JP2000015472A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック基板等
を加工するためのレーザ加工装置に関する。[0001] The present invention relates to a laser processing apparatus for processing a ceramic substrate or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、セラミック基板を切断したり表
面に溝を形成する際に、レーザ加工装置が用いられる。
従来のレーザ加工装置は、図３に示すように、アルミニ
ウム等の金属材からなる加工テーブル２上に被加工物５
を真空吸着し、この加工テーブル２をＸ−Ｙテーブル１
で移動可能に支持し、上記加工テーブル２上にレーザ光
を照射するビームヘッド４を複数備えたものである。2. Description of the Related Art For example, when a ceramic substrate is cut or a groove is formed on the surface, a laser processing apparatus is used.
As shown in FIG. 3, a conventional laser processing apparatus includes a workpiece 5 on a processing table 2 made of a metal material such as aluminum.
Is vacuum-adsorbed, and this processing table 2 is
And a plurality of beam heads 4 for irradiating the processing table 2 with laser light.
【０００３】この装置を用いて、セラミック基板からな
る被加工物５を加工する場合は、ビームヘッド４からレ
ーザ光を照射しながら、レーザ光が加工線８上を移動す
るように加工テーブル２を移動させるようになってい
る。When processing a workpiece 5 made of a ceramic substrate using this apparatus, the laser beam is irradiated from the beam head 4 while the processing table 2 is moved so that the laser light moves on the processing line 8. It is designed to be moved.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
レーザ加工装置では、図４に示すように、被加工物５の
間の加工テーブル５の表面の領域１１にもレーザ光が照
射され、この領域１１が焼損してしまうことにより、以
下のような問題があった。However, in the above-mentioned conventional laser processing apparatus, as shown in FIG. 4, a laser beam is also applied to a region 11 on the surface of the processing table 5 between the workpieces 5. Since the region 11 is burned, the following problem occurs.
【０００５】まず、焼損により加工テーブル２の成分１
２が飛散し、ビームと共に供給されるアシストガスによ
って広い範囲に拡散し、被加工物５に悪影響を及ぼし、
不良率が高くなるという問題があった。[0005] First, the component 1
2 is scattered and diffused in a wide range by the assist gas supplied together with the beam, and adversely affects the workpiece 5,
There was a problem that the defect rate was high.
【０００６】次に、加工テーブル２の焼損部には盛り上
がりが生じるため、この部分に新たな被加工物５を載置
すると、被加工物５を水平に載置することができず、精
密な加工ができなかったり、あるいは盛り上がった加工
テーブル２の成分が被加工物５に付着して不良の原因に
なる等の問題があった。Next, since a bulge occurs in the burnt portion of the processing table 2, if a new workpiece 5 is placed on this portion, the workpiece 5 cannot be placed horizontally, and a precise There has been a problem that processing cannot be performed, or a component of the raised processing table 2 adheres to the workpiece 5 to cause a defect.
【０００７】そのため、加工テーブル２自体の寿命が短
く、比較的短期間の使用で交換しなければならないとい
う問題もあった。[0007] Therefore, there is a problem that the working table 2 itself has a short life and needs to be replaced after a relatively short use.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、被加工
物を載置する加工テーブルと、被加工物にレーザ光を照
射するためのビームヘッドと、これら加工テーブルとビ
ームヘッドを相対的に移動させる手段を有するレーザ加
工装置において、上記加工テーブル上に、凸状の載置部
を備えたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a processing table on which a workpiece is placed, a beam head for irradiating the workpiece with a laser beam, and a relative movement between the processing table and the beam head. In a laser processing apparatus having a moving means, a convex mounting portion is provided on the processing table.
