JP2015123461A - Laser processing method and manufacturing method for substrate where through hole is formed - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板に介在物質を介してダミー板を積層させ、ダミー板の表面からレーザ照射して基板に貫通穴を開けるレーザ加工方法および貫通穴が形成された基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a laser processing method in which a dummy plate is stacked on a substrate via an intervening substance, and a through hole is formed in the substrate by irradiating a laser beam from the surface of the dummy plate, and a method for manufacturing the substrate in which the through hole is formed. .
従来のレーザ照射により基板に貫通穴を開けるレーザ加工方法としては、基板の欠けや基板への溶融物の付着を抑制するために、基板に介在物質を介してダミー板を積層する過程と、ダミー板の上からレーザ照射して穴を加工する過程と、ダミー板を除去する過程とを有するものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional laser processing method for making a through hole in a substrate by laser irradiation, in order to suppress chipping of the substrate or adhesion of a molten material to the substrate, a process of laminating a dummy plate on the substrate via an intervening substance, a dummy Some have a process of processing a hole by irradiating a laser from above the plate and a process of removing the dummy plate (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来のレーザ加工方法では、レーザ照射による穴開け加工過程が完了した後に、基板からダミー板を除去しづらいという問題が生じる。そこで、例えば、特許文献1では、ダミー板の除去を容易にするために、レーザ照射により粘着力が低下する粘着剤を介在物質として、基板にダミー板を積層したり、ダミー板除去過程前に介在物質を溶解したりしている。
However, the prior art has the following problems.
In the conventional laser processing method, there is a problem that it is difficult to remove the dummy plate from the substrate after the drilling process by laser irradiation is completed. Therefore, for example, in
しかしながら、特許文献1のレーザ加工方法は、工程が煩雑である上、穴開け加工過程におけるレーザ照射により発生する温度上昇の影響で、ダミー板、基板、粘着剤における粘着剤が変質して、粘着力低下用のレーザ照射を経ても粘着力が十分に低下しないという課題があった。また、粘着剤が溶解しきれず、ダミー板除去過程において、基板が破損してしまうという課題があった。
However, in the laser processing method of
このように、ダミー板と基板を、介在物質を介して積層してからレーザ照射により穴加工し、その後ダミー板を除去するレーザ加工方法において、熱影響の大きなレーザを用いる場合に、ダミー板及び介在物質の加工対象物からの除去が困難で、除去過程が煩雑になったり、基板が破損したりするという課題があった。 As described above, in the laser processing method in which the dummy plate and the substrate are stacked via the intervening material, then the hole is processed by laser irradiation, and then the dummy plate is removed, the dummy plate There are problems that it is difficult to remove the intervening substance from the object to be processed, and that the removal process becomes complicated and the substrate is damaged.
特に、基板がガラスやシリコンなどの脆性材料である場合に、ダミー板の除去過程における基板の破損が問題となる。 In particular, when the substrate is made of a brittle material such as glass or silicon, breakage of the substrate in the process of removing the dummy plate becomes a problem.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、基板に介在物質を介してダミー板を積層させ、ダミー板の表面からレーザ照射して基板に貫通穴を開けるレーザ加工方法において、レーザ照射熱による基板の破損を抑制するとともに、レーザ照射による貫通穴が形成された基板からダミー板を容易に除去することができるレーザ加工方法および貫通穴が形成された基板の製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a laser processing in which a dummy plate is laminated on a substrate via an intervening substance, and a laser is irradiated from the surface of the dummy plate to open a through hole in the substrate. In the method, the laser processing method and the manufacturing method of the substrate in which the through hole is formed can suppress the breakage of the substrate due to the laser irradiation heat and can easily remove the dummy plate from the substrate in which the through hole is formed by the laser irradiation. The purpose is to obtain.
