JP2014116486A - Laser processing device - Google Patents

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JP2014116486A JP2012270044A JP2012270044A JP2014116486A JP 2014116486 A JP2014116486 A JP 2014116486A JP 2012270044 A JP2012270044 A JP 2012270044A JP 2012270044 A JP2012270044 A JP 2012270044A JP 2014116486 A JP2014116486 A JP 2014116486A
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Vincent Atendido Paul
ヴィンセント アテンディド ポール
Nao Hattori
奈緒 服部
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser processing device that includes a chuck table capable of suppressing costs when many kinds of chuck tables are prepared according to workpieces.SOLUTION: A laser processing device 2 which cuts a workpiece 11 along a plurality of crossing predetermined cutting lines includes a chuck table 28 which holds the plate-like workpiece 11 and laser beam irradiation means 36 for the plate-like workpiece 11. The chuck table 28 includes a chuck table body part having a workpiece holding part for holding the workpiece 11 and an outer peripheral part surrounding the workpiece 11, and a base part 29 which supports the chuck table body part on its support surface and has a suction path 47 formed having one end linked to the support surface and the other end connected to a suction source 54. The chuck table body part is mounted detachably on the base part 29, and the chuck table body part having the workpiece holding part corresponding to the shape of the workpiece is properly selected and mounted on the base part 29.

Description

本発明は、被加工物にレーザービームを照射して被加工物を複数のチップに切断するレーザー加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus for irradiating a workpiece with a laser beam and cutting the workpiece into a plurality of chips.

半導体デバイス製造プロセスにおいては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリートと呼ばれる切断予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿ってダイシングすることにより、個々の半導体デバイスを製造している。   In a semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are defined by planned cutting lines called streets formed in a lattice shape on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and devices such as IC and LSI are defined in the partitioned regions. Form. Individual semiconductor devices are manufactured by dicing the semiconductor wafer along the streets.

近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成されたストリートに沿ってパルスレーザービームを照射することにより被加工物にレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って機械的ブレーキング装置によって被加工物を割断する方法が提案されている(例えば、特開平10−305421号公報参照)。   In recent years, as a method of dividing a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer, a laser processing groove is formed in the workpiece by irradiating a pulse laser beam along a street formed on the workpiece, and this laser processing. A method of cleaving a workpiece along a groove by a mechanical braking device has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-305421).

ところが、半導体ウエーハにレーザービームを照射するとデバイスが加熱されるため、デバイスの品質を低下させるという問題がある。そこで、レーザービームを照射することにより被加工物が加熱されることを防ぐレーザー加工方法として、被加工物に高圧の液体を噴射して液柱を形成するとともに、この液柱内を透過(導光)させたレーザービームを被加工物に照射して、所望の加工を施すレーザー加工装置(ウォータージェットレーザー加工装置)が提案されている(例えば、特公平2−1621号公報、特開2001―321977号公報、特開2011−41962号公報参照)。   However, since the device is heated when the semiconductor wafer is irradiated with a laser beam, there is a problem that the quality of the device is deteriorated. Therefore, as a laser processing method for preventing the workpiece from being heated by irradiating the laser beam, a liquid column is formed by injecting a high-pressure liquid onto the workpiece, and the liquid column is transmitted (guided). There has been proposed a laser processing apparatus (water jet laser processing apparatus) that performs desired processing by irradiating a workpiece with a laser beam that has been subjected to light (for example, Japanese Patent Publication No. 2-1621, JP 2001- No. 321977 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-41962).

これらのレーザー加工装置では、集光されたレーザービームを糸状の液柱を介して被加工物まで導くので、集光レンズの焦点位置に関係なくレーザー加工をすることができる。更に、レーザー加工時に発生する熱が液体で冷却されるため、熱による被加工物の品質低下を防止できるというメリットがある。   In these laser processing apparatuses, since the condensed laser beam is guided to the workpiece through the thread-like liquid column, laser processing can be performed regardless of the focal position of the condensing lens. Furthermore, since the heat generated during laser processing is cooled by the liquid, there is an advantage that it is possible to prevent deterioration of the quality of the workpiece due to heat.

ウォータージェットレーザー加工では、加工点に衝突した液柱が被加工物表面に飛散するのに伴って、液柱を構成した液体中に含まれる加工で発生したデブリが被加工物表面に付着するという問題があり、この問題の解決のために、本出願人は切断予定ラインの下方に所定の空間を設けた状態で被加工物を保持するチャックテーブルを先に出願した(特願2011−270112)。   In water jet laser processing, as the liquid column that collides with the processing point scatters on the surface of the workpiece, debris generated in the processing included in the liquid constituting the liquid column adheres to the surface of the workpiece. There is a problem, and in order to solve this problem, the present applicant has applied for a chuck table that holds a workpiece in a state where a predetermined space is provided below a cutting line (Japanese Patent Application No. 2011-270112). .

