JP2007237188A - Laser scribing method and laminated substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層基板を切断するレーザスクライブ方法及び当該レーザスクライブ方法によって切断された積層基板に関する。 The present invention relates to a laser scribing method for cutting a multilayer substrate and a multilayer substrate cut by the laser scribing method.
従来より、レーザ光を用いて積層基板を切断するレーザスクライブ方法が知られている。例えば、特許文献1に記載のレーザスクライブ方法では、切断しようとする積層基板の内部にレーザ光の集光点を合わせて、即ち、集光点でレーザ光のパワー密度が最大となるようにレーザ光を照射し、多光子吸収という現象を利用することにより、集光点部に改質層を形成させる。そして、積層基板に外力を加えることにより改質領域を起点にして切断するという方法を用いている。
Conventionally, a laser scribing method for cutting a laminated substrate using laser light is known. For example, in the laser scribing method described in
しかしながら、基材の面に積層部材が形成された積層基板において、積層部材へのレーザ光の照射による損傷を防ぐため、積層部材を避けるようにして基材のレーザ照射面にレーザ光を照射する必要がある。このため、レーザ光の照射幅が制限され、レーザ照射面におけるレーザ照射幅が狭くなり、基材の厚み方向に対してレーザ照射面から深い位置に改質層を形成することができないという問題があった。 However, in a laminated substrate in which a laminated member is formed on the surface of the base material, in order to prevent damage to the laminated member due to laser light irradiation, the laser irradiation surface of the base material is irradiated with laser light so as to avoid the laminated member. There is a need. For this reason, the irradiation width of the laser beam is limited, the laser irradiation width on the laser irradiation surface is narrowed, and the modified layer cannot be formed deeply from the laser irradiation surface with respect to the thickness direction of the substrate. there were.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、積層基板の積層部材の損傷防止に考慮され、基材の厚み方向に対して深い位置に改質層を形成することができるレーザスクライブ方法及び積層基板を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to prevent damage to the laminated member of the laminated substrate, and to form a modified layer at a deep position with respect to the thickness direction of the base material. Another object of the present invention is to provide a laser scribing method and a laminated substrate.
上記課題を解決するために、本発明では、基材の面に複数の積層部材が区画形成されてなる積層基板であって、隣接する積層部材間に相当する基材のレーザ照射面に向けてレーザ光を照射して、基材の内部に改質層を形成するレーザスクライブ方法であって、レーザ照射面の上部に、少なくとも空気よりも屈折率が大きい屈折物質を配置する屈折物質配置工程と、屈折物質を介してレーザ照射面に向けてレーザ光を照射するレーザ照射工程とを有することを要旨とする。 In order to solve the above-described problem, in the present invention, a laminated substrate in which a plurality of laminated members are partitioned on the surface of a base material, and facing the laser irradiation surface of the base material corresponding to the space between adjacent laminated members. A laser scribing method for irradiating a laser beam to form a modified layer inside a substrate, wherein a refractive material arranging step of arranging a refractive material having a refractive index larger than at least air above the laser irradiation surface; And a laser irradiation step of irradiating a laser beam toward the laser irradiation surface through a refractive material.
本発明に係るレーザスクライブ方法によれば、基材のレーザ照射面に向けて、照射されたレーザ光が屈折物質に入射される。入射されたレーザ光は、屈折物質中を屈折物質の屈折率にしたがって屈折し、屈折物質を介して基材のレーザ照射面に入射される。基材のレーザ照射面に入射されたレーザ光は、基材の屈折率にしたがって屈折し、基材の内部で集光される。従って、基材のレーザ照射面に向けて集光されたレーザ光は、基材のレーザ照射面に入射される前に、屈折物質によって屈折されるので、直接基材のレーザ照射面にレーザ光を入射させるよりも、レーザ照射面におけるレーザ照射幅が長くなり、基材のレーザ照射面から基材の厚み方向の深い位置でレーザ光を集光して、改質層を形成することができる。 According to the laser scribing method of the present invention, the irradiated laser light is incident on the refractive material toward the laser irradiation surface of the substrate. The incident laser light is refracted in the refractive material according to the refractive index of the refractive material, and is incident on the laser irradiation surface of the substrate through the refractive material. The laser light incident on the laser irradiation surface of the base material is refracted according to the refractive index of the base material, and is condensed inside the base material. Therefore, the laser beam condensed toward the laser irradiation surface of the base material is refracted by the refractive material before being incident on the laser irradiation surface of the base material. The laser irradiation width on the laser irradiation surface is longer than the incident light, and the modified layer can be formed by condensing the laser beam at a position deep in the thickness direction of the base material from the laser irradiation surface of the base material. .
