レーザ加工装置
【課題】 表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状に制限がなく、軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択することができるレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザビームを照射する照射手段と、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動手段と、を備えてなり、照射手段は、第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する第２照射手段と、第１層の加工に適した第１レーザビームを、第２領域を取り囲む第１領域に照射する第１照射手段と、を有してなる、レーザ加工装置である。
【解決手段】レーザビームを照射する照射手段と、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動手段と、を備えてなり、照射手段は、第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する第２照射手段と、第１層の加工に適した第１レーザビームを、第２領域を取り囲む第１領域に照射する第１照射手段と、を有してなる、レーザ加工装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工に用いるレーザ加工装置に関し、より詳細には、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置は既に知られている（例えば、特許文献１等）。
特許文献１には、「例えば銅および／またはエポキシからなる第１層（４２、図２）と、成形化合物からなる第２層（４４）とを有する」（特許文献１の発明の詳細な説明中、段落番号００１３最後部分）被加工物を切断（加工）するレーザ加工装置が開示されている。
【０００３】
詳細には、特許文献１の発明の詳細な説明中、段落番号００１４〜００１５において、次に引用するレーザ加工装置が開示されている。
図３に、本発明の一実施形態の切断領域を示す。第１レーザ・ビーム（１０）および第２レーザ・ビーム（２０）は、Ｘ−Ｙステージ（３０）によって支持されるＩＣパッケージ（４０）の同じ水平面を照射するように配置される。この特定の実現形態では、第１レーザ・ビーム（１０）は、最大５０ｋＨｚのパルス反復率を有する５３２ｎｍの５０Ｗ Ｎｄ：ＹＡＧレーザ源によって生成され、第２レーザ・ビーム（２０）は、パルス持続時間７ｎｓの１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザによって生成される。ＩＣパッケージ（４０）は、Ｘ−Ｙステージ（３０）に固定され、銅および／またはエポキシ材料を含む第１層（４２）と、成形化合物を含む第２層（４４）とを含む。第１ステップでは、第１レーザ・ビーム（１０）は、基板上の第１層（４２）上に位置する第１レーザ焦点に集束する。レーザ・ビーム（２０）は、レーザ・ビーム（１０）の近くに放射され、基板上の第２レーザ焦点上に集束する。この第２焦点は基板の動きの方向と反対の方向に第１焦点から偏位しており、第２層（４４）上に位置する。Ｘ−Ｙステージは、所定の速度の下で所定のトラックに沿って（図では左から右に）移動するＩＣパッケージ（４０）を担持する。第１レーザ・ビーム（１０）は、第１層（４２）をトラックに沿ってスキャンし、第１層（４２）の厚さ全体を貫通して第１切溝（１４２）を形成する。第２レーザ・ビーム（２０）は、横方向に第１レーザ・ビームの下流側に偏位しており、（その時点で露出している）第２層（４４）をトラックに沿ってスキャンし、第２層（４４）の厚さ全体を貫通して第２切溝（１４４）を形成する。したがってＩＣパッケージは、２つの切溝（１４２、１４４）によって分離される。
（引用終わり）
【０００４】
また、本出願人に係る発明者の一部は、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルに関する発明について特許出願を行った（特許文献２）。
特許文献２には、「レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであって、該アシストガスが通過する該噴射ノズルの内部に形成された流路が、下流に行くにつれて断面積が減少する絞り部と、該絞り部を通過した該アシストガスを受け入れ下流に行くにつれて断面積が増加し先端部にて該アシストガスを噴射する拡張部と、を備えている、噴射ノズル」（特許文献２の発明の詳細な説明中、段落番号０００９）が開示されている（なお、特許文献２に係る特許出願は特許第３７８９８９９号として特許された。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３７２１８号公報（例えば、要約、発明の詳細な説明中の段落番号００１３〜００１５、第２図、第３図等）
【特許文献２】特開２００４−２８３８４５号公報（例えば、要約、発明の詳細な説明中の段落番号０００１〜００１１、第１図、第１３図〜第１５図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１開示のレーザ加工装置によれば、「第１レーザ・ビーム（１０）は、第１層（４２）をトラックに沿ってスキャンし、第１層（４２）の厚さ全体を貫通して第１切溝（１４２）を形成する。第２レーザ・ビーム（２０）は、横方向に第１レーザ・ビームの下流側に偏位しており、（その時点で露出している）第２層（４４）をトラックに沿ってスキャンし、第２層（４４）の厚さ全体を貫通して第２切溝（１４４）を形成する。したがってＩＣパッケージは、２つの切溝（１４２、１４４）によって分離される。」（特許文献１の発明の詳細な説明中、段落番号００１５）が、そのためには第１レーザ・ビーム（１０）の軌跡（トラック）と一致するように第２レーザ・ビーム（２０）を下流側でスキャンさせる必要があり、第１レーザ・ビーム（１０）と第２レーザ・ビーム（２０）とのいずれも所定のトラックに沿ってスキャンさせるには、切断する軌跡（トラック）形状の自由度が低下する問題があった（例えば、切断する軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択することはできない）。
【０００７】
そこで、本発明では、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状に制限がなく、軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択することができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザ加工装置（以下、「本装置」という。）は、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、レーザビームを照射する照射手段と、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動手段と、を備えてなり、照射手段は、第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する第２照射手段と、第１層の加工に適した第１レーザビームを、第２領域を取り囲む第１領域に照射する第１照射手段と、を有してなる、レーザ加工装置である。
【０００９】
本装置は、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置である。被加工物は、表面を有し、該表面側からレーザビームが照射される。被加工物は、第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含み、被加工物の該表面（レーザビームが照射される側の面）を第１層の表面が形成し、第１層の裏面（被加工物の該表面を構成する第１層の表面とは反対の面）側に第２層が存在する。また、加工とは、レーザビームを照射することで被加工物が融解や分解等することによって、被加工物の形状が変化することをいう。
本装置は、大まかには、照射手段と、移動手段と、を備えてなる。
