JP6397821B2 - ワークピースの分離のための方法及び装置 - Google Patents
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Claims (35)
- 第1の面と、該第1の面の反対側の第2の面と、前記第1の面と前記第2の面との間の内部とを有するワークピースを用意し、
ビームウェストによって特徴付けられる焦点合わせされたレーザパルスビームを生成し、
前記ワークピース内に複数の改質領域を形成し、それぞれの改質領域は前記ワークピースの前記第2の面から前記内部に延び、
前記複数の改質領域のそれぞれを形成する際に、
前記ワークピースと前記レーザパルスビームとの間で相対運動を生じさせつつ、前記ビーム内のレーザパルスが前記ワークピースの前記第1の面を通過して前記内部に入り前記第2の面に向かうように、前記レーザパルスビームを前記ワークピース上に照射して前記ワークピースの複数の部分を改質し、このとき改質される前記ワークピースの複数の部分のうちの少なくとも1つが前記ワークピースの前記第2の面に位置するようにし、かつ、前記ワークピースの少なくとも1つの第1の改質済の部分が、前記ビームウェストにおけるレーザパルスのフルエンスよりも小さいが前記第1の改質済の部分とは異なる前記ワークピースの別の部分を改質するのに十分なフルエンスによって特徴付けられるレーザパルスで照射されるようにし、
前記ワークピースの前記第1の改質済の部分を前記レーザパルスで照射した後、前記ワークピースの少なくとも1つの第2の改質済の部分が、前記フルエンスによって特徴付けられる前記レーザパルスで照射されないように、前記レーザパルスビームの特性を修正する、
方法。 - さらに、前記レーザパルスビームの特性に基づいて改質領域が延び得る前記ワークピースの前記内部の深さを決定する、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性はパルス繰り返し率である、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性はパルス強度である、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性はパルスフルエンスである、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性は空間的パルススポット形状である、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性はパルススポットサイズである、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性は、前記レーザパルスが前記ワークピースの前記第1の面に当たる光軸の向きである、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性はパルス持続時間である、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性は時間的パルス形状である、請求項1の方法。
- 前記ビームの前記特性はパルス波長である、請求項1の方法。
- 前記レーザパルスビームを前記ワークピースに照射する際に、前記ビームウェストが前記ワークピースの外側に位置するように前記レーザパルスビームを前記ワークピースに照射する、請求項1から11のいずれか一項の方法。
- 第1の面と、該第1の面の反対側の第2の面と、前記第1の面と前記第2の面との間の内部とを有するワークピースを用意し、
ビームウェストによって特徴付けられる焦点合わせされたレーザパルスビームを生成し、
前記ワークピース内の複数の改質領域を形成し、それぞれの改質領域は前記ワークピースの前記第2の面から前記内部に延び、
前記複数の改質領域のそれぞれを形成する際に、
前記ワークピースと前記レーザパルスビームとの間で相対運動を生じさせつつ、前記ビーム内のレーザパルスが前記ワークピースの前記第1の面を通過して前記内部に入り前記第2の面に向かうように、焦点合わせされたレーザパルスビームを前記ワークピース上に照射して前記ワークピースの複数の部分を改質し、このとき改質される前記ワークピースの複数の部分のうちの少なくとも1つが前記ワークピースの前記第2の面に位置するようにし、かつ、前記ワークピースの少なくとも1つの第1の改質済の部分が、前記ビームウェストにおけるレーザパルスのフルエンスよりも小さいが前記第1の改質済の部分とは異なる前記ワークピースの別の部分を改質するのに十分なフルエンスによって特徴付けられるレーザパルスで照射されるようにし、
前記ビーム内の少なくとも1つのレーザパルスは、紫外スペクトルの波長を有する光を含んでいる、
方法。 - 前記焦点合わせされたレーザパルスビームを前記ワークピースに照射する際に、前記ビームウェストが前記ワークピースの外側に位置するように前記焦点合わせされたレーザパルスビームを前記ワークピースに照射する、請求項13の方法。