この発明に係るレーザ加工方法は、基板に介在物質を介してダミー板を積層させ、ダミー板の表面からレーザ照射して基板に貫通穴を開けるレーザ加工方法において、基板とダミー板の間に介在物質としての液状介在物質の層が形成されるように基板にダミー板を積層させるダミー板積層過程と、ダミー板積層過程後の基板に、ダミー板の表面からレーザ照射することにより、基板に貫通穴を形成するとともに液状介在物質に気泡を発生させる穴開け加工過程と、穴開け加工過程後のダミー板を、貫通穴が形成された基板から除去するダミー板除去過程とを有するものである。 In the laser processing method according to the present invention, a dummy plate is laminated on a substrate via an intervening substance, and a laser is irradiated from the surface of the dummy plate to open a through hole in the substrate. A dummy plate is laminated on the substrate so that a layer of liquid inclusion material is formed, and the substrate after the dummy plate lamination process is irradiated with laser from the surface of the dummy plate, thereby forming a through hole in the substrate. It has a drilling process for forming bubbles in the liquid inclusion material and a dummy plate removing process for removing the dummy plate after the drilling process from the substrate in which the through holes are formed.
また、この発明に係る貫通穴が形成された基板の製造方法は、基板とダミー板の間に介在物質としての液状介在物質の層が形成されるように基板にダミー板を積層させるダミー板積層過程と、ダミー板積層過程後の基板に、ダミー板の表面からレーザ照射することにより、基板に貫通穴を形成するとともに液状介在物質に気泡を発生させる穴開け加工過程と、穴開け加工過程後のダミー板を、貫通穴が形成された基板から除去するダミー板除去過程とを有するものである。 Further, the method of manufacturing a substrate having a through hole according to the present invention includes a dummy plate stacking process in which a dummy plate is stacked on a substrate so that a layer of liquid inclusion material as an inclusion material is formed between the substrate and the dummy plate. The substrate after the dummy plate stacking process is irradiated with laser from the surface of the dummy plate to form a through hole in the substrate and generate bubbles in the liquid inclusion material, and a dummy after the drilling process. And a dummy plate removing process for removing the plate from the substrate in which the through hole is formed.
この発明によれば、基板に介在物質を介してダミー板を積層させ、ダミー板の表面からレーザ照射して基板に貫通穴を開けるレーザ加工方法において、基板とダミー板の間に介在物質としての液状介在物質の層が形成されるようにして、レーザ照射の際に液状介在物質内に気泡が発生して基板とダミー板との結合力が低減するようにしている。この結果、レーザ照射熱による基板の破損を抑制するとともに、レーザ照射による貫通穴が形成された基板からダミー板を容易に除去することができるレーザ加工方法および貫通穴が形成された基板の製造方法を得ることができる。 According to the present invention, in a laser processing method in which a dummy plate is stacked on a substrate via an intervening substance, and a through hole is formed in the substrate by irradiating a laser beam from the surface of the dummy plate, A layer of material is formed so that bubbles are generated in the liquid intervening material during laser irradiation to reduce the bonding force between the substrate and the dummy plate. As a result, the laser processing method and the manufacturing method of the substrate in which the through hole is formed can suppress the breakage of the substrate by the laser irradiation heat and can easily remove the dummy plate from the substrate in which the through hole is formed by the laser irradiation. Can be obtained.