特開平10−305421号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-305421 特公平2−1621号公報Japanese Patent Publication No.2-1621 特開2001―321977号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-321977 特開2011−41962号公報JP 2011-41962 A

このようなチャックテーブルでは、チップのサイズや被加工物の大きさに応じて被加工物保持部のサイズを変更する必要があるため、多種類のデバイスを加工する場合、それに合わせた多種類のチャックテーブルを準備する必要がある。   In such a chuck table, it is necessary to change the size of the workpiece holding part according to the size of the chip or the size of the workpiece. Therefore, when machining various types of devices, It is necessary to prepare a chuck table.

チャックテーブルは精度が必要であり、制作には相当のコストを必要とするため、レーザー加工装置やダイシング装置で用いられる粘着テープと環状フレームを用いた固定に比べコストがかかるという問題がある。   Since the chuck table requires accuracy and requires a considerable cost for production, there is a problem that it is more expensive than fixing using an adhesive tape and an annular frame used in a laser processing apparatus or a dicing apparatus.

また、誤って被加工物保持部の保持面を加工してチャックテーブルを破損してしまった場合、全く同じ形状のチャックテーブルを作成しなければならないため、代替品を用意するのにも同じく多大なコストがかかるという問題があった。   Also, if you accidentally machine the holding surface of the work piece holding part and damage the chuck table, you must create a chuck table with exactly the same shape. There was a problem that it was expensive.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物の外径サイズ、チップサイズ、切断予定ラインの数に合わせて多種類のチャックテーブルを用意する際に、コストを抑制可能なチャックテーブルを備えたレーザー加工装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prepare various types of chuck tables according to the outer diameter size of the workpiece, the chip size, and the number of lines to be cut. At the same time, it is to provide a laser processing apparatus including a chuck table capable of suppressing cost.

本発明によると、交差する複数の切断予定ラインが表面に設定された板状の被加工物を該切断予定ラインに沿って切断するレーザー加工装置であって、板状の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板状の被加工物にレーザービームを照射するレーザービーム照射手段と、を具備し、該レーザービーム照射手段は、レーザービーム発生手段と、該レーザービーム発生手段から発生されたレーザービームを集光する集光レンズと、板状の被加工物に液体を噴射して該集光レンズで集光されたレーザービームが導光される液柱を形成する液体噴射手段と、を有する加工ヘッドと、を含み、該チャックテーブルは、被加工物を保持する被加工物保持部と、該被加工物保持部に保持された被加工物を囲繞する外周部とを有するチャックテーブル本体部と、該チャックテーブル本体部を支持面で支持し、一端が該支持面に連通し他端が吸引源に接続される第1吸引路が形成された基台部と、から構成され、該チャックテーブル本体部の該被加工物保持部は、板状の被加工物の該切断予定ラインにそれぞれ対応した複数のチップ保持領域を区画する複数の液柱逃げ溝と、該チップ保持領域にそれぞれ形成された吸引孔と、該吸引孔と該第1吸引路とを接続する第2吸引路と、を含み、該チャックテーブル本体部は該基台部に着脱自在に装着され、被加工物の形状に応じた被加工物保持部が形成された該チャックテーブル本体部を適宜選択して該基台部に装着可能なことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a laser processing apparatus that cuts a plate-like workpiece having a plurality of intersecting scheduled cutting lines on the surface along the scheduled cutting line, and holds the plate-like workpiece. A chuck table; and a laser beam irradiation means for irradiating a plate-like workpiece held by the chuck table with a laser beam. The laser beam irradiation means includes a laser beam generation means and the laser beam generation means. A condensing lens that condenses the laser beam generated from the means, and a liquid that forms a liquid column that guides the laser beam condensed by the condensing lens by ejecting the liquid onto the plate-like workpiece The chuck table includes a workpiece holding portion that holds the workpiece, and an outer peripheral portion that surrounds the workpiece held by the workpiece holding portion. A chuck table main body portion, a base portion on which a first suction path is formed in which the chuck table main body portion is supported by a support surface, one end communicates with the support surface, and the other end is connected to a suction source; The workpiece holding portion of the chuck table main body includes a plurality of liquid column escape grooves that divide a plurality of chip holding regions respectively corresponding to the scheduled cutting lines of the plate-like workpiece, A suction hole formed in the chip holding region, and a second suction path connecting the suction hole and the first suction path, and the chuck table body is detachably mounted on the base part. There is provided a laser processing apparatus characterized in that the chuck table main body portion on which a workpiece holding portion corresponding to the shape of the workpiece is formed can be appropriately selected and mounted on the base portion.

