TWI741160B - 加工方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種加工方法,該加工方法對在切斷預定線上重疊而形成有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工之時,可維持加工的品質並且提高加工的速度。 [解決手段]是對在正面側具有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工的加工方法,其中該積層體是於切斷預定線上重疊而形成,該加工方法包含以下步驟:保持步驟,以保持台保持被加工物的正面側;雷射加工步驟,在實施保持步驟後,沿著切斷預定線且朝被加工物的背面照射對被加工物具有吸收性之波長的雷射光束,而形成未到達積層體的雷射加工溝;以及切割步驟,在實施雷射加工步驟後,以切割刀對雷射加工溝的底部進行切割,而沿著切斷預定線將被加工物與積層體一起切斷,在切割步驟中,是一邊對被加工物供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊進行切割。
Description
發明領域 本發明是有關於一種加工方法,是用於對在切斷預定線上重疊而形成有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工。
發明背景 在以行動電話及個人電腦為代表的電子機器中,具備有電子電路等的器件之器件晶片已成為必要的構成要素。器件晶片是藉由例如以複數條切斷預定線(切割道)將晶圓的正面加以區劃,並在各區域形成器件後,沿著此切斷預定線將晶圓切斷而獲得,其中該晶圓是以矽等半導體材料所形成。
近年來,在如上述的晶圓的切斷預定線上,大多配置有稱為TEG (測試元件群, Test Elements Group)的評價用元件,該評價用元件是用於評價器件的電氣特性(參照例如專利文獻1、2等)。藉由將TEG配置於切斷預定線上,可以將器件晶片的獲取數量確保在最大限度,並且可以和晶圓的切斷同時地去除評價後的不需要之TEG。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開平6-349926號公報 專利文獻2:日本專利特開2005-21940號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,若欲以切割刀對TEG之類的包含金屬之積層體進行切割、去除時,在切割包含於積層體的金屬之時會變得容易產生延伸、稱為毛邊的突起,其中該切割刀是將磨粒分散於結合材而構成。又,若由切割刀進行的加工的速度變高而使發熱量增加時,毛邊也會容易變大。因此,在此方法中,必須將加工的速度抑制得較低,以免加工之品質降低。
本發明是有鑒於所述問題點而作成的發明,其目的在於提供一種加工方法,該加工方法對在切斷預定線上重疊而形成有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工之時,可維持加工的品質並且提高加工的速度。 用以解決課題之手段
根據本發明之一態樣,可提供一種加工方法,是對在正面側具有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工,其中該積層體是於切斷預定線上重疊而形成,該加工方法具備以下步驟: 保持步驟,以保持台保持被加工物之正面側; 雷射加工步驟,在實施該保持步驟後,沿著該切斷預定線且朝被加工物的背面照射對被加工物具有吸收性之波長的雷射光束,而形成未到達該積層體的雷射加工溝;以及 切割步驟,在實施該雷射加工步驟後,以切割刀對該雷射加工溝的底部進行切割,而沿著該切斷預定線將被加工物與該積層體一起切斷, 在該切割步驟中,是一邊對被加工物供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊進行切割。