以下、本発明におけるレーザ加工方法および貫通穴が形成された基板の製造方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a laser processing method and a method of manufacturing a substrate having a through hole according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part which is the same or it corresponds in each figure.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるレーザ加工方法のフローチャートである。図1では、基板1に液状介在物質2を介在させてダミー板3を積層するダミー板3の積層過程(S1)の後に、レーザ照射による穴開け加工過程(S2)を実施する。そして、気泡拡大待機過程(S3)を実施し、最後に、基板1からダミー板3を除去するダミー板除去過程(S4)を実施する。ここで、レーザ照射による穴開け加工過程(S2)においては、ダミー板3及び基板1に貫通穴4(図3参照)を形成すると同時に、液状介在物質2内に気泡5を発生させている。
FIG. 1 is a flowchart of a laser processing method according to
本実施の形態1が大きな効果を発揮するのは、基板1の材料がガラスやシリコンなどの脆性材料である場合である。すなわち、レーザ照射による穴開け加工がレーザ照射によって照射対象に発生する温度上昇を原理とするような、いわゆる、熱加工、熱アブレーション加工の場合である。
The first embodiment exhibits a great effect when the material of the
本実施の形態1では、基板1の材料がガラスであり、レーザ光源がCO2レーザ(波長9.3μmまたは、10.6μm)である場合について述べるが、基板1の材料は、必ずしもガラスに限定されるものではない。例えば、シリコン等の半導体であってもよい。
In the first embodiment, the case where the material of the
レーザ照射による穴開け加工は、熱加工と、分子結合を直接切断する加工とに分類される。後者は、光子エネルギーが高い(波長の短い)紫外線レーザや、パルス幅が短くてレーザ電場が高い超短パルスレーザでのみ可能である。一方、波長が可視領域、赤外領域でレーザパルス幅が概ね10−9秒以上のレーザを用いたレーザ加工は、熱加工とされる。また、波長が9.3μmまたは10.6μmで、パルス幅が100ナノ秒以上であるCO2レーザを用いた穴開けも熱加工である。 Drilling by laser irradiation is classified into thermal processing and processing that directly cuts molecular bonds. The latter is possible only with an ultraviolet laser with a high photon energy (short wavelength) or an ultrashort pulse laser with a short pulse width and a high laser electric field. On the other hand, laser processing using a laser having a wavelength of visible region and infrared region and a laser pulse width of approximately 10 −9 seconds or more is thermal processing. Further, drilling using a CO 2 laser having a wavelength of 9.3 μm or 10.6 μm and a pulse width of 100 nanoseconds or more is also thermal processing.
基板1のレーザ穴開けにおいては、生産性及び加工品質を両立することが求められる。量産適用を見通せる生産性の目安は、数100穴/秒から1,000穴/秒である。パルスCO2レーザは、高い平均出力を発生することが可能であり、CO2レーザを適用することで、高い生産性を期待できる。
In laser drilling of the
一方で、CO2レーザによる加工は、上述したように熱加工であることから、CO2レーザを用いて基板1に穴開け加工を実施すると、基板1に形成した穴の周囲に熱影響が発生するという問題がある。ここでの熱影響とは、具体的には、穴周囲への溶融物の付着や穴周囲の変形、クラックの発生である。レーザパルス幅を短くすることで、熱影響を低減することは可能であるが、熱加工である以上、完全に熱影響を抑制することは困難である。
On the other hand, since the processing by the CO 2 laser is the thermal processing as described above, if a hole is formed in the
また、レーザ発振器6としてパルスCO2レーザを用いた場合、出力が高く高加工速度が期待できるものの、波長が約10μmと長くφ50μmより小さいビームに集光することが困難である。 Further, when a pulsed CO 2 laser is used as the laser oscillator 6, it is difficult to focus on a beam having a wavelength as long as about 10 μm and smaller than φ50 μm although the output is high and a high processing speed can be expected.
