JPH0159076B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0159076B2 JPH0159076B2 JP56063962A JP6396281A JPH0159076B2 JP H0159076 B2 JPH0159076 B2 JP H0159076B2 JP 56063962 A JP56063962 A JP 56063962A JP 6396281 A JP6396281 A JP 6396281A JP H0159076 B2 JPH0159076 B2 JP H0159076B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- processing
- laser beam
- cutting
- focused
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はレーザビームによつて切断加工を好
適に行う切断装置に関する。
適に行う切断装置に関する。
レーザビームは集光されて各種材料の切断に適
用されているが、この際問題となるのは切断面に
付着した溶融物である。特に、半導体の結晶材料
では溶融物が付着したままであると、切断後の製
造工程に支障をきたし、また、製品の性能にも影
響する。このような切断面に溶融物を付着させず
に切断する対策としては、加工走査速度を調整し
たり、あるいは不活性ガスなどを切断面に高速に
噴出して溶融物を吹き飛ばすことなどが行われて
いたが、結果としては不十分であつたり、切断部
が拡大するなどの不都合を生じていた。
用されているが、この際問題となるのは切断面に
付着した溶融物である。特に、半導体の結晶材料
では溶融物が付着したままであると、切断後の製
造工程に支障をきたし、また、製品の性能にも影
響する。このような切断面に溶融物を付着させず
に切断する対策としては、加工走査速度を調整し
たり、あるいは不活性ガスなどを切断面に高速に
噴出して溶融物を吹き飛ばすことなどが行われて
いたが、結果としては不十分であつたり、切断部
が拡大するなどの不都合を生じていた。
第１図、第２図は上記欠点を解決するために発
明者が行つたもので、１はパルスレーザ発振器、
２はこの発振器より放出されたパルスレーザ光３
の光路を変える反射鏡、４は上記反射鏡２で光路
変更されたパルスレーザ光３を被加工物５に集束
照射するための集光レンズである。６は移動テー
ブルで被加工物５を載置し駆動源７により矢印Ａ
方向に移動するようになつている。また、８は反
射鏡２用の振動駆動源８で反射鏡２に矢印Ｂで示
す反復動作をさせるようにしている。
明者が行つたもので、１はパルスレーザ発振器、
２はこの発振器より放出されたパルスレーザ光３
の光路を変える反射鏡、４は上記反射鏡２で光路
変更されたパルスレーザ光３を被加工物５に集束
照射するための集光レンズである。６は移動テー
ブルで被加工物５を載置し駆動源７により矢印Ａ
方向に移動するようになつている。また、８は反
射鏡２用の振動駆動源８で反射鏡２に矢印Ｂで示
す反復動作をさせるようにしている。
上記構成による切断作用について次に説明す
る。
る。
移動テーブル６を載置された被加工物５に対
し、集光レンズ４を透過したパルスレーザビーム
３が照射される。このとき、反射鏡２の振動をパ
ルスレーザビームが集光レンズ４から外れないよ
うな動作にしておくこと、および、その振動を被
加工物５の移動速度に比して格段に高速度にして
おけば加工走査線９上において、パルスレーザビ
ーム３は加工走査全長の一部分ｘを範囲として振
動する多重ビーム３ａになり、多重の反復照射を
繰り返す。
し、集光レンズ４を透過したパルスレーザビーム
３が照射される。このとき、反射鏡２の振動をパ
ルスレーザビームが集光レンズ４から外れないよ
うな動作にしておくこと、および、その振動を被
加工物５の移動速度に比して格段に高速度にして
おけば加工走査線９上において、パルスレーザビ
ーム３は加工走査全長の一部分ｘを範囲として振
動する多重ビーム３ａになり、多重の反復照射を
繰り返す。
ところで、パルスレーザビーム３が高速繰り返
し発振動作をしていても、被加工物５は低速移動
ではあるが絶えず移動しているため、加工走査線
９上の同一箇所にパルスレーザビーム３が静止す
ることはない。したがつて切断部で発生する熱が
分散されるので、温度上昇は十分低く抑えられ
る。また、パルスレーザビーム３の各パルス毎に
除去された除去物は入射ビームの方向に飛散する
が、各パルスの照射位置は上記のように時々刻々
変位しているのであるから、切断前方から後方に
かけてその前方側を高くして傾斜する切断面１０
を形成しつつ切断する加工が行われる。したがつ
て、加工の進行につれて加工部内部に残留した溶
融物は上記切断前方から既に加工が終つた後方に
移動されることにより漸次減少し、このため溶融
物は効果的に切断面から除去される。しかしなが
ら、多重ビームは被加工物５の加工面に対して直
角となるので、被加工物の表面と裏面とではスポ
ツト径に差が生じる。したがつて、表面に最小ス
ポツトを照射するように集束した場合には、裏面
にいく程広がつた切断幅となり、傾斜した切断面
となつてしまう問題があつた。また、逆に裏面側
に最小スポツトを照射するように集束した場合に
は切断しにくくなるほか、表面側が幅広く、裏面
