レーザ加工装置及びレーザ加工方法
【課題】レーザ光を使用して被加工物を加工する際に、切断品位を向上させる。
【解決手段】同じ一定の繰り返し周波数を有する第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させて、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する。第１のパルスレーザ光のパルス列Ｐ１と第２のパルスレーザ光のパルス列Ｐ２とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる。２つのパルスレーザ光を同期させる態様として、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合及びずれ時間Ｔｄ≠０の場合が存在する。これにより、被加工物に応じて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であって被加工物に対して最適な時間を選択して、被加工物を加工する。
【解決手段】同じ一定の繰り返し周波数を有する第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させて、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する。第１のパルスレーザ光のパルス列Ｐ１と第２のパルスレーザ光のパルス列Ｐ２とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる。２つのパルスレーザ光を同期させる態様として、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合及びずれ時間Ｔｄ≠０の場合が存在する。これにより、被加工物に応じて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であって被加工物に対して最適な時間を選択して、被加工物を加工する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に少なくとも２つ以上のパルスレーザ光を照射してその被加工物を加工するレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を使用した加工が広く行われている。レーザ光を使用した加工としては、レーザ光によって被加工物を照射してその被加工物を加熱溶融させることによって行われる熱加工が主体である。近年では、短いパルス幅を有するパルス発振レーザを使用することによって、熱影響を抑制した高精度の加工（非熱加工）も可能である。
【０００３】
近年、電子部品を製造する際にレーザ光を使用した加工が行われている（例えば、特許文献１参照）。電子部品の例として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体パッケージ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）パッケージ等の光半導体パッケージ、ディスクリート電子部品（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）等が挙げられる。これらの電子部品は、回路基板と封止樹脂とが積層した複合材料が個片化（Ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ）されることによって製造される。回路基板は、銅等の金属製のリードフレーム、ガラスエポキシ基板等の樹脂ベース基板、セラミックス基板等によって構成される。封止樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、流動性を有する樹脂材料（流動性樹脂）が硬化して形成された硬化樹脂によって構成される。硬化樹脂は、射出成形、トランスファ成形、圧縮成形等の成形技術によって成形される。したがって、個片化される対象となる複合材料は、回路基板と硬化樹脂とを含む樹脂成形体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２６４７５号公報（第６〜９頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子部品を製造する際に樹脂成形体を個片化する工程では、回転刃（回転ブレード）を使用したブレードダイシングが主流である。最近では、レーザ光を使用したレーザダイシングが採用され始めた。複合材料である樹脂成形体の個片化にレーザダイシングを使用した場合には、ブレードダイシングに比較して次の２つの態様で切断品位が低下する。第１に、レーザダイシングは熱加工であることから、切断された部分において熱影響が発生する。熱影響によって、切断された部分にスパッタやドロスが付着する。第２に、ブレードダイシングと比較して、レーザダイシングの場合には、切断された部分において、切断された面が滑らかではなくて凹凸が存在し、かつ、縁が丸みを帯びる。
【０００６】
また、回路基板と硬化樹脂とから構成される樹脂成形体をレーザダイシングする場合には、それぞれの材料に適合した複数の波長を選択して、複数のレーザ光によって樹脂成形体を照射する（例えば、特許文献１参照）。切断能率を高めるために、複数のレーザ光の１つとして大きな発熱量を有する赤外領域の波長のレーザ光を使用した場合には、切断された部分において大きな熱影響が発生する。この熱影響によって切断品位が低下するおそれがある。
【０００７】
一方、切断品位の低下を抑制するためには、熱加工ではなくアブレーション加工（非熱加工）を使用することが好ましい。「アブレーション加工」は、微少なエリアに極めて短時間にレーザエネルギーを集中させて照射することによって固体を昇華・蒸発させる加工方法を意味する。具体的には、短波長のレーザ発振器又は極短パルスレーザ発振器を使用することが好ましい。しかし、これらの場合には、レーザ発振器の出力不足に起因して切断能率が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工装置は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する照射手段と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、ずれ時間Ｔｄ＝０であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する照射手段と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、ずれ時間Ｔｄ≠０であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、上述のレーザ加工装置において、同期手段はずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する照射手段と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、かつ、第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとが同時に存在することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、上述のレーザ加工装置において、被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、上述のレーザ加工装置において、複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であるとともに、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とによって樹脂成形体が照射され、照射された樹脂成形体が個片化されることによって電子部品が製造されることを特徴とする。
【００１４】
上述した課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工方法は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する工程と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、同期させる工程ではずれ時間Ｔｄ＝０にすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する工程と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、同期させる工程ではずれ時間Ｔｄ≠０にすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、同期させる工程ではずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する工程と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、同期させる工程では、第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとを同時に存在させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であり、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを使用して樹脂成形体を照射することによって樹脂成形体を個片化し、個片化された樹脂成形体からなる電子部品が製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用する。同じ一定の繰り返し周波数を有する第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させて、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する。この場合において、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる。２つのパルスレーザ光を同期させる態様として、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合及びずれ時間Ｔｄ≠０の場合が存在する。被加工物に応じて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であって被加工物に対して最適な値を選択してずれ時間Ｔｄを適宜変更して、被加工物を加工することができる。
【００２１】
本発明によれば、被加工物が少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料である場合において、それぞれの材料に適した少なくとも２つのパルスレーザ光を選択する。加えて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であってそれぞれの材料に対して最適な値を選択してずれ時間Ｔｄを適宜変更して、被加工物を加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（１）は２つのパルスレーザ光を重畳させて樹脂成形体を加工する状態を示す断面図であり、図１（２）は樹脂成形体における被照射部を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るレーザ加工方法を説明する波形図である。
【図４】図４は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物における熱影響を評価する方法を説明する図である。
【図５】図５は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物の断面における熱影響層幅を説明する概略図である。
