JP2014042921A - Laser working method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光の照射によって加工対象物の一部分を剥離するレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing method for peeling a part of an object to be processed by laser light irradiation.
上記技術分野の従来の技術として、例えば、特許文献1に記載のU字状溝加工方法が知られている。このU字状溝加工方法においては、ガラス基板の表面にレーザビームを走査してガラス基板を急加熱することによって、加熱部分の熱膨張により非加熱部分との境界近傍から加熱部分を剥離し、ガラス基板の表面に断面U字状の溝を形成している。
As a conventional technique in the above technical field, for example, a U-shaped groove processing method described in
上述したように、特許文献1に記載の方法によれば、レーザ光の照射によってガラス基板等の加工対象物の一部分を剥離することができる。しかしながら、特許文献1に記載の方法にあっては、加工対象物から一部分を剥離して形成される溝の断面形状がU字状に限定されたり、剥離される部分の幅にばらつきが生じたりするため、所望する形状の加工を行うことができないという問題がある。
As described above, according to the method described in
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の照射により加工対象物の一部分を所望の形状に剥離可能なレーザ加工方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the laser processing method which can peel a part of workpiece into a desired shape by irradiation of a laser beam.
上記課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工方法は、剥離予定部分を含む加工対象物を用意する工程と、加工対象物を用意した後に、剥離予定部分を規定する基準線に沿って加工対象物に亀裂を形成する工程と、加工対象物に亀裂を形成した後に、剥離予定部分に第1のレーザ光を照射することによって、加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a laser processing method according to the present invention includes a step of preparing a workpiece including a portion to be peeled, and a reference line that defines the portion to be peeled after preparing the workpiece. A step of forming a crack in the workpiece, and a step of peeling the portion to be peeled from the workpiece by irradiating the portion to be peeled with the first laser light after forming the crack in the workpiece. It is characterized by providing.
このレーザ加工方法においては、第1のレーザ光の照射により加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程に先だって、剥離予定部分を規定する基準線に沿って亀裂を形成する。このようにすると、剥離予定部分を剥離する工程において、その亀裂に沿って剥離予定部分の剥離を生じさせることができる。よって、このレーザ加工方法によれば、基準線及び亀裂の態様を制御することによって、所望の形状に剥離予定部分を剥離することが可能となる。 In this laser processing method, a crack is formed along a reference line that defines the part to be peeled prior to the step of peeling the part to be peeled from the workpiece by irradiation with the first laser beam. If it does in this way, in the process of peeling a peeling scheduled part, peeling of the scheduled peeling part can be produced along the crack. Therefore, according to this laser processing method, it is possible to peel the part to be peeled into a desired shape by controlling the reference line and the mode of the crack.
本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、第2のレーザ光の集光点を加工対象物の内部に位置させた状態で基準線に沿って第2のレーザ光を加工対象物に照射することにより、基準線に沿って加工対象物の少なくとも内部に亀裂を形成することができる。この場合には、例えばスクライブ等の方法によって表面に亀裂を形成することが困難な材料からなる加工対象物に対しても、基準線に沿って好適に亀裂を形成することができる。 In the laser processing method according to the present invention, in the step of forming the crack, the second laser light is processed along the reference line in a state where the condensing point of the second laser light is located inside the processing object. By irradiating the object, a crack can be formed at least inside the object to be processed along the reference line. In this case, for example, a crack can be suitably formed along the reference line even on a workpiece made of a material that is difficult to form a crack on the surface by a method such as scribing.