照射手段は、被加工物の表面側からレーザビームを照射する。
移動手段は、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる。ここに「照射手段に対して被加工物を相対的に移動」させるとは、照射手段に対して被加工物が相対的に移動すれば足り、絶対的位置としては、照射手段及び被加工物のうち照射手段のみが移動し被加工物は静止している場合、照射手段及び被加工物のうち被加工物のみが移動し照射手段は静止している場合、そして照射手段及び被加工物の両者とも移動する場合、の３つの場合のいずれであってもよい。
【００１０】
そして、本装置においては、照射手段は、第２照射手段と、第１照射手段と、
を有してなる。
第２照射手段は、第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する。
第１照射手段は、第２領域を取り囲む第１層の第１領域に、第１層の加工に適した第１レーザビームを照射する。
即ち、第２層の加工に適した第２レーザビームが第２領域に照射されると共に、第１層の加工に適した第１レーザビームが第２領域を取り囲む第１領域に照射されるので、第２レーザビームが照射される第２領域を取り囲む第１領域においては第１レーザビームの照射によって第１層が融解や分解（以下、「融解等」という）され除去されることで第２層が露出する。
従って、第２レーザビームを第２領域に照射すると共に、第１レーザビームを第２領域を取り囲む第１領域に照射した状態で、移動手段が、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させれば、第１レーザビームの照射によって第１層が除去されることで露出した第２層に第２レーザビームが照射され、第２層が融解等され除去される。
第１領域は第２領域を取り囲むので、第２領域から見て、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても第１領域が存することにより、照射手段に対し被加工物が被加工物の表面に沿ったいずれの方向に相対的に移動されても、第２レーザビームが照射される第２領域において第２層が露出されることで第２層に第２レーザビームを照射し本装置による加工が実現される。
以上の通り、本装置においては、第２層の加工に適した第２レーザビームを照射する第２領域を取り囲む第１領域に第１レーザビームを照射することで、照射手段に対し被加工物が被加工物の表面に沿ったいずれの方向に相対的に移動されても、第２レーザビームが照射される第２領域においては第２層が露出することで第２層に第２レーザビームが照射され、第２レーザビームが被加工物を加工する軌跡（トラック）に沿ってスキャンするようにすることで被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状に制限なく、軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択し自由に加工することができる。
【００１１】
本装置においては、第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅が、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいもの（以下、「均等幅本装置」という。）であってもよい。
本装置では、第２領域から見て、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても第１領域が存することにより、照射手段に対し被加工物が被加工物の表面に沿ったいずれの方向に相対的に移動されても、第２レーザビームが照射される第２領域において第２層が露出されることで第２層に第２レーザビームを照射し本装置による加工が実現される。このため第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅が、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいものとすることで、照射手段に対して被加工物を相対的に移動させる被加工物の表面に沿った方向に係わらず、第１レーザビームによる第１層の除去が同様に行われるので、照射手段に対する被加工物の相対的な移動方向を問わず、第１層から第２層にかけての加工を確実に行うことができる（移動方向を問わないので被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状の自由度が高く、曲線加工も自由に行うことができる。）。
なお、第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅とは、第２領域の重心位置を端点とする半直線（該重心位置から放射状に伸びる線）が単独第１領域を通過する距離をいい、単独第１領域の幅が被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいとは、かかるいずれの半直線に関する該距離も略等しいことをいう。
【００１２】
均等幅本装置の場合、第１領域の外縁線及び第２領域の外縁線が、第１層の表面に存する同じ点を中心とする同心円に形成され、両外縁線の間の全域に第１レーザビームが照射されるものであってもよい。
このように第１領域の外縁線及び第２領域の外縁線を同じ点を中心とする同心円に形成し、両外縁線（第１領域の外縁線と第２領域の外縁線）の間の全域に第１レーザビームを照射することで、照射手段に対する被加工物の相対的移動方向を問わず、第１レーザビームが照射される幅（同心円同士の半径差に同じ）を確実に常に同じにすることができ、第１レーザビームによる第１層の除去がいずれの相対的移動方向であっても同じように行われ、第１層から第２層にかけての加工を一層確実に行うことができる（移動方向を問わないので被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状の自由度が高く、曲線加工も自由に行うことができる。）。
【００１３】
本装置においては、第１領域が第２領域の少なくとも一部に重なるものであってもよい。
第１レーザビームが照射される第１領域が、第２レーザビームが照射される第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に重なることで、第２レーザビームが照射される第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に第１レーザビームが照射される（なお、第１領域は第２領域を取り囲むので、第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に重なる第１領域は、第１領域の一部である。）。このように第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に第１レーザビームが照射されることで、第２レーザビームが照射される第２領域内に第１層を形成していたものが残留していても（例えば、第１レーザビームによる第１層の除去が不完全な場合や、第１レーザビームによって第１層を除去することで生じたスパッタ等の不要物が付着した場合等）、第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に照射される第１レーザビームによってそのような残留物を除去できる場合があり、第２層の加工を確実ならしめる（なお、第２領域内に存する第１層を形成していた残留物を確実に除去することからは、第２領域の全部に第１レーザビームを照射するようにしてもよい。）。
【００１４】
本装置においては、被加工物に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルをさらに備えてなり、第１レーザビーム及び第２レーザビームが噴射ノズルのアシストガス噴射口を通過し被加工物に照射されるものであってもよい。
