JP2014226682A - Laser processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ加工手段を用いて基板表面に設定した各区画内に装着した光半導体素子を各別に切断して分離するレーザ加工方法に関し、特に、レーザ加工時に発生する加工飛散物(デブリ:debris)が光半導体素子を封止する透明樹脂レンズ体を焼損若しくは傷損するのを効率良く防止することができるようにしたレーザ加工方法の改良に関する。 The present invention relates to a laser processing method for cutting and separating an optical semiconductor element mounted in each section set on a substrate surface using a laser processing means, and in particular, processing scattered matter (debris: generated during laser processing). The present invention relates to an improvement in a laser processing method that can efficiently prevent burning or damage of a transparent resin lens body that seals an optical semiconductor element.
ところで、被加工物の表面にレーザ光を照射して該被加工物を、所謂、熱加工によって切断するレーザ加工時においては加工飛散物が発生することが知られている。
また、この加工飛散物が加工部周辺に付着すると、加工品質・精度を得ることができない等の問題があるため、被加工物へのレーザ光照射時にその周辺の部位にアシストガスを吹き付けると共に、このアシストガスと加工飛散物とを外部へ吸引して排出することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、この種のレーザ加工ヘッドは、被加工物表面へのレーザ光照射とアシストガスの吹付作業効率や、加工部周辺からアシストガス及び加工飛散物を外部へ吸引して排出する作業効率等を考慮して、該レーザ加工ヘッドの底面と被加工物表面との間隔を接近させて行うのが通例である。
従って、レーザ加工ヘッドの底面と被加工物表面との間隔を接近させた状態でレーザ加工を行う場合は、上記した各作業効率を向上させることができると云った利点がある。
By the way, it is known that scattered workpieces are generated at the time of laser processing in which the surface of a workpiece is irradiated with laser light to cut the workpiece by so-called thermal processing.
In addition, if this work scattering matter adheres to the periphery of the processing part, there is a problem that it is not possible to obtain processing quality and accuracy, so when the laser beam is irradiated to the work piece, the assist gas is blown to the surrounding area, It is known that the assist gas and the processing scattered matter are sucked to the outside and discharged (for example, see Patent Document 1).
In addition, this type of laser processing head has a laser beam irradiation and assist gas spraying work efficiency on the surface of the work, and an operation efficiency of sucking and discharging the assist gas and work scattered matter from the periphery of the processing part to the outside. In consideration, the distance between the bottom surface of the laser processing head and the surface of the workpiece is usually close.
Therefore, when laser processing is performed with the distance between the bottom surface of the laser processing head and the surface of the workpiece close, there is an advantage that each of the above-described work efficiencies can be improved.
しかしながら、例えば、基板の表面に光半導体素子を封止する多数の透明樹脂レンズ体が突設されているように、基板表面に多数の凹凸部が配置された形状として形成された被加工物の場合は、レーザ加工時においてレーザ加工ヘッドの底面と各透明樹脂レンズ体との接触を防止するために、該レーザ加工ヘッドの底面を該各透明樹脂レンズ体の高さ位置よりも更に高い位置となるように設定する必要がある。
従って、この場合は、レーザ加工ヘッドの底面と切断予定線を設定した加工部となる基板の表面との間隔は必然的に広くなる(離れる)ので該両者の間隔を接近させることができない。このため、上記した各作業効率を低下させることになると云った問題がある。
However, for example, a workpiece formed as a shape in which a large number of concavo-convex portions are arranged on the surface of a substrate so that a large number of transparent resin lens bodies for sealing an optical semiconductor element are projected on the surface of the substrate. In order to prevent contact between the bottom surface of the laser processing head and each transparent resin lens body at the time of laser processing, the bottom surface of the laser processing head is positioned higher than the height position of each transparent resin lens body. It is necessary to set so that
Therefore, in this case, since the distance between the bottom surface of the laser processing head and the surface of the substrate that becomes the processing portion where the cutting line is set is inevitably widened (separated), the distance between the two cannot be made closer. For this reason, there is a problem that the above-described work efficiency is lowered.
また、レーザ光の照射表面に多数の凹凸部が配置された形状として形成された被加工物をレーザ加工する場合においては、更に、次のような問題がある。
図7に示す被加工物Wは、基板1の表面に格子状の切断予定線2を設定して設けた多数の区画3内に光半導体素子を封止する多数の透明樹脂レンズ体4が突設されて、該基板1の表面に多数の凹凸部が配置された形状として形成されている。
このような被加工物Wに対しても、その切断予定線2に沿ってレーザ光Lを照射することによって各区画3毎に切断して分離するレーザ加工を行うことができる。
この場合のレーザ光Lは、基板1の表面に設定した切断予定線2に沿って該基板1における始端部位1aからその終端部位1bに向かって直線状に且つ連続して照射される。
Further, in the case of laser processing a workpiece formed as a shape in which a large number of uneven portions are arranged on the laser light irradiation surface, there are the following problems.
