(57)【要約】【課題】前処理を必要とせずに、スタートポイントから確実にレーザーによる分割溝を形成する。【解決手段】セラミックス材の加工装置であって、セラミックス材を加工するレーザー光を照射するレーザー装置と、前記セラミックス材と前記レーザー光との相対位置を移動させる駆動装置と、前記セラミックス材の前記レーザー光による加工光を検出するレーザー加工光検出部と、前記レーザー加工光検出部においてレーザー加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記駆動装置における加工方向への移動を開始する指示を行う駆動制御指示部と、を有することを特徴とするセラミックス材の加工装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス材の加工装置であって、
セラミックス材を加工するレーザー光を照射するレーザー装置と、
前記セラミックス材と前記レーザー光との相対位置を移動させる駆動装置と、
前記セラミックス材の前記レーザー光によるレーザー加工光を検出するレーザー加工光検出部と、
前記レーザー加工光検出部においてレーザー加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記駆動装置における加工方向への移動を開始する指示を行う駆動制御指示部と
を有することを特徴とするセラミックス材の加工装置。
【請求項２】
前記レーザー加工光検出部は、
前記加工光の特性を記憶する加工光メモリを参照して、加工光を検出することを特徴とする請求項１に記載のセラミックス材の加工装置。
【請求項３】
さらに、前記レーザー光の照射開始タイミングを検出するレーザー照射検出部を有し、
前記レーザー加工光検出部を、レーザー光の検出タイミング以降に動作させることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミックス材の加工装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のセラミックス材の加工装置によって加工されたセラミックス材。
【請求項５】
セラミックス材の加工制御装置であって、
前記セラミックス材の前記レーザー光による加工光を検出するレーザー加工光検出部と、
前記レーザー加工光検出部においてレーザー加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記セラミックス材と前記セラミックス材を加工するレーザー光との相対位置の加工方向への移動を開始する駆動制御部と
を有することを特徴とするセラミックス材の加工制御装置。
【請求項６】
セラミックス材の加工制御方法であって、
前記セラミックス材の前記レーザー光による加工光を検出するレーザー加工光検出ステップと、
前記レーザー加工光検出ステップにおいてレーザー加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記セラミックス材と前記セラミックス材を加工するレーザー光との相対位置の加工方向への移動を開始する指示を行う駆動制御指示ステップ部と
を有することを特徴とするセラミックス材の加工制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の加工制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス材の加工技術に関し、特に、セラミックス基板の表面をレーザー加工してセラミックス基板を分割するための分割溝を作成する加工技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗器、コンデンサ、インダクタ、ヒューズなどの電子部品の製造方法の１つとして、大判のセラミックス基板（例えば６０ｍｍ×５０ｍｍ）に、あらかじめ、１つの部品（１チップ当たり１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）の大きさになるように、金型などを用いて焼成前に縦横方向に分割溝を形成して焼成を行い、セラミックス基板上への電子部品の製造工程の中で、作成しておいた分割溝を利用してチップへの分割を行い、１つの部品とするのが一般的である。
【０００３】
また、図７、図８に示すように、レーザー光を利用して焼成後のセラミックス基板に縦横方向の分割溝を形成する方法も一般的である。白色系のセラミックス基板の場合には、レーザー光の反射が問題となる。セラミックス基板は白色のため、レーザーを照射した場合に、反射してしまい、分割溝が形成されないということがある。特に、図７に示すように、分割溝の形成がされはじめれば、その分割溝がきっかけとなり、分割溝の形成がされるが、レーザーを照射するスタートポイントは、加工が開始されるきっかけがない白い表面であるため分割溝が形成されにくい。スタートポイントＰ１’からＰ５’に示すように、開始ポイントがずれてしまうという問題がある。例えば、特許文献１では、レーザー光の反射を抑制するための着色を施すことにより、レーザー光の吸収率を増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２４１３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示す例では、レーザー光によりセラミックス基板Ｓに分割溝Ｖをタテ方向とヨコ方向に形成している。ところで、上記のように、特許文献１では、レーザー光の反射を抑制するための着色をセラミックス基板Ｓに施しているが、これらの方法では、前処理（印刷や焼成）が必要となり、生産効率が非常に悪いという問題があった。