そこで、本実施の形態1では、図1に示すように、ダミー板積層過程において、ダミー板3を積層してから穴開け加工過程を実施するようにしている。この結果として、下記のような2つの効果が得られる。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, in the dummy plate stacking process, the
まず、第1に、レーザ集光径より小さい径の加工穴を得ることが出来る。これは、レーザによる加工穴は、一般的に照射側の穴径が大きく、その反対側の穴径が小さいテーパー状であるためである。ダミー板3を積層してから穴開け加工を実施することで、ダミー板3に挟まれた基板1においては、集光径より小さい加工穴を得ることが出来、CO2レーザを用いてもφ40μm以下の加工穴が得られる。
First, a processed hole having a diameter smaller than the laser focusing diameter can be obtained. This is because laser-processed holes are generally tapered with a large hole diameter on the irradiation side and a small hole diameter on the opposite side. By drilling after laminating the
第2に、基板1の表面での熱影響を低減できる。これは、穴周囲への溶融物の付着や穴周囲の変形、クラックの発生といった熱影響は、レーザ入射部すなわちダミー板3の最表面で最も顕著になるためである。
Secondly, the thermal effect on the surface of the
更に、本実施の形態1では、ダミー板3と基板1との間の介在物質として液状介在物質2を用いる点を技術的特徴として有している。そして、図1に示すように、気泡拡大待機過程において、加工動作中に液状介在物質2に発生する気泡5を成長させてから、ダミー板3を除去することで、ダミー板3の基板1からの除去を容易化出来るようにしている。この結果、ダミー板除去過程の簡便化、高歩留まり化が可能である。
Furthermore, the first embodiment has a technical feature in that the
特に、パルスCO2レーザを用いる場合は、熱影響が大きく、介在物質が熱変性を起こしてダミー板3の基板1からの除去が困難になる。更に、基板1がガラスなどの脆性材料である場合も、ダミー板3の除去過程で基板1が破損しやすいため、効果が大きい。
In particular, when a pulsed CO 2 laser is used, the thermal effect is large, and the intervening material undergoes thermal denaturation, making it difficult to remove the
以下、図1の各過程について、図2以降の図面に基づいて、詳細に説明する。
図2は、本発明の実施の形態1におけるダミー板積層過程を示す概念図である。図2(a)は、断面図を示し、図2(b)は、上面図を示す。
Hereinafter, each process of FIG. 1 is demonstrated in detail based on drawing after FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a dummy plate stacking process in the first embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a cross-sectional view, and FIG. 2B shows a top view.
図2では、基板1の表面及び裏面に、液状介在物質2を介在させてダミー板3が積層されている。ここで、表面とは、本過程のあとのレーザ照射による穴開け加工過程において、レーザを照射する側の面であり、裏面とは、表面とは反対側の面である。裏面の加工品質を問わない場合には、ダミー板3を積層するのは、基板1の表側のみでよい。基板1は、厚みが50μm〜500μmのガラス板であり、具体的には石英、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどである。液状介在物質2としては、水や界面活性剤水溶液を用いることが出来る。
In FIG. 2, a
ダミー板3の材質としては、ガラスや金属などを用いることが出来る。また、ダミー板3は、CO2レーザの波長において吸収係数が高いことが求められるが、一方で、融点が高く、加工閾値が高い物質が望ましい。ダミー板3として、加工閾値が低い、例えば、PET:ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を用いると、穴開け加工過程において、大きな穴が開き、ダミー板3積層による基板1上に形成される加工穴の加工品質を向上させる効果が減ぜられてしまう。
As the material of the
また、ダミー板3の厚みについては、厚くすると、基板1での熱影響を抑制する効果を比較的大きくすることが可能であるが、一方で、後の穴開け加工過程にて貫通穴4を形成するためのレーザのパルス数が増加して、加工速度が低下してしまう。そこで、ダミー板3の厚みは、基板1の0.5倍から2.0倍までとすると、熱影響抑制効果と加工速度のバランスが良い。
In addition, with respect to the thickness of the
