JP2005297039A - レーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 主としてセラミック基板，シリコン基板等の脆性材料を高品質で効率的に切断することができるレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】 残材除去時には、ベース基板２２は回転軸２７を中心として約９０度回転する。この回転により、ベース基板２２に一体に固定されている中継ベース基板２１，中間基板２０，及び保持基台１９も回転し、即ち吸着固定装置２３（２４）が回転して、保持基台１９の表面ｆが略鉛直方向に沿うこととなり、保持基台１９上にある残材や切断時の微細屑等が下方の残材受け３８に落下する。さらに、保持基台１９が前記約９０度回転した状態で、ブラシ４１，エアーノズル４３等より構成される保持基台クリーニング装置４０が保持基台１９へと下降し、その表面ｆに付着した微細屑等のゴミを除去する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、主として板状の基板をレーザーにより切断加工するレーザー加工装置に関するものであり、特にセラミック基板，シリコン基板等の脆性材料の加工に有効な切断方法を行えるレーザー加工装置に関するものである。

従来より、セラミック基板やシリコン基板等の脆性材料を切断加工するに際しては、一般に、いわゆるスライシングマシンが多く用いられている。このようなスライシングマシンによる切断加工においては、例えば、被加工材であるセラミック基板或いはシリコン基板、若しくはその他の基板を、低温ワックスによりダミー基板に接合し、更にこのダミー基板を鉄系の磁性材料に接合固定してワークとする。

そして、このワークをスライシングマシンのテーブル上でマグネットにより固定し、回転ブレードによりワーク上の前記被加工材である基板を切断加工する。切断加工後、ワークを高温湯中に浸してワックスを溶かし、切断加工した基板をダミー基板より分離する。更に溶剤により、切断加工した基板の表面に付着しているワックスを洗浄するといった工程を行う。このように、スライシングマシンによる切断加工は手間を要し、且つ自動化に不向きな加工方法となっている。

一方、スライシングマシンによる加工の代わりに、シリコン基板，セラミック基板等をレーザーにより加工する方法が行われてきつつある。ところが、ほとんどはその表面に浅い溝を形成する、いわゆるレーザースクライビング加工である。この加工方法においては、レーザービームを絞って高エネルギー密度で加工を行うので切り屑は蒸発し、また基板の表面を加工するにとどまるため、加工する基板を保持するにあたって特別の配慮を必要としない。

これに対して、大面積の基板を基板の支持台から浮かして切断するレーザー加工装置の一例が、本出願人により特許文献１に開示されている。これは、ステージに設けられた穴に遊嵌する複数のピンにより基板を撓まないように支え、レーザービーム直下にあるピンのみが、ピンの下部と接する支持台の、レーザービームに対向する位置に設けられた凹部によって基板から離れるように構成されているものである。そしてこれにより、基板或いは基板上の薄膜等がきれいに切断できるとしている。
特開平７−３１４１６８号公報

しかしながら、一般に、このようなレーザーによる切断加工においては、高出力のレーザービームにより基板をその深部まで溶融し切断するため、切断屑によるバリの生成等の問題があり、また、加工後の段取り替えが必要であるため、これらが切断加工部の品質と切断加工の効率を向上させる上での障害となっていた。本発明は、このような問題点に鑑み、主としてセラミック基板，シリコン基板等の脆性材料を高品質で効率的に切断することができるレーザー加工装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、基板の加工後に、その残材や加工屑を保持基台から落下させるべく、保持基台の基板保持面が略鉛直方向に沿うようにしている。また、基板保持面が略鉛直方向に沿っている状態で、基板保持面をブラシで摺擦し、或いは基板保持面にエアーを吹き付けることにより、基板保持面を清掃するようにしている。これにより、基板保持面の残材や加工屑を確実に効率よく除去することができる。

また、保持基台の基板保持面に、基板の加工時に生じた加工屑を吸引手段により吸引するための孔を設け、その孔は、基板を切断するときにレーザービームが走査する走査線の下側となるように、その走査線に沿って設けられているようにしている。これにより、切断により生じた切断屑（加工屑）は直ちに孔へと吸引される。