【図６】図６は、本発明に係るレーザ加工方法における被加工物の送り速度と加工された被加工物の切断溝幅との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明によれば、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用する。同じ一定の繰り返し周波数を有する第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させて、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する。この場合において、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる。２つのパルスレーザ光を同期させる態様として、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合及びずれ時間Ｔｄ≠０の場合が存在する。被加工物に応じて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であって被加工物に対して最適な値を選択してずれ時間Ｔｄを適宜変更して、被加工物を加工する。
【００２４】
［実施例１］
図１〜図３を参照して、本発明に係るレーザ加工装置の概要及びレーザ加工方法を説明する。図１は、２つのパルスレーザ光を重畳させて樹脂成形体を加工する状態を示す断面図である。図２は、本発明に係るレーザ加工装置の概略図である。図３は、本発明に係るレーザ加工方法を説明する波形図である。なお、本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
【００２５】
図１（１）に示されている樹脂成形体１は、重畳された２つのパルスレーザ光（後述）により照射されることによって切断される、被加工物である。樹脂成形体１は、基板本体（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）２と、基板本体２の上に装着された複数の半導体チップ３と、硬化樹脂からなる封止樹脂４とを有する。本実施例では、基板本体２はガラスエポキシ基板からなるプリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｒｉｎｇ ｂｏａｒｄ）、封止樹脂４は黒色のエポキシ樹脂によってそれぞれ構成される。基板本体２は、仮想的な境界線５によって複数の領域６に区分けされている。各領域６のそれぞれにおいて、１個又は複数個の半導体チップ３が装着されている。吸着、粘着、クランプ等の周知の方法によって、樹脂成形体１は封止樹脂４を下にしてステージ７に固定されている。ステージ７は、図１に示されたＸ方向とＹ方向とＺ方向とにそれぞれ移動することができる。
【００２６】
第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とは、それぞれ別のレーザ光源（図示なし）によって発生され、重畳されて樹脂成形体１を照射する加工用の２つのパルスレーザ光である。第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とは、同一の一定の繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を有する。第１のパルスレーザ光８は、例えば、１０６０ｎｍの波長を有するファイバーレーザ光源によって発生されたパルスレーザ光である。第１のパルスレーザ光８は、赤外領域の波長を持ち高い切断能率を有する。一方、第２のパルスレーザ光９は、例えば、５３２ｎｍの波長を有するＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源によって発生されたパルスレーザ光である。第２のパルスレーザ光９は、短い波長を持ち、熱加工ではなくアブレーション加工を行うことができる。
【００２７】
樹脂成形体１が固定されたステージ７を、図１に示されたＹ方向に移動させる。この動作に並行して、重畳された第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを、樹脂成形体１の表面（必要に応じて樹脂成形体１の内部を含む。以下同じ。）に焦点を結ぶようにして樹脂成形体１に照射する。焦点のＺ方向の位置は、光学的な手段又はステージ７の駆動によって適宜制御される。重畳された第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とによって照射されることによって、樹脂成形体１の被照射部１０において、第２のパルスレーザ光９によって基板本体２に穴１１が形成され、第１のパルスレーザ光８によって封止樹脂４に穴１２が形成される。穴１１と穴１２とは、併せて貫通穴１３を構成する。貫通穴１３を形成することによって、各境界線５において樹脂成形体１を切断する（フルカットする）。
【００２８】
図１（１）と図１（２）とに示されるように、被照射部１０において、ファイバーレーザ光源によって発生された第１のパルスレーザ光８が照射する第１の照射領域１４は、ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源によって発生された第２のパルスレーザ光９が照射する第２の照射領域１５に完全に含まれる。
【００２９】
以下、図２を参照して、本発明に係るレーザ加工装置１６の詳細を説明する。図２に示されるように、レーザ加工装置１６は、レーザ光発生手段１７と、重畳手段１８と、照射手段１９と、同期手段２０とを有する。同期手段２０は、ディジタル遅延発生器（Ｄｉｇｉｔａｌ ｄｅｌａｙ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）である。
【００３０】
レーザ光発生手段１７は、第１のパルスレーザ光８を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段２１と、第２のパルスレーザ光９を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段２２とを有する。第１のパルスレーザ光発生手段２１は、例えば、１０６０ｎｍの波長を有する第１のパルスレーザ光８を発生させるファイバーレーザ光源（例えば、Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ）である。第２のパルスレーザ光発生手段２２は、例えば、５３２ｎｍの波長を有する第２のパルスレーザ光９を発生させるＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源（例えば、Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ）である。重畳手段１８は、ベンディングミラー２３と、ダイクロイックミラー２４と、光軸修正用ミラー２５と、ベンディングミラー２６とを有する。
【００３１】
照射手段１９は加工ヘッド２７を有する。加工ヘッド２７の内部には集光レンズ２８と上部保護ガラス２９とが設けられている。加工ヘッド２７の下部には照射ノズル３０が設けられている。加工ヘッド２７の側部にはアシストガス配管３１が設けられている。アシストガス配管３１によって供給されたアシストガス（Ａｓｓｉｓｔ Ｇａｓ）３２は、例えばＮ２ ガスからなり、照射ノズル３０の開口３３から樹脂成形体１に向かって噴射される。
【００３２】
以下、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させる構成について説明する。本出願書類において、「同期」という用語は「二つ以上の波形又はパルス列を相互に時間的に同時又は一定関係にすること。」を意味する（ＪＩＳ Ｃ ５６２０参照）。
【００３３】
上述した「同期」という用語の意味に基づいて、本出願書類において「同期」には次の３つの場合が含まれる。第１の場合は、１つのパルス列が有する各パルスと他のパルス列が有する各パルスとが、時間的に同時に存在する、言い換えれば同じタイミングにおいて存在する場合である。第２の場合は、１つのパルス列が有する各パルスと他のパルス列が有する各パルスとが、一定の時間的な関係である一定のずれ時間（≠０）を伴って存在する場合である。第３の場合は、１つのパルス列（第１のパルス列）の繰り返し周波数ｆ１と他のパルス列（第２のパルス列）の繰り返し周波数ｆ２との間に、ｆ１＝Ｎ＊ｆ２（ただし、Ｎは２以上の整数）という関係がある場合である。第３の場合についてＮ＝２を例に挙げて説明すると、第１のパルス列の２周期毎に、第１のパルス列が有するパルスと第２のパルス列が有するパルスとが同じタイミングにおいて存在する。
【００３４】
第１のパルスレーザ光発生手段２１によって発生され、ベンディングミラー２３を透過した第１のパルスレーザ光８を検出する、第１の光ダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）３４が設けられている。第２のパルスレーザ光発生手段２２によって発生され、ベンディングミラー２４によって反射してフィルタ３５を透過した第２のパルスレーザ光９を検出する、第２の光ダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）３６が設けられている。第１の光ダイオード３４と第２の光ダイオード３６とは、それぞれ電源（図示なし）に接続されている。第１の光ダイオード３４の出力端子は、同期手段２０とオシロスコープ３７とに接続される。同期手段２０の出力端子は、第２のパルスレーザ光発生手段２２とオシロスコープ３７とに接続される。第２の光ダイオード３６の出力端子は、オシロスコープ３７に接続される。
【００３５】
以下、本実施例に係るレーザ加工装置１６の動作とその動作によって行われるレーザ加工方法とについて説明する。まず、ステージ７を使用して、樹脂成形体１における切断したい箇所と照射ノズル３０の開口３３とを位置合わせし、かつ、樹脂成形体１の表面（図では基板本体２の表面）と照射ノズル３０の先端（図では下端）とを適切な間隔に合わせて保つ。
【００３６】
次に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とが重畳されかつ同期した第３のパルスレーザ光３８を、照射ノズル３０の開口３３から樹脂成形体１に向かって照射する。第３のパルスレーザ光３８を照射するとともに、照射ノズル３０の開口３３から樹脂成形体１に向かってアシストガス３２を噴射する。上述した動作に並行して、ステージ７を適当な方向（図では＋Ｙ方向）に移動させる。これらの動作によって、樹脂成形体１を切断することができる。アシストガス３２は、樹脂成形体１が切断されることによって発生したドロス（溶融物）と気体とを吹き飛ばす。このことによって、樹脂成形体１における切断された部分である切断溝（Ｋｅｒｆ）の切断品位を良好にすることができる。
【００３７】
第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを同期させる動作は、次の通りである。第１の光ダイオード３４によって検出された第１の信号（第１のパルスレーザ光８のパルスを検出したタイミングを示す信号）を、同期手段２０とオシロスコープ３７とに供給する。同期手段２０は、受け取った第１の信号を基準として、予め設定したずれ時間を間にあけて、第２のパルスレーザ光９を発生するための同期信号を生成する。同期手段２０は、生成した同期信号を、第２のパルスレーザ光発生手段２２とオシロスコープ３７とに供給する。第２のパルスレーザ光発生手段２２は、受け取った同期信号に基づいて、第２のパルスレーザ光９を発生させる。第２の光ダイオード３６によって検出された第２の信号（第２のパルスレーザ光９のパルスを検出したタイミングを示す信号）を、オシロスコープ３７に供給する。
【００３８】
これらのようにレーザ加工装置１６が動作した結果、オシロスコープ３７を使用して、次の３つの信号の時間的な関係を観察することができる。
（１）第１の光ダイオード３４によって検出された第１のパルスレーザ光８のパルスのタイミングを示す、第１の信号
（２）第１の信号に基づいて同期手段２０によって生成された同期信号
（３）同期信号に基づいて第２のパルスレーザ光発生手段２２によって発生された第２のパルスレーザ光９のパルスのタイミングを示す、第２の信号
【００３９】