本発明に係るレーザ加工方法においては、剥離予定部分は、加工対象物の表面を含み、基準線は、加工対象物の表面に沿って複数設定されており、亀裂を形成する工程においては、複数の基準線のそれぞれに沿って加工対象物に亀裂を形成し、剥離予定部分を剥離する工程においては、複数の基準線のそれぞれに沿って剥離予定部分に第1のレーザ光を照射することによって、加工対象物から剥離予定部分を剥離することができる。この場合には、加工対象物の表面を含む剥離予定部分を剥離して加工対象物の平滑な面を露出させることにより、加工対象物の表面平滑化を行うことができる。 In the laser processing method according to the present invention, the part to be peeled includes the surface of the object to be processed, and a plurality of reference lines are set along the surface of the object to be processed. In the step of forming a crack in the workpiece along each of the reference lines and peeling off the part to be peeled, by irradiating the part to be peeled along the plurality of reference lines with the first laser light The part to be peeled can be peeled from the workpiece. In this case, the surface of the workpiece can be smoothed by peeling off the part to be peeled including the surface of the workpiece and exposing the smooth surface of the workpiece.
本発明に係るレーザ加工方法においては、剥離予定部分は、加工対象物の縁部を含み、基準線は、加工対象物の縁部を形成する表面及び側面に設定されており、剥離予定部分を剥離する工程においては、加工対象物の縁部に沿って剥離予定部分に第1のレーザ光を照射することによって剥離予定部分を剥離し、加工対象物の面取りを行うことができる。この場合には、加工対象物の縁部を含む剥離予定部分を剥離することにより、加工対象物の面取りを行うことができる。特に、上述したように、亀裂に沿って剥離予定部分の剥離を生じさせることができるので、基準線及び亀裂の態様を制御することによって、所望の形状に面取り加工を行うことができる。 In the laser processing method according to the present invention, the part to be peeled includes the edge of the object to be processed, and the reference line is set on the surface and the side surface forming the edge of the object to be processed. In the step of peeling, the part to be peeled can be peeled off by irradiating the part to be peeled along the edge of the object to be peeled with the first laser beam, and the workpiece can be chamfered. In this case, the workpiece can be chamfered by peeling off the part to be peeled including the edge of the workpiece. In particular, as described above, it is possible to cause peeling of a portion to be peeled along the crack, and therefore it is possible to perform chamfering into a desired shape by controlling the reference line and the mode of the crack.
本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、加工対象物の面取り形状が基準線に沿って延びる複数の面から構成されるように複数列の亀裂を形成することができる。このようにすれば、加工対象物の面取り形状を複数の面から構成される形状にすることができる。 In the laser processing method according to the present invention, in the step of forming cracks, a plurality of rows of cracks can be formed so that the chamfered shape of the workpiece is formed of a plurality of surfaces extending along the reference line. If it does in this way, the chamfering shape of a processed object can be made into the shape constituted from a plurality of surfaces.
本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、基準線に沿って連続的に亀裂を形成することができる。この場合、剥離予定部分の剥離を、基準線及び亀裂に確実に沿うように生じさせることができる。 In the laser processing method according to the present invention, the crack can be continuously formed along the reference line in the step of forming the crack. In this case, peeling of the part to be peeled can be caused to surely follow the reference line and the crack.
本発明に係るレーザ加工方法においては、亀裂を形成する工程において、基準線に沿って断続的に亀裂を形成することができる。この場合、亀裂の形成量を低減させることができる。 In the laser processing method according to the present invention, the crack can be intermittently formed along the reference line in the step of forming the crack. In this case, the amount of crack formation can be reduced.
本発明によれば、レーザ光の照射により加工対象物の一部分を所望の形状に剥離可能なレーザ加工方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laser processing method which can peel a part of workpiece into a desired shape by irradiation of a laser beam can be provided.
以下、本発明の一実施形態に係るレーザ加工方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下に説明するレーザ加工方法では、レーザ光の照射によって加工対象物の一部分を剥離する。
[第1実施形態]
Hereinafter, a laser processing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the laser processing method described below, a part of an object to be processed is peeled off by laser light irradiation.
