JP6925711B2 - Laser machining method for frame unit and workpiece - Google Patents
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Description
本発明は、被加工物を保持するために用いられるフレームユニット、及びこのフレームユニットを用いる被加工物のレーザー加工方法に関する。 The present invention relates to a frame unit used for holding a work piece, and a laser machining method for a work piece using this frame unit.
半導体ウェーハや光デバイスウェーハ、パッケージ基板等を複数のチップへと分割する際には、まず、これらの被加工物をチャックテーブル等で保持する。その後、被加工物に設定された分割予定ライン(ストリート)に沿ってレーザービームを照射したり、回転させた環状の切削ブレードを切り込ませたりすることで、被加工物を複数のチップへと分割できる(例えば、特許文献1参照)。 When dividing a semiconductor wafer, an optical device wafer, a package substrate, or the like into a plurality of chips, first, these workpieces are held by a chuck table or the like. After that, by irradiating a laser beam along the planned division line (street) set on the work piece or cutting a rotated annular cutting blade, the work piece can be made into multiple chips. It can be divided (see, for example, Patent Document 1).
このような方法で被加工物を分割する前には、被加工物よりも径の大きい粘着テープ(ダイシングテープ)の中央部分を被加工物に貼り付け、また、この粘着テープの外周部分に被加工物を囲む環状のフレームを固定する。これにより、チャックテーブルに対して被加工物が直に触れて傷つくのを防止できる。更に、被加工物を分割して得られるチップの分散を防いで、容易に搬送できるようになる(例えば、特許文献2参照)。 Before dividing the workpiece by such a method, the central portion of the adhesive tape (dicing tape) having a diameter larger than that of the workpiece is attached to the workpiece, and the outer peripheral portion of the adhesive tape is covered. Fix the annular frame that surrounds the work piece. As a result, it is possible to prevent the workpiece from being directly touched by the chuck table and being damaged. Further, it is possible to prevent the chips obtained by dividing the work piece from being dispersed and to easily carry the chips (see, for example, Patent Document 2).
ところが、上述の方法では、使用後の粘着テープを再利用できないので、被加工物の加工に要する費用が高くなり易い。特に、粘着材が被加工物に残留し難い高性能な粘着テープは価格も高いので、そのような粘着テープを用いると、被加工物の加工に要する費用も高くなる。 However, in the above method, since the adhesive tape after use cannot be reused, the cost required for processing the workpiece tends to be high. In particular, a high-performance adhesive tape in which the adhesive material does not easily remain on the work piece is expensive, and therefore, using such an adhesive tape also increases the cost required for processing the work piece.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、粘着テープの代わりに用いることで被加工物の加工に要する費用を低く抑えられるフレームユニット、及びこのフレームユニットを用いる被加工物のレーザー加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a frame unit instead of an adhesive tape to reduce the cost required for processing a work piece, and this frame unit. It is to provide the laser processing method of the workpiece to be used.
本発明の一態様によれば、被加工物を保持する際に用いられるフレームユニットであって、該被加工物が収容される開口を備える環状のフレームと、該フレームの該開口の一部を覆い、正負の電極を含む電極層を備える電極シートと、該電極に給電する電池が装着され、該電池から該電極への給電を制御する給電ユニットと、を有し、該電極シートから発生する電界に基づく静電気の力で該被加工物を吸着して保持するフレームユニットが提供される。 According to one aspect of the present invention, a frame unit used for holding a work piece, an annular frame having an opening in which the work piece is housed, and a part of the opening of the frame. It has an electrode sheet that covers and includes an electrode layer including positive and negative electrodes, and a power supply unit that is equipped with a battery that feeds the electrodes and controls power supply from the battery to the electrodes, and is generated from the electrode sheet. Provided is a frame unit that attracts and holds the workpiece by the force of static electricity based on an electric field.