以下、図２と図３とを参照して、第１のパルスレーザ光８のパルス列と第２のパルスレーザ光９のパルス列とを同期させる態様を説明する。図２に示されたように、ファイバーレーザ光源である第１のパルスレーザ光発生手段２１が、第１のパルスレーザ光８を発生させる。ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源である第２のパルスレーザ光発生手段２２（Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ）が、第２のパルスレーザ光９を発生させる。第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とは、同一の一定の繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を有する。したがって、図３に示されたように、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとは、同一のパルス間隔Ｔｉを有する。
【００４０】
図２の同期手段２０を使用して、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間における一定の時間的な関係、すなわち図３に示されたずれ時間（遅延時間；Ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ）Ｔｄを設定することができる。具体的には、図２の同期手段２０に適当な値を予め入力することによって、図３に示されたずれ時間Ｔｄを変更することができる。
【００４１】
図３（１）は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとが時間的に同時に存在する、言い換えれば同じタイミングにおいて存在する場合を示す。この場合には、パルス列Ｐ１の各パルスとパルス列Ｐ２の各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについては、Ｔｄ＝０である。
【００４２】
図３（２）は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとが一定のずれ時間Ｔｄを伴って存在する場合を示す。この場合には、パルス列Ｐ１の各パルスとパルス列Ｐ２の各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについては、Ｔｄ≠０である。図３（２）は、パルス列Ｐ２の各パルスがパルス列Ｐ１の各パルスよりもずれ時間Ｔｄだけ遅れている場合を示す。
【００４３】
本実施例によれば、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを、次のような２つの時間的関係でもって重畳させかつ同期させて、被加工物である樹脂成形体１を切断することができる。第１の関係は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ＝０である関係である。第２の関係は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ≠０である関係である。
【００４４】
加えて、第２の関係の場合には、同期手段２０を使用して次の２つの要素を任意に設定することができる。第１の要素は、パルス列Ｐ２の各パルスとパルス列Ｐ１の各パルスとのどちらを遅らせるかということである。第２の要素は、ずれ時間Ｔｄの値である。
【００４５】
本実施例によれば、２つのパルスレーザ光の時間的関係、すなわち第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９との時間的関係である第１の関係（Ｔｄ＝０）と第２の関係（Ｔｄ≠０）とを適宜選択して、樹脂成形体１の種類や特性等に応じて、最適な条件によって樹脂成形体１を切断することができる。加えて、ずれ時間ＴｄについてＴｄ≠０である関係の場合には、同期手段２０を使用して、パルス列Ｐ１及びパルス列Ｐ２のうち遅らせるパルス列の種類とずれ時間Ｔｄの値という２つの要素を任意に設定することができる。このことによって、樹脂成形体１の種類や特性等、加工の種類や特性等に応じて、上述した２つの時間的関係と２つの要素とに関して最適な条件によって、樹脂成形体１を切断することができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、図２の同期手段２０を使用して、１つのパルス列（第１のパルス列）の繰り返し周波数ｆ１と他のパルス列（第２のパルス列）の繰り返し周波数ｆ２との間に、ｆ１＝Ｎ＊ｆ２（ただし、Ｎは２以上の整数）という関係を設定することができる。加えて、第１のパルス列のＮ周期毎に、第１のパルス列が有するパルスと第２のパルス列が有するパルスとが同じタイミングにおいて存在するという関係を設定することができる。このことにより、樹脂成形体１の種類や特性等、加工の種類や特性等に応じて、繰り返し周波数ｆ１と係数Ｎとに関して最適な条件を設定して、樹脂成形体１を切断することができる。
【００４７】
［実施例２］
本実施例では、ファイバーレーザ光源が発生した第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと、ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源が発生した第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ＝０である場合を説明する。実施例１で説明したように、同期手段２０（図２参照）に適当な値を予め入力することによって、図３（１）に示されたようにずれ時間ＴｄをＴｄ＝０に設定することができる。
【００４８】
以下、図４と図５とを参照して、ずれ時間Ｔｄ＝０という条件で樹脂成形体を切断した場合の効果について説明する。図４は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物における熱影響を評価する方法を説明する図である。具体的に説明すれば、図４（１）は、本発明に係るレーザ加工方法によって１方向（Ｙ方向）に沿って切断された樹脂成形体を他方向（Ｘ方向）に沿って１箇所において切断する工程を示す斜視図である。図４（２）は、切断された樹脂成形体を示す斜視図である。図４（３）は、切断された樹脂成形体の切断面における切断溝を示す部分断面図である。図５は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物の断面における熱影響層幅を説明する図である。図５に示されたレーザ加工は、図２に示されたアシストガス３２の供給ガス圧Ｐｃ＝６００ｋＰａ、照射ノズル３０の下端と樹脂成形体１の上面との間の距離Ｄｇ＝１．０ｍｍという条件の下で行われる。
【００４９】
第１に、レーザ加工による熱影響を評価するための試料の作成について説明する。最初に、図４（１）に示されている切断溝付の加工済成形体３９を準備する。加工済成形体３９は、図２に示されたレーザ加工装置１６を使用して樹脂成形体１がＹ方向に沿う各境界線５において切断された部材である。加工済成形体３９は、図２に示された各境界線５においてレーザ加工によって形成された複数の切断溝（Ｋｅｒｆ）４０を有する。樹脂成形体１が切断された（フルカットされた）ことによって、各切断溝４０は、加工済成形体３９の上面から下面へと貫通するとともにほぼ一定の幅である切断溝幅（Ｋｅｒｆ ｗｉｄｔｈ）Ｗｋ（図４（３）を参照）を持つ貫通穴によって構成される。この貫通穴は、図１（１）に示された貫通穴１３に相当する。樹脂成形体１は粘着シートに固定された状態で切断されるので、加工済成形体３９もまた粘着シートに固定されている。
【００５０】
次に、ステージ（図示なし）の上に加工済成形体３９を固定して、回転刃（回転ブレード）４１を使用して加工済成形体３９をＸ方向に沿って切断する。これにより、レーザ加工による熱影響を評価するための試料４２が得られる。試料４２は、レーザ加工によって切断された部分の断面である切断面４３を有する。
【００５１】
次に、ステージ（図示なし）から試料４２を取り外す。取り外した試料４２の切断面４３を、顕微鏡を使用して観察する。具体的には、切断面４３において切断溝４０が形成された部分である被評価部４４を、顕微鏡を使用して観察する。
【００５２】
次に、切断溝４０の近傍に形成された部分であってレーザ加工による熱影響を受けた部分である熱影響層（Ｈｅａｔ Ａｆｆｅｃｔｅｄ Ｚｏｎｅ；ＨＡＺ）４５の幅、すなわち熱影響層幅（Ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ）Ｗｈを測定する。熱影響層４５は切断溝４０の両側に形成された変色した部分であって、図４（３）においては変色の度合いが大きい高影響部４６と変色の度合いが小さい低影響部４７との２つの部分として示されている。本実施例においては、１４本の切断溝４０においてそれぞれの片側における熱影響層幅Ｗｈを測定して、それらの平均値を算出した。
【００５３】
本実施例では、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させた場合において、次の３つの条件をそれぞれ変えて設定して、重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断した（図２参照）。
（１）ＳＨＧ：ＹＡＧレーザのエネルギー
（２）ＳＨＧ：ＹＡＧレーザの繰り返し周波数
（３）ずれ時間Ｔｄ
上述した３つの条件をそれぞれ変えて設定して、それぞれの条件の下で樹脂成形体１を切断して試料４２を作成した。各試料４２における１４本の切断溝４０の片側における熱影響層幅Ｗｈを測定顕微鏡を使用して測定して、それらの平均値を算出した。
【００５４】
図５は、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とに関する条件と、それらの条件の下で切断した樹脂成形体１における熱影響層幅Ｗｈの平均値との関係を示す。図５には、比較のために、ファイバーレーザ光源によって発生された第１のパルスレーザ光（図１、図２に示された第１のパルスレーザ光８に相当）のみを使用して樹脂成形体１を切断した場合における熱影響層幅Ｗｈの平均値が示されている。
【００５５】
図５から、２つの結論が導かれる。第１に、ファイバーレーザ光源によって発生された第１のパルスレーザ光８のみを使用して樹脂成形体１を切断した場合よりも、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断した場合のほうが、熱影響層幅Ｗｈが小さい。このことは、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して加工することが熱影響を低減する（切断品位を向上させる）ことを示す。
【００５６】
第２に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断する場合において、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合のほうがずれ時間Ｔｄ＝２５（μｓ）の場合よりも、熱影響層幅Ｗｈが小さい。このことは、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して加工する場合には、ずれ時間Ｔｄ＝０にすることが熱影響を低減する（切断品位を向上させる）ことを示す。
【００５７】
本実施例によれば、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを使用して樹脂成形体１を切断する場合において、次の効果が得られる。第１に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断することによって、熱影響を低減することができる。第２に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断する場合において、ずれ時間Ｔｄ＝０に設定することによって熱影響を更に低減することができる。
【００５８】
［実施例３］
本実施例では、ファイバーレーザ光源が発生した第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと、ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源が発生した第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ≠０である場合を説明する。実施例１で説明したように、同期手段２０（図２参照）に適当な値を予め入力することによって、図３（２）に示されたようにずれ時間ＴｄをＴｄ≠０に設定することができる。
【００５９】