また、保持基台を、基板を加工する加工側と、新たに加工される基板を装着する段取り側とにそれぞれ設け、加工側の保持基台と段取り側の保持基台とが交替可能であるようにすることにより、加工側で基板を加工しつつ、段取り側で新たな基板を装着することができる。さらに、加工側及び段取り側にそれぞれ複数の保持基台を設けることにより、複数の基板を保持してこれらに対し同時に加工或いは段取りを行うことができる。

その他、保持基台で基板を吸着するための吸引経路が、その保持基台から中継ベース基板を介して、レーザー加工装置本体側に常に保持されたベース基板へと連通している構成とすることが望ましい。これにより、ベース基板を共通部品として使用することができるので、サイズの異なる基板の加工に際して、中継ベース基板を含む上部の部品を交換するだけで対応することが可能となる。

本発明によれば、主としてセラミック基板，シリコン基板等の脆性材料を高品質で効率的に切断することができるレーザー加工装置を提供することができる。

具体的には、基板保持面の残材や加工屑を確実に効率よく除去することができるため、新たに加工する基板を高い信頼性で取り付け、保持することが可能となる。また、切断により生じた切断屑（加工屑）が基板保持面の孔へと直ちに吸引されるため、切断屑によるバリの生成等の悪影響を防止することができ、切断加工部の品質及び歩留まりが向上する。

また、加工側で基板を加工しつつ、段取り側で新たな基板を装着することができるため、効率的な加工を行うことができる。さらに、加工側及び段取り側にそれぞれ複数の保持基台を設けることにより、複数の基板を保持してこれらに対し同時に加工或いは段取りを行うことができるため、加工時間の短縮に大いに寄与することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るレーザー加工装置を模式的に示す図である。同図において、図示しないレーザー発振装置からのレーザービームは、光ファイバー２を介してレーザーヘッド１に導かれ、レーザーヘッド１下端より下方に射出される。レーザーヘッド１は、下端が尖っておりまた多段の外周部を有する軸状をしており、その側部にはチューブ５４を介してアシストガスが導かれ、後述するレーザービームによる切断加工時には、このアシストガスがレーザーヘッド１の下端より下方に噴射される。

アシストガスは、レーザービームで溶融或いは昇華した材料を除去するために用いられるガスである。通常、アシストガスにはエアーが用いられ、また切断面の酸化を嫌う場合には窒素が用いられる。なお、加工に用いられるレーザーは、ＹＡＧレーザー，ＣＯ₂レーザー，エキシマレーザー等が挙げられる。

レーザーヘッド１は固定金具３に保持されており、固定金具３は水平方向に延在するヘッドアーム４の一端に取り付けられている。またヘッドアーム４の他端はｚ軸スライド板５に固定されている。ｚ軸スライド板５は、鉛直方向（ｚ軸方向）に延在するスライド軸８に摺動自在に嵌合しており、またスライド軸８に隣接して同じく鉛直方向に延在する駆動ネジ９と螺合している。スライド軸８及び駆動ネジ９は、その上端に位置する支持基板６と、下端に位置する支持基板７とで支持されている。

駆動ネジ９を回転駆動するｚ軸移動モーター１０は、支持基板６に固定されている。ｚ軸移動モーター１０が回転すると駆動ネジ９が回転駆動され、これによりｚ軸スライド板５がスライド軸８に沿って上下動する。また、これに連動してレーザーヘッド１も上下動する。支持基板６及び支持基板７はｚ軸支柱基板１１にそれぞれ固定されており、ｚ軸支柱基板１１はｙ軸テーブル１２に固定されている。

ｙ軸テーブル１２は、ｘ軸テーブル１３上で水平方向（紙面の左右方向，ｙ軸方向）に摺動自在に保持されており、また同じく水平方向（紙面の左右方向，ｙ軸方向）に延在する駆動ネジ１２ａと螺合している。一方、ｘ軸テーブル１３は、メインテーブル１４上で水平方向（紙面に垂直な方向，ｘ軸方向）に摺動自在に保持されている。なお、水平方向（紙面に垂直な方向，ｘ軸方向）に延びてｘ軸テーブル１３と螺合する駆動ネジは図示していない。また、メインテーブル１４は、テーブル支持台３７に支持されている。

