例のレーザー加工装置における残材除去の様子を模式的に示す図である。上述したように、残材除去時には、ベース基板22は回転軸27を中心として約90度回転する。この回転により、ベース基板22に一体に固定されている中継ベース基板21,中間基板20,及び保持基台19も回転し、即ち吸着固定装置23(24)が回転して、保持基台19の表面fが略鉛直方向に沿うこととなり、保持基台19上にある残材や切断時の微細屑等が下方の残材受け38に落下する。
2 and 3 are diagrams schematically showing how the remaining material is removed in the laser processing apparatus of the present embodiment. As described above, when removing the remaining material, the
図2に示す構成では、保持基台19が前記約90度回転した状態で、ブラシ41,エアーノズル43等より構成される保持基台クリーニング装置40が保持基台19へと下降し、その表面fに付着した微細屑等のゴミを除去する(即ち清掃する)ようになっている。具体的に説明すると、ブラシ41はその周囲より放射状に延びる刷毛が設けてあり、図示しない中心軸に連結されたモーター42により回転可能である。
In the configuration shown in FIG. 2, with the holding
また、エアーノズル43はブラシ41の上方に設けてあり、保持基台19の表面fにエアーを吹き付ける機能を持つ。そして、ブラシ41が回転しつつ保持基台19の表面fを摺擦し、またエアーノズル43が保持基台19の表面fにエアーを吹き付けながら、保持基台クリーニング装置40が下降することにより、保持基台19の表面f全体に付着していたゴミが確実に除去される。
The
保持基台クリーニング装置40は、略鉛直方向に延在するスライド軸45に摺動自在に嵌合しており、またスライド軸45に隣接して同じく略鉛直方向に延在する駆動ネジ46と螺合している。スライド軸45及び駆動ネジ46は、その上端に位置する支持基板47で支持されており、また、駆動ネジ46を回転駆動するモーター48が、支持基板47に固定されている。支持基板47はレーザー加工装置の図示しないフレーム側に取り付けられている。モーター48が回転すると駆動ネジ46が回転駆動され、これにより保持基台クリーニング装置40がスライド軸45に沿って上下動する。
The holding
なお、本実施例では、保持基台クリーニング装置40は上述したようにモーター駆動により上下動するが、モーターの代わりに例えばシリンダーを用いてもかまわない。また、上記吸着固定装置23(24)の傾きは90度即ち鉛直方向に設定してあるが、残材の特性によりこの角度を±αの範囲で調整し、保持基台19の表面fに付着した微細屑等のゴミをより除去しやすくすることも可能である。
In the present embodiment, the holding
また図3に示す構成では、複数個のエアーノズル44を前記約90度回転した保持基台19の表面fに対向させるように設け、保持基台19の表面fにエアーを吹き付けることにより、これに付着した微細屑等のゴミを除去するようになっている。なお、49は略鉛直方向に延在してエアーノズル44が配設される支柱板である。
Further, in the configuration shown in FIG. 3, a plurality of
さて、図4は吸着固定装置23或いは24における保持基台19の平面図であり、図5は吸着固定装置23或いは24の縦断面図である。これらの図において、上述した基板Pを吸着保持する保持基台19は、その内側が基板P切断後に製品となる部分を吸着する製品保持基台50で構成され、外側が基板P切断後に残材となる外周端部を保持する残材保持基台52で構成される。製品保持基台50は製品中間板51を介して、また残材保持基台52は外周中間板53を介して、それぞれ中継ベース基板21に固定される。
4 is a plan view of the holding
このような製品保持基台50及び残材保持基台52より成る保持基台19上に置かれた基板Pは、エアー吸引(真空吸着)により固定される。その構造について以下に説明する。製品保持基台50上面には、図4に示すような略格子状の吸着溝a0が配設される。吸着溝a0は、切断加工時に必要な保持力が得られるように、所望の吸着力となる幅,本数が設定される。
The substrate P placed on the holding
但しその場合、吸着溝a0全体が左右対称形状、更には必要に応じて上下対称形状となるように、通常は設計される。また、残材保持基台52上面には、同じく図4に示すような、矩形状に配設された吸着溝b0が設けられる。吸着溝b0は、切断加工時に必要な保持力が得られるように、所望の吸着力となる幅が設定される。なお、製品保持基台50上面及び残材保持基台52上面により、上述した保持基台19の表面fを構成している。
However, in that case, it is usually designed so that the entire suction groove a0 has a bilaterally symmetric shape, and further, if necessary, a vertically symmetric shape. Further, on the upper surface of the remaining
エアー吸引が行われると、製品保持基台50においては、吸着溝a0を経てその底部に設けられた吸引経路孔a1にエアーが流れ込む。流れ込んだエアーは、製品保持基台50下部の空洞50aに集められ、製品中間板51の中央部に設けられた吸引経路a2から、中継ベース基板21の中央部に設けられた吸引経路a3、及びベース基板22の中央部に設けられた吸引経路a4、更には図1に示したチューブ34を経て、支柱S及び回転軸33aを介して図示しない製品吸着真空ポンプに吸引される。