在上述之本發明的一態樣中,亦可更具備保護構件配設步驟,該保護構件配設步驟是在實施該切割步驟前,將保護構件配設於被加工物的該正面,該切割步驟是在隔著該保護構件來保持被加工物的該正面側的狀態下實施。
又,較理想的是,於上述之本發明的一態樣中,在該切割步驟中所使用的是厚度比該雷射加工溝的寬度更薄的該切割刀。
又,在上述之本發明的一態樣中,亦可更具備保護構件配設步驟,該保護構件配設步驟是在實施該雷射加工步驟後且實施該切割步驟前,將保護構件配設於被加工物的該背面,該切割步驟是在隔著該保護構件來保持被加工物的該背面側的狀態下實施。 發明效果
在本發明之一態樣的加工方法中,因為是在將包含金屬之積層體切斷之時,一邊供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊進行切割,所以可以一邊利用有機酸及氧化劑將包含於積層體的金屬改質而降低其延展性一邊進行切割。藉此,即使提高加工的速度仍然可以抑制毛邊的產生。亦即,可維持加工的品質並且提高加工的速度。
用以實施發明之形態 參照附圖,說明本發明的一個態樣的實施形態。本實施形態的加工方法是用於對在正面側具有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工,其中該積層體是於切斷預定線上重疊而形成,該加工方法包含:第1片材貼附步驟(第1保護構件配設步驟)(參照圖2(A))、第1保持步驟(參照圖2(B))、雷射加工步驟(參照圖3)、第2片材貼附步驟(第2保護構件配設步驟)(參照圖4(A))、第2保持步驟(參照圖4(B))、以及切割步驟(參照圖5)。
在第1片材貼附步驟中,是將片材(保護構件)黏貼(配設)於在正面側具有積層體的被加工物的正面。在第1保持步驟中,是以雷射加工裝置的工作夾台(第1保持台)保持被加工物的正面側。在雷射加工步驟中,是朝背面側照射被加工物可吸收之波長(對被加工物具有吸收性之波長)的雷射光束,來沿著切斷預定線形成未到達積層體的深度的雷射加工溝。
在第2片材貼附步驟中,是將片材(保護構件)黏貼(配設)於被加工物的背面。在第2保持步驟中,是以切割裝置的工作夾台(第2保持台)保持被加工物的背面側。在切割步驟中,是一邊供給包含有機酸與氧化劑的切割液一邊對雷射加工溝的底部進行切割,而沿著切斷預定線將被加工物與積層體一起切斷。以下,詳細說明本實施形態的加工方法。
圖1(A)是示意地顯示以本實施形態之加工方法進行加工的被加工物11的構成例的立體圖,圖1(B)是將被加工物11的正面11a側的局部放大而得的平面圖。如圖1(A)所示,本實施形態的被加工物11是採用矽(Si)等半導體材料而形成為圓盤狀的晶圓,並將其正面11a側區分成中央的器件區域、與包圍器件區域的外周剩餘區域。
器件區域是以排列成格子狀之切斷預定線(切割道,Street)13進一步區劃為複數個區域,且於各區域中形成有IC(積體電路,Integrated Circuit)等器件15。又,如圖1(B)所示,於切斷預定線13上設有包含金屬之積層體17。藉由此積層體17,可形成例如稱為TEG(測試元件群,Test Elements Group)等的評價用的元件。