ｘ軸テーブル１３の右側端面にはモーター固定板１５が取り付けられており、これに駆動ネジ１２ａを回転駆動するｙ軸移動モーター１６が固定されている。また、メインテーブル１４の手前側端面にはモーター固定板１７が取り付けられており、これに前記ｘ軸テーブル１３と螺合する駆動ネジ（不図示）を回転駆動するｘ軸移動モーター１８が固定されている。

これらｘ軸移動モーター１８，ｙ軸移動モーター１６，及びｚ軸移動モーター１０の回転により、それぞれ、前記ｘ軸テーブル１３と螺合する駆動ネジと、駆動ネジ１２ａ，及び駆動ネジ９が回転駆動される。更にこれにより、それぞれｘ軸テーブル１３，ｙ軸テーブル１２，及びｚ軸スライド板５が移動し、ひいてはレーザーヘッド１もｘ，ｙ，ｚの各方向へ移動する。

本実施例では、切断加工される基板Ｐを真空吸着し固定する２式の吸着固定装置２３，２４が、回転テーブル３３の中心を挟んで対峙し、その回転テーブル３３上にそれぞれ保持支柱２８を介して配設されている。吸着固定装置２３，２４はそれぞれ上から順に、基板Ｐを保持固定する略平板状の保持基台１９と、中間基板２０，中継ベース基板２１，及びベース基板２２から成る。図１において、一方に配置される吸着固定装置２３では、その保持基台１９上に保持された基板Ｐが切断加工される。また、他方に配置される吸着固定装置２４では、加工済みの基板Ｐが取り出され、新たに切断加工される基板Ｐを装着する等の加工段取りが行われる。

これら２つの吸着固定装置２３，２４での作業は、それぞれ並行して同時に行うことができる。つまり、吸着固定装置２３上の基板Ｐをレーザーヘッド１から射出されるレーザービームにより切断加工している間に、吸着固定装置２４では基板Ｐの段取り作業が行える。これにより、効率的な加工を行うことが可能となる。吸着固定装置２３と吸着固定装置２４との間には、レーザー遮光板２６が設けられており、これにより、切断加工を行う吸着固定装置２３側から段取り作業を行う吸着固定装置２４側への、更にはレーザー加工装置外部へのレーザービーム漏れを防止している。レーザー遮光板２６は、回転テーブル３３上面中央より上方に延びる支柱Ｓの上端に鍔状に設けた円板Ｃ上に固定されている。ちなみに、円板Ｃにベース基板２２が当接することにより、吸着固定装置２３及び吸着固定装置２４が水平姿勢を保つように位置決めされる。

吸着固定装置２３上で基板Ｐが切断加工された後、回転テーブル３３がその下面中央より下方に延びる回転軸３３ａを中心として半回転（１８０度回転）することにより、吸着固定装置２３が段取り側へと移動し、吸着固定装置２４は加工側へと移動する。即ち、吸着固定装置２３，２４の位置が交替する。段取り側へと移動した吸着固定装置２３では基板Ｐの吸着保持が解除され、切断加工された基板Ｐの製品となる部分が例えば手動或いは図示しないロボットアーム等により取り出される。一方、加工側へと移動した吸着固定装置２４では、新たに装着されていた基板Ｐが切断加工される。

さて、段取り側へと移動した吸着固定装置２３において、切断加工された基板Ｐの製品となる部分が取り出された後、保持基台１９の外周部には切断加工後の残材が留まっており、またその一部は割れた状態で、或いは切断時の微細屑（加工屑）として、保持基台１９の表面（基板保持面）に散乱しているので、このままでは残材除去を行うことは困難である。そこで、本実施例では、ベース基板２２の側面より突設する回転軸２７を保持支柱２８上端部で軸支し、回転軸２７を中心としてベース基板２２、ひいては吸着固定装置２３（２４も同様）が約９０度回転する構造になっている。これにより、保持基台１９表面が略鉛直方向に沿うようになり、前記残材等が下方に設けた箱状の残材受け３８に落下する。