A workpiece W shown in FIG. 7 has a large number of transparent
Such workpiece W can also be subjected to laser processing for cutting and separating each
In this case, the laser beam L is irradiated linearly and continuously from the start end portion 1a to the
図7に示す被加工物Wのレーザ加工においては、レーザ加工ヘッドの底面と切断予定線2を設定した基板表面との間隔が広くなることから、該切断予定線2へのレーザ光Lの照射時において吹き付けたアシストガスと加工飛散物とを基板表面の外部へ排出する作業効率が悪くなる。
また、該基板表面における切断予定線2の両側に透明樹脂レンズ体4(凸部)が突設されていることから、該切断予定線2に吹き付けたアシストガスの流れが変化する。
即ち、図7(2) に示すように、基板表面の切断予定線2に照射したレーザ光L及びその切断予定線2に吹き付けたアシストガスを該切断予定線2に沿って(図例においては、下方向へ)走査させると、各区画3における始端側の位置3aからその中心位置Cまでの区間6においてはアシストガスとこれに捕捉された加工飛散物8とはレーザ光Lの走査方向とは逆方向(図例では、上方向)へ流動する。
また、上記各区画3の中心位置Cを通過してその終端側の位置3bに至る区間7においては、上記したとは逆に、アシストガスとこれに捕捉された加工飛散物8とはレーザ光Lの走査方向と同じ方向(図例では、下方向)へ流動する。
このようなアシストガス及び加工飛散物8の流動作用に基因して、該加工飛散物が透明樹脂レンズ体4の表面に衝突し或は付着すると、該透明樹脂レンズ体4の表面が焦げて焼損し或はこれを傷損して品質を低下させると云った弊害が生じる。
更に、各区画3の透明樹脂レンズ体4に対する加工飛散物8の衝突作用、或は、加工飛散物8の付着作用は、各区画3における始端側の位置3aからその中心位置Cまでの区間6においては少ないが、各区画3の中心位置Cを通過してその終端側の位置3bに至る区間7においては多くなる傾向がみられる。
従って、その結果、各区画3の中心位置Cを通過してその終端側の位置3bに至る区間7においてその表面を焼損し易い部位9が発生すると云った問題がある。
In the laser processing of the workpiece W shown in FIG. 7, since the distance between the bottom surface of the laser processing head and the substrate surface on which the planned
Moreover, since the transparent resin lens body 4 (convex part) protrudes on both sides of the planned
That is, as shown in FIG. 7 (2), the laser beam L applied to the planned
In the
Due to the fluid action of the assist gas and the processed
Furthermore, the collision action of the processing scattered
Therefore, as a result, there is a problem that a
なお、被加工物Wのレーザ光照射表面に多数の凹凸部が配置されている場合は、所謂、CW発振(連続発振)によるCWレーザ加工、または、パルス発振によるパルスレーザ加工のいずれにおいてもそのレーザ光照射表面側に加工飛散物が残存して付着する傾向がみられる。これは、レーザ加工ヘッドの底面とレーザ光照射表面(基板表面)との間隔が広くなるので、該レーザ光照射表面に加工飛散物が発生し易く、更に、アシストガスと加工飛散物とを基板表面の外部へ排出する作業効率が悪いことに基因しているものと考えられる。 If a large number of irregularities are arranged on the surface of the workpiece W irradiated with laser light, the so-called CW laser processing by so-called CW oscillation (continuous oscillation) or pulse laser processing by pulse oscillation can be used. There is a tendency that the processed scattered matter remains and adheres to the laser light irradiation surface side. This is because the distance between the bottom surface of the laser processing head and the laser light irradiation surface (substrate surface) is widened, so that processing scattered matter is likely to be generated on the laser light irradiation surface, and the assist gas and processing scattered matter are further transferred to the substrate. This is thought to be due to the poor work efficiency of discharging to the outside of the surface.
また、推測ではあるが、基板表面の切断予定線2に照射したレーザ光L及びその切断予定線2に吹き付けたアシストガスを該切断予定線2に沿って走査させた場合に、区画3における一辺の前半(区間6)を切断するときは、加工飛散物8を含むアシストガスの流れは透明樹脂レンズ体4(凸部)に反射して走査方向とは反対方向に流れる量が大きくなると推測される(図7(2) では上方向)。このとき、区画3の中心位置Cの近傍となる2つの凸部4の狭間に流れる加工飛散物8を含むアシストガスの流れは少ないものと推測される。
また、推測ではあるが、区画3における一辺の後半(区間7)を切断するときは、アシストガスの流れは透明樹脂レンズ体4(凸部)に反射して走査方向とは同じ方向に流れる量が大きくなると推測される(図7(2) では下方向)。即ち、加工飛散物8を含むアシストガスが区画3の中心位置Cをから凸部4の形状に添って広がるため、基板表面を焼損し易い部位9が発生することになると推測される。
Moreover, although it is guessed, when the laser beam L irradiated to the
Moreover, although it is guessed, when cutting the second half (section 7) of one side in the
本発明は、基板の表面に格子状に設けた多数の区画内に凸部(光半導体素子を封止する透明樹脂レンズ体)が配置された形状として形成された被加工物に対するレーザ加工時において、該各凸部への加工飛散物の衝突或は付着作用を抑制して、該各凸部の焼損若しくは傷損を防止することができるレーザ加工方法を提供することを目的とする。 In the present invention, laser processing is performed on a workpiece formed as a shape in which convex portions (transparent resin lens bodies for sealing an optical semiconductor element) are arranged in a large number of sections provided in a lattice shape on the surface of a substrate. An object of the present invention is to provide a laser processing method capable of preventing the projections from being burned or damaged by suppressing the collision or adhesion of the processing scattered matter to the projections.