本発明の一態様において、該電極層は、正負の電極を互い違いに整列させてなる一対の櫛歯電極を備えることがある。また、該電極シートは、外周部が該フレームに固定される樹脂シートに設けられていても良い。更に、該電極シートは、該被加工物に対して透過性を有する波長のレーザービームを透過させるように構成され、該電極シートを介して該被加工物に該レーザービームを照射する際にこのフレームユニットが用いられても良い。 In one aspect of the present invention, the electrode layer may include a pair of comb tooth electrodes in which positive and negative electrodes are staggered. Further, the electrode sheet may be provided on a resin sheet whose outer peripheral portion is fixed to the frame. Further, the electrode sheet is configured to transmit a laser beam having a wavelength that is transparent to the work piece, and when the work piece is irradiated with the laser beam through the electrode sheet, the electrode sheet is used. A frame unit may be used.
本発明の別の一態様によれば、上述したフレームユニットを用いる被加工物の加工方法であって、該フレームユニットの該電極シートに該被加工物を載せ、該電極に給電して該被加工物を静電気の力で吸着する吸着ステップと、第1面と該第1面とは反対側の第2面とを有し該被加工物に対して透過性を有する波長の該レーザービームを透過させる板状の支持テーブルの該第1面側で、該被加工物を吸着した該フレームユニットの該電極シート側を支持するフレームユニット支持ステップと、該支持テーブルの該第2面側から、該支持テーブル及び該電極シートを介して該被加工物に該レーザービームを照射し、該被加工物の内部を改質して改質層を形成するレーザー加工ステップと、該レーザー加工ステップを実施した後に、該支持テーブルから該フレームユニットを取り外すフレームユニット取り外しステップと、該フレームユニット取り外しステップの後に、該電極への給電を調整して、該被加工物を該フレームユニットの該電極シートから剥離する剥離ステップと、を備える被加工物のレーザー加工方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, it is a method of processing a work piece using the above-mentioned frame unit, in which the work piece is placed on the electrode sheet of the frame unit and the electrode is fed with power to supply the work piece. A laser beam having a suction step of adsorbing a work piece by the force of static electricity and a second surface having a first surface and a second surface opposite to the first surface and having a wavelength that is transparent to the work piece. From the frame unit support step that supports the electrode sheet side of the frame unit that has adsorbed the workpiece on the first surface side of the plate-shaped support table to be transmitted, and from the second surface side of the support table. A laser processing step of irradiating the workpiece with the laser beam through the support table and the electrode sheet to modify the inside of the workpiece to form a modified layer, and the laser processing step are performed. After that, after the frame unit removal step of removing the frame unit from the support table and the frame unit removal step, the power supply to the electrode is adjusted to peel the workpiece from the electrode sheet of the frame unit. A method of laser processing an workpiece is provided that comprises a peeling step.
