[发明专利]激光加工装置及激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如适合于脆性材料的切割加工等的激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

通常，在如烧成陶瓷片等脆性材料的切割加工中，用基于磨刀石的研磨等力学方法进行整形。但是，烧成陶瓷片等由于通过烧结在内部产生高残留应力，所以特别是其基板厚度越变薄，残留应力就会越变高，很难加工成不产生加工开始时的裂缝等。

并且，还已知有如下方法：为了得到所希望的加工性状，向烧成陶瓷片等照射激光，并且进行反复扫描，从而实施切割等加工。例如，以往在专利文献1中记载有如下脆性材料的割断方法：由激光等的点热源对由具有龟裂的脆性材料构成的带板进行加热，并且移动加热点使龟裂伸展以割断带板。并且，在专利文献2中记载有如下方法：一种为了程序控制切割至少包含1层的基板而使用脉冲激光的方法，扫描脉冲激光而对基板进行切割的方法。

专利文献1：日本专利公开平11-240730号公报

专利文献2：日本专利公表2005-523583号公报

上述以往的技术中，留有以下课题。

即，在利用以往的方法，即照射激光反复扫描而刻划线槽来进行割断的方法时，也存在如下问题，即，因加工中途的热影响或杂质的分散情况，进行划线时向未预期方向产生裂缝而导致分割。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种即使在具有高残留应力的脆性材料的切割加工中也不会产生龟裂等而能够进行加工的激光加工装置及激光加工方法。

本发明为了解决所述课题，采用了以下结构。即，本发明的激光加工装置，向加工对象物照射激光而进行加工，其特征在于，具备激光照射机构，所述激光照射机构脉冲振荡激光并以一定的重复频率照射至所述加工对象物的同时进行扫描，在将所述重复频率设为H，激光的光束直径设为a，激光向同一加工线上的扫描次数设为n，每照射1次脉冲激光的移动距离L设为n/2×a时，所述激光照射机构将激光的扫描速度S设为L/(1/H)的同时，将扫描次数为第1次的激光的照射开始位置设为L1，扫描次数为第n次的激光的照射开始位置Ln设为L1+(L/n)×(n-1)，从而在每次扫描时偏移照射开始位置而进行所述照射。

本发明的激光加工方法，向加工对象物照射激光而进行加工，其特征在于，具有激光照射工序，所述激光照射工序脉冲振荡激光并以一定的重复频率向所述加工对象物进行照射的同时进行扫描，在所述激光照射工序中，将所述重复频率设为H，激光的光束直径设为a，激光向同一加工线上的扫描次数设为n，每照射1次脉冲激光的的移动距离L设为n/2×a时，将激光的扫描速度S设为L/(1/H)的同时，将扫描次数为第1次的激光的照射开始位置设为L1，扫描次数为第n次的激光的照射开始位置Ln设为L1+(L/n)×(n-1)，从而在每次扫描时偏移照射开始位置而进行所述照射。

在这些激光加工装置及激光加工方法中，将激光的扫描速度S设为L/(1/H)的同时，将扫描次数为第1次的激光的照射开始位置设为L1，扫描次数为第n次的激光的照射开始位置Ln设为L1+(L/n)×(n-1)，从而在每次扫描时偏移照射开始位置而进行照射，所以可抑制加工对象物的应力急剧变化而不会产生龟裂等而进行加工。

即，一边偏移照射开始位置，一边在相同加工线上依次进行扫描而重复加工，以使补上以脉冲的形式照射至加工对象物的激光的点间隔即上述移动距离L，所以扫描1次时，加工点空出间隔而远离，因此在扫描中途加工对象物空出间隔而成为相连的状态，难以碎裂。并且，如以往，以基于激光的加工点连续重叠的方式进行扫描时，使相连的槽延伸而进行切割加工，所以产生急剧的应力变化，与此相反，本发明中，扫描1次时加工点未接连，能够抑制急剧的应力变化。

并且，本发明的激光加工装置的特征在于，具备有：安装夹具，安装从而固定所述加工对象物；以及冷却机构，在该安装夹具的内部使冷却液流通。

并且，本发明的激光加工方法的特征在于，在所述安装夹具的内部使冷却液流通的同时进行所述照射。

即，在这些激光加工装置及激光加工方法中，在安装夹具的内部使冷却液流通，所以可由所流通的冷却液并通过安装夹具对因激光引起的加工热进行吸热，从而能够防止向脆性材料等加工对象物的蓄热。

并且，本发明的激光加工方法的特征在于，在所述加工对象物的加工面粘结树脂薄膜，并且从所述树脂薄膜上向所述加工面照射激光。