前述の特許文献２にも示される通り、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工においては、レーザビームの照射により被加工物が融解等されるので、このような被加工物の融解物を除去し加工を効果的に行うため被加工物にアシストガスを噴射するための噴射ノズルが配設されることが多い。この噴射ノズルは、被加工物にアシストガスを噴射するためのアシストガス噴射口が設けられるが、かかるアシストガス噴射口から第１レーザビーム及び第２レーザビームを被加工物に向けて照射するようにしてもよく、そうすれば、アシストガスの噴射ノズルと別個に、第１レーザビーム及び第２レーザビームの光路を確保する場合に比し、装置をコンパクトにできる。そして、第１レーザビーム及び第２レーザビームの加工によって生じる物（アウトガスやドロス等）を１のアシストガス噴射口から噴射されるアシストガスによって同時に効率よく吹き飛ばし除去できる。
【００１５】
本装置においては、照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものであってもよい。
本装置では、第１領域に照射される第１レーザビームによって第１層が除去されることで第２レーザビームが照射される第２領域において第２層が露出され、第２レーザビームが第２層に照射され本装置による加工が実現される。このように本装置においては、第２レーザビームが照射される第２領域に被加工物が到達するまでに第１層がうまく除去されることが重要であり、そのためには第２領域に被加工物が到達するまでの第１レーザビームの照射時間を調整したり、第１レーザビームの出力を調節するようにしてもよい。そして、第２領域に被加工物が到達するまでの第１レーザビームの照射時間は、具体的には、移動手段が照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動速度を調節することや、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更するようにしてもよい。例えば、第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅のうち、第２領域に被加工物が到達するまでの第１レーザビームの照射部分の幅を増加させれば該照射時間を増加させ、該幅を減少させれば該照射時間を減少させることができる。
【００１６】
本装置においては、照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち所定の光路に沿ったいずれか一方のビームを通過させる通過開口を有し、該光路とは異なる方向から入射するいずれか他方のビームを該光路に沿うように反射する反射鏡を有するもの（以下、「反射鏡本装置」という。）であってもよい。
このような反射鏡を用いることで、反射鏡が有する通過開口を、第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち所定光路に沿ったいずれか一方のビームを通過させると共に、反射鏡の反射面（通過開口の周りにドーナツ状に形成される凹面にしてもよい）によって第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち該所定光路とは異なる方向から入射するいずれか他方のビームを該所定光路に沿うように反射することで、該所定光路に沿った一方のビームと、該所定光路とは異なる方向から入射する他方のビームと、を該所定光路に沿ってうまく照射することができる。これにより、異なる波長の異なる発生源から発生される第１レーザビーム及び第２レーザビームを同一の光路に沿って被加工物にうまく照射することができる。
なお、通過開口を通過する該一方のビームが第１レーザビームである場合には、反射鏡の反射面によって反射される該他方のビームが第２レーザビームとなり、逆に、通過開口を通過する該一方のビームが第２レーザビームである場合には、反射鏡の反射面によって反射される該他方のビームが第１レーザビームとなる。
【００１７】
反射鏡本装置の場合、第１レーザビームが前記他方のビームであり、前記光路に対し反射鏡の反射面を変位させることで、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものであってもよい。
こうすることで、反射鏡の反射面によって反射される前記他方のビームを第１レーザビームとし、反射鏡の通過開口を前記所定光路に沿って通過する前記一方のビームを第２レーザビームとし、前記所定光路に対して反射鏡の反射面を変位させるという簡単な構成により、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域（通過開口を通過する第２レーザビーム）に対する第１領域（反射面により反射される第１レーザビーム）の相対位置をうまく変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置（本装置）を示す概念的な断面図である。
【図２】本装置が加工するＬＥＤパッケージ（被加工物）の断面を示す断面図である。
【図３】ＬＥＤパッケージの表面に照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態を示す図である。
【図４】本装置によってＬＥＤパッケージを切断するところを示す平面図（噴射ノズルのアシストガス噴射口側から見たところを示す）である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】鏡駆動装置によるセラミックス切断レーザビームＬ２照射領域に対する樹脂切断レーザビームＬ１照射領域の相対位置変化について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。しかしながら、これらによって本発明は何ら制限されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置（本装置）１１を示す概念的な断面図であり、図２は本装置１１が加工するＬＥＤパッケージ１０１（被加工物）を示す断面図である。図１及び図２を参照して、本装置１１について説明する。
ここでは被加工物たるＬＥＤパッケージ１０１は、平板状のセラミックス基板１０３と、セラミックス基板１０３の表面１０３ａに密接するように形成されたシリコーン樹脂層１０５と、を有してなり、ＬＥＤパッケージ１０１の裏面１０１ｂをセラミックス基板１０３の裏面が形成すると共に、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａをシリコーン樹脂層１０５の表面が形成している。セラミックス基板１０３の材質としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が挙げられる。
【００２１】
また、ここでは図示していないが、ＬＥＤパッケージ１０１には、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ上に規則的にＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ。図示せず）が配設されており、その個々のＬＥＤチップはシリコーン樹脂層１０５によって密封（樹脂封止）されている。図１及び図２においては、ＬＥＤチップが存在しない断面を示している。本装置１１は、例えば、ＬＥＤパッケージ１０１のような２層を有する複合部材を切断し分離するために使用される。なお、図２に示されたＬＥＤパッケージ１０１が切断されることによって、１個又は複数個のＬＥＤチップを有する個々のＬＥＤデバイスが製造される。また、図２に示されたシリコーン樹脂層１０５の表面１０１ａが平坦な態様の他に、シリコーン樹脂層１０５に凸レンズ等が形成された態様が存在する。
【００２２】
また、セラミックス基板１０３の厚さとシリコーン樹脂層１０５の厚さとについては、今後のＬＥＤデバイスの開発によって様々な値が考えられる。例えば、セラミックス基板１０３の厚さは０．３〜０．８ｍｍ程度、シリコーン樹脂層１０５の厚さは数ｍｍ以下、現実的には１ｍｍ以下であると考えられる。
【００２３】
ＬＥＤパッケージ１０１は、直交３軸であるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って自由に移動可能な支持ステージ２０１の上面に裏面１０１ｂが密接した状態で支持ステージ２０１に保持されるよう、図示しない治具によって支持ステージ２０１に着脱自在に取り付けられている。なお、図１中、Ｘ軸及びＺ軸について矢印で示したが、Ｙ軸は図１の面に対して垂直方向になっている。
このためＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って支持ステージ２０１を移動させることで、ＬＥＤパッケージ１０１を自由に移動させることができる。
【００２４】
本装置１１は、大まかには、ＬＥＤパッケージ１０１のシリコーン樹脂層１０５の切断に適したレーザビームである樹脂切断レーザビームＬ１（具体的には、ＣＯ２レーザビーム）を照射する第１発生手段３１と、ＬＥＤパッケージ１０１のセラミックス基板１０３の切断に適したレーザビームであるセラミックス切断レーザビームＬ２（具体的には、ファイバーレーザビーム）を照射する第２発生手段５１と、ＬＥＤパッケージ１０１の加工（切断）状況を観察する観察手段７１と、を備えてなる。
【００２５】
第１発生手段３１は、シリコーン樹脂層１０５の切断に適した樹脂切断レーザビームＬ１を発生する樹脂切断レーザビーム発生装置３３と、樹脂切断レーザビーム発生装置３３によって発生した樹脂切断レーザビームＬ１を反射する反射鏡３５と、反射鏡３５を駆動する鏡駆動装置３７と、を有してなる。
【００２６】
樹脂切断レーザビーム発生装置３３が発生する樹脂切断レーザビームＬ１は、具体的には、９〜１１μｍ程度の波長を有するＣＯ２レーザビームである。樹脂切断レーザビームＬ１のスポット径とエネルギーとについては，加工条件や発振のモードによって大きく変わる。例えば、スポット径は２０μｍ〜１ｍｍ程度、エネルギーは数百Ｗ程度が考えられる。
【００２７】
樹脂切断レーザビーム発生装置３３が発生する樹脂切断レーザビームＬ１は、ここではＸ軸方向に沿って進み、反射鏡３５によってＺ軸方向（ＬＥＤパッケージ１０１に向かう方向）に反射される。そして、樹脂切断レーザビームＬ１は、シリコーン樹脂層１０５の表面１０１ａ、又はシリコーン樹脂層１０５の内部に焦点を結ぶ。なお、光学的な手段又は支持ステージ２０１の駆動によって、この焦点のＺ軸方向の位置を適宜制御することができる。
【００２８】
ＬＥＤパッケージ１０１側からＺ軸方向に沿って見ると、反射鏡３５は、第１の円形に見える開口３５ｈが形成された第２の円形（第１の円形と第２の円形との中心は略一致する）に見える反射面３５ｓ（凹面）を有しており、開口３５ｈは後述のセラミックス切断レーザビームＬ２をＬＥＤパッケージ１０１に向かう方向に通過させる。
鏡駆動装置３７は、例えばモータを含んでなり、反射鏡３５を自由に駆動することができる。図１には１軸によって反射鏡３５を駆動する例が示されている。これに限らず、複数の軸によって反射鏡３５を駆動することもできる。
【００２９】
第２発生手段５１は、セラミックス基板１０３の切断に適したセラミックス切断レーザビームＬ２（例えば、ファイバーレーザビーム）を発生するセラミックス切断レーザビーム発生装置５３と、セラミックス切断レーザビーム発生装置５３によって発生したセラミックス切断レーザビームＬ２を導く導光ケーブル（光ファイバー）５４と、導光ケーブル５４により導かれたセラミックス切断レーザビームＬ２を光軸調整しつつ平行に放射するコリメータ５５と、コリメータ５５によって放射されたセラミックス切断レーザビームＬ２がＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａ近傍に焦点を結ぶよう屈折させる集光レンズ５７と、を有してなる。
【００３０】
なお、コリメータ５５によって平行に放射されたセラミックス切断レーザビームＬ２は、集光レンズ５７に到達する前に後述の第２ダイクロイックミラー７７（セラミックス切断レーザビームＬ２を通過させる。）を通過する。
集光レンズ５７によって屈折したセラミックス切断レーザビームＬ２は、前述の反射鏡３５の開口３５ｈを通過する。そして、セラミックス切断レーザビームＬ２は、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ、又は、セラミックス基板１０３の内部に焦点を結ぶ。
【００３１】
セラミックス切断レーザビームＬ２としては、ファイバーレーザビームの他に、例えば、ＹＡＧレーザビーム、ＹＶＯ４レーザ等を使用することができる。ファイバーレーザビームについてパルス発振であるＱ−ＳＷ発振を使用する場合には、スポット径は１０〜１００μｍ程度、エネルギーは５０μＪ〜１Ｊ／Ｐｕｌｓｅが考えられる。また、ファイバーレーザビームについて連続発振による連続波を使用することもできる。
【００３２】
観察手段７１は、ＣＣＤカメラ７２と、ＣＣＤカメラ７２に結像させる結像レンズ７３と、照明に適した特定の範囲の波長の光のみを透過させるバンドパスフィルター７４と、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａ（必要に応じてシリコーン樹脂層１０５の露出面、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ・露出面等を含む。以下同じ。）を照らす観察用照明器７６と、観察用照明器７６からの照明光を反射すると共にＣＣＤカメラ７２への結像光を通過させる第１ダイクロイックミラー７５と、可視光を反射すると共にセラミックス切断レーザビームＬ２を通過させる第２ダイクロイックミラー７７と、を有してなる。
【００３３】
これによって観察用照明器７６からの照明光は、第１ダイクロイックミラー７５及び第２ダイクロイックミラー７７により反射されることでＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａを照らす。そして、この照明光により照らされた表面１０１ａは、第２ダイクロイックミラー７７による反射光が第１ダイクロイックミラー７５とバンドパスフィルター７４とを順次通過した後、結像レンズ７３によりＣＣＤカメラ７２に結像し観察される。このようにしてＣＣＤカメラ７２を通じてＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａを観察しつつレーザ加工ができる。
【００３４】
そして、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに面する位置に、アシストガス（例えば、酸素ガスや空気等を例示できる。）を噴射するための噴射ノズル９１が配設されている。噴射ノズル９１は、アシストガス噴射口９３からアシストガスを噴射するためのノズルであり、略中空の円錐台形状を有している。噴射されたアシストガスは、ＬＥＤパッケージ１０１に樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２を照射することによってＬＥＤパッケージ１０１を切断する際にＬＥＤパッケージ１０１から生じる不要物（例えば、ＬＥＤパッケージ１０１の融解物）を吹き飛ばす。かかる噴射ノズル９１はレーザ加工装置に既によく用いられており、例えば、特許第３７８９８９９号公報の図２、図４及び図５等に記載されたようなノズルを用いることができる。
【００３５】
噴射ノズル９１には、図示しないアシストガス配管が接続される。そして、加圧されたアシストガスが噴射ノズル９１に供給されることで、アシストガス噴射口９３からＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに向けてアシストガスが勢いよく吹き付けられる。
そして、アシストガス噴射口９３は、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２も通過させ、それによって樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２がＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに照射される。ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに向かって、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２が照射されつつアシストガスが噴射されるので、効果的にレーザ加工（ここでは切断）を行うことができる。
【００３６】
