(57)【要約】      （修正有）【課題】複合基板の切断効率を向上させる。レーザー装置の改良方法を提供する。【解決手段】レーザー光束を光学ユニット３に向けて出射するレーザー出射装置２を含み、複合基板１は、異なる材質で形成された二層以上のレイヤーから構成されており、このレイヤーの表面には切断開始点があり、光学ユニット３は、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各焦点深度のレーザー光束を、対応するレイヤーの表面にフォーカシングする。【選択図】図１
2016030294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合基板に切断ラインを形成するためのレーザー装置の改良構造であって、
レーザー出射装置を備え、
前記レーザー出射装置は、レーザー光束を光学ユニットに向けて出射し、
前記複合基板は、異なる材質で形成された二つ以上のレイヤーを備え、
各レイヤーの表面には、レイヤーを切断する際の開始点が設けられており、
前記光学ユニットは、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各焦点深度のレーザー光束を、対応するレイヤーの表面にフォーカシングすることを特徴とするレーザー装置の改良構造。
【請求項２】
前記光学ユニットは、複数の異なる曲率を有する、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項３】
前記光学ユニットは、スプリッターと集光レンズとを備え、前記レーザー出射装置から出射されたレーザー光束は、スプリッター、集光レンズの順に通過し、前記集光レンズは、複数の異なる曲率を有している、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項４】
前記複合基板の各レイヤーの材質は、金属、プラスチック、ガラス、セラミックのうち何れかである、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項５】
前記光学ユニットは、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、レーザー光束は、前記レイヤーの表面に二つ以上の切断ラインを形成する、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項６】
前記二つ以上の切断ラインは、同時に形成される、請求項５に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項７】
前記二つ以上の切断ラインの形成には、時間的な前後のずれがある、請求項５に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項８】
各レイヤーの表面にフォーカシングされた各レーザー光束のエネルギー値は、相互に等しい、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項９】
各レイヤーの表面にフォーカシングされた各レーザー光束のエネルギー値は、相互に異なる、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【請求項１０】
前記レーザー出射装置は、コントローラと電気的に接続されており、前記レーザー出射装置は、前記コントローラから動作信号が伝えられると、前記動作信号によりレーザー光束を出射する、請求項１に記載のレーザー装置の改良構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー装置の改良構造に関し、特に、複合基板の切断に適合するレーザー装置の改良構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板切断は、ダイヤモンドブレードを備えた機械を用いて所定の形状に切断するというものであったが、機械による切断は時間がかかり、基板を損壊しやすい。
【０００３】
最近では、レーザー切断技術が向上しており、この技術が従来の機械切断方式に取って代わっている。レーザー切断は、作業がスピードアップするという長所があるので、この分野では不可欠な役割を果たすようになってきている。
【０００４】
しかし、複合基板はレイヤーごとに材質が異なるので、レーザー切断作業に当たり、レイヤーごとに、位置決め、フォーカシング、出力調整を行わなければならず、手間と時間がかかり、生産性に影響を与える。
【０００５】
上述の問題点を踏まえ、定理を応用して研究を重ね、上述の欠点を改善できるようにレーザー装置の構造を改良し、光学ユニットがレーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各焦点深度のレーザー光束を、対応するレイヤーの表面にフォーカシングし、第一レイヤー表面の切断幅が第二レイヤーの切断幅を上回るようにして、レーザー切断作業の効率を向上させた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、レーザー出射装置から光学ユニットにレーザー光束を出射し、光学ユニットが、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各焦点深度のレーザー光束を、対応する基板レイヤーの表面にフォーカシングして、複合基板切断の効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、レーザー出射装置を改良し、レーザー出射装置から光学ユニットに向けてレーザー光束を出射し、複合基板は、材質の異なる二つ以上のレイヤーで構成されており、各レイヤーの表面には切断開始点があり、光学ユニットが二つ以上の焦点深度を形成し、各焦点深度のレーザ光束を、対応するレイヤーの表面にフォーカシングすることを特徴とする。
【０００８】
本発明の実施例において、光学ユニットは、複数の異なる曲率を有していてもよい。
【０００９】
本発明の実施例において、光学ユニットは、スプリッターと集光レンズとを含み、レーザー出射装置から出力されたレーザー光束は、スプリッター、集光レンズの順に通過し、集光レンズは、複数の異なる曲率を有していてもよい。
【００１０】
本発明の実施例において、複合基板のレイヤー材質は、金属、プラスチック、ガラス、セラミックのうち何れかであってもよい。
【００１１】
本発明の実施例において、光学ユニットは、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各レーザー光束を各レイヤーの表面にフォーカシングして、二つ以上の切断ラインを形成してもよい。
【００１２】
本発明の実施例において、切断ラインは同時に形成されてもよい。
【００１３】
本発明の実施例において、切断ラインの形成は、時間的に前後のずれがあってもよい。
