TW201811479A - 雷射加工裝置以及雷射加工方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於使得當藉由雷射加工裝置對複數層樹脂基板進行全切加工時，於表面側之層之加工時內側之樹脂層不易被加工。
雷射加工裝置1係用以自表面側將具有第1樹脂層L1與第2樹脂層L2之複數層樹脂基板P切斷之裝置，且具備第1雷射振盪器9A與第2雷射振盪器9B。第1雷射振盪器9A係產生用以將第1樹脂層L1切斷之第1雷射光R1之裝置。第1雷射光R1係與相對於第1樹脂層L1而言相比，相對於第2樹脂層L2而言吸收率較低。第2雷射振盪器9B係產生用以將第2樹脂層L2切斷之第2雷射光R2之裝置。第2雷射光R2係與相對於第1樹脂層L1而言相比，相對於第2樹脂層L2而言吸收率較高。

Description

雷射加工裝置以及雷射加工方法
本發明係關於一種雷射加工裝置以及雷射加工方法、尤其是藉由照射雷射光而將樹脂基板切斷之裝置以及方法。
樹脂基板之種類分為單層樹脂基板與複數層樹脂基板。複數層樹脂基板包含不同材料之多個樹脂層。又，有時根據製品而積層功能性膜(無機、金屬、有機)。
作為將複數層樹脂基板切斷之裝置，使用雷射加工裝置(例如參照專利文獻1)。複數層樹脂基板藉由雷射加工裝置而僅將上側之層切斷(半切加工)或者將所有層切斷(全切加工)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-8511號公報
於對複數層樹脂基板進行全切加工時，於相較表面層更下側之層(例如中間層)由相對於雷射光而言吸收率較高之材料構成的情形時，有時中間層較表面層先被加工。於該情形時，於表面層之內側產生之碎屑之排出受表面層阻礙。因此，碎屑進入至樹脂層之邊界或者堆積於內部或者發熱而使周邊部分變質。
本發明之目的在於使得當藉由雷射加工裝置對複數層樹脂基板進行全切加工時，於表面側之層之加工時內側之樹脂層不易被加工。
以下，作為用以解決課題之手段而對多個態樣進行說明。該等態樣可視需要任意地組合。
本發明之一觀點之雷射加工裝置係用以自表面側將具有第1樹脂層與第2樹脂層之複數層樹脂基板切斷之裝置，且具備第1雷射裝置與第2雷射裝置。
第1雷射裝置係產生用以將第1樹脂層切斷之第1雷射光之裝置。第1雷射光係與相對於第1樹脂層而言相比，相對於第2樹脂層而言吸收率較低。
第2雷射裝置係產生用以將第2樹脂層切斷之第2雷射光之裝置。第2雷射光係與相對於第1樹脂層而言相比，相對於第2樹脂層而言吸收率較高。
於該裝置，選定藉由第1雷射光將第1樹脂層切斷時第2樹脂層不被加工之條件(雷射功率等)。其原因在於，第1雷射光係與相對於第1樹脂層而言相比，相對於第2樹脂層而言吸收率較低。其結果，於 第1樹脂層之切斷時，第2樹脂層不易被加工。
於將第1樹脂層切斷後，藉由第2雷射光將第2樹脂層切斷。此時產生之碎屑自第1樹脂層之切斷部分向外部排出。因此，於第2樹脂層加工時產生之碎屑不會停留於第1樹脂層內。
第1雷射光之相對於第2樹脂層之吸收率亦可為30%以下、較佳為20%以下。
第2雷射光之相對於第2樹脂層之吸收率亦可為70%以上、較佳為80%以上。
亦可為，第2樹脂層包含PI，第1雷射裝置為CO2雷射，且第2雷射裝置為UV雷射。
本發明之另一觀點之雷射加工方法係自表面側將具有第1樹脂層與第2樹脂層之複數層樹脂基板切斷之方法，且具備下述步驟。
◎第1切斷步驟，其藉由產生第1雷射光而將第1樹脂層切斷，上述第1雷射光係與相對於第1樹脂層而言相比，相對於第2樹脂層而言吸收率較低
◎第2切斷步驟，其於第1切斷步驟之後，藉由產生第2雷射光並照射至第1樹脂層之切斷部分而將第2樹脂層切斷，上述第2雷射光係與相對於第1樹脂層而言相比，相對於第2樹脂層而言吸收率較高