図３は、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａ（ここでは図１中のＺ軸に垂直な平面状をなす）に照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態を示す図であり、具体的には、図３（ａ）は、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の実際の照射状態を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示されたもののうち樹脂切断レーザビームＬ１のみの照射部分を示したものであり、そして図３（ｃ）は図３（ａ）に示されたもののうちセラミックス切断レーザビームＬ２のみの照射部分を示したものである。図３を参照して、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態について説明する。なお、図３においては、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態が容易に理解できるように、それぞれの照射領域にハッチングを付している。
【００３７】
図３（ｂ）に示す通り、樹脂切断レーザビームＬ１は、表面１０１ａに存する中心Ｃ１の半径ｒ１の円における中心Ｃ２の半径ｒ２の円を取り囲む領域（半径ｒ１の円から半径ｒ２の円を取り除いた形状の領域）に照射される。すなわち、樹脂切断レーザビームＬ１は、トーラスを平面視した形状（以下「円環」という。）の領域に照射される。そして、図３（ｃ）に示す通り、セラミックス切断レーザビームＬ２は、表面１０１ａに存する中心Ｃ２の半径ｒ２（但し、ｒ２＜ｒ１）の円形状の領域に照射される。これら樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２は、表面１０１ａに存する中心Ｃ１と中心Ｃ２とが一致し図３（ａ）に示す１点である点Ｃとなるよう表面１０１ａに同心に照射される。このため、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域の外側に存する樹脂切断レーザビームＬ１が照射されている領域Ｔの幅はいずれの方向についても同じ（具体的には、（ｒ１−ｒ２））になっている。なお、実際には、樹脂切断レーザビームＬ１は、半径ｒ２の円の内側の領域においても小さな強度分布を有する。
【００３８】
ところで、反射鏡３５の開口３５ｈの径、反射面３５ｓの曲率、反射面３５ｓにおける樹脂切断レーザビームＬ１によって照査される領域の大きさ等を変更することができる。このことにより、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域の少なくとも一部に樹脂切断レーザビームＬ１が重なって照射されている状態にすることもできる。さらに、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域の全域に樹脂切断レーザビームＬ１が照射されている状態にすることもできる。
【００３９】
主に、ＬＥＤパッケージ１０１に照射される樹脂切断レーザビームＬ１はシリコーン樹脂層１０５を熱分解等させる。また、ＬＥＤパッケージ１０１に照射されるセラミックス切断レーザビームＬ２はセラミックス基板１０３を溶融等させる。そして、これらＬＥＤパッケージ１０１の熱分解や溶融等から生じた物質は、噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３から表面１０１ａに向けて噴射されるアシストガスにより吹き飛ばされ除去される。これらによって、ＬＥＤパッケージ１０１を切断加工することができる。
【００４０】
図４は、本装置１１によってＬＥＤパッケージ１０１を切断するところを示す平面図（噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３側から見たところを示す）であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図４及び図５を参照し、本装置１１によるＬＥＤパッケージ１０１の切断工程について説明する。
図３（ａ）に示した通り、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２は、表面１０１ａに向けて、同心状の円環及び円の領域にそれぞれ照射されている。そして、ＬＥＤパッケージ１０１は、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２に対し、図４及び図５において矢印Ｍ方向に移動するように支持ステージ２０１が移動している。ここでは移動方向（矢印Ｍ）は上述のＹ軸と同じ方向である。
【００４１】
ＬＥＤパッケージ１０１に表面１０１ａ側から樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２が照射される。まず、樹脂切断レーザビームＬ１によってシリコーン樹脂層１０５が熱分解等される。そして、噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３から表面１０１ａに向けて噴射されるアシストガスによって、熱分解したシリコーン樹脂層１０５が吹き飛ばされる。これにより、シリコーン樹脂層１０５が除去される。そして、樹脂切断レーザビームＬ１によってシリコーン樹脂層１０５が除去されることでセラミックス基板１０３が露出する。
【００４２】
次に、露出したセラミックス基板１０３にセラミックス切断レーザビームＬ２が照射されることでセラミックス基板１０３を溶融等させる。そして、噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３から噴射されるアシストガスによって、セラミックス基板１０３が溶融することによって生成された物質が吹き飛ばされる。これにより、セラミックス基板１０３が除去される。
【００４３】
上述したように樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２によるシリコーン樹脂層１０５及びセラミックス基板１０３の除去が、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２に対するＬＥＤパッケージ１０１の矢印Ｍ方向への移動に伴い、セラミックス切断レーザビームＬ２がＬＥＤパッケージ１０１に照射される軌跡（トラック）に沿って順次生じる。このことにより、樹脂切断レーザビームＬ１が形成するシリコーン樹脂層１０５の分断溝１０５ｄと、セラミックス切断レーザビームＬ２が形成するセラミックス基板１０３の分断溝１０３ｄと、が形成される。ここまでの工程によってＬＥＤパッケージ１０１が切断される。
【００４４】
なお、図３（ａ）の状態を保ちながら、Ｘ軸及びＹ軸に沿って支持ステージ２０１を適宜移動させることができる。これにより、平面視した場合における曲線に沿ってＬＥＤパッケージ１０１を切断することができる。
【００４５】
そして、鏡駆動装置３７（図１参照）は反射鏡３５を所定の角度で正逆に回動させるものであり、それによって樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２を照射しつつセラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域に対する樹脂切断レーザビームＬ１の照射領域の相対位置を変化させる。
【００４６】
図６は、鏡駆動装置３７によるセラミックス切断レーザビームＬ２照射領域に対する樹脂切断レーザビームＬ１照射領域の相対位置変化について説明する図である（図３（ａ）と同様の位置から見たところを示している）。図６（ｂ）は図３（ａ）と同様の状態を示しており、具体的には、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２は中心Ｃ１と中心Ｃ２とが同じ点Ｃとなるよう同心に照射されている。
【００４７】
図６（ｂ）の状態から、鏡駆動装置３７を駆動し反射鏡３５を正方向に回動させた状態を図６（ａ）に示している。図６（ｂ）の状態に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２の中心Ｃ２に比して樹脂切断レーザビームＬ１の中心Ｃ１は、ＬＥＤパッケージ１０１の移動方向（矢印Ｍ方向）に対して逆方向に移動している。このように両中心Ｃ１、Ｃ２を偏心させることで、図６（ｂ）の状態を固定して照射する場合に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域にＬＥＤパッケージ１０１が到達するまでの樹脂切断レーザビームＬ１の照射時間を増加させることができる。