以下、図４と図６とを参照して、ずれ時間Ｔｄ≠０という条件で樹脂成形体１を切断した場合の効果について説明する。図６は、本発明に係るレーザ加工方法における被加工物の送り速度（Ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）Ｆと加工された被加工物の切断溝幅（Ｋｅｒｆ ｗｉｄｔｈ）Ｗｋとの関係を説明する図である。図６のグラフにおいて示された符号Ｐｃはアシストガス３２の供給ガス圧であり、符号Ｄｇは照射ノズル３０の下端と樹脂成形体１の上面との間の距離である（いずれも図２を参照）。
【００６０】
切断溝幅Ｗｋの測定は、図４（２）の上方から、すなわち基板本体２の側から、測定顕微鏡を使用して切断溝４０を観察することによって行う。図４（３）に示された切断面４３において、測定顕微鏡を使用して切断溝幅Ｗｋを測定してもよい。切断溝幅Ｗｋが小さいほど切断品位が良好であると判断する。
【００６１】
図６から、３つの結論が見出される。第１に、被加工物の送り速度Ｆが小さいほど、切断溝幅Ｗｋが小さくなる（切断品位が向上する）。第２に、被加工物の送り速度Ｆとずれ時間Ｔｄとの２条件がそれぞれ同じであれば、第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数が大きいほうが、切断溝幅Ｗｋが小さくなる（切断品位が向上する）。第３に、被加工物の送り速度Ｆと第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数との２条件がそれぞれ同じであれば、ずれ時間ＴｄについてＴｄ＝０の場合よりもＴｄ＝２５（μｓ）の場合のほうが、切断溝幅Ｗｋが小さくなる（切断品位が向上する）。
【００６２】
本実施例によれば、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断する場合において、次の効果が得られる。第１に、被加工物の送り速度を小さくすることによって、切断溝幅Ｗｋを小さくすることができる。第２に、被加工物の送り速度Ｆとずれ時間Ｔｄとの２条件がそれぞれ同じであれば、第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数を大きくすることによって、切断溝幅Ｗｋを小さくすることができる。第３に、被加工物の送り速度Ｆと第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数との２条件がそれぞれ同じであれば、ずれ時間ＴｄについてＴｄ≠０なる適当な値（例えば、Ｔｄ＝２５（μｓ））に設定することによって、切断溝幅Ｗｋを小さくすることができる。
【００６３】
なお、各実施例においては、２つ（２種類）のパルスレーザ光、すなわち第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させて被加工物の表面に向かって照射することについて説明した。これに限らず、３つ（３種類）以上のパルスレーザ光を重畳させかつ同期させて被加工物の表面に向かって照射することもできる。
【００６４】
また、被加工物である樹脂封止体１を完全に切断する加工（フルカット）を行う場合について説明した。これに限らず、被加工物において厚さ方向の途中（厚さの半分程度）まで溝を形成する加工（ハーフカット）を行う場合においても本発明を適用することができる。また、被加工物に浅い溝を形成する加工、貫通穴を形成する加工、止り穴を形成する加工、長穴を形成する加工等にも、本発明を適用することができる。また、加工としては、被加工物の表面に対して表面処理又は表面改質を行う加工も含まれる。
【００６５】
また、図２に示されたステージ７については、第３のパルスレーザ光３８と樹脂成形体１とが相対的に移動することができるようになっていればよい。必要に応じて、ステージ７が図１と図２とに示されたθ方向に回転することができるようにしてもよい。被加工物の種類と加工の種類とによっては、第３のパルスレーザ光３８と被加工物とを相対的に移動させないという構成を採用することもできる。
【００６６】
また、図１（１）に示された被加工物である樹脂成形体１として、基板本体２がガラスエポキシ基板、封止樹脂４が黒色のエポキシ樹脂によってそれぞれ構成される樹脂成形体１について説明した。これに限らず、被加工物として、異種材料から構成される様々な複合部材が挙げられる。複合部材としては、例えば、セラミックス製の回路基板であるセラミックス基板の上に複数のＬＥＤチップ、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）チップ等の光チップが実装され、シリコーン樹脂によってそれらの光チップが一括して樹脂封止された樹脂成形体が挙げられる。また、複合部材として、メモリカード用の樹脂封止体が挙げられる。更に、複合部材として、レンズ、導光板、光コネクタ等の光学系部材を製造する場合の中間体である樹脂成形体等が挙げられる。
【００６７】
また、図１に示された第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とが重畳される態様として、被照射部１０において、第１のパルスレーザ光８が照射する第１の照射領域１４が、第２のパルスレーザ光９が照射する第２の照射領域１５に完全に含まれる場合を説明した。これに限らず、被照射部１０において、第１の照射領域１４と第２の照射領域１５とが部分的に重なる構成、又は、第１の照射領域１４と第２の照射領域１５とが外接する構成を採用することもできる。
【００６８】
また、ずれ時間Ｔｄをずれ時間Ｔｄ＝０に設定すること、及び、ずれ時間Ｔｄ≠０に設定することのいずれを採用するかということについては、被加工物を構成する各材料の特性、加工において要求される特性等に応じて、適宜決めればよい。加工において要求される特性には、例えば、加工速度（実施例では被加工物の送り速度）、被加工面の滑らかさ、被加工面の外観、切断溝幅、切断溝の縁（パルスレーザ光が入射する側及び出射する側の縁をいう。以下同じ。）が線分に近い度合、切断溝の縁が直角に近い度合、等が含まれる。
【００６９】
また、ずれ時間Ｔｄをずれ時間Ｔｄ≠０に設定する場合において、ずれ時間Ｔｄの値をどの程度にするかということについても、被加工物を構成する各材料の特性、加工において要求される特性等に応じて、適宜決めればよい。
【００７０】
また、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
【符号の説明】
【００７１】
１ 樹脂成形体
２ 基板本体
３ 半導体チップ
４ 封止樹脂
５ 境界線
６ 複数の領域
７ ステージ
８ 第１のパルスレーザ光
９ 第２のパルスレーザ光
１０ 被照射部
１１、１２ 穴
１３ 貫通穴
１４ 第１の照射領域
１５ 第２の照射領域
１６ レーザ加工装置
１７ レーザ光発生手段
１８ 重畳手段
１９ 照射手段
２０ 同期手段
２１ 第１のパルスレーザ光発生手段
２２ 第２のパルスレーザ光発生手段
２３、２６ ベンディングミラー
２４ ダイクロイックミラー
２５ 光軸修正用ミラー
２７ 加工ヘッド
２８ 集光レンズ
２９ 上部保護ガラス
３０ 照射ノズル
３１ アシストガス配管
３２ アシストガス
３３ 開口
３４ 第１の光ダイオード
３５ フィルタ
３６ 第２の光ダイオード
３７ オシロスコープ
３８ 第３のパルスレーザ光
３９ 加工済成形体
４０ 切断溝
４１ 回転刃
４２ 試料
４３ 切断面
４４ 被評価部
４５ 熱影響層
４６ 高影響部
４７ 低影響部
Ｆ 送り速度
Ｐ１、Ｐ２ パルス列
Ｔｄ ずれ時間
Ｔｉ パルス間隔
Ｗｈ 熱影響層幅
Ｗｋ 切断溝幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に少なくとも２つ以上のパルスレーザ光を照射してその被加工物を加工するレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を使用した加工が広く行われている。レーザ光を使用した加工としては、レーザ光によって被加工物を照射してその被加工物を加熱溶融させることによって行われる熱加工が主体である。近年では、短いパルス幅を有するパルス発振レーザを使用することによって、熱影響を抑制した高精度の加工（非熱加工）も可能である。
【０００３】
近年、電子部品を製造する際にレーザ光を使用した加工が行われている（例えば、特許文献１参照）。電子部品の例として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体パッケージ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）パッケージ等の光半導体パッケージ、ディスクリート電子部品（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）等が挙げられる。これらの電子部品は、回路基板と封止樹脂とが積層した複合材料が個片化（Ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ）されることによって製造される。回路基板は、銅等の金属製のリードフレーム、ガラスエポキシ基板等の樹脂ベース基板、セラミックス基板等によって構成される。封止樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等からなり、流動性を有する樹脂材料（流動性樹脂）が硬化して形成された硬化樹脂によって構成される。硬化樹脂は、射出成形、トランスファ成形、圧縮成形等の成形技術によって成形される。したがって、個片化される対象となる複合材料は、回路基板と硬化樹脂とを含む樹脂成形体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２６４７５号公報（第６〜９頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子部品を製造する際に樹脂成形体を個片化する工程では、回転刃（回転ブレード）を使用したブレードダイシングが主流である。最近では、レーザ光を使用したレーザダイシングが採用され始めた。複合材料である樹脂成形体の個片化にレーザダイシングを使用した場合には、ブレードダイシングに比較して次の２つの態様で切断品位が低下する。第１に、レーザダイシングは熱加工であることから、切断された部分において熱影響が発生する。熱影響によって、切断された部分にスパッタやドロスが付着する。第２に、ブレードダイシングと比較して、レーザダイシングの場合には、切断された部分において、切断された面が滑らかではなくて凹凸が存在し、かつ、縁が丸みを帯びる。
【０００６】
また、回路基板と硬化樹脂とから構成される樹脂成形体をレーザダイシングする場合には、それぞれの材料に適合した複数の波長を選択して、複数のレーザ光によって樹脂成形体を照射する（例えば、特許文献１参照）。切断能率を高めるために、複数のレーザ光の１つとして大きな発熱量を有する赤外領域の波長のレーザ光を使用した場合には、切断された部分において大きな熱影響が発生する。この熱影響によって切断品位が低下するおそれがある。
【０００７】
一方、切断品位の低下を抑制するためには、熱加工ではなくアブレーション加工（非熱加工）を使用することが好ましい。「アブレーション加工」は、微少なエリアに極めて短時間にレーザエネルギーを集中させて照射することによって固体を昇華・蒸発させる加工方法を意味する。具体的には、短波長のレーザ発振器又は極短パルスレーザ発振器を使用することが好ましい。しかし、これらの場合には、レーザ発振器の出力不足に起因して切断能率が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工装置は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する照射手段と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、ずれ時間Ｔｄ＝０であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する照射手段と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、ずれ時間Ｔｄ≠０であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、上述のレーザ加工装置において、同期手段はずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する照射手段と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、かつ、第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとが同時に存在することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、上述のレーザ加工装置において、被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、上述のレーザ加工装置において、複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であるとともに、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とによって樹脂成形体が照射され、照射された樹脂成形体が個片化されることによって電子部品が製造されることを特徴とする。