本発明によると、使用するチャックテーブルを、被加工物保持部を有するチャックテーブル本体部を基台部に着脱自在に装着して構成したため、被加工物の外径サイズ等に合わせて一体に形成されたチャックテーブルを交換するより、チャックテーブル本体部のみを交換するだけで済むためチャックテーブルの交換が低コストであるという効果を奏する。   According to the present invention, the chuck table to be used is configured by detachably attaching the chuck table main body portion having the workpiece holding portion to the base portion, so that it is integrally formed according to the outer diameter size of the workpiece. Since only the chuck table main body portion needs to be replaced rather than replacing the chuck table, the chuck table can be replaced at low cost.

また、デバイスによっては、被加工物の外径サイズ、チップサイズ、切断予定ラインの数に合わせて多種類のチャックテーブルを用意する際も、チャックテーブル本体部のみを多く用意すればよいので、コストを抑えることができる。   In addition, depending on the device, when preparing various types of chuck tables according to the workpiece outer diameter size, chip size, and the number of lines to be cut, it is only necessary to prepare a large number of chuck table main bodies, so that the cost Can be suppressed.

本発明実施形態に係るレーザー加工装置の斜視図である。1 is a perspective view of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. レーザービーム発生ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a laser beam generation unit. 本発明実施形態に係るチャックテーブルの斜視図である。It is a perspective view of the chuck table concerning an embodiment of the present invention. 図3に示したチャックテーブルの断面図である。It is sectional drawing of the chuck table shown in FIG. 図3に示したチャックテーブルの分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the chuck table shown in FIG. 3. レーザー加工中の加工ヘッド及び板状の被加工物を保持したチャックテーブルの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the chuck table holding the processing head and the plate-like workpiece during laser processing. チャックテーブル本体部を交換する様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that a chuck | zipper table main-body part is replaced | exchanged.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明実施形態のレーザー加工装置の外観斜視図が示されている。レーザー加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, an external perspective view of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention is shown. The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 mounted on a stationary base 4 so as to be movable in the X-axis direction.

第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り機構12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、即ちX軸方向に移動される。   The first slide block 6 is moved in the machining feed direction, that is, the X-axis direction along the pair of guide rails 14 by the machining feed mechanism 12 including the ball screw 8 and the pulse motor 10.

第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。即ち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り機構22により一対のガイドレール24に沿って割り出し送り方向、即ちY軸方向に移動される。   A second slide block 16 is mounted on the first slide block 6 so as to be movable in the Y-axis direction. That is, the second slide block 16 is moved along the pair of guide rails 24 by the index feed mechanism 22 including the ball screw 18 and the pulse motor 20 in the index feed direction, that is, the Y-axis direction.

第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り機構12及び割り出し送り機構22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能であるとともに、円筒支持部材26中に収容されたモータにより回転される。   A chuck table 28 is mounted on the second slide block 16 via a cylindrical support member 26, and the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the machining feed mechanism 12 and the index feed mechanism 22. At the same time, it is rotated by a motor accommodated in the cylindrical support member 26.

32はウォーターカバーであり、図示を省略した蛇腹がウォーターカバー32に連結されて加工送り機構12及び割り出し送り機構22を水等の液体から保護する。   Reference numeral 32 denotes a water cover. A bellows (not shown) is connected to the water cover 32 to protect the processing feed mechanism 12 and the index feed mechanism 22 from liquids such as water.

静止基台4にはコラム34が立設されており、このコラム34にレーザービーム照射機構(レーザービーム照射手段)36が取り付けられている。レーザービーム照射機構36は、ケーシング40中に収容されたレーザービーム発生ユニット38と、ケーシング40の先端に取り付けられた加工ヘッド42とから構成される。ケーシング40の先端には加工ヘッド42とX軸方向に整列して撮像ユニット52が取り付けられている。   A column 34 is erected on the stationary base 4, and a laser beam irradiation mechanism (laser beam irradiation means) 36 is attached to the column 34. The laser beam irradiation mechanism 36 includes a laser beam generation unit 38 housed in the casing 40 and a processing head 42 attached to the tip of the casing 40. An imaging unit 52 is attached to the front end of the casing 40 in alignment with the machining head 42 in the X-axis direction.

