提供一種即使光束輪廓相對(duì)于行進(jìn)方向并非各向同性，亦可減少朝正交的兩個(gè)方向進(jìn)行加工時(shí)的加工精度不均的激光加工裝置及使用激光加工裝置的被加工物的加工方法。激光加工裝置的光學(xué)系統(tǒng)包括：分支機(jī)構(gòu)，使從激光光源出射的激光分成第一分支光及第二分支光；轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使第二分支光的光束輪廓以行進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)90°；光路共通化機(jī)構(gòu)，使第一分支光的光路及經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的第二分支光的光路在到達(dá)聚光透鏡為止的一個(gè)照射用光路上共通化；以及選擇性阻斷機(jī)構(gòu)，在分支機(jī)構(gòu)與光路共通化機(jī)構(gòu)之間，選擇性地阻斷第一分支光及第二分支光；且通過(guò)切換利用選擇性阻斷機(jī)構(gòu)阻斷的光，可以對(duì)固定在平臺(tái)部的被加工物選擇性地照射具有同一光束輪廓且朝向正交的2種激光中的任一種。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種照射激光而加工被加工物的激光加工裝置、及使用激光加工裝置 的被加工物的加工方法。
技術(shù)介紹
通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體基板等被加工物照射脈沖激光(以下稱為激光)而形成加工溝槽 (劃線)的激光劃線裝置已眾所周知(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所揭示的技術(shù) 中，以半導(dǎo)體基板(LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)基板)為加工對(duì)象，該半導(dǎo)體 基板的表面上形成著由分別構(gòu)成LED的單位圖案二維地排列而成的LED電路圖案。具體來(lái) 說(shuō)，通過(guò)沿著根據(jù)LED電路圖案而設(shè)定成格子狀的預(yù)定分割位置(稱為界道(street))而 相對(duì)地掃描且照射激光，從而形成用來(lái)將LED基板分割成LED芯片的劃線。而且，也眾所周知有以下激光加工裝置(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)，其利用第一偏振 分光鏡(polarization beam splitter)將從激光光源出射的激光分成偏振狀態(tài)不同的2 種激光，在利用1/2波長(zhǎng)板個(gè)別地調(diào)整兩者的強(qiáng)度后，利用第二偏振分光鏡使兩個(gè)激光相 隔而進(jìn)行照射。[
技術(shù)介紹
文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本專(zhuān)利特開(kāi)2004-114075號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利特開(kāi)2010-284669號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[專(zhuān)利技術(shù)要解決的問(wèn)題]當(dāng)在如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所揭示的現(xiàn)有的激光加工裝置中以格子狀形成劃線時(shí)，激光在 正交的兩個(gè)方向上進(jìn)行掃描。此技術(shù)可通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)例如在將LED基板以其界道與 XY平臺(tái)的移動(dòng)方向一致的方式固定在可以沿著XY兩軸方向移動(dòng)的XY平臺(tái)上的狀態(tài)下，一 面使平臺(tái)沿著XY各方向移動(dòng)一面沿著加工預(yù)定位置照射激光。這時(shí)，就LED的品質(zhì)穩(wěn)定性這一觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，優(yōu)選在XY兩方向上以相同的加工精度 形成劃線，但是為此，激光的光束輪廓(激光的強(qiáng)度的空間分布)必須相對(duì)于照射方向?yàn)楦?向同性、或者至少在XY兩方向上等效。然而，由于實(shí)現(xiàn)如上所述的激光的照射時(shí)需要很大 的成本，所以若僅利用市售的激光光源，難以實(shí)現(xiàn)。或者，也可以考慮以下形態(tài)，即在形成一方向(第一方向)上的劃線后，使LED基 板在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90度，而形成與第一方向正交的第二方向上的劃線。在這種情況下，雖 然不要求光束輪廓的等效性，但是由于旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，而有LED基板的對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生偏差的可能性， 所以，為了確保加工精度，必須在旋轉(zhuǎn)后重新進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作，且再次設(shè)定激光的照射位置。 因此，存在需要加工時(shí)間的問(wèn)題。