[First Embodiment]
まず、本発明の第1実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。このレーザ加工方法では、まず、図1の(a)に示されるように、加工対象物1を用意する。加工対象物1は、例えば、ガラス(強化ガラスを含む)、SiC、シリコン、又はサファイア等からなる。加工対象物1は、矩形板状を呈している。加工対象物1は、表面3と、表面3の反対側の裏面4と、表面3と裏面4とを互いに接続する側面6とを有している。加工対象物1は剥離予定部分10を含む。剥離予定部分10は、加工対象物1の表面3に設定された一対の基準線BLによって規定されている。
First, the laser processing method according to the first embodiment of the present invention will be described. In this laser processing method, first, a
基準線BLは、所定の間隔をもって互いに平行になるように、加工対象物1の一端から他端にわたって延在する仮想線である。したがって、剥離予定部分10は、加工対象物1の表面3の一部分を含むように、加工対象物1の一端から他端にわたって一定の幅で延在するストライプ状に設定されている。後に、この剥離予定部分10にレーザ光を照射して加工対象物1から剥離予定部分10を剥離(除去)し、図1の(b)に示されるように加工対象物1の表面3に溝11を形成する。
The reference line BL is a virtual line extending from one end of the
続く工程では、基準線BLに沿って加工対象物1に亀裂(初亀裂)を形成する。この工程について詳細に説明する。図2〜図4は、加工対象物に亀裂を形成する工程の要部を示す図である。特に、図2の(b)は図2の(a)のII−II線に沿って部分断面図であり、図3の(b)は図3の(a)のIII−III線に沿っての部分断面図であり、図4の(b)は図4の(a)のIV−IV線に沿っての部分断面図である。
In the subsequent process, a crack (initial crack) is formed in the
この工程では、まず、図2に示されるように、一方の基準線BLに沿ってレーザ光(第2のレーザ光)L2を照射する。より具体的には、加工対象物1の表面3をレーザ光L2の入射面としてレーザ光L2の集光点Pを加工対象物1の内部に位置させた状態において、一方の基準線BLに沿って(矢印A2の方向に)集光点Pを相対移動させることにより、その基準線BLに沿って加工対象物1にレーザ光L2を照射(走査)する。これにより、図3に示されるように、一方の基準線BLに沿って加工対象物1の内部に改質領域7が形成される。
In this step, first, as shown in FIG. 2, a laser beam (second laser beam) L2 is irradiated along one reference line BL. More specifically, along the one reference line BL in a state where the
レーザ光L2は、加工対象物1を透過すると共に加工対象物1の内部の集光点P近傍において特に吸収され、これにより、加工対象物1に改質領域7が形成される。改質領域7は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理特性が周囲と異なる状態になった領域を含む。改質領域7としては、例えば、溶融処理領域(一旦溶融後に再固化した領域、溶融状態にある領域、及び溶融状態から再固化する途中の状態にある領域の少なくとも一つを含む領域を意味する)、クラック領域、絶縁破壊領域、及び、屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。
The laser beam L2 passes through the
さらに、改質領域7としては、加工対象物1の材料において改質領域7の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域や、格子欠陥が形成された領域がある(これらをまとめて高密転移領域ともいう)。また、溶融処理領域や屈折率変化領域、改質領域7の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域、格子欠陥が形成された領域は、さらに、それらの領域の内部や改質領域7と非改質領域との界面に亀裂(割れ、マイクロクラック等)を内包している場合がある。内包される亀裂は、改質領域7の全体に渡る場合や一部分のみや複数部分に形成される場合がある。
Furthermore, the modified
また、レーザ光L2がパルスレーザ光である場合には、改質領域7は、1パルスのショット(つまり1パルスのレーザ照射:レーザショット)によって形成される改質スポットの集合として構成される。さらに、改質領域7は、改質スポットから延びる複数の亀裂を含む場合がある。改質スポットとしては、クラックスポット、溶融処理スポット、若しくは屈率変化スポット、またはそれらの少なくとも2つが混在するもの等が挙げられる。
When the laser beam L2 is a pulsed laser beam, the modified
ここでは、レーザ光L2の照射条件を、例えば以下のように設定することができる。
波長:532nm
エネルギー:18μJ
パルス幅:500ps
走査速度:500mm/s
Here, the irradiation conditions of the laser beam L2 can be set as follows, for example.
