[发明专利]利用激光的基板切断装置

说明书

技术领域

本发明涉及基板切断装置，特别是涉及向基板照射激光来切断基板的利用激光的基板切断装置。

背景技术

作为利用激光的基板切断装置，例如公知有专利文献1所示的装置。在这种加工装置中，波长是532nm左右的绿色激光被照射到基板等工件上。绿色激光一般穿透基板，然而当使激光会聚且其强度超过某阈值时，基板会吸收激光。在这样的状态下，在激光的会聚部产生等离子体，由此使基板蒸腾。利用以上的原理，能够进行在基板上形成孔等的加工。

现有技术文献

【专利文献1】日本特开2007－118054号公报

这里，针对基板，优选的是，使激光的会聚位置从与激光照射侧相反的一侧的面(下方的面)朝向激光照射侧的面(上方的面)移动来进行加工。这是因为，当从下方进行加工时，加工粉末向下方下落，可以避免加工粉末对加工部的不良影响。

然而，在对激光的吸收率高、厚度比较厚的基板进行开孔加工等的情况下，由于激光不会穿透到下方的面，因而使用上述的现有加工方法进行加工是非常困难的。

因此，在对厚度特别厚、激光的吸收率高的基板进行开孔加工等的情况下，需要进行与现有加工方法不同的加工。

发明内容

本发明的课题是可以对激光的吸水率高的厚板材料基板在短时间内容易进行开孔加工等。

本发明的第1方面的利用激光的基板切断装置是朝向基板照射激光来切断基板的装置，其中，该装置具有：载置有待加工的基板的工件台、激光输出部、旋转单元、会聚单元、以及扫描单元。激光输出部对基板输出具有吸收率是50％以上的波长的激光。旋转单元使从激光输出部射出的激光以规定的旋转半径旋转。会聚单元使来自旋转单元的激光会聚在基板中的激光的照射侧的深度位置。扫描单元使所会聚且旋转的激光沿着加工线扫描，并重复执行扫描来加工基板。

在该装置中，从激光输出部输出的激光借助旋转单元旋转，并且被会聚在基板的激光照射面侧的深度位置(例如激光照射侧的表面)。并且，所会聚的激光在旋转的同时沿着加工线扫描，由此加工基板。

这里，由于激光具有相对于基板的吸水率是50％以上的波长，反过来说，所加工的基板对规定的波长的激光的吸水率是50％以上，因而激光难以到达与照射侧相反的一侧的面。特别是对于厚度厚的基板，激光到达不了与照射侧相反的一侧的面，无法加工。

因此，在本发明中，通过使激光会聚在基板中的激光照射侧的位置，进而使其旋转的同时进行扫描，由此来进行加工。通过使所会聚的激光旋转，使得激光多次照射到相同部位，从而加工效率提高，可以以短的加工时间进行加工。

本发明的第2方面的利用激光的基板切断装置，在第1方面的装置中，基板的厚度是1mm以上。

这里，如上所述，在吸水率高的基板中，激光难以穿透基板内，加工困难。并且，该倾向在厚度厚的基板中变得显著。特别是，通过将本发明应用于具有1mm以上的厚度的基板，使得加工变得容易。

本发明的第3方面的利用激光的基板切断装置，在第1或第2方面的装置中，会聚单元使激光的会聚位置从基板的被照射激光的一侧的面朝向相反侧移动。

这里，通过在使激光的会聚位置从激光的照射侧朝向相反侧移动的同时进行加工，使得加工效率进一步提高，可以进一步缩短加工时间。

本发明的第4方面的利用激光的基板切断装置，在第1至第3方面中的任一方面的装置中，基板是由从碳、陶瓷、硅中所选择的材料形成的。

通过将本发明的加工应用于由这些材料构成的基板，可以容易地加工这些基板。

在以上所述的本发明中，可以对激光的吸收率高的厚板材料基板在短时间内容易地进行开孔加工等。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的基板加工装置的外观立体图。

图2是工件台的放大立体图。

图3是放大示出激光照射头的结构的立体图。

图4是示意性示出第1空心电动机和第1楔形棱镜的配置的图。

图5是示出棱镜的顶角和偏角的关系的图。

图6是示意性示出第2空心电动机、第2楔形棱镜和会聚透镜的配置的图。

图7是示出激光的轨迹的图。

图8的(a)和(b)是说明在z轴方向上控制会聚点的作用的示意图。

图9的(a)和(b)是示出本发明的一个实施方式和比较例的加工例的图。

图10的(a)和(b)是用于说明会聚旋转方式和同心圆方式的示意图。

标号说明