この場合、吸着固定装置の作動部材として、ベース基板２２の下側に空気圧或いは油圧等で駆動されるシリンダー２９が設けられている。シリンダー２９の下端は、回転テーブル３３上面に設けた回転固定金具３０でピン３１を介し回転可能に支持されており、また、シリンダー２９に付随するシリンダーロッド３２の上端は、ベース基板２２下面に設けた回転固定金具３９でピン３１を介し回転可能に支持されている。そして、シリンダーロッド３２の伸縮により、ベース基板２２が回転軸２７を中心として回動する。但し、作動部材としてはシリンダーに限定されるものではなく、モーターやソレノイド等でも良い。

図２及び図３は、本実施例のレーザー加工装置における残材除去の様子を模式的に示す図である。上述したように、残材除去時には、ベース基板２２は回転軸２７を中心として約９０度回転する。この回転により、ベース基板２２に一体に固定されている中継ベース基板２１，中間基板２０，及び保持基台１９も回転し、即ち吸着固定装置２３（２４）が回転して、保持基台１９の表面ｆが略鉛直方向に沿うこととなり、保持基台１９上にある残材や切断時の微細屑等が下方の残材受け３８に落下する。

図２に示す構成では、保持基台１９が前記約９０度回転した状態で、ブラシ４１，エアーノズル４３等より構成される保持基台クリーニング装置４０が保持基台１９へと下降し、その表面ｆに付着した微細屑等のゴミを除去する（即ち清掃する）ようになっている。具体的に説明すると、ブラシ４１はその周囲より放射状に延びる刷毛が設けてあり、図示しない中心軸に連結されたモーター４２により回転可能である。

また、エアーノズル４３はブラシ４１の上方に設けてあり、保持基台１９の表面ｆにエアーを吹き付ける機能を持つ。そして、ブラシ４１が回転しつつ保持基台１９の表面ｆを摺擦し、またエアーノズル４３が保持基台１９の表面ｆにエアーを吹き付けながら、保持基台クリーニング装置４０が下降することにより、保持基台１９の表面ｆ全体に付着していたゴミが確実に除去される。

保持基台クリーニング装置４０は、略鉛直方向に延在するスライド軸４５に摺動自在に嵌合しており、またスライド軸４５に隣接して同じく略鉛直方向に延在する駆動ネジ４６と螺合している。スライド軸４５及び駆動ネジ４６は、その上端に位置する支持基板４７で支持されており、また、駆動ネジ４６を回転駆動するモーター４８が、支持基板４７に固定されている。支持基板４７はレーザー加工装置の図示しないフレーム側に取り付けられている。モーター４８が回転すると駆動ネジ４６が回転駆動され、これにより保持基台クリーニング装置４０がスライド軸４５に沿って上下動する。

なお、本実施例では、保持基台クリーニング装置４０は上述したようにモーター駆動により上下動するが、モーターの代わりに例えばシリンダーを用いてもかまわない。また、上記吸着固定装置２３（２４）の傾きは９０度即ち鉛直方向に設定してあるが、残材の特性によりこの角度を±αの範囲で調整し、保持基台１９の表面ｆに付着した微細屑等のゴミをより除去しやすくすることも可能である。

また図３に示す構成では、複数個のエアーノズル４４を前記約９０度回転した保持基台１９の表面ｆに対向させるように設け、保持基台１９の表面ｆにエアーを吹き付けることにより、これに付着した微細屑等のゴミを除去するようになっている。なお、４９は略鉛直方向に延在してエアーノズル４４が配設される支柱板である。