Wavelength: 532nm
Energy: 18μJ
Pulse width: 500ps
Scanning speed: 500mm / s
これにより、加工対象物1の内部に上述したように改質領域7を形成すると共に、改質領域7から亀裂8を生じさせる。亀裂8は、基準線BLに沿うように加工対象物1の一端から他端にわたって連続的に形成されている。また、亀裂8は、加工対象物1の表面3に至っている。そして、同様の手順で他方の基準線BLに沿ってレーザ光L2を照射することにより、図4に示されるように、その基準線BLに沿って改質領域7及び亀裂8を形成する。
As a result, the modified
続く工程では、剥離予定部分10にレーザ光を照射することによって、加工対象物1から剥離予定部分10を剥離する。この工程について詳細に説明する。図5は、加工対象物から剥離予定部分を剥離する工程の要部を示す図である。特に、図5の(b)は図5の(a)のV−V線に沿っての部分断面図であり、図6の(b)は図6の(a)のVI−VI線に沿っての部分断面図である。
In the subsequent process, the
この工程では、まず、図5に示されるように、加工対象物1の表面3をレーザ光(第1のレーザ光)L1の入射面としてレーザ光L1のビームスポットSPを剥離予定部分10に位置させた状態において、ビームスポットSPを基準線BLに沿って(矢印A1の方向に)相対移動させることにより、加工対象物1の一端から他端にわたって基準線BLに沿って剥離予定部分10にレーザ光L1を照射(走査)する。
In this step, first, as shown in FIG. 5, the
これにより、図6に示されるように、レーザ光L1のビームスポットSPの移動に伴って(すなわち、レーザ光L1の走査に伴って)、加工対象物1から剥離予定部分10がめくり上がるようにして剥離される。このとき、加工対象物1には、基準線BLに沿って亀裂8が形成されているので、剥離予定部分10の剥離は亀裂8によって規定され、亀裂8に沿って(基準線BLに沿って)進行することとなる。これにより、先に図1の(b)にて示したように、基準線BLに沿って加工対象物1から剥離予定部分10が剥離され、剥離予定部分10の表面3にストライプ状の溝11が形成される。
As a result, as shown in FIG. 6, with the movement of the beam spot SP of the laser beam L1 (that is, along with the scanning of the laser beam L1), the
なお、剥離予定部分10の剥離は、レーザ光L1の照射で加工対象物1が加熱され、その加熱によって生じるせん断力に応じてビームスポットSPの移動方向(レーザ光L1の走査方向)に連続的に加工対象物1に亀裂が生じ、その後に、加工対象物1の表面3が自然空冷により収縮することによって生じるものと考えられる。このような剥離を生じさせるためのレーザ光L1の照射条件は、例えば以下のように設定することがきる。レーザ光L1の光源としては例えばCO2レーザ等を用いることができる。
ビームスポット径φ:1.0mm
出力:100W
走査速度:1000mm/s
Note that the part to be peeled 10 is peeled continuously in the moving direction of the beam spot SP (scanning direction of the laser light L1) depending on the shearing force generated by the irradiation of the laser light L1 and the shearing force generated by the heating. It is considered that a crack is generated in the
Beam spot diameter φ: 1.0 mm
Output: 100W
Scanning speed: 1000mm / s
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、レーザ光L1の照射により加工対象物1から剥離予定部分10を剥離する工程に先だって、剥離予定部分10を規定する基準線BLに沿って亀裂8を形成する。このようにすると、剥離予定部分10を剥離する工程において、その亀裂8に沿って剥離予定部分10の剥離を生じさせることができる。よって、このレーザ加工方法によれば、基準線BL及び亀裂8を所望の態様(位置・形状等)に制御することによって、例えば加工形状の直線性を向上させる等、所望の形状に剥離予定部分10を剥離することが可能となる。
As described above, in the laser processing method according to the present embodiment, prior to the step of peeling the planned peeling
