JP2013188785A - 被加工物の加工方法および分割方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルス幅がpsecオーダーである複数のパルスレーザー光を、それぞれの単位パルス光の被照射面における被照射位置が空間的かつ時間的に実質的に同一となるように、一の照射用レンズから重畳的に照射する照射工程と、複数のパルスレーザー光を、被照射位置が照射面において離散する条件にて加工予定線に沿って走査する走査工程とを、複数のレーザー光のそれぞれの焦点位置を被加工物内部の相異なる深さ位置としたうえで併せて行うことにより、被加工物の異なる深さ位置において加工予定線の向きに沿った被加工物の劈開もしくは裂開を生じさせ、これによって被加工物に分割のための起点を形成する。
【選択図】図2
Description
本発明の実施の形態において実現される加工の基本的な原理は、特許文献1に開示された加工の原理と同様である。それゆえ、以下においては、概略のみを説明する。本発明において行われる加工は、概略的に言えば、パルスレーザー光(以下、単にレーザー光とも称する)を走査しつつ被加工物の上面(被加工面)に照射することによって、個々のパルスごとの被照射領域の間で被加工物の劈開もしくは裂開を順次に生じさせていき、それぞれにおいて形成された劈開面もしくは裂開面の連続面として分割のための起点(分割起点)を形成するものである。
本実施の形態においては、上述した原理の劈開/裂開加工をさらに発展させた、同時複数焦点加工にて、被加工物に分割起点を形成する。図2は、同時複数焦点加工の様子を模式的に示す図である。図3は、同時複数焦点加工におけるパルスレーザー光の進み方と焦点位置とを、上述した加工原理に従う通常の劈開/裂開加工と対比させて示す図である。図3(a)が同時複数焦点加工の様子を示しており、図3(b)が単一のパルスレーザー光LBのみを照射する通常の劈開/裂開加工の様子を示している。
図5は、本実施の形態に係る同時複数焦点加工を実現可能なレーザー加工装置100の構成を模式的に示す図である。なお、レーザー加工装置100は、同時複数焦点加工に限らず、光学系やパルスレーザー光の照射態様などを適宜に違えることにより、被加工物に溝加工や穴開け加工などを行うことも可能である。図5に示すように、レーザー加工装置100は、主に、ステージ部10と光学系20とを備える。また、レーザー加工装置100は、各部の動作を制御する図示しない制御部を備える。
レーザー加工装置100において実施可能な加工は上述の同時複数焦点加工に限られるものではない。例えば、よりパルス幅の大きなパルスレーザー光を出射するレーザー光源21を用いた加工を行うことも可能である。また、個々の単パルス光の被照射位置が連続する条件にてパルスレーザー光を照射する態様での加工も可能である。さらには、第2分岐光路P2の光路長を調整することによって第1加工用レーザー光LBαと第2加工用レーザー光LBβの照射タイミングを違えた状態での加工も可能である。
10m 移動機構
11a 弱強度部分
20 光学系
21 レーザー光源
22 1/2波長板
23 偏光ビームスプリッター
24 焦点位置調整用レンズ
25、LE 照射用レンズ
26 第1の反射ミラー
27 第2の反射ミラー
27m 移動機構
100 レーザー加工装置
AX 光軸
C11a〜C14a、C11b〜C14b 劈開/裂開面
F、Fα、Fβ 焦点
L 加工予定線
LBα 第1加工用レーザー光
LBβ 第2加工用レーザー光
LB、LB0 (パルス)レーザー光
LB1 第1分岐光
LB2 第2分岐光
P0 光路
P1 第1分岐光路
P2 第2分岐光路
P3 共通光路
RE11、RE12、RE13、RE14 被照射領域
S 被加工物
ST シャッター
W11a〜W11c、W12a〜W12c 弱強度部分
Claims (7)
- 被加工物に分割起点を形成するための加工方法であって、
パルス幅がpsecオーダーの超短パルス光である複数のパルスレーザー光を、それぞれの単位パルス光の前記被照射面における被照射位置が空間的かつ時間的に同一となるように、前記被加工物と対向配置させた一の照射用レンズから重畳的に照射する照射工程と、
前記複数のパルスレーザー光を、前記被照射位置が前記照射面において離散する条件にて加工予定線に沿って走査する走査工程と、
を、前記複数のレーザー光のそれぞれの焦点位置を前記被加工物内部の相異なる深さ位置としたうえで併せて行うことにより、前記被加工物の異なる深さ位置において前記加工予定線の向きに沿った前記被加工物の劈開もしくは裂開を生じさせ、これによって前記被加工物に分割のための起点を形成する、
ことを特徴とする被加工物の加工方法。 - 請求項1に記載の被加工物の加工方法であって、
一の光源から出射させた一のパルスレーザー光を相異なる複数の分岐光路に光学的に分岐させることによって生じる複数の分岐光を前記複数のパルスレーザー光とするとともに、
前記複数の分岐光路のそれぞれに、前記一の照射用レンズを共通に含む一方で合成焦点距離が相異なるレンズ群を設けることによって、前記照射用レンズから前記被照射位置に対し照射される前記複数のパルスレーザー光のそれぞれの焦点位置を異ならせる、
ことを特徴とする被加工物の加工方法。 - 請求項2に記載の被加工物の加工方法であって、
前記一の光源から出射させた前記一のパルスレーザー光を第1と第2の分岐光路に光学的に分岐させることによって、前記複数のパルスレーザー光を第1と第2のパルスレーザー光とし、
前記第1の分岐光路に設ける前記レンズ群を前記一の照射用レンズのみとすることによって、前記第1のパルスレーザー光を、前記一の照射用レンズから当該照射用レンズの焦点距離だけ離れた位置が前記焦点位置となるように照射し、
前記第2の分岐光路に、前記一の照射用レンズと少なくとも1つの焦点位置調整用レンズとから構成される前記レンズ群を設けることによって、前記レンズ群の前記合成焦点距離を前記照射用レンズの前記焦点距離とは異なる値とし、これによって前記第2のパルスレーザー光の前記焦点位置を前記第1のパルスレーザー光の前記焦点位置と異ならせる、
ことを特徴とする被加工物の加工方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の被加工物の加工方法であって、
前記走査工程においては、前記加工予定線の方向を、前記被加工物の相異なる2つの劈開もしくは裂開容易方向に対して等価な方向とする、
ことを特徴とする被加工物の加工方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の被加工物の加工方法であって、
前記走査工程においては、前記加工予定線の方向を、前記被加工物の劈開もしくは裂開容易方向と一致させる、
ことを特徴とする被加工物の加工方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の被加工物の加工方法であって、
前記走査工程においては、前記加工予定線の方向を、前記被加工物の相異なる2つの前記劈開もしくは裂開容易方向において交互に違える、
ことを特徴とする被加工物の加工方法。 - 被加工物を分割する方法であって、
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の方法によって分割起点が形成された被加工物を、前記分割起点に沿って分割する、
ことを特徴とする被加工物の分割方法。
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