側にいく程狭幅の、すなわち上記とは逆の傾斜し
た切断面となつてしまう問題があつた。
し発振動作をしていても、被加工物５は低速移動
ではあるが絶えず移動しているため、加工走査線
９上の同一箇所にパルスレーザビーム３が静止す
ることはない。したがつて切断部で発生する熱が
分散されるので、温度上昇は十分低く抑えられ
る。また、パルスレーザビーム３の各パルス毎に
除去された除去物は入射ビームの方向に飛散する
が、各パルスの照射位置は上記のように時々刻々
変位しているのであるから、切断前方から後方に
かけてその前方側を高くして傾斜する切断面１０
を形成しつつ切断する加工が行われる。したがつ
て、加工の進行につれて加工部内部に残留した溶
融物は上記切断前方から既に加工が終つた後方に
移動されることにより漸次減少し、このため溶融
物は効果的に切断面から除去される。しかしなが
ら、多重ビームは被加工物５の加工面に対して直
角となるので、被加工物の表面と裏面とではスポ
ツト径に差が生じる。したがつて、表面に最小ス
ポツトを照射するように集束した場合には、裏面
にいく程広がつた切断幅となり、傾斜した切断面
となつてしまう問題があつた。また、逆に裏面側
に最小スポツトを照射するように集束した場合に
は切断しにくくなるほか、表面側が幅広く、裏面
側にいく程狭幅の、すなわち上記とは逆の傾斜し
た切断面となつてしまう問題があつた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、切断幅が狭く、かつ傾斜のきわめて小さい切
断面を得ることのできるレーザ切断装置を提供す
ることを目的とする。
で、切断幅が狭く、かつ傾斜のきわめて小さい切
断面を得ることのできるレーザ切断装置を提供す
ることを目的とする。
以下、実施例と示す図面に基いてこの発明を説
明する。なお、第１図と共通する部分には同一符
号を付して説明する。
明する。なお、第１図と共通する部分には同一符
号を付して説明する。
第３図において、移動テーブル６を傾け、被加
工物５に対し、パルスレーザビーム３の振動中心
の照射が上記実施例のように直角にせず、斜めに
当るようにし、矢印Ｃ方向に走査して切断加工を
行うようにしたものである。この実施例では加工
物５に対する集光レンズ４の位置はもとより、加
工物５の厚みによりその傾斜度合を調節すること
で、ビーム３ａの集束径の最も小さい部分で加工
前方側における深奥部および加工後方側における
加工表面部をそれぞれ照射することになり、上記
深奥部および加工表面部を結ぶ傾斜した切断面１
０を形成しながら加工が行われる。したがつて、
この実施例では加工物の厚みに関係なくその表面
から裏面までを最小径の集束ビームで加工できる
ので、切断幅が細くかつ真直な切断面に切断でき
るという効果が得られる。
工物５に対し、パルスレーザビーム３の振動中心
の照射が上記実施例のように直角にせず、斜めに
当るようにし、矢印Ｃ方向に走査して切断加工を
行うようにしたものである。この実施例では加工
物５に対する集光レンズ４の位置はもとより、加
工物５の厚みによりその傾斜度合を調節すること
で、ビーム３ａの集束径の最も小さい部分で加工
前方側における深奥部および加工後方側における
加工表面部をそれぞれ照射することになり、上記
深奥部および加工表面部を結ぶ傾斜した切断面１
０を形成しながら加工が行われる。したがつて、
この実施例では加工物の厚みに関係なくその表面
から裏面までを最小径の集束ビームで加工できる
ので、切断幅が細くかつ真直な切断面に切断でき
るという効果が得られる。
なお、上記実施例では反射鏡２はいずれもガル
バノメータ式を採用したがこれに限ることなく、
多面鏡を回転し小範囲の距離を高速に反復走査す
る方式に替えてもよい。また、加工部の走査形状
は直線だけでなく円弧やその他任意の形状であつ
ても振動ビーム側を対応させれば不都合はない。
また走査は相対的なものであるので、被加工物側
を移動せずに、レーザビーム側を走査するように
してもよい。
バノメータ式を採用したがこれに限ることなく、
多面鏡を回転し小範囲の距離を高速に反復走査す
る方式に替えてもよい。また、加工部の走査形状
は直線だけでなく円弧やその他任意の形状であつ
ても振動ビーム側を対応させれば不都合はない。
また走査は相対的なものであるので、被加工物側
を移動せずに、レーザビーム側を走査するように
してもよい。
以上詳述したように、パルスレーザビームを加
工走査上で小範囲に反復動作を繰り返すととも
に、その小範囲の振幅中に振幅の一端が被加工物
の表面に集束し、上記振幅の他端が被加工物の裏
面に集束するようにして加工を行うようにしたの
で、徐々に切り屑される如く斜めの切断面を形成
する。この斜めの切断面は第３図のように被加工
物５を斜めにした場合ではほぼ水平面となり、最
小スポツトが被加工物の厚みの全域にわたること
になり、上記のような効果を得るほか、溶融物を
効率よく外部に排除するばかりでなく、ばりのな
い高精度な切断面にすることができた。
工走査上で小範囲に反復動作を繰り返すととも
に、その小範囲の振幅中に振幅の一端が被加工物
の表面に集束し、上記振幅の他端が被加工物の裏
面に集束するようにして加工を行うようにしたの
で、徐々に切り屑される如く斜めの切断面を形成
する。この斜めの切断面は第３図のように被加工
物５を斜めにした場合ではほぼ水平面となり、最
小スポツトが被加工物の厚みの全域にわたること