上記した目的を達成するための本発明に係るレーザ加工方法は、基板10の表面に格子状の切断予定線20を設定した多数の区画30内に半導体デバイスを装着して封止することにより、基板10表面の高さと半導体デバイス封止体(40)との高さとに高低差を有する被加工物Wに対して、その切断予定線20に沿ってレーザ光Lを照射することにより、基板10を各区画30毎に切断して分離するレーザ加工方法であって、
基板10の切断予定線20に沿って第一列目の区画31における始端側の位置30aからその中心位置Cまでレーザ光Lを照射して該切断予定線20の区間60を切断すると共に、第一列目の区画31における中心位置Cから第二列目の区画32における始端側の位置30aまでレーザ光Lの照射を停止して該切断予定線20の区間70を切断しないようにし、更に、最終列目の区画に至るまで該切断予定線20上におけるレーザ光Lの照射と停止とを繰り返すことにより、該切断予定線20に沿って各列の区画30における始端側の位置30aからその中心位置Cまでレーザ光Lを照射して該切断予定線20の各区間60を切断する往路切断工程と、
上記往路切断工程を経た切断予定線20の最終列目の区画30における終端側の位置30bから第一列目の区画31におけるその中心位置Cまでレーザ光Lを照射してこの間における未切断個所(往路切断工程において切断されていない個所)である切断予定線20の各区間70を切断する復路切断工程と、
上記した往路切断工程及び復路切断工程における少なくとも基板10の切断予定線20へのレーザ光L照射時において切断予定線20の部位(レーザ光Lと同軸)にアシストガス90を吹き付けて供給するアシストガス吹付工程とを含み、
更に、基板10の各切断予定線20に沿って上記往路切断工程を行い、次に、上記往路切断工程を経た切断予定線20の上記復路切断工程を行うことによって基板10における各区画30を各別に切断して分離することを特徴とする。
In the laser processing method according to the present invention for achieving the above-described object, the semiconductor device is mounted and sealed in a number of
The laser beam L is irradiated from the
The laser beam L is irradiated from the
Assist gas that blows and supplies the
Further, the forward path cutting process is performed along each planned
また、本発明に係るレーザ加工方法は、半導体デバイスが、光半導体素子を透明樹脂レンズ体から成る封止体(40)に封止成形されていることを特徴とする。 The laser processing method according to the present invention is characterized in that the semiconductor device is formed by sealing an optical semiconductor element into a sealing body (40) made of a transparent resin lens body.
また、本発明に係るレーザ加工方法は、アシストガス吹付工程時において、切断予定線20の部位に吹き付けたアシストガス90及び切断予定線20の部位から発生した加工飛散物80を外部へ吸引して排出する吸引排出工程を行うことを特徴とする。
Further, in the laser processing method according to the present invention, the
また、本発明に係るレーザ加工方法は、前記往路切断工程において切断予定線20に沿って形成される往路切断部60a内を、レーザ光の照射側からその反対側に空気を強制的に排出することにより、前記切断予定線20の部位に吹き付けたアシストガス及び前記切断予定線20の部位から発生した加工飛散物80を排出する工程を行い、
前記復路切断工程において切断予定線20に沿って形成される復路切断部70a内を、レーザ光の照射側からその反対側に空気を強制的に排出する工程を行うことを特徴とする。
Further, in the laser processing method according to the present invention, air is forcibly discharged from the laser beam irradiation side to the opposite side in the forward
The step of forcibly discharging air from the laser beam irradiation side to the opposite side is performed in the return
本発明方法によれば、基板10の表面に格子状に設けた多数の区画30内に凸部(透明樹脂レンズ体40)が配置された形状として形成された被加工物Wに対するレーザ加工時において、該各凸部への加工飛散物80の衝突或は付着作用を効率良く防止若しくは抑制し得るため、該各凸部の焼損若しくは傷損を防止することができる。
According to the method of the present invention, at the time of laser processing on a workpiece W formed as a shape in which convex portions (transparent resin lens bodies 40) are arranged in a large number of
また、本発明方法によれば、各凸部への加工飛散物80の付着作用を効率良く防止若しくは抑制し得てレーザ加工品質が改善されるため、例えば、次工程となる被加工物Wの洗浄工程を省力化或は簡略化することができる。
Further, according to the method of the present invention, the adhesion of the processed