レーザービーム発生ユニット38は、図2に示すように、YAGレーザー又はYVO4レーザーを発振するレーザー発振器44と、繰り返し周波数設定手段46と、パルス幅調整手段48と、パワー調整手段50とを含んでいる。特に図示しないが、レーザー発振器44はブリュースター窓を有しており、レーザー発振器44から出射されるレーザービームは直線偏光のレーザービームである。   As shown in FIG. 2, the laser beam generating unit 38 includes a laser oscillator 44 that oscillates a YAG laser or a YVO4 laser, a repetition frequency setting means 46, a pulse width adjusting means 48, and a power adjusting means 50. . Although not particularly shown, the laser oscillator 44 has a Brewster window, and the laser beam emitted from the laser oscillator 44 is a linearly polarized laser beam.

液体供給源84には純水等の液体が収容されており、ポンプ82により所定圧力に加圧された液体が加工ヘッド42に供給され、液体噴射手段の噴射ノズルから液柱がチャックテーブル28に保持された被加工物に噴射される。   The liquid supply source 84 stores a liquid such as pure water. The liquid pressurized to a predetermined pressure by the pump 82 is supplied to the processing head 42, and the liquid column is supplied to the chuck table 28 from the injection nozzle of the liquid injection means. Sprayed onto the workpiece being held.

レーザービーム発生ユニット38のパワー調整手段50で所定パワーに調整されたレーザービームが加工ヘッド42に導入されて集光レンズにより噴射ノズルの噴射口に集光され、液柱に導光されて液柱とともに被加工物に照射される。   The laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 50 of the laser beam generating unit 38 is introduced into the machining head 42, condensed by the condenser lens at the injection nozzle, and guided to the liquid column. At the same time, the workpiece is irradiated.

次に、図3乃至図5を参照して、本発明実施形態に係るチャックテーブル28の詳細構造について説明する。チャックテーブル28は、SUS等の金属から形成された基台部29と、基台部29に着脱自在に嵌合された同じくSUS等の金属から形成された円形のチャックテーブル本体部31とから構成される。   Next, the detailed structure of the chuck table 28 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The chuck table 28 includes a base portion 29 formed of a metal such as SUS and a circular chuck table main body portion 31 formed of a metal such as SUS that is detachably fitted to the base portion 29. Is done.

図5に最もよく示されるように、基台部29は円形の嵌合凹部56を有しており、チャックテーブル本体部31は嵌合凹部56中に勘合されて、嵌合凹部56の底面(支持面)56a(図4参照)により支持される。   As best shown in FIG. 5, the base portion 29 has a circular fitting recess 56, and the chuck table main body 31 is fitted into the fitting recess 56, and the bottom surface of the fitting recess 56 ( It is supported by a support surface 56a (see FIG. 4).

嵌合凹部56の底部には所定深さの吸引凹部58が形成されている。吸引凹部58の略中央には負圧吸引源54に接続された第1吸引路47が形成されている。嵌合凹部56の底面56aには複数のねじ穴51が形成されている。   A suction recess 58 having a predetermined depth is formed at the bottom of the fitting recess 56. A first suction path 47 connected to the negative pressure suction source 54 is formed substantially at the center of the suction recess 58. A plurality of screw holes 51 are formed in the bottom surface 56 a of the fitting recess 56.

チャックテーブル本体部31は、被加工物を保持する被加工物保持部35と、被加工物保持部35に保持された被加工物を囲繞する外周部37とを含んでいる。被加工物保持部35は、セラミック基板等の被加工物のデバイスに対応した複数のチップ保持領域39を有しており、各チップ保持領域39には吸引孔41が形成されている。これらの吸引孔41は第2吸引路49を介して基台部29に形成された吸引凹部58に連通している。   The chuck table main body portion 31 includes a workpiece holding portion 35 that holds a workpiece and an outer peripheral portion 37 that surrounds the workpiece held by the workpiece holding portion 35. The workpiece holding part 35 has a plurality of chip holding regions 39 corresponding to devices of a workpiece such as a ceramic substrate, and suction holes 41 are formed in each chip holding region 39. These suction holes 41 communicate with a suction recess 58 formed in the base portion 29 through a second suction path 49.

