WO2022107459A1 - レーザ加工装置及び加工品の製造方法 - Google Patents

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WO2022107459A1
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film
holding portion
laser
holding
processed
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光 木村
秀男 市橋
敬太 水間
竣 平野
洸 谷内口
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Ｔｏｗａ株式会社
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    • B23K26/0838—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
    • B23K26/0846—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt for moving elongated workpieces longitudinally, e.g. wire or strip material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H20/00—Advancing webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2405/00—Parts for holding the handled material
    • B65H2405/50—Gripping means
    • B65H2405/52—Gripping means reciprocating

Definitions

  • the present invention relates to a technique for manufacturing a laser processing apparatus and a processed product.
  • Patent Document 1 discloses a resin film processing apparatus including a transporting means for transporting a resin film, a hole forming means for forming holes in the resin film, and a control means for controlling the operation thereof.
  • holes can be formed in the resin film by irradiating the resin film conveyed by the rollers included in the conveying means with laser light from the hole forming means.
  • the resin film may shake due to the influence of vibration generated when irradiating the laser beam and exhaust due to dust collection, and the resin film is stably processed. There was room for improvement in that it could not be done.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object to be solved thereof is to provide a laser processing apparatus capable of stably processing a film and a method for manufacturing a processed product. ..
  • the laser processing apparatus has a transport mechanism for transporting the film and at least a side surface of the processing target range of the film. It includes a holding mechanism having a pair of holding portions that can be sandwiched and held, and a laser mechanism that processes the processing target range of the film held by the holding mechanism.
  • the method for manufacturing a processed product according to the present invention is to process the film by using the laser processing apparatus.
  • the film can be processed stably.
  • the side schematic diagram which shows the overall structure of a laser processing apparatus.
  • Front sectional view showing the holding mechanism (the left side is the state where the film is not held, and the right side is the state where the film is held).
  • a side view showing a holding mechanism. A side sectional view showing a structure of a stopper mechanism and an actuator.
  • the side view which shows the holding mechanism in the state which holds a film (A) Schematic diagram of a plan showing a film in which a plurality of holes are formed.
  • FIG. 1 The schematic diagram which shows the locus of a laser beam.
  • FIG. 1 Schematic diagram showing the shape of holes formed in the film.
  • FIG. 1 Schematic diagram of a plan showing a portion sandwiching a film.
  • FIG. 1 A schematic plan view showing a modified example of a portion sandwiching the film.
  • FIG. 1 A schematic plan view showing a modified example of a portion sandwiching the film.
  • the laser processing apparatus 1 is for processing the film F which is a work (processed object). First, the film F to be processed will be described.
  • the release film used in the resin molding apparatus is assumed as the film F to be processed by the laser processing apparatus 1.
  • the release film for example, a polystyrene-based film, a PET-based film, a polymethylpentene-based film, or the like can be used.
  • the release film is adsorbed and held on the surface of the mold so that the resin does not adhere to the mold in the resin molding apparatus.
  • a plurality of holes F1 are formed (perforated) in the film F.
  • the laser processing device 1 mainly includes a winding mechanism 10, a winding mechanism 20, a holding mechanism 100, an upper dust collecting mechanism 30, a lower dust collecting mechanism 40, and a laser mechanism 50.
  • the unwinding mechanism 10 supplies the film F wound in a roll shape to the holding mechanism 100 described later.
  • the unwinding mechanism 10 mainly includes an unwinding roller 11, a guide roller 12, and an ionizer 13.
  • the unwinding roller 11 supports the film F wound in a roll shape.
  • the unwinding roller 11 is formed in a columnar shape, and is arranged with its axis oriented horizontally (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1).
  • the film F before being processed is wound around the unwinding roller 11.
  • the unwinding roller 11 is provided with a drive source (motor or the like) (not shown). By applying an appropriate rotational force to the unwinding roller 11 by the drive source, an appropriate tension can be applied to the film F drawn out from the unwinding roller 11.
  • the guide roller 12 guides the film F drawn out from the unwinding roller 11 to the holding mechanism 100.
  • the guide roller 12 is formed in a columnar shape, and is arranged with its axis oriented horizontally (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1). Three guide rollers 12 are provided.
  • the film F drawn out from the unwinding roller 11 is sequentially wound around the three guide rollers 12.
  • the film F is given appropriate tension by the three guide rollers 12, and is guided while changing its direction in an appropriate direction.
  • the ionizer 13 removes static electricity from the film F.
  • the ionizer 13 can neutralize the static electricity of the film F with ions.
  • the ionizer 13 is arranged in the middle of the passage path of the film F guided by the guide roller 12.
  • the take-up mechanism 20 winds the film F that has been processed by the laser mechanism 50.
  • the take-up mechanism 20 mainly includes a take-up roller 21, a guide roller 22, a feed roller 23, an adhesive roller 24, and an ionizer 25.
  • the take-up roller 21 winds up the film F in a roll shape.
  • the take-up roller 21 is formed in a columnar shape, and is arranged with its axis oriented horizontally (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1).
  • the processed film F is wound around the take-up roller 21.
  • the take-up roller 21 is provided with a drive source (motor or the like) (not shown). By applying an appropriate rotational force to the take-up roller 21 by the drive source, an appropriate tension can be applied to the film F taken up by the take-up roller 21.
  • the guide roller 22 guides the film F, which has been processed by the laser mechanism 50 (passes through the holding mechanism 100), to the take-up roller 21.
  • the guide roller 22 is formed in a columnar shape, and is arranged with its axis oriented horizontally (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1). Three guide rollers 22 are provided.
  • the film F, which has been processed by the laser mechanism 50, is sequentially wound around the three guide rollers 22 and the feed roller 23, which will be described later.
  • the film F is guided to the take-up roller 21 while being appropriately tensioned by the three guide rollers 22 and the feed roller 23 described later and changing its direction in an appropriate direction.
  • the feed roller 23 feeds the film F from the unwind roller 11 toward the take-up roller 21.
  • the feed roller 23 is formed in a columnar shape, and is arranged with its axis oriented horizontally (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1).
  • the feed roller 23 is provided with an anti-slip roller 23a that sandwiches the film F with the feed roller 23 so that the wound film F does not slip with respect to the feed roller 23.
  • the anti-slip roller 23a is formed of an elastic material such as rubber.
  • the feed roller 23 is provided with a drive source (motor or the like) (not shown). By rotating the feed roller 23 with the drive source, the film F can be fed from the unwind roller 11 toward the take-up roller 21.
  • the adhesive roller 24 removes dust and processing debris (contamination) adhering to the processed film F.
  • the adhesive roller 24 is formed in a columnar shape, and is arranged with its axis oriented horizontally (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1). Two adhesive rollers 24 are provided. The adhesive roller 24 is arranged so as to sandwich the film F between the guide roller 22 and the feed roller 23.
  • the ionizer 25 removes static electricity from the film F.
  • the ionizer 25 can neutralize the static electricity of the film F with ions.
  • the ionizer 25 is arranged in the middle of the passage path of the film F guided by the guide roller 22 and the feed roller 23.
  • the device for removing static electricity from the film F is not limited to the above-mentioned ionizer 13 and ionizer 25.
  • a static eliminator brush or the like that can remove static electricity by contacting the surface of the film F.
  • the holding mechanism 100 sandwiches and holds the film F when processing the film F.
  • the holding mechanism 100 can hold the film F by sandwiching the film F from above and below by the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130.
  • the specific configuration of the holding mechanism 100 will be described later.
  • the upper dust collecting mechanism 30 collects fume, particulate matter, and the like generated when the film F is processed.
  • the upper dust collecting mechanism 30 mainly includes an upper housing 31 and an upper duct 32.
  • the upper housing 31 covers the holding mechanism 100 (more specifically, the upper surface of the upper holding portion 130 described later) from above.
  • the upper housing 31 is formed in the shape of a hollow box.