なお、上述したように、基準線BL及び亀裂8の形状は、所望する加工形状に応じて任意に設定することができる。例えば、図7の(a)に示されるように、基準線BLを、加工対象物1の外周部から所定距離内側において矩形環状に設定すると共に、その基準線BLに沿って(矢印A2の方向に)レーザ光L2を照射して亀裂8を形成することができる。この場合には、図7の(b)に示されるように、その基準線BL及び亀裂8で規定される矩形の剥離予定部分10に対してレーザ光L1を照射することにより剥離予定部分10を剥離し、図7の(c)に示されるように、加工対象物1の表面3に矩形の溝11を形成することができる。
As described above, the shapes of the reference line BL and the
同様にして、基準線BLを円環状に設定して円環状の亀裂8を形成することもできるが、例えば、図8の(a)に示されるように、剥離予定部分10を剥離するためのレーザ光L1のビームスポットSPの径に対して、基準線BLで規定された剥離予定部分10が広い場合には、図8の(b)に示されるように、剥離予定部分10を複数(ここでは2つ)の領域10aに分割するように亀裂8を形成することができる。このようにすれば、その複数の領域10aのそれぞれにレーザ光L1を照射して剥離し、剥離予定部分10の全体を剥離することができる。
Similarly, the reference line BL can be set in an annular shape to form an
また、亀裂8は、上述したものに限定されず、以下のようなものを含む。すなわち、亀裂8は、図9の(a)に示されるように、加工対象物1の表面3に到達していなくてもよい。この場合には、レーザ光L1の照射によって、亀裂8が加工対象物1の表面3に到達し、剥離予定部分10の剥離を生じさせることができる。このように、亀裂8は、加工対象物1の少なくとも内部に形成されていればよい。
Moreover, the
また、亀裂8は、図9の(b)に示されるように、加工対象物1の表面3及び裏面4に垂直な方向に対して傾斜するように形成されてもよい。この場合には、断面台形状の剥離予定部分10が剥離され、加工対象物1に断面台形状の溝が形成されることとなる。また、亀裂8は、上述したように改質領域7から生じるものに限定されない。つまり、亀裂8は、所定のレーザ光の照射により改質領域7の形成を伴わずに形成されたものであってもよいし、図9の(c)に示されるように、工具切削やレーザスクライブ等によって加工対象物1の表面3に形成されたスクライブ溝であってもよい。
Moreover, the
また、亀裂8は、図9の(d)に示されるように、剥離される剥離予定部分10の断面形状の外形が直線と曲線とで形成されるように形成することができる。さらに、亀裂8は、基準線BLに沿って連続的に形成されるものに限定されず、図10に示されるように、基準線BLに沿って断続的に形成されるものであってもよい。以上の亀裂8の変形例については、以下の実施形態においても同様に適用することができる。
[第2実施形態]
Further, as shown in FIG. 9D, the
[Second Embodiment]
引き続いて、本発明の第2実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。このレーザ加工方法では、まず、図11の(a)に示されるように、加工対象物1Aを用意する。加工対象物1Aは、例えば、ガラス(強化ガラスを含む)、SiC、シリコン、又はサファイア等からなる。加工対象物1Aは剥離予定部分10Aを含む。剥離予定部分10Aは、複数(ここでは5つ)の基準線BLによって規定されている。
Subsequently, a laser processing method according to the second embodiment of the present invention will be described. In this laser processing method, first, a
基準線BLは、所定の間隔をもって互いに平行となるように加工対象物1Aの一端から他端にわたって延在する仮想線であり、加工対象物1Aの表面3に沿って(表面3の全体にわたって)配列されている。したがって、剥離予定部分10Aは、一対の基準線BLで規定されるストライプ状の領域10aの集合として、加工対象物1の表面3の全体を含むように設定されている。後の工程においては、図11の(b)に示されるように、この剥離予定部分10Aにレーザ光を照射して加工対象物1Aから剥離予定部分10Aを剥離(除去)し、加工対象物1Aの加工面3Aを露出させる。
The reference line BL is a virtual line extending from one end of the
続く工程では、上記第1実施形態と同様にして、基準線BLのそれぞれに沿ってレーザ光L2を照射することにより、図12に示されるように、基準線BLのそれぞれに沿って加工対象物1Aの内部に改質領域7を形成すると共に、改質領域7から亀裂8を生じさせる。これにより、加工対象物1Aの内部から加工対象物1Aの表面3に至る亀裂8を、基準線BLのそれぞれに沿って加工対象物1Aの一端から他端にわたって連続的に形成する。なお、図12の(b)は、図12の(a)のXII−XII線に沿っての断面図である。