本発明の一態様に係るフレームユニットは、環状のフレームと、正負の電極を含む電極層を備える電極シートと、電極に給電する電池が装着され、電池から電極への給電を制御する給電ユニットと、を有し、被加工物を静電気の力で吸着して保持するので、粘着材を使用する粘着テープとは異なり、繰り返し使用できる。よって、このフレームユニットを粘着テープの代わりに用いることで、被加工物の加工に要する費用を低く抑えられる。 The frame unit according to one aspect of the present invention includes an annular frame, an electrode sheet including an electrode layer including positive and negative electrodes, and a power supply unit in which a battery for supplying power to the electrodes is mounted and the power supply from the battery to the electrodes is controlled. Since it has, and holds the workpiece by attracting it with the force of static electricity, it can be used repeatedly unlike the adhesive tape that uses an adhesive material. Therefore, by using this frame unit instead of the adhesive tape, the cost required for processing the workpiece can be kept low.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るフレームユニット2の構成例を模式的に示す斜視図であり、図2は、フレームユニット2の構成例を模式的に示す断面図である。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of the
図1及び図2に示すように、フレームユニット2は、アルミニウム等の材料でなる環状のフレーム4を備えている。フレーム4の中央部分には、このフレーム4を第1面4aから第2面4bに貫通する開口4cが形成されている。開口4cの形状は、例えば、第1面4a側(又は第2面4b側)から見て概ね円形である。なお、フレーム4の材質、形状、大きさ等に特段の制限はない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
フレーム4の第2面4bには、ポリエチレン(PE)やポリエチレンテレフタラート(PET)等の材料でなるフィルム状のベースシート(樹脂シート)6が、開口4cを覆うように固定されている。具体的には、円形のベースシート6の第1面6a側の外周部分が、フレーム4の第2面4bに貼付されている。
A film-like base sheet (resin sheet) 6 made of a material such as polyethylene (PE) or polyethylene terephthalate (PET) is fixed to the
ベースシート6は、被加工物11(図5等参照)を保護できる程度の柔軟性と、後述する静電気の力を阻害しない程度の絶縁性とを有している。ただし、ベースシート6の材質、形状、厚さ、大きさ等に特段の制限はない。被加工物11は、このベースシート6の第1面6a側で保持される。一方で、ベースシート6の第2面6b側の中央部分には、電極シート8が設けられている。
The
図3は、電極シート8の構成例を模式的に示す平面図であり、図4は、電極シート8の構成例を模式的に示す断面図である。電極シート8は、例えば、ベースシート6と同様の材料で概ね円形に形成された支持シート10を含んでいる。支持シート10の直径は、開口4cの直径よりも小さく、被加工物11の直径よりも大きい。ただし、支持シート10の材質、形状、厚さ、大きさ等に特段の制限はない。
FIG. 3 is a plan view schematically showing a configuration example of the
支持シート10の一方の面(例えば、ベースシート6側の面)には、電極層12が配置されている。この電極層12は、例えば、導電性の材料で支持シート10の一方の面に形成された導電材層を、正の電極パターン(電極)12aと負の電極パターン(電極)12bとに分離することで得られる。導電材層を形成する導電性の材料としては、例えば、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide:ITO)等の可視域で透明な材料を挙げることができる。
The
この場合には、例えば、任意の分離予定ラインに沿ってレーザービームを照射し、アブレーションさせる方法で、導電材層を正の電極パターン12aと負の電極パターン12bとに分離すると良い。つまり、導電材層に吸収され易い波長のレーザービームを分離予定ラインに沿って照射し、この導電材層が除去された絶縁領域12cを形成する。
In this case, for example, the conductive material layer may be separated into a
これにより、絶縁領域12cによって分離された正の電極パターン12aと負の電極パターン12bとが得られる。この方法では、導電材層の分離予定ラインに沿ってレーザービームを照射するだけで良いので、マスクを用いるエッチング等の方法に比べて加工に要する時間を短縮し易い。
As a result, a
もちろん、エッチング等の方法で導電材層を正の電極パターン12aと負の電極パターン12bとに分離しても良い。また、スクリーン印刷やインクジェット等の方法で、正の電極パターン12aと負の電極パターン12bとに分離された状態の電極層12を形成することもできる。
Of course, the conductive material layer may be separated into a
