JP2010094681A - レーザ光を用いたフィルム基材の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切り残しが出ず、外形加工部分の大きさなどの変化にも対応することができるようにする。
【解決手段】台座上に載置されたフィルム基材の切断個所にレーザ光を照射してフィルム基材の外形加工を行うレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法において、フィルム基材（３）が載置される台座部分を多数のピース部材（２）を接近させて並置したもので構成し、フィルム基材（３）の加工すべき個所に相当するピース部材（２）を取り除き、ピース部材（２）が取り除かれた個所上のフィルム基材（３）にレーザ光を照射して外形加工を施す。
【選択図】図４

Description

最近の電気・電子機器の小型化等に伴って部品の小型化・高精細化が進んでいる。そのため、各種材料の外形加工についても、加工精度が±５０μｍあるいはそれ以下の高精細・高精度化が求められてきている。しかしながら、従来のプレス加工等の打ち抜き加工では精度がせいぜい±１００μｍ程度であり、近年の高精度化の要求には対応できなくなってきている。

その解決方法としてレーザ光を用いた各種材料の加工方法が注目されている。上記技術としては、例えば、被加工物のダイシング方法として、被加工物をダイシングシートに支持固定して、レーザ光線により被加工物をダイシングする方法が提案されている。このようなダイシングシートは、被加工物のレーザ光出射面側に設けられ、ダイシング時及びその後の各工程で被加工物（レーザ加工品）を指示固定するために用いられるものである。

レーザ光を用いた場合には、レーザ加工時に発生するカーボン等の分解物が被加工物の表面に付着するため、それを除去するデスミアといわれる後処理が必要となる。分解物の付着強度は、レーザ光のパワーに比例して強固となるため、レーザ光のパワーを高くすると後処理での分解物の除去が困難になるという問題があった。

そこで、レーザ光の多光子吸収アブレーションにより被加工物を加工する場合に、高精細・高精度に加工でき、かつ分解物による被加工物表面の汚染を効果的に抑制することのできるレーザ加工用保護シートを利用した加工方法が開発された。

このような加工方法により切断加工を行う場合、保護シートと被加工物（例えばシート材料、フィルム基材、フレキシブル基板）と粘着シートとをロールラミネーターやプレスといった公知の手段で貼り合せて得られた保護シート−被加工物−粘着シートの積層体を吸着ステージの吸着板上に配置し、該積層体上に、所定のレーザ発振器より出力されるレーザ光をレンズにて保護シート上に集光・照射するとともに、そのレーザ照射位置を所定の加工ライン上に沿って移動させることにより切断加工を行うようになっている。なお、被加工物のレーザ光出射面側に設けれる粘着シートは、レーザ加工前は被加工物を支持固定する役割を果たし、レーザ加工後は、切断物の落下を防止する役割を果たすものであり、レーザ加工性の低いシートを用いている。粘着シートとしては、基材上に粘着剤層が積層されている一般的なものを特に制限なく使用することができるものである。レーザの加工条件は、保護シート及び被加工物が完全に切断される条件であれば特に限定はされないが、粘着シートまで切断されることを回避するため、被加工物が切断されるエネルギー条件の２倍以内とされている。ここで用いられる保護シートは、レーザ光の多光子吸収アブレーションにより被加工物を加工する際に使用するレーザ加工用保護シートであって、少なくとも基材を有しており、かつ基材は、パルス幅が１０^-12秒以下の超短パルスレーザー光を照射した際のエッチング率（エッチング速度／エネルギーフルエンス）が０．４〔（μｍ／ｐｕｌｓｅ）／（Ｊ／ｃｍ^２）〕以上であり、基材上に粘着剤層が設けられているものである（特許文献１参照）。
特開２００６−１６０９９３号公報

特許文献１に記載のものでは、特別な保護シートを使用するために、その分コストアップになり、かつ被加工物（フィルム基材など）の切り残しが生じるおそれもあった。

保護シートを使用せずに、フィルム基材の外形をレーザで切り抜く場合、図５に示すように、台座プレート１００にフィルム基材１０１の切り抜く外形よりも大きな矩形状の開口である切り欠き１０２を形成し、この切り欠き１０２をおおうように台座プレート１００上にフィルム基材１０１をセットし、台座プレート１００の切り欠き（開口）１０２の領域内で切り抜くべき外形に沿ってレーザを照射してフィルム基材１０１の外形を切り抜く方法がとられていた。このとき、フィルム基材１０１の切り抜くべき外形の全周にレーザを照射せず、フィルム基材１０１に切り抜かれない部分Ａを生じさせるようにし、この残った部分を後加工で切り取るようにしていた。台座プレート１００に切り欠き１０２を設けるのは、仮に切り欠き１０２が設けていないと、フィルム基材１０１を切り抜いたときに、その残渣がフィルム基材１０１に付着するので、これを防止するためである。また、レーザ照射で外形を切り抜くときに図６に示す部分Ａを残すのは、フィルム基材１０１の一部が抜けて切り抜かれた部分がたれ下がると、その後に切り抜く部分へのレーザ照射が斜めになったり、位置がずれたりするので、それを防止するためである。