本発明のレーザスクライブ方法の屈折物質配置工程では、レーザの集光点が、レーザ照射面の反対面に達する位置に屈折物質を配置してもよい。 In the refractive material arrangement step of the laser scribing method of the present invention, the refractive material may be arranged at a position where the condensing point of the laser reaches the opposite surface of the laser irradiation surface.
これによれば、基材の面のうちの一方のレーザ照射面に向けてレーザ照射すれば、基材の厚み方向のほぼ全域に改質層が形成されるので、基材の両面からレーザ光を照射する必要がなく、加工作業を簡略化することができる。 According to this, if the laser irradiation is performed toward one of the surfaces of the base material, the modified layer is formed almost in the entire thickness direction of the base material. It is not necessary to irradiate and processing work can be simplified.
本発明のレーザスクライブ方法のレーザ照射工程では、屈折部材に対するレーザ照射幅が、隣接する積層部材間の幅以内となるように、レーザ光を照射してもよい。 In the laser irradiation step of the laser scribing method of the present invention, the laser beam may be irradiated so that the laser irradiation width on the refractive member is within the width between the adjacent laminated members.
これによれば、レーザ光の照射幅を積層基板間の幅以内で照射することにより、積層部材にレーザ光が照射されることがないので、積層部材のレーザ光の照射による損傷を防止することができる。 According to this, since the laser beam is not irradiated to the laminated member by irradiating the laser beam within the width between the laminated substrates, damage to the laminated member due to the laser beam irradiation can be prevented. Can do.
本発明のレーザスクライブ方法の屈折物質配置工程では、屈折物質は、シリコン材であってもよい。 In the refractive material arranging step of the laser scribing method of the present invention, the refractive material may be a silicon material.
これによれば、レーザ光は、屈折物質としてのシリコン材の屈折率によって屈折され、屈折されたレーザ光が基材のレーザ照射面に入射されるので、基材の厚み方向の深い位置でレーザ光を集光して、改質層を形成することができる。 According to this, the laser light is refracted by the refractive index of the silicon material as the refractive material, and the refracted laser light is incident on the laser irradiation surface of the base material. The modified layer can be formed by condensing light.
本発明のレーザスクライブ方法の屈折物質配置工程では、屈折物質は、レンズ材であってもよい。 In the refractive material arrangement step of the laser scribing method of the present invention, the refractive material may be a lens material.
これによれば、レーザ光は、屈折物質としてのレンズ材の屈折率によって屈折され、屈折されたレーザ光が基材のレーザ照射面に入射するので、基材の厚み方向の深い位置でレーザ光を集光して、改質層を形成することができる。 According to this, the laser light is refracted by the refractive index of the lens material as a refractive material, and the refracted laser light is incident on the laser irradiation surface of the base material. Can be condensed to form a modified layer.
本発明のレーザスクライブ方法の屈折物質配置工程では、屈折物質は、2以上の異なった物質で構成されてもよい。 In the refractive material arranging step of the laser scribing method of the present invention, the refractive material may be composed of two or more different materials.
これによれば、レーザ光は、基材のレーザ照射面から基材の厚み方向の深い位置でレーザ光が集光され、改質層を形成することができるとともに、レーザ光は、異なった2以上の物質を介することにより、それぞれの屈折率が異なったレーザ光が基材に入射されるので、基材の内部に2以上の集光点ができ、改質層を効率良く形成することができる。 According to this, the laser light is condensed at a position deep in the thickness direction of the base material from the laser irradiation surface of the base material, and a modified layer can be formed. Since the laser beams having different refractive indexes are incident on the base material through the above substances, two or more condensing points can be formed inside the base material, and the modified layer can be efficiently formed. it can.
本発明のレーザスクライブ方法の屈折物質配置工程では、マスクに屈折物質を備え、マスクの屈折物質がレーザ照射面の上部に位置するように、マスクを配置してもよい。 In the refractive material arrangement step of the laser scribing method of the present invention, the mask may be arranged so that the mask is provided with a refractive material and the refractive material of the mask is positioned above the laser irradiation surface.