In the subsequent process, as in the first embodiment, the laser beam L2 is irradiated along each of the reference lines BL, so that the workpiece is processed along each of the reference lines BL as shown in FIG. A modified
続いて、剥離予定部分10Aにレーザ光L1を照射することによって、加工対象物1Aから剥離予定部分10Aを剥離する。より具体的には、図13の(a)に示されるように、加工対象物1Aの表面3をレーザ光L1の入射面として、剥離予定部分10Aのうちの1つの領域10aにレーザ光L1のビームスポットSPを位置させる。その状態において、ビームスポットSPを基準線BLに沿って(矢印A1の方向に)相対移動させることにより、その領域10aにレーザ光L1を照射(走査)する。これにより、図13の(b)に示されるように、その領域10aを加工対象物1Aから剥離する。
Subsequently, the part to be peeled 10A is peeled from the
同様の手順を他の領域10aに対して繰り返し行うことにより、全ての領域10aを剥離して、図11の(b)に示されるように、剥離予定部分10A全体を剥離する。これにより、加工対象物1Aの表面3の全体が剥離され、加工対象物1Aの加工面3Aが露出する。
By repeating the same procedure for the
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、加工対象物1Aの表面3の全体を含む剥離予定部分10Aを剥離することにより、加工対象物1の平滑な加工面3Aを露出させて、加工対象物1Aの表面平滑化を行うことができる。
[第3実施形態]
As described above, according to the laser processing method according to the present embodiment, the smooth processed
[Third Embodiment]
引き続いて、本発明の第3実施形態に係るレーザ加工方法について説明する。このレーザ加工方法では、まず、図14の(a)に示されるように、加工対象物1Bを用意する。加工対象物1Bは、例えば、ガラス(強化ガラスを含む)、SiC、シリコン、又はサファイア等からなる。加工対象物1Bは剥離予定部分10Bを含む。剥離予定部分10Bは、一対の基準線BLによって規定されている。
Subsequently, a laser processing method according to the third embodiment of the present invention will be described. In this laser processing method, first, a
基準線BLは、加工対象物1Bの縁部12を形成する加工対象物1Bの表面3及び側面6のそれぞれに設定されている。基準線BLのそれぞれは、加工対象物1Bの一端から他端にわたって延在している。したがって、剥離予定部分10Bは、加工対象物1Bの一端から他端にわたって、加工対象物1Bの縁部12を含むように延在している。後に、図14の(b)に示されるように、この剥離予定部分10Bにレーザ光を照射して加工対象物1Bから剥離予定部分10B(及び縁部12)を剥離(除去)し、加工対象物1Bの面取りを行う。
The reference line BL is set on each of the
続く工程では、図15,16に示されるように、基準線BLに沿ってレーザ光L2を照射して、加工対象物1の内部に改質領域7を形成する。より具体的には、まず、図15に示されるように、加工対象物1Bの表面3をレーザ光L2の入射面としてレーザ光L2の集光点Pを加工対象物1Bの内部に位置させた状態において、基準線BLに沿って(矢印A2の方向に)集光点Pを相対移動させることにより、基準線BLに沿って加工対象物1Bにレーザ光L2を照射(走査)する。
In subsequent steps, as shown in FIGS. 15 and 16, the modified
これにより、図16に示されるように、基準線BLに沿って一列の改質領域7が形成される。ここでは、改質領域7は、上述したような亀裂を内包しているので、この工程においては、基準線BLに沿って一列の亀裂が形成されることとなる。なお、図15の(b)は、図15の(a)のXV−XV線に沿っての部分断面図であり、図16の(b)は、図16の(a)のXVI−XVI線に沿っての部分断面図である。
As a result, as shown in FIG. 16, a row of modified
続いて、図17に示されるように、剥離予定部分10Bにレーザ光L1を照射し、加工対象物1Bから剥離予定部分10Bを剥離する。より具体的には、図17の(a)に示されるように、加工対象物1Bの表面3をレーザ光L1の入射面として、レーザ光L1のビームスポットSPの少なくとも一部分を剥離予定部分10Bに位置させた状態において、ビームスポットSPを基準線BLに沿って(矢印A1の方向に)相対移動させることにより、縁部12に沿って剥離予定部分10Bにレーザ光L1を照射(走査)する。
Subsequently, as shown in FIG. 17, the laser beam L1 is irradiated to the planned
