[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及如下所述的激光加工装置：照射相对于保持于在加工进给方向上移动的卡盘台上的被加工物具有透过性的波长的脉冲激光光线，在被加工物的内部形成改质层。

背景技术

在与喷嘴基板连接的硅质储集基板上形成有与喷嘴连通的多个通孔，在该喷嘴基板上形成有多个构成所谓喷墨头的用于吐出墨水的喷嘴。当在硅质储集基板上形成多个通孔时，在硅质储集基板的表面上覆盖在形成有通孔的区域形成了开口部的蚀刻掩模，通过蚀刻掩模的开口部照射相对于硅质储集基板具有透过性的波长的脉冲激光光线，从而在硅质储集基板的内部形成改质层，之后经蚀刻掩模的开口部来供给蚀刻液，从而使蚀刻液沿着改质层渗透到硅质储集基板而形成内径为5~15μm的适当的通孔（例如，参照专利文献1）。

【专利文献1】日本特开2010-221527号公报

但是，通过脉冲激光光线的1发射来形成的改质层的深度是20~30μm左右，在硅质储集基板的厚度例如为200μm时，由于为了形成从硅质储集基板的表面到背面的改质层而需要照射10发射以上的脉冲激光光线，因此不得不使作为被加工物的硅质储集基板每次都停止在脉冲激光光线照射位置上来间歇性地实施激光加工，存在生产性恶化的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要技术课题在于，提供能够加工进给被加工物并在被加工物的厚度方向上多次发射照射脉冲激光光线的激光加工装置。

为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供激光加工装置，其具有：卡盘台，其保持被加工物；激光光线照射构件，其照射相对于该卡盘台所保持的被加工物具有透过性的波长的脉冲激光光线；加工进给构件，其对该卡盘台和该激光光线照射构件在加工进给方向（X轴方向）上进行相对的加工进给；X轴方向位置检测构件，其检测基于该加工进给构件的该卡盘台的X位置；以及控制构件，其根据来自该X轴方向位置检测构件的检测信号来控制该激光光线照射构件，该激光加工装置的特征在于，该激光光线照射构件具有：脉冲激光光线振荡构件；聚光器，其具有聚光透镜，该聚光透镜对该脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线进行会聚而照射到该卡盘台所保持的被加工物；以及压电电机，其使该聚光器与聚光透镜的光轴（Z轴方向）成规定角度（α）来位移，该控制构件针对脉冲激光光线的重复频率，控制施加给该压电电机的高频电流的频率和电压，在将卡盘台在X轴方向上加工进给时，将该聚光器在X轴方向上移动Δx并在Z轴方向上移动Δz，从而使通过该聚光透镜会聚的脉冲激光光线的聚光点在该卡盘台所保持的被加工物的规定区域的厚度方向上位移。

在设由上述脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线的重复频率为F赫兹、施加给上述压电电机的高频电流的频率为H赫兹、通过施加给压电电机的电压产生的压电电机的振幅为Jμm、上述加工进给构件所致的上述卡盘台的移动速度为Vμm/秒、通过脉冲激光光线的1发射而形成的改质层的厚度为hμm的情况下，满足（2×J×H）×sinα=V，Δx成为V/F，满足（2×J×H×1/F）×cosα≤h，Δz成为（2×J×H×1/F）×cosα。另外，当在上述压电电机的振幅周期中的从聚光器的下方位置位移到上方位置的期间，照射2发射以上的n发射的脉冲激光光线时，设定为H≤F/2n。而且，在设被加工物中的应加工区域的间隔为A的情况下，设定为H=V/A。

在本发明的激光加工装置中，针对通过脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线的重复频率，控制使聚光器在XZ平面与聚光透镜的光轴方向（Z轴方向）成规定角度（α）而位移的压电电机所施加的高频电流的频率和电压，在将卡盘台在X轴方向上加工进给时，使聚光器的聚光透镜在X轴方向上移动Δx并在Z轴方向上移动Δz，从而使通过聚光透镜会聚的脉冲激光光线的聚光点在卡盘台所保持的被加工物的规定区域的厚度方向上位移，因此能够在设定于被加工物上的加工区域，在厚度方向上形成多个变质层。因此，能够在设定于被加工物的加工区域高效地层叠改质层，生产性提高。

附图说明

图1是根据本发明构成的激光加工装置的立体图。

图2是在图1所示的激光加工装置上配置的激光光线照射构件的结构框图。

图3是示出通过构成图2所示的激光光线照射构件的压电电机上所施加的高频电流而位移的聚光器的位移量的说明图。

图4是示出根据图3所示的聚光器的位移而在保持于卡盘台上的被加工物上照射的脉冲激光光线的发射间的间隔的说明图。

图5是在图1所示的激光加工装置上配置的控制构件的结构框图。