これによれば、マスクを用いて屈折物質を配置するので、作業性を向上させることができる。 According to this, since the refractive material is arranged using the mask, workability can be improved.
本発明のレーザスクライブ方法の屈折物質配置工程では、屈折物質を配置するとともに、積層部材の上部には、レーザ光の透過を抑制する抑制部材を配置してもよい。 In the refractive material arrangement step of the laser scribing method of the present invention, a refractive material may be arranged, and a suppressing member that suppresses transmission of laser light may be arranged above the laminated member.
これによれば、積層部材の上部にはレーザ光の透過を抑制する抑制部材が配置されるので、レーザ光の照射による積層部材の損傷を防ぐことができる。 According to this, since the suppressing member that suppresses the transmission of the laser light is disposed on the upper portion of the laminated member, it is possible to prevent the laminated member from being damaged by the irradiation of the laser light.
本発明の積層基板は、上記のレーザスクライブ方法によって加工されたことを要旨とする。 The gist of the laminated substrate of the present invention is that it has been processed by the laser scribing method described above.
これによれば、積層基板の積層部材の損傷に考慮され、基材の厚み方向に対して深い位置に改質層を形成することにより、切断作業を簡略できるので、廉価で信頼性の高い積層基板を提供することができる。 According to this, it is possible to simplify the cutting work by forming the modified layer at a deep position with respect to the thickness direction of the base material in consideration of the damage of the laminated member of the laminated substrate, so that the inexpensive and highly reliable lamination is achieved. A substrate can be provided.
以下、本発明を具体化した第1〜第3実施形態について図面に従って説明する。 Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
(マザー基板の構成)
まず、マザー基板の構成について説明する。図1は、マザー基板の概略を示し、図1(a)は、平面図を示し、同図(b)は、同図(a)のA−A線の断面図を示す。
[First embodiment]
(Mother board configuration)
First, the configuration of the mother board will be described. 1 shows an outline of a mother substrate, FIG. 1 (a) shows a plan view, and FIG. 1 (b) shows a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 (a).
図1(a),(b)に示すように、マザー基板1は、基材としての封止基板11と、封止基板11の面のそれそれに積層部材としての第1積層部材12及び第2積層部材13とが形成され、複数の積層基板としての液滴吐出ヘッド10が区画形成して構成されている。そして、1つの液滴吐出ヘッド10は、それぞれ区画された液滴吐出ヘッド10間の封止基板11のレーザ照射面S2またはS3に向けてレーザ光を照射して、封止基板11の内部に改質層を形成することによって切断され、マザー基板1から分割される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
(積層基板の構成)
次に、積層基板の構成について説明する。図2は、積層基板としての液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
(Configuration of laminated substrate)
Next, the configuration of the multilayer substrate will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a droplet discharge head as a laminated substrate.
図2において、液滴吐出ヘッド10は、シリコン単結晶からなる基材としての封止基板11と、封止基板11の一の面に形成された第1積層部材12と、封止基板11の他の面に形成された第2積層部材13等で構成されている。第1積層部材12は、機能液を供給するための供給穴21を有するコンプライアンス基板14から構成され、第2積層部材13は、アクチュエータ基板15と、さらにアクチュエータ基板15に接着されたノズル穴31を有するノズルプレート30で構成されている。アクチュエータ基板15は、駆動膜22と、駆動膜22の一部である駆動部22aに電圧を印加するための配線25と、駆動部22aに接する酸化シリコン層26aと酸化ジルコニウム層26bによって構成される弾性膜26と、圧力室27aを有する圧力室部材27で構成されている。
In FIG. 2, the
(レーザ照射装置の構成)
次に、マザー基板1の封止基板11の内部に改質層を形成するためのレーザ照射装置について説明する。図3は、レーザ照射装置の構成を示す概略図である。
(Configuration of laser irradiation device)
Next, a laser irradiation apparatus for forming a modified layer inside the sealing