於該方法中，藉由第1雷射光將第1樹脂層切斷時，第2樹脂層未被加工。其原因在於，第1雷射光係與相對於第1樹脂層而言相比，相對於第2樹脂層而言吸收率較低。其結果，於第1樹脂層之切斷時，不易產生因第2樹脂層之加工引起之不良情況。
於將第1樹脂層切斷後，藉由第2雷射光將第2樹脂層切斷。此時產生之碎屑自第1樹脂層之切斷部分向外部排出。因此，於第2樹脂層加工時產生之碎屑不會停留於第1樹脂層內。
於本發明之雷射加工裝置及雷射加工方法中，對複數層樹脂基板進行全切加工時，於表面側之樹脂層之加工時內側之樹脂層不易被加工。
1‧‧‧雷射加工裝置
3‧‧‧雷射裝置
5‧‧‧機械驅動系統
7‧‧‧控制部
9‧‧‧雷射振盪器
9A‧‧‧第1雷射振盪器
9B‧‧‧第2雷射振盪器
11‧‧‧傳輸光學系統
13‧‧‧底座
15‧‧‧加工台
17‧‧‧移動裝置
19‧‧‧切斷部
L1‧‧‧第1樹脂層
L2‧‧‧第2樹脂層
L3‧‧‧第3樹脂層
P‧‧‧樹脂基板
圖1係本發明之第1實施形態之雷射加工裝置之示意圖。
圖2係表示全切加工之控制動作之流程圖。
圖3係表示樹脂基板之構造之示意性剖面圖。
圖4係表示樹脂基板之加工狀態之示意性剖面圖。
圖5係表示本發明之實施例中之切斷部分之狀態之俯視圖。
圖6係表示比較例中之切斷部分之狀態之俯視圖。
1.第1實施形態
(1)整體構成
於圖1中表示本發明之一實施形態之樹脂基板切斷用之雷射加工裝置1 之整體構成。圖1係本發明之第1實施形態之雷射加工裝置之示意圖。
雷射加工裝置1係對樹脂基板P進行全切加工之裝置。所謂樹脂基板係指亦稱為樹脂片、樹脂膜者。
雷射加工裝置1具備雷射裝置3。雷射裝置3具有用以對樹脂基板P照射雷射光之第1雷射振盪器9A。第1雷射振盪器9A例如係CO2雷射。雷射裝置3具有用以對樹脂基板P照射雷射光之第2雷射振盪器9B。第2雷射振盪器9B例如係UV雷射。
雷射裝置3具有將雷射光傳輸至下述之機械驅動系統之傳輸光學系統11。傳輸光學系統11例如具有聚光透鏡、多個反射鏡、稜鏡、擴束器等，但未圖示。又，傳輸光學系統11例如具有用以使第1雷射振盪器9A、第2雷射振盪器9B及組入有其他光學系統之雷射照射頭(未圖示)於X軸方向上移動之X軸方向移動機構(未圖示)。
傳輸光學系統11可於第1雷射振盪器9A與第2雷射振盪器9B分別具有不同之光學機構，亦可為能夠切換使用共有之光學機構。
雷射加工裝置1具備機械驅動系統5。機械驅動系統5具有底座13、載置樹脂基板P之加工台15、及使加工台15相對於底座13沿水平方向移動之移動裝置17。移動裝置17係具有導軌、移動台、馬達等之公知之機構。
雷射加工裝置1具備控制部7。控制部7係具有處理器(例如CPU)、記憶裝置(例如ROM、RAM、HDD、SSD等)、及各種介面(例如A/D轉換器、D/A轉換器、通訊介面等)的電腦系統。控制部7藉由執行保存於記憶部(與記憶裝置之記憶區域之一部分或全部對應)之程式而 進行各種控制動作。
控制部7可由單一之處理器構成，亦可由為了各控制而獨立之多個處理器構成。
於控制部7連接有檢測樹脂基板P之大小、形狀及位置之感測器、用以檢測各裝置之狀態之感測器及開關、以及資訊輸入裝置，但未圖示。
於本實施形態中，控制部7可對第1雷射振盪器9A及第2雷射振盪器9B進行控制。又，控制部7可控制移動裝置17。進而，控制部7可控制傳輸光學系統11。
樹脂基板P如圖3所示，係由複數層樹脂構成之複數層樹脂基板。圖3係表示樹脂基板之構造之示意性剖面圖。具體而言，樹脂基板P係三層構造，自正側起具有第1樹脂層L1、第2樹脂層L2、及第3樹脂層L3。
作為一例，第1樹脂層L1包含PET。第2樹脂層L2包含PI。第3樹脂層L3包含PET。
作為一例，各樹脂層藉由接著層而相互接著。
作為一例，於第2樹脂層L2之上表面形成有電路。
(2)動作
利用圖2~圖4，對利用雷射光實施之樹脂基板P之加工動作進行說明。圖2係表示全切加工之控制動作之流程圖。圖4係表示樹脂基板之加工狀態之示意性剖面圖。