再者,在本實施形態中,雖然是以矽等半導體材料所形成之圓盤狀的晶圓作為被加工物11,但是對被加工物11之材質、形狀、構造、大小等並未限制。同樣地,對器件15或積層體17的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也未限制。例如,也可以將沿著切斷預定線13形成有作為電極而發揮功能的積層體17的封裝基板等,作為被加工物11來使用。
在本實施形態之加工方法中,首先是進行第1片材貼附步驟(第1保護構件配設步驟),其是將片材(保護構件)黏貼(配設)於上述之被加工物11的正面11a。圖2(A)是用於說明第1片材貼附步驟的立體圖。如圖2(A)所示,在第1片材貼附步驟中,是將直徑比被加工物11更大的樹脂製的片材(保護構件)21黏貼於被加工物11的正面側11a。又,將環狀的框架23固定於片材21的外周部分。
藉此,被加工物11是透過片材21而被環狀的框架23所支撐。又,在本實施形態中,雖然是說明關於對透過片材21而被支撐於環狀的框架23的狀態之被加工物11進行加工的例子,但也可以不使用片材21或框架23而對被加工物11進行加工。在此情況下,可省略第1片材貼附步驟。又,亦可將與被加工物11同等的晶圓或其他的基板等作為保護構件來黏貼於被加工物11,以取代樹脂製的片材21。
於第1片材貼附步驟後是進行以雷射加工裝置的工作夾台(第1保持台)保持被加工物11的第1保持步驟。圖2(B)是用於說明第1保持步驟的局部截面側視圖。第1保持步驟是採用例如圖2(B)所示的雷射加工裝置2來進行。雷射加工裝置2具備有用於吸引、保持被加工物11的工作夾台(第1保持台)4。
工作夾台4是與馬達等的旋轉驅動源(圖未示)相連結,並繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。又,於工作夾台4的下方設置有移動機構(圖未示),工作夾台4是藉由此移動機構而朝加工進給方向(第1水平方向)及分度進給方向(第2水平方向)移動。
工作夾台4的上表面的一部分是形成為用於吸引、保持被加工物11(片材21)的保持面4a。保持面4a是透過形成在工作夾台4的內部的吸引路(圖未示)等而連接到吸引源(圖未示)。藉由吸引源的負壓作用在保持面4a,可將被加工物11吸引、保持於工作夾台4。於該工作夾台4的周圍設有用於固定環狀的框架23的複數個夾具6。
在第1保持步驟中,首先是使黏貼於被加工物11的正面11a側的片材21接觸於工作夾台4的保持面4a,並使吸引源的負壓作用。並一併利用夾具6來固定框架23。藉此,被加工物11是在背面11b側朝上方露出的狀態下被保持。
於第1保持步驟後進行雷射加工步驟,該雷射加工步驟是從被加工物11的背面11b側照射雷射光束,來沿著切斷預定線形成未到達積層體17的深度的雷射加工溝。雷射加工步驟是繼續使用雷射加工裝置2來進行。圖3是用於說明雷射加工步驟的局部截面側視圖。如圖3所示,雷射加工裝置2更具備有配置於工作夾台4的上方的雷射照射單元8。
雷射照射單元8是將以雷射振盪器(圖未示)所脈衝振盪產生的雷射光束8a於規定的位置照射、聚光。雷射振盪器是構成為可以脈衝振盪產生被加工物11可吸收之波長(對被加工物11具有吸收性之波長、容易被吸收之波長)的雷射光束8a。
於雷射加工步驟中,首先是使工作夾台4旋轉,並將成為對象的切斷預定線13的伸長方向對準於雷射加工裝置2的加工進給方向。又,使工作夾台4移動,而將雷射照射單元8的位置於成為對象的切斷預定線13的延長線上對準。再者,藉由使用例如對紅外線具有靈敏度的相機等,可以從背面11b側確認切斷預定線13的位置。
然後,如圖3所示,一邊從雷射照射單元8朝向被加工物11所露出的背面11b照射雷射光束8a,一邊使工作夾台4朝加工進給方向移動。在此,是使雷射光束8a聚光於例如被加工物11的背面11b或內部等。又,雷射光束8a的能量(強度、重複頻率等)可在不將被加工物11切斷的範圍進行調整。