そこで、本発明は、特殊な保護シートを必要とせず、切り残しも生じさせず、フィルム基材の外形の大きさや形状の変化にも対応しつつ、レーザで精度良く切り抜くことができるレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、台座上に載置されたフィルム基材の切断個所にレーザ光を照射してフィルム基材の外形加工を行うレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法において、フィルム基材が載置される台座部分を多数のピース部材を接近させて並置したもので構成し、フィルム基材の加工すべき個所に相当するピース部材を取り除き、ピース部材が取り除かれた個所上のフィルム基材にレーザ光を照射して外形加工を施すようにしたものである。

本発明によれば、台座上に載置されたフィルム基材の切断個所にレーザ光を照射してフィルム基材の外形加工を行うレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法において、フィルム基材が載置される台座部分を多数のピース部材を接近させて並置したもので構成し、フィルム基材の加工すべき個所に相当するピース部材を取り除き、ピース部材が取り除かれた個所上のフィルム基材にレーザ光を照射して外形加工を施すものであるため、レーザ光が当らないフィルム基材の下にはピース部材が配置され、レーザ光が当るフィルム基材の下にはピース部材が存在しないので、切り残し部分を設ける必要がなく、したがって後工程で切り残し部分を切り取る手間が省ける。また、ひとつの台座でいろいろな形状や大きさの外形加工に対応することができる。すなわち、ピース部材を取り除く個所を変えることにより、より多くの形状や大きさに対応することができ、加工形状に応じて多数の台座を用意することがなくなり、加工能率を向上させることができる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照にして説明する。

図１では、台座プレート１の所定の領域（中央部分の四角形部分）Ｘに多数の座ぐり１Ａを形成し、頭の平らなネジから成るピース部材２をこれらの座ぐりに着脱可能にネジ込んである。これらピース部材２の平らな頭部２Ａ（図３参照）同士は接近（接触してもよい）して配置（並置）され、頭頂部分でフィルム基材３を支持するようになっている。

図２は、図１の中央横断面を示し、ピース部材（ネジ）２のネジ部分が螺合する座ぐり（ネジ孔）１Ａに多数のピース部材２がネジ込まれた状態を示している。また、図３は、ネジから成るピース部材２を示し、頭部２Ａとネジ部分２Ｂを示している。

図４は、フィルム基材３の切り抜き個所Ｙに相当するピース部材２が配置された個所のピース部材２を取り除いた状態の平面図を示す。ピース部材２を座ぐり１Ａから取り外すには、マイナスのドライバーの刃先を溝に差し込んで、回転させ、通常のネジを取り外すように台座プレート１から取り外す。レーザ光が当らない部分のフィルム基材３の下には多数のピース部材２が配置されていて、ピース部材２でフィルム基材３を支持している。レーザ光が当るフィルム基材３の個所（切り抜き個所Ｙ）の下のピース部材２は、取り除かれている状態でレーザ光を照射してフィルム基材３を切り抜く。そのため、フィルム基材３に切り残し部分を設ける必要がなくなる。

なお、ピース部材２としては、ネジを用いる他に、スペーサをフィルム基材３の下に配置することもできる。ネジやスペーサの大きさは、加工するものの大きさなどに応じて適宜決定される。スペーサとしては、図３に示すネジと同様の形状であって、頭部２Ａに溝がなく、ネジ部分２Ｂに相当する部分に雄ねじを形成していないピン状部分とし、このピン状部分を台座プレート１の孔（座ぐり１Ａに替えて）に差し込むようにしたものが使用できる。

台座プレートの所定の領域全体を埋めるようにピース部材を配置した平面図。 図１の中央横断面図。 ピース部材の正面図。 レーザ光が当る部分のピース部材を取り除いた平面図。 従来の加工方法を説明する平面図。 切り残し部分を示す図。

符号の説明

１ 台座プレート
２ ピース部材
３ フィルム基材

Claims (2)

1. 台座上に載置されたフィルム基材の切断個所にレーザ光を照射してフィルム基材の外形加工を行うレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法において、
   フィルム基材が載置される台座部分を多数のピース部材を接近させて並置したもので構成し、
   フィルム基材の加工すべき個所に相当するピース部材を取り除き、
   ピース部材が取り除かれた個所上のフィルム基材にレーザ光を照射して外形加工を施すことを特徴とするレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法。
2. 上記ピース部材としては頭の平らなネジを用い、これらのネジを台座プレートの所定領域に着脱可能に取付けたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ光を用いたフィルム基材の加工方法。

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