激光加工装置制造方法及图纸

提供一种激光加工装置。不增加激光光线的光束功率或路径数量而提高加工性。激光加工装置借助通过了水溶性保护膜(78)的激光光线而对板状工件(W)的上表面进行烧蚀加工，对板状工件的上表面照射激光光线的加工喷嘴(43)具有捕获因激光光线的照射而从板状工件的上表面飞散的碎片的碎片捕获腔室(61)，在该碎片捕获腔室的捕获空间(69)中使空气喷射口(66)与吸引口(67)对置而产生与激光光线的光路垂直的空气的气流，而使吸引口吸引碎片(D)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有将碎片去除的加工喷嘴的激光加工装置。
技术介绍
以往，公知如下的烧蚀加工：照射对于板状工件具有吸收性的波长的脉冲激光，使板状工件的一部分升华而形成加工槽。在烧蚀加工中，存在如下的问题：在形成加工槽时因板状工件的溶解而产生的碎片的飞沫发生飞散，飞散的碎片附着于板状工件的上表面上而导致品质降低。因此，提出了如下的方法(例如，参照专利文献1)：在利用保护膜覆盖了板状工件的上表面的状态下，从保护膜侧对板状工件进行烧蚀加工，而使碎片堆积在保护膜上，之后将碎片与保护膜一同去除。在该情况下，对保护膜也进行激光加工，但由于激光光线的聚光点定位在板状工件内，因此激光光线未聚光在保护膜中。由此，保护膜不被烧灼而溶解，因此能够防止碎片附着于板状工件。并且，提出了在烧蚀加工中确保激光光线不会被飞散的碎片遮光的方法。例如，公知有沿着激光光线的光路喷射空气而从加工槽将碎片吹飞的方法(例如，参照专利文献2、3)。此外，还公知有增加激光光线的光束功率和路径数量(激光光线的扫描次数)的方法。专利文献1：日本特许第4993886号公报专利文献2：日本特开2012-30235号公报专利文献3：日本特开2012-24831号公报然而，在专利文献2、3所记载的方法中，有时从加工槽吹飞的碎片会再次附着于加工槽，或者碎片会附着于加工喷嘴而妨碍激光光线的光路。并且，虽然即使在激光光线的光路内微量地残留有碎片，为了形成适当深度的加工槽存在增加激光光线的光束功率和路径数量的对策，但当增加激光光线的光束功率和路径数量时，存在加工热量传递至板状工件而导致器件产生损害的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于该点而完成的，其目的在于提供激光加工装置，能够不增加激光光线的光束功率和路径数量而提高加工性。本专利技术的激光加工装置使激光光线透过对卡盘工作台上所保持的板状工件的上表面进行保护的水溶性保护膜而照射至板状工件的上表面而进行烧蚀加工，该激光加工装置具有：聚光器，其对激光光线进行聚光；以及加工喷嘴，其使借助该聚光器而聚光的激光光线与板状工件的上表面垂直地照射，并将从板状工件飞散的碎片从板状工件的上表面去除，该加工喷嘴包含：激光通过口，其使借助该聚光器而聚光的激光光线通过并使该激光光线与板状工件的上表面垂直地照射；以及碎片去除单元，其将因通过了该激光通过口的激光光线的照射而从板状工件飞散的碎片去除，该碎片去除单元具有：碎片捕获腔室，其由上壁、侧壁以及下壁构成，在该上壁中配设该激光通过口，该侧壁从该上壁垂下，该下壁与该上壁对置并且具有捕获碎片的开口；吸引口，其将该碎片捕获腔室与吸引源连通；以及空气喷射口，其在与通过该激光通过口的激光光线的光路垂直的方向上在该激光通过口与该开口的范围中横穿并朝向该吸引口喷射空气，从该空气喷射口喷射空气，并从该吸引口对碎片进行吸引并去除。根据该结构，从加工喷嘴的激光通过口对板状工件的上表面照射激光光线，在碎片捕获腔室内，在与激光光线垂直的方向上从空气喷射口喷射空气。由于在从激光通过口到下壁的开口的范围中，空气横穿激光光线的光路，因此产生从空气喷射口朝向吸引口而沿着板状工件的上表面的气流。由于因激光光线的照射而从板状工件飞散的碎片被吸引口吸引，因此在碎片捕获腔室内激光光线不会被碎片遮挡。由此，能够不增加激光光线的光束功率或路径数量而提高加工性。并且，由于在加工点周边被碎片捕获腔室包围的状态下吸引碎片，因此碎片不会向加工喷嘴的周围飞散。优选从该空气喷射口喷射的空气以500m/sec至600m/sec的流速被喷射。根据本专利技术，由于因激光光线的照射而从板状工件飞散的碎片在与激光光线的光路垂直的方向上被吹飞，因此激光光线的光路不会被碎片遮挡。由此，能够不增加激光光线的光束功率或路径数量而提高加工性。附图说明图1是本实施方式的激光加工装置的立体图。图2是比较例的加工喷嘴和吸引设备的剖视图。图3是本实施方式的加工头的立体图。图4是本实施方式的加工头的剖视图。图5的(A)～(C)是对本实施方式的加工头的激光加工动作进行说明的剖视图。标号说明1：激光加工装置；11：卡盘工作台；42：聚光器；43：加工喷嘴；61：碎片捕获腔室；62：碎片捕获腔室的上壁；63：碎片捕获腔室的侧壁；64：碎片捕获腔室的下壁；65：激光通过口；66：空气喷射口；67：吸引口；68：碎片捕获腔室的开口；74：吸引源；78：水溶性保护膜；79：加工槽；D：碎片；W：板状工件。