而且，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中揭示的裝置只可以沿著一個(gè)加工進(jìn)行方向使2種激光相隔地照射，無(wú)法抑制加工方向上的加工精度的不均。本專(zhuān)利技術(shù)是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種即使激光的光束輪廓相對(duì) 于照射方向并非各向同性、亦可減少朝正交的兩個(gè)方向進(jìn)行加工時(shí)的加工精度不均的激光加工裝置。[解決問(wèn)題的技術(shù)手段]為了解決上述課題，技術(shù)方案I中的專(zhuān)利技術(shù)是一種照射激光來(lái)加工被加工物的激 光加工裝置，其特征在于包括平臺(tái)部，固定被加工物；及光學(xué)系統(tǒng)，使由激光光源出射的 激光從聚光透鏡向固定在上述平臺(tái)部的上述被加工物照射；且上述光學(xué)系統(tǒng)包括分支機(jī) 構(gòu)，使從上述激光光源出射的上述激光分成第一分支光及第二分支光；轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使上述第 二分支光的光束輪廓以行進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)90° ;光路共通化機(jī)構(gòu)，使上述第一分支光及經(jīng) 過(guò)上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的上述第二分支光的到達(dá)上述聚光透鏡為止的照射用光路共通化；以及選 擇性阻斷機(jī)構(gòu)，在上述分支機(jī)構(gòu)與上述光路共通化機(jī)構(gòu)之間，選擇性地阻斷上述第一分支 光及上述第二分支光；且當(dāng)將經(jīng)過(guò)上述光路共通化機(jī)構(gòu)的上述第一分支光設(shè)為第一照射用 激光，將經(jīng)過(guò)上述共通化機(jī)構(gòu)的上述第二分支光設(shè)為第二照射用激光時(shí)，通過(guò)切換利用上 述選擇性阻斷機(jī)構(gòu)阻斷的上述第一分支光及上述第二分支光，可以對(duì)固定在上述平臺(tái)部的 上述被加工物選擇性地照射具有同一光束輪廓且朝向正交的上述第一照射用激光及上述 第二照射用激光中的任一者。技術(shù)方案2中的專(zhuān)利技術(shù)是如技術(shù)方案I所述的激光加工裝置，其特征在于上述平臺(tái) 部沿著相互正交的第一方向及第二方向自如移動(dòng)，當(dāng)對(duì)上述被加工物照射上述第一照射用 激光時(shí)使上述平臺(tái)部沿上述第一方向移動(dòng)，當(dāng)對(duì)上述被加工物照射上述第二照射用激光時(shí) 使上述平臺(tái)部沿上述第二方向移動(dòng)。技術(shù)方案3中的專(zhuān)利技術(shù)是如技術(shù)方案I或2所述的激光加工裝置，其特征在于上述 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是通過(guò)組合多個(gè)反射鏡而構(gòu)成。技術(shù)方案4中的專(zhuān)利技術(shù)是如技術(shù)方案I或2所述的激光加工裝置，其特征在于上述 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括具有多個(gè)反射面的棱鏡。技術(shù)方案5中的專(zhuān)利技術(shù)是使用技術(shù)方案2中的激光加工裝置的被加工物的加工方 法，其特征在于包括如下步驟固定步驟，將上述被加工物固定在上述平臺(tái)部；對(duì)準(zhǔn)步驟， 使設(shè)定在上述被加工物上的格子狀的加工對(duì)象位置的相互正交的延伸方向與上述第一方 向及上述第二方向吻合；第一加工步驟，一面使上述平臺(tái)部沿上述第一方向移動(dòng)，一面照射 上述第一照射用激光，而對(duì)沿上述第一方向延伸的加工對(duì)象位置進(jìn)行加工；及第二加工步 驟，一面使上述平臺(tái)部沿上述第二方向移動(dòng)，一面照射上述第二照射用激光，而對(duì)沿上述第 二方向延伸的加工對(duì)象位置進(jìn)行加工。[專(zhuān)利技術(shù)的效果]根據(jù)技術(shù)方案I至4中的專(zhuān)利技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)能夠選擇性地使用具有形狀相同且朝向正 交的光束輪廓的2種激光進(jìn)行加工的激光加工裝置。尤其，根據(jù)技術(shù)方案2中的專(zhuān)利技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)即使從激光光源出射的激光的光束輪廓 相對(duì)于加工方向并非各向同性、亦可減少朝正交的兩個(gè)方向進(jìn)行加工時(shí)的加工精度不均的 激光加工裝置。而且，根據(jù)技術(shù)方案5中的專(zhuān)利技術(shù)，即使從激光光源出射的激光的光束輪廓本身并非各向同性，也能夠以相同的加工精度朝正交的兩個(gè)方向進(jìn)行加工。附圖說(shuō)明圖1是表示本實(shí)施方式的激光加工裝置100的構(gòu)成的立體圖。圖2是表示第一光路快門(mén)24a開(kāi)放、而另一方面利用第二光路快門(mén)24b阻斷第二光路P2的狀態(tài)的圖。圖3是利用第一光路快門(mén)24a阻斷第一光路P1、而另一方面第二光路快門(mén)24b開(kāi)放的狀態(tài)的圖。圖4是表示光束輪廓轉(zhuǎn)換單元30的構(gòu)成的立體圖。圖5是照射著照射用激光LB3的狀態(tài)下的平臺(tái)部10的俯視圖。圖6是表示光束輪廓轉(zhuǎn)換棱鏡130的立體圖。