藉此,可以沿著成為對象的切斷預定線13照射雷射光束8a,而沿著切斷預定線13形成未到達積層體17的深度的雷射加工溝19a。當重複上述動作,而例如沿著全部的切斷預定線13都形成雷射加工構19a時,雷射加工步驟即結束。
於雷射加工步驟後是進行將片材(保護構件)黏貼(配設)於被加工物11的背面11b的第2片材貼附步驟(第2保護構件配設步驟)。圖4(A)是用於說明第2片材貼附步驟的立體圖。如圖4(A)所示,在第2片材貼附步驟中,是將直徑比被加工物11更大的樹脂製的片材(保護構件)25黏貼於被加工物11的背面11b。又,將環狀的框架27固定於片材25的外周部分。
藉此,被加工物11是透過片材25而被環狀的框架27所支撐。又,在本實施形態中,雖然是說明關於對透過片材25而被支撐於環狀的框架27的狀態之被加工物11進行加工的例子,但也可以不使用片材25或框架27而對被加工物11進行加工。在此情況下,可省略第2片材貼附步驟。又,亦可將與被加工物11同等的晶圓或其他的基板等作為保護構件來黏貼於被加工物11,以取代樹脂製的片材25。
於第2片材貼附步驟後是進行第2保持步驟,該第2保持步驟是以切割裝置的工作夾台(第2保持台)保持被加工物11。圖4(B)是用於說明第2保持步驟的局部截面側視圖。再者,於第2保持步驟之前,會將正面11a側的片材21及框架23去除。第2保持步驟是使用例如圖4(B)所示的切割裝置12來進行。切割裝置12具備有用於吸引、保持被加工物11之工作夾台(第2保持台)14。
工作夾台14是與馬達等的旋轉驅動源(圖未示)相連結,並繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。又,在工作夾台14的下方設置有加工進給機構(圖未示),工作夾台14是藉由此加工進給機構而朝加工進給方向(第1水平方向)移動。
工作夾台14的上表面的一部分是形成為用於吸引、保持被加工物11(片材25)的保持面14a。保持面14a是透過形成在工作夾台14的內部的吸引路(圖未示)等而連接到吸引源(圖未示)。藉由使吸引源的負壓作用於保持面14a,可將被加工物11吸引、保持於工作夾台14。於該工作夾台14的周圍設有用於固定環狀的框架27的複數個夾具16。
在第2保持步驟中,首先是使黏貼於被加工物11的背面11b側的片材25接觸於工作夾台14的保持面14a,並使吸引源的負壓作用。並一併利用夾具16來固定框架27。藉此,被加工物11是在正面11a側的積層體17朝上方露出的狀態下被保持。
於第2保持步驟之後是進行切割步驟,該切割步驟是對雷射加工溝19a的底部進行切割,而沿著切斷預定線13將被加工物11與積層體17一起切斷。圖5是用於說明切割步驟的局部截面側視圖。切割步驟是繼續使用切割裝置12來進行。如圖5所示,切割裝置12更具備有配置於工作夾台14的上方的切割單元18。
切割單元18具備有主軸(圖未示),該主軸是成為相對於加工進給方向大致垂直的旋轉軸。在主軸的一端側,裝設有環狀的切割刀20,該環狀的切割刀20是將磨粒分散於結合材而構成。在主軸的另一端側,連結有馬達等的旋轉驅動源(圖未示),且裝設在主軸的一端側的切割刀20,是藉由從該旋轉驅動源所傳來的力而旋轉。
又,主軸是被移動機構(圖未示)所支撐。切割刀20是藉由此移動機構而朝垂直於加工進給方向的分度進給方向(第2水平方向)以及鉛直方向移動。於切割刀20的側邊,是將一對噴嘴22配置成包夾切割刀20。噴嘴22是構成為可以對切割刀20或被加工物11供給切割液24。
