JP2020089905A - 被加工物の加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態1に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す斜視図である。図2は、実施形態1に係る被加工物の加工方法により加工される直前の被加工物の断面図である。図3は、実施形態1に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置の一例を示す斜視図である。図4は、実施形態1に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。
実施形態1に係る被加工物の加工方法は、図3に示される加工装置20により実施される。実施形態1において、加工装置20は、被加工物1をアブレーション加工するレーザー加工装置である。加工装置20は、図3に示すように、被加工物1を保持面31で保持するチャックテーブル30と、加工手段であるレーザー光線照射ユニット40と、チャックテーブル30を保持面31と平行な方向であるX方向に加工送りさせる加工送りユニットであるX軸移動ユニット50と、チャックテーブル30を保持面31と平行でかつX方向と直交する方向であるY方向に割り出し送りさせる割り出し送りユニットであるY軸移動ユニット60と、制御ユニット100とを備える。
図5は、図4に示された被加工物の加工方法の第1加工ステップ開始直後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。図6は、図4に示された被加工物の加工方法の第1加工ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。なお、図5及び図6は、被加工物1の形状を簡略化して円板状に示すが、実施形態1では、実際には、被加工物1は、円形凹部10と環状凸部11とを備えている。
図7は、図4に示された被加工物の加工方法の移動ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。なお、図7は、被加工物1の形状を簡略化して円板状に示すが、実施形態1では、実際には、被加工物1は、円形凹部10と環状凸部11とを備えている。
図8は、図4に示された被加工物の加工方法の第2加工ステップ開始直後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。図9は、図4に示された被加工物の加工方法の第2加工ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。なお、図8及び図9は、被加工物1の形状を簡略化して円板状に示すが、実施形態1では、実際には、被加工物1は、円形凹部10と環状凸部11とを備えている。
本発明の実施形態2に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図10は、実施形態2に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置の一例を示す斜視図である。図11は、実施形態2に係る被加工物の加工方法の第1加工ステップ開始直後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。図12は、実施形態2に係る被加工物の加工方法の第1加工ステップ後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。図13は、実施形態2に係る被加工物の加工方法の第2加工ステップ開始直後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。図14は、実施形態2に係る被加工物の加工方法の第2加工ステップ後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。なお、図11、図12、図13及び図14は、被加工物1の形状を簡略化して円板状に示すが、実施形態2では、実際には、被加工物1は、円形凹部10と環状凸部11とを備えている。また、図10から図14は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
第1加工ステップST1では、制御ユニット100は、円形凹部10の外縁のうちの加工開始点13をスピンドルにより回転された切削ユニット80の切削ブレード81の下方に位置付ける。なお、実施形態2では、切削ブレード81の両表面をチャックテーブル30に保持された被加工物1の接線と平行に位置付ける。
移動ステップST2では、制御ユニット100は、移動ユニット50,60にチャックテーブル30を移動させて、加工開始点13を切削ユニット80の下方に位置付けさせる。実施形態2では、制御ユニット100は、X軸移動ユニット50とY軸移動ユニット60とのうち少なくとも一方にX方向とY方向とのうち少なくとも一方にチャックテーブル30を移動させて、加工開始点13を切削ユニット80の下方に位置付ける。なお、実施形態2では、切削ブレード81の両表面をチャックテーブル30に保持された被加工物1の接線と平行に位置付ける。被加工物の加工方法は、移動ステップST2実施後、第2加工ステップST3に進む。
第2加工ステップST3では、制御ユニット100は、図13に示すように、スピンドルにより回転された切削ユニット80の切削ブレード81を保護部材に切り込む高さまで下降させて、切削ブレード81を被加工物1の加工開始点13に切り込ませるとともに、回転ユニット32にチャックテーブル30を中心軸線回りの一方向101の逆方向の他方向102に回転させる。第2加工ステップST3では、制御ユニット100は、チャックテーブル30が180度回転すると、回転ユニット32にチャックテーブル30の回転を停止するとともに、切削ユニット80を切削ブレード81が被加工物1から離れる高さまで上昇させる。