  • the upper housing 31 is arranged immediately above the holding mechanism 100.
  • the lower surface of the upper housing 31 (the portion facing the upper holding portion 130) is open.
  • the upper duct 32 communicates the inside and the outside of the upper housing 31.
  • the upper duct 32 is formed in a cylindrical shape.
  • the upper duct 32 is provided on the upper part of the upper housing 31.
  • the upper duct 32 is connected to a fan (not shown). By driving the fan, the air in the upper housing 31 can be discharged through the upper duct 32.
  • the lower dust collecting mechanism 40 collects fume, particulate matter, and the like generated when the film F is processed.
  • the lower dust collecting mechanism 40 mainly includes a lower housing 41 and a lower duct 42.
  • the lower housing 41 covers the holding mechanism 100 (more specifically, the lower surface of the lower holding portion 120 described later) from below.
  • the lower housing 41 is formed in the shape of a hollow box.
  • the lower housing 41 is arranged immediately below the holding mechanism 100.
  • the upper surface of the lower housing 41 (the portion facing the lower holding portion 120) is open.
  • the lower housing 41 is fixed to the lower holding portion 120.
  • the lower duct 42 communicates the inside and the outside of the lower housing 41.
  • the lower duct 42 is formed in a cylindrical shape.
  • the lower duct 42 is provided at the bottom of the lower housing 41.
  • the lower duct 42 is connected to a fan (not shown). By driving the fan, the air in the lower housing 41 can be discharged through the lower duct 42.
  • the laser mechanism 50 processes the film F using a laser beam.
  • the laser mechanism 50 mainly includes a processing head 51.
  • the processing head 51 irradiates a laser beam.
  • the processing head 51 is provided on the upper part of the upper housing 31.
  • the processing head 51 can irradiate the laser beam oscillated by an oscillating device (not shown) downward.
  • the processing head 51 can arbitrarily change the irradiation direction of the laser beam.
  • the laser beam emitted from the processing head 51 is emitted to the film F held by the holding mechanism 100 via the inside of the upper housing 31. By irradiating the film F with the laser beam in this way, the film F can be processed.
  • the laser used in the laser mechanism 50 various lasers such as a UV laser and a CO2 laser can be used.
  • each part of the laser processing apparatus 1 described above is controlled by a control unit (not shown) including an arithmetic processing unit such as a CPU, a storage unit such as a RAM or a ROM, and the like.
  • a control unit including an arithmetic processing unit such as a CPU, a storage unit such as a RAM or a ROM, and the like.
  • the film F moves from the unwind roller 11 toward the take-up roller 21 while being guided by the guide roller 12 and the like. Specifically, the film F drawn out from the unwinding roller 11 passes between the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 of the holding mechanism 100 toward the right and is wound by the take-up roller 21. ..
  • the upper dust collecting mechanism 30 and the lower dust collecting mechanism 40 are operated, and the laser mechanism 50 is used to drill holes in the film F. This makes it possible to form a plurality of holes F1 in the film F while collecting fume and the like.
  • the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 move up and down so as to be separated from the film F, and the holding of the film F is released.
  • the feed roller 23 rotates again, and the film F moves toward the take-up roller 21.
  • a roll-shaped film F in which a plurality of holes F1 are formed can be manufactured.
  • the holding mechanism 100 sandwiches and holds the film F when processing the film F.
  • the holding mechanism 100 mainly includes a base portion 110, a lower holding portion 120, an upper holding portion 130, an upper stopper mechanism 140, a lower stopper mechanism 150, and an actuator 160.
  • the base portion 110 shown in FIG. 2 supports each member (such as the upper holding portion 130 described later) constituting the holding mechanism 100.
  • the base portion 110 is formed in a rectangular parallelepiped shape and is placed on the floor surface.
  • the lower holding portion 120 shown in FIGS. 2 to 4 is a member that can come into contact with the lower surface of the film F.
  • the lower holding portion 120 is formed in the shape of a rectangular frame in a plan view. Specifically, the lower holding portion 120 is formed by providing a rectangular opening 121 in the central portion of the rectangular plate-shaped member in a plan view.
  • the front-rear width of the opening 121 is formed to be slightly smaller than the front-rear width of the film F.
  • a sponge 122 is provided on the upper surface of the lower holding portion 120.
  • the sponge 122 is an elastic member.
  • the sponge 122 is arranged so as to surround the opening 121 over the entire circumference. As a result, the sponge 122 is arranged in a rectangular frame shape in a plan view.
  • the upper holding portion 130 shown in FIGS. 2 and 4 is a member that can come into contact with the upper surface of the film F.
  • the upper holding portion 130 is formed in a shape (a rectangular frame shape in a plan view) substantially similar to that of the lower holding portion 120. That is, the upper holding portion 130 is formed by providing a rectangular opening 131 in the central portion of the rectangular plate-shaped member in a plan view.
  • the opening 131 is formed to be one size smaller than the opening 121 of the lower holding portion 120.
  • the front-rear width and the left-right width of the opening 131 are formed to be slightly smaller than the front-rear width and the left-right width of the opening 121, respectively (see the enlarged portion in FIG. 2).
  • the upper holding portion 130 is arranged above the lower holding portion 120.
  • the upper holding portion 130 is arranged so that the outer shape coincides with the outer shape of the lower holding portion 120 in a plan view. In this way, the upper holding portion 130 is arranged so as to face the lower holding portion 120 vertically.
  • the upper stopper mechanism 140 shown in FIGS. 2 to 5 guides the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 up and down, and restricts the downward movement of the upper holding portion 130 at a predetermined position.
  • the upper stopper mechanism 140 mainly includes a lower bush 141, an upper bush 142, a movable shaft 143, and a stopper 144.
  • the lower bush 141 is fixed to the base portion 110 and guides the movable shaft 143 described later.
  • the lower bush 141 is formed in a cylindrical shape and is arranged with its axis oriented in the vertical direction.
  • the lower portion of the lower bush 141 is fixed in a state of being inserted into a hole portion 111 formed so as to vertically penetrate the base portion 110.
  • the upper bush 142 is fixed to the lower holding portion 120 and guides the movable shaft 143 described later.
  • the upper bush 142 is formed in a cylindrical shape and is arranged with its axis oriented in the vertical direction.
  • the upper bush 142 is arranged coaxially with the lower bush 141.
  • the upper bush 142 is fixed in a state of being inserted into a hole 123 formed so as to vertically penetrate the lower holding portion 120.
  • the movable shaft 143 guides the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 up and down.
  • the movable shaft 143 is formed in a columnar shape and is arranged with the axis directed in the vertical direction.
  • the movable shaft 143 is inserted into the lower bush 141 and the upper bush 142.
  • the movable shaft 143 can move along the axial direction of the lower bush 141 and the upper bush 142.
  • the upper end portion of the movable shaft 143 is fixed to the upper holding portion 130.
  • the stopper 144 restricts the downward movement of the movable shaft 143 at a predetermined position.
  • the stopper 144 is arranged between the lower bush 141 and the upper bush 142 in the vertical direction.
  • the stopper 144 is fixed to the movable shaft 143 by being fitted to the movable shaft 143 from the outside. As a result, the stopper 144 is arranged so as to project radially outward of the movable shaft 143 from the outer peripheral surface of the movable shaft 143.
  • the upper stopper mechanism 140 configured in this way is provided at each of the four corners (four corners) of the lower holding portion 120 formed in a rectangular shape in a plan view.
  • the lower stopper mechanism 150 shown in FIGS. 2 to 5 restricts the downward movement of the lower holding portion 120 at a predetermined position.
  • the lower stopper mechanism 150 mainly includes a fixed shaft 151 and a stopper 152.
  • the fixed shaft 151 is in contact with the stopper 152, which will be described later.
  • the fixed shaft 151 is formed in a columnar shape and is arranged with the axis directed in the vertical direction.