【００１４】
本発明の実施例において、各レイヤーの表面にフォーカシングされたレーザー光束のエネルギー値が等しくてもよい。
【００１５】
本発明の実施例において、各レイヤーの表面にフォーカシングされたレーザー光束のエネルギー値は、相互に異なっていてもよい。
【００１６】
本発明の実施例において、レーザー出射装置は、コントローラと電気的に接続されており、前記コントローラから動作信号が送られ、レーザー出射装置は前記動作信号によりレーザー光束を出射してもよい。
【００１７】
本発明のレーザー装置の改良構造を詳述するに当たり、以下に実施例及び図面を示して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例におけるレーザー装置の改良構造の側面図である。
【図２】本発明の実施例において、改良後のレーザー装置によって切断される複合基板の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１、図２は、本発明のレーザー装置の改良構造の実施例であり、当該レーザー装置は、一つの複合基板１に切断ライン（または切断溝）を形成させるものであり、レーザー出射装置２と、光学ユニット３と、コントローラとを含む。
【００２０】
レーザー出射装置２は、例えば、固体レーザーであってもよいし、液体レーザーであってもよいし、ガスレーザーであってもよく、例えばホストコンピュータなどのコントローラと電気的に接続されている。このコントローラから動作信号が送られると、レーザー出射装置２は、この動作信号により、レーザー光束を光学ユニット３に向けて出射する。この光学ユニットは、レンズであってもよいし、プリズムであってもよい。複合基板１は、例えば金属、プラスチック、ガラス、セラミックなどの材質の異なる二つ以上のレイヤーにより構成されている。本実施例においては、複合基板１は、ガラスの第一レイヤー１１と、セラミックの第二レイヤー１２から構成されており、レイヤー表面には切断開始点があり、レーザー出射装置２から出射されたレーザー光束は、光学ユニット３を通過する。この光学ユニットは、複数の異なる曲率を有しており、曲率の数は複合基板１のレイヤー数によって決まり、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成して、各焦点深度のレーザー光束を、対応するレイヤーの表面にフォーカシングする。本実施例においては、複合基板１は二層構造であることから、レーザー出射装置２から出力されたレーザー光束は、光学ユニット３の二つの曲率である第一曲率３Ａと第二曲率３Ｂとを経て、第一焦点深度Ｈ１と第二焦点深度Ｈ２とを形成し、各深度のレーザー光束が、第一レイヤーの表面１１Ａ及び第二レイヤーの表面１２Ａのうち対応する表面にフォーカシングされる。これにより、光学ユニット３がレーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各深度のレーザー光束を、対応する基板レイヤーの表面にフォーカシングすることによって、二つ以上の切断ラインを形成して複合基板１の切断作業を進めることができるので、作業時間を省いて作業効率を向上させることができる。本実施例では、光学ユニット３が、レーザー光束を第一レイヤー表面１１Ａ及び第二レイヤー表面１２Ａの各々にフォーカシングして、第一切断ライン１１１及び第二切断ライン１２１の各々を形成することになる。各切断ラインは同時に形成されてもよいし、各切断ラインの形成に時間的なずれがあってもよいが、各切断ラインが同時に形成される場合には、作業時間をより短縮でき、効率がより向上する。また、レーザー光束を各レイヤーの表面にフォーカシングするときのレーザーエネルギーの値は、相互に等しくてもよいし、異なっていてもよく、この値は、複合基板1の各レイヤーの材質や、切断ラインの幅などにより決まる。
【００２１】
他の実施例としては、二層構造の複合基板１に対応する光学ユニット３が、スプリッターと集光レンズとを有する場合である。レーザー出射装置２から出射されたレーザー光束は、スプリッター、集光レンズの順に通過する。光学ユニット３は、スプリッターによりレーザー光束を分光した後に、集光レンズの第一曲率と第二曲率を経て、レーザー光束の第一焦点深度Ｈ１と第二焦点深度Ｈ２とを形成し、第一レイヤーの表面１１Ａと第二レイヤーの表面１２Ａとにフォーカシングする。
【００２２】
作業工程においては、切断したい複合基板１をベースに固定するが、ベースにはチャックやロック装置などの固定具を備え、基板１をベース１０に固定してもよい。或いは、ベースに真空装置を設け、基板１をベースに真空吸着させてもよい。そして、複合基板１の関連データ（例えば、サイズ、厚み、レイヤーの数や材質など）をコントローラにキーインした後に、画像センサーで位置決めする。この画像センサーは、上記ベースの上方に設けられており、複合基板１の第一レイヤーの表面１１Ａには、例えば打刻された十字マークなどの位置検出キー（alignment key）が設けられている。位置決め作業は、画像センサーが複合基板１の位置検出キーを検出することにより行われる。コントローラは、画像センサーからの情報を受信すると、動作信号をレーザー出射装置２に送り出す。レーザー出射装置２から出力されたレーザー光束は、光学ユニット３の二つの曲率である第一曲率３Ａと第二曲率３Ｂとを経て、第一焦点深度Ｈ１と第二焦点深度Ｈ２とを形成する。各深度のレーザー光束は、第一レイヤーの表面１１Ａ及び第二レイヤーの表面１２Ａのうち対応する表面にフォーカシングされ、第一切断ライン１１１と第二切断ライン１２１に沿って切断作業が進められる。
【００２３】
本発明は、レーザー出射装置２から光学ユニット３に向けてレーザー光束を出射し、光学ユニット３が、レーザー光束の二つ以上の焦点深度を形成し、各焦点深度のレーザー光束を、対応するレイヤーの表面にフォーカシングすることにより、複合基板の切断作業の効率を向上させていることを特徴とする。
【００２４】
上述のごとく本発明の実施例を開示したが、この実施例は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の属する技術分野に精通していれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の詳細な説明に従って種々の実施例の変形が可能である。よって、特許による本発明の保護の範囲は、本願の「特許請求の範囲」に準じるものとする。
【００２５】
１…複合基板
１１…第一レイヤー
１１Ａ…第一レイヤーの表面
１１１…第一切断ライン
１２…第二レイヤー
１２Ａ…第二レイヤーの表面
１２１…第二切断ライン
２…レーザー出射装置
３…光学ユニット
３Ａ…第一曲率
３Ｂ…第二曲率
Ｈ１…第一焦点深度
Ｈ２…第二焦点深度
【図１】
2016030294.tif 000003
【図２】
2016030294.tif 000004