さて、図４は吸着固定装置２３或いは２４における保持基台１９の平面図であり、図５は吸着固定装置２３或いは２４の縦断面図である。これらの図において、上述した基板Ｐを吸着保持する保持基台１９は、その内側が基板Ｐ切断後に製品となる部分を吸着する製品保持基台５０で構成され、外側が基板Ｐ切断後に残材となる外周端部を保持する残材保持基台５２で構成される。製品保持基台５０は製品中間板５１を介して、また残材保持基台５２は外周中間板５３を介して、それぞれ中継ベース基板２１に固定される。

このような製品保持基台５０及び残材保持基台５２より成る保持基台１９上に置かれた基板Ｐは、エアー吸引（真空吸着）により固定される。その構造について以下に説明する。製品保持基台５０上面には、図４に示すような略格子状の吸着溝ａ０が配設される。吸着溝ａ０は、切断加工時に必要な保持力が得られるように、所望の吸着力となる幅，本数が設定される。

但しその場合、吸着溝ａ０全体が左右対称形状、更には必要に応じて上下対称形状となるように、通常は設計される。また、残材保持基台５２上面には、同じく図４に示すような、矩形状に配設された吸着溝ｂ０が設けられる。吸着溝ｂ０は、切断加工時に必要な保持力が得られるように、所望の吸着力となる幅が設定される。なお、製品保持基台５０上面及び残材保持基台５２上面により、上述した保持基台１９の表面ｆを構成している。

エアー吸引が行われると、製品保持基台５０においては、吸着溝ａ０を経てその底部に設けられた吸引経路孔ａ１にエアーが流れ込む。流れ込んだエアーは、製品保持基台５０下部の空洞５０ａに集められ、製品中間板５１の中央部に設けられた吸引経路ａ２から、中継ベース基板２１の中央部に設けられた吸引経路ａ３、及びベース基板２２の中央部に設けられた吸引経路ａ４、更には図１に示したチューブ３４を経て、支柱Ｓ及び回転軸３３ａを介して図示しない製品吸着真空ポンプに吸引される。

一方、残材保持基台５２においては、吸着溝ｂ０を経てその底部に配列された吸引経路孔ｂ１にエアーが流れ込む。流れ込んだエアーは、吸着溝ｂ０の下方で外周中間板５３に設けられた吸引経路ｂ２から、中継ベース基板２１の一端部付近に設けられた吸引経路ｂ３、及びベース基板２２の一端部に設けられた吸引経路ｂ４、更には図１に示したチューブ３５を経て、支柱Ｓ及び回転軸３３ａを介して図示しない残材吸着真空ポンプで吸引される。

なお、上述したように、本実施例ではエアー吸引用として真空ポンプを採用しているが、これに限定されるわけではなく、例えば吸塵装置による吸引力を用いても同様の効果が得られる。また本実施例では、残材吸着用と製品吸着用として、それぞれ個別の（独立した）真空ポンプを配設しているが、これにより残材の吸着力と製品の吸着力をそれぞれ任意に設定できる利点がある。なお、吸着力が十分な場合は、残材の吸着と製品の吸着を１つの真空ポンプで行ってもよい。その他、基板を吸着保持することに限定されるわけではなく、例えば挟持等によって保持するようにしても良い。

製品保持基台５０と残材保持基台５２の間には、図４において斜線で示すように、矩形状の切断孔ｃ０が形成されている。図５に示すように、レーザーヘッド１はこの切断孔ｃ０の直上を走査し、レーザービームにより基板Ｐを切断する。つまり、切断孔ｃ０は、基板Ｐを切断するときにレーザービームが走査する走査線の下側となるように、その走査線に沿って設けられている。本実施例では、切断孔ｃ０が全範囲に渡って下記吸引経路ｃ１に連通する孔となっているが、この構成に限定されるわけではなく、例えば切断孔ｃ０を有底の溝形状とし、その底面上のいくつかの箇所に、下記吸引経路ｃ１に連通する吸引孔を設けた構成としても良い。