正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bの形状は、例えば、正の電極と負の電極とを互い違いに整列させてなる一対の櫛歯状にすると良い。このような櫛歯状の電極(櫛歯電極)では、正の電極と負の電極とが高い密度で配置されるので、例えば、電極と被加工物11との間で作用するグラジエント力等と呼ばれる静電気の力も強くなる。つまり、被加工物11を強い力で保持できるようになる。
The shape of the
ただし、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bの形状等に特段の制限はない。例えば、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bを円等で構成しても良い。なお、図3に示すような絶縁領域12cをレーザービームによるアブレーションで形成する際には、一筆書きの要領でレーザービームを照射すると、加工に要する時間を更に短縮できる。
However, there are no particular restrictions on the shapes of the
このように構成される電極シート8は、例えば、接着力のあるカバーシート14によって、電極層12側がベースシート6の第2面6b側に密着するように配置される。これにより、支持シート10側を第2面6b側に密着させる場合に比べて、電極層12から発生する電界を第1面6a側の被加工物11に効率よく作用させることができる。
The
カバーシート14は、例えば、ベースシート6と同様の材料で形成される円形の基材シートと、基材シートの一方の面に設けられる糊層(接着材層)とを含む。ここで、カバーシート14(基材シート)の直径は、電極シート8(支持シート10)の直径よりも大きい。ただし、カバーシート14の材質、形状、厚さ、大きさ、構造等に特段の制限はない。
The
なお、本実施形態では、酸化インジウムスズ等の可視域で透明な材料を用いて電極層12を形成するが、電極層12の材質は、フレームユニット2の用途等に応じて変更される。例えば、電極層12を介して被加工物11にレーザービームを照射するのであれば、このレーザービームを透過させる材料で電極層12を形成する必要がある。この場合には、ベースシート6や支持シート10、カバーシート14にも、レーザービームを透過させる材料が用いられる。
In the present embodiment, the
一方で、電極層12を介さず被加工物11にレーザービームを照射する場合や、環状の切削ブレードを被加工物11に切り込ませる場合等には、必ずしも透明な材料を用いて電極層12を形成しなくて良い。この場合には、ベースシート6や支持シート10、カバーシート14にも、透明な材料を用いる必要はない。
On the other hand, when irradiating the
ベースシート6の第2面6b側には、正の電極パターン12aに接続される第1配線16aと、負の電極パターン12bに接続される第2配線16bとが配置されている。図1に示すように、フレーム4の第1面4a側には、給電ユニット18が設けられており、第1配線16a及び第2配線16bは、例えば、フレーム4を回り込むようにして給電ユニット18に接続される。
On the
給電ユニット18は、上述した正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bへの給電に使用される電池20を収容するための電池ホルダ18aを備えている。また、電池ホルダ18aに隣接する位置には、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bへの給電と非給電とを切り替えるためのスイッチ18bが設けられている。
The
例えば、スイッチ18bを導通状態(オン状態)にすると、電池ホルダ18aに収容されている電池20の電力が、第1配線16a及び第2配線16bを介して正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bへと供給される。一方で、スイッチ18bを非導通状態(オフ状態)にすると、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bへの給電は停止する。
For example, when the
なお、本実施形態では、給電ユニット18をフレーム4の第1面4a側に配置しているが、給電ユニット18の配置等に特段の制限はない。少なくとも、この給電ユニット18は、フレームユニット2を使用(例えば、支持)する際に邪魔にならない位置に配置されていれば良い。例えば、フレーム4の開口4c内に給電ユニット18を配置することもできる。また、電池20は、ボタン型電池(コイン型電池)のような一次電池でも良いし、充電により繰り返し使用可能な2次電池でも良い。
In the present embodiment, the
次に、上述のようなフレームユニット2を用いる被加工物のレーザー加工方法について説明する。本実施形態に係る被加工物のレーザー加工方法では、まず、被加工物11をフレームユニット2で吸着する吸着ステップを行う。図5は、吸着ステップについて説明するための斜視図である。
Next, a laser machining method for the workpiece using the
本実施形態で加工される被加工物11は、例えば、シリコン(Si)等の材料でなる円盤状のウェーハである。この被加工物11の表面11a側は、格子状に設定された分割予定ライン(ストリート)13で複数の領域に区画されており、各領域には、IC(Integrated Circuit)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等のデバイス15が形成されている。
The