【０００９】[0009]
【作用】本発明によれば、加工テーブル上に凸状の載置
部を備え、この上に被加工物を載置することによって、
被加工物間の加工テーブル表面と被加工物の表面との間
に段差を形成することができる。そのため、被加工物の
表面に焦点が合うように制御したレーザ光を用いて加工
すれば、このレーザ光が被加工物間の加工テーブル表面
に照射された場合、上記段差のために焦点が合わなくな
り、加工テーブル表面が焼損されることを防止できるの
である。According to the present invention, a convex mounting portion is provided on a processing table, and a workpiece is mounted on the mounting portion.
A step can be formed between the surface of the processing table between the workpieces and the surface of the workpiece. Therefore, if processing is performed using a laser beam controlled so that the surface of the workpiece is focused, when the laser beam is applied to the surface of the processing table between the workpieces, the laser beam is focused due to the step. Therefore, it is possible to prevent the surface of the working table from being burned.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１、２に示すように、本発明のレーザ加
工装置は、被加工物５を載置する加工テーブル２と、こ
れを移動させるＸ−Ｙテーブル１と、上記被加工物５上
にレーザ光を照射するためのビームヘッド４から構成さ
れている。As shown in FIGS. 1 and 2, a laser processing apparatus according to the present invention comprises a processing table 2 on which a workpiece 5 is mounted, an XY table 1 for moving the processing table 2, And a beam head 4 for irradiating the laser beam with the laser beam.
【００１２】また、加工テーブル２上には、凸状の載置
部３を備え、この載置部３の上面を被加工物を載置する
ための平坦面とし、この面に開口するとともに、加工テ
ーブル２内の吸引室２ａに連通する真空吸引孔３ａを備
えている。On the processing table 2, a convex mounting portion 3 is provided. The upper surface of the mounting portion 3 is a flat surface on which a workpiece is mounted, and is opened on this surface. A vacuum suction hole 3a communicating with a suction chamber 2a in the processing table 2 is provided.
【００１３】また、上記平坦面には、比較的軟質のシー
ト６を備えることによって、真空吸着効果を高めるとと
もに、被加工物５に傷がつくことを防止できる。さら
に、各載置部３の間の加工テーブル２の表面には、セラ
ミックス等からなる保護板７を備えている。Further, by providing a relatively soft sheet 6 on the flat surface, the vacuum suction effect can be enhanced and the workpiece 5 can be prevented from being damaged. Further, a protection plate 7 made of ceramics or the like is provided on the surface of the processing table 2 between the mounting portions 3.
【００１４】このレーザ加工装置を使用する場合は、ま
ず、載置部３の上面に被加工物５を真空吸着して載置す
る。そして、ビームヘッド４からレーザ光を照射しなが
ら、Ｘ−Ｙテーブル１を移動させることによって、レー
ザ光が加工線８上を動くように加工テーブル２を移動さ
せ、被加工物５を加工する。When using this laser processing apparatus, first, the workpiece 5 is mounted on the upper surface of the mounting section 3 by vacuum suction. By moving the XY table 1 while irradiating the laser light from the beam head 4, the processing table 2 is moved so that the laser light moves on the processing line 8, and the workpiece 5 is processed.
【００１５】この時、載置部３上に備えた被加工物５の
表面に焦点が合うようにレーザ光を照射する。そのた
め、被加工物５の間では、レーザ光が加工テーブル２の
表面に照射されることになるが、加工テーブル２の表面
ではレーザ光の焦点が合わないことになり、この部分で
の焼損を防止することができるのである。At this time, the laser beam is irradiated so that the surface of the workpiece 5 provided on the mounting portion 3 is focused. Therefore, between the workpieces 5, the laser light is applied to the surface of the processing table 2, but the laser light is not focused on the surface of the processing table 2, and burnout at this portion is reduced. It can be prevented.