When air suction is performed, in the
一方、残材保持基台52においては、吸着溝b0を経てその底部に配列された吸引経路孔b1にエアーが流れ込む。流れ込んだエアーは、吸着溝b0の下方で外周中間板53に設けられた吸引経路b2から、中継ベース基板21の一端部付近に設けられた吸引経路b3、及びベース基板22の一端部に設けられた吸引経路b4、更には図1に示したチューブ35を経て、支柱S及び回転軸33aを介して図示しない残材吸着真空ポンプで吸引される。
On the other hand, in the remaining
なお、上述したように、本実施例ではエアー吸引用として真空ポンプを採用しているが、これに限定されるわけではなく、例えば吸塵装置による吸引力を用いても同様の効果が得られる。また本実施例では、残材吸着用と製品吸着用として、それぞれ個別の(独立した)真空ポンプを配設しているが、これにより残材の吸着力と製品の吸着力をそれぞれ任意に設定できる利点がある。なお、吸着力が十分な場合は、残材の吸着と製品の吸着を1つの真空ポンプで行ってもよい。その他、基板を吸着保持することに限定されるわけではなく、例えば挟持等によって保持するようにしても良い。 As described above, in this embodiment, the vacuum pump is used for air suction. However, the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained even if suction force by a dust suction device is used. In this example, separate (independent) vacuum pumps are provided for residual material adsorption and product adsorption, so that the residual material adsorption force and product adsorption force can be set arbitrarily. There are advantages you can do. In addition, when adsorption power is enough, adsorption | suction of a remaining material and adsorption | suction of a product may be performed with one vacuum pump. In addition, it is not limited to holding the substrate by suction, and may be held by, for example, clamping.
製品保持基台50と残材保持基台52の間には、図4において斜線で示すように、矩形状の切断孔c0が形成されている。図5に示すように、レーザーヘッド1はこの切断孔c0の直上を走査し、レーザービームにより基板Pを切断する。つまり、切断孔c0は、基板Pを切断するときにレーザービームが走査する走査線の下側となるように、その走査線に沿って設けられている。本実施例では、切断孔c0が全範囲に渡って下記吸引経路c1に連通する孔となっているが、この構成に限定されるわけではなく、例えば切断孔c0を有底の溝形状とし、その底面上のいくつかの箇所に、下記吸引経路c1に連通する吸引孔を設けた構成としても良い。
A rectangular cutting hole c0 is formed between the
上述したように、通常、基板Pはアシストガスを吹き付けながらレーザービームを照射することにより切断される。切断後直ちに、アシストガス及び切断により生じた切断屑は、切断孔c0下側の吸引経路c1、及び製品中間板51と外周中間板53の間に形成される吸引経路c2から、中継ベース基板21の一端部付近に設けられた吸引経路c3を経て、ベース基板22の吸引経路c4から図示しない吸塵装置へと吸塵される。これにより、切断屑によるバリの生成等の悪影響を防止することができ、切断加工部の品質及び歩留まりが向上する。
As described above, the substrate P is usually cut by irradiating a laser beam while spraying an assist gas. Immediately after the cutting, the assist gas and the cutting waste generated by the cutting are connected to the
吸引経路c4は、図1に示した吸塵接続口36を通して、図示しない前記吸塵装置に接続される。吸塵接続口36はテーブル支持台37の側面からベース基板22の下面へと延び、前記吸引経路c4に対して開口している。なお、本実施例では回転テーブル33が180度回転することにより、吸着固定装置23,24がそれぞれ加工側から段取り側、段取り側から加工側へと回転移動するが、上記吸塵装置及び吸塵接続口36は各吸着固定装置用として共用される。
The suction path c4 is connected to the dust suction device (not shown) through the dust