これにより、図17の(b)及び図14の(b)に示されるように、加工対象物1Bの縁部12を含む剥離予定部分10Bを加工対象物1Bから剥離し、加工対象物1Bの面取りを行う。その後、必要に応じて、剥離予定部分10Bの他の縁部を含む剥離予定部分に対して同様の手順を繰り返し行うことによって、加工対象物1Bの全体の面取りを行うことができる。
Thereby, as shown in FIG. 17B and FIG. 14B, the part to be peeled 10B including the
なお、ここでのレーザ光L1の照射条件は、例えば以下のように設定することができる。
ビームスポット径:0.34mm
出力:100W
走査速度:300mm/s
In addition, the irradiation conditions of the laser beam L1 here can be set as follows, for example.
Beam spot diameter: 0.34mm
Output: 100W
Scanning speed: 300mm / s
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、加工対象物1Bの面取り加工を行うことができる。特に、剥離予定部分10Bの剥離が改質領域7(改質領域7に内包される亀裂)によって規定されることとなるので、改質領域7の形成位置を制御することによって、加工対象物1Bの面取り形状(例えば深さ)を制御することができる。
As described above, according to the laser processing method according to the present embodiment, it is possible to perform chamfering of the
なお、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、剥離予定部分10Bの剥離を規定する改質領域7の形成の態様は、上述したものに限定されない。例えば、図18に示されるように、一対の基準線BLのそれぞれに沿って改質領域7を形成してもよい。この場合、2列の改質領域7及び亀裂8が形成されることとなる。図18の(b)は、図18の(a)のXVIII−XVIII線に沿っての部分断面図である。
Note that, in the laser processing method according to the present embodiment, the form of the modified
これにより、図19の(a)に示されるように、加工対象物1Bの面取り形状Fが、2列の亀裂8のそれぞれによって規定されることとなるので、基準線BLに沿って延びる2つの面から形成されることとなる。このように、このレーザ加工方法においては、加工対象物1Bの面取り形状が基準線BLに沿って延びる任意の複数の面から構成されるように、加工対象物1Bに複数列の改質領域7及び亀裂8を形成することができる。なお、面取り形状Fを形成する各面の基準線BLに直交する面内(図中の紙面内)における延在方向は、基準線BLに直交する面内における亀裂8の延在方向に対応している。
As a result, as shown in FIG. 19A, the chamfered shape F of the
また、本実施形態に係るレーザ加工方法においては、図19の(b)に示されるように、レーザ光L2の入射面として、表面3に比べて改質領域7の形成位置に近い側面6を用いてもよい。このように、このレーザ加工方法においては、改質領域7の形成の態様に応じて、任意の面をレーザ光L2の入射面とすることができる。
In the laser processing method according to the present embodiment, as shown in FIG. 19B, the
以上の実施形態は、本発明に係るレーザ加工方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係るレーザ加工方法は、上述したものに限定されない。本発明に係るレーザ加工方法は、特許請求の範囲に記した各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したものを任意に変更することができる。 The above embodiment describes one embodiment of the laser processing method according to the present invention. Therefore, the laser processing method according to the present invention is not limited to the above-described one. The laser processing method according to the present invention can be arbitrarily modified as described above without departing from the scope of the claims recited in the claims.