なお、本実施形態では、シリコン等の材料でなる円盤状のウェーハを被加工物11としているが、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる被加工物11を用いることもできる。同様に、デバイス15の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
In the present embodiment, the disk-shaped wafer made of a material such as silicon is used as the
吸着ステップでは、まず、被加工物11の裏面11b側とベースシート6の第1面6a側とが接触するように、被加工物11をベースシート6に載せる。より具体的には、被加工物11をベースシート6の電極シート8に対応する領域(中央部分)に載せる。次に、給電ユニット18のスイッチ18bを導通状態にして、電池20の電力を正の電極パターン12aと負の電極パターン12bとに供給する。
In the suction step, first, the
これにより、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bの周りに電界が発生し、その効果として、被加工物11と電極層12との間に静電気の力が作用する。この静電気の力により、被加工物11は、フレームユニット2に吸着、保持される。なお、被加工物11と電極層12との間に作用する静電気の力には、クーロン力、ジョンソン・ラーベック力、グラジエント力等がある。
As a result, an electric field is generated around the
吸着ステップの後には、被加工物11を吸着した状態のフレームユニット2を支持するフレームユニット支持ステップを行う。図6は、フレームユニット支持ステップ等で使用されるレーザー加工装置102の構成例を模式的に示す斜視図であり、図7は、フレームユニット支持ステップ等について説明するための断面図である。なお、図6及び図7では、レーザー加工装置102の一部の構成要素を機能ブロック等で示している。
After the suction step, a frame unit support step for supporting the
図6に示すように、レーザー加工装置102は、各構成要素を支持する基台104を備えている。基台104の後端部には、Z軸方向(鉛直方向)に延びる支持構造106が設けられている。支持構造106から離れた基台4の前方の角部には、上方に突き出た突出部104aが設けられている。
As shown in FIG. 6, the
突出部104aの内部には空間が形成されており、この空間には、昇降機構(不図示)によって昇降するカセットエレベータ108が設けられている。カセットエレベータ108の上面には、複数の被加工物11を収容するためのカセット110が載せられる。なお、被加工物11は、上述した吸着ステップの後に、フレームユニット2に吸着、保持された状態でカセット110に収容される。
A space is formed inside the projecting
突出部104aに隣接する位置には、被加工物11を保持するフレームユニット2の大まかな位置を調整するための位置調整ユニット112が配置されている。位置調整ユニット112は、例えば、Y軸方向(割り出し送り方向)に平行な状態を維持しながら接近、離隔される一対のガイドレールを含む。各ガイドレールは、フレーム23を支持する支持面と、支持面に垂直な側面とを有している。
A
例えば、カセット110から搬出されたフレームユニット2を位置調整ユニット112のガイドレールに乗せ、このガイドレールによってフレームユニット2をX軸方向(加工送り方向)に挟み込むことで、フレームユニット2を所定の位置に合わせることができる。位置調整ユニット112の近傍には、フレームユニット2(被加工物11)を搬送するための搬送ユニット114が配置されている。搬送ユニット114は、フレームユニット2中のフレーム4を吸着する吸着パッド116を備えている。
For example, the
基台4の中央には、移動機構(加工送り機構、割り出し送り機構)118が設けられている。移動機構118は、基台4の上面に配置されY軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール120を備えている。Y軸ガイドレール120には、Y軸移動テーブル122がスライド可能に取り付けられている。
A moving mechanism (machining feed mechanism, indexing feed mechanism) 118 is provided in the center of the base 4. The moving
Y軸移動テーブル122の裏面側(下面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Y軸ガイドレール120に平行なY軸ボールネジ124が螺合されている。Y軸ボールネジ124の一端部には、Y軸パルスモータ126が連結されている。Y軸パルスモータ126でY軸ボールネジ124を回転させれば、Y軸移動テーブル122は、Y軸ガイドレール120に沿ってY軸方向に移動する。
A nut portion (not shown) is provided on the back surface side (lower surface side) of the Y-axis moving table 122, and a Y-
Y軸移動テーブル122の表面(上面)には、X軸方向に平行な一対のX軸ガイドレール128が設けられている。X軸ガイドレール128には、X軸移動テーブル130がスライド可能に取り付けられている。
A pair of
X軸移動テーブル130の裏面側(下面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、X軸ガイドレール128に平行なX軸ボールネジ132が螺合されている。X軸ボールネジ132の一端部には、X軸パルスモータ134が連結されている。X軸パルスモータ134でX軸ボールネジ132を回転させれば、X軸移動テーブル130は、X軸ガイドレール128に沿ってX軸方向に移動する。