図3に示すように、レーザ照射装置100は、パルスレーザ光を出射するレーザ光源101と、出射されたパルスレーザ光を反射するダイクロイックミラー102と、反射したパルスレーザ光を集光する集光レンズ103とを備えている。また、加工対象物となるマザー基板1を載置するステージ107と、ステージ107を集光レンズ103に対してX,Y軸方向に移動させるX軸スライド部110およびY軸スライド部108とを備えている。また、ステージ107に載置されたマザー基板1に対して集光レンズ103のZ軸方向の位置を変えて、パルスレーザ光の集光点の位置を調整するZ軸スライド機構104を備えている。さらには、ダイクロイックミラー102を挟んで集光レンズ103と反対側に位置する撮像装置112を備えている。
As shown in FIG. 3, the
レーザ照射装置100は、上記各構成を制御するメインコンピュータ120を備えており、メインコンピュータ120には、CPUや各種メモリーの他に撮像装置112が撮像した画像情報を処理する画像処理部124を有している。撮像装置112は、同軸落射型光源とCCD(固体撮像素子)が組み込まれたものである。同軸落射型光源から出射した可視光は、集光レンズ103を透過して焦点を結ぶ。
The
メインコンピュータ120には、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力する入力部125とレーザ加工時の各種情報を表示する表示部126が接続されている。また、レーザ光源101の出力やパルス幅、パルス周期を制御するレーザ制御部121と、Z軸スライド機構104を駆動して集光レンズ103のZ軸方向の位置を制御するレンズ制御部122とが接続されている。さらに、X軸スライド部110とY軸スライド部108をそれぞれレール109,111に沿って移動させるサーボモータ(図示省略)を駆動するステージ制御部123が接続されている。
Connected to the main computer 120 are an
集光レンズ103をZ軸方向に移動させるZ軸スライド機構104には、移動距離を検出可能な位置センサが内蔵されており、レンズ制御部122は、この位置センサの出力を検出して集光レンズ103のZ軸方向の位置を制御可能となっている。したがって、撮像装置112の同軸落射型光源から出射した可視光の焦点が基板Wの表面と合うように集光レンズ103をZ軸方向に移動させれば、基板Wの厚みを計測することが可能である。
The Z-
レーザ光源101は、パルスレーザ光を発生するNd:YAGレーザである。この他にレーザ光源101に用いることができるレーザとして、この他に、Nd:YVO4レーザやNd:YLFレーザやチタンサファイアレーザがある。
The
尚、本実施形態では、ステージ107は、Y軸スライド部108に支持されているが、X軸スライド部110とY軸スライド部108との位置関係を逆転させてX軸スライド部110に支持される形態としてもよい。また、ステージ107をθテーブル(図示せず)を介してY軸スライド部108に支持することが好ましい。これによれば、マザー基板Wを光軸101aに対してより垂直な状態とすることが可能である。
In this embodiment, the
(レーザスクライブ方法)
次に、本実施形態に係るレーザスクライブ方法について説明する。図4は、本実施形態におけるレーザスクライブ方法を示す工程図である。
(Laser scribing method)
Next, the laser scribing method according to this embodiment will be described. FIG. 4 is a process diagram showing a laser scribing method in the present embodiment.
図4(a)の屈折物質配置工程では、レーザ照射面S2の上部に、少なくとも空気よりも屈折率が大きい屈折物質を配置する。本実施形態では、屈折物質としてのシリコン材41を配置した。シリコン材41は、レーザ照射面S2をほぼ覆うように配置されるとともに、レーザ光を照射したときに、レーザ光の集光点が、レーザ照射面S2の反対面にほぼ到達するように適宜高さ調節される。また、シリコン材41は、マスク40に備えられており、マスク40のシリコン材41がレーザ照射面S2の上部に位置するように、マスク40を配置する。
In the refractive material arrangement step of FIG. 4A, a refractive material having a refractive index larger than at least air is arranged above the laser irradiation surface S2. In the present embodiment, the
マスク40には、レーザ光の透過を抑制する抑制部材42が備えられ、抑止部材42が、第1積層部材12の上部に位置するように、マスク40が配置される。抑制部材42は、照射されたレーザ光を反射、吸収、散乱等により、レーザ光の透過を抑制し、第1積層部材12の損傷を防止するためのものである。抑制部材42は、例えば、金属材、樹脂材等を用いることができる。なお、抑止部材42は、第1積層部材12の全面を覆うように設ける必要はなく、少なくともレーザ光が照射される領域付近に備えればよい。
The
図4(b)のレーザ照射工程では、レーザ照射装置100を用いて、レーザ光源101から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ103から、シリコン材41を介してレーザ照射面S2に向けて、レーザ照射面S2に垂直な方向に、かつ、切断予定ラインLに沿って、封止基板11の内部にレーザ光60の集光点P1が位置するように照射する。このとき、シリコン材41のレーザ照射面S1におけるレーザ光60の照射幅が、隣接する第1積層部材12間幅W以内となるように照射される。
In the laser irradiation step of FIG. 4B, the
レーザ光60は、レーザ照射面S2の反対面に到達する位置P1に集光点が設定され、切断予定ラインLに沿ってレーザ光60を照射しながら走査する。その後、集光点の位置がレーザ照射面S2に近づくようにZ軸方向に集光点の位置を移動させ、レーザ光60を照射させながら切断予定ラインLに沿って走査する。そして、集光点の位置P2に達するまで、複数回走査することにより、切断予定ラインLに沿った改質層Rcが形成される。
The
図4(c)の分割工程では、積層基板10に外力を与えることにより、応力が改質層Rcにかかり、改質層Rcを起点として封止基板11が切断され、液滴吐出ヘッド10に分割される。
In the dividing step of FIG. 4C, an external force is applied to the
従って、上記の第1実施形態によれば、以下に示す効果がある。 Therefore, according to the first embodiment, there are the following effects.