【００４８】
図６（ｂ）の状態から、鏡駆動装置３７を駆動し反射鏡３５を逆方向（図６（ａ）とは逆方向）に回動させた状態を図６（ｃ）に示している。図６（ｂ）の状態に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２の中心Ｃ２に比して樹脂切断レーザビームＬ１の中心Ｃ１は、ＬＥＤパッケージ１０１の移動方向（矢印Ｍ方向）に対して同方向に移動している。このように両中心Ｃ１、Ｃ２を偏心させることで、図６（ｂ）の状態を固定して照射する場合に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域にＬＥＤパッケージ１０１が到達するまでの樹脂切断レーザビームＬ１の照射時間を短くすることができる。
【００４９】
図６（ｂ）−図６（ａ）−図６（ｂ）−図６（ｃ）−図６（ｂ）の順に樹脂切断レーザビームＬ１の中心Ｃ１を移動させることによって、セラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域において樹脂切断レーザビームＬ１をＹ軸方向に走査させることができる。この走査を繰り返すことによって、被加工物であるＬＥＤパッケージ１０１に対して樹脂切断レーザビームＬ１を周期的に照射することが実質的に可能になる。したがって、樹脂切断レーザビームＬ１に関して、高エネルギーで短時間照射する方式に比べて低エネルギーで長時間ＬＥＤパッケージを照射することが可能になる。このことによって、樹脂切断レーザビームＬ１がセラミックス基板１０３に与えるダメージ（熱影響）を抑制することができる。したがって、切断された部分の品位を向上させることができる。なお、樹脂切断レーザビームＬ１を走査させる場合には、アシストガス噴射口９３を走査方向に沿う長穴にすることもできる。
【００５０】
また、セラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域において樹脂切断レーザビームＬ１を走査させる場合には、図１に示された支持ステージ２０１をθ方向に適宜回転（回動）させることが好ましい。このことにより、シリコーン樹脂層１０５が除去された部分の幅を一定に保つことができる。更に、平面視した場合における曲線に沿って被加工物を切断することもできる。この場合には、支持ステージ２０１をθ方向に適宜回転（回動）させることによって、被照射部分におけるその曲線の接線方向と樹脂切断レーザビームＬ１の走査方向とを一致させることが好ましい。このことにより、シリコーン樹脂層１０５が除去された部分の幅を一定に保つことができる。
【００５１】
また、図６（ａ）の状態を固定してＬＥＤパッケージ１０１を切断することもできる。これにより、ある被照射部分について考えると、セラミックス切断レーザビームＬ２によって照射される前に樹脂切断レーザビームＬ１によって照射される時間を長くすることができる。したがって、セラミックス切断レーザビームＬ２を照射する前にシリコーン樹脂層１０５をいっそう確実に除去することができる。これにより、切断された部分の品位を向上させることができる。
【００５２】
また、被加工物であるＬＥＤパッケージ１０１を完全に切断する加工（フルカット）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、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。
【００５３】
ここでは被加工物として、平板状のセラミックス基板１０３と、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ上に規則的に配列されたＬＥＤチップ（不図示）と、セラミックス基板１０３の表面１０３ａに密接するように形成され個々のＬＥＤチップを密封（樹脂封止）するシリコーン樹脂層１０５と、を有してなるＬＥＤパッケージ１０１を例にとって説明した。本装置１１は、ＬＥＤパッケージ１０１を個々のＬＥＤデバイスに切断するための装置として用いられるものである。このため本装置１１においては、ＬＥＤパッケージ１０１に含まれるＬＥＤチップ部分の盛り上がり（ＬＥＤデバイスのレンズ部分の高さ）に噴射ノズル９１が干渉（当接）しないよう、アシストガスを噴射するための噴射ノズル９１の先端（アシストガス噴射口９３が開口する面）と被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）との間の距離（ノズル高さ）は、ＬＥＤパッケージ１０１に含まれるレンズ部分の高さ（例えば、１．０〜１．５ｍｍ）よりも大きく（例えば、１．５ｍｍ超）設定できるようにされる。
【００５４】
そして、ここでは被加工物として上述のＬＥＤパッケージ１０１を例にとって説明したが、ＬＥＤパッケージ１０１に限定されるものでないことは言うまでもなく、さらにここではセラミックス基板１０３とシリコーン樹脂層１０５との２層を有する被加工物であったが、このような２層に限定されるものではなく、２層、３層、４層、５層・・・・のように複数層を含む被加工物であればよい。
【００５５】
以上説明した通り、本装置１１は、表面１０１ａを形成する第１層（シリコーン樹脂層１０５）と、第１層（シリコーン樹脂層１０５）の裏面側に存する第２層（セラミックス基板１０３）と、を含んでなる被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）に、表面１０１ａ側からレーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２）を照射することで被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）を加工するレーザ加工装置であって、レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２）を照射する照射手段（樹脂切断レーザビームＬ１を照射する第１発生手段３１と、セラミックス切断レーザビームＬ２を照射する第２発生手段５１と、を含んでなる。）と、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）に対して被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）を被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）の表面１０１ａに沿って相対的に移動させる移動手段（ここでは支持ステージ２０１）と、を備えてなり、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）は、第２層（セラミックス基板１０３）の加工に適した第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）を第１層（シリコーン樹脂層１０５）の表面の第２領域（図３（ｃ））に照射する第２照射手段（第２発生手段５１）と、第１層（シリコーン樹脂層１０５）の加工に適した第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）を、第２領域（図３（ｃ））を取り囲む第１領域（図３（ｂ））に照射する第１照射手段（第１発生手段３１）と、を有してなる、レーザ加工装置である。
【００５６】
本装置１１においては、第１領域（図３（ｂ））のうち第２領域（図３（ｃ））の外側に存する単独第１領域（図３（ａ）において、樹脂切断レーザビームＬ１が照射される領域のうち、セラミックス切断レーザビームＬ２が照射される領域の外側に存するドーナツ状の部分）の幅が、被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）の表面１０１ａに沿ったいずれの方向についても略等しい（ここでは（ｒ１−ｒ２））ものである。
