JP2020121921A - 脆性材料基板のレーザー加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態において脆性材料基板Wの加工に使用するレーザー加工装置100の構成を模式的に示す図である。レーザー加工装置100は、概略、光源1から出射されたレーザービームLBをステージ2に載置固定された脆性材料基板Wに照射することにより、脆性材料基板Wに対し所定の加工を行うように構成されている。
次に、脆性材料基板Wに対し上述のレーザー加工装置100を用いて行う、本実施の形態に係る穴開け加工について説明する。図2は、係る穴開け加工におけるレーザービームLBの走査態様について説明するための図である。
上述の実施の形態においては、丸穴の加工を例に、脆性材料基板の表面に熱ダメージを生じさせることなくより深い位置までの穴開け加工を実現する態様について説明を行っていたが、深さ方向への加工の進行につれて焦点位置を深くしつつレーザー出力を高めるという手法は、丸穴以外の任意の形状にて深さ方向に加工を行う場合にも適用が可能である。例えば、角穴や溝の形成にも適用することができる。なお、前者の場合、一の高さ位置におけるレーザービームLBの走査は、相異なる大きさの矩形状の軌跡が同軸に形成されるようにしてもよいし、所定ピッチで平行な複数の軌跡が形成されるようにしてもよい。また、後者の場合は、所定ピッチで平行な複数の軌跡が形成されるようにすればよい。
2 ステージ
2m 駆動機構
3 ヘッド
3a ガルバノミラー
3b レンズ
4 シャッター
5 ミラー
10 制御部
100 レーザー加工装置
C 焦点の中心
D 丸穴の直径
F 焦点
LB レーザービーム
W 脆性材料基板
d1 ビームスポット径
Claims (5)
- レーザービームによって脆性材料基板の表面から厚み方向に穴を形成するレーザー加工装置であって、
前記脆性材料基板が載置固定されるステージと、
前記レーザービームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記レーザービームが入射可能に配置されたガルバノミラーと、前記ガルバノミラーから出射されたレーザービームを入射可能に、かつ前記ステージに載置された脆性材料基板に対して鉛直上方から照射可能に配置されたfθレンズとを備えたヘッドと、
前記レーザービームの焦点を、前記ヘッドに対する前記ステージの相対移動により、前記脆性材料基板の表面から厚み方向に変化させる駆動機構と、
前記レーザービームが前記脆性材料基板の表面を走査するように前記ガルバノミラーの姿勢を制御し、かつ前記レーザービームの出力を前記焦点が前記脆性材料基板の表面から遠ざかるほど増大させるように制御する制御部と、
を備える、
ことを特徴とする、レーザー加工装置。 - 請求項1に記載のレーザー加工装置であって、
前記駆動機構は、前記ヘッドに対する前記ステージの相対移動を、前記焦点が前記脆性材料基板の表面から厚み方向に所定の距離ずつ移動するように行わせることにより、前記脆性材料基板に対する前記レーザービームの照射を、前記厚み方向において離散する複数の位置において順次に行わせるものである、
ことを特徴とする、レーザー加工装置。 - 請求項2に記載のレーザー加工装置であって、
形成される穴が丸穴であり、
前記制御部は、前記複数の位置のそれぞれにおいて、前記焦点が同心円状の軌跡を描くように、前記レーザービームが走査するように前記ガルバノミラーの姿勢を制御するものである、
ことを特徴とする、レーザー加工装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、
前記レーザービームがピコ秒UVレーザーもしくはピコ秒グリーンレーザーである、
ことを特徴とする、レーザー加工装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のレーザー加工装置であって、
前記脆性材料基板が、ガラス基板、サファイア基板又はアルミナ基板である、
ことを特徴とする、レーザー加工装置。
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