上述したように、通常、基板Ｐはアシストガスを吹き付けながらレーザービームを照射することにより切断される。切断後直ちに、アシストガス及び切断により生じた切断屑は、切断孔ｃ０下側の吸引経路ｃ１、及び製品中間板５１と外周中間板５３の間に形成される吸引経路ｃ２から、中継ベース基板２１の一端部付近に設けられた吸引経路ｃ３を経て、ベース基板２２の吸引経路ｃ４から図示しない吸塵装置へと吸塵される。これにより、切断屑によるバリの生成等の悪影響を防止することができ、切断加工部の品質及び歩留まりが向上する。

吸引経路ｃ４は、図１に示した吸塵接続口３６を通して、図示しない前記吸塵装置に接続される。吸塵接続口３６はテーブル支持台３７の側面からベース基板２２の下面へと延び、前記吸引経路ｃ４に対して開口している。なお、本実施例では回転テーブル３３が１８０度回転することにより、吸着固定装置２３，２４がそれぞれ加工側から段取り側、段取り側から加工側へと回転移動するが、上記吸塵装置及び吸塵接続口３６は各吸着固定装置用として共用される。

図６は、他の吸着固定装置の縦断面図である。同図に示す吸着固定装置は、図５に示した吸着固定装置２３（２４）の基板Ｐと比較して、サイズの小さい基板Ｐａを固定保持し、切断を行うためのものである。図６に示したものを吸着固定装置６０とする。吸着固定装置６０は、吸着固定装置２３（２４）と比較して、高さ方向の位置関係は同じであるが、幅方向（紙面の左右方向）及び奥行き方向（紙面に垂直な方向）が全体的に縮んだ構成となっている。但し、図５，図６のいずれの吸着固定装置においても、ベース基板２２は同一形状寸法であり共用可能である。

図５の吸着固定装置２３（２４）と図６の吸着固定装置６０との対応関係を述べると、まず、吸着固定装置２３（２４）における保持基台１９の吸着溝ｂ０及び吸引経路孔ｂ１，並びに切断孔ｃ０及び吸引経路ｃ１が、それぞれ吸着固定装置６０における保持基台１９ａの吸着溝ｂｂ０及び吸引経路孔ｂｂ１，並びに切断孔ｃｃ０及び吸引経路ｃｃ１として、内側にシフトした位置となっている。

これに伴い、吸着固定装置２３（２４）における中間基板２０の吸引経路ｂ２及び吸引経路ｃ２が、それぞれ吸着固定装置６０における中間基板２０ａの吸引経路ｂｂ２及び吸引経路ｃｃ２として、内側にシフトした位置となっている。さらに、これに伴い、吸着固定装置２３（２４）における中継ベース基板２１の吸引経路ｂ３及び吸引経路ｃ３が、それぞれ吸着固定装置６０における中継ベース基板２１ａの吸引経路ｂｂ３及び吸引経路ｃｃ３として、内側にシフトした位置となっている。

なお、吸着固定装置２３（２４）における保持基台１９の吸着溝ａ０及び吸引経路孔ａ１は、それぞれ吸着固定装置６０における保持基台１９ａの吸着溝ａａ０及び吸引経路孔ａａ１として、内側にシフトした位置となっている。また、中間基板２０の吸引経路ａ２、及び中継ベース基板２１の吸引経路ａ３は、それぞれ中間基板２０ａの吸引経路ａａ２、及び中継ベース基板２１ａの吸引経路ａａ３として、幅方向及び奥行き方向が縮小した状態となっている。その他、図５，図６に示したベース基板２２の吸引経路ａ４，ｂ４は、上述したように吸着力が十分であれば、１つの経路にまとめることも可能である。

以上のような構成により、ベース基板２２の吸引経路ｂ４及び吸引経路ｃ４を共通に利用することが可能となる。つまり本実施例では、配管チューブ３４，３５が接続されているベース基板２２は既設のまま、ベース基板２２上の部品交換のみで、サイズの異なる被加工材である基板を保持固定するための吸着保持装置の置き換えが可能となる。これにより、異なるサイズの基板にも容易に対応することができる。