於切割步驟中,首先是使工作夾台14旋轉,並將成為對象之雷射加工溝19a(亦即切斷預定線13)的伸長的方向對準於切割裝置2之加工進給方向。又,使工作夾台14及切割單元18相對地移動,而將切割刀20的位置於成為對象之雷射加工溝19a的延長線上對準。然後,使切割刀20的下端移動至比積層體17的下表面更低的位置。
之後,一邊旋轉切割刀20一邊使工作夾台14朝加工進給方向移動。並一併從噴嘴22對切割刀20及被加工物11供給包含有機酸及氧化劑的切割液24。藉此,可以使切割刀20沿著對象的雷射加工溝19a切入,而對雷射加工溝19a的底部進行切割,並形成將被加工物11與積層體17一起在厚度方向上切斷的刻口(切口)19b。
如本實施形態,藉由於切割液24中包含有機酸,可以將積層體17中的金屬改質,而抑制其延展性。又,藉由於切割液24中包含氧化劑,積層體17中的金屬的表面即變得容易氧化。其結果,可充份地降低積層體17中的金屬的延展性,而提高加工性。
作為包含於切割液24中的有機酸,可採用例如,分子內具有至少1個羧基和至少1個胺基的化合物。此時,胺基中之至少1個宜為2級或3級的胺基。又,作為有機酸而使用之化合物宜具有取代基。
可以作為有機酸而使用之胺基酸,可列舉出甘胺酸、二羥乙基甘胺酸、甘胺醯甘胺酸、羥乙基甘胺酸、N-甲基甘胺酸、β-丙胺酸、L-丙胺酸、L-2-胺基丁酸、L-正纈胺酸、L-纈胺酸、L-白胺酸、L-正白胺酸、L-別異白胺酸、L-異白胺酸、L-苯丙胺酸、L-脯胺酸、肌胺酸、L-鳥胺酸、L-離胺酸、牛磺酸、L-絲胺酸、L-蘇胺酸、L-別蘇胺酸、L-高絲胺酸、L-甲狀腺素、L-酪胺酸、3,5-二碘-L-酪胺酸、β-(3,4-二羥基苯基)-L-丙胺酸、4-羥基-L-脯胺酸、L-半胱胺酸、L-甲硫胺酸、L-乙硫胺酸、L-羊毛硫胺酸、L-胱硫醚、L-胱胺酸、L-氧化半胱胺酸、L-麩胺酸、L-天冬胺酸、S-(羧甲基)-L-半胱胺酸、4-胺基丁酸、L-天冬醯胺酸、L-麩醯胺酸、氮絲胺酸、L-刀豆胺酸、L-瓜胺酸、L-精胺酸、δ-羥基-L-離胺酸、肌酸、L-犬尿胺酸、L-組胺酸、1-甲基-L-組胺酸、3-甲基-L-組胺酸、L-色胺酸、放線菌黴素C1、麥角硫鹼(ergothioneine)、蜂毒明肽(apamin)、第一型血管收縮素(angiotensin I)、第二型血管收縮素(angiotensin II)及抗痛素(antipain)等。其中,尤以甘胺酸、L-丙胺酸、L-脯胺酸、L-組胺酸、L-離胺酸、以及二羥乙基甘胺酸為較佳。
又,可以作為有機酸而使用的胺基多元酸(amino polyacid),可列舉出亞胺二乙酸、氮基三乙酸、二乙三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、羥乙基亞胺二乙酸、氮基三亞甲基膦酸(nitrilotris(methylene)phosphonic acid)、乙二胺-N,N,N',N'-四亞甲基磺酸、1,2-二胺丙烷四乙酸、二醇醚二胺四乙酸、反式環己烷二胺四乙酸、乙二胺鄰羥基苯基乙酸、乙二胺二琥珀酸(SS體)、β-丙胺酸二乙酸、N-(2-羧酸根合乙基)-L-天冬胺酸、N,N'-雙(2-羥基芐基)乙二胺N,N'-二乙酸等。
此外,可以作為有機酸而使用之羧酸,可列舉出甲酸、乙醇酸、丙酸、乙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、蘋果酸、琥珀酸、庚二酸、氫硫乙酸、乙醛酸、氯乙酸、丙酮酸、乙醯乙酸、戊二酸等之飽和羧酸,或丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、中康酸、檸康酸、烏頭酸等之不飽和羧酸、安息香酸類、甲苯甲酸、鄰苯二甲酸類、萘甲酸類、焦蜜石酸、以及萘二甲酸等之環狀不飽和羧酸等。