A nut portion (not shown) is provided on the back surface side (lower surface side) of the X-axis moving table 130, and an
X軸移動テーブル130の表面側(上面側)には、テーブルベース136が設けられている。テーブルベース136の上部には、フレームユニット2を支持するためのテーブルユニット138が配置されている。このテーブルユニット138は、テーブルベース136を介してモータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、Z軸方向(鉛直方向)に概ね平行な回転軸の周りに回転する。
A
また、テーブルユニット138及びテーブルベース136は、上述した移動機構118によってX軸方向及びY軸方向に移動する(加工送り、割り出し送り)。テーブルユニット138の詳細については、後述する。
Further, the
支持構造106には、前方(テーブルユニット138側)に突出する支持アーム106aが設けられており、この支持アーム106aの先端部には、下方に向けてレーザービームを照射するためのレーザー照射ユニット140が配置されている。また、レーザー照射ユニット140に隣接する位置には、被加工物11等を撮像するための撮像ユニット(カメラ)142が設けられている。
The
レーザー照射ユニット140は、被加工物11に対して透過性を有する波長のレーザービームをパルス発振するレーザー発振器(不図示)を備えている。例えば、被加工物11がシリコン等の半導体材料でなるウェーハの場合には、Nd:YAG等のレーザー媒質を用いて波長が1000nm以上(例えば、1064nm)のレーザービームをパルス発振するレーザー発振器等を用いると良い。
The
また、レーザー照射ユニット140は、レーザー発振器からパルス発振されたレーザービームを集光する集光器を備えており、フレームユニット2を介してテーブルユニット138に支持される被加工物11の内部にこのレーザービームを照射、集光する。例えば、レーザー照射ユニット140でレーザービームを照射しながら、テーブルユニット138をX軸方向に移動させることで、被加工物11の内部をX軸方向に沿って改質できる。
Further, the
被加工物11を加工した後には、例えば、搬送ユニット114によってフレームユニット2をカセット110に再び収容する。カセットエレベータ108、位置調整ユニット112、搬送ユニット114、移動機構118、テーブルユニット138、レーザー照射ユニット140、撮像ユニット142等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット144に接続されている。
After processing the
この制御ユニット144は、被加工物11の加工に必要な一連の工程に合わせて、上述した各構成要素を制御する。また、制御ユニット144には、ユーザインタフェースとなるタッチパネル式のモニタ146が接続されている。
The
図7に示すように、テーブルユニット138は、例えば、底壁138aと、底壁138aの外周部分に設けられた側壁138bと、側壁138bの上端に接続された天井壁138cと、を有する箱状に形成されている。側壁138bの一部には、開口が形成されており、被加工物11を吸着した状態のフレームユニット2は、この開口を通じてテーブルユニット138の内部へと搬入される。
As shown in FIG. 7, the
天井壁138cの中央部分には、天井壁138cを上下に貫通する円形の開口が形成されている。この開口には、レーザー照射ユニット140から放射されるレーザービームを透過させる材料で形成された板状の支持部材(支持テーブル)138dが嵌め込まれている。
A circular opening that penetrates the
すなわち、支持部材138dは、被加工物11に対して透過性を有する波長のレーザービームを透過させる。なお、図7では、説明の便宜上、支持部材138dのハッチングを省略している。この支持部材138d(開口)の直径は、被加工物11の直径よりも大きい。そのため、支持部材138dによって被加工物11の全面を支持できる。
That is, the
天井壁138cの下面側には、フレームユニット2のフレーム4を固定するためのクランプ138eが設けられている。また、このクランプ138eに近接する天井壁138cの下面には、吸引路138fの一端側が開口している。吸引路138fの他端側は、バルブ148等を介して吸引源150に接続されている。
A
フレームユニット支持ステップでは、まず、被加工物11を吸着した状態のフレームユニット2をカセット110から搬出し、テーブルユニット138内に搬入する。具体的には、支持部材138dの下面(第1面)にベースシート6の第2面6b側(電極シート8側、カバーシート14側)が密着するようにフレーム4をクランプ138eで固定する。
In the frame unit support step, first, the
そして、この状態でバルブ148を開き、吸引源150の負圧を作用させる。これにより、フレームユニット2を支持部材138dの下面側で支持できる。このように、被加工物11は、表面11a側が下方に露出した状態でフレームユニット2を介してテーブルユニット138に保持される。
Then, in this state, the
フレームユニット支持ステップの後には、支持部材138dの上面(第2面)側からレーザービームを照射して被加工物11を加工するレーザー加工ステップを行う。レーザー加工ステップは、引き続きレーザー加工装置102を用いて行われる。具体的には、まず、テーブルユニット138を回転させて、加工の対象となる分割予定ライン13の伸長する方向をレーザー加工装置12のX軸方向に合わせる。