以下、本発明を実施例図に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1はレーザ加工装置におけるレーザ加工部50の概略を示している。
このレーザ加工部50には、吸着パッド51aを介して基板10(被加工物W)を吸着保持する吸着テーブル51とを備えている。
また、このレーザ加工部50には、吸着テーブル51上に保持させた被加工物Wにおける加工部(切断予定線20)にレーザ光Lを照射するためのレーザ光照射手段52とアルゴン等のアシストガス90を吹き付けて供給するためのアシストガス供給手段53とを備えている。
なお、該加工部から飛散した加工飛散物80をアシストガス90の流れに乗せて基板表面の外部に吸引して排出させるための加工飛散物排出手段54等を備えることができる。
FIG. 1 schematically shows a
The
The
It should be noted that the processing scattered matter discharging means 54 for sucking and discharging the processing scattered
また、図1には、被加工物Wの表面に対向して配置されるレーザ加工ヘッド55の部分を示している。
また、図2に示すように、レーザ加工ヘッド55には、レーザ光Lの照射口及びアシストガス90の吹付口を兼ねる開口部55aが設けられている。
また、レーザ加工装置には、吸着テーブル51上に保持させた被加工物Wの撮像手段及びその制御手段(図示なし)等を備えており、該吸着テーブル51と撮像手段とを相対的に移動させて基板10(被加工物W)の表面に設定した加工部(切断予定線20)を検出すると共に、該加工部におけるレーザ加工部位を決定するためのアライメント(切断部位の位置決め)工程を行うことができるように設けられている。
なお、レーザ加工ヘッド55には、該開口部55aの外方周囲に開口させたアシストガス90及び加工飛散物80の吸引排出口55bが設けられている(図2参照)。
Further, FIG. 1 shows a portion of a
As shown in FIG. 2, the
Further, the laser processing apparatus is provided with an imaging means for the workpiece W held on the suction table 51 and its control means (not shown), and the suction table 51 and the imaging means are relatively moved. Then, a processing part (scheduled cutting line 20) set on the surface of the substrate 10 (workpiece W) is detected, and an alignment (positioning of the cutting part) step for determining a laser processing part in the processing part is performed. It is provided so that it can.
The
また、上記した被加工物Wは、次のように構成されている。
即ち、図3に示すように、被加工物Wは、基板10の表面に格子状の切断予定線20を設定して設けた多数の区画30内に光半導体素子を封止する多数の透明樹脂レンズ体40(半導体デバイス封止体)が突設されている。従って、該基板10の表面には、該基板10の表面と透明樹脂レンズ体40とによって、多数の凹凸部が配置された形状として形成されている(図1参照)。
Further, the workpiece W described above is configured as follows.
That is, as shown in FIG. 3, the workpiece W has a large number of transparent resins for sealing the optical semiconductor elements in a large number of
また、吸着テーブル51上に保持させた被加工物Wを、上記レーザ加工装置を用いてレーザ加工する手法は、従来の方法と基本的には同様である。
即ち、まず、上記したアライメント工程により被加工物Wの加工部(切断予定線20)を検出して該加工部におけるレーザ加工部位を決定する。
次に、レーザ光照射手段52を介して、集光レンズ52aにより集光したレーザ光Lを上記被加工物Wのレーザ加工部位に照射する。
また、このレーザ加工部位へのレーザ光Lの照射時において、アシストガス供給手段53を介して、アシストガス90を被加工物Wの該レーザ加工部位に吹き付けて供給する。
なお、このとき、上記したレーザ光Lの照射とアシストガス90の吹き付けによってレーザ加工を行いながら、加工飛散物排出手段54を介して、該加工部から飛散した加工飛散物80をアシストガス90の流れに乗せて基板表面の外部へ吸引して排出させても良い(図2参照)。
Further, the method of laser processing the workpiece W held on the suction table 51 using the laser processing apparatus is basically the same as the conventional method.
That is, first, the processing part (scheduled cutting line 20) of the workpiece W is detected by the above-described alignment process, and the laser processing part in the processing part is determined.
Next, the laser beam L of the workpiece W is irradiated with the laser beam L condensed by the condenser lens 52a via the laser beam irradiation means 52.