本発明の実施形態3に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図15は、実施形態3に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。図16は、図15に示された被加工物の加工方法の第1加工ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。図17は、図15に示された被加工物の加工方法の移動ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。図18は、図15に示された被加工物の加工方法の逆転ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。図19は、図15に示された被加工物の加工方法の第2加工ステップ開始直後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。図20は、図15に示された被加工物の加工方法の第2加工ステップ後の被加工物とレーザー光線照射ユニットとを模式的に示す図である。なお、図16、図17、図18、図19及び図20は、被加工物1の形状を簡略化して円板状に示すが、実施形態3では、実際には、被加工物1は、円形凹部10と環状凸部11とを備えている。また、図15から図20は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
第1加工ステップST1では、実施形態1と同様に、制御ユニット100は、円形凹部10の外縁のうちの加工開始点13をレーザー光線照射ユニット40の下方に位置付け、回転ユニット32にチャックテーブル30を中心軸線回りの一方向101に回転させながらレーザー光線照射ユニット40にレーザー光線41を円形凹部10の外縁に沿って照射させる。第1加工ステップST1では、実施形態1と同様に、図16に示すように、加工装置20は、加工開始点13から加工終了点14に亘って第1の弧状分割ライン201を形成する。
実施形態3では、制御ユニット100は、実施形態1と同様に、X軸移動ユニット50とY軸移動ユニット60とのうち少なくとも一方にX方向とY方向とのうち少なくとも一方にチャックテーブル30を移動させて、図17に示すように、加工開始点13をレーザー光線照射ユニット40の下方に位置付ける。被加工物の加工方法は、移動ステップST2実施後、逆回転ステップST10に進む。
逆回転ステップST10は、移動ステップST2の実施の後に、チャックテーブル30を第1加工ステップST1と逆方向である他方向102に180度回転させ、チャックテーブル30の向きを第1加工ステップST1実施前の角度に戻すステップである。逆回転ステップST10では、制御ユニット100は、回転ユニット32にチャックテーブル30を他方向102に180度に回転させて、図18に示すように、加工終了点14をレーザー光線照射ユニット40の下方に位置付けさせる。被加工物の加工方法は、逆回転ステップST10実施後、第2加工ステップST3に進む。なお、実施形態3では、被加工物の加工方法は、移動ステップST2の実施の後に逆回転ステップST10を行っているが、本発明では、第1加工ステップST1後でかつ移動ステップST2の実施の前に逆回転ステップST10を行っても良い。
第2加工ステップST3−3では、制御ユニット100は、図19に示すように、回転ユニット32にチャックテーブル30を中心軸線回りの一方向101に回転させながらレーザー光線照射ユニット40にレーザー光線41を円形凹部10の外縁に沿って照射させる。第2加工ステップST3−3では、制御ユニット100は、チャックテーブル30が180度回転すると、回転ユニット32にチャックテーブル30の回転を停止するとともに、レーザー光線照射ユニット40にレーザー光線41の照射を停止させる。このように、実施形態3では、第2加工ステップST3−3のチャックテーブル30の回転方向は、第1加工ステップST1と同方向である。
本発明の実施形態4に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図21は、実施形態4に係る被加工物の加工方法の第1加工ステップ後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。図22は、実施形態4に係る被加工物の加工方法の移動ステップ後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。図23は、実施形態4に係る被加工物の加工方法の逆転ステップ後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。図24は、実施形態4に係る被加工物の加工方法の第2加工ステップ後の被加工物と切削ユニットとを模式的に示す図である。なお、図21、図22、図23及び図24は、被加工物1の形状を簡略化して円板状に示すが、実施形態4では、実際には、被加工物1は、円形凹部10と環状凸部11とを備えている。また、図21、図22、図23及び図24は、実施形態2及び実施形態3と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
第1加工ステップST1では、実施形態2と同様に、図21示すように、加工装置20は、加工開始点13から加工終了点14に亘って、円形凹部10の外縁のうちの半周上に第1の弧状分割ライン201を形成する。被加工物の加工方法は、第1加工ステップST1実施後、移動ステップST2に進む。
移動ステップST2では、制御ユニット100は、実施形態2と同様に、X軸移動ユニット50とY軸移動ユニット60とのうち少なくとも一方にチャックテーブル30をX方向とY方向とのうち少なくとも一方にチャックテーブル30を移動させて、図22に示すように、加工開始点13を切削ユニット80の切削ブレード81の下方に位置付ける。被加工物の加工方法は、移動ステップST2実施後、逆回転ステップST10に進む。