作為包含於切割液24中的氧化劑,可以使用例如,過氧化氫、過氧化物、硝酸鹽、碘酸鹽、過碘酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽、過硫酸鹽、重鉻酸鹽、過錳酸鹽、鈰酸鹽、釩酸鹽、臭氧水及銀(II)鹽、鐵(III)鹽、或其有機錯鹽等。
又,亦可在切割液24中混合防蝕劑。藉由混合防蝕劑,可防止被加工物11中所含有之金屬腐蝕(溶出)。作為防蝕劑,較理想的是使用例如,分子內具有3個以上的氮原子,且具有稠環構造之芳香雜環化合物、或分子內具有4個以上的氮原子之芳香雜環化合物。此外,芳環化合物宜包含羧基、磺酸基、羥基、烷氧基。具體而言,宜為四唑衍生物、1,2,3-三唑衍生物、以及1,2,4-三唑衍生物。
可以作為防蝕劑而使用的四唑衍生物,可列舉出在形成四唑環之氮原子上不具有取代基,且在四唑的第5位置上導入以下的基之四唑衍生物:選自於由磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的取代基、或是用選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的至少1個取代基所取代之烷基。
又,可以作為防蝕劑而使用的1,2,3-三唑衍生物,可列舉出在形成1,2,3-三唑環之氮原子上不具有取代基,且在1,2,3-三唑的第4位置及/或第5位置上導入以下的基之三唑衍生物:選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的取代基、或是用選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的至少1個取代基所取代的烷基或芳基。
又,可以作為防蝕劑而使用的1,2,4-三唑衍生物,可列舉出在形成1,2,4-三唑環之氮原子上不具有取代基,且在1,2,4-三唑的第2位置及/或第5位置上導入以下的基之三唑衍生物:選自於由磺酸基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的取代基、或是用選自於由羥基、羧基、磺酸基、胺基、胺甲醯基、碳醯胺基、胺磺醯基以及磺醯胺基所構成之群組中的至少1個取代基所取代的烷基或芳基。
重複上述之工序,而沿著全部的切斷預定線13將被加工物11切斷,切割步驟即結束。
如以上,於本實施形態之加工方法中,因為是一邊對被加工物11供給包含有機酸及氧化劑的切割液24一邊進行切割,所以可一邊利用有機酸及氧化劑將包含於積層體17的金屬改質以降低其延展性,一邊進行切割。藉此,即使提高加工的速度仍然可以抑制毛邊的產生。亦即,可維持加工的品質並且提高加工的速度。
再者,本發明並不因上述實施形態之記載而受到限制,並且可以作各種變更而實施。例如,亦可將在雷射加工步驟中所形成的雷射加工溝的寬度設得比在切割步驟中所使用的切割刀的厚度更寬。亦即,亦可將在切割步驟中所使用的切割刀的厚度設得比在雷射加工步驟中所形成的雷射加工溝的寬度更薄。
圖6(A)是用於說明變形例的雷射加工步驟的局部截面側視圖,圖6(B)是用於說明變形例的切割步驟的局部截面側視圖。如圖6(A)所示,變形例的雷射加工步驟是採用與上述實施形態同樣的雷射加工裝置2來進行。
於變形例的雷射加工步驟中,首先是使工作夾台4旋轉,並將成為對象的切斷預定線13的伸長的方向對準於雷射加工裝置2的加工進給方向。又,使工作夾台4移動,而將雷射照射單元8的位置於成為對象的切斷預定線13的延長線上對準。