Further, at the time of irradiation of the laser beam L to the laser processing site, the assist
At this time, while performing the laser processing by the irradiation of the laser beam L and the spraying of the
以下、透明樹脂レンズ体40への加工飛散物80による衝突或は付着作用を抑制して該透明樹脂レンズ体40の焼損若しくは傷損を防止することについて詳述する。
即ち、図3に示すように、まず、基板10の切断予定線20に沿って第一列目の区画31における始端側の位置30aからその中心位置Cまでレーザ光Lを照射して該切断予定線20の区間60を切断する。
そして、第一列目の区画31における中心位置Cから第二列目の区画32における始端側の位置30aまでレーザ光Lの照射を停止することにより、該切断予定線20の区間70は切断しない。
更に、最終列目の区画に至るまで該切断予定線20上における上記したレーザ光Lの照射と停止とを(間欠的に)繰り返すことにより、該切断予定線20に沿って各列の区画30における始端側の位置30aからその中心位置Cまでレーザ光Lを照射して該切断予定線20の各区間60についてのみ夫々切断する往路切断工程を行う。
Hereinafter, detailed description will be given of preventing the transparent
That is, as shown in FIG. 3, first, the laser beam L is irradiated from the starting
Then, by stopping the irradiation of the laser beam L from the center position C in the
Further, by repeating (intermittently) irradiating and stopping the laser beam L on the
また、上記した往路切断工程における少なくとも基板10の切断予定線20へのレーザ光L照射時において、切断予定線20の部位(レーザ光Lと同軸)にアシストガス90を吹き付けるアシストガス吹付工程を行う。
この往路切断工程において、基板表面の切断予定線20に照射したレーザ光L及びその切断予定線20に吹き付けたアシストガスを該切断予定線20に沿って走査させると、各区画30における始端側の位置30aからその中心位置Cまでの区間60においては、図3(2) に示すように、アシストガスとこれに捕捉された加工飛散物80とはレーザ光Lの走査方向とは逆方向(図例では、上方向)へ流動する。
この往路切断工程における各区画3の透明樹脂レンズ体40に対する加工飛散物80の衝突作用、或は、加工飛散物80の付着作用は、従来例と同様に、各区画30における始端側の位置30aからその中心位置Cまでの区間60においては少ない。
In addition, an assist gas spraying step of spraying the
In this forward cutting process, when the laser beam L irradiated to the
In the forward cutting process, the colliding action of the processing scattered
また、図4に示すように、上記した往路切断工程においては、基板10には往路切断部60aが形成される。この往路切断部60aは、切断予定線20に沿った始端側の位置30aからその中心位置Cまでの長さを有し且つ所要幅を有する細長い孔部(貫通孔)である。
なお、後述するが、復路切断工程において、往路切断部60aに加工飛散物8を含むアシストガスが流入して基板の表側から裏側に抜けていくことになる。
Further, as shown in FIG. 4, in the above-described outbound cutting step, the outbound
As will be described later, in the backward path cutting step, the assist gas including the processing scattered
次に、上記往路切断工程を経た切断予定線20の最終列目の区画30における終端側の位置30bから第一列目の区画31におけるその中心位置Cまでレーザ光Lを照射して、この間における切断されていない切断予定線20の各区間70を夫々切断する復路切断工程を行う。
また、上記した往路切断工程及び復路切断工程における少なくとも基板10の切断予定線20へのレーザ光L照射時において、切断予定線20の部位(レーザ光Lと同軸)にアシストガス90を吹き付けるアシストガス吹付工程が行なうことができる。
なお、上記した往路切断工程及び復路切断工程における少なくとも基板10の切断予定線20へのレーザ光L照射時及びアシストガス90供給時において、加工飛散物排出手段54による加工飛散物80の吸引排出工程を行なうことができる。
このとき、加工飛散物排出手段54にて吸引排出口55bから加工飛散物80を吸引して排出することができる。
Next, the laser beam L is irradiated from the terminal-
In addition, the assist gas that blows the assist
In addition, at least when the laser beam L is applied to the
At this time, the processing scattered matter discharging means 54 can suck and discharge the processing scattered
即ち、本発明によれば、基板10上に設定した全ての切断予定線20に沿って上記往路切断工程を行い、次に、該往路切断工程を経た全ての切断予定線20に沿って上記復路切断工程を行うことによって、基板10における各区画30を各別に切断して分離することができる。
That is, according to the present invention, the forward path cutting process is performed along all the
また、前述したように、レーザ加工ヘッド55から被加工物Wのレーザ加工部位にレーザ光Lを照射するとき、アシストガス90を被加工物Wの該レーザ加工部位に吹き付けて供給することができる。このとき、前記往路切断工程においては、レーザ切断されることによって長さが伸長しつつある往路切断部60a(長い穴)内を、アシストガスとレーザ光とが一緒に抜けてゆくことになる。
また、このとき、先に、レーザ加工ヘッド55からアシストガスが被加工物W(基板10)上の封止体40間の狭い間隔(中心位置Cの近傍)に流れているため、後から、レーザ切断して発生する加工飛散物80を含むアシストガスが封止体40間の狭い間隔を通り抜けていくことが難しくなってレーザの切断方向とは反対側に流れ易くなり〔図3(2)に示す加工飛散物80の矢印などを参照〕、加工飛散物80を含むアシストガスが往路切断部60a内を抜けてゆくことになる。このため、被加工物W(基板)における区間60の往路切断部60aの上方位置近傍に(レーザ加工ヘッド55の下方位置近傍に)、アシストガスの効果範囲(空間部)が形成されることになる。