【００１６】なお、上記の効果を奏するためには、載置
部３の高さＨが重要となる。例えば、ＣＯ2 レーザの１
５０Ｗで加工する場合、載置部３の高さＨを８ｍｍ以
上、好ましくは１５ｍｍ以上としておけば良い。しか
も、被加工物５が載置部３の上面から１ｍｍ以上、好ま
しくは３ｍｍ以上外側に張り出すようにして載置してお
けば、載置部３自体が焼損することもなく好適である。In order to achieve the above effects, the height H of the mounting portion 3 is important. For example, CO 2 laser 1
In the case of processing at 50 W, the height H of the mounting portion 3 may be set to 8 mm or more, preferably 15 mm or more. Moreover, if the workpiece 5 is placed so as to protrude outward from the upper surface of the mounting portion 3 by 1 mm or more, preferably 3 mm or more, it is preferable that the mounting portion 3 itself does not burn.
【００１７】しかも、上述したように、被加工物５の間
の加工テーブル２表面にはセラミックス等の保護板７を
備えることによって、さらにこの部分の焼損を防止する
ことができる。また、この保護板７として、被加工物５
と同じ種類のセラミックスを用いれば、仮に保護板７の
成分が焼損して飛散し、被加工物５に付着しても不良と
なりにくくすることができる。Further, as described above, by providing the protection plate 7 made of ceramic or the like on the surface of the processing table 2 between the workpieces 5, it is possible to further prevent burning of this portion. The work piece 5 is used as the protection plate 7.
If the same type of ceramic is used, the components of the protection plate 7 can be supposedly burned out and scattered, and even if they adhere to the workpiece 5, it is unlikely to be defective.
【００１８】なお、上記加工テーブル２はアルミニウム
等の金属材、あるいはアルミナ等のセラミックスで形成
すれば良い。また、載置部３の上面に備えるシート６と
しては、平坦性、伸縮性、耐摩耗性に優れる材質が好ま
しく、ビニルテープ等の樹脂を用いれば良い。The working table 2 may be made of a metal material such as aluminum or ceramics such as alumina. As the sheet 6 provided on the upper surface of the mounting portion 3, a material having excellent flatness, elasticity and abrasion resistance is preferable, and a resin such as a vinyl tape may be used.
【００１９】また、本発明のレーザ加工装置は、さまざ
まな材質からなる被加工物５のレーザ加工に適用できる
が、特にセラミック基板に用いることが好ましい。具体
的には、アルミナを主成分とするセラミックスからなる
厚膜用又は薄膜用セラミック基板、サーマルヘッド用セ
ラミック基板等に用い、これらの基板を切断したり、表
面に分割溝を形成する際に使用すれば好適である。The laser processing apparatus of the present invention can be applied to laser processing of a workpiece 5 made of various materials, but is preferably used for a ceramic substrate. Specifically, it is used for thick-film or thin-film ceramic substrates made of ceramics containing alumina as a main component, ceramic substrates for thermal heads, etc., and is used when cutting these substrates or forming division grooves on the surface. It is preferable to do so.
【００２０】さらに、上記実施形態では、ビームヘッド
４を固定し、加工テーブル２側を移動させるようにした
が、ビームヘッド４側を移動させることもできる。Further, in the above embodiment, the beam head 4 is fixed and the processing table 2 is moved, but the beam head 4 may be moved.
【００２１】[0021]
【実施例】ここで、図１、２に示すレーザ加工装置を作
製した。加工テーブル２は４００×４００×５ｍｍの寸
法でアルミニウムで形成し、凸状の載置部３を形成し、
その高さＨは１５ｍｍとした。EXAMPLE A laser processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2 was manufactured. The processing table 2 is formed of aluminum with a size of 400 × 400 × 5 mm, and a convex mounting portion 3 is formed.
The height H was 15 mm.
【００２２】被加工物５として、アルミナセラミックス
からなるセラミック基板を用いた。このセラミック基板
を載置部３に真空吸着し、ビームヘッド４によりＣＯ2
レーザの１５０Ｗで、セラミック基板上に溝を形成する
加工を行った。As the workpiece 5, a ceramic substrate made of alumina ceramics was used. The ceramic substrate is vacuum-adsorbed to the mounting part 3 and CO 2 is emitted by the beam head 4.