- 前記ビーム内の少なくとも1つのレーザパルスが非円形のスポットで前記第1の面に当たる、請求項1から14のいずれか一項の方法。
- 前記ワークピースは、強化ガラスワークピースを含む、請求項1から15のいずれか一項の方法。
- 前記ビーム内の少なくとも1つのレーザパルスは、可視スペクトルの緑色領域の波長の光を有する、請求項1から16のいずれか一項の方法。
- 前記レーザパルスビームは、10%よりも大きいデューティーサイクルを有する、請求項1から17のいずれか一項の方法。
- 前記レーザパルスビームは、50%よりも小さいデューティーサイクルを有する、請求項18の方法。
- 前記改質領域の少なくとも1つは、前記ワークピースの前記第2の面から前記ワークピース内に前記ワークピースの厚さの30%よりも長い高さだけ延びている、請求項1から19のいずれか一項の方法。
- 前記改質領域の少なくとも1つは、前記ワークピースの前記第2の面から前記ワークピース内に前記ワークピースの厚さの60%よりも短い高さだけ延びている、請求項20の方法。
- 前記レーザパルスの少なくとも1つは、18nsよりも長いパルス持続時間を有する、請求項1から21のいずれか一項の方法。
- 前記レーザパルスの少なくとも1つは、20nsよりも短いパルス持続時間を有する、請求項1から22のいずれか一項の方法。
- 前記改質領域は、基準線から測定して約30°未満の傾斜角を有する、請求項1から23のいずれか一項の方法。
- 前記傾斜角は、約10°未満である、請求項24の方法。
- 前記傾斜角は、約1°未満である、請求項25の方法。
- さらに、前記ワークピースの特性に基づいて改質領域が延び得る前記ワークピースの前記内部における深さを決定する、請求項1から26のいずれか一項の方法。
- 前記ワークピースと前記ビーム源の前記出力との間で相対運動を生じさせることは、前記レーザパルスビームが分離経路に沿って第1の面の端から端まで移動するように前記ワークピースと前記ビーム源の前記出力との間で相対運動を生じさせることである、請求項1から27のいずれか一項の方法。
- さらに、前記分離経路に沿って前記ワークピースを分離させる、請求項28の方法。
- 隣接する改質領域間の前記経路に沿った距離は、100μmよりも大きい、請求項28の方法。
- 隣接する改質領域間の前記経路に沿った距離は、300μmよりも小さい、請求項30の方法。
- 前記ワークピースの別の部分は、前記ワークピースの前記第1の改質済の部分に隣接する前記ワークピースの部分である、請求項1から31のいずれか一項の方法。
- 第1の面と、該第1の面と反対側の第2の面と、前記第1の面と前記第2の面との間の内部とを有するワークピースを加工するための装置であって、
前記ワークピースを支持して移動させるためのサポートと、
ビームウェストによって特徴付けられる焦点合わせされたレーザパルスビームを生成してその位置を定めるためのビーム源と、
前記サポート及び前記ビーム源からなる群から選択された少なくとも1つに連結されたコントローラであって、前記ワークピース内の複数の改質領域であって、それぞれが前記ワークピースの前記第2の面から前記内部に延びる複数の改質領域を形成するように前記サポート及び前記ビーム源からなる群から選択された少なくとも1つの動作を制御するように構成されたコントローラと、
を備え、前記加工は、
前記ワークピースと前記ビームとの間で相対運動を生じさせつつ、前記ビーム内のレーザパルスが前記ワークピースの前記第1の面を通過して前記内部に入り前記第2の面に向かうように、前記レーザパルスビームを前記ビーム源の出力から前記ワークピース上に照射して前記ワークピースの複数の部分を改質し、このとき改質される前記ワークピースの複数の部分のうちの少なくとも1つが前記ワークピースの前記第2の面に位置するようにし、かつ、前記ワークピースの少なくとも1つの第1の改質済の部分が前記ビームウェストにおけるレーザパルスのフルエンスよりも小さいが前記第1の改質済の部分とは異なる前記ワークピースの別の部分を改質するのに十分なフルエンスによって特徴付けられるレーザパルスで照射されるようにし、
前記ワークピースの前記第1の改質済の部分を前記レーザパルスで照射した後、前記ワークピースの少なくとも1つの第2の改質済の部分が、前記フルエンスによって特徴付けられる前記レーザパルスで照射されないように、前記レーザパルスビームの特性を修正する
ことを含む、装置。 - 前記加工は、前記ビームウェストが前記ワークピースの外側に位置するように前記焦点合わせされたレーザパルスビームを前記ワークピースに照射することを含む、請求項33の装置。
- 前記ワークピースの別の部分は、前記ワークピースの前記第1の改質済の部分に隣接する前記ワークピースの部分である、請求項33又は34の装置。
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