また、前記した復路切断工程においても、前記往路切断工程と同様に、レーザ切断されることによって長さが伸長しつつある復路切断部70a(長い穴)内を、アシストガスとレーザ光とが一緒に抜けてゆくことになる。
また、このとき、アシストガスは封止体40に当たって跳ね返り、この跳ね返ったアシストガスは、レーザの切断方向とは反対側に流れ、復路切断部70a内を抜けてゆくことになる。このため、被加工物W(基板)における区間70の復路切断部70aの上方位置近傍に(レーザ加工ヘッド55の下方位置近傍に)、アシストガスの効果範囲(空間部)が形成されることになる。
Further, as described above, when the laser beam L is irradiated from the
At this time, since the assist gas flows from the
Also, in the above-described return path cutting step, the assist gas and the laser beam are combined together in the return
At this time, the assist gas bounces off when hitting the sealing
また、本発明によれば、まず、図3に示すように、上記往路切断工程において各区画30における始端側の位置30aからその中心位置Cまでの区間60のレーザ加工を行うと、アシストガス90とこれに捕捉された加工飛散物80とはレーザ光Lの走査方向とは逆方向(図では、上方向)へ流動することになる(図3(2) 参照)。
従って、アシストガス90とこれに捕捉された加工飛散物80とは切断予定線20の両側に突設されている透明樹脂レンズ体40から離れる方向(上方の始端側位置30aの方向)へ流動するので、これらが該透明樹脂レンズ体40に衝突或は付着する作用を防止し若しくは抑制することができる。
往路切断工程を経た基板10には、図4に示すように、その各区間60に往路切断部60aが夫々形成されることになる。
Further, according to the present invention, as shown in FIG. 3, first, when laser processing is performed in the
Accordingly, the assist
As shown in FIG. 4, the
次に、図5に示すように、上記した復路切断工程において切断予定線20の最終列目の区画30における終端側の位置30bから第一列目の区画31におけるその中心位置Cまでレーザ光Lを照射して、この間における切断されていない切断予定線20の各区間70をレーザ加工すると、アシストガス90とこれに捕捉された加工飛散物80とはレーザ光Lの走査方向とは逆方向(図では、下方向)へ流動することになる(図5(2) 参照)。
従って、基本的に、アシストガス90とこれに捕捉された加工飛散物80とは切断予定線20の両側に突設されている透明樹脂レンズ体40から離れる方向(下方の始端側位置30aの方向)へ流動するので、これらが該透明樹脂レンズ体40に衝突或は付着する作用を防止し若しくは抑制することができる。
また、復路切断工程を経た基板10には、図6に示すように、その各区間70に復路切断部70aが夫々形成されることになる。
即ち、切断予定線20における上記往路切断工程と該切断予定線20における上記復路切断工程を行うことにより、該切断予定線20に沿って基板10を切断することができる。
Next, as shown in FIG. 5, in the above-described return path cutting step, the laser beam L extends from a
Therefore, basically, the assist
Further, as shown in FIG. 6, the
That is, the
また、上記した復路切断工程において、推測ではあるが、切断予定線20の区間70のレーザ走査方向の前方位置(区間60)にある往路切断部60aに、加工飛散物8を含むアシストガスを流入させて基板の表側から裏側に抜けてさせていくことができると推測される。
このため、上記した復路切断工程において、加工飛散物80を基板表面の外部へ排出することに関し、加工飛散物80を含むアシストガス90をレーザ光Lの走査方向とは逆方向に流動させる作用と、往路切断部60aに加工飛散物80を含むアシストガス90を流入させる作用とを併用させることができる。
Further, in the above-described return path cutting step, although it is estimated, the assist gas including the processing scattered
For this reason, in the above-described return path cutting step, the discharge of the processed
以上のように、上記往路切断工程及び復路切断工程におけるレーザ光L照射は切断予定線20の全区間(各区間60及び各区間70)を連続して行うものではない。
即ち、このレーザ光L照射は、該切断予定線20における各区間60・70のみを間欠的に行うと共に、該各区間のレーザ光L照射は各区画30の中心位置Cまで行うものであって、その中心位置Cを超えて行うものではない。
従って、切断予定線の全区間を連続して照射する従来のレーザ光照射の場合のように、各区画(30)の中心位置(C)を通過した位置に多量の加工飛散物(80)が衝突し或は付着することにより、その表面を焼損若しくは傷損し易い部位(図7の符号9参照)が発生するのを効率良く防止することができる。
As described above, the laser beam L irradiation in the forward path cutting process and the backward path cutting process does not continuously perform all sections (each
That is, the laser light L irradiation is performed intermittently only in the
Therefore, as in the case of conventional laser light irradiation that continuously irradiates the entire section of the planned cutting line, a large amount of processing scattered matter (80) is present at the position that has passed the center position (C) of each section (30). By colliding or adhering, it is possible to efficiently prevent the occurrence of a portion (see