チャックテーブル本体部31の被加工物保持部35は更に、被加工物11の切断予定ライン13に対応し複数のチップ保持領域39を区画する液柱逃げ溝43を有している。液柱逃げ溝43の深さは3mm以上であるのが好ましい。   The workpiece holder 35 of the chuck table main body 31 further has a liquid column escape groove 43 that defines a plurality of chip holding regions 39 corresponding to the scheduled cutting line 13 of the workpiece 11. The depth of the liquid column escape groove 43 is preferably 3 mm or more.

チャックテーブル本体部31の被加工物保持部35を囲繞する外周部37には、被加工物保持部35に隣接して被加工物保持部35を囲むように液溜め部45が形成されている。液溜め部45は、格子状に形成された液柱逃げ溝43の両端に連通している。   A liquid reservoir 45 is formed on the outer peripheral portion 37 surrounding the workpiece holder 35 of the chuck table main body 31 so as to surround the workpiece holder 35 adjacent to the workpiece holder 35. . The liquid reservoir 45 communicates with both ends of a liquid column escape groove 43 formed in a lattice shape.

液柱逃げ溝43の底部は被加工物保持部35からチャックテーブル本体部31の外側に向かって低くなるように傾斜している。チャックテーブル本体部31の外周部37にはねじ33が挿入される複数の穴53が形成されている。   The bottom of the liquid column escape groove 43 is inclined so as to become lower from the workpiece holding portion 35 toward the outside of the chuck table main body portion 31. A plurality of holes 53 into which the screws 33 are inserted are formed in the outer peripheral portion 37 of the chuck table main body portion 31.

チャックテーブル28を組み立てるには、チャックテーブル本体部31を基台部29の嵌合溝56中に勘合し、支持面56aで支持する。そして、複数のねじ33を穴53を介して基台部29のねじ穴51に螺合して締め付けることにより、チャックテーブル本体部31が基台部29に固定される。   To assemble the chuck table 28, the chuck table main body 31 is fitted into the fitting groove 56 of the base 29 and supported by the support surface 56a. The chuck table main body 31 is fixed to the base 29 by screwing and tightening the plurality of screws 33 into the screw holes 51 of the base 29 through the holes 53.

チャックテーブル本体部31が基台部29に固定された状態では、図3及び図4に示すように、チャックテーブル本体部31の外周部37の上面と基台部29の上面とは面一に形成される。   In a state where the chuck table main body 31 is fixed to the base 29, the upper surface of the outer peripheral portion 37 of the chuck table main body 31 and the upper surface of the base 29 are flush with each other as shown in FIGS. It is formed.

本発明のレーザー加工装置2で被加工物11にレーザー加工を施す際には、図6に示すように、被加工物11の各切断予定ライン13が液柱逃げ溝43に対応するように被加工物11をチャックテーブル本体部31上に位置決めして搭載する。この位置決めには、例えばチャックテーブル本体部31に設けられた位置決めピン等を使用する。   When laser processing is performed on the workpiece 11 by the laser processing apparatus 2 of the present invention, as shown in FIG. 6, the workpiece 11 is cut so that each scheduled cutting line 13 corresponds to the liquid column escape groove 43. The workpiece 11 is positioned and mounted on the chuck table main body 31. For this positioning, for example, a positioning pin or the like provided on the chuck table main body 31 is used.

次に、図6を参照して、加工ヘッド42の詳細構造及びレーザー加工装置2を使用した被加工物11の切断方法について説明する。レーザービーム発生ユニット38のパワー調整手段50により所定パワーに調整されたパルスレーザービーム55は、図6に示すように、加工ヘッド42のハウジング56に形成されたビーム導入口58から加工ヘッド42内に導入される。   Next, a detailed structure of the processing head 42 and a method of cutting the workpiece 11 using the laser processing apparatus 2 will be described with reference to FIG. The pulsed laser beam 55 adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 50 of the laser beam generating unit 38 enters the processing head 42 from a beam inlet 58 formed in the housing 56 of the processing head 42 as shown in FIG. be introduced.

ハウジング56内には、レーザービームを反射するミラー60と、レーザービームを集光する集光レンズ62が配設されている。ハウジング56と一体的に液体噴射手段64の液体室66を画成する液体室ハウジング68が形成されている。液体室ハウジング68は、円筒状側壁70と、該側壁70の上面及び下面をそれぞれ閉塞する上壁72及び下壁74とから構成される。   In the housing 56, a mirror 60 for reflecting the laser beam and a condenser lens 62 for condensing the laser beam are disposed. A liquid chamber housing 68 that defines a liquid chamber 66 of the liquid ejecting means 64 integrally with the housing 56 is formed. The liquid chamber housing 68 includes a cylindrical side wall 70, and an upper wall 72 and a lower wall 74 that close the upper and lower surfaces of the side wall 70, respectively.