(1)封止基板11のレーザ照射面S2に向けて、レーザ光60の照射幅が第1積層部材12間幅W以内となるように照射されたレーザ光60が、シリコン材41のレーザ照射面S1に入射される。入射されたレーザ光60は、シリコン材41の屈折率にしたがって屈折し、シリコン材41を介してレーザ照射面S2に入射される。レーザ照射面S2に入射されたレーザ光60は、封止基板11の屈折率にしたがって屈折し、封止基板11の内部で集光される。従って、レーザ照射面S2に向けて照射されたレーザ光60は、レーザ照射面S2に入射される前に、シリコン材41によって屈折されるので、直接レーザ照射面S2にレーザ光60を入射させるよりも、レーザ照射面S2におけるレーザ光60の照射幅が長くなり、レーザ照射面S2から封止基板11の厚み方向の深い位置でレーザ光60が集光され、改質層Rcを形成することができる。
(1) The
(2)第1積層部材12の上部にはレーザ光60の透過を抑制する抑制部材42が配置されるので、シリコン材41のレーザ照射面S2におけるレーザ光60の照射幅が第1積層部材12間幅Wを超えても、第1積層部材12の損傷を防ぐことができる。
(2) Since the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。なお、マザー基板の構成、積層基板としての液滴吐出ヘッドの構成およびレーザ照射装置の構成については、第1実施形態と同じなので説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. Note that the configuration of the mother substrate, the configuration of the droplet discharge head as the laminated substrate, and the configuration of the laser irradiation apparatus are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
(レーザスクライブ方法)
図5は、本実施形態におけるレーザスクライブ方法を示す工程図である。
(Laser scribing method)
FIG. 5 is a process diagram showing a laser scribing method in the present embodiment.
図5(a)の屈折物質配置工程では、レーザ照射面S2の上部に、少なくとも空気よりも屈折率が大きい屈折物質を配置する。本実施形態では、屈折物質としてのレンズ材51を配置した。レンズ材51は、レーザ照射面S2をほぼ覆うように配置されるとともに、レーザ光を照射したときに、レーザ光の集光点が、レーザ照射面S2の反対面にほぼ到達するように、レンズの曲率、設置高さ等適宜調節される。
In the refractive material arrangement step of FIG. 5A, a refractive material having a refractive index larger than at least air is arranged above the laser irradiation surface S2. In the present embodiment, the
図5(b)のレーザ照射工程では、レーザ照射装置100を用いて、レーザ光源101から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ103から、レンズ材51を介してレーザ照射面S2に向けて、レーザ照射面S2に垂直な方向に、かつ、切断予定ラインLに沿って、封止基板11の内部にレーザ光60の集光点P1が位置するように照射する。このとき、レンズ材51のレーザ照射面S1におけるレーザ光60の照射幅が、隣接する第1積層部材12間幅W以内となるように照射される。
In the laser irradiation process of FIG. 5B, the
レーザ光60は、レーザ照射面S2の反対面に到達する位置P1に集光点が設定され、切断予定ラインLに沿ってレーザ光60を照射しながら走査する。その後、集光点の位置がレーザ照射面S2に近づくようにZ軸方向に集光点の位置を移動させ、レーザ光60を照射させながら切断予定ラインLに沿って走査する。そして、集光点の位置P2に達するまで、複数回走査することにより、切断予定ラインLに沿った改質層Rcが形成される。
The
図5(c)の分割工程では、積層基板10に外力を与えることにより、応力が改質層Rcにかかり、改質層Rcを起点として封止基板11が切断され、液滴吐出ヘッド10に分割される。
In the dividing step of FIG. 5C, by applying an external force to the
従って、上記の第2実施形態によれば、以下に示す効果がある。 Therefore, according to said 2nd Embodiment, there exists an effect shown below.