【００１４】
上述した課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工方法は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する工程と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、同期させる工程ではずれ時間Ｔｄ＝０にすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する工程と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝繰り返し周波数ｆ２であり、同期させる工程ではずれ時間Ｔｄ≠０にすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、同期させる工程ではずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する工程と、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、同期させる工程では、第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとを同時に存在させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るレーザ加工方法は、上述のレーザ加工方法において、複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であり、第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを使用して樹脂成形体を照射することによって樹脂成形体を個片化し、個片化された樹脂成形体からなる電子部品が製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用する。同じ一定の繰り返し周波数を有する第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させて、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する。この場合において、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる。２つのパルスレーザ光を同期させる態様として、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合及びずれ時間Ｔｄ≠０の場合が存在する。被加工物に応じて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であって被加工物に対して最適な値を選択してずれ時間Ｔｄを適宜変更して、被加工物を加工することができる。
【００２１】
本発明によれば、被加工物が少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料である場合において、それぞれの材料に適した少なくとも２つのパルスレーザ光を選択する。加えて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であってそれぞれの材料に対して最適な値を選択してずれ時間Ｔｄを適宜変更して、被加工物を加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（１）は２つのパルスレーザ光を重畳させて樹脂成形体を加工する状態を示す断面図であり、図１（２）は樹脂成形体における被照射部を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るレーザ加工方法を説明する波形図である。
【図４】図４は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物における熱影響を評価する方法を説明する図である。
【図５】図５は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物の断面における熱影響層幅を説明する概略図である。
【図６】図６は、本発明に係るレーザ加工方法における被加工物の送り速度と加工された被加工物の切断溝幅との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明によれば、少なくとも２つのパルスレーザ光を使用する。同じ一定の繰り返し周波数を有する第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを重畳させて、重畳された第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを被加工物に対して照射する。この場合において、第１のパルスレーザ光のパルス列と第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように第１のパルスレーザ光と第２のパルスレーザ光とを同期させる。２つのパルスレーザ光を同期させる態様として、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合及びずれ時間Ｔｄ≠０の場合が存在する。被加工物に応じて、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ＝０を選択し、又は、ずれ時間ＴｄとしてＴｄ≠０であって被加工物に対して最適な値を選択してずれ時間Ｔｄを適宜変更して、被加工物を加工する。
【００２４】
［実施例１］
図１〜図３を参照して、本発明に係るレーザ加工装置の概要及びレーザ加工方法を説明する。図１は、２つのパルスレーザ光を重畳させて樹脂成形体を加工する状態を示す断面図である。図２は、本発明に係るレーザ加工装置の概略図である。図３は、本発明に係るレーザ加工方法を説明する波形図である。なお、本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
【００２５】
図１（１）に示されている樹脂成形体１は、重畳された２つのパルスレーザ光（後述）により照射されることによって切断される、被加工物である。樹脂成形体１は、基板本体（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）２と、基板本体２の上に装着された複数の半導体チップ３と、硬化樹脂からなる封止樹脂４とを有する。本実施例では、基板本体２はガラスエポキシ基板からなるプリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｒｉｎｇ ｂｏａｒｄ）、封止樹脂４は黒色のエポキシ樹脂によってそれぞれ構成される。基板本体２は、仮想的な境界線５によって複数の領域６に区分けされている。各領域６のそれぞれにおいて、１個又は複数個の半導体チップ３が装着されている。吸着、粘着、クランプ等の周知の方法によって、樹脂成形体１は封止樹脂４を下にしてステージ７に固定されている。ステージ７は、図１に示されたＸ方向とＹ方向とＺ方向とにそれぞれ移動することができる。
【００２６】
第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とは、それぞれ別のレーザ光源（図示なし）によって発生され、重畳されて樹脂成形体１を照射する加工用の２つのパルスレーザ光である。第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とは、同一の一定の繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を有する。第１のパルスレーザ光８は、例えば、１０６０ｎｍの波長を有するファイバーレーザ光源によって発生されたパルスレーザ光である。第１のパルスレーザ光８は、赤外領域の波長を持ち高い切断能率を有する。一方、第２のパルスレーザ光９は、例えば、５３２ｎｍの波長を有するＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源によって発生されたパルスレーザ光である。第２のパルスレーザ光９は、短い波長を持ち、熱加工ではなくアブレーション加工を行うことができる。
【００２７】
樹脂成形体１が固定されたステージ７を、図１に示されたＹ方向に移動させる。この動作に並行して、重畳された第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを、樹脂成形体１の表面（必要に応じて樹脂成形体１の内部を含む。以下同じ。）に焦点を結ぶようにして樹脂成形体１に照射する。焦点のＺ方向の位置は、光学的な手段又はステージ７の駆動によって適宜制御される。重畳された第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とによって照射されることによって、樹脂成形体１の被照射部１０において、第２のパルスレーザ光９によって基板本体２に穴１１が形成され、第１のパルスレーザ光８によって封止樹脂４に穴１２が形成される。穴１１と穴１２とは、併せて貫通穴１３を構成する。貫通穴１３を形成することによって、各境界線５において樹脂成形体１を切断する（フルカットする）。
【００２８】
図１（１）と図１（２）とに示されるように、被照射部１０において、ファイバーレーザ光源によって発生された第１のパルスレーザ光８が照射する第１の照射領域１４は、ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源によって発生された第２のパルスレーザ光９が照射する第２の照射領域１５に完全に含まれる。
【００２９】
以下、図２を参照して、本発明に係るレーザ加工装置１６の詳細を説明する。図２に示されるように、レーザ加工装置１６は、レーザ光発生手段１７と、重畳手段１８と、照射手段１９と、同期手段２０とを有する。同期手段２０は、ディジタル遅延発生器（Ｄｉｇｉｔａｌ ｄｅｌａｙ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）である。
【００３０】
レーザ光発生手段１７は、第１のパルスレーザ光８を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段２１と、第２のパルスレーザ光９を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段２２とを有する。第１のパルスレーザ光発生手段２１は、例えば、１０６０ｎｍの波長を有する第１のパルスレーザ光８を発生させるファイバーレーザ光源（例えば、Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ）である。第２のパルスレーザ光発生手段２２は、例えば、５３２ｎｍの波長を有する第２のパルスレーザ光９を発生させるＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源（例えば、Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ）である。重畳手段１８は、ベンディングミラー２３と、ダイクロイックミラー２４と、光軸修正用ミラー２５と、ベンディングミラー２６とを有する。