液体室ハウジング68を構成する上壁72には透明窓78が配設されている。液体室ハウジング68を構成する下壁74の中心部には、噴射ノズル80が形成されている。尚、噴射ノズル80の下端である噴射口80aに、集光レンズ62によって集光されるレーザービーム55の集光点が位置づけられる。   A transparent window 78 is disposed on the upper wall 72 constituting the liquid chamber housing 68. An injection nozzle 80 is formed at the center of the lower wall 74 constituting the liquid chamber housing 68. A condensing point of the laser beam 55 condensed by the condensing lens 62 is positioned at the ejection port 80a which is the lower end of the ejection nozzle 80.

円筒状側壁72は液体室66に連通する液体導入口76が形成されており、液体導入口76はポンプ82を介して液体供給源84に接続されている。液体供給源84には純水等の液体が収容されており、ポンプ82により所定圧力に加圧された液体が液体導入口76を介して液体室66内に供給される。液体室66内に高圧液体が供給されると、この高圧液体は噴射ノズル80の噴射口80aから噴射されて液柱86を形成する。   The cylindrical side wall 72 has a liquid inlet 76 communicating with the liquid chamber 66, and the liquid inlet 76 is connected to a liquid supply source 84 via a pump 82. The liquid supply source 84 stores a liquid such as pure water, and the liquid pressurized to a predetermined pressure by the pump 82 is supplied into the liquid chamber 66 through the liquid inlet 76. When the high-pressure liquid is supplied into the liquid chamber 66, the high-pressure liquid is ejected from the ejection port 80 a of the ejection nozzle 80 to form the liquid column 86.

液体室ハウジング68の下端部には、ブロック88が装着されている。ブロック88の中心部には貫通穴89が形成されており、この貫通穴89中にパイプ90が圧入されている。パイプ90と噴射ノズル80とは整列しており、噴射ノズル80から噴射されて形成された液柱86がパイプ90を通過するように位置付けられている。   A block 88 is attached to the lower end portion of the liquid chamber housing 68. A through hole 89 is formed at the center of the block 88, and a pipe 90 is press-fitted into the through hole 89. The pipe 90 and the injection nozzle 80 are aligned, and the liquid column 86 formed by being injected from the injection nozzle 80 is positioned so as to pass through the pipe 90.

以下、このように構成されたレーザー加工装置2の作用について説明する。レーザービーム発生ユニット38のパワー調整手段50で所定パワーに調整されたレーザービーム55は、加工ヘッド42のビーム導入口58から加工ヘッド42内に導入され、ミラー60で反射されて集光レンズ62で液体噴射手段64の液体室ハウジング68に形成された噴射ノズル80の噴射口80aに集光される。   Hereinafter, the operation of the laser processing apparatus 2 configured as described above will be described. The laser beam 55 adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 50 of the laser beam generating unit 38 is introduced into the processing head 42 from the beam introduction port 58 of the processing head 42, reflected by the mirror 60, and reflected by the condenser lens 62. The light is condensed on the ejection port 80 a of the ejection nozzle 80 formed in the liquid chamber housing 68 of the liquid ejection means 64.

一方、ポンプ82で高圧に加圧された純水等の高圧液体が、液体噴射手段64の液体室ハウジング68に形成された液体導入口76から液体室66内に供給され、液体室ハウジング68の下壁74に形成された噴射ノズル80から噴射されて液柱86を形成し、液柱86がレーザービーム55を導光する。   On the other hand, a high-pressure liquid such as pure water pressurized to high pressure by the pump 82 is supplied into the liquid chamber 66 from the liquid inlet 76 formed in the liquid chamber housing 68 of the liquid ejecting means 64, and The liquid column 86 is formed by being sprayed from the spray nozzle 80 formed on the lower wall 74, and the liquid column 86 guides the laser beam 55.

この液柱86は、ブロック88の貫通穴89に圧入されたパイプ90内を通過して被加工物11の加工点に衝突して飛散する。集光レンズ62で集光されたレーザービーム55はパイプ90内を通過する液柱86に導光(案内)されて、そのビーム径が広がらずに加工点に照射されて被加工物11を貫通するレーザー加工溝17を形成する。液柱86を形成した液体は被加工物11を貫通するレーザー加工溝17を通して被加工物11の下方の空間である液柱逃げ溝43内に流出する。   The liquid column 86 passes through the pipe 90 press-fitted into the through-hole 89 of the block 88 and collides with the processing point of the workpiece 11 and scatters. The laser beam 55 condensed by the condenser lens 62 is guided (guided) to a liquid column 86 passing through the pipe 90, and the beam diameter is not widened but irradiated to a processing point and penetrates the workpiece 11. The laser processing groove 17 to be formed is formed. The liquid forming the liquid column 86 flows out into the liquid column escape groove 43 which is a space below the workpiece 11 through the laser machining groove 17 penetrating the workpiece 11.