(1)封止基板11のレーザ照射面S2に向けて、レーザ光60の照射幅が第1積層部材12間幅W以内となるように照射されたレーザ光60が、レンズ材51のレーザ照射面S1に入射される。入射されたレーザ光60は、レンズ材51の屈折率にしたがって屈折し、レンズ材51を介してレーザ照射面S2に入射される。レーザ照射面S2に入射されたレーザ光60は、封止基板11の屈折率にしたがって屈折し、封止基板11の内部で集光される。従って、レーザ照射面S2に向けて照射されたレーザ光60は、レーザ照射面S2に入射される前に、レンズ材51によって屈折されるので、直接レーザ照射面S2にレーザ光60を入射させるよりも、レーザ照射面S2におけるレーザ光60の照射幅が長くなり、レーザ照射面S2から封止基板11の厚み方向の深い位置でレーザ光60が集光され、改質層Rcを形成することができる。
(1) The
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。なお、マザー基板の構成、積層基板としての液滴吐出ヘッドの構成およびレーザ照射装置の構成については、第1実施形態と同じなので説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described. Note that the configuration of the mother substrate, the configuration of the droplet discharge head as the laminated substrate, and the configuration of the laser irradiation apparatus are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
(レーザスクライブ方法)
図6は、本実施形態におけるレーザスクライブ方法を示す工程図である。
(Laser scribing method)
FIG. 6 is a process diagram showing the laser scribing method in the present embodiment.
図6(a)の屈折物質配置工程では、レーザ照射面S2の上部に、少なくとも空気よりも屈折率が大きい2以上の異なった屈折物質を配置する。本実施形態では、屈折物質としてシリコン材61aと光学ガラス61bからなる屈折部材61を配置した。屈折部材61は、2つの物質のうち屈折率が小さい方が中央部に配置され、その外周部に屈折率が大きい方が配置される。本実施形態では、光学ガラス61bの方がシリコン材61aよりも屈折率が小さいので、屈折部材61の中央部には、光学ガラス61bが配置され、光学ガラス61bの外周部にシリコン材61aが配置される。屈折部材61は、レーザ照射面S2をほぼ覆うように配置されとともに、レーザ光を照射したときに、レーザ光の集光点が、レーザ照射面S2の反対面にほぼ到達するように、レンズの曲率、設置高さ等適宜調節される。
In the refractive substance arrangement step of FIG. 6A, two or more different refractive substances having a refractive index larger than at least air are arranged above the laser irradiation surface S2. In the present embodiment, the
図6(b)のレーザ照射工程では、レーザ照射装置100を用いて、レーザ光源101から出射されたレーザ光を集光する集光レンズ103から、屈折部材61を介してレーザ照射面S2に向けて、レーザ照射面S2に垂直な方向に、かつ、切断予定ラインLに沿って、封止基板11の内部にレーザ光60を照射する。このとき、屈折部材61のレーザ照射面S1におけるレーザ光60の照射幅が、隣接する第1積層部材12間幅W以内となるように照射される。
In the laser irradiation process of FIG. 6B, the
屈折部材61に照射されたレーザ光60は、シリコン材61aと光学ガラス61bにそれぞれ屈折され、屈折角が異なるレーザ光60a,60bがレーザ照射面S2入射される。このうち、レーザ光60aは、レーザ照射面S2の反対面に到達する位置P1に集光点が設定され、レーザ光60bは、封止基板11の厚みの中央部分の位置P2に集光点が設定され、切断予定ラインLに沿ってレーザ光60を照射しながら走査する。その後、集光点の位置がレーザ照射面S2に近づくようにZ軸方向に集光点の位置を移動させ、レーザ光60を照射させながら切断予定ラインLに沿って走査する。そして、集光点の位置P3に達するまで、複数回走査することにより、切断予定ラインLに沿った改質層Rcが形成される。
図6(c)の分割工程では、積層基板10に外力を与えることにより、応力が改質層Rcにかかり、改質層Rcを起点として封止基板11が切断され、液滴吐出ヘッド10に分割される。
In the dividing step of FIG. 6C, by applying an external force to the
従って、上記の第3実施形態によれば、以下に示す効果がある。 Therefore, according to the third embodiment, there are the following effects.