  • the lower end portion of the fixed shaft 151 is fixed to the upper surface of the base portion 110.
  • the fixed shaft 151 is arranged so as to project upward from the base portion 110.
  • the stopper 152 restricts the downward movement of the lower holding portion 120 at a predetermined position.
  • the stopper 152 is formed in a columnar shape and is arranged so that the axis is directed in the vertical direction.
  • the stopper 152 is arranged coaxially with the fixed shaft 151.
  • the stopper 152 is fixed to the lower surface of the lower holding portion 120.
  • the stopper 152 is arranged so as to project downward from the lower holding portion 120.
  • the lower stopper mechanism 150 configured in this way is provided at each of the four corners (four corners) of the lower holding portion 120 formed in a rectangular shape in a plan view.
  • the actuator 160 shown in FIGS. 2 to 5 moves the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 up and down.
  • the actuator 160 is composed of an air cylinder.
  • the actuator 160 mainly includes a cylinder body 161 and a rod 162.
  • the cylinder body 161 supports the rod 162, which will be described later, in a stretchable manner.
  • the cylinder body 161 is fixed to the lower surface of the lower holding portion 120.
  • the rod 162 is slidable (expandable) with respect to the cylinder body 161.
  • the rod 162 is formed in a columnar shape and is arranged with its axis oriented in the vertical direction.
  • the rod 162 is arranged so as to project upward from the cylinder body 161.
  • the rod 162 is inserted into a hole portion 124 formed so as to penetrate the lower holding portion 120 up and down, and is arranged so as to project upward from the lower holding portion 120.
  • the upper end portion of the rod 162 is fixed to the upper holding portion 130.
  • the rod 162 does not necessarily have to be fixed to the upper holding portion 130, and for example, the upper end of the rod 162 may be brought into contact with the upper holding portion 130 from below without being fixed to the upper holding portion 130.
  • the actuator 160 having a rod 162 fixed to the lower holding portion 120 and expanding and contracting in one direction in this way, the upper holding portion 130 is moved relatively toward or away from the lower holding portion 120. Can be made to. Further, by the operation of the actuator 160, the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 can be moved up and down, respectively. The details of the operation using the actuator 160 will be described later.
  • the actuator 160 configured in this way is provided on a pair of diagonal portions (front right and rear left corners) of the lower holding portion 120 formed in a rectangular shape in a plan view, respectively. ..
  • the upper stopper mechanism 140, the lower stopper mechanism 150, and the actuator 160 are arranged on the diagonal portion (the front right corner and the rear left corner portion) of the lower holding portion 120, respectively.
  • the upper stopper mechanism 140, the lower stopper mechanism 150, and the actuator 160 arranged on the diagonal portion are arranged side by side so as to approach each other.
  • an upper stopper mechanism 140 and a lower stopper mechanism 150 are arranged on the other pair of diagonal portions (front left and rear right corners) of the lower holding portion 120, respectively.
  • the upper stopper mechanism 140 and the lower stopper mechanism 150 arranged on the diagonal portion are arranged side by side so as to approach each other.
  • the holding mechanism 100 configured in this way can hold the film F by sandwiching the film F from above and below by the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 as described above.
  • the operation of the holding mechanism 100 will be described with reference to FIGS. 2, 3, 6 and 7.
  • FIG. 6A shows a state in which the holding mechanism 100 does not hold the film F.
  • the rod 162 of the actuator 160 is extended, and the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 are vertically separated from the film F, respectively.
  • the movable shaft 143 moves downward together with the upper holding portion 130.
  • the stopper 144 fixed to the movable shaft 143 comes into contact with the lower bush 141. This restricts the downward movement of the upper holding portion 130.
  • the film F is sandwiched between the lower holding portion 120 (more specifically, the sponge 122 provided on the lower holding portion 120) and the upper holding portion 130. Is done. At this time, the film F can be held more reliably by appropriately deforming the sponge 122.
  • the common actuator 160 contracting the rod 162 in this way, the upper holding portion 130 and the lower holding portion 120 can be sequentially moved to hold the film F.
  • the rectangular portion S hatched portion in FIG. 3
  • the lower holding portion 120 sponge 122
  • the range inside the portion where the film F is sandwiched in this way is the processing target by the laser mechanism 50 (hereinafter, this range is referred to as the processing target range P).
  • the processing target range P By sandwiching and holding the portion S extending around the processing target range P by the holding mechanism 100, it is possible to prevent the film F in the processing target range P from shaking or wrinkling due to the influence of vibration or air. ..
  • the sponge 122 provided in the lower holding portion 120 is on the upper side. It will be arranged so as to be covered from above by the holding portion 130. As a result, when the film F is processed, it is possible to prevent the laser beam emitted from above from irradiating the sponge 122, and it is possible to prevent the sponge 122 from being damaged.
  • the common actuator 160 By operating the common actuator 160 (extending the rod 162) in this way, the upper holding portion 130 and the lower holding portion 120 can be sequentially moved, and the holding of the film F can be released. In this state, the film F can be moved toward the take-up roller 21 by rotating the feed roller 23 (see FIG. 1). In particular, by moving the upper holding portion 130 and the lower holding portion 120 up and down (so as to be separated from the film F), it is possible to prevent the film F from rubbing against the upper holding portion 130 and the lower holding portion 120 when moving. can do.
  • FIG. 8A shows an example in which a plurality of holes F1 are formed in a circular range on the assumption that the film F is used for a circular wafer.
  • the laser mechanism 50 When forming the hole F1, the laser mechanism 50 irradiates the laser beam along the linear locus T as shown in FIG. 8 (b). As a result, as shown in FIG. 8C, elongated pores F1 having a substantially constant width can be formed in the film F.
  • the holes F1 are formed so that the width A is 0.2 to 1.0 mm and the length B is 1.0 to 2.5 mm.
  • the residual residue of the processed film F is formed by irradiating the laser beam in a straight line instead of irradiating the annular (for example, circular) laser beam so as to hollow out the hole F1. It can be suppressed from adhering to.
  • the shape of the hole F1 is not limited to the above-mentioned one, and can be any shape.
  • the dimension of the hole F1 is an example and can be arbitrarily changed.
  • the sponge 122 is provided on the lower holding portion 120 in order to securely sandwich the film F, but the sponge 122 is provided on the lower holding portion 120.
  • any member having elasticity for example, rubber may be used.
  • the sponge 122 is provided on the lower holding portion 120 is shown, but it is provided on the upper holding portion 130 instead of the lower holding portion 120, and the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 are provided. It is also possible to provide both. Further, it is not always necessary to provide the sponge 122, and the film F can be directly sandwiched between the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130.
  • FIGS. 3 and 9A an example is shown in which the holding mechanism 100 sandwiches and holds the portion S extending around the processing target range P of the film F.
  • the part that sandwiches is not limited to this.
  • FIG. 9B it is also possible to sandwich and hold the lateral portion S of the processing target range P of the film F.
  • FIG. 9B shows an example of sandwiching and holding both sides of the processing target range P of the film F (both ends in the width direction (front-back direction) with respect to the transport direction of the film F).
  • the actuator 160 (cylinder body 161) is fixed to the lower holding portion 120, but the arrangement of the actuator 160 is not limited to this, and for example, the upper holding portion is held. It is also possible to fix the cylinder body 161 to the portion 130 and connect the rod 162 to the lower holding portion 120.
  • an example in which an air cylinder is used as the actuator 160 is shown, but various other methods (for example, an electric cylinder, a hydraulic cylinder, etc.) can be used as the actuator 160.
  • the upper stopper mechanism 140 and the lower stopper mechanism 150 are provided at the corners of the lower holding portion 120, respectively, and the actuator 160 is a pair of the lower holding portion 120.
  • the arrangement of the upper stopper mechanism 140 and the like is not limited to this, and it can be arranged at an arbitrary position according to the size, shape, etc. of each part of the holding mechanism 100. Is.