例えば、図20に示されるように、加工対象物の表面3が3次元的に湾曲している場合、上記実施形態における亀裂8を形成する工程において、加工対象物の厚さ方向についてのレーザ光L2の集光点Pの位置を表面3の変位に応じて変更しながら(すなわち、加工対象物の厚さ方向における集光点Pの表面3からの距離を一定に保ちながら)レーザ光L2を加工対象物に照射することによって、加工対象物の厚さ方向において表面3から一定の位置に亀裂8を形成することができる。
For example, as shown in FIG. 20, when the
1,1A,1B…加工対象物、3…表面、6…側面、8…亀裂、10,10A,10B…剥離予定部分、12…縁部、L1…レーザ光(第1のレーザ光)、L2…レーザ光(第2のレーザ光)、P…集光点、F…面取り形状、BL…基準線。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記加工対象物を用意した後に、前記剥離予定部分を規定する基準線に沿って前記加工対象物に亀裂を形成する工程と、
前記加工対象物に前記亀裂を形成した後に、前記剥離予定部分に第1のレーザ光を照射することによって、前記加工対象物から前記剥離予定部分を剥離する工程と、
を備えることを特徴するレーザ加工方法。 A step of preparing a workpiece including a portion to be peeled,
After preparing the workpiece, forming a crack in the workpiece along a reference line defining the part to be peeled;
After forming the crack in the workpiece, peeling the part to be peeled from the workpiece by irradiating the part to be peeled with a first laser beam;
A laser processing method comprising:
前記基準線は、前記加工対象物の前記表面に沿って複数設定されており、
前記亀裂を形成する工程においては、複数の前記基準線のそれぞれに沿って前記加工対象物に前記亀裂を形成し、
前記剥離予定部分を剥離する工程においては、複数の前記基準線のそれぞれに沿って前記剥離予定部分に前記第1のレーザ光を照射することによって、前記加工対象物から前記剥離予定部分を剥離する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ加工方法。 The part to be peeled includes a surface of the workpiece,
A plurality of the reference lines are set along the surface of the workpiece,
In the step of forming the crack, the crack is formed in the workpiece along each of the plurality of reference lines,
In the step of peeling the part to be peeled, the part to be peeled is peeled from the workpiece by irradiating the part to be peeled with the first laser light along each of the plurality of reference lines. The laser processing method according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned.
前記基準線は、前記加工対象物の前記縁部を形成する表面及び側面に設定されており、
前記剥離予定部分を剥離する工程においては、前記加工対象物の前記縁部に沿って前記剥離予定部分に前記第1のレーザ光を照射することによって前記剥離予定部分を剥離し、前記加工対象物の面取りを行う、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ加工方法。 The part to be peeled includes an edge of the workpiece,
The reference line is set on the surface and the side surface forming the edge of the workpiece,
In the step of peeling the part to be peeled, the part to be peeled is peeled by irradiating the part to be peeled along the edge of the workpiece with the first laser light, and the workpiece The laser processing method according to claim 1, wherein chamfering is performed.
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