図3は、本発明の実施の形態1における穴開け加工過程を示す概念図である。図3(a)は、断面図を示し、図3(b)は、上面図を示す。また、図4は、本発明の実施の形態1におけるレーザ加工装置の概略構成図である。以下、図3、図4を用いて、レーザ照射による穴開け加工過程について説明する。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a drilling process in the first embodiment of the present invention. FIG. 3A shows a cross-sectional view, and FIG. 3B shows a top view. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the laser processing apparatus according to
図3では、基板1の表面側からパルスCO2レーザを照射している。この結果、表面側のダミー板3、基板1、裏面側のダミー板3という順序で貫通穴4が形成される。このとき、液状介在物質2に形成された貫通穴4には気泡5が発生する。
In FIG. 3, the pulse CO 2 laser is irradiated from the surface side of the
ここで、レーザを照射するレーザ加工装置は、図4に示すように、レーザ発振器6、加工光学系7、マスク8、ガルバノスキャナー9、および加工レンズ10を備えて構成される。
Here, as shown in FIG. 4, the laser processing apparatus for irradiating the laser includes a laser oscillator 6, a processing
レーザ発振器6としては、本実施の形態1で示すパルスCO2レーザ発振器の他に、エキシマーレーザや固体レーザなど、ガラス板に吸収のある他のパルスレーザを用いる場合でも、同様の効果が得られる。レーザ発振器6の繰り返し周波数は、数kHz〜数100kHzである。 As the laser oscillator 6, in addition to the pulsed CO 2 laser oscillator shown in the first embodiment, the same effect can be obtained even when using another pulsed laser having absorption on a glass plate, such as an excimer laser or a solid-state laser. . The repetition frequency of the laser oscillator 6 is several kHz to several hundred kHz.
レーザ発振器6が発生するレーザビームは、加工光学系7によりビーム径及び発散角度が調整される。調整されたレーザビームは、マスク8に照射される。マスク8には、略円形の開口が形成されており、レーザビームの一部が開口を透過して円形に整形される。マスク8を透過したレーザビームは、ガルバノスキャナー9で反射され、加工レンズ10により加工対象11に集光される。
The laser beam generated by the laser oscillator 6 is adjusted in beam diameter and divergence angle by the processing
このとき、マスク8を加工レンズ10により加工対象11上に縮小転写する配置とすることで、安定な加工穴形状が得られる。例えば、マスク8の開口径がφ1.0mmで縮小転写倍率が1/20倍の場合には、加工対象11上でのビーム径は、1.0×1/20=0.05mm、すなわち、φ50μmとなる。ここで、加工対象11とは、本実施の形態1においては、ダミー板積層過程後の基板1である。
At this time, a stable processed hole shape can be obtained by arranging the mask 8 to be reduced and transferred onto the
ガルバノスキャナー9を高速に回動することで、加工対象11上のレーザビームの位置を高速に位置決めすることが出来る。ガルバノスキャナー9によるレーザビームの位置決め速度は、数1000穴/秒に達する。
By rotating the galvano scanner 9 at high speed, the position of the laser beam on the
加工対象11は、加工テーブル12上に設置される。加工テーブル12は、ステッピングモータやリニアモータなどを用いた二軸の移動機構により、広範囲(基板サイズとして、例えば、600mm×500mm)で移動可能であり、スキャンエリアと呼ばれるガルバノスキャナー9と加工レンズ10によるレーザビーム位置決め可能範囲(通常、200mm以内程度)より広範囲の領域に、レーザ加工を実施することが可能である。
The
すなわち、100mmのスキャンエリアのガルバノスキャナー9及び加工レンズ10を用いて、600mm×500mmの加工対象11の全面を加工するときには、100mmのスキャンエリア内の加工を、ガルバノスキャナー9を回動して、高速ビーム位置決めによって加工する。次に、加工テーブル12を100mm移動する。そして、100mm移動した先で、先ほどと同様に、高速ビーム位置決めにより、100mmの領域を加工する。続いて、加工テーブル12を100mm移動する。上記を繰り返すことによって、加工対象11の全面を加工可能である。加工対象11によっても異なるが、高速ビーム位置決めによるレーザ加工は、数100穴/秒から数1000穴/秒の加工速度を実現可能である。