Processing for forming a groove on the ceramic substrate was performed at 150 W of laser.
【００２３】一方、比較例として、凸状の載置部を備え
ない従来のレーザ加工装置を用いて、同様の加工試験を
行った。On the other hand, as a comparative example, a similar processing test was performed using a conventional laser processing apparatus having no convex mounting portion.
【００２４】その結果、比較例では、加工テーブル２の
成分が被加工物５であるセラミック基板に付着すること
による不良発生率が３〜４％であったのに対し、本発明
実施例では０％であった。また、比較例では、２〜３カ
月の使用で加工テーブル２の交換が必要であったのに対
し、本発明実施例では１年以上使用することができた。As a result, in the comparative example, the failure rate due to the components of the processing table 2 adhering to the ceramic substrate as the workpiece 5 was 3 to 4%. %Met. In the comparative example, the working table 2 needs to be replaced after two to three months of use, whereas in the embodiment of the present invention, it can be used for one year or more.
【００２５】このように、本発明のレーザ加工装置を用
いれば、被加工物５の不良発生率を低下させ、加工テー
ブル２の寿命を長くできることがわかる。As described above, it can be seen that the use of the laser processing apparatus of the present invention can reduce the defect occurrence rate of the workpiece 5 and prolong the life of the processing table 2.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被加工物
を載置する加工テーブルと、被加工物にレーザ光を照射
するためのビームヘッドと、これら加工テーブルとビー
ムヘッドを相対的に移動させる手段を有するレーザ加工
装置において、上記加工テーブル上に凸状の載置部を備
えたことによって、被加工物間の加工テーブル表面がレ
ーザ光によって焼損されることを防止できる。As described above, according to the present invention, a processing table on which a workpiece is placed, a beam head for irradiating the workpiece with laser light, and a relative position between the processing table and the beam head. In the laser processing apparatus having the means for moving the workpiece, the surface of the processing table between the workpieces can be prevented from being burned out by the laser light by providing the processing table with the convex mounting portion.
【００２７】その結果、被加工物の不良発生率を低下
し、加工テーブルの寿命を長くすることができる。As a result, the occurrence rate of defects of the workpiece can be reduced, and the life of the processing table can be extended.
【図１】本発明のレーザ加工装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a laser processing apparatus of the present invention.
【図２】本発明のレーザ加工装置を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a laser processing apparatus according to the present invention.
【図３】従来のレーザ加工装置を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a conventional laser processing apparatus.
【図４】従来のレーザ加工装置を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a conventional laser processing apparatus.
１：Ｘ−Ｙテーブル ２：加工テーブル ３：載置部 ４：ビームヘッド ５：被加工物 ６：シート ７：保護板 ８：加工線 1: X-Y table 2: processing table 3: mounting section 4: beam head 5: workpiece 6: sheet 7: protective plate 8: processing line
Claims (2)
工物にレーザ光を照射するためのビームヘッドと、これ
ら加工テーブルとビームヘッドを相対的に移動させる手
段を有するレーザ加工装置において、上記加工テーブル
上に凸状の載置部を備え、この載置部の上面に被加工物
を載置するようにしたことを特徴とするレーザ加工装
置。1. A laser processing apparatus comprising: a processing table on which a workpiece is placed; a beam head for irradiating the workpiece with laser light; and means for relatively moving the processing table and the beam head. A laser processing apparatus, comprising: a mounting portion having a convex shape on the processing table; and a workpiece to be mounted on an upper surface of the mounting portion.
を備えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装
置。2. A laser processing apparatus according to claim 1, further comprising means for vacuum-sucking the workpiece on said mounting portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10186707A JP2000015472A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10186707A JP2000015472A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Laser beam machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015472A true JP2000015472A (en) | 2000-01-18 |
Family
ID=16193239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10186707A Pending JP2000015472A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Laser beam machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000015472A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-07-01 JP JP10186707A patent/JP2000015472A/en active Pending
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