図6は、他の吸着固定装置の縦断面図である。同図に示す吸着固定装置は、図5に示した吸着固定装置23(24)の基板Pと比較して、サイズの小さい基板Paを固定保持し、切断を行うためのものである。図6に示したものを吸着固定装置60とする。吸着固定装置60は、吸着固定装置23(24)と比較して、高さ方向の位置関係は同じであるが、幅方向(紙面の左右方向)及び奥行き方向(紙面に垂直な方向)が全体的に縮んだ構成となっている。但し、図5,図6のいずれの吸着固定装置においても、ベース基板22は同一形状寸法であり共用可能である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of another suction fixing device. The suction fixing device shown in the figure is for holding and cutting a substrate Pa having a smaller size than the substrate P of the suction fixing device 23 (24) shown in FIG. The
図5の吸着固定装置23(24)と図6の吸着固定装置60との対応関係を述べると、まず、吸着固定装置23(24)における保持基台19の吸着溝b0及び吸引経路孔b1,並びに切断孔c0及び吸引経路c1が、それぞれ吸着固定装置60における保持基台19aの吸着溝bb0及び吸引経路孔bb1,並びに切断孔cc0及び吸引経路cc1として、内側にシフトした位置となっている。
The correspondence between the suction fixing device 23 (24) of FIG. 5 and the
これに伴い、吸着固定装置23(24)における中間基板20の吸引経路b2及び吸引経路c2が、それぞれ吸着固定装置60における中間基板20aの吸引経路bb2及び吸引経路cc2として、内側にシフトした位置となっている。さらに、これに伴い、吸着固定装置23(24)における中継ベース基板21の吸引経路b3及び吸引経路c3が、それぞれ吸着固定装置60における中継ベース基板21aの吸引経路bb3及び吸引経路cc3として、内側にシフトした位置となっている。
Accordingly, the suction path b2 and the suction path c2 of the
なお、吸着固定装置23(24)における保持基台19の吸着溝a0及び吸引経路孔a1は、それぞれ吸着固定装置60における保持基台19aの吸着溝aa0及び吸引経路孔aa1として、内側にシフトした位置となっている。また、中間基板20の吸引経路a2、及び中継ベース基板21の吸引経路a3は、それぞれ中間基板20aの吸引経路aa2、及び中継ベース基板21aの吸引経路aa3として、幅方向及び奥行き方向が縮小した状態となっている。その他、図5,図6に示したベース基板22の吸引経路a4,b4は、上述したように吸着力が十分であれば、1つの経路にまとめることも可能である。
The suction groove a0 and the suction path hole a1 of the holding
以上のような構成により、ベース基板22の吸引経路b4及び吸引経路c4を共通に利用することが可能となる。つまり本実施例では、配管チューブ34,35が接続されているベース基板22は既設のまま、ベース基板22上の部品交換のみで、サイズの異なる被加工材である基板を保持固定するための吸着保持装置の置き換えが可能となる。これにより、異なるサイズの基板にも容易に対応することができる。
With the above configuration, the suction path b4 and the suction path c4 of the
言い替えれば、保持基台19で基板Pを吸着するための吸引経路が、保持基台19から中間基板20を経て、中継ベース基板21を介して、レーザー加工装置本体側(具体的には保持支柱28)に常に保持されたベース基板22へと連通している構成となっている。これにより、ベース基板22を共通部品として使用することができるので、サイズの異なる基板Pの加工に際して、中継ベース基板21を含む上部の部品、即ち中継ベース基板21,中間基板20,及び保持基台19を交換するだけで対応することが可能となる。
In other words, the suction path for adsorbing the substrate P by the holding
図7は、本実施例に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。同図は、図1に示した回転テーブル33上の吸着固定装置23,24の配置構成と同じである。本実施例では、平面視略円形状を成す回転テーブル33上面をレーザー遮光板26で2等分に区分し、それぞれの領域に平面視略正方形状を成す吸着固定装置23,24を設け、各吸着固定装置にはそれぞれ1枚の保持基台19が取り付けられている。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration on the rotary table of the laser processing apparatus according to the present embodiment, and is represented by a plan view. This figure is the same as the arrangement configuration of the
そして、各保持基台19にはそれぞれ1枚の上記基板Pが保持固定可能であり、テーブル全体で合計2枚の基板Pが保持固定可能となる。なお、保持基台19の下側には、上述した中間基板20,中継ベース基板21,及びベース基板22が設けられている(不図示)。また、保持基台19を上述した保持基台19aに置き換えることも勿論可能である。これらのことは、以下の実施例においても同様である。
Each holding
