JP2008105064A - レーザー加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザー光線を集光する集光器は、シリンドリカルレンズからなる第1のレンズ81aと、第1のレンズのレーザー光線照射方向下流側に配設された第2のレンズ81bと、第1のレンズ81aと第2のレンズ81bとの間隔を調整する間隔調整機構10とを含み、間隔調整機構10は、支持基板11と、支持基板11に設けられ第2のレンズ81bを保持する第1の支持テーブル12と、第1の支持テーブル12の上方に支持基板11に沿って上下方向に移動可能に配設され第1のレンズ81aを保持する第2の支持テーブル13と、第1の支持テーブル81aと第2の支持テーブル81bとを第1の間隔と第2の間隔に作動せしめるエアーピストンユニット16とからなっている。
【選択図】図10
Description
該レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを具備し、
該集光器は、シリンドリカルレンズからなる第1のレンズと、該第1のレンズのレーザー光線照射方向下流側に配設された第2のレンズと、該第1のレンズと該第2のレンズとの間隔を調整する間隔調整機構とを含み、
該間隔調整機構は、支持基板と、該支持基板に設けられ該第2のレンズを保持する第1の支持テーブルと、該第1の支持テーブルの上方に該支持基板に沿って上下方向に移動可能に配設され該第1のレンズを保持する第2の支持テーブルと、該第1の支持テーブルと該第2の支持テーブルとを第1の間隔と第2の間隔に作動せしめるエアーピストンユニットとからなっている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
図5および図6に示す第1のシリンドリカルレンズユニット8aは、第1のレンズとしての第1のシリンドリカルレンズ81aと、該第1のシリンドリカルレンズ81aを保持するレンズ保持部材82と、該レンズ保持部材82を保持する枠体83とを具備している。
図10に示す間隔調整機構10は、支持基板11と、該支持基板11の下端に設けられた第1の支持テーブル12と、該第1の支持テーブル12の上方に支持基板11の前面に沿って上下方向に移動可能に配設された第2の支持テーブル13とを具備している。
上述したレーザー光線照射手段52によって照射されるレーザー光線の集光スポット形状について、図11および図12を参照して説明する。
図11の(a)および11の(b)に示すように第1のシリンドリカルレンズ81aと第2のシリンドリカルレンズ81bの間隔(d)を40mm(第1の間隔)に設定すると、図示の実施形態においては第1のシリンドリカルレンズ81aの焦点距離(f1)が80mmに設定されているので、第1のシリンドリカルレンズ81aによって集光されるレーザー光線Lの集光点P1は図11の(a)に示すように第2のシリンドリカルレンズユニット8bの下方40mmの位置となる。一方、図示の実施形態においては第2のシリンドリカルレンズ81bの焦点距離(f2)が40mmに設定されているので、第2のシリンドリカルレンズ81bによって集光されるレーザー光線Lの集光点P2は図11の(b)に示すように第2のシリンドリカルレンズユニット8bの下方40mmの位置となる。このように、集光点P1と集光点P2は一致する。この結果、第1のシリンドリカルレンズ81aに入射された断面が円形のレーザー光線Lは、第1のシリンドリカルレンズ81aによって矢印X方向が集光され、更に第2のシリンドリカルレンズ81bによって矢印Y方向が集光されるので、集光点P1、P2において図11の(c)に拡大して示すように断面が円形の集光スポットS1が形成される。従って、集光点P1、P2の位置に被加工物をセットすることにより、断面が円形の集光スポットS1によって被加工物にレーザー加工を施すことができる。
図13には、被加工物としてのウエーハ100が環状のフレームFに装着された保護テープTの表面に貼着された状態が示されている。ウエーハ100の表面には矩形状の複数のデバイス101が形成されている。各デバイス101は、それぞれ4個の直線部102aと所定の半径rを有する4個の曲線部(アール部)102bとからなる加工ライン102によって区画されている。このようにウエーハ100の表面に形成された各加工ライン102は、各直線部102aと各曲線部(アール部)102bとの交点a1〜a8のXY座標値のデータ(設計値)が上記制御手段20のランダムアクセスメモリ(RAM)203の第1に記憶領域203aに格納されている。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50〜100kHz
平均出力 :4W
加工送り速度 :50〜300mm/秒
円形スポット径 :φ10μm
楕円形スポット径 :長軸(D1)100μm、短軸(D2)10μm
図15乃至図17に示す集光器7は、上記図1乃至図12に示す集光器7における第1のシリンドリカルレンズユニット8aおよび第2のシリンドリカルレンズユニット8bに相当する第1のシリンドリカルレンズユニット9aおよび第2のレンズユニット9b以外は上記図1乃至図12に示す集光器7を構成する各部材と実質的に同様の構成であるため、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
上述したレーザー光線照射手段52によって照射されるレーザー光線の集光スポット形状について、図16および図17を参照して説明する。
先ず、図16の(a)および16の(b)に示すように間隔調整機構10のエアーピストンユニット16を作動してシリンドリカルレンズ91aと集光レンズ92bの間隔(d1)をシリンドリカルレンズ91aの焦点距離(f2)と同一の40mm(第1の間隔)に設定した場合について説明する。この場合、レーザー光線Lは、シリンドリカルレンズ91aによってY方向は集光されず、集光レンズ92bのみによってY方向に集光される。即ち、図16の(a)に示すようにシリンドリカルレンズ91aを通過したレーザー光線Lは、集光レンズ92bの焦点距離(f1)である40mm下方の集光点(P1)で集光される。
3:チャックテーブル機構
36:チャックテーブル
37:加工送り手段
374:加工送り量検出手段
38:第1の割り出し送り手段
4:レーザー光線照射ユニット支持機構
42:可動支持基台
43:第2の割り出し送り手段
433:割り出し送り量検出手段
5:レーザー光線照射ユニット
51:ユニットホルダ
52:レーザー光線加工手段
6:加工ヘッド
61:方向変換ミラー
7:集光器
8a:第1のシリンドリカルレンズユニット
81a:第1のシリンドリカルレンズ
8b:第2のシリンドリカルレンズユニッ
81b:第2のシリンドリカルレンズ
82:レンズ保持部材
83:枠体
84:レンズ回動手段
9a:第1のシリンドリカルレンズユニット
91a:シリンドリカルレンズ
93a:レンズ保持部材
93a:枠体
9b:第2のレンズユニット
91b:集光レンズ
10:間隔調整機構
11:支持基板
12:第1の支持テーブル
13:第2の支持テーブル
16:エアーピストンユニット
17:撮像手段
Claims (1)
- 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向(X軸方向)に相対的に移動せしめる加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該レーザー光線照射手段は、レーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器とを具備し、
該集光器は、シリンドリカルレンズからなる第1のレンズと、該第1のレンズのレーザー光線照射方向下流側に配設された第2のレンズと、該第1のレンズと該第2のレンズとの間隔を調整する間隔調整機構とを含み、
該間隔調整機構は、支持基板と、該支持基板に設けられ該第2のレンズを保持する第1の支持テーブルと、該第1の支持テーブルの上方に該支持基板に沿って上下方向に移動可能に配設され該第1のレンズを保持する第2の支持テーブルと、該第1の支持テーブルと該第2の支持テーブルとを第1の間隔と第2の間隔に作動せしめるエアーピストンユニットとからなっている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
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- 2006-10-26 JP JP2006290960A patent/JP2008105064A/ja active Pending
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