本装置１１においては、第１領域（図３（ｂ））の外縁線（中心Ｃ１の半径ｒ１の円周）及び第２領域（図３（ｃ））の外縁線（中心Ｃ２の半径ｒ２の円周）が、第１層（シリコーン樹脂層１０５）の表面に存する同じ点（図３（ａ）の点Ｃ）を中心とする同心円に形成され、両外縁線（中心Ｃ１と中心Ｃ２とが点Ｃに一致する場合の中心Ｃ１の半径ｒ１の円周と中心Ｃ２の半径ｒ２の円周）の間の全域に第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）が照射されるものである。
【００５７】
本装置１１においては、第１領域（図３（ｂ））が第２領域（図３（ｃ））の少なくとも一部に重なるようにしてもよい。
本装置１１においては、被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズル９１をさらに備えてなり、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）が噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３を通過し被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）に照射されるものである。
本装置１１においては、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）は、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）を照射しつつ第２領域（図３（ｃ））に対する第１領域（図３（ｂ））の相対位置を変更可能（図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ））なものである。
【００５８】
本装置１１においては、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）は、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）のうち所定の光路（ここではＺ方向に沿った光路）に沿ったいずれか一方のビーム（ここでは第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２））を通過させる通過開口（開口３５ｈ）を有し、該光路（ここではＺ方向に沿った光路）とは異なる方向（ここではＸ方向）から入射するいずれか他方のビーム（ここでは第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１））を該光路（ここではＺ方向に沿った光路）に沿うように反射する反射鏡３５を有するものである。
本装置１１においては、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）が前記他方のビームであり、前記光路（Ｚ方向に沿った光路）に対し反射鏡３５の反射面３５ｓを変位させることで、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）を照射しつつ第２領域（セラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域）に対する第１領域（樹脂切断レーザビームＬ１の照射領域）の相対位置を変更可能なものである（ここでは鏡駆動装置３７が反射鏡３５を駆動することによる）。
【符号の説明】
【００５９】
１１ 本装置
３１ 第１発生手段
３３ 樹脂切断レーザビーム発生装置
３５ 反射鏡
３５ｈ 開口
３５ｓ 反射面
３７ 鏡駆動装置
５１ 第２発生手段
５３ セラミックス切断レーザビーム発生装置
５４ 導光ケーブル
５５ コリメータ
５７ 集光レンズ
７１ 観察手段
７２ ＣＣＤカメラ
７３ 結像レンズ
７４ バンドパスフィルター
７５ 第１ダイクロイックミラー
７６ 観察用照明器
７７ 第２ダイクロイックミラー
９１ 噴射ノズル
９３ アシストガス噴射口
１０１ ＬＥＤパッケージ
１０１ａ 表面
１０１ｂ 裏面
１０３ セラミックス基板
１０３ａ 表面
１０３ｄ 分断溝
１０５ シリコーン樹脂層
１０５ｄ 分断溝
２０１ 支持ステージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工に用いるレーザ加工装置に関し、より詳細には、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置は既に知られている（例えば、特許文献１等）。
特許文献１には、「例えば銅および／またはエポキシからなる第１層（４２、図２）と、成形化合物からなる第２層（４４）とを有する」（特許文献１の発明の詳細な説明中、段落番号００１３最後部分）被加工物を切断（加工）するレーザ加工装置が開示されている。
【０００３】
詳細には、特許文献１の発明の詳細な説明中、段落番号００１４〜００１５において、次に引用するレーザ加工装置が開示されている。
図３に、本発明の一実施形態の切断領域を示す。第１レーザ・ビーム（１０）および第２レーザ・ビーム（２０）は、Ｘ−Ｙステージ（３０）によって支持されるＩＣパッケージ（４０）の同じ水平面を照射するように配置される。この特定の実現形態では、第１レーザ・ビーム（１０）は、最大５０ｋＨｚのパルス反復率を有する５３２ｎｍの５０Ｗ Ｎｄ：ＹＡＧレーザ源によって生成され、第２レーザ・ビーム（２０）は、パルス持続時間７ｎｓの１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザによって生成される。ＩＣパッケージ（４０）は、Ｘ−Ｙステージ（３０）に固定され、銅および／またはエポキシ材料を含む第１層（４２）と、成形化合物を含む第２層（４４）とを含む。第１ステップでは、第１レーザ・ビーム（１０）は、基板上の第１層（４２）上に位置する第１レーザ焦点に集束する。レーザ・ビーム（２０）は、レーザ・ビーム（１０）の近くに放射され、基板上の第２レーザ焦点上に集束する。この第２焦点は基板の動きの方向と反対の方向に第１焦点から偏位しており、第２層（４４）上に位置する。Ｘ−Ｙステージは、所定の速度の下で所定のトラックに沿って（図では左から右に）移動するＩＣパッケージ（４０）を担持する。第１レーザ・ビーム（１０）は、第１層（４２）をトラックに沿ってスキャンし、第１層（４２）の厚さ全体を貫通して第１切溝（１４２）を形成する。第２レーザ・ビーム（２０）は、横方向に第１レーザ・ビームの下流側に偏位しており、（その時点で露出している）第２層（４４）をトラックに沿ってスキャンし、第２層（４４）の厚さ全体を貫通して第２切溝（１４４）を形成する。したがってＩＣパッケージは、２つの切溝（１４２、１４４）によって分離される。
（引用終わり）
【０００４】
また、本出願人に係る発明者の一部は、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルに関する発明について特許出願を行った（特許文献２）。
特許文献２には、「レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工において該加工される表面に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルであって、該アシストガスが通過する該噴射ノズルの内部に形成された流路が、下流に行くにつれて断面積が減少する絞り部と、該絞り部を通過した該アシストガスを受け入れ下流に行くにつれて断面積が増加し先端部にて該アシストガスを噴射する拡張部と、を備えている、噴射ノズル」（特許文献２の発明の詳細な説明中、段落番号０００９）が開示されている（なお、特許文献２に係る特許出願は特許第３７８９８９９号として特許された。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３７２１８号公報（例えば、要約、発明の詳細な説明中の段落番号００１３〜００１５、第２図、第３図等）