言い替えれば、保持基台１９で基板Ｐを吸着するための吸引経路が、保持基台１９から中間基板２０を経て、中継ベース基板２１を介して、レーザー加工装置本体側（具体的には保持支柱２８）に常に保持されたベース基板２２へと連通している構成となっている。これにより、ベース基板２２を共通部品として使用することができるので、サイズの異なる基板Ｐの加工に際して、中継ベース基板２１を含む上部の部品、即ち中継ベース基板２１，中間基板２０，及び保持基台１９を交換するだけで対応することが可能となる。

図７は、本実施例に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。同図は、図１に示した回転テーブル３３上の吸着固定装置２３，２４の配置構成と同じである。本実施例では、平面視略円形状を成す回転テーブル３３上面をレーザー遮光板２６で２等分に区分し、それぞれの領域に平面視略正方形状を成す吸着固定装置２３，２４を設け、各吸着固定装置にはそれぞれ１枚の保持基台１９が取り付けられている。

そして、各保持基台１９にはそれぞれ１枚の上記基板Ｐが保持固定可能であり、テーブル全体で合計２枚の基板Ｐが保持固定可能となる。なお、保持基台１９の下側には、上述した中間基板２０，中継ベース基板２１，及びベース基板２２が設けられている（不図示）。また、保持基台１９を上述した保持基台１９ａに置き換えることも勿論可能である。これらのことは、以下の実施例においても同様である。

図８は、実施例２に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、回転テーブル３３上面をレーザー遮光板２６で２等分に区分し、それぞれの領域に平面視略長方形状を成す吸着固定装置２３ａ，２４ａを設け、各吸着固定装置にはそれぞれ２枚の保持基台１９が配列され取り付けられている。そして、各保持基台１９にはそれぞれ１枚の上記基板Ｐが保持固定可能であり、各吸着固定装置にはそれぞれ２枚、テーブル全体で合計４枚の基板Ｐが保持固定可能となる。この構成により、吸着固定装置２３ａ，２４ａの一方で基板Ｐの加工を２枚同時に行い、他方で基板Ｐの段取りを２枚同時に行うことができる。なお、各吸着固定装置には保持基台１９を２枚に限らず３枚以上配列するようにしても良い。

図９は、実施例３に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、回転テーブル３３上面をレーザー遮光板２６ａで３等分に区分し、それぞれの領域に平面視略正方形状を成す吸着固定装置２３，２４，２５を設け、各吸着固定装置にはそれぞれ１枚の保持基台１９が取り付けられている。そして、各保持基台１９にはそれぞれ１枚の上記基板Ｐが保持固定可能であり、テーブル全体で合計３枚の基板Ｐが保持固定可能となる。この構成により、吸着固定装置２３，２４，２５のうち一つの装置で基板Ｐの加工を行い、他の２つの装置で基板Ｐの段取りを行うことができる。なお、回転テーブル上面を３等分に限らず４等分以上に区分し、それぞれの領域に吸着固定装置を設けた構成としても良い。

図１０は、実施例４に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図であり、平面図で表している。本実施例では、回転テーブル３３上面をレーザー遮光板２６ａで３等分に区分し、それぞれの領域に平面視略長方形状を成す吸着固定装置２３ａ，２４ａ，２５ａを設け、各吸着固定装置にはそれぞれ２枚の保持基台１９が配列され取り付けられている。そして、各保持基台１９にはそれぞれ１枚の上記基板Ｐが保持固定可能であり、各吸着固定装置にはそれぞれ２枚、テーブル全体で合計６枚の基板Ｐが保持固定可能となる。

この構成により、吸着固定装置２３ａ，２４ａ，２５ａのうち一つの装置で基板Ｐの加工を２枚同時に行い、他の２つの装置で基板Ｐの段取りをそれぞれ２枚同時に行うことができる。なお、各吸着固定装置には保持基台１９を２枚に限らず３枚以上配列するようにしても良い。また、回転テーブル上面を３等分に限らず４等分以上に区分し、それぞれの領域に吸着固定装置を設けた構成としても良い。