具体实施方式以下，参照附图，对本实施方式进行说明。图1是本实施方式的激光加工装置的立体图。另外，以下所示的激光加工装置示出一例，只要能够对板状工件进行烧蚀加工，也可以适当变更。如图1所示，激光加工装置1构成为从加工头40对卡盘工作台11上的板状工件W的上表面照射激光光线，而对板状工件W进行烧蚀加工。板状工件W的上表面被格子状的分割预定线划分，在划分出的各区域中形成有各种器件。在板状工件W上粘贴有粘贴带T，板状工件W隔着粘贴带T而被支承于环状框架F。另外，板状工件W可以是硅、砷化镓等半导体晶片，也可以是陶瓷、玻璃、蓝宝石系的光器件晶片。另外，烧蚀是指如下的现象：当激光光线的照射强度为规定的加工阈值以上时，在固体表面上被转换成电子、热、光学性以及力学性能量，其结果为，爆发性地释放出中性原子、分子、正负离子、自由基、簇、电子、光，固体表面被蚀刻。在激光加工装置1的机壳10的上表面上，形成有在X轴方向上延伸的矩形状的开口，该开口被能够与卡盘工作台11一同移动的移动板12和折皱状的防水罩13覆盖。在防水罩13的下方设置有使卡盘工作台11在X轴方向上移动的未图示的滚珠丝杠式的移动机构。在卡盘工作台11的上表面上，通过多孔陶瓷材料而形成有对板状工件W进行吸附的保持面14。保持面14通过卡盘工作台11内的流路而与吸引源连接，通过保持面14上所产生的负压而隔着粘贴带T对板状工件W进行吸引保持。卡盘工作台11在装置中央的交接位置与面对加工头40的加工位置之间在X轴方向上进行往复移动。图1示出卡盘工作台11在交接位置上待机的状态。在机壳10中，与该交接位置相邻的一个角部下降一阶，在下降的部位上以能够升降的方式设置有载置台16。在载置台16上载置有对板状工件W进行收纳的盒C。通过在载置有盒C的状态下使载置台16升降，而在高度方向上调整板状工件W的引出位置和推入位置。在载置台16的后方设置有与Y轴方向平行的一对定心导向件18、以及使板状工件W在一对定心导向件18与盒C之间出入的推拉机构19。一对定心导向件18对由推拉机构19实现的板状工件W的出入进行引导，并且对板状工件W的X轴方向进行定位。并且，通过推拉机构19，将加工前的板状工件W从盒C引出到一对定心导向件18，并且从一对定心导向件18将加工完成的板状工件W推入盒C。在一对定心导向件18的附近设置有第1搬送臂20，该第1搬送臂20在定心导向件18与卡盘工作台11之间对板状工件W进行搬送。借助第1搬送臂20的回旋而利用L字状的臂部21的前端的搬送垫22搬送板状工件W。并且，在交接位置的卡盘工作台11的后方设置有旋转清洗机构24。在旋转清洗机构24中，在朝向旋转中的旋转台25喷射清洗水而对板状工件W进行清洗之后，取代清洗水而吹送干燥空气从而对板状工件W进行干燥。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工装置，其使激光光线透过对卡盘工作台上所保持的板状工件的上表面进行保护的水溶性保护膜而照射至板状工件的上表面而进行烧蚀加工，其特征在于，该激光加工装置具有：聚光器，其对激光光线进行聚光；以及加工喷嘴，其使借助该聚光器而聚光的激光光线与板状工件的上表面垂直地照射，并将从板状工件飞散的碎片从板状工件的上表面去除，该加工喷嘴包含：激光通过口，其使借助该聚光器而聚光的激光光线通过并使该激光光线与板状工件的上表面垂直地照射；以及碎片去除单元，其将因通过了该激光通过口的激光光线的照射而从板状工件飞散的碎片去除，该碎片去除单元具有：碎片捕获腔室，其由上壁、侧壁以及下壁构成，在该上壁中配设该激光通过口，该侧壁从该上壁垂下，该下壁与该上壁对置并且具有捕获碎片的开口；吸引口，其将该碎片捕获腔室与吸引源连通；以及空气喷射口，其在与通过该激光通过口的激光光线的光路垂直的方向上在该激光通过口与该开口的范围中横穿并朝向该吸引口喷射空气，从该空气喷射口喷射空气，并从该吸引口对碎片进行吸引并去除。

【技术特征摘要】
2015.10.20 JP 2015-2062271.一种激光加工装置，其使激光光线透过对卡盘工作台上所保持的板状工件的上表面进行保护的水溶性保护膜而照射至板状工件的上表面而进行烧蚀加工，其特征在于，该激光加工装置具有：聚光器，其对激光光线进行聚光；以及加工喷嘴，其使借助该聚光器而聚光的激光光线与板状工件的上表面垂直地照射，并将从板状工件飞散的碎片从板状工件的上表面去除，该加工喷嘴包含：激光通过口，其使借助该聚光器而聚光的激光光线通过并使该激光光线与板状工件的上表面垂直地照射；以及碎片去除单元，其将因...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉井俊悟，九鬼润一，相田花菜，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：日本;JP