本発明は、着色等の前処理を必要とせずに、スタートポイントから確実にレーザーによる分割溝を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、セラミックス材の加工装置であって、セラミックス材を加工するレーザー光を照射するレーザー装置と、前記セラミックス材と前記レーザー光との相対位置を移動させる駆動装置と、前記セラミックス材の前記レーザー光による加工光を検出するレーザー加工光検出部と、前記レーザー加工光検出部において加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記駆動装置における加工方向への移動を開始させる指示を行う駆動制御指示部と、を有することを特徴とするセラミックス材の加工装置が提供される。
【０００７】
前記レーザー加工光検出部は、前記加工光の特性を記憶する加工光メモリを参照して、加工光を検出することを特徴とする。加工光メモリに格納されている、レーザー加工光などの波長や強度、検出の有無などのレーザー加工光の特性を参照することで、レーザー加工光の検出処理を精度良く行うことができる。
【０００８】
さらに、前記レーザー光の照射開始タイミングを検出するレーザー照射検出部を有し、前記加工光検出部を、レーザー光の検出タイミング以降に動作させることを特徴とする。レーザー加工光検出部を、レーザー光の検出タイミング以降に動作させることで、加工光検出部の処理負担を軽減できる。
【０００９】
本発明は、上記に記載のセラミックス材の加工装置によって加工されたセラミックス材である。
また、本発明は、セラミックス材の加工制御装置であって、前記セラミックス材の前記レーザー光による加工光を検出する加工光検出部と、前記加工光検出部において加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記セラミックス材と前記セラミックス材を加工するレーザー光との相対位置の加工方向への移動を開始させる指示を行う駆動制御指示部と、を有することを特徴とするセラミックス材の加工制御装置である。
【００１０】
本発明の他の観点によれば、セラミックス材の加工制御方法であって、前記セラミックス材の前記レーザー光による加工光を検出するレーザー加工光検出ステップと、前記レーザー加工光検出ステップにおいて加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、前記セラミックス材と前記セラミックス材を加工するレーザー光との相対位置の加工方向への移動を開始する駆動制御ステップ部と、を有することを特徴とするセラミックス材の加工制御方法が提供される。
【００１１】
本発明は、上記に記載の加工制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前処理を必要とせずに、スタートポイントから確実にレーザーによる加工ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態によるレーザー加工装置の一構成例を示す図である。
【図２】本実施の形態によるレーザー加工装置を制御する制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】制御装置における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】加工の進行する様子を示す図である。
【図５】レーザー光の強度と加工距離（移動距離）と時間との関係の例を示す図である。
【図６】セラミックス基板の加工の様子を示す図であり、加工開始点を示す図である。
【図７】セラミックス基板の加工の様子を示す従来技術の図であり、加工開始点を示す図である。
【図８】セラミックス基板の加工の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態によるセラミックス材の加工技術について図面を参照しながら説明を行う。図１は、本実施の形態によるセラミックス材のレーザー加工装置の一構成例を示す図である。図２は、本実施の形態によるレーザー加工装置を制御する制御装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図３は、制御装置における処理の流れを示すフローチャート図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態によるレーザー加工装置は、セラミックス基板（セラミックス材）Ｓを載せるステージ１と、アルミナセラミックス、ジルコニア、ムライト、スピネルなどの白色系セラミックス基板Ｓの表面を加工できる位置にレーザー光Ｌ１を照射できるレーザー装置３と、セラミックス基板Ｓ表面からのレーザー光Ｌ１に基づくレーザー加工光Ｌ２を観測することができる位置に設けられたＣＣＤカメラ５と、全体を制御する制御装置（ＰＣなど）７と、を有している。セラミックス基板Ｓ表面からのレーザー光Ｌ１に基づく加工光Ｌ２とは、セラミックス基板Ｓが加工される際に検出される光である。
【００１６】