控制部7驅動雷射振盪器9而執行樹脂基板P之切斷。以下，對切斷動作具體地進行說明。
於步驟S1中，將第1樹脂層L1切斷。具體而言，控制部7藉由驅動第1雷射振盪器9A而使雷射光沿著切斷線C移動。如圖3所示，藉由第1雷射光R1將第1樹脂層L1切斷。雷射光之掃描次數可為1次，亦可為多次。
藉由第1雷射光R1將第1樹脂層L1切斷時，第2樹脂層L2未被加工。其原因在於，第1雷射光R1係與相對於第1樹脂層L1而言相比，相對於第2樹脂層L2而言吸收率較低。其結果，於第1樹脂層L1之切斷時，不易產生因第2樹脂層L2之加工引起之不良情況。
作為具體例，CO2雷射之相對於PI之吸收率係於9.4μ波段之情形時為30%左右。
於步驟S2中，將第2樹脂層L2切斷。具體而言，控制部7藉由驅動第2雷射振盪器9B而使雷射光沿著切斷線C移動。雷射光之掃描次數可為1次，亦可為多次。如圖4所示，藉由第2雷射光R2將第2樹脂層L2切斷。此時產生之碎屑自第1樹脂層L1之切斷部19向外部排出。再者，第2雷射光R2係與相對於第1樹脂層L1而言相比，相對於第2樹脂層L2而言吸收率較高，因此，有效地將第2樹脂層L2切斷。
作為具體例，UV雷射之相對於PI之吸收率為90%左右。
於步驟S3中，將第3樹脂層L3切斷。此時，使用第2雷射振盪器9B即UV雷射。
其次，利用圖5及圖6，對實施例與比較例進行說明。圖5 係表示本發明之實施例中之切斷部分之狀態之俯視圖。圖6係表示比較例中之切斷部分之狀態之俯視圖。
實施例：第1樹脂層為PET，第2樹脂層為PI，且雷射裝置為CO2雷射。
比較例：第1樹脂層為PET，第2樹脂層為PI，且雷射裝置為UV雷射。
於任一情形時，均僅將第1樹脂層切斷，並於該狀態下進行觀察。
如圖5所示，於實施例中，相對於切斷部19而碎屑擴展之區域之寬度Z較小。
如圖6所示，於比較例(例如，為了將第1層切斷而使用UV雷射之情形)中，如碎屑相對於切斷部19擴展般區域之寬度Z變得極長。
2.其他實施形態
以上，對本發明之一實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，可於不脫離發明主旨之範圍內進行各種變更。
上述樹脂基板中樹脂層為3層，但樹脂層亦可為2層，還可為4層以上。
上述基板全部由樹脂層構成，但亦可於2層樹脂層之下方設置其他層(例如金屬層、陶瓷層)。
雷射裝置、機械驅動系統之具體構成並不限定於上述實施形態。
樹脂基板之形狀、切斷部之形狀並無特別限定。
[產業上之可利用性]
本發明可廣泛應用於藉由照射雷射光而將樹脂基板切斷之雷射加工裝置以及雷射加工方法。

Claims (6)

  1. 一種雷射加工裝置，其係用以自表面側將具有第1樹脂層與第2樹脂層之複數層樹脂基板切斷者，且具備：第1雷射裝置，其係產生用以將上述第1樹脂層切斷之第1雷射光之裝置，且上述第1雷射光係與相對於上述第1樹脂層而言相比，相對於上述第2樹脂層而言吸收率較低；及第2雷射裝置，其係產生用以將上述第2樹脂層切斷之第2雷射光之裝置，且上述第2雷射光係與相對於上述第1樹脂層而言相比，相對於上述第2樹脂層而言吸收率較高。
  2. 如申請專利範圍第1項之雷射加工裝置，其中上述第1雷射光之相對於上述第2樹脂層之吸收率為30%以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工裝置，其中上述第2雷射光之相對於上述第2樹脂層之吸收率為70%以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之雷射加工裝置，其中上述第2樹脂層包含PI，上述第1雷射裝置為CO 2雷射，且上述第2雷射裝置為UV雷射。
  5. 如申請專利範圍第3項之雷射加工裝置，其中上述第2樹脂層包含PI，上述第1雷射裝置為CO 2雷射，且上述第2雷射裝置為UV雷射。
