[發明專利]激光加工裝置

有效

• 申請號: 200680048830.5
• 申請日: 2006-12-12
• 公開（公告）號: CN101346207A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 久野耕司;村松憲一;渥美一弘;筬島哲也
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: B23K26/04
• 分類號: B23K26/04;B23K26/00;B23K26/38;B23K26/40;B23K101/40;H01L21/301
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉春成

技術領域

本發明有關將加工對象物沿著切斷預定線切斷，而使用的激光加 工裝置。

背景技術

作為以往的激光加工裝置，已知有例如專利文件1所記載的激光 加工裝置。此激光加工裝置中，利用聚光用透鏡，使第1激光(加工 用激光)與第2激光(測距用激光)聚光，同時利用聚光點位置控制 單元，檢測出在加工對象物的激光反射面被反射的第2激光的反射光， 來控制第1激光的聚光點的位置。由此，可以使第1激光的聚光點位 于從激光照射面起算的規定距離，而在加工對象物內部的所希望位置 形成改質區域。

專利文件1：日本專利特開2004-188422號公報

發明內容

然而在上述激光加工裝置中，為了使沿著切斷預定線的加工對象 物的切斷質量更加提升，希望在加工對象物內部的所希望位置，以更 好的精確度形成作為切斷起點的改質區域。

因此本發明有鑒于上述情況而完成，其目的為提供一種激光加工 裝置，其可在加工對象物內部的所希望位置以高精確度形成作為切斷 起點的改質區域。

為了達成上述目的，本發明的激光加工裝置，在板狀的加工對象 物的內部對準聚光點并照射第1激光，而在上述加工對象物內部形成 作為切斷的起點的改質區域，其特征在于，具備：聚光用透鏡，使上 述第1激光、和用于在照射有上述第1激光的上述加工對象物的激光 照射面上進行反射的第2激光，向著上述加工對象物聚光；驅動單元， 使上述聚光用透鏡沿著其光軸方向動作；非點像差附加單元，對由上 述激光照射面反射的上述第2激光的反射光附加非點像差；光檢測元 件，對附加了非點像差的上述第2激光的反射光進行分割受光，輸出 與被分割受光的上述第2激光的反射光的各個光量相對應的輸出值； 控制單元，對上述驅動單元進行控制，以使上述第1激光的聚光點位 于距上述激光照射面規定距離，上述第2激光利用上述聚光用透鏡向 上述加工對象物聚光，以使其聚光點位于上述聚光用透鏡的焦點和上 述聚光用透鏡之間；上述控制單元，根據對由前述光檢測元件輸出的 上述輸出值實施基于上述輸出值的總和的除算及規定運算而取得的運 算值，對上述驅動單元進行控制。

在此激光加工裝置中，利用聚光用透鏡向著加工對象物被聚光的 第2激光的聚光點，位于聚光用透鏡的焦點與聚光用透鏡之間，故在 聚光用透鏡的光軸方向，有關激光照射面位置的位置信息的可取得區 域，以聚光用透鏡的焦點為基準，向聚光用透鏡側移動。這是因為位 置信息是利用第2激光的反射光的聚光像變化，故其可取得區域在聚 光用透鏡的光軸方向上，存在于以第2激光的聚光點為中心的對稱區 域中。由此，在照射第1激光的同時也照射第2激光的情況下，在將 聚光用透鏡的焦點對準加工對象物內部的狀態下，即，使激光照射面 比聚光用焦點更靠近聚光用透鏡的狀態下，照射第1及第2激光，故 可在實質上加寬位置信息的可取得區域。從而即使在從激光照射面起 算更深的位置形成改質區域時，可高精確度地取得激光照射面的位置 信息，從而可在加工對象物內部的所希望位置以高精確度形成改質區 域。

另外，因為利用聚光用透鏡向著加工對象物被聚光的第2激光的 聚光點，位于聚光用透鏡的焦點與聚光用透鏡之間，故聚光用透鏡的 焦點位置中，第2激光的聚光像的面積會變大。由此，在照射第1激 光之前，使聚光用透鏡的焦點位置在對準激光照射面的狀態下，并照 射第2激光時，即使激光照射面是例如切削痕跡較多的背研磨面，也 因為切削痕跡占聚光像的比例較小，而可抑制激光照射面中的切削痕 跡造成第2激光的反射光散亂的不良影響。從而可用高精確度取得激 光照射面的位置信息，而可在加工對象物內部的所希望位置以高精確 度形成改質區域。

另外，由于在運算值中，施加基于由多個光檢測元件所輸出的輸 出值總和的除算，故運算值成為相對于所受光的總光量的相對值。由 此，即使例如受到在加工對象物表面上形成的膜厚影響，使在激光照 射面被反射的第2激光的光亮起變化，而改變光檢測元件所輸出的輸 出值，也可防止運算值變動，而可在加工對象物內部的所希望位置上 以高精確度形成改質區域。

在此，利用控制單元對驅動單元進行控制，以使運算值成為一定 值，則可使作為切斷起點的改質區域位于從激光照射面起算的一定距 離。