図8は、実施例2に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、回転テーブル33上面をレーザー遮光板26で2等分に区分し、それぞれの領域に平面視略長方形状を成す吸着固定装置23a,24aを設け、各吸着固定装置にはそれぞれ2枚の保持基台19が配列され取り付けられている。そして、各保持基台19にはそれぞれ1枚の上記基板Pが保持固定可能であり、各吸着固定装置にはそれぞれ2枚、テーブル全体で合計4枚の基板Pが保持固定可能となる。この構成により、吸着固定装置23a,24aの一方で基板Pの加工を2枚同時に行い、他方で基板Pの段取りを2枚同時に行うことができる。なお、各吸着固定装置には保持基台19を2枚に限らず3枚以上配列するようにしても良い。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the configuration on the rotary table of the laser processing apparatus according to the second embodiment, which is represented by a plan view. In the present embodiment, the upper surface of the rotary table 33 is divided into two equal parts by the
図9は、実施例3に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、回転テーブル33上面をレーザー遮光板26aで3等分に区分し、それぞれの領域に平面視略正方形状を成す吸着固定装置23,24,25を設け、各吸着固定装置にはそれぞれ1枚の保持基台19が取り付けられている。そして、各保持基台19にはそれぞれ1枚の上記基板Pが保持固定可能であり、テーブル全体で合計3枚の基板Pが保持固定可能となる。この構成により、吸着固定装置23,24,25のうち一つの装置で基板Pの加工を行い、他の2つの装置で基板Pの段取りを行うことができる。なお、回転テーブル上面を3等分に限らず4等分以上に区分し、それぞれの領域に吸着固定装置を設けた構成としても良い。
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the configuration on the rotary table of the laser processing apparatus according to the third embodiment, which is represented by a plan view. In the present embodiment, the upper surface of the rotary table 33 is divided into three equal parts by a
図10は、実施例4に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、回転テーブル33上面をレーザー遮光板26aで3等分に区分し、それぞれの領域に平面視略長方形状を成す吸着固定装置23a,24a,25aを設け、各吸着固定装置にはそれぞれ2枚の保持基台19が配列され取り付けられている。そして、各保持基台19にはそれぞれ1枚の上記基板Pが保持固定可能であり、各吸着固定装置にはそれぞれ2枚、テーブル全体で合計6枚の基板Pが保持固定可能となる。
FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration on the rotary table of the laser processing apparatus according to the fourth embodiment, which is represented by a plan view. In this embodiment, the upper surface of the rotary table 33 is divided into three equal parts by a
この構成により、吸着固定装置23a,24a,25aのうち一つの装置で基板Pの加工を2枚同時に行い、他の2つの装置で基板Pの段取りをそれぞれ2枚同時に行うことができる。なお、各吸着固定装置には保持基台19を2枚に限らず3枚以上配列するようにしても良い。また、回転テーブル上面を3等分に限らず4等分以上に区分し、それぞれの領域に吸着固定装置を設けた構成としても良い。
With this configuration, one of the
以上説明したように、本発明では、レーザヘッドをx,y,z方向に移動させる方式とし、また回転テーブル上に複数の吸着固定装置を配置する構成として、作業工程を分散させ、加工及び段取りそれぞれの作業を並行して行えるようにしたことにより、加工効率の極めて高いレーザー加工装置を実現している。また、本発明のレーザー加工装置は、実施例で示した切断加工に限らず、孔開け加工や溝切り加工、その他の加工においても有用である。 As described above, in the present invention, the laser head is moved in the x, y, and z directions, and a plurality of suction and fixing devices are arranged on the rotary table. By enabling each work to be performed in parallel, a laser processing device with extremely high processing efficiency has been realized. Further, the laser processing apparatus of the present invention is useful not only in the cutting process shown in the embodiment but also in the drilling process, the grooving process, and other processes.