ステージ１は、図示しない駆動部と駆動制御部１ｂを有し、制御部１ａによりステージ１の駆動が制御される。レーザー装置３は、母材として、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧロット（中心波長１０６４ｎｍ）を用いることができる。レーザー装置の制御部３aは、レーザー光Ｌ１の出射タイミングや強度などを制御することができる。ＣＣＤカメラ５は、一般的なＣＣＤセンサを備えたカメラである。
【００１７】
制御装置７は、ステージの制御部１ａ、レーザーの制御部３ａ、ＣＣＤカメラ５の制御部などとの間で制御信号から検出信号のやり取りを行うことができるように構成されている。制御装置７には、後述するように、レーザー照射光を検出する照射光検出部７ａ等が設けられている。
【００１８】
図２に示すように、本実施の形態による制御装置７は、レーザーの照射の有無を検出するレーザー照射検出部７−１と、レーザー加工光Ｌ２を検出するＣＣＤカメラ５からのレーザー加工光の検出信号を受け取ることでレーザー加工光の検出を行うレーザー加工光検出部７−２と、ステージを駆動制御するための駆動制御部１ｂへの指示を行う駆動制御指示部７−３と、レーザー加工光Ｌ２などの波長や強度、検出の有無などのレーザー光の特性を記録するレーザー加工光メモリ７−４と、を有している。
【００１９】
図４は、加工の進行する様子を示す図である。図５は、レーザー光の強度と加工距離（移動距離）と時間との関係の例を示す図である。破線は従来の特性であり、実線が本実施の形態の特性である。
【００２０】
図３、図４に示すように、まず、処理を開始し（ステップＳ１）、ステップＳ２で、レーザー装置３からレーザー光をセラミックス基板上の点Ｐ１に照射する。この時点ｔ１で、レーザー照射検出部７−１によりレーザー光の照射が検出される（図４（ａ））。
【００２１】
次いで、ステップＳ３において、レーザー加工光検出部７−２がレーザー加工光を検出するまで待つ。図４（ｂ）に示すように、レーザー加工光検出部７−２が、例えばレーザー加工光メモリ７−４に記憶されているレーザー加工光Ｌ２などの波長や強度等に基づいてレーザー加工光を検出すると（ｔ２：  Ｙｅｓ）、ステップＳ４において、図４（ｃ）に示すように、駆動制御指示部７−３がステージを駆動制御するための駆動制御部１ｂへステージを所定の方向に移動させる指示を行うことで、分割溝Ｖが移動方向に向けて形成される。ステップＳ５で、駆動停止の指示を受けるまで駆動を継続し、駆動停止の指示を受けると（Ｙｅｓ）、ステップＳ６で、処理を終了する。次いで、次の分割溝Ｖを形成する処理に進む。
【００２２】
レーザー加工光などの波長や強度、検出の有無などがレーザー加工光メモリ７−４に格納されるためレーザー光の特性の特定が容易になり、レーザー光の検出を精度良く行うことができる。
【００２３】
ここで、図５に示すように、レーザー光の照射タイミングｔ１ではなく、レーザー加工光の検出タイミングｔ２又はそれ以降のタイミングでレーザー光の移動（ステージの移動、レーザー光とＣＣＤカメラ５の移動でも良い）を行うことで、加工が可能な状態になってから分割溝の加工を開始するので、加工が開始されるきっかけがない白い表面であるため分割溝が形成されにくいという問題を解消することができる。レーザー光の検出タイミングを測定し、レーザー光の検出タイミング以降に加工光の検出を行うことで、処理負担を軽減できる。
【００２４】
従って、図６に示すように、レーザー光による加工が可能になるタイミングと、分割溝の形成のための溝の延在する方向への駆動開始タイミングとを合わせることができ、加工が開始されるきっかけが生じにくい白い表面である白色系セラミックス基板であっても、図６に示すように、分割溝の開始ポイントのずれの発生を抑制ようにすることができる。
【００２５】
以上に説明したように、本発明によれば、前処理を必要とせずに、スタートポイントから確実にレーザーによる分割溝を形成することが出来るという利点がある。
【００２６】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００２７】
本発明は、図２に示すようなセラミックス材の加工制御装置であって、セラミックス材のレーザー光による加工光を検出する加工光検出部と、加工光検出部において加工光が検出されたタイミング又はそれ以降に、セラミックス材と前記セラミックス材を加工するレーザー光との相対位置を移動させる加工方向への移動を開始する駆動制御部と、を有することを特徴とするセラミックス材の加工制御装置であっても良い。
【００２８】
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
【００２９】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、セラミックス基板の加工装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１…ステージ、１ａ…制御部、１ｂ…駆動制御部、３…レーザー装置、３a…制御部、５…ＣＣＤカメラ、７…制御装置、７−１…レーザー照射検出部、７−２…レーザー加工光検出部、７−３…駆動制御指示部、７−４…レーザー加工光メモリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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