【特許文献２】特開２００４−２８３８４５号公報（例えば、要約、発明の詳細な説明中の段落番号０００１〜００１１、第１図、第１３図〜第１５図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１開示のレーザ加工装置によれば、「第１レーザ・ビーム（１０）は、第１層（４２）をトラックに沿ってスキャンし、第１層（４２）の厚さ全体を貫通して第１切溝（１４２）を形成する。第２レーザ・ビーム（２０）は、横方向に第１レーザ・ビームの下流側に偏位しており、（その時点で露出している）第２層（４４）をトラックに沿ってスキャンし、第２層（４４）の厚さ全体を貫通して第２切溝（１４４）を形成する。したがってＩＣパッケージは、２つの切溝（１４２、１４４）によって分離される。」（特許文献１の発明の詳細な説明中、段落番号００１５）が、そのためには第１レーザ・ビーム（１０）の軌跡（トラック）と一致するように第２レーザ・ビーム（２０）を下流側でスキャンさせる必要があり、第１レーザ・ビーム（１０）と第２レーザ・ビーム（２０）とのいずれも所定のトラックに沿ってスキャンさせるには、切断する軌跡（トラック）形状の自由度が低下する問題があった（例えば、切断する軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択することはできない）。
【０００７】
そこで、本発明では、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状に制限がなく、軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択することができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザ加工装置（以下、「本装置」という。）は、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、レーザビームを照射する照射手段と、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動手段と、を備えてなり、照射手段は、第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する第２照射手段と、第１層の加工に適した第１レーザビームを、第２領域を取り囲む第１領域に照射する第１照射手段と、を有してなる、レーザ加工装置である。
【０００９】
本装置は、表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置である。被加工物は、表面を有し、該表面側からレーザビームが照射される。被加工物は、第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含み、被加工物の該表面（レーザビームが照射される側の面）を第１層の表面が形成し、第１層の裏面（被加工物の該表面を構成する第１層の表面とは反対の面）側に第２層が存在する。また、加工とは、レーザビームを照射することで被加工物が融解や分解等することによって、被加工物の形状が変化することをいう。
本装置は、大まかには、照射手段と、移動手段と、を備えてなる。
照射手段は、被加工物の表面側からレーザビームを照射する。
移動手段は、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる。ここに「照射手段に対して被加工物を相対的に移動」させるとは、照射手段に対して被加工物が相対的に移動すれば足り、絶対的位置としては、照射手段及び被加工物のうち照射手段のみが移動し被加工物は静止している場合、照射手段及び被加工物のうち被加工物のみが移動し照射手段は静止している場合、そして照射手段及び被加工物の両者とも移動する場合、の３つの場合のいずれであってもよい。
【００１０】
そして、本装置においては、照射手段は、第２照射手段と、第１照射手段と、
を有してなる。
第２照射手段は、第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する。
第１照射手段は、第２領域を取り囲む第１層の第１領域に、第１層の加工に適した第１レーザビームを照射する。
即ち、第２層の加工に適した第２レーザビームが第２領域に照射されると共に、第１層の加工に適した第１レーザビームが第２領域を取り囲む第１領域に照射されるので、第２レーザビームが照射される第２領域を取り囲む第１領域においては第１レーザビームの照射によって第１層が融解や分解（以下、「融解等」という）され除去されることで第２層が露出する。
従って、第２レーザビームを第２領域に照射すると共に、第１レーザビームを第２領域を取り囲む第１領域に照射した状態で、移動手段が、照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させれば、第１レーザビームの照射によって第１層が除去されることで露出した第２層に第２レーザビームが照射され、第２層が融解等され除去される。
第１領域は第２領域を取り囲むので、第２領域から見て、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても第１領域が存することにより、照射手段に対し被加工物が被加工物の表面に沿ったいずれの方向に相対的に移動されても、第２レーザビームが照射される第２領域において第２層が露出されることで第２層に第２レーザビームを照射し本装置による加工が実現される。
以上の通り、本装置においては、第２層の加工に適した第２レーザビームを照射する第２領域を取り囲む第１領域に第１レーザビームを照射することで、照射手段に対し被加工物が被加工物の表面に沿ったいずれの方向に相対的に移動されても、第２レーザビームが照射される第２領域においては第２層が露出することで第２層に第２レーザビームが照射され、第２レーザビームが被加工物を加工する軌跡（トラック）に沿ってスキャンするようにすることで被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状に制限なく、軌跡（トラック）として自由に種々の曲線を選択し自由に加工することができる。
【００１１】
本装置においては、第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅が、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいもの（以下、「均等幅本装置」という。）であってもよい。
本装置では、第２領域から見て、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても第１領域が存することにより、照射手段に対し被加工物が被加工物の表面に沿ったいずれの方向に相対的に移動されても、第２レーザビームが照射される第２領域において第２層が露出されることで第２層に第２レーザビームを照射し本装置による加工が実現される。このため第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅が、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいものとすることで、照射手段に対して被加工物を相対的に移動させる被加工物の表面に沿った方向に係わらず、第１レーザビームによる第１層の除去が同様に行われるので、照射手段に対する被加工物の相対的な移動方向を問わず、第１層から第２層にかけての加工を確実に行うことができる（移動方向を問わないので被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状の自由度が高く、曲線加工も自由に行うことができる。）。
なお、第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅とは、第２領域の重心位置を端点とする半直線（該重心位置から放射状に伸びる線）が単独第１領域を通過する距離をいい、単独第１領域の幅が被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいとは、かかるいずれの半直線に関する該距離も略等しいことをいう。
【００１２】
均等幅本装置の場合、第１領域の外縁線及び第２領域の外縁線が、第１層の表面に存する同じ点を中心とする同心円に形成され、両外縁線の間の全域に第１レーザビームが照射されるものであってもよい。
このように第１領域の外縁線及び第２領域の外縁線を同じ点を中心とする同心円に形成し、両外縁線（第１領域の外縁線と第２領域の外縁線）の間の全域に第１レーザビームを