That is, when the entire surface of the
図5は、本発明の実施の形態1におけるレーザ照射による穴開け加工のイメージ図である。レーザ照射により、ダミー板3及び基板1に貫通穴4が形成される。波長が10μmと長いCO2レーザを用いた加工機において、加工対象11上に転写されるレーザ径がφ50μm〜100μm程度の場合には、最小のビーム径となるのは、転写像が得られる場所である。
FIG. 5 is an image diagram of drilling by laser irradiation in the first embodiment of the present invention. Through
レーザビームaは、空気中ではこれより小さくなることは無いが、図5において矢印で示したように、加工穴13の側面を反射しながら加工が進展する。この結果、加工穴13は、掘り進むにつれて細くなり、テーパー形状となる。この加工穴13がテーパー状になる現象は、本実施の形態1におけるダミー板3及び基板1でも同様に起きる。従って、表側のダミー板3に形成された加工穴13より、基板1に形成された加工穴13は、細径となる。
The laser beam a does not become smaller than that in the air, but the processing progresses while reflecting the side surface of the
そこで、本実施の形態1における加工穴13の形成過程においては、ダミー板3の表面側の面上において、マスク8の転写像が得られるように調整する。上述したように、転写像が得られる場所でレーザビーム径は最小となるので、結果的に、マスク8の転写像をダミー板3の最表面に形成することで、基板1に最小の穴を形成することが可能である。
Therefore, in the process of forming the processed
貫通穴4の形成には、レーザビームを複数のパルスとして照射することが必要である。貫通穴4が形成された瞬間に、貫通穴4を通じてダミー板3の外側の大気が液状介在物質2に導入され、液状介在物質2に気泡5が発生する。貫通穴4が形成される際には、表面から順に貫通穴4が形成されるので、表面側のダミー板3→基板1→裏面側のダミー板3という順序で貫通穴4が形成される。
Formation of the through
よって、ある貫通穴4に照射するレーザパルスの時間間隔が大きすぎると、表面側ダミー板3と基板1との間の液状介在物質2に発生した気泡5が大きくなりすぎて、基板1に貫通穴4を形成する際の熱影響抑制効果や、小さい加工穴13を得られる効果が減ぜられてしまう。発明者の実験では、レーザパルスの時間間隔が1m秒以下の時には、効果が減ぜられる問題は発生しなかった。
Therefore, if the time interval of the laser pulse irradiated to a certain through-
図6は、本発明の実施の形態1における気泡拡大待機過程を示す概念図である。図6(a)は、断面図を示し、図6(b)は、上面図を示す。穴開け加工過程において液状介在物質2内に発生した気泡5は、時間の経過とともに拡大する。気泡5の拡大は、貫通穴4のピッチに依存するが、数秒から数十秒で、隣接する貫通穴4で発生した気泡5が連結する。気泡5同士が連結し出すと、気泡5の連結および拡大は、急激に進展し、気泡5の連結がほぼ完了すると、気泡5の拡大は、ほぼ止まる。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a bubble expansion standby process in the first embodiment of the present invention. FIG. 6A shows a cross-sectional view, and FIG. 6B shows a top view.
気泡5の拡大が進展した状態において、例えば、吸着パッドを用いてダミー板3や基板1を保持しつつ相対的に移動させることにより、気泡5が十分であるため、基板1からダミー板3をスムーズに除去することが可能である。
In the state where the expansion of the
以上のように、実施の形態1によれば、基板に介在物質を介してダミー板を積層させ、ダミー板の表面からレーザ照射して基板に貫通穴を開けるレーザ加工方法において、基板とダミー板の間に介在物質としての液状介在物質の層が形成されるようにして、レーザ照射の際に液状介在物質内に気泡が発生して基板とダミー板との結合力が低減するようにしている。 As described above, according to the first embodiment, in a laser processing method in which a dummy plate is stacked on a substrate via an intervening substance and a through hole is formed in the substrate by laser irradiation from the surface of the dummy plate, A layer of a liquid intervening material as an intervening material is formed on the substrate so that bubbles are generated in the liquid intervening material during laser irradiation, thereby reducing the bonding force between the substrate and the dummy plate.