なお、上記した往路切断工程及び復路切断工程におけるレーザ光L照射は切断予定線20の全区間(各区間60及び各区間70)を連続して行うものではないが、該復路切断工程におけるレーザ光L照射についてはこれを連続して行うようにしても差し支えない。
上述したように、切断予定線20の各区間60には、上記往路切断工程において、既に、往路切断部60aが夫々形成されることにより切断された状態にある。従って、上記復路切断工程においては、未だ切断されていない切断予定線20の各区間70のみにレーザ光L照射を行って復路切断部70aを夫々形成すればよい。
即ち、復路切断工程においては、切断されていない各区間70に対して間欠的なレーザ加工を行えばよいことになるが、例えば、切断予定線20の最終列目の区画30における終端側の位置30bから第一列目の区画31における始端側位置30aまでの全区間に対してレーザ光Lを連続して照射するようにしてもよい(図5(2) 参照)。
この場合は、切断予定線20の各区間60は既に切断されているので、結局、切断予定線20の各区間70のみのレーザ加工が行われることになる。
また、上記復路切断工程においてレーザ光L照射を連続して行っても切断予定線20における各区間60のレーザ加工は行われない。従って、各区画30の中心位置Cを超えてレーザ加工を行うものではない。
このため、上述したような各区画30の中心位置Cを通過した位置に多量の加工飛散物80が衝突し或は付着してその表面を焼損若しくは傷損し易い部位(図7の符号9参照)が発生するようなことはない。
The laser beam L irradiation in the forward path cutting process and the backward path cutting process described above does not continuously perform all sections (each
As described above, in each
That is, in the return path cutting step, it is only necessary to perform intermittent laser processing on each
In this case, since each
Further, even if the laser beam L irradiation is continuously performed in the return path cutting step, the laser processing of each
For this reason, a part where a large amount of processed
また、基板10の表面に設定した格子状の各切断予定線20に沿って上記した往路切断工程及び復路切断工程を行うことにより、該基板10における各区画30を各別に切断して分離することができる。
In addition, each of the
また、上記した往路切断工程及び復路切断工程における少なくともレーザ光L照射時とアシストガス90供給時に、加工飛散物排出手段54を介して、切断予定線20の部位(レーザ加工部位)から飛散した加工飛散物80をアシストガス90の流れに乗せて外部へ吸引して排出させることにより、加工飛散物80が透明樹脂レンズ体40に衝突或は付着して該透明樹脂レンズ体40を焼損若しくは傷損する作用を、より効率良く防止することができる。
In addition, at least when the laser beam L is irradiated and when the
なお、図2には、レーザによる熱加工時において溶けた物質が基板10の裏面に残留した状態を概略的に示している。
この基板裏面に付着する溶融残留物(ドロス)81は、レーザ光Lと同軸に流すアシストガス90(図1参照)の流量や圧力等を調節することによって、該基板裏面への付着を防止することが可能である。
FIG. 2 schematically shows a state in which a dissolved material remains on the back surface of the
The molten residue (dross) 81 adhering to the back surface of the substrate is prevented from adhering to the back surface of the substrate by adjusting the flow rate or pressure of the assist gas 90 (see FIG. 1) flowing coaxially with the laser beam L. It is possible.
本発明は、前述した実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用することができる。
例えば、レーザ加工においては、所謂、CW発振(連続発振)によるCWレーザ加工、或は、パルス発振によるパルスレーザ加工のいずれを採用してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily changed and selected as necessary within a range not departing from the gist of the present invention.
For example, in laser processing, so-called CW laser processing by CW oscillation (continuous oscillation) or pulse laser processing by pulse oscillation may be employed.
なお、本発明においては、図示はしていないが、被加工物W(基板)の下面(基板の非レンズ体形成面)側となる吸着テーブル51側に、空気を強制的に吸引排出する強制吸引排出手段を補助的に設けて構成することができる。
即ち、レーザ切断加工にて被加工物W(基板)に形成される区間60の往路切断部60a(長穴)内を、或いは、区間70の復路切断部70a(長穴)内を、基板10の上面側(基板の半導体デバイス封止体形成面側又はレーザ光の照射側)から基板の下面側(基板の非半導体デバイス封止体形成面側又はレーザ光の照射側とは反対側)に、空気を強制的に吸引排出することができる。このため、強制吸引排出手段にて、被加工物W(基板)の往路切断部60aから、或いは、被加工物W(基板)の復路切断部70aから、加工飛散物80を含むアシストガス90を基板の表面からその外部に排出することができる。
In the present invention, although not shown in the drawing, air is forcibly sucked and discharged to the suction table 51 side which is the lower surface of the workpiece W (substrate) (non-lens body forming surface of the substrate). A suction discharge means can be provided in an auxiliary manner.