然後,如圖6(A)所示,一邊從雷射照射單元8朝向被加工物11所露出的背面11b照射雷射光束8b,一邊使工作夾台4朝加工進給方向移動。在此,是使雷射光束8b聚光於例如被加工物11的背面11b或內部等。又,雷射光束8b的能量(強度、重複頻率等)可在不將被加工物11切斷的範圍進行調整。
藉此,可以沿著成為對象的切斷預定線13照射雷射光束8b,而沿著切斷預定線13形成未到達積層體17的深度的雷射加工溝19c。又,在此雷射加工步驟中,宜將雷射光束8b的照射條件調整成可以形成寬度比在之後的切割步驟中使用的切割刀的厚度更寬的雷射加工溝19c。重複上述的動作,當例如沿著全部的切斷預定線13都形成雷射加工溝19c時,變形例的雷射加工步驟即結束。
於雷射加工步驟後,是在不進行第2片材貼附步驟的情形下進行第2保持步驟。變形例的第2保持步驟是採用與上述實施形態同樣的切割裝置12來進行。在第2保持步驟中,首先是使黏貼於被加工物11的正面11a側的片材21接觸於工作夾台14的保持面14a,並使吸引源的負壓作用。並一併利用夾具16來固定框架23。藉此,被加工物11是在背面11b側朝上方露出的狀態下被保持。
於第2保持步驟之後,進行切割步驟。變形例的切割步驟是繼續使用切割裝置12來進行。只是,在此變形例的切割步驟中,所使用的是厚度比雷射加工溝19c的寬度更薄的切割刀20。
首先,使工作夾台14旋轉,而將成為對象的雷射加工溝19c(即,切斷預定線13)的伸長的方向對準於切割裝置2的加工進給方向。又,使工作夾台14及切割單元18相對地移動,而將切割刀20的位置對準於成為對象的雷射加工溝19c的延長線上。然後,使切割刀20的下端移動至比積層體17的下表面更低的位置。
之後,一邊旋轉切割刀20一邊使工作夾台14朝加工進給方向移動。並一併從噴嘴22對切割刀20及被加工物11供給包含有機酸及氧化劑的切割液24。藉此,可以使切割刀20沿著對象的雷射加工溝19c切入,而對雷射加工溝19c的底部進行切割,並形成將被加工物11與積層體17一起在厚度方向上切斷的刻口(切口)19d。
如此,藉由於切割液24中包含有機酸,可以將積層體17中的金屬改質,而抑制其延展性。又,藉由於切割液24中包含氧化劑,積層體17中的金屬的表面即變得容易氧化。其結果,可充份地降低積層體17中的金屬的延展性,而提高加工性。
又,在變形例的切割步驟中,因為所使用的是厚度比雷射加工溝19c的寬度更薄的切割刀20,所以容易使切割液24積留在雷射加工溝19c與切割刀20之間。其結果,成為可以將充分之量的切割液24供給至積層體17,而可以更加提高被加工物11的加工性。
又,在上述之變形例中,雖然是在不進行第2片材貼附步驟的情形下進行第2保持步驟及切割步驟,但亦可在進行第2片材貼附步驟後,再進行第2保持步驟或切割步驟。在此情況下,是以工作夾台14保持被加工物11的背面11b側,而使切割刀20切入正面11a側。又,於上述之實施形態中,也可以在不進行第2片材貼附步驟的情形下進行第2保持步驟及切割步驟。
又,在上述之切割步驟中,雖然是從包夾切割刀20的一對噴嘴22來供給切割液24,但對於用於供給切割液24之噴嘴的態樣並無特別的限制。圖7是顯示用於供給切割液24的另外的態樣的噴嘴的側視圖。如圖7所示,變形例的切割單元18,是除了切割刀20及一對噴嘴22以外,還具有配置在切割刀20的前方(或者後方)的噴嘴(噴淋噴嘴)26。
藉由從此噴嘴26供給切割液24,變得容易對刻口(切口)19b、19d供給切割液24,而形成為可以更有效地將積層體17中的金屬改質。特別是如圖7所示,當將噴嘴26的噴射口朝向斜下方(例如切割刀20的加工點附近)時,會對刻口(切口)19b、19d供給、充填大量的切割液24,而可以更有效地將積層體17中的金屬改質,因而較理想。又,在圖7中,雖然是將噴嘴26與一對噴嘴22一起使用,但亦可僅單獨使用噴嘴26。