[符號(hào)的說(shuō)明]10平臺(tái)部11X平臺(tái)12Y平臺(tái)13Θ平臺(tái) 14吸附夾盤(pán)20光學(xué)系統(tǒng)20A配置臺(tái)20B穿透孔21激光光源22 (22a,22b)波長(zhǎng)板23 (23a,23b)偏振分光鏡24 (24a、24b)光路快門(mén)25波長(zhǎng)板26聚光透鏡27,28水平反射鏡29垂直反射鏡30光束輪廓轉(zhuǎn)換單元100激光加工裝置130光束輪廓轉(zhuǎn)換棱鏡LBa(朝光束輪廓轉(zhuǎn)換單兀的)入射光LB β(朝光束輪廓轉(zhuǎn)換單元的)出射光LBO(從激光光源出射的)激光LBl第一分支光LB2第二分支光LB3(LB3a、LB3b；照射用激光具體實(shí)施方式<激光加工裝置的概要>圖1是表示本實(shí)施方式的激光加工裝置100的構(gòu)成的立體圖。激光加工裝置100 是通過(guò)對(duì)被加工物照射脈沖激光(以下稱為激光)來(lái)對(duì)被加工物進(jìn)行溝槽加工或者打孔加工等的裝置。如圖1所示，激光加工裝置100主要包括平臺(tái)部10及光學(xué)系統(tǒng)20。而且，激光加工裝置100包括控制各部分的動(dòng)作的未圖示的控制部。平臺(tái)部10是載置固定被加工物的部位。平臺(tái)部10主要包括X平臺(tái)11、Y平臺(tái)12、 Θ平臺(tái)13、及吸附夾盤(pán)14。X平臺(tái)11是在水平面內(nèi)沿第一方向自如移動(dòng)地設(shè)置而成的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。Y本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種激光加工裝置，其照射激光來(lái)加工被加工物，其特征在于包括：平臺(tái)部，固定被加工物；及光學(xué)系統(tǒng)，使由激光光源出射的激光從聚光透鏡向固定在上述平臺(tái)部的上述被加工物照射；且上述光學(xué)系統(tǒng)包括：分支機(jī)構(gòu)，使從上述激光光源出射的上述激光分成第一分支光及第二分支光；轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使上述第二分支光的光束輪廓以行進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)90°；光路共通化機(jī)構(gòu)，使上述第一分支光及經(jīng)過(guò)上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的上述第二分支光的到達(dá)上述聚光透鏡為止的照射用光路共通化；以及選擇性阻斷機(jī)構(gòu)，在上述分支機(jī)構(gòu)與上述光路共通化機(jī)構(gòu)之間，選擇性地阻斷上述第一分支光及上述第二分支光；且當(dāng)將經(jīng)過(guò)上述光路共通化機(jī)構(gòu)的上述第一分支光設(shè)為第一照射用激光，將經(jīng)過(guò)上述共通化機(jī)構(gòu)的上述第二分支光設(shè)為第二照射用激光時(shí)，通過(guò)切換利用上述選擇性阻斷機(jī)構(gòu)阻斷的上述第一分支光及上述第二分支光，可以對(duì)固定在上述平臺(tái)部的上述被加工物選擇性地照射具有同一光束輪廓且朝向正交的上述第一照射用激光及上述第二照射用激光中的任一者。
【技術(shù)特征摘要】
2011.09.27 JP 2011-2104871.一種激光加工裝置，其照射激光來(lái)加工被加工物，其特征在于包括平臺(tái)部，固定被加工物；及 光學(xué)系統(tǒng)，使由激光光源出射的激光從聚光透鏡向固定在上述平臺(tái)部的上述被加工物照射；且上述光學(xué)系統(tǒng)包括 分支機(jī)構(gòu)，使從上述激光光源出射的上述激光分成第一分支光及第二分支光； 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使上述第二分支光的光束輪廓以行進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)90° ; 光路共通化機(jī)構(gòu)，使上述第一分支光及經(jīng)過(guò)上述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的上述第二分支光的到達(dá)上述聚光透鏡為止的照射用光路共通化；以及 選擇性阻斷機(jī)構(gòu)，在上述分支機(jī)構(gòu)與上述光路共通化機(jī)構(gòu)之間，選擇性地阻斷上述第一分支光及上述第二分支光；且 當(dāng)將經(jīng)過(guò)上述光路共通化機(jī)構(gòu)的上述第一分支光設(shè)為第一照射用激光，將經(jīng)過(guò)上述共通化機(jī)構(gòu)的上述第二分支光設(shè)為第二照射用激光時(shí)， 通過(guò)切換利用上述選擇性阻斷機(jī)構(gòu)阻斷的上述第一分支光及上述第二分支光，可以對(duì)固定在上述平臺(tái)部的上述被加工物選擇性地照射具有同一光束輪廓且朝向正交的上述第一照射用激光及上述第二照射用激光中的任一者...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：栗山規(guī)由，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：三星鉆石工業(yè)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
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