(1)封止基板11のレーザ照射面S2に向けて、レーザ光60の照射幅が第1積層部材12間幅W以内となるように照射されたレーザ光60が、屈折部材61のレーザ照射面S1に入射される。入射されたレーザ光60は、屈折部材61を構成するシリコン材61aと光学ガラス61bのそれぞれ屈折率にしたがって屈折し、屈折部材61を介してレーザ照射面S2に入射される。レーザ照射面S2に入射されたレーザ光60a,60bは、封止基板11の屈折率にしたがって屈折し、封止基板11の内部の異なる2点(P1,P2)で集光される。従って、レーザ照射面S2に向けて照射されたレーザ光60は、レーザ照射面S2に入射される前に、屈折部材61によって屈折されるので、直接レーザ照射面S2にレーザ光60を入射させるよりも、レーザ照射面S2におけるレーザ光60の照射幅が長くなり、レーザ照射面S2から封止基板11の厚み方向の深い位置で集光され、改質層Rcを形成することができるとともに、封止基板11の内部には、異なった2つの集光点ができるので、改質層を効率良く形成することができる。
(1) The
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications are given.
(変形例1)第1〜第3実施形態では、屈折物質として、シリコン材41,レンズ材51,シリコン材61aと光学ガラス61bで構成された屈折部材61を配置したが、これに限定されない。屈折物質は、少なくとも空気よりも屈折率が大きい屈折物質を配置すればよい。例えば、水晶、光学ガラス、ダイヤモンド等、或いはこれらの組み合わせであってもよい。このようにしても、積層基板11のレーザ照射面S2にレーザ光60が照射される前に、レーザ光60が屈折されるので、積層基板10の厚み方向の深い位置でレーザ光60が集光されるとともに改質層Rcを形成することができる。
(Modification 1) In the first to third embodiments, as the refractive material, the
(変形例2)第1〜第3実施形態において、シリコン材41,レンズ材51,屈折部材61を封止基板11のレーザ照射面S2から離れた上方に配置したが、これに限定されない。例えば、レーザ照射面S2に接していてもよい。このようにしても、レーザ照射面S2にレーザ光60が入射される前に、レーザ光60を屈折させることができる。
(Modification 2) In the first to third embodiments, the
(変形例3)第1〜第3実施形態では、レーザ光60をレーザ照射面S2に向けて照射したが、これに限定されない。第2積層部材13側のレーザ照射面S3に向けてレーザ光60を照射してもよい。この場合において、第2積層部材13側の封止基板11のレーザ照射面の上部に屈折物質を配置すればよい。このようにしても、照射されたレーザ光60は、屈折物質を介して封止基板11に入射されるので、積層基板10の厚み方向の深い位置でレーザ光60が集光されるとともに改質層Rcを形成することができる。
(Modification 3) In the first to third embodiments, the
(変形例4)第2実施形態では、屈折物質として凸形状のレンズ材51を用いたが、これに限定されない。例えば、フレネルレンズ、重力レンズ等を用いてもよい。このようにしても、レーザ光60を屈折させることができ、さらに、屈折されたレーザ光60は、封止基板11の内部に複数の集光点が形成されるので、改質層Rcを効率良く形成することができる。
(Modification 4) In the second embodiment, the
(変形例5)第2及び第3実施形態では、レンズ材51、屈折部材61をレーザ照射面S2の上部に配置したが、第1実施形態と同様にマスクを用いて配置してもよい。さらに、第1積層部材12の上部にレーザ光60の透過を抑制する抑制部材42を配置してもよい。このようにすれば、第1積層部材12のレーザ光60の照射による損傷を防止するとともにマスクを用いることにより、作業性を向上させることができる。
(Modification 5) In the second and third embodiments, the
(変形例6)第1〜第3実施形態では、固体の屈折物質を用いたが、これに限定されない。例えば、液体であってもよく、例えば、水やエチルアルコールを用いることができる。このようにしても、封止基板11のレーザ照射面S2に入射される前に、レーザ光60を屈折させることができる。
(Modification 6) In the first to third embodiments, a solid refractive material is used, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a liquid, for example, water or ethyl alcohol can be used. Even in this case, the
(変形例7)第1〜第3実施形態では、積層基板としての液滴吐出ヘッド10を用いて説明したが、これに限定されない。例えば、積層基板は、半導体装置であってもよい。このようにしても、シリコン基板の上に区画形成されたパターン毎に構成された半導体チップに対して、パターンの損傷を与えることなく、レーザ光を照射して、容易に分割させることができる。
(Modification 7) Although the first to third embodiments have been described using the
1…マザー基板、10…積層基板としての液滴吐出ヘッド、11…基材としての封止基板、12…積層部材としての第1積層部材、13…積層部材としての第2積層部材、40…マスク、41…屈折物質としてのシリコン材、42…抑止部材、51…屈折物質としてのレンズ材、60,60a,60b…レーザ光、61…屈折物質としての屈折部材、61a…屈折部材を構成するシリコン材、61b…屈折部材を構成する光学ガラス、100…レーザ照射装置、L…切断予定ライン、S1,S2,S3…レーザ照射面、W…第1積層部材間幅、P1,P2…集光点の位置、Rc…改質層。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記レーザ照射面の上部に、少なくとも空気よりも屈折率が大きい屈折物質を配置する屈折物質配置工程と、