になり、上記のような効果を得るほか、溶融物を
効率よく外部に排除するばかりでなく、ばりのな
い高精度な切断面にすることができた。
第１図はこの発明の従来技術を説明するための
構成図、第２図は第１図における加工部を示す平
面図、第３図はこの発明の一実施例を説明するた
めの図である。 １……パルスレーザ発振器、２……反射鏡、３
ａ……多重ビーム、４……集光レンズ、５……被
加工物、６……移動テーブル、８……振動駆動
源、１０……切断面。
構成図、第２図は第１図における加工部を示す平
面図、第３図はこの発明の一実施例を説明するた
めの図である。 １……パルスレーザ発振器、２……反射鏡、３
ａ……多重ビーム、４……集光レンズ、５……被
加工物、６……移動テーブル、８……振動駆動
源、１０……切断面。
Claims (1)
- １ 被加工物の加工走査形状に従つて微小スポツ
トに集束された集束レーザビームを加工部に相対
的に走査して行うレーザ切断装置において、上記
レーザビームに対し上記加工走査の全長の一部を
振幅範囲とした振動ビームにする手段と、上記被
加工物の加工面に対し上記振動ビームが斜めに入
射するように上記被加工物を傾斜して保持するテ
ーブルとを備えたことを特徴とするレーザ切断装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56063962A JPS57181787A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Laser working method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56063962A JPS57181787A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Laser working method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57181787A JPS57181787A (en) | 1982-11-09 |
| JPH0159076B2 true JPH0159076B2 (ja) | 1989-12-14 |
Family
ID=13244433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56063962A Granted JPS57181787A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Laser working method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57181787A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7157038B2 (en) * | 2000-09-20 | 2007-01-02 | Electro Scientific Industries, Inc. | Ultraviolet laser ablative patterning of microstructures in semiconductors |
| US6676878B2 (en) | 2001-01-31 | 2004-01-13 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser segmented cutting |
| KR20100107253A (ko) | 2009-03-25 | 2010-10-05 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법 |
| KR101041137B1 (ko) | 2009-03-25 | 2011-06-13 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법 |
| DE102011108405A1 (de) * | 2011-07-23 | 2013-01-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen einer Schnittfuge in ein Werkstück |
| DE102013204222B4 (de) * | 2013-03-12 | 2017-09-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und system zum bearbeiten eines objekts mit einem laserstrahl |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS511836U (ja) * | 1974-06-19 | 1976-01-08 |
-
1981
- 1981-04-30 JP JP56063962A patent/JPS57181787A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57181787A (en) | 1982-11-09 |
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