JP2011056544A5 - - Google Patents

Description

上記の課題を解決するためになされた本発明のレーザ加工方法は、集光レンズと被割断部材とを相対的に移動させながらレーザ光を被割断部材に集光照射することにより、割断予定ラインに沿うように前記被割断部材の内部に割断の起点となる内部改質領域を形成するレーザ加工方法であって、前記内部改質領域を形成しようとする領域に対して複数の前記レーザ光を照射することによって同時に複数の集光スポットを形成するステップであって、前記複数のレーザ光の照射によって前記被割断部材の温度が上昇する領域が互いに融合するように前記複数の集光スポットを形成するステップを備えることを特徴とする。

上記のレーザ加工方法において、前記複数の集光スポットは、前記被割断部材の表面から所定の深さ位置で前記集光レンズの光軸と直交し前記表面と平行な断面の上に形成され、前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つは、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に形成されるとよい。

上記のレーザ加工方法において、前記複数の集光スポットは、前記割断予定ラインの位置で前記表面と垂直な断面の上に形成され、前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つは、前記集光レンズの光軸上に形成されるとよい。

上記の課題を解決するためになされた本発明のレーザ加工装置は、集光レンズと被割断部材とを相対的に移動させながらレーザ光を被割断部材に集光照射することにより、割断予定ラインに沿うように前記被割断部材の内部に割断の起点となる内部改質領域を形成するレーザ加工装置であって、前記内部改質領域を形成しようとする領域に対して複数の前記レーザ光を照射することによって同時に複数の集光スポットを形成する光学系であって、前記複数のレーザ光の照射によって前記被割断部材の温度が上昇する領域が互いに融合するように前記複数の集光スポットを形成する光学系を備えることを特徴とする。

上記のレーザ加工装置において、前記光学系は、前記複数の集光スポットを、前記被割断部材の表面から所定の深さ位置で前記集光レンズの光軸と直交し前記表面と平行な断面の上に形成し、前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つを、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に形成するように適合されているとよい。

上記のレーザ加工装置において、前記光学系は、前記複数の集光スポットを、前記割断予定ラインの位置で前記表面と垂直な断面の上に形成し、前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つを、前記集光レンズの光軸上に形成するように適合されているとよい。

Claims (16)

1. 集光レンズと被割断部材とを相対的に移動させながらレーザ光を被割断部材に集光照射することにより、割断予定ラインに沿うように前記被割断部材の内部に割断の起点となる内部改質領域を形成するレーザ加工方法であって、
   前記内部改質領域を形成しようとする領域に対して複数の前記レーザ光を照射することによって同時に複数の集光スポットを形成するステップであって、前記複数のレーザ光の照射によって前記被割断部材の温度が上昇する領域が互いに融合するように前記複数の集光スポットを形成するステップ
   を備えることを特徴とするレーザ加工方法。
2. 前記複数の集光スポットは、前記被割断部材の表面から所定の深さ位置で前記集光レンズの光軸と直交し前記表面と平行な断面の上に形成され、
   前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つは、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
3. 前記複数の集光スポットは、前記割断予定ラインの位置で前記表面と垂直な断面の上に形成され、
   前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つは、前記集光レンズの光軸上に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
4. 前記複数の集光スポットの一部は、複数の断面集光スポットとして、前記被割断部材の表面から所定の深さ位置で前記集光レンズの光軸と直交し前記表面と平行な断面の上に形成され、
   前記複数の断面集光スポットのうち少なくとも一つは、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に形成され、
   前記複数の集光スポットの残部は、複数の深さ集光スポットとして、前記割断予定ラインの位置で前記表面と垂直な断面の上に形成され、
   前記複数の深さ集光スポットのうち少なくとも一つは、前記集光レンズの光軸上に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
5. 前記複数の集光スポットを結ぶ図形が、前記表面と平行な前記断面の上で、三角形であることを特徴とする請求項２または４に記載のレーザ加工方法。
6. 前記複数の集光スポットを結ぶ図形が、前記表面と垂直な前記断面の上で、三角形であることを特徴とする請求項３または４に記載のレーザ加工方法。
7. 前記複数の集光スポットを結ぶ図形が、前記表面と平行な前記断面の上で、平行四辺形であり、
   前記平行四辺形の鋭角をなす二つの頂点を、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に位置させることを特徴とする請求項２または４に記載のレーザ加工方法。
8. 前記複数の集光スポットを結ぶ図形が、前記表面と垂直な前記断面の上で、平行四辺形であり、
   前記平行四辺形の鋭角をなす二つの頂点を、前記集光レンズの光軸上に位置させることを特徴とする請求項３または４に記載のレーザ加工方法。
9. 前記内部改質領域は、前記表面と平行な前記断面の上で、前記複数の集光スポットの空間位置と該集光スポットのエネルギー密度との組み合わせを用いることで所望の形状に形成されることを特徴とする請求項２、４、５及び７のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
10. 前記内部改質領域は、前記表面と垂直な前記断面の上で、前記複数の集光スポットの空間位置と該集光スポットのエネルギー密度との組み合わせを用いることで所望の形状に形成されることを特徴とする請求項３、４、６及び８のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
11. 前記被割断部材の温度が上昇する前記領域は、前記レーザ光の照射後に温度が１５００°Ｋ以上に上昇する領域であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレーザ加工方法。
12. 集光レンズと被割断部材とを相対的に移動させながらレーザ光を被割断部材に集光照射することにより、割断予定ラインに沿うように前記被割断部材の内部に割断の起点となる内部改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
    前記内部改質領域を形成しようとする領域に対して複数の前記レーザ光を照射することによって同時に複数の集光スポットを形成する光学系であって、前記複数のレーザ光の照射によって前記被割断部材の温度が上昇する領域が互いに融合するように前記複数の集光スポットを形成する光学系
    を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
13. 前記光学系は、
    前記複数の集光スポットを、前記被割断部材の表面から所定の深さ位置で前記集光レンズの光軸と直交し前記表面と平行な断面の上に形成し、
    前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つを、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に形成する
    ように適合されていることを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工装置。
14. 前記光学系は、
    前記複数の集光スポットを、前記割断予定ラインの位置で前記表面と垂直な断面の上に形成し、
    前記複数の集光スポットのうち少なくとも一つを、前記集光レンズの光軸上に形成する
    ように適合されていることを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工装置。
15. 前記光学系は、
    前記複数の集光スポットの一部を、複数の断面集光スポットとして、前記被割断部材の表面から所定の深さ位置で前記集光レンズの光軸と直交し前記表面と平行な断面の上に形成し、
    前記複数の断面集光スポットのうち少なくとも一つを、前記割断予定ラインの前記表面と平行な前記断面への射影線上に形成し、
    前記複数の集光スポットの残部を、複数の深さ集光スポットとして、前記割断予定ラインの位置で前記表面と垂直な断面の上に形成し、
    前記複数の深さ集光スポットのうち少なくとも一つを、前記集光レンズの光軸上に形成する
    ように適合されていることを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工装置。
16. 前記被割断部材の温度が上昇する前記領域は、前記レーザ光の照射後に温度が１５００°Ｋ以上に上昇する領域であることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。