After the frame unit support step, a laser processing step of irradiating a laser beam from the upper surface (second surface) side of the
次に、テーブルユニット138を移動させて、例えば、対象となる分割予定ライン13の延長線上にレーザー照射ユニット140の位置を合わせる。そして、図7に示すように、レーザー照射ユニット140から被加工物11に向けてレーザービーム152を照射しながら、テーブルユニット138をX軸方向に移動させる。
Next, the
ここで、レーザービーム152の照射条件(加工条件)は、被加工物11の内部を多光子吸収によって改質できる範囲で調整される。具体的には、例えば、レーザービーム152を被加工物11の内部に集光させる。他の条件は、例えば、次の通りである。
レーザービームの波長:1000nm以上
レーザービームの出力:1W
レーザービームの繰り返し周波数:80kHz
テーブルユニット138の移動速度:800nm/s
Here, the irradiation conditions (processing conditions) of the
Laser beam wavelength: 1000 nm or more Laser beam output: 1 W
Laser beam repetition frequency: 80 kHz
Moving speed of table unit 138: 800 nm / s
上述のように、テーブルユニット138の支持部材138dは、レーザービーム152を透過させる材料で形成されている。また、フレームユニット2のベースシート6、支持シート10、電極層12、及びカバーシート14も、レーザービーム152を透過させる材料で形成されている。
As described above, the
よって、支持部材138d及びフレームユニット2を介してレーザービーム152を被加工物11の内部に照射し、分割予定ライン13に沿う改質層17を形成できる。このような動作を繰り返し、例えば、全ての分割予定ライン13に沿って改質層17が形成されると、レーザー加工ステップは終了する。
Therefore, the
レーザー加工ステップの後には、テーブルユニット138(支持部材138d)からフレームユニット2を取り外すフレームユニット取り外しステップを行う。具体的には、まず、バルブ148を閉じて、吸引源150の負圧を遮断する。そして、搬送ユニット114等でフレームユニット2をテーブルユニット138から搬出する。搬出されたフレームユニット2は、カセット110に再び収容される。
After the laser machining step, a frame unit removal step of removing the
フレームユニット取り外しステップの後には、被加工物11をフレームユニット2のベースシート6(電極シート8)から剥離する剥離ステップを行う。図8(A)及び図8(B)は、剥離ステップについて説明するための斜視図である。この剥離ステップでは、例えば、加工後の被加工物11を保持するフレームユニット2をカセット110から取り出し、図8(A)に示すように、被加工物11の表面11a側に粘着テープ21の表面21a側を貼付する。
After the frame unit removal step, a peeling step of peeling the workpiece 11 from the base sheet 6 (electrode sheet 8) of the
次に、給電ユニット18のスイッチ18bを非導通状態にして、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bへの給電を停止させる。これにより、被加工物11と電極層12との間に作用する静電気の力が弱まり、又は失われる。この状態で、例えば、粘着テープ21の裏面21b側が下方を向くようにフレームユニット2を上下に反転させることで、図8(B)に示すように、被加工物11をベースシート6(電極シート8)から剥離できる。
Next, the
以上のように、本実施形態に係るフレームユニット2は、環状のフレーム4と、正の電極パターン(電極)12aと負の電極パターン(電極)12bとを含む電極層12を備える電極シート8と、正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bに給電する電池20が装着され、電池20から正の電極パターン12a及び負の電極パターン12bへの給電を制御する給電ユニット18と、を有し、被加工物11を静電気の力で吸着して保持するので、粘着材を使用する粘着テープとは異なり、繰り返し使用できる。よって、このフレームユニットを粘着テープの代わりに用いることで、被加工物11の加工に要する費用を低く抑えられる。
As described above, the
なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、被加工物11の内部に改質層17を形成する場合について説明しているが、電極層12を介さず被加工物11にレーザービームを照射する場合や、環状の切削ブレードを被加工物11に切り込ませる場合等にも、本実施形態のフレームユニット2を使用できる。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment and can be implemented with various modifications. For example, in the above embodiment, the case where the modified
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate from the scope of the object of the present invention.