【００３１】
照射手段１９は加工ヘッド２７を有する。加工ヘッド２７の内部には集光レンズ２８と上部保護ガラス２９とが設けられている。加工ヘッド２７の下部には照射ノズル３０が設けられている。加工ヘッド２７の側部にはアシストガス配管３１が設けられている。アシストガス配管３１によって供給されたアシストガス（Ａｓｓｉｓｔ Ｇａｓ）３２は、例えばＮ２ ガスからなり、照射ノズル３０の開口３３から樹脂成形体１に向かって噴射される。
【００３２】
以下、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させる構成について説明する。本出願書類において、「同期」という用語は「二つ以上の波形又はパルス列を相互に時間的に同時又は一定関係にすること。」を意味する（ＪＩＳ Ｃ ５６２０参照）。
【００３３】
上述した「同期」という用語の意味に基づいて、本出願書類において「同期」には次の３つの場合が含まれる。第１の場合は、１つのパルス列が有する各パルスと他のパルス列が有する各パルスとが、時間的に同時に存在する、言い換えれば同じタイミングにおいて存在する場合である。第２の場合は、１つのパルス列が有する各パルスと他のパルス列が有する各パルスとが、一定の時間的な関係である一定のずれ時間（≠０）を伴って存在する場合である。第３の場合は、１つのパルス列（第１のパルス列）の繰り返し周波数ｆ１と他のパルス列（第２のパルス列）の繰り返し周波数ｆ２との間に、ｆ１＝Ｎ＊ｆ２（ただし、Ｎは２以上の整数）という関係がある場合である。第３の場合についてＮ＝２を例に挙げて説明すると、第１のパルス列の２周期毎に、第１のパルス列が有するパルスと第２のパルス列が有するパルスとが同じタイミングにおいて存在する。
【００３４】
第１のパルスレーザ光発生手段２１によって発生され、ベンディングミラー２３を透過した第１のパルスレーザ光８を検出する、第１の光ダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）３４が設けられている。第２のパルスレーザ光発生手段２２によって発生され、ベンディングミラー２４によって反射してフィルタ３５を透過した第２のパルスレーザ光９を検出する、第２の光ダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）３６が設けられている。第１の光ダイオード３４と第２の光ダイオード３６とは、それぞれ電源（図示なし）に接続されている。第１の光ダイオード３４の出力端子は、同期手段２０とオシロスコープ３７とに接続される。同期手段２０の出力端子は、第２のパルスレーザ光発生手段２２とオシロスコープ３７とに接続される。第２の光ダイオード３６の出力端子は、オシロスコープ３７に接続される。
【００３５】
以下、本実施例に係るレーザ加工装置１６の動作とその動作によって行われるレーザ加工方法とについて説明する。まず、ステージ７を使用して、樹脂成形体１における切断したい箇所と照射ノズル３０の開口３３とを位置合わせし、かつ、樹脂成形体１の表面（図では基板本体２の表面）と照射ノズル３０の先端（図では下端）とを適切な間隔に合わせて保つ。
【００３６】
次に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とが重畳されかつ同期した第３のパルスレーザ光３８を、照射ノズル３０の開口３３から樹脂成形体１に向かって照射する。第３のパルスレーザ光３８を照射するとともに、照射ノズル３０の開口３３から樹脂成形体１に向かってアシストガス３２を噴射する。上述した動作に並行して、ステージ７を適当な方向（図では＋Ｙ方向）に移動させる。これらの動作によって、樹脂成形体１を切断することができる。アシストガス３２は、樹脂成形体１が切断されることによって発生したドロス（溶融物）と気体とを吹き飛ばす。このことによって、樹脂成形体１における切断された部分である切断溝（Ｋｅｒｆ）の切断品位を良好にすることができる。
【００３７】
第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを同期させる動作は、次の通りである。第１の光ダイオード３４によって検出された第１の信号（第１のパルスレーザ光８のパルスを検出したタイミングを示す信号）を、同期手段２０とオシロスコープ３７とに供給する。同期手段２０は、受け取った第１の信号を基準として、予め設定したずれ時間を間にあけて、第２のパルスレーザ光９を発生するための同期信号を生成する。同期手段２０は、生成した同期信号を、第２のパルスレーザ光発生手段２２とオシロスコープ３７とに供給する。第２のパルスレーザ光発生手段２２は、受け取った同期信号に基づいて、第２のパルスレーザ光９を発生させる。第２の光ダイオード３６によって検出された第２の信号（第２のパルスレーザ光９のパルスを検出したタイミングを示す信号）を、オシロスコープ３７に供給する。
【００３８】
これらのようにレーザ加工装置１６が動作した結果、オシロスコープ３７を使用して、次の３つの信号の時間的な関係を観察することができる。
（１）第１の光ダイオード３４によって検出された第１のパルスレーザ光８のパルスのタイミングを示す、第１の信号
（２）第１の信号に基づいて同期手段２０によって生成された同期信号
（３）同期信号に基づいて第２のパルスレーザ光発生手段２２によって発生された第２のパルスレーザ光９のパルスのタイミングを示す、第２の信号
【００３９】
以下、図２と図３とを参照して、第１のパルスレーザ光８のパルス列と第２のパルスレーザ光９のパルス列とを同期させる態様を説明する。図２に示されたように、ファイバーレーザ光源である第１のパルスレーザ光発生手段２１が、第１のパルスレーザ光８を発生させる。ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源である第２のパルスレーザ光発生手段２２（Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ）が、第２のパルスレーザ光９を発生させる。第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とは、同一の一定の繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を有する。したがって、図３に示されたように、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとは、同一のパルス間隔Ｔｉを有する。
【００４０】
図２の同期手段２０を使用して、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間における一定の時間的な関係、すなわち図３に示されたずれ時間（遅延時間；Ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ）Ｔｄを設定することができる。具体的には、図２の同期手段２０に適当な値を予め入力することによって、図３に示されたずれ時間Ｔｄを変更することができる。
【００４１】
図３（１）は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとが時間的に同時に存在する、言い換えれば同じタイミングにおいて存在する場合を示す。この場合には、パルス列Ｐ１の各パルスとパルス列Ｐ２の各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについては、Ｔｄ＝０である。
【００４２】
図３（２）は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとが一定のずれ時間Ｔｄを伴って存在する場合を示す。この場合には、パルス列Ｐ１の各パルスとパルス列Ｐ２の各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについては、Ｔｄ≠０である。図３（２）は、パルス列Ｐ２の各パルスがパルス列Ｐ１の各パルスよりもずれ時間Ｔｄだけ遅れている場合を示す。
【００４３】
本実施例によれば、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを、次のような２つの時間的関係でもって重畳させかつ同期させて、被加工物である樹脂成形体１を切断することができる。第１の関係は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ＝０である関係である。第２の関係は、第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ≠０である関係である。
【００４４】
加えて、第２の関係の場合には、同期手段２０を使用して次の２つの要素を任意に設定することができる。第１の要素は、パルス列Ｐ２の各パルスとパルス列Ｐ１の各パルスとのどちらを遅らせるかということである。第２の要素は、ずれ時間Ｔｄの値である。
【００４５】
本実施例によれば、２つのパルスレーザ光の時間的関係、すなわち第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９との時間的関係である第１の関係（Ｔｄ＝０）と第２の関係（Ｔｄ≠０）とを適宜選択して、樹脂成形体１の種類や特性等に応じて、最適な条件によって樹脂成形体１を切断することができる。加えて、ずれ時間ＴｄについてＴｄ≠０である関係の場合には、同期手段２０を使用して、パルス列Ｐ１及びパルス列Ｐ２のうち遅らせるパルス列の種類とずれ時間Ｔｄの値という２つの要素を任意に設定することができる。このことによって、樹脂成形体１の種類や特性等、加工の種類や特性等に応じて、上述した２つの時間的関係と２つの要素とに関して最適な条件によって、樹脂成形体１を切断することができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、図２の同期手段２０を使用して、１つのパルス列（第１のパルス列）の繰り返し周波数ｆ１と他のパルス列（第２のパルス列）の繰り返し周波数ｆ２との間に、ｆ１＝Ｎ＊ｆ２（ただし、Ｎは２以上の整数）という関係を設定することができる。加えて、第１のパルス列のＮ周期毎に、第１のパルス列が有するパルスと第２のパルス列が有するパルスとが同じタイミングにおいて存在するという関係を設定することができる。このことにより、樹脂成形体１の種類や特性等、加工の種類や特性等に応じて、繰り返し周波数ｆ１と係数Ｎとに関して最適な条件を設定して、樹脂成形体１を切断することができる。
【００４７】
［実施例２］
本実施例では、ファイバーレーザ光源が発生した第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと、ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源が発生した第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ＝０である場合を説明する。実施例１で説明したように、同期手段２０（図２参照）に適当な値を予め入力することによって、図３（１）に示されたようにずれ時間ＴｄをＴｄ＝０に設定することができる。
【００４８】
以下、図４と図５とを参照して、ずれ時間Ｔｄ＝０という条件で樹脂成形体を切断した場合の効果について説明する。図４は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物における熱影響を評価する方法を説明する図である。具体的に説明すれば、図４（１）は、本発明に係るレーザ加工方法によって１方向（Ｙ方向）に沿って切断された樹脂成形体を他方向（Ｘ方向）に沿って１箇所において切断する工程を示す斜視図である。図４（２）は、切断された樹脂成形体を示す斜視図である。図４（３）は、切断された樹脂成形体の切断面における切断溝を示す部分断面図である。図５は、本発明に係るレーザ加工方法によって加工された被加工物の断面における熱影響層幅を説明する図である。図５に示されたレーザ加工は、図２に示されたアシストガス３２の供給ガス圧Ｐｃ＝６００ｋＰａ、照射ノズル３０の下端と樹脂成形体１の上面との間の距離Ｄｇ＝１．０ｍｍという条件の下で行われる。
【００４９】