前記屈折物質を介して前記レーザ照射面に向けて前記レーザ光を照射するレーザ照射工程と、を有することを特徴とするレーザスクライブ方法。 A laminated substrate in which a plurality of laminated members are partitioned on the surface of a base material, wherein the base material is irradiated with laser light toward the laser irradiation surface of the base material corresponding to the space between the adjacent laminated members. A laser scribing method for forming a modified layer inside
A refractive substance arranging step of arranging a refractive substance having a refractive index larger than at least air above the laser irradiation surface;
And a laser irradiation step of irradiating the laser beam toward the laser irradiation surface through the refractive material.
前記屈折物質配置工程では、前記レーザの集光点が、前記レーザ照射面の反対面に達する位置に前記屈折物質を配置することを特徴とするレーザスクライブ方法。 The laser scribing method according to claim 1, wherein
In the refractive material arranging step, the refractive material is arranged at a position where a condensing point of the laser reaches a surface opposite to the laser irradiation surface.
前記レーザ照射工程では、前記屈折部材に対するレーザ照射幅が、隣接する前記積層部材間の幅以内となるように、前記レーザ光を照射することを特徴とするレーザスクライブ方法。 The laser scribing method according to claim 1 or 2,
In the laser irradiation step, the laser scribing method is characterized in that the laser beam is irradiated so that a laser irradiation width on the refractive member is within a width between adjacent laminated members.
前記屈折物質配置工程では、前記屈折物質は、シリコン材であることを特長とするレーザスクライブ方法。 In the laser scribing method according to any one of claims 1 to 3,
The laser scribing method, wherein in the refractive material arranging step, the refractive material is a silicon material.
前記屈折物質配置工程では、前記屈折物質は、レンズ材であることを特長とするレーザスクライブ方法。 In the laser scribing method according to any one of claims 1 to 3,
In the refractive material arranging step, the refractive material is a lens material.
前記屈折物質配置工程では、前記屈折物質は、2以上の異なった物質で構成されていることを特徴とするレーザスクライブ方法。 In the laser scribing method according to any one of claims 1 to 5,
In the refractive material arranging step, the refractive material is composed of two or more different materials.
前記屈折物質配置工程では、マスクに前記屈折物質を備え、前記マスクの前記屈折物質が前記レーザ照射面の上部に位置するように、前記マスクを配置することを特徴とするレーザスクライブ方法。 In the laser scribing method according to any one of claims 1 to 6,
In the refractive material arranging step, the mask is arranged so that the refractive material is provided in a mask, and the refractive material of the mask is positioned above the laser irradiation surface.
前記屈折物質配置工程では、前記屈折物質を配置するとともに、前記積層部材の上部には、前記レーザ光の透過を抑制する抑制部材を配置することを特徴とするレーザスクライブ方法。 In the laser scribing method according to any one of claims 1 to 7,
In the refractive material arranging step, the refractive material is arranged, and a suppressing member for suppressing the transmission of the laser light is arranged above the laminated member.
A laminated substrate processed by the laser scribing method according to claim 1.
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