以上説明したように、本発明では、レーザヘッドをｘ，ｙ，ｚ方向に移動させる方式とし、また回転テーブル上に複数の吸着固定装置を配置する構成として、作業工程を分散させ、加工及び段取りそれぞれの作業を並行して行えるようにしたことにより、加工効率の極めて高いレーザー加工装置を実現している。また、本発明のレーザー加工装置は、実施例で示した切断加工に限らず、孔開け加工や溝切り加工、その他の加工においても有用である。

なお、特許請求の範囲で言う基板保持面は、実施例における保持基台１９の表面ｆに対応しており、孔は切断孔ｃ０に対応している。

本発明の実施例１に係るレーザー加工装置を模式的に示す図。 本実施例のレーザー加工装置における残材除去の様子を模式的に示す図。 本実施例のレーザー加工装置における残材除去の様子を模式的に示す図。 吸着固定装置２３或いは２４における保持基台１９の平面図。 吸着固定装置２３或いは２４の縦断面図。 他の吸着固定装置の縦断面図。 本実施例に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図。 実施例２に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図。 実施例３に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図。 実施例４に係るレーザー加工装置の回転テーブル上の構成を模式的に示す図。

符号の説明

１ レーザーヘッド
２ 光ファイバー
３ 固定金具
４ ヘッドアーム
５ ｚ軸スライド板
６，７ 支持基板
８ スライド軸
９ 駆動ネジ
１０ ｚ軸移動モーター
１１ ｚ軸支柱基板
１２ ｙ軸テーブル
１３ ｘ軸テーブル
１４ メインテーブル
１５ モーター固定板
１６ ｙ軸移動モーター
１７ モーター固定板
１８ ｘ軸移動モーター
１９ 保持基台
２０ 中間基板
２１ 中継ベース基板
２２ ベース基板
２３，２４，２５ 吸着固定装置
２６ レーザー遮光板
２７ 回転軸
２８ 保持支柱
２９ シリンダー
３０ 回転固定金具
３１ ピン
３２ シリンダーロッド
３３ 回転テーブル
３４，３５ チューブ
３６ 吸塵接続口
３７ テーブル支持台
３８ 残材受け
３９ 回転固定金具
４０ 保持基台クリーニング装置
４１ ブラシ
４２ モーター
４３，４４ エアーノズル
４５ スライド軸
４６ 駆動ネジ
４７ 支持基板
４８ モーター
４９ 支柱板
５０ 製品保持基台
５１ 製品中間板
５２ 残材保持基台
５３ 外周中間板
５４ チューブ
６０ 吸着固定装置
Ｐ 基板
Ｓ 支柱
Ｃ 円板
ｆ 表面

Claims (7)

1. レーザービームを照射して基板を加工するレーザー加工装置において、
   前記基板の加工時に該基板を保持する保持基台を設け、前記基板の加工後に、該基板の残材及び／又は加工屑を前記保持基台から落下させるべく、該保持基台の基板保持面が略鉛直方向に沿うように前記保持基台を動かすようになっていることを特徴とするレーザー加工装置。
2. 前記基板の加工後に、前記基板保持面が略鉛直方向に沿っている状態で、該基板保持面をブラシで摺擦することにより、該基板保持面を清掃することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
3. 前記基板の加工後に、前記基板保持面が略鉛直方向に沿っている状態で、該基板保持面にエアーを吹き付けることにより、該基板保持面を清掃することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザー加工装置。
4. 前記保持基台の基板保持面に、前記基板の加工時に生じた加工屑を吸引手段により吸引するための孔を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレーザー加工装置。
5. 前記孔は、前記基板を切断するときに前記レーザービームが走査する走査線の下側となるように、該走査線に沿って設けられていることを特徴とする請求項４に記載のレーザー加工装置。
6. 前記保持基台を、基板を加工する加工側と、新たに加工される基板を装着する段取り側とにそれぞれ設け、前記加工側の保持基台と前記段取り側の保持基台とが交替可能であるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のレーザー加工装置。
7. 前記加工側及び前記段取り側にそれぞれ複数の前記保持基台を設けたことを特徴とする請求項６に記載のレーザー加工装置。

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