That is, the inside of the
10 基板
10a 加工飛散物
20 切断予定線
30 区画
30a 始端側の位置
30b 終端側の位置
31 第一列目の区画
32 第二列目の区画
40 透明樹脂レンズ体
50 レーザ加工部
51 吸着テーブル
51a 吸着パッド
52 レーザ光照射手段
53 アシストガス供給手段
54 加工飛散物排出手段
55 レーザ加工ヘッド
55a 開口部
55b 吸引排出口
60 区間
60a 往路切断部
70 区間
70a 復路切断部
80 加工飛散物
81 溶融残留物
90 アシストガス
C 中心位置
L レーザ光
S 間隔
W 被加工物
10 Board
10a Processing scattered matter
20 Scheduled cutting line
30 compartments
30a Start end position
30b Terminal position
31 First row compartment
32 Second row compartment
40 Transparent resin lens body
50 Laser processing section
51 Suction table
51a Suction pad
52 Laser beam irradiation means
53 Assist gas supply means
54 Means for discharging processed waste
55 Laser processing head
55a opening
55b Suction outlet
60 segments
60a Outward cutting section
70 segments
70a Return cut section
80 Processing scattered matter
81 Molten residue
90 Assist gas C Center position L Laser beam S Interval W Workpiece
Claims (4)
前記基板の切断予定線に沿って前記第一列目の区画における始端側の位置からその中心位置までレーザ光を照射してこの切断予定線の区間を切断すると共に、前記第一列目の区画における中心位置から前記第二列目の区画における始端側の位置までレーザ光の照射を停止してこの切断予定線の区間を切断しないようにし、更に、前記最終列目の区画に至るまで前記した切断予定線上におけるレーザ光の照射と停止とを繰り返すことにより、前記切断予定線に沿って前記各列の区画における始端側の位置からその中心位置までレーザ光を照射してこの切断予定線の各区間を切断する往路切断工程と、
前記往路切断工程を経た前記切断予定線の前記最終列目の区画における終端側の位置から第一列目の区画におけるその中心位置までレーザ光を照射してこの間における未切断個所である前記切断予定線の各区間を切断する復路切断工程と、
前記往路切断工程及び前記復路切断工程における少なくとも前記基板の切断予定線へのレーザ光照射時において前記切断予定線の部位にアシストガスを吹き付けて供給するアシストガス吹付工程とを含み、
更に、前記基板の各切断予定線に沿って前記往路切断工程を行い、次に、前記往路切断工程を経た前記切断予定線の前記復路切断工程を行うことによって前記基板における前記各区画を各別に切断して分離することを特徴とするレーザ加工方法。 By mounting and sealing a semiconductor device in a number of sections in which grid-like cutting lines are set on the surface of the substrate, there is a difference in height between the height of the substrate surface and the height of the semiconductor device sealing body. A laser processing method for cutting and separating the substrate for each of the sections by irradiating the workpiece with laser light along the planned cutting line,
The laser beam is irradiated from the position on the start end side to the center position of the first row section along the planned cutting line of the substrate to cut the section of the planned cutting line, and the first row section The irradiation of the laser beam is stopped from the center position in the second row section to the position on the start end side so as not to cut the section of the planned cutting line, and further to the last row section as described above. By repeatedly irradiating and stopping the laser beam on the planned cutting line, each of the planned cutting lines is irradiated with laser light from the position on the start end side in the section of each row along the planned cutting line to the center position thereof. An outward cutting process for cutting the section;
The cutting schedule which is an uncut portion in the meantime by irradiating a laser beam from the position on the terminal side of the final row section of the planned cutting line that has undergone the forward cutting process to the center position of the first row section A return path cutting step for cutting each section of the line;
An assist gas spraying step of spraying and supplying an assist gas to a portion of the planned cutting line at the time of laser beam irradiation to at least the planned cutting line of the substrate in the forward path cutting step and the backward path cutting step;
Further, the forward cutting step is performed along each planned cutting line of the substrate, and then each of the sections on the substrate is separately performed by performing the backward cutting process of the planned cutting line that has undergone the forward cutting process. A laser processing method characterized by cutting and separating.
前記復路切断工程において切断予定線に沿って形成される復路切断部内を、レーザ光の照射側からその反対側に空気を強制的に排出する工程を行うことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工方法。 Assist gas sprayed on the portion of the planned cutting line by forcibly discharging air from the laser beam irradiation side to the opposite side in the forward cutting section formed along the planned cutting line in the forward cutting step And a step of discharging the processing scattered matter generated from the part of the planned cutting line,
2. The step of forcibly discharging air from the laser beam irradiation side to the opposite side is performed in the return path cutting portion formed along the planned cutting line in the return path cutting step. Laser processing method.
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