  • the film F held by the holding mechanism 100 is processed by the laser mechanism 50
  • the processing method is not limited to this, and various processing methods can be adopted.
  • the film F held by the holding mechanism 100 is processed by using a cutting tool, by water pressure (water jet), or by using plasma (that is, in an atmospheric pressure / vacuum plasma processing apparatus). It is also possible to apply).
  • the film F is exemplified as the processing object (work) of the laser processing apparatus 1, but it is possible to use not only the film F but also various other processing objects. For example, it is possible to process various objects to be processed such as metal, rubber, paper, and cloth.
  • the laser processing apparatus 1 with a mechanism other than the mechanism exemplified in this embodiment.
  • a mechanism other than the mechanism exemplified in this embodiment.
  • an exhaust gas treatment device can be separately provided.
  • the laser processing apparatus 1 is A transport mechanism (winding mechanism 10 and winding mechanism 20) for transporting the film F, and A holding mechanism 100 having a pair of holding portions (lower holding portion 120 and upper holding portion 130) capable of holding at least a side of the processing target range P of the film F.
  • a laser mechanism 50 that processes the processing target range P of the film F held by the holding mechanism 100, and a laser mechanism 50. Is provided.
  • the film F can be stably processed. That is, by sandwiching and holding both sides of the film F, it is possible to prevent the film F from shaking or wrinkling due to the influence of vibration or air.
  • the unwinding mechanism 10 and the winding mechanism 20 according to the present embodiment are one embodiment of the transport mechanism according to the present invention.
  • the lower holding portion 120 and the upper holding portion 130 according to the present embodiment are one embodiment of the pair of holding portions according to the present invention.
  • the pair of holding portions are formed in a frame shape capable of sandwiching a portion S of the film F over the periphery of the processing target range P.
  • the film F can be processed more stably. That is, by sandwiching and holding the periphery of the processing target range P, it is possible to more effectively prevent the film F from shaking or wrinkling due to the influence of vibration or air.
  • the pair of holding portions are arranged so as to face each other with the film F interposed therebetween.
  • the film F can be processed more stably. That is, the film F can be more reliably sandwiched by the pair of holding portions arranged so as to face each other vertically.
  • the holding mechanism 100 includes a common actuator 160 that moves the pair of holding portions in the direction toward and away from the film F.
  • the pair of holding portions can be moved by the common actuator 160, and the structure of the laser processing device 1 can be simplified.
  • the laser mechanism 50 is processed so as to form a plurality of holes F1 in the film F.
  • the air flowability through the film F can be improved.
  • the wafer or the like can be stably adsorbed via the film F.
  • the laser mechanism 50 forms the hole F1 in a long hole shape. With such a configuration, it is possible to prevent the residual residue of the processed film F from adhering to the film F. In particular, by irradiating the laser beam along the linear locus T as in the present embodiment, it is possible to effectively suppress the residual debris from adhering to the film F.
  • the transport mechanism pulls out the film F wound in a roll shape and conveys it to the holding mechanism 100, and at the same time, winds the film F processed by the laser mechanism 50 in a roll shape.
  • the roll-shaped film F can be stably processed.
  • the method for manufacturing the processed product (film F in which the holes F1 are formed) according to the present embodiment is as follows.
  • the film F is processed by using the laser processing apparatus 1.
  • the film F can be stably processed. That is, by sandwiching and holding both sides of the film F, it is possible to prevent the film F from shaking or wrinkling due to the influence of vibration or air.
  • Laser machining device 10 Unwinding mechanism 20 Winding mechanism 30 Upper dust collecting mechanism 40 Lower dust collecting mechanism 50 Laser mechanism 100 Holding mechanism 120 Lower holding part 130 Upper holding part 140 Upper stopper mechanism 150 Lower stopper mechanism 160 Actuator