レーザー加工に伴いデブリ(加工屑)が発生するが、発生したデブリ19は液柱86を形成する液体85中に取り込まれ、液柱逃げ溝43中に流出される。本実施形態によると、液柱86を形成した液体85が被加工物11の表面上に散乱することがないため、液体85中に含まれるデブリ19が被加工物11の表面に付着することが防止される。   Debris (machining waste) is generated along with the laser processing, but the generated debris 19 is taken into the liquid 85 forming the liquid column 86 and flows out into the liquid column escape groove 43. According to the present embodiment, since the liquid 85 in which the liquid column 86 is formed is not scattered on the surface of the workpiece 11, the debris 19 contained in the liquid 85 may adhere to the surface of the workpiece 11. Is prevented.

更に、液柱86を形成した液体85が被加工物11の下方の空間である液柱逃げ溝43中に流出することで、デブリ19が被加工物11の切断側面に付着する所謂リキャストの発生が防止できるため、より厚い被加工物でも切断が可能となる。   Further, the liquid 85 forming the liquid column 86 flows out into the liquid column escape groove 43 which is a space below the workpiece 11, so that the debris 19 adheres to the cut side surface of the workpiece 11 and so-called recast occurs. Therefore, even thicker workpieces can be cut.

尚、本実施形態のレーザー加工装置2による被加工物11のレーザー加工条件は例えば以下の通りである。   In addition, the laser processing conditions of the workpiece 11 by the laser processing apparatus 2 of this embodiment are as follows, for example.

光源 :LD励起Qスイッチ Nd:YVO4パルスレーザー
波長 :532nm(YVO4レーザーの第2高調波)
平均出力 :6.6W
繰り返し周波数 :40kHz
液圧 :20MPa
Light source: LD excitation Q switch Nd: YVO4 pulse laser Wavelength: 532 nm (second harmonic of YVO4 laser)
Average output: 6.6W
Repetition frequency: 40 kHz
Fluid pressure: 20 MPa

被加工物11の切断予定ライン13に対応して液柱逃げ溝43及び各チップに対応した吸引孔41を有するチャックテーブル本体部31は、被加工物11の外径サイズ、チップサイズ、切断予定ライン13の数に合わせて変更する必要がある。   The chuck table main body 31 having the liquid column escape groove 43 and the suction hole 41 corresponding to each chip corresponding to the planned cutting line 13 of the workpiece 11 is the outer diameter size, chip size, and cutting schedule of the workpiece 11. It is necessary to change according to the number of lines 13.

本実施形態では、チャックテーブル28が基台部29と、基台部29の嵌合凹部56に勘合されるチャックテーブル本体部31とから構成されるため、図7に示すように、例えばチップサイズが大きく切断予定ライン13の数が少ない被加工物11を吸引保持する場合には、チャックテーブル本体部31を取り外してチャックテーブル本体部31Aをチャックテーブル28Aの基台部29に固定する。   In the present embodiment, the chuck table 28 is composed of a base portion 29 and a chuck table main body portion 31 fitted into the fitting recess 56 of the base portion 29. Therefore, as shown in FIG. When the workpiece 11 having a large number of cutting lines 13 is sucked and held, the chuck table main body 31 is removed and the chuck table main body 31A is fixed to the base 29 of the chuck table 28A.

このように、チャックテーブル本体部31を基台部29に着脱自在に構成したため、一体に形成されたチャックテーブルを交換するより、チャックテーブル本体部31のみを交換するだけで済むためコストが安くて済む。   Thus, since the chuck table main body 31 is configured to be detachable from the base 29, the cost can be reduced because only the chuck table main body 31 needs to be replaced rather than replacing the integrally formed chuck table. That's it.

また、被加工物の外径サイズ、チップサイズ、切断予定ラインの数に合わせて多種類のチャックテーブルを用意する際にも、チャックテーブル本体部31のみを多種類用意すればよいのでコストを抑えることができる。   Further, when preparing various types of chuck tables according to the outer diameter size of the workpiece, the chip size, and the number of lines to be cut, it is only necessary to prepare a plurality of types of chuck table main body portions 31, thereby reducing costs. be able to.