另外,上述實施形態之構造、方法等,只要在不脫離本發明的目的之範圍內,均可適當變更而實施。
11‧‧‧被加工物11a‧‧‧正面11b‧‧‧背面13‧‧‧切斷預定線(切割道)15‧‧‧器件17‧‧‧積層體19a、19c‧‧‧雷射加工溝19b、19d‧‧‧刻口(切口)21、25‧‧‧片材(保護構件)23、27‧‧‧框架2‧‧‧雷射加工裝置4‧‧‧工作夾台(第1保持台)4a、14a‧‧‧保持面6、16‧‧‧夾具8‧‧‧雷射照射單元8a、8b‧‧‧雷射光束12‧‧‧切割裝置14‧‧‧工作夾台(第2保持台)18‧‧‧切割單元20‧‧‧切割刀22‧‧‧噴嘴24‧‧‧切割液26‧‧‧噴嘴(噴淋噴嘴)
圖1(A)是示意地顯示被加工物的構成例的立體圖,圖1(B)是將被加工物的正面側的局部放大之平面圖。 圖2(A)是用於說明第1片材貼附步驟的立體圖,圖2(B)是用於說明第1保持步驟的局部截面側視圖。 圖3是用於說明雷射加工步驟的局部截面側視圖。 圖4(A)是用於說明第2片材貼附步驟的立體圖,圖4(B)是用於說明第2保持步驟的局部截面側視圖。 圖5是用於說明切割步驟的局部截面側視圖。 圖6(A)是用於說明變形例的雷射加工步驟的局部截面側視圖,圖6(B)是用於說明變形例的切割步驟的局部截面側視圖。 圖7是顯示用於供給切割液的另外的態樣之噴嘴的側視圖。
11‧‧‧被加工物
11a‧‧‧正面
11b‧‧‧背面
12‧‧‧切割裝置
13‧‧‧切斷預定線(切割道)
15‧‧‧器件
17‧‧‧積層體
18‧‧‧切割單元
19a‧‧‧雷射加工溝
19b‧‧‧刻口(切口)
20‧‧‧切割刀
22‧‧‧噴嘴
24‧‧‧切割液
25‧‧‧片材(保護構件)
Claims (4)
- 一種加工方法,是對在正面側具有包含金屬之積層體的板狀的被加工物進行加工,其中該積層體是於切斷預定線上重疊而形成,該加工方法之特徵在於:具備以下步驟:以保持台保持前述被加工物的該正面側;其後,沿著該切斷預定線且朝前述被加工物的背面照射對前述被加工物具有吸收性之波長的雷射光束,而在前述被加工物形成未到達前述積層體的雷射加工溝,以在前述積層體的上方留下前述被加工物的一部分,前述雷射加工溝是沿著該切斷預定線延伸;以及其後,以切割刀切割前述雷射加工溝的底部,包含前述積層體上方的前述被加工物的前述一部分,而沿著前述切斷預定線將前述被加工物與前述積層體一起切斷,在前述切割前述雷射加工溝的底部之步驟中,是包含一邊對前述被加工物供給包含有機酸及氧化劑的切割液一邊對前述雷射加工溝的底部進行切割之步驟,其中該有機酸將該積層體中的該金屬改質而抑制該金屬的延展性。
- 如請求項1之加工方法,其更具備以下步驟:在前述切割前述雷射加工溝的底部之步驟前,將保護構件配設於前述被加工物的該正面,其中前述切割前述雷射加工溝的底部之步驟是在隔著配設於前述被加工物的前述保護構件來保持前述被加工物的該正面側的狀態下實施。
- 如請求項2之加工方法,其中在前述切割前述雷射加工溝的底部之步驟中所使用的是厚度比前述雷射加工溝的寬度更薄的該切割刀。
- 如請求項1之加工方法,其更具備以下步驟:在前述照射雷射光束之步驟後且在前述切割前述雷射加工溝的底部之步驟前,將保護構件配設於前述被加工物的該背面,其中前述切割前述雷射加工溝的底部之步驟是在隔著配設於前述被加工物的前述保護構件來保持前述被加工物的該背面側的狀態下實施。
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