JPWO2010101060A1 - ワークの薄膜加工方法及び薄膜加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1)Y移動機構117により加工ヘッド118をY方向に位置決めする。
2)Y方向の位置決め終了後、加工ヘッド118のZ方向の高さを位置決めする。
3)X移動機構110によりワーク101をX方向に移動させながら、加工ヘッド118からレーザ光を照射し、第1ないし第3のライン溝P1〜P3を加工する。
3−1)第1の薄膜層104は波長1064nmのレーザ光を照射して加工する。
3−2)第2及び第3の薄膜層105,106は波長532nmのレーザ光を照射して加工する。
4)第3のライン溝P3を加工した後、波長1064nmのレーザ光によりワーク101の周辺部を加工し、除去部107を形成する。
という工程で形成される。
図1は本発明の実施形態に係る薄膜加工装置の構成を示す機能ブロック図である。同図において、本実施形態に係る薄膜加工装置は、レーザ光(以下、レーザビームとも称す。)のXYZ位置決め機構、加工ヘッド、レーザ発振器、バキューム装置、及びミスト発生装置などにより構成される薄膜加工装置本体SAと、メンコントローラSBと、レーザコントローラ、モータドライバ、パルス整形器ドライバ、及びガルバノドライバなどが搭載されたサブコントローラSCとを備えている。メインコントローラSB及びサブコントローラSCはそれぞれCPU、ROM及びRAMを備え、各CPUは各ROMに格納されたプログラムをそれぞれのRAMに展開し、当該RAMをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムで定義された所定の制御を実行する。
2.1 基本構成
ワーク101は下面側でエアによって浮上状態で支持される。この支持機構がワーク下面支持機構4である。図3はこのワーク下面支持機構4の詳細を示す図で、同図(a)は要部平面図、同図(b)は断面図である。
図4は図3に示したワーク下面支持機構4の1つの変形例である変形例1を示す図で、同図(a)は要部平面図、同図(b)は断面図である。
図5は図3に示したワーク下面支持機構4の変形例2を示す図で、同図(a)は要部平面図、同図(b)は断面図である。
図6は図3に示したワーク下面支持機構4の変形例3を示す図で、同図(a)は要部平面図、同図(b)は断面図である。
図7は図3に示したワーク下面支持機構4の変形例4を示す図で、同図(a)は要部平面図、同図(b)は断面図である。
ワーク101はエアにより浮上状態でZ方向に移動自在に支持されることから、この状態でワークを保持する必要がある。そのため、本実施形態では、ワーククランプ機構としてワーク側部クランプ機構6、ワーク前端面クランプ機構7及びワーク後端面クランプ機構8が設けられている。
3.1.1 基本構成
図8はワーク側部クランプ機構6の詳細を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は側面図である。
図9は図8に示したワーク側部クランプ機構6の変形例を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は側面図である。
図10はワーク前端面クランプ機構7の詳細を示す図で、同図(a)は正面図、同図(b)は側面断面図である。
図11はワーク後端面クランプ機構8の詳細を示す図で、同図(a)は正面図、同図(b)は側面断面図である。
薄膜加工装置本体SAにおいて前記各クランプ機構は図2に示したように配置されるだけでなく、種々の配置が可能である。本実施形態では例えば以下のような配置が採用される。
図12は本実施形態における各クランプ機構の第1の配置例を示す平面図であり、図2に対応している。なお、エア浮上、バキューム吸着機構等は図示が省略されている。
図13は図12に図示したクランプ機構の第1の配置例の変形例である第2の配置例を示す平面図である。
図14はクランプ機構の第3の配置例を示す平面図である。
図15はクランプ機構の第4の配置例を示す平面図である。
図16はクランプ機構の第5の配置例を示す平面図である。
図17はクランプ機構の第6の配置例を示す平面図である。
4.1 第1の集塵装置の例
図18は本実施形態に係るライン溝加工用の第1の集塵装置(以下、「集塵装置DC1」と称す。)を説明するための図で、同図(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のI−I線断面図、同図(c)は同図(a)のII-II線断面図である。
