JP2006131490A - 脆性材料の割断加工システム及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 割断加工システムは、被加工基板を保持する基板保持機構と、被加工基板にレーザビームを照射して局部的に加熱することにより割断加工を行う加工部ユニットとを備え、該加工部ユニットにより被加工基板上で局部的に加熱された領域が該被加工基板の割断予定線に沿って移動するよう、基板保持機構と加工部ユニットとが互いに相対的に移動するよう構成されており、前記基板保持機構は、被加工基板の縁部を保持する端材クランパと、該端材クランパから離間する側に設けられ被加工基板の下面を支持する高さホルダとを有し、端材クランパのうち少なくとも被加工基板に当接する部分は比較的剛性の高い弾性材料からなり、高さホルダは、割断加工時に被加工基板の水平移動を許容する低摩擦材料からなる。
【選択図】 図2
Description
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、被加工基板の縁部における切落とし加工等の割断加工を高品位でかつ高速に実現することができる、簡易でかつ安価な、脆性材料の割断加工システム及びその方法を提供することを目的とする。
5 加工部ユニット
10 基板保持機構
11 ベース
12 端材クランパ
13 レバー軸
14 加圧バー
14a 樹脂材
15 端材ホルダ
15a 樹脂材
16 モータ
16a ロッド
17 支持機構
18 荷重センサ
19 高さホルダ
19a 変形部材
20 予熱ユニット
21 レーザ発振器
22 反射ミラー
23 ポリゴンミラー
30 加熱ユニット
31 レーザ発振器
32 反射ミラー
33 ポリゴンミラー
40 冷却ユニット
41 冷却ノズル
51 被加工基板
51a,51b 被加工基板の部分
52 亀裂
55 樹脂材
56 エアフロート
56a エアー噴出口
57 変位計
61 割断予定線
62,63 レーザビームの照射パターン
64 冷却剤の吹付パターン
65 引張応力
P1,P2,P3 割断加工点
N1 力点
N2 作用点
N3 加圧点
N4 支点
LB1,LB2 レーザビーム
C 冷却剤
Claims (16)
- 脆性材料からなる被加工基板を局部的に加熱し、その熱応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断加工を行う割断加工システムにおいて、
被加工基板を保持する基板保持機構と、
前記基板保持機構により保持された前記被加工基板上にレーザビームを照射して当該被加工基板を局部的に加熱することにより当該被加工基板に対して割断加工を行う加工部ユニットとを備え、
前記加工部ユニットにより前記被加工基板上で局部的に加熱が行われる領域が当該被加工基板の割断予定線に沿って移動するよう、前記基板保持機構と前記加工部ユニットとが互いに相対的に移動するように構成されており、
前記基板保持機構は、前記被加工基板の縁部を当該被加工基板の一方の表面及びそれと反対側の他方の表面の両側から保持する端材クランパと、前記被加工基板の前記縁部に沿って延びる割断予定線を基準として前記端材クランパから離間する側に設けられ、前記端材クランパにより支持された前記被加工基板の他方の表面を支持する高さホルダとを有し、前記端材クランパのうち少なくとも前記被加工基板に当接する部分は比較的剛性の高い弾性材料からなり、前記高さホルダは割断加工時に前記被加工基板がその延在面に沿って変位するよう当該被加工基板を水平移動可能に支持することを特徴とする割断加工システム。 - 前記加工部ユニットは、前記被加工基板上で局部的に加熱が行われた領域に冷却剤を吹き付けて当該領域を冷却することを特徴とする、請求項1に記載の割断加工システム。
- 前記端材クランパによる前記被加工基板の前記縁部における保持幅が10mm以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の割断加工システム。
- 前記弾性材料はそのヤング率が10〜数1000MPaの範囲にあることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の割断加工システム。
- 前記弾性材料は樹脂材料であることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の割断加工システム。
- 前記樹脂材料はフッ素系樹脂を含むことを特徴とする、請求項5に記載の割断加工システム。
- 前記高さホルダのうち少なくとも前記被加工基板に当接する部分は、割断加工時に前記被加工基板の水平移動を許容する低摩擦材料からなることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の割断加工システム。
- 前記高さホルダのうち少なくとも前記被加工基板に当接する部分は、割断加工時に前記被加工基板の水平移動を許容する変形部材を有することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の割断加工システム。
- 脆性材料からなる被加工基板を局部的に加熱し、その熱応力によって当該被加工基板に亀裂を生じさせて割断加工を行う割断加工方法において、
割断対象となる被加工基板を基板保持機構により保持する保持工程と、
前記保持工程にて保持された前記被加工基板上にレーザビームを照射して当該被加工基板を局部的に加熱しつつ、当該被加工基板上で局部的に加熱が行われる領域を、当該被加工基板の縁部に沿って延びる割断予定線に沿って移動させる割断工程とを含み、
前記保持工程にて前記被加工基板を保持する前記基板保持機構は、前記被加工基板の縁部を当該被加工基板の一方の表面及びそれと反対側の他方の表面の両側から保持する端材クランパと、前記被加工基板の前記縁部に沿って延びる割断予定線を基準として前記端材クランパから離間する側に設けられ、前記端材クランパにより支持された前記被加工基板の他方の表面を支持する高さホルダとを有し、前記端材クランパのうち少なくとも前記被加工基板に当接する部分は比較的剛性の高い弾性材料からなり、前記高さホルダは割断加工時に前記被加工基板がその延在面に沿って変位するよう当該被加工基板を水平移動可能に支持することを特徴とする割断加工方法。 - 前記割断工程において前記被加工基板上で局部的に加熱が行われた領域に冷却剤を吹き付けて当該領域を冷却することを特徴とする、請求項9に記載の割断加工方法。
- 前記端材クランパによる前記被加工基板の前記縁部における保持幅が10mm以下であることを特徴とする、請求項9又は10に記載の割断加工方法。
- 前記弾性材料はそのヤング率が10〜数1000MPaの範囲にあることを特徴とする、請求項9乃至11のいずれか一項に記載の割断加工方法。
- 前記弾性材料は樹脂材料であることを特徴とする、請求項9乃至12のいずれか一項に記載の割断加工方法。
- 前記樹脂材料はフッ素系樹脂を含むことを特徴とする、請求項13に記載の割断加工方法。
- 前記高さホルダのうち少なくとも前記被加工基板に当接する部分は、割断加工時に前記被加工基板の水平移動を許容する低摩擦材料からなることを特徴とする、請求項9乃至14のいずれか一項に記載の割断加工方法。
- 前記高さホルダのうち少なくとも前記被加工基板に当接する部分は、割断加工時に前記被加工基板の水平移動を許容する変形部材を有することを特徴とする、請求項9乃至14のいずれか一項に記載の割断加工方法。
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