この結果、基板が脆性材料である場合でも、また、穴開け加工過程でのレーザ照射による温度上昇が著しい場合でも、レーザ照射熱による基板の破損を抑制するとともに、レーザ照射による貫通穴が形成された基板からダミー板を容易に除去することができる。 As a result, even when the substrate is a brittle material or when the temperature rise due to laser irradiation during the drilling process is significant, damage to the substrate due to laser irradiation heat is suppressed, and through holes are formed by laser irradiation. The dummy plate can be easily removed from the substrate.
実施の形態2.
本実施の形態2では、先の実施の形態1における穴開け加工過程において、基板1に貫通穴4が形成された後も、レーザ照射を一定期間継続することにより、液状介在物質2内の気泡5を更に成長させて、レーザ照射後のダミー板3を更に除去し易くする方法について説明する。
In the second embodiment, after the through
本実施の形態2では、先の実施の形態1と穴開け加工過程のみが異なるため、穴開け加工過程についてのみ説明する。 Since the second embodiment is different from the first embodiment only in the drilling process, only the drilling process will be described.
先の実施の形態1においては、穴開け加工過程において、貫通穴4の形成の間におけるレーザ照射によって、気泡5を発生させていた。しかしながら、これにより、気泡5が十分に発生する場合もあるが、加工条件や加工対象11、加工穴13の径によっては気泡5の発生が十分ではなく、その後の気泡拡大待機過程においても、十分に気泡5が拡大しないことがある。
In the first embodiment, the
そこで、本実施の形態2では、気泡5の発生を確実にするため、貫通穴4を形成した後にもレーザパルスを照射し続けるようにしている。例えば、レーザビームを3パルス照射した時に、レーザ照射による加工穴13が貫通した場合、4パルス、5パルス目のレーザパルスを同じ貫通穴4に照射することで、気泡5の発生を顕著にすることが出来る。
Therefore, in the second embodiment, in order to ensure the generation of the
以上のように、実施の形態2によれば、確実に気泡を発生させて、レーザ照射後のダミー板を更に容易に除去することができる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to reliably generate bubbles and more easily remove the dummy plate after laser irradiation.
実施の形態3.
本実施の形態3では、先の実施の形態1における気泡拡大待機過程において、液状介在物質2にダミー板3を介して超音波を印加することにより、液状介在物質2内の気泡5の成長を早めて、気泡拡大待機過程の時間を短縮する方法について説明する。
In the third embodiment, in the bubble expansion standby process in the first embodiment, by applying an ultrasonic wave to the
本実施の形態3では、先の実施の形態1と気泡拡大待機過程のみが異なるため、気泡拡大待機過程についてのみ説明する。 Since the third embodiment is different from the first embodiment only in the bubble expansion standby process, only the bubble expansion standby process will be described.
先の実施の形態1においては、気泡拡大待機過程において、気泡5の拡大のため、待機時間を設けた。しかしながら、加工条件や加工対象11、加工穴13の径によっては、気泡拡大待機過程において、十分に気泡5が拡大しないことがある。
In the first embodiment, a standby time is provided in order to expand the
そこで、本実施の形態3では、気泡5の拡大を確実にするため、加工後にダミー板3の基板1上から超音波振動子を当てて液状介在物質2に超音波を印加するようにしている。このように、液状介在物質2を微小に振動させることで、貫通穴4を通じて液状介在物質2がダミー板3の外側に排出され、気泡5が成長しやすくなる。
Therefore, in the third embodiment, in order to ensure the expansion of the
以上のように、実施の形態3によれば、気泡の面積の広がりを促進することが出来、生産性を向上することが出来る。 As described above, according to the third embodiment, the expansion of the bubble area can be promoted, and the productivity can be improved.