逆回転ステップST10では、制御ユニット100は、回転ユニット32にチャックテーブル30を他方向102に180度回転させて、図23に示すように、加工終了点14を切削ユニット80の切削ブレード81の下方に位置付けさせる。なお、実施形態4では、切削ブレード81の両表面をチャックテーブル30に保持された被加工物1の接線と平行に位置付ける。被加工物の加工方法は、逆回転ステップST10実施後、第2加工ステップST3−3に進む。なお、実施形態4では、被加工物の加工方法は、移動ステップST2の実施後に逆回転ステップST10を行っているが、本発明では、移動ステップST2の実施前に逆回転ステップST10を行っても良い。
第2加工ステップST3−3では、制御ユニット100は、スピンドルにより回転された切削ユニット80の切削ブレード81を保護部材に切り込む高さまで下降させて、切削ブレード81を被加工物1の加工終了点14に切り込ませるとともに、回転ユニット32にチャックテーブル30を中心軸線回りの一方向101に回転させる。第2加工ステップST3−3では、制御ユニット100は、チャックテーブル30が180度回転すると、回転ユニット32にチャックテーブル30の回転を停止するとともに、切削ユニット80を切削ブレード81が被加工物1から離れる高さまで上昇させる。このように、実施形態4では、第2加工ステップST3−3のチャックテーブル30の回転方向は、第1加工ステップST1と同方向である。
本発明の実施形態1から実施形態4の変形例1に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図25は、実施形態1から実施形態4の変形例1に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置のレーザー光線照射ユニットを示す図である。図25は、実施形態1から実施形態4と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態1から実施形態4の変形例2に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図26は、実施形態1から実施形態4の変形例2に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置の切削ユニットを示す図である。図26は、実施形態1から実施形態4と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
本発明の実施形態1から実施形態4の変形例3に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図27は、実施形態1から実施形態4の変形例3に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置の切削ユニットを示す図である。図27は、実施形態1から実施形態4と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
15 中心
30 チャックテーブル
40,40−1 レーザー光線照射ユニット(加工手段)
41,41−1 レーザー光線
42 集光点
81,81−2,81−3 切削ブレード(加工手段)
101 一方向
102 他方向(逆方向)
200 分割ライン
201 第1の弧状分割ライン
202 第2の弧状分割ライン
300 改質層
ST1 第1加工ステップ
ST2 移動ステップ
ST3,ST3−3 第2加工ステップ
ST10 逆回転ステップ
Claims (6)
- 回転可能なチャックテーブルに保持された被加工物を180度の回転範囲内で加工手段によって環状に加工する被加工物の加工方法であって、
該被加工物を保持する該チャックテーブルを180度回転させながら該加工手段によって被加工物に第1の弧状分割ラインを形成する第1加工ステップと、
該被加工物の中心を対称点に点対称の位置に該チャックテーブルと該加工手段とを相対的に移動させる移動ステップと、
該被加工物を保持する該チャックテーブルを180度回転させながら該加工手段によって被加工物に第1の弧状分割ラインと対向する第2の弧状分割ラインを形成し、環状の分割ラインを形成する第2加工ステップと、
を備える事を特徴とする被加工物の加工方法。 - 該第2加工ステップは、該チャックテーブルを該第1加工ステップと逆方向に180度回転させながら行うことを特徴とする請求項1に記載の被加工物の加工方法。
- 該移動ステップの実施の前または後に、該チャックテーブルを該第1加工ステップと逆方向に180度回転させ、該第1加工ステップ実施前の角度に戻す逆回転ステップを備え、該第2加工ステップの該チャックテーブルの回転方向は該第1加工ステップと同方向であることを特徴とする請求項1に記載の被加工物の加工方法。
- 該加工手段は、
該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の被加工物の加工方法。 - 該加工手段は、
該被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該レーザー光線の集光点が被加工物の内部に位置付けられた状態で照射し、該被加工物の内部に分割起点となる改質層を形成することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の被加工物の加工方法。 - 該加工手段は、回転可能なスピンドルに保持された切削ブレードであり、該切削ブレードを該被加工物に所定深さ切り込んで加工することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の被加工物の加工方法。
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