  6. 一種雷射加工方法，其係自表面側將具有第1樹脂層與第2樹脂層之 複數層樹脂基板切斷者，且具備：第1切斷步驟，其藉由產生第1雷射光而將上述第1樹脂層切斷，上述第1雷射光係與相對於上述第1樹脂層而言相比，相對於上述第2樹脂層而言吸收率較低；及第2切斷步驟，其於上述第1切斷步驟之後，藉由產生第2雷射光並照射至上述第1樹脂層之切斷部分而將上述第2樹脂層切斷，上述第2雷射光係與相對於上述第1樹脂層而言相比，相對於上述第2樹脂層而言吸收率較高。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200127078A (ko) * 2019-04-30 2020-11-10 세메스 주식회사 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기판 처리 설비
WO2020245957A1 (ja) * 2019-06-05 2020-12-10 三菱重工業株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP7324499B2 (ja) * 2019-08-29 2023-08-10 三星ダイヤモンド工業株式会社 溝形成方法及び溝形成装置
CN114126229A (zh) * 2021-11-19 2022-03-01 深圳市大族数控科技股份有限公司 激光钻孔方法及加工设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5536579A (en) * 1994-06-02 1996-07-16 International Business Machines Corporation Design of high density structures with laser etch stop
JP4589760B2 (ja) * 2005-03-08 2010-12-01 住友重機械工業株式会社 レーザ加工方法
JP5454080B2 (ja) * 2008-10-23 2014-03-26 住友電気工業株式会社 レーザ加工方法およびレーザ加工装置
JP2013500869A (ja) * 2009-07-28 2013-01-10 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 被覆研磨物品及び被覆研磨物品をアブレーションする方法
JP5525246B2 (ja) * 2009-11-25 2014-06-18 浜松ホトニクス株式会社 ガラス溶着方法及びガラス層定着方法
KR101203106B1 (ko) * 2010-04-05 2012-11-20 김원옥 씨오피층이 포함된 다층필름의 레이저 절단방법
JP2012045567A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザ加工方法および装置
JP2012061480A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 基板の製造方法
JP5773629B2 (ja) * 2010-12-01 2015-09-02 キヤノン株式会社 シャッター装置
JP5340447B2 (ja) * 2012-03-28 2013-11-13 日東電工株式会社 レーザー加工方法及びレーザー加工品
JP7260993B2 (ja) * 2017-12-07 2023-04-19 住友化学株式会社 積層フィルムの切断方法及び製造方法

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