Abstract

フィルムを安定して加工することが可能なレーザ加工装置を提供する。フィルムを搬送する搬送機構と、前記フィルムの加工対象範囲の側方を少なくとも挟んで保持することが可能な一対の保持部を有する保持機構と、前記保持機構により保持された前記フィルムの前記加工対象範囲を加工するレーザ機構と、を具備した。

Description

レーザ加工装置及び加工品の製造方法
　本発明は、レーザ加工装置及び加工品の製造方法の技術に関する。
　特許文献１には、樹脂フィルムを搬送する搬送手段と、樹脂フィルムに孔を形成する孔形成手段と、これらの作動を制御する制御手段と、を備えた樹脂フィルム加工装置が開示されている。この樹脂フィルム加工装置では、搬送手段が有するローラによって搬送されている樹脂フィルムに対して、孔形成手段からレーザ光を照射することにより、樹脂フィルムに孔を形成することができる。
特開２０１６－４２６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されているような技術では、レーザ光の照射時に生じる振動や、集塵による排気などの影響により、樹脂フィルムが揺れる可能性があり、樹脂フィルムを安定して加工することができない点で改善の余地があった。
　本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、フィルムを安定して加工することが可能なレーザ加工装置及び加工品の製造方法を提供することである。
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するため、本発明に係るレーザ加工装置は、フィルムを搬送する搬送機構と、前記フィルムの加工対象範囲の少なくとも側方を挟んで保持することが可能な一対の保持部を有する保持機構と、前記保持機構により保持された前記フィルムの前記加工対象範囲を加工するレーザ機構と、を具備するものである。
　また本発明に係る加工品の製造方法は、前記レーザ加工装置を用いて、前記フィルムを加工するものである。
　本発明によれば、フィルムを安定して加工することができる。
レーザ加工装置の全体的な構成を示す側面模式図。 保持機構を示す正面断面図（左側はフィルムを保持していない状態、右側はフィルムを保持している状態）。 保持機構（特に下側保持部）を示す平面図。 保持機構を示す側面図。 ストッパ機構及びアクチュエータの構成を示す側面断面図。 （ａ）フィルムを保持していない状態の保持機構を示す側面図。（ｂ）上側保持部が下降した状態の保持機構を示す側面図。 フィルムを保持している状態の保持機構を示す側面図。 （ａ）複数の孔が形成されたフィルムを示す平面模式図。（ｂ）レーザ光の軌跡を示す模式図。（ｃ）フィルムに形成された孔の形状を示す模式図。 （ａ）フィルムを挟む部分を示した平面模式図。（ｂ）フィルムを挟む部分の変形例を示した平面模式図。（ｃ）フィルムを挟む部分の変形例を示した平面模式図。
　以下で説明する本実施形態に係るレーザ加工装置１は、ワーク（加工対象物）であるフィルムＦを加工するためのものである。まず、加工対象となるフィルムＦについて説明する。
　本実施形態では、レーザ加工装置１による加工対象となるフィルムＦとして、樹脂成形装置で用いられるリリースフィルムを想定している。このリリースフィルムとしては、例えばポリスチレン系フィルム、ＰＥＴ系フィルム、ポリメチルペンテン系フィルム等を用いることができる。リリースフィルムは、樹脂成形装置において樹脂が成形型に付着しないように、成形型の表面に吸着されて保持される。
　ここで、リリースフィルムを吸着保持した成形型に、さらに樹脂成形の対象となるウェーハ等を吸着保持するためには、リリースフィルムに空気が通過できる程度の孔を形成する必要がある。本実施形態に係るレーザ加工装置１は、このようなリリースフィルムを得るために、フィルムＦに複数の孔Ｆ１（図８参照）を形成する（孔開け加工を行う）ものである。
＜レーザ加工装置１の全体構成＞
　次に、図１を用いて、本実施形態に係るレーザ加工装置１の構成について説明する。なお以下では、図中に示した矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｌ、矢印Ｒ、矢印Ｆ及び矢印Ｂで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。
　レーザ加工装置１は、主として巻出し機構１０、巻取り機構２０、保持機構１００、上側集塵機構３０、下側集塵機構４０及びレーザ機構５０を具備する。
＜巻出し機構１０＞
　巻出し機構１０は、ロール状に巻かれたフィルムＦを後述する保持機構１００へと供給するものである。巻出し機構１０は、主として巻出しローラ１１、ガイドローラ１２及びイオナイザ１３を具備する。
　巻出しローラ１１は、ロール状に巻かれたフィルムＦを支持するものである。巻出しローラ１１は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。巻出しローラ１１には、加工される前のフィルムＦが巻き付けられる。巻出しローラ１１には図示せぬ駆動源（モータ等）が設けられる。前記駆動源によって巻出しローラ１１に適宜の回転力を付与することで、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦに対して適宜の張力（テンション）を付与することができる。
　ガイドローラ１２は、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦを保持機構１００へと案内するものである。ガイドローラ１２は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。ガイドローラ１２は、３つ設けられる。巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦは、３つのガイドローラ１２に順次巻き掛けられる。フィルムＦは、３つのガイドローラ１２によって適宜の張力を付与されると共に、適宜の方向へと向きを変えながら案内される。
　イオナイザ１３は、フィルムＦの静電気を除去するものである。イオナイザ１３は、フィルムＦの静電気をイオンで中和することができる。イオナイザ１３は、ガイドローラ１２によって案内されるフィルムＦの通過経路の中途部に配置される。
＜巻取り機構２０＞
　巻取り機構２０は、レーザ機構５０による加工が終了したフィルムＦを巻取るものである。巻取り機構２０は、主として巻取りローラ２１、ガイドローラ２２、送りローラ２３、粘着ローラ２４及びイオナイザ２５を具備する。
　巻取りローラ２１は、フィルムＦをロール状に巻き取るものである。巻取りローラ２１は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。巻取りローラ２１には、加工が終了したフィルムＦが巻き付けられる。巻取りローラ２１には図示せぬ駆動源（モータ等）が設けられる。前記駆動源によって巻取りローラ２１に適宜の回転力を付与することで、巻取りローラ２１に巻き取られるフィルムＦに対して適宜の張力を付与することができる。
　ガイドローラ２２は、レーザ機構５０による加工が終了した（保持機構１００を通過した）フィルムＦを巻取りローラ２１へと案内するものである。ガイドローラ２２は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。ガイドローラ２２は、３つ設けられる。レーザ機構５０による加工が終了したフィルムＦは、３つのガイドローラ２２及び後述する送りローラ２３に順次巻き掛けられる。フィルムＦは、３つのガイドローラ２２及び後述する送りローラ２３によって適宜の張力を付与されると共に、適宜の方向へと向きを変えながら、巻取りローラ２１へと案内される。
　送りローラ２３は、フィルムＦを巻出しローラ１１から巻取りローラ２１に向かうように送るものである。送りローラ２３は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。送りローラ２３には、巻き掛けられたフィルムＦが送りローラ２３に対して滑らないように、送りローラ２３との間でフィルムＦを挟みこむ滑り防止ローラ２３ａが設けられる。滑り防止ローラ２３ａは、例えばゴム等の弾性を有する素材により形成される。送りローラ２３には図示せぬ駆動源（モータ等）が設けられる。前記駆動源によって送りローラ２３を回転させることで、フィルムＦを巻出しローラ１１から巻取りローラ２１に向かって送ることができる。
　粘着ローラ２４は、加工が終了したフィルムＦに付着したゴミや加工屑（コンタミ）を除去するものである。粘着ローラ２４は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。粘着ローラ２４は、２つ設けられる。粘着ローラ２４は、ガイドローラ２２及び送りローラ２３との間でフィルムＦを挟みこむようにそれぞれ配置される。
　イオナイザ２５は、フィルムＦの静電気を除去するものである。イオナイザ２５は、フィルムＦの静電気をイオンで中和することができる。イオナイザ２５は、ガイドローラ２２及び送りローラ２３によって案内されるフィルムＦの通過経路の中途部に配置される。
　なお、フィルムＦの静電気を除去するための機器は、上述のイオナイザ１３及びイオナイザ２５に限るものではない。例えば、フィルムＦの表面に接触させることで静電気を除去することが可能な除電ブラシ等を用いることも可能である。
＜保持機構１００＞
　保持機構１００は、フィルムＦの加工を行う際に、フィルムＦを挟んで保持するものである。保持機構１００は、下側保持部１２０と上側保持部１３０によってフィルムＦを上下から挟むことで、フィルムＦを保持することができる。なお、保持機構１００の具体的な構成については後述する。
＜上側集塵機構３０＞
　上側集塵機構３０は、フィルムＦを加工する際に発生するヒュームや粒子状物質等を回収するものである。上側集塵機構３０は、主として上側筐体３１及び上側ダクト３２を具備する。