上述した実施形態では、被加工物11が長方形状のセラミック基板等であるとして説明したが、被加工物は長方形状に限定されるものではなく、被加工物が円形である半導体ウエーハ、光デバイスウエーハ等にも本発明の原理を適用することができる。   In the embodiment described above, the workpiece 11 is described as being a rectangular ceramic substrate or the like. However, the workpiece is not limited to a rectangular shape, and a semiconductor wafer or an optical device in which the workpiece is circular. The principle of the present invention can be applied to a wafer or the like.

被加工物が円形の場合には、チャックテーブル本体部31の被加工物保持部35は円形に設計変更する必要があり、これに伴って液溜め部45も円形の被加工物保持部35を囲繞する円形にする必要がある。   When the workpiece is circular, it is necessary to change the design of the workpiece holding portion 35 of the chuck table main body 31 to a circle, and accordingly, the liquid reservoir 45 also has a circular workpiece holding portion 35. It needs to be a circular shape that surrounds.

2 レーザー加工装置
11 被加工物
28 チャックテーブル
29 基台部
31 チャックテーブル本体部
35 被加工物保持部
37 外周部
39 チップ保持領域
41 吸引孔
43 液柱逃げ溝
47 第1吸引路
49 第2吸引路
56 嵌合凹部
58 吸引凹部
2 Laser processing apparatus 11 Work piece 28 Chuck table 29 Base part 31 Chuck table main body part 35 Work piece holding part 37 Outer peripheral part 39 Chip holding area 41 Suction hole 43 Liquid column escape groove 47 First suction path 49 Second suction Path 56 fitting recess 58 suction recess

Claims (1)

交差する複数の切断予定ラインが表面に設定された板状の被加工物を該切断予定ラインに沿って切断するレーザー加工装置であって、
板状の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板状の被加工物にレーザービームを照射するレーザービーム照射手段と、を具備し、
該レーザービーム照射手段は、
レーザービーム発生手段と、
該レーザービーム発生手段から発生されたレーザービームを集光する集光レンズと、板状の被加工物に液体を噴射して該集光レンズで集光されたレーザービームが導光される液柱を形成する液体噴射手段と、を有する加工ヘッドと、を含み、
該チャックテーブルは、被加工物を保持する被加工物保持部と、該被加工物保持部に保持された被加工物を囲繞する外周部とを有するチャックテーブル本体部と、
該チャックテーブル本体部を支持面で支持し、一端が該支持面に連通し他端が吸引源に接続される第1吸引路が形成された基台部と、から構成され、
該チャックテーブル本体部の該被加工物保持部は、板状の被加工物の該切断予定ラインにそれぞれ対応した複数のチップ保持領域を区画する複数の液柱逃げ溝と、該チップ保持領域にそれぞれ形成された吸引孔と、該吸引孔と該第1吸引路とを接続する第2吸引路と、を含み、
該チャックテーブル本体部は該基台部に着脱自在に装着され、被加工物の形状に応じた被加工物保持部が形成された該チャックテーブル本体部を適宜選択して該基台部に装着可能なことを特徴とするレーザー加工装置。
A laser processing apparatus for cutting a plate-shaped workpiece having a plurality of intersecting scheduled cutting lines set on the surface along the scheduled cutting line,
A chuck table for holding a plate-shaped workpiece;
A laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to a plate-like workpiece held on the chuck table,
The laser beam irradiation means
Laser beam generating means;
A condensing lens for condensing the laser beam generated from the laser beam generating means, and a liquid column for guiding the laser beam condensed by the condensing lens by injecting liquid onto a plate-like workpiece A liquid ejecting means for forming a machining head,
The chuck table has a workpiece holding portion for holding a workpiece, and a chuck table main body having an outer peripheral portion surrounding the workpiece held by the workpiece holding portion,
The chuck table body is supported by a support surface, and a base portion is formed with a first suction path in which one end communicates with the support surface and the other end is connected to a suction source.
The workpiece holding portion of the chuck table main body includes a plurality of liquid column escape grooves that divide a plurality of chip holding regions respectively corresponding to the scheduled cutting lines of the plate-like workpiece, and the chip holding regions. Each of the formed suction holes, and a second suction path connecting the suction holes and the first suction path,
The chuck table main body is detachably mounted on the base, and the chuck table main body formed with a workpiece holding portion according to the shape of the workpiece is appropriately selected and mounted on the base. Laser processing equipment that is possible.
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