2 フレームユニット
4 フレーム
4a 第1面
4b 第2面
4c 開口
6 ベースシート(樹脂シート)
6a 第1面
6b 第2面
8 電極シート
10 支持シート
12 電極層
12a 正の電極パターン(電極)
12b 負の電極パターン(電極)
12c 絶縁領域
14 カバーシート
16a 第1配線
16b 第2配線
18 給電ユニット
18a 電池ホルダ
18b スイッチ
20 電池
102 レーザー加工装置
104 基台
104a 突出部
106 支持構造
106a 支持アーム
108 カセットエレベータ
110 カセット
112 位置調整ユニット
114 搬送ユニット
116 吸着パッド
118 移動機構(加工送り機構、割り出し送り機構)
120 Y軸ガイドレール
122 Y軸移動テーブル
124 Y軸ボールネジ
126 Y軸パルスモータ
128 X軸ガイドレール
130 X軸移動テーブル
132 X軸ボールネジ
134 X軸パルスモータ
136 テーブルベース
138 テーブルユニット
138a 底壁
138b 側壁
138c 天井壁
138d 支持部材(支持テーブル)
138e クランプ
138f 吸引路
140 レーザー照射ユニット
142 撮像ユニット(カメラ)
144 制御ユニット
146 モニタ
148 バルブ
150 吸引源
152 レーザービーム
11 被加工物
11a 表面
11b 裏面
13 分割予定ライン(ストリート)
15 デバイス
17 改質層
21 粘着テープ
21a 表面
21b 裏面
2 Frame unit 4
12b Negative electrode pattern (electrode)
120 Y-axis guide rail 122 Y-axis moving table 124 Y-axis ball screw 126 Y-
144
15
Claims (5)
該被加工物が収容される開口を備える環状のフレームと、
該フレームの該開口の一部を覆い、正負の電極を含む電極層を備える電極シートと、
該電極に給電する電池が装着され、該電池から該電極への給電を制御する給電ユニットと、を有し、
該電極シートから発生する電界に基づく静電気の力で該被加工物を吸着して保持することを特徴とするフレームユニット。 A frame unit used to hold a work piece.
An annular frame with an opening for accommodating the workpiece and
An electrode sheet that covers a part of the opening of the frame and includes an electrode layer containing positive and negative electrodes.
A battery for supplying power to the electrode is attached, and a power supply unit for controlling power supply from the battery to the electrode is provided.
A frame unit characterized in that the workpiece is attracted and held by the force of static electricity based on an electric field generated from the electrode sheet.
該電極シートを介して該被加工物に該レーザービームを照射する際に用いられることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のフレームユニット。 The electrode sheet is configured to transmit a laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece.
The frame unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the frame unit is used when irradiating the workpiece with the laser beam through the electrode sheet.
該フレームユニットの該電極シートに該被加工物を載せ、該電極に給電して該被加工物を静電気の力で吸着する吸着ステップと、
第1面と該第1面とは反対側の第2面とを有し該被加工物に対して透過性を有する波長の該レーザービームを透過させる板状の支持テーブルの該第1面側で、該被加工物を吸着した該フレームユニットの該電極シート側を支持するフレームユニット支持ステップと、
該支持テーブルの該第2面側から、該支持テーブル及び該電極シートを介して該被加工物に該レーザービームを照射し、該被加工物の内部を改質して改質層を形成するレーザー加工ステップと、
該レーザー加工ステップを実施した後に、該支持テーブルから該フレームユニットを取り外すフレームユニット取り外しステップと、
該フレームユニット取り外しステップの後に、該電極への給電を調整して、該被加工物を該フレームユニットの該電極シートから剥離する剥離ステップと、を備えることを特徴とする被加工物のレーザー加工方法。 A method for processing a workpiece using the frame unit according to claim 4.
A suction step in which the workpiece is placed on the electrode sheet of the frame unit, power is supplied to the electrodes, and the workpiece is attracted by the force of static electricity.
The first surface side of a plate-shaped support table having a first surface and a second surface opposite to the first surface and transmitting the laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece. Then, the frame unit support step that supports the electrode sheet side of the frame unit that has adsorbed the work piece, and
The laser beam is irradiated to the workpiece from the second surface side of the support table via the support table and the electrode sheet, and the inside of the workpiece is modified to form a modified layer. Laser machining steps and
A frame unit removal step for removing the frame unit from the support table after performing the laser machining step,
After the frame unit removal step, laser machining of the workpiece is provided, comprising a peeling step of adjusting the power supply to the electrode and peeling the workpiece from the electrode sheet of the frame unit. Method.
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