　上側筐体３１は、保持機構１００（より具体的には、後述する上側保持部１３０の上面）を上方から覆うものである。上側筐体３１は、中空の箱状に形成される。上側筐体３１は、保持機構１００のすぐ上方に配置される。上側筐体３１の下面（上側保持部１３０と対向する部分）は開口されている。
　上側ダクト３２は、上側筐体３１の内部と外部とを連通するものである。上側ダクト３２は、筒状に形成される。上側ダクト３２は、上側筐体３１の上部に設けられる。上側ダクト３２は、図示せぬファンに接続される。前記ファンを駆動させることで、上側ダクト３２を介して上側筐体３１内の空気を排出することができる。
＜下側集塵機構４０＞
　下側集塵機構４０は、フィルムＦを加工する際に発生するヒュームや粒子状物質等を回収するものである。下側集塵機構４０は、主として下側筐体４１及び下側ダクト４２を具備する。
　下側筐体４１は、保持機構１００（より具体的には、後述する下側保持部１２０の下面）を下方から覆うものである。下側筐体４１は、中空の箱状に形成される。下側筐体４１は、保持機構１００のすぐ下方に配置される。下側筐体４１の上面（下側保持部１２０と対向する部分）は開口されている。下側筐体４１は、下側保持部１２０に固定される。
　下側ダクト４２は、下側筐体４１の内部と外部とを連通するものである。下側ダクト４２は、筒状に形成される。下側ダクト４２は、下側筐体４１の底部に設けられる。下側ダクト４２は、図示せぬファンに接続される。前記ファンを駆動させることで、下側ダクト４２を介して下側筐体４１内の空気を排出することができる。
＜レーザ機構５０＞
　レーザ機構５０は、レーザ光を用いてフィルムＦを加工するものである。レーザ機構５０は、主として加工ヘッド５１を具備する。
　加工ヘッド５１は、レーザ光を照射するものである。加工ヘッド５１は、上側筐体３１の上部に設けられる。加工ヘッド５１は、図示せぬ発振装置により発振されたレーザ光を下方に向かって照射することができる。加工ヘッド５１は、レーザ光の照射方向を任意に変更することができる。加工ヘッド５１から照射されたレーザ光は、上側筐体３１の内部を介して保持機構１００により保持されたフィルムＦへと照射される。このようにレーザ光をフィルムＦに照射することで、フィルムＦを加工することができる。
　レーザ機構５０で用いるレーザとしては、例えばＵＶレーザ、ＣＯ２レーザ等、種々のレーザを用いることが可能である。
　なお、上述のレーザ加工装置１の各部の動作は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部等を具備する制御部（不図示）によって制御される。
＜レーザ加工装置１による加工方法＞
　次に、上述の如く構成されたレーザ加工装置１を用いてフィルムＦを加工する方法（孔Ｆ１の開いたフィルムＦの製造方法）について説明する。
　送りローラ２３が側面視（図１参照）時計回りに回転すると、ガイドローラ１２等により案内されながら、巻出しローラ１１から巻取りローラ２１に向かってフィルムＦが移動する。具体的には、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦは、保持機構１００の下側保持部１２０及び上側保持部１３０の間を右方に向かって通過し、巻取りローラ２１に巻き取られる。
　この際、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦは、保持機構１００に到達する前に、イオナイザ１３によって静電気が除去される。フィルムＦの加工すべき部位（後述する加工対象範囲Ｐ（図３参照））が保持機構１００に到達すると、送りローラ２３が停止され、フィルムＦの移動が停止される。その後、保持機構１００（下側保持部１２０と上側保持部１３０）によってフィルムＦが上下から挟まれて保持される。このようにフィルムＦを保持することで、振動や空気の影響によってフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。
　保持機構１００によってフィルムＦが保持された状態で、上側集塵機構３０及び下側集塵機構４０が作動され、レーザ機構５０によるフィルムＦの孔開け加工が行われる。これによって、ヒューム等を回収しながらフィルムＦに複数の孔Ｆ１を形成することができる。
　保持機構１００によって保持された部位の加工が終了すると、下側保持部１２０と上側保持部１３０がフィルムＦから離れるように上下に移動し、フィルムＦの保持が解除される。この状態で再度送りローラ２３が回転し、フィルムＦが巻取りローラ２１に向かって移動する。
　レーザ機構５０により加工されたフィルムＦは、巻取りローラ２１に到達する前に、イオナイザ２５によって静電気が除去されると共に、粘着ローラ２４によってコンタミが除去される。その後、フィルムＦは巻取りローラ２１に巻き取られる。
　このようなフィルムＦの一定距離の移動と、レーザ機構５０による加工を繰り返し行うことで、複数の孔Ｆ１が形成されたロール状のフィルムＦを製造することができる。
＜保持機構１００の具体的構成＞
　次に、図２から図５を用いて、保持機構１００の構成について説明する。
　上述の如く、保持機構１００は、フィルムＦの加工を行う際に、フィルムＦを挟んで保持するものである。保持機構１００は、主としてベース部１１０、下側保持部１２０、上側保持部１３０、上側ストッパ機構１４０、下側ストッパ機構１５０及びアクチュエータ１６０を具備する。
　図２に示すベース部１１０は、保持機構１００を構成する各部材（後述する上側保持部１３０等）を支持するものである。ベース部１１０は直方体状に形成され、床面に載置される。
　図２から図４に示す下側保持部１２０は、フィルムＦの下面に接触可能な部材である。下側保持部１２０は、平面視矩形の枠状に形成される。具体的には、下側保持部１２０は、平面視矩形板状の部材の中央部分に、矩形状の開口部１２１を設けることにより形成される。開口部１２１の前後幅は、フィルムＦの前後幅より若干小さく形成される。
　下側保持部１２０の上面には、スポンジ１２２が設けられる。スポンジ１２２は、弾性を有する部材である。スポンジ１２２は、開口部１２１を全周に亘って囲むように配置される。これによってスポンジ１２２は、平面視において矩形枠状に配置される。
　図２及び図４に示す上側保持部１３０は、フィルムＦの上面に接触可能な部材である。上側保持部１３０は、概ね下側保持部１２０と同様の形状（平面視矩形の枠状）に形成される。すなわち、上側保持部１３０は、平面視矩形板状の部材の中央部分に、矩形状の開口部１３１を設けることにより形成される。開口部１３１は、下側保持部１２０の開口部１２１よりも一回り小さく形成される。具体的には、開口部１３１の前後幅及び左右幅は、それぞれ開口部１２１の前後幅及び左右幅よりも若干小さく形成される（図２の拡大部分参照）。
　上側保持部１３０は、下側保持部１２０の上方に配置される。上側保持部１３０は、外形が、平面視において下側保持部１２０の外形と一致するように配置される。このように、上側保持部１３０は下側保持部１２０と上下に対向するように配置される。
　図２から図５に示す上側ストッパ機構１４０は、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を上下に案内すると共に、上側保持部１３０の下方への移動を所定の位置で規制するものである。図５に示すように、上側ストッパ機構１４０は、主として下側ブシュ１４１、上側ブシュ１４２、可動軸１４３及びストッパ１４４を具備する。
　下側ブシュ１４１は、ベース部１１０に固定されて、後述する可動軸１４３を案内するものである。下側ブシュ１４１は円筒状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。下側ブシュ１４１の下部は、ベース部１１０を上下に貫通するように形成された孔部１１１に挿入された状態で固定される。
　上側ブシュ１４２は、下側保持部１２０に固定されて、後述する可動軸１４３を案内するものである。上側ブシュ１４２は円筒状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。上側ブシュ１４２は、下側ブシュ１４１と同軸上に配置される。上側ブシュ１４２は、下側保持部１２０を上下に貫通するように形成された孔部１２３に挿入された状態で固定される。
　可動軸１４３は、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を上下に案内するものである。可動軸１４３は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。可動軸１４３は、下側ブシュ１４１及び上側ブシュ１４２に挿入される。可動軸１４３は、下側ブシュ１４１及び上側ブシュ１４２の軸線方向に沿って移動することができる。可動軸１４３の上端部は、上側保持部１３０に固定される。
　ストッパ１４４は、可動軸１４３の下方への移動を所定の位置で規制するものである。ストッパ１４４は、上下方向において下側ブシュ１４１と上側ブシュ１４２の間に配置される。ストッパ１４４は、可動軸１４３に外側から嵌め合わされることで、可動軸１４３に固定される。これによってストッパ１４４は、可動軸１４３の外周面から可動軸１４３の径方向外側に突出するように配置される。
　このように構成された上側ストッパ機構１４０は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された下側保持部１２０の４つの角部（四隅）にそれぞれ設けられる。
　図２から図５に示す下側ストッパ機構１５０は、下側保持部１２０の下方への移動を所定の位置で規制するものである。図５に示すように、下側ストッパ機構１５０は、主として固定軸１５１及びストッパ１５２を具備する。
　固定軸１５１は、後述するストッパ１５２と接触するものである。固定軸１５１は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。固定軸１５１の下端部は、ベース部１１０の上面に固定される。固定軸１５１は、ベース部１１０から上方に向かって突出するように配置される。