1 基板、2 液状介在物質、3 ダミー板、4 貫通穴、5 気泡、6 レーザ発振器、7 加工光学系、8 マスク、9 ガルバノスキャナー、10 加工レンズ、11 加工対象、12 加工テーブル、13 加工穴、a レーザビーム。 1 substrate, 2 liquid inclusion material, 3 dummy plate, 4 through hole, 5 bubble, 6 laser oscillator, 7 processing optical system, 8 mask, 9 galvano scanner, 10 processing lens, 11 processing target, 12 processing table, 13 processing hole A Laser beam.
Claims (6)
前記基板と前記ダミー板の間に前記介在物質としての液状介在物質の層が形成されるように前記基板に前記ダミー板を積層させるダミー板積層過程と、
前記ダミー板積層過程後の前記基板に、前記ダミー板の表面からレーザ照射することにより、前記基板に貫通穴を形成するとともに前記液状介在物質に気泡を発生させる穴開け加工過程と、
前記穴開け加工過程後の前記ダミー板を、前記貫通穴が形成された前記基板から除去するダミー板除去過程と
を有する、レーザ加工方法。 In a laser processing method of laminating a dummy plate via an intervening substance on a substrate, and irradiating a laser from the surface of the dummy plate to open a through hole in the substrate,
A dummy plate laminating process for laminating the dummy plate on the substrate such that a layer of liquid intervening material as the intervening material is formed between the substrate and the dummy plate;
The substrate after the dummy plate lamination process is subjected to a laser drilling process from the surface of the dummy plate to form a through hole in the substrate and generate bubbles in the liquid inclusion material,
And a dummy plate removing step of removing the dummy plate after the drilling step from the substrate on which the through hole is formed.
前記穴開け加工過程と前記ダミー板除去過程との間に、前記穴開け加工過程により発生させた前記液状介在物質の前記気泡が拡大するのを待つ気泡拡大待機過程
を更に有するレーザ加工方法。 The laser processing method according to claim 1,
A laser processing method further comprising: a bubble expansion standby process for waiting for expansion of the bubbles of the liquid inclusion material generated by the punching process between the punching process and the dummy plate removing process.
前記気泡拡大待機過程において、前記液状介在物質に前記ダミー板を介して超音波を印加する
レーザ加工方法。 The laser processing method according to claim 2,
A laser processing method of applying ultrasonic waves to the liquid inclusion material through the dummy plate in the bubble expansion standby process.
前記穴開け加工過程において、前記基板に前記貫通穴を開けるのに要する照射時間を経過した後、前記レーザ照射を一定期間継続する
レーザ加工方法。 In the laser processing method of any one of Claim 1 to 3,
In the drilling process, the laser irradiation is continued for a certain period after an irradiation time required to open the through hole in the substrate has elapsed.
前記基板は、ガラス基板またはシリコン基板である
レーザ加工方法。 In the laser processing method of any one of Claim 1 to 4,
The substrate is a glass substrate or a silicon substrate.
前記基板とダミー板の間に介在物質としての液状介在物質の層が形成されるように前記基板に前記ダミー板を積層させるダミー板積層過程と、
前記ダミー板積層過程後の前記基板に、前記ダミー板の表面からレーザ照射することにより、前記基板に貫通穴を形成するとともに前記液状介在物質に気泡を発生させる穴開け加工過程と、
前記穴開け加工過程後の前記ダミー板を、前記貫通穴が形成された前記基板から除去するダミー板除去過程と
を有する、貫通穴が形成された基板の製造方法。 A method of manufacturing a substrate in which a through hole is formed,
A dummy plate laminating process of laminating the dummy plate on the substrate so that a layer of liquid intervening material as an intervening material is formed between the substrate and the dummy plate;
The substrate after the dummy plate lamination process is subjected to a laser drilling process from the surface of the dummy plate to form a through hole in the substrate and generate bubbles in the liquid inclusion material,
A method of manufacturing a substrate with a through hole, comprising: removing a dummy plate after the drilling process from the substrate with the through hole formed therein.
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