図20は本実施形態に係るライン溝加工用の第2の集塵装置(以下、「集塵装置DC2」と称す。)を説明するための図で、同図(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のI−I線断面図、同図(c)は同図(a)のII-II線断面図である。なお、図18及び図19と同等の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図22はワーク周囲に除去部107を形成する場合の第3の集塵装置(以下、「集塵装置DC3」と称す。)の説明図であり、同図(c)は正面図、同図(a)は同図(c)のI−I線断面図、同図(b)は同図(c)のII-II線断面図である。
図24は中央部を加工する第4の集塵装置(以下、「集塵装置DC4」と称す。)の説明図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のI−I線断面図、同図(c)は同図(a)のII-II線断面図である。
5.1 防塵機構
図26は本実施形態における光学系の防塵機構を示す模式図であり、矢印方向がワークの移動方向である。
そこで、本実施形態では、この出力利用有効効率を向上させるために、以下のような光学系を採用した。図27は本実施形態における光学系の要部の構成を示す図である。
l1=fθ
である。コーナーミラー148位置におけるビーム間隔wは、
w=12・tanθ
として求められる。
l2=200mm
となる。したがって、80〜120kHzのビームから分岐した3つビームを、1つのfθレンズに導くことにより、テーブル速度lm/secで加工でき、出力有効利用率を100%に向上させることができる。
1)ワーク浮上及び吸着機構とワーク上下位置追従方式のワーククランプ機構を採用したことにより、ワーク表面の高さ変動を従来の1/3(±1.5mmから±0.05mm)に改善でき、歩留まりを向上させることができる。
2 第2のX駆動機構
3 接続板
4 ワーク下面支持機構
5 サポートフレーム
6 クランプ装置
7 ワーク前端面クランプ機構
8 ワーク後端面クランプ機構
9 ワーク側面押し圧機構
101 ワーク
102 透明なガラス
A1 ベッド
A2 X移動機構部
A3 Y移動機構部
A4 加工ヘッド部
A5 レーザ発振器部
A6 コラム
SA 薄膜加工装置本体
Claims (8)
- 透明なガラスの表面に薄膜が配置されたワークの薄膜加工方法であって、
前記ワークを圧縮エアで上下方向に支持すると共に、クランプ装置によって前記ワークの上下方向の移動に追従してワークを把持した状態で、前記ワークの裏面側からレーザ光を照射して前記表面側の薄膜を加工すること
を特徴とするワークの薄膜加工方法。 - 透明なガラスの表面に薄膜が配置されたワークの薄膜加工方法であって、
加工部に冷却媒体を吹き付けながらレーザ光によって加工すること
を特徴とするワークの薄膜加工方法。 - 請求項1記載のワークの薄膜加工方法であって、
加工部に冷却媒体を吹き付けながら加工すること
を特徴とするワークの薄膜加工方法。 - 請求項2又は3記載のワークの薄膜加工法であって、
前記冷却媒体が噴霧状の液体、液体及びガスのうちの1つであること
を特徴とするワークの薄膜加工方法。 - 透明なガラスの表面に薄膜が配置されたワークの薄膜加工装置であって、
前記ワークを圧縮エアで上下方向に支持する支持装置と、
前記ワークの上下方向の移動に追従して当該ワークを把持するクランプ装置と、
前記薄膜をレーザ光で加工するレーザ照射装置と、
を備え、
前記レーザ照射装置は前記ワークの裏面側から前記ワークにレーザ光を照射して前記表面側の薄膜を加工すること
を特徴とするワークの薄膜加工装置。 - 透明なガラスの表面に薄膜が配置されたワークの薄膜加工装置であって、
冷却媒体を噴出するノズルと、
前記薄膜をレーザ光で加工するレーザ照射装置と、
を備え、
加工時、前記レーザ照射装置から出射したレーザが前記薄膜に入射する位置の前記薄膜側から前記ノズルにより前記冷却媒体を吹き付けて前記薄膜をレーザ加工すること
を特徴とするワークの薄膜加工装置。 - 請求項5記載のワークの薄膜加工装置であって、
冷却媒体を噴出するノズルをさらに備え、加工時、前記レーザ照射装置から出射したレーザ光が前記薄膜に入射する位置の前記薄膜側から、前記ノズルにより前記冷却媒体を吹き付けること
を特徴とするワークの薄膜加工装置。 - 請求項6又は7記載のワークの薄膜加工装置であって、
前記冷却媒体が噴霧状の液体、液体及びガスのうちの1つであること
を特徴とするワークの薄膜加工装置。
Applications Claiming Priority (3)
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