　ストッパ１５２は、下側保持部１２０の下方への移動を所定の位置で規制するものである。ストッパ１５２は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。ストッパ１５２は、固定軸１５１と同軸上に配置される。ストッパ１５２は、下側保持部１２０の下面に固定される。ストッパ１５２は、下側保持部１２０から下方に向かって突出するように配置される。
　このように構成された下側ストッパ機構１５０は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された下側保持部１２０の４つの角部（四隅）にそれぞれ設けられる。
　図２から図５に示すアクチュエータ１６０は、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を上下に移動させるものである。アクチュエータ１６０は、エアシリンダにより構成される。図５に示すように、アクチュエータ１６０は、主としてシリンダ本体１６１及びロッド１６２を具備する。
　シリンダ本体１６１は、後述するロッド１６２を伸縮可能に支持するものである。シリンダ本体１６１は、下側保持部１２０の下面に固定される。
　ロッド１６２は、シリンダ本体１６１に対して摺動（伸縮）可能なものである。ロッド１６２は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。ロッド１６２は、シリンダ本体１６１から上方に突出するように配置される。ロッド１６２は、下側保持部１２０を上下に貫通するように形成された孔部１２４に挿入され、下側保持部１２０よりも上方に突出するように配置される。ロッド１６２の上端部は、上側保持部１３０に固定される。シリンダ本体１６１にエアを適宜供給することによって、ロッド１６２をシリンダ本体１６１に対して上下に摺動させることができる。なお、ロッド１６２は必ずしも上側保持部１３０に固定する必要はなく、例えばロッド１６２の上端を上側保持部１３０に固定することなく、下方から接触させた状態とすることも可能である。
　このように下側保持部１２０に固定されて一方向に伸縮するロッド１６２を有するアクチュエータ１６０を用いて、上側保持部１３０を下側保持部１２０に対して近づく方向又は離れる方向に相対的に移動させることができる。またこのアクチュエータ１６０の動作によって、下側保持部１２０及び上側保持部１３０をそれぞれ上下に移動させることができる。なお、アクチュエータ１６０を用いた動作の詳細については後述する。
　このように構成されたアクチュエータ１６０は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された下側保持部１２０の１組の対角部（右前及び左後の角部）にそれぞれ設けられる。
　このようにして、下側保持部１２０の１組の対角部（右前及び左後の角部）には、それぞれ上側ストッパ機構１４０、下側ストッパ機構１５０及びアクチュエータ１６０が配置される。この対角部に配置された上側ストッパ機構１４０、下側ストッパ機構１５０及びアクチュエータ１６０は、互いに近づくように前後に並んで配置される。また下側保持部１２０の他方の１組の対角部（左前及び右後の角部）には、それぞれ上側ストッパ機構１４０及び下側ストッパ機構１５０が配置される。この対角部に配置された上側ストッパ機構１４０及び下側ストッパ機構１５０は、互いに近づくように前後に並んで配置される。
＜保持機構１００の動作＞
　このように構成された保持機構１００は、前述のように下側保持部１２０と上側保持部１３０によってフィルムＦを上下から挟んで保持することができる。以下では図２、図３、図６及び図７を用いて保持機構１００の動作について説明する。
　まず、保持機構１００によってフィルムＦを挟んで保持する場合の動作について説明する。なお、図６及び図７では、フィルムＦを挟む場合に各部が動く様子を二点鎖線で示している。
　図６（ａ）には、保持機構１００がフィルムＦを保持していない状態を示している。この状態では、アクチュエータ１６０のロッド１６２が伸長し、下側保持部１２０及び上側保持部１３０はフィルムＦから上下にそれぞれ離れている。
　図６（ａ）に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２を収縮させると、図６（ｂ）に示すように、ロッド１６２と共に上側保持部１３０が下方へと移動する。これによって上側保持部１３０がフィルムＦに上方から近づく。
　また、上側保持部１３０と共に可動軸１４３も下方へと移動する。可動軸１４３が所定の位置まで下方へと移動すると、可動軸１４３に固定されたストッパ１４４が下側ブシュ１４１と接触する。これによって、上側保持部１３０の下方への移動が規制される。
　図６（ｂ）に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２をさらに収縮させると、上側保持部１３０の移動が規制されているため、図７に示すように、上側保持部１３０ではなく、シリンダ本体１６１が固定されている下側保持部１２０が上方へと移動する。これによって下側保持部１２０がフィルムＦに下方から近づく。
　下側保持部１２０が上方へと移動することによって、下側保持部１２０（より詳細には、下側保持部１２０に設けられたスポンジ１２２）と上側保持部１３０との間にフィルムＦが挟まれる。この際、スポンジ１２２が適宜変形することで、フィルムＦをより確実に保持することができる。
　このように、共通のアクチュエータ１６０を動作させる（ロッド１６２を収縮させる）ことで、上側保持部１３０及び下側保持部１２０を順次移動させ、フィルムＦを保持することができる。この状態では、フィルムＦのうち、スポンジ１２２に沿う矩形状の部分Ｓ（図３のハッチング部分）が、下側保持部１２０（スポンジ１２２）と上側保持部１３０とによって挟み込まれて保持される。このようにしてフィルムＦが挟み込まれた部分の内側の範囲（矩形状の範囲）が、レーザ機構５０による加工対象となる（以下、この範囲を加工対象範囲Ｐと称する）。保持機構１００によって加工対象範囲Ｐの周囲に亘る部分Ｓを挟んで保持することで、振動や空気の影響によって加工対象範囲ＰのフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。
　なお、図２に示すように、上側保持部１３０の開口部１３１が下側保持部１２０の開口部１２１よりも小さく形成されているため、下側保持部１２０に設けられたスポンジ１２２が、上側保持部１３０によって上方から覆われるように配置されることになる。これによって、フィルムＦが加工される際に、上方から照射されるレーザ光がスポンジ１２２に照射されるのを防止することができ、スポンジ１２２の損傷を防止することができる。
　次に、保持機構１００によるフィルムＦの保持を解除する場合の動作について説明する。
　図７に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２を伸長させると、シリンダ本体１６１が下方へと移動する。これによって、シリンダ本体１６１が固定されている下側保持部１２０もフィルムＦから離れて下方へと移動する。
　下側保持部１２０が所定の位置まで下方へと移動すると、図６（ｂ）に示すように、下側保持部１２０に固定されたストッパ１５２が固定軸１５１と接触する。これによって、下側保持部１２０の下方への移動が規制される。
　図６（ｂ）に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２をさらに伸長させると、下側保持部１２０の移動が規制されているため、図６（ａ）に示すように、下側保持部１２０ではなく、ロッド１６２が固定されている上側保持部１３０が上方へと移動する。これによって上側保持部１３０がフィルムＦから離れて上方へと移動する。
　このように、共通のアクチュエータ１６０を動作させる（ロッド１６２を伸長させる）ことで、上側保持部１３０及び下側保持部１２０を順次移動させ、フィルムＦの保持を解除することができる。この状態では、送りローラ２３（図１参照）を回転させることで、フィルムＦを巻取りローラ２１に向かって移動させることができる。特に上側保持部１３０及び下側保持部１２０をそれぞれ上下に（フィルムＦから離れるように）移動させることで、フィルムＦが移動する際に上側保持部１３０及び下側保持部１２０に擦れるのを防止することができる。
＜孔Ｆ１の形状＞
　次に、レーザ機構５０によってフィルムＦに形成される孔Ｆ１の形状について説明する。
　図８（ａ）に示すように、本実施形態では、フィルムＦの加工対象範囲Ｐに複数の孔Ｆ１を形成する。図８（ａ）は、フィルムＦが円形のウェーハに用いられることを想定して、円形の範囲内に複数の孔Ｆ１を形成した例を示している。
　孔Ｆ１を形成する場合、レーザ機構５０は、図８（ｂ）に示すように、一直線状の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射する。これによって、図８（ｃ）に示すように、概ね一定の幅を有する長孔状の孔Ｆ１をフィルムＦに形成することができる。本実施形態では、幅Ａが０．２～１．０ｍｍ、長さＢが１．０～２．５ｍｍとなるように、孔Ｆ１を形成している。
　このように本実施形態では、孔Ｆ１をくり抜くように環状（例えば円形状）にレーザ光を照射するのではなく、一直線状にレーザ光を照射することによって、加工したフィルムＦの残りかすがフィルムＦに付着するのを抑制することができる。
　なお、孔Ｆ１の形状は上述のものに限らず、任意の形状とすることが可能である。例えば、上記孔Ｆ１の寸法は一例であり、任意に変更することが可能である。また、一直線状ではなく、例えば円形のような屈曲した線状（曲線状）の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射して孔Ｆ１を形成することも可能である。なお、上述のようにフィルムＦの残りかすの付着を抑制する観点から、端部同士が接続されていない線状の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射することが望ましい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。
　例えば本実施形態では、図２に示すように、フィルムＦを確実に挟むために下側保持部１２０にスポンジ１２２を設けた例を示したが、下側保持部１２０に設けるのはスポンジ１２２に限らず、弾性を有する部材（例えばゴム等）であればよい。
　また本実施形態では、下側保持部１２０にスポンジ１２２を設けた例を示したが、下側保持部１２０ではなく上側保持部１３０に設けることや、下側保持部１２０及び上側保持部１３０の両方に設けることも可能である。また必ずしもスポンジ１２２を設ける必要はなく、下側保持部１２０及び上側保持部１３０で直接フィルムＦを挟むように構成することも可能である。
　また本実施形態では、図３及び図９（ａ）に示すように、保持機構１００によって、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの周囲に亘る部分Ｓを挟んで保持する例を示したが、フィルムＦを挟む部分はこれに限るものではない。例えば図９（ｂ）に示すように、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの側方の部分Ｓを挟んで保持することも可能である。特に図９（ｂ）には、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの両側（フィルムＦの搬送方向に対する幅方向（前後方向）の両端部）を挟んで保持する例を示している。なお、図９（ｂ）の例に限らず、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの片側（一側方）だけを挟んで保持するように構成することも可能である。
　また図９（ｃ）に示すように、フィルムＦの複数の部分Ｓを挟んで保持することも可能である。このように、少なくともフィルムＦの搬送方向（搬送機構によって張力が加わる方向）に対する幅方向の両端部を挟んで保持することで、振動や空気の影響によって加工対象範囲ＰのフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。
　また本実施形態では、図５に示すように、アクチュエータ１６０（シリンダ本体１６１）は下側保持部１２０に固定されるものとしたが、アクチュエータ１６０の配置はこれに限るものではなく、例えば上側保持部１３０にシリンダ本体１６１を固定すると共に、ロッド１６２を下側保持部１２０に連結することも可能である。
　また本実施形態では、アクチュエータ１６０としてエアシリンダを用いる例を示したが、アクチュエータ１６０としてはその他種々の方式（例えば、電動シリンダ、油圧シリンダ等）を用いることが可能である。
　また本実施形態では、図３に示すように、上側ストッパ機構１４０及び下側ストッパ機構１５０は下側保持部１２０の角部にそれぞれ設けられ、アクチュエータ１６０は下側保持部１２０の１組の対角部にそれぞれ設けられるものとしたが、上側ストッパ機構１４０等の配置はこれに限るものではなく、保持機構１００の各部の大きさ、形状等に応じて、任意の位置に配置することが可能である。
　また本実施形態では、保持機構１００によって保持したフィルムＦをレーザ機構５０によって加工する例を示したが、加工方法はこれに限るものではなく、種々の加工方法を採用することが可能である。例えば、保持機構１００によって保持したフィルムＦを、切削工具を用いて加工したり、水圧（ウォータージェット）により加工したり、プラズマを用いて加工したりする（すなわち、大気圧／真空プラズマ処理装置に適用する）ことも可能である。
　また本実施形態では、レーザ加工装置１の加工対象物（ワーク）としてフィルムＦを例示したが、フィルムＦに限らずその他種々の加工対象物を用いることが可能である。例えば、金属、ゴム、紙、布地等、種々の加工対象物に対して加工を行うことが可能である。
　またレーザ加工装置１に、本実施形態に例示した機構以外の他の機構を設けることも可能である。例えば加工に伴って有毒ガスが発生する場合（フッ素系のフィルムＦを加工する場合等）には、排ガス処理装置を別途設けることも可能である。
　以上の如く、本実施形態に係るレーザ加工装置１は、
　フィルムＦを搬送する搬送機構（巻出し機構１０及び巻取り機構２０）と、
　前記フィルムＦの加工対象範囲Ｐの少なくとも側方を挟んで保持することが可能な一対の保持部（下側保持部１２０及び上側保持部１３０）を有する保持機構１００と、
　前記保持機構１００により保持された前記フィルムＦの前記加工対象範囲Ｐを加工するレーザ機構５０と、
　を具備するものである。
　このように構成することにより、フィルムＦを安定して加工することができる。すなわち、フィルムＦの両側方を挟んで保持することにより、振動や空気の影響によってフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。
　なお、本実施形態に係る巻出し機構１０及び巻取り機構２０は、本発明に係る搬送機構の実施の一形態である。また、本実施形態に係る下側保持部１２０及び上側保持部１３０は、本発明に係る一対の保持部の実施の一形態である。
　また、前記一対の保持部は、前記フィルムＦの前記加工対象範囲Ｐの周囲に亘る部分Ｓを挟むことが可能な枠状に形成されるものである。
　このように構成することにより、フィルムＦをより安定して加工することができる。すなわち、加工対象範囲Ｐの周囲を挟んで保持することで、振動や空気の影響によってフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのをより効果的に防止することができる。
　また、前記一対の保持部は、前記フィルムＦを挟んで互いに対向するように配置されるものである。
　このように構成することにより、フィルムＦをより安定して加工することができる。すなわち、上下に対向するように配置された一対の保持部によって、フィルムＦをより確実に挟み込むことができる。
　また、前記保持機構１００は、前記一対の保持部を前記フィルムＦに対して近づく方向及び離れる方向に移動させる共通のアクチュエータ１６０を具備するものである。
　このように構成することにより、一対の保持部を共通のアクチュエータ１６０で移動させることができ、レーザ加工装置１の構造の簡素化を図ることができる。
　また、前記レーザ機構５０は、前記フィルムＦに複数の孔Ｆ１を形成するように加工するものである。
　このように構成することにより、フィルムＦを介した空気の流通性を向上させることができる。これにより、リリースフィルムとしてフィルムＦを用いた場合に、フィルムＦを介してウェーハ等を安定して吸着することができる。
　また、前記レーザ機構５０は、前記孔Ｆ１を長孔状に形成するものである。
　このように構成することにより、加工したフィルムＦの残りかすがフィルムＦに付着するのを抑制することができる。特に本実施形態のように線状の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射することで、残りかすがフィルムＦに付着するのを効果的に抑制することができる。
　また、前記搬送機構は、ロール状に巻かれた前記フィルムＦを引き出して前記保持機構１００へと搬送すると共に、前記レーザ機構５０によって加工された前記フィルムＦをロール状に巻き取るものである。
　このように構成することにより、ロール状のフィルムＦを安定して加工することができる。
　また、本実施形態に係る加工品（孔Ｆ１が形成されたフィルムＦ）の製造方法は、
　前記レーザ加工装置１を用いて、前記フィルムＦを加工するものである。
　このように構成することにより、フィルムＦを安定して加工することができる。すなわち、フィルムＦの両側方を挟んで保持することにより、振動や空気の影響によってフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。
　１　　　レーザ加工装置
　１０　　巻出し機構
　２０　　巻取り機構
　３０　　上側集塵機構
　４０　　下側集塵機構
　５０　　レーザ機構
　１００　保持機構
　１２０　下側保持部
　１３０　上側保持部
　１４０　上側ストッパ機構
　１５０　下側ストッパ機構
　１６０　アクチュエータ
 
 
 

Claims (8)

  1. 　フィルムを搬送する搬送機構と、
    　前記フィルムの加工対象範囲の少なくとも側方を挟んで保持することが可能な一対の保持部を有する保持機構と、
    　前記保持機構により保持された前記フィルムの前記加工対象範囲を加工するレーザ機構と、
    　を具備する、
    　レーザ加工装置。
  2. 　前記一対の保持部は、前記フィルムの前記加工対象範囲の周囲に亘る部分を挟むことが可能な枠状に形成される、
    　請求項１に記載のレーザ加工装置。
  3. 　前記一対の保持部は、前記フィルムを挟んで互いに対向するように配置される、
    　請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
  4. 　前記保持機構は、前記一対の保持部を前記フィルムに対して近づく方向及び離れる方向に移動させる共通のアクチュエータを具備する、
    　請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
  5. 　前記レーザ機構は、前記フィルムに複数の孔を形成するように加工する、
    　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
  6. 　前記レーザ機構は、前記孔を長孔状に形成する、
    　請求項５に記載のレーザ加工装置。
  7. 　前記搬送機構は、ロール状に巻かれた前記フィルムを引き出して前記保持機構へと搬送すると共に、前記レーザ機構によって加工された前記フィルムをロール状に巻き取る、
    　請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
  8. 　請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置を用いて、前記フィルムを加工する、
    　加工品の製造方法。
     
     
     
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