第１に、レーザ加工による熱影響を評価するための試料の作成について説明する。最初に、図４（１）に示されている切断溝付の加工済成形体３９を準備する。加工済成形体３９は、図２に示されたレーザ加工装置１６を使用して樹脂成形体１がＹ方向に沿う各境界線５において切断された部材である。加工済成形体３９は、図２に示された各境界線５においてレーザ加工によって形成された複数の切断溝（Ｋｅｒｆ）４０を有する。樹脂成形体１が切断された（フルカットされた）ことによって、各切断溝４０は、加工済成形体３９の上面から下面へと貫通するとともにほぼ一定の幅である切断溝幅（Ｋｅｒｆ ｗｉｄｔｈ）Ｗｋ（図４（３）を参照）を持つ貫通穴によって構成される。この貫通穴は、図１（１）に示された貫通穴１３に相当する。樹脂成形体１は粘着シートに固定された状態で切断されるので、加工済成形体３９もまた粘着シートに固定されている。
【００５０】
次に、ステージ（図示なし）の上に加工済成形体３９を固定して、回転刃（回転ブレード）４１を使用して加工済成形体３９をＸ方向に沿って切断する。これにより、レーザ加工による熱影響を評価するための試料４２が得られる。試料４２は、レーザ加工によって切断された部分の断面である切断面４３を有する。
【００５１】
次に、ステージ（図示なし）から試料４２を取り外す。取り外した試料４２の切断面４３を、顕微鏡を使用して観察する。具体的には、切断面４３において切断溝４０が形成された部分である被評価部４４を、顕微鏡を使用して観察する。
【００５２】
次に、切断溝４０の近傍に形成された部分であってレーザ加工による熱影響を受けた部分である熱影響層（Ｈｅａｔ Ａｆｆｅｃｔｅｄ Ｚｏｎｅ；ＨＡＺ）４５の幅、すなわち熱影響層幅（Ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ）Ｗｈを測定する。熱影響層４５は切断溝４０の両側に形成された変色した部分であって、図４（３）においては変色の度合いが大きい高影響部４６と変色の度合いが小さい低影響部４７との２つの部分として示されている。本実施例においては、１４本の切断溝４０においてそれぞれの片側における熱影響層幅Ｗｈを測定して、それらの平均値を算出した。
【００５３】
本実施例では、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させた場合において、次の３つの条件をそれぞれ変えて設定して、重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断した（図２参照）。
（１）ＳＨＧ：ＹＡＧレーザのエネルギー
（２）ＳＨＧ：ＹＡＧレーザの繰り返し周波数
（３）ずれ時間Ｔｄ
上述した３つの条件をそれぞれ変えて設定して、それぞれの条件の下で樹脂成形体１を切断して試料４２を作成した。各試料４２における１４本の切断溝４０の片側における熱影響層幅Ｗｈを測定顕微鏡を使用して測定して、それらの平均値を算出した。
【００５４】
図５は、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とに関する条件と、それらの条件の下で切断した樹脂成形体１における熱影響層幅Ｗｈの平均値との関係を示す。図５には、比較のために、ファイバーレーザ光源によって発生された第１のパルスレーザ光（図１、図２に示された第１のパルスレーザ光８に相当）のみを使用して樹脂成形体１を切断した場合における熱影響層幅Ｗｈの平均値が示されている。
【００５５】
図５から、２つの結論が導かれる。第１に、ファイバーレーザ光源によって発生された第１のパルスレーザ光８のみを使用して樹脂成形体１を切断した場合よりも、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断した場合のほうが、熱影響層幅Ｗｈが小さい。このことは、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して加工することが熱影響を低減する（切断品位を向上させる）ことを示す。
【００５６】
第２に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断する場合において、ずれ時間Ｔｄ＝０の場合のほうがずれ時間Ｔｄ＝２５（μｓ）の場合よりも、熱影響層幅Ｗｈが小さい。このことは、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して加工する場合には、ずれ時間Ｔｄ＝０にすることが熱影響を低減する（切断品位を向上させる）ことを示す。
【００５７】
本実施例によれば、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを使用して樹脂成形体１を切断する場合において、次の効果が得られる。第１に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断することによって、熱影響を低減することができる。第２に、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳かつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断する場合において、ずれ時間Ｔｄ＝０に設定することによって熱影響を更に低減することができる。
【００５８】
［実施例３］
本実施例では、ファイバーレーザ光源が発生した第１のパルスレーザ光８のパルス列Ｐ１が有する各パルスと、ＳＨＧ：ＹＡＧレーザ光源が発生した第２のパルスレーザ光９のパルス列Ｐ２が有する各パルスとの間におけるずれ時間Ｔｄについて、Ｔｄ≠０である場合を説明する。実施例１で説明したように、同期手段２０（図２参照）に適当な値を予め入力することによって、図３（２）に示されたようにずれ時間ＴｄをＴｄ≠０に設定することができる。
【００５９】
以下、図４と図６とを参照して、ずれ時間Ｔｄ≠０という条件で樹脂成形体１を切断した場合の効果について説明する。図６は、本発明に係るレーザ加工方法における被加工物の送り速度（Ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）Ｆと加工された被加工物の切断溝幅（Ｋｅｒｆ ｗｉｄｔｈ）Ｗｋとの関係を説明する図である。図６のグラフにおいて示された符号Ｐｃはアシストガス３２の供給ガス圧であり、符号Ｄｇは照射ノズル３０の下端と樹脂成形体１の上面との間の距離である（いずれも図２を参照）。
【００６０】
切断溝幅Ｗｋの測定は、図４（２）の上方から、すなわち基板本体２の側から、測定顕微鏡を使用して切断溝４０を観察することによって行う。図４（３）に示された切断面４３において、測定顕微鏡を使用して切断溝幅Ｗｋを測定してもよい。切断溝幅Ｗｋが小さいほど切断品位が良好であると判断する。
【００６１】
図６から、３つの結論が見出される。第１に、被加工物の送り速度Ｆが小さいほど、切断溝幅Ｗｋが小さくなる（切断品位が向上する）。第２に、被加工物の送り速度Ｆとずれ時間Ｔｄとの２条件がそれぞれ同じであれば、第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数が大きいほうが、切断溝幅Ｗｋが小さくなる（切断品位が向上する）。第３に、被加工物の送り速度Ｆと第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数との２条件がそれぞれ同じであれば、ずれ時間ＴｄについてＴｄ＝０の場合よりもＴｄ＝２５（μｓ）の場合のほうが、切断溝幅Ｗｋが小さくなる（切断品位が向上する）。
【００６２】
本実施例によれば、第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させてその重畳された第３のパルスレーザ光３８を使用して樹脂成形体１を切断する場合において、次の効果が得られる。第１に、被加工物の送り速度を小さくすることによって、切断溝幅Ｗｋを小さくすることができる。第２に、被加工物の送り速度Ｆとずれ時間Ｔｄとの２条件がそれぞれ同じであれば、第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数を大きくすることによって、切断溝幅Ｗｋを小さくすることができる。第３に、被加工物の送り速度Ｆと第１のパルスレーザ光８及び第２のパルスレーザ光９の繰り返し周波数との２条件がそれぞれ同じであれば、ずれ時間ＴｄについてＴｄ≠０なる適当な値（例えば、Ｔｄ＝２５（μｓ））に設定することによって、切断溝幅Ｗｋを小さくすることができる。
【００６３】
なお、各実施例においては、２つ（２種類）のパルスレーザ光、すなわち第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とを重畳させかつ同期させて被加工物の表面に向かって照射することについて説明した。これに限らず、３つ（３種類）以上のパルスレーザ光を重畳させかつ同期させて被加工物の表面に向かって照射することもできる。
【００６４】
また、被加工物である樹脂封止体１を完全に切断する加工（フルカット）を行う場合について説明した。これに限らず、被加工物において厚さ方向の途中（厚さの半分程度）まで溝を形成する加工（ハーフカット）を行う場合においても本発明を適用することができる。また、被加工物に浅い溝を形成する加工、貫通穴を形成する加工、止り穴を形成する加工、長穴を形成する加工等にも、本発明を適用することができる。また、加工としては、被加工物の表面に対して表面処理又は表面改質を行う加工も含まれる。
【００６５】
また、図２に示されたステージ７については、第３のパルスレーザ光３８と樹脂成形体１とが相対的に移動することができるようになっていればよい。必要に応じて、ステージ７が図１と図２とに示されたθ方向に回転することができるようにしてもよい。被加工物の種類と加工の種類とによっては、第３のパルスレーザ光３８と被加工物とを相対的に移動させないという構成を採用することもできる。
【００６６】
また、図１（１）に示された被加工物である樹脂成形体１として、基板本体２がガラスエポキシ基板、封止樹脂４が黒色のエポキシ樹脂によってそれぞれ構成される樹脂成形体１について説明した。これに限らず、被加工物として、異種材料から構成される様々な複合部材が挙げられる。複合部材としては、例えば、セラミックス製の回路基板であるセラミックス基板の上に複数のＬＥＤチップ、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）チップ等の光チップが実装され、シリコーン樹脂によってそれらの光チップが一括して樹脂封止された樹脂成形体が挙げられる。また、複合部材として、メモリカード用の樹脂封止体が挙げられる。更に、複合部材として、レンズ、導光板、光コネクタ等の光学系部材を製造する場合の中間体である樹脂成形体等が挙げられる。
【００６７】
また、図１に示された第１のパルスレーザ光８と第２のパルスレーザ光９とが重畳される態様として、被照射部１０において、第１のパルスレーザ光８が照射する第１の照射領域１４が、第２のパルスレーザ光９が照射する第２の照射領域１５に完全に含まれる場合を説明した。これに限らず、被照射部１０において、第１の照射領域１４と第２の照射領域１５とが部分的に重なる構成、又は、第１の照射領域１４と第２の照射領域１５とが外接する構成を採用することもできる。
【００６８】
また、ずれ時間Ｔｄをずれ時間Ｔｄ＝０に設定すること、及び、ずれ時間Ｔｄ≠０に設定することのいずれを採用するかということについては、被加工物を構成する各材料の特性、加工において要求される特性等に応じて、適宜決めればよい。加工において要求される特性には、例えば、加工速度（実施例では被加工物の送り速度）、被加工面の滑らかさ、被加工面の外観、切断溝幅、切断溝の縁（パルスレーザ光が入射する側及び出射する側の縁をいう。以下同じ。）が線分に近い度合、切断溝の縁が直角に近い度合、等が含まれる。
【００６９】
また、ずれ時間Ｔｄをずれ時間Ｔｄ≠０に設定する場合において、ずれ時間Ｔｄの値をどの程度にするかということについても、被加工物を構成する各材料の特性、加工において要求される特性等に応じて、適宜決めればよい。
【００７０】
また、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
【符号の説明】
【００７１】
１ 樹脂成形体
２ 基板本体
３ 半導体チップ
４ 封止樹脂
５ 境界線
６ 複数の領域
７ ステージ
８ 第１のパルスレーザ光
９ 第２のパルスレーザ光
１０ 被照射部
１１、１２ 穴
１３ 貫通穴
１４ 第１の照射領域
１５ 第２の照射領域
１６ レーザ加工装置
１７ レーザ光発生手段
１８ 重畳手段
１９ 照射手段
２０ 同期手段
２１ 第１のパルスレーザ光発生手段
２２ 第２のパルスレーザ光発生手段
２３、２６ ベンディングミラー
２４ ダイクロイックミラー
２５ 光軸修正用ミラー
２７ 加工ヘッド
２８ 集光レンズ
２９ 上部保護ガラス
３０ 照射ノズル
３１ アシストガス配管
３２ アシストガス
３３ 開口
３４ 第１の光ダイオード
３５ フィルタ
３６ 第２の光ダイオード
３７ オシロスコープ
３８ 第３のパルスレーザ光
３９ 加工済成形体
４０ 切断溝
４１ 回転刃
４２ 試料
４３ 切断面
４４ 被評価部
４５ 熱影響層
４６ 高影響部
４７ 低影響部
Ｆ 送り速度
Ｐ１、Ｐ２ パルス列
Ｔｄ ずれ時間
Ｔｉ パルス間隔
Ｗｈ 熱影響層幅
Ｗｋ 切断溝幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する照射手段と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、前記ずれ時間Ｔｄ＝０であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する照射手段と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、前記ずれ時間Ｔｄ≠０であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたレーザ加工装置において、
前記同期手段は前記ずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する照射手段と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊前記繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、かつ、前記第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に前記第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと前記第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとが同時に存在することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたレーザ加工装置において、
前記複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であるとともに、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とによって前記樹脂成形体が照射され、照射された前記樹脂成形体が個片化されることによって前記電子部品が製造されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する工程と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、
前記同期させる工程では前記ずれ時間Ｔｄ＝０にすることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項８】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する工程と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、
前記同期させる工程では前記ずれ時間Ｔｄ≠０にすることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項９】
請求項８に記載されたレーザ加工方法において、
前記同期させる工程では前記ずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１０】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する工程と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊前記繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、
前記同期させる工程では、前記第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に前記第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと前記第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとを同時に存在させることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載されたレーザ加工方法において、
前記被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたレーザ加工方法において、
前記複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であり、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを使用して前記樹脂成形体を照射することによって前記樹脂成形体を個片化し、個片化された前記樹脂成形体からなる前記電子部品が製造されることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する照射手段と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、前記ずれ時間Ｔｄ＝０であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する照射手段と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、かつ、前記ずれ時間Ｔｄ≠０であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたレーザ加工装置において、
前記同期手段は前記ずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる第１のパルスレーザ光発生手段と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる第２のパルスレーザ光発生手段と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる重畳手段と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する照射手段と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる同期手段とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊前記繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、かつ、前記第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に前記第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと前記第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとが同時に存在することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたレーザ加工装置において、
前記複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であるとともに、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とによって前記樹脂成形体が照射され、照射された前記樹脂成形体が個片化されることによって前記電子部品が製造されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する工程と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、
前記同期させる工程では前記ずれ時間Ｔｄ＝０にすることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項８】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する工程と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝前記繰り返し周波数ｆ２であり、
前記同期させる工程では前記ずれ時間Ｔｄ≠０にすることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項９】
請求項８に記載されたレーザ加工方法において、
前記同期させる工程では前記ずれ時間Ｔｄを変更することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１０】
少なくとも２つのパルスレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工方法であって、
一定の繰り返し周波数ｆ１を有する第１のパルスレーザ光を発生させる工程と、
一定の繰り返し周波数ｆ２を有する第２のパルスレーザ光を発生させる工程と、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを重畳させる工程と、
重畳された前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを前記被加工物に対して照射する工程と、
前記第１のパルスレーザ光のパルス列と前記第２のパルスレーザ光のパルス列とが一定の時間的な関係であるずれ時間Ｔｄを有するように前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを同期させる工程とを備えるとともに、
前記繰り返し周波数ｆ１＝Ｎ＊前記繰り返し周波数ｆ２であり（Ｎは２以上の整数）、
前記同期させる工程では、前記第１のパルスレーザ光のパルス列のＮ周期毎に前記第１のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスと前記第２のパルスレーザ光のパルス列が有するパルスとを同時に存在させることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載されたレーザ加工方法において、
前記被加工物は少なくとも２種類の異なる材料が重なる複合材料であることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたレーザ加工方法において、
前記複合材料は、電子部品を製造する際に使用され回路基板と硬化樹脂とを有する樹脂成形体であり、
前記第１のパルスレーザ光と前記第２のパルスレーザ光とを使用して前記樹脂成形体を照射することによって前記樹脂成形体を個片化し、個片化された前記樹脂成形体からなる前記電子部品が製造されることを特徴とするレーザ加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９４８４５（Ｐ２０１３−９４８４５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２３８０（Ｐ２０１１−２４２３８０）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（３９０００２４７３）ＴＯＷＡ株式会社 (192)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（３９０００２４７３）ＴＯＷＡ株式会社 (192)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【Ｆターム（参考）】
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