なお、特許請求の範囲で言う基板保持面は、実施例における保持基台19の表面fに対応しており、孔は切断孔c0に対応している。
In addition, the board | substrate holding surface said by a claim corresponds to the surface f of the holding
1 レーザーヘッド
2 光ファイバー
3 固定金具
4 ヘッドアーム
5 z軸スライド板
6,7 支持基板
8 スライド軸
9 駆動ネジ
10 z軸移動モーター
11 z軸支柱基板
12 y軸テーブル
13 x軸テーブル
14 メインテーブル
15 モーター固定板
16 y軸移動モーター
17 モーター固定板
18 x軸移動モーター
19 保持基台
20 中間基板
21 中継ベース基板
22 ベース基板
23,24,25 吸着固定装置
26 レーザー遮光板
27 回転軸
28 保持支柱
29 シリンダー
30 回転固定金具
31 ピン
32 シリンダーロッド
33 回転テーブル
34,35 チューブ
36 吸塵接続口
37 テーブル支持台
38 残材受け
39 回転固定金具
40 保持基台クリーニング装置
41 ブラシ
42 モーター
43,44 エアーノズル
45 スライド軸
46 駆動ネジ
47 支持基板
48 モーター
49 支柱板
50 製品保持基台
51 製品中間板
52 残材保持基台
53 外周中間板
54 チューブ
60 吸着固定装置
P 基板
S 支柱
C 円板
f 表面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板の加工時に該基板を保持する保持基台を設け、前記基板の加工後に、該基板の残材及び/又は加工屑を前記保持基台から落下させるべく、該保持基台の基板保持面が略鉛直方向に沿うように前記保持基台を動かすようになっていることを特徴とするレーザー加工装置。 In laser processing equipment that processes a substrate by irradiating a laser beam,
A holding base for holding the substrate at the time of processing the substrate is provided, and after the processing of the substrate, the substrate holding surface of the holding base to drop the remaining material and / or processing waste of the substrate from the holding base. The laser processing apparatus is characterized in that the holding base is moved so as to be substantially along the vertical direction.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101021571B1 (en) | 2010-08-31 | 2011-03-16 | 레이져라이팅(주) | Apparatus for processing light guide plate with laser having means for cleaning particle |
CN102009262A (en) * | 2010-12-27 | 2011-04-13 | 常州市华强焊割设备有限公司 | Cutting torch elevator for plasma cutting machine |
KR101313758B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-10-14 | 콘티넨탈 오토모티브 일렉트로닉스 유한회사 | Soldering apparatus |
KR101505296B1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-03-23 | 현대제철 주식회사 | Apparatus for modificating surface and arc welding apparatus having the same |
JP2016022484A (en) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | 株式会社ディスコ | Laser processing device |
CN107825184A (en) * | 2017-12-18 | 2018-03-23 | 江苏持华轴承有限公司 | A kind of two phase stainless steel bearing block cutting machine brill footpath fixture |
CN111496901A (en) * | 2019-11-08 | 2020-08-07 | 南通德亿新材料有限公司 | Device is cut immediately to thermoplastic elastomer expanded material |
CN112643218A (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-13 | 成都迪锐创橙科技有限公司 | Laser cutting machine capable of horizontally pushing and cleaning |
CN114643440A (en) * | 2021-10-22 | 2022-06-21 | 湖南泰川科技有限公司 | Supporting device for welding sheet metal parts |
CN115502566A (en) * | 2022-10-27 | 2022-12-23 | 深圳市维信达机械设备有限公司 | Mobile phone glass etching forming equipment |
-
2004
- 2004-04-15 JP JP2004119707A patent/JP2005297039A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101021571B1 (en) | 2010-08-31 | 2011-03-16 | 레이져라이팅(주) | Apparatus for processing light guide plate with laser having means for cleaning particle |
CN102009262A (en) * | 2010-12-27 | 2011-04-13 | 常州市华强焊割设备有限公司 | Cutting torch elevator for plasma cutting machine |
KR101313758B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-10-14 | 콘티넨탈 오토모티브 일렉트로닉스 유한회사 | Soldering apparatus |
KR101505296B1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-03-23 | 현대제철 주식회사 | Apparatus for modificating surface and arc welding apparatus having the same |
JP2016022484A (en) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | 株式会社ディスコ | Laser processing device |
CN107825184A (en) * | 2017-12-18 | 2018-03-23 | 江苏持华轴承有限公司 | A kind of two phase stainless steel bearing block cutting machine brill footpath fixture |
CN107825184B (en) * | 2017-12-18 | 2023-12-19 | 江苏持华科技有限公司 | Drilling diameter clamp for duplex stainless steel bearing seat cutting machine |
CN111496901A (en) * | 2019-11-08 | 2020-08-07 | 南通德亿新材料有限公司 | Device is cut immediately to thermoplastic elastomer expanded material |
CN112643218A (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-13 | 成都迪锐创橙科技有限公司 | Laser cutting machine capable of horizontally pushing and cleaning |
CN114643440A (en) * | 2021-10-22 | 2022-06-21 | 湖南泰川科技有限公司 | Supporting device for welding sheet metal parts |
CN115502566A (en) * | 2022-10-27 | 2022-12-23 | 深圳市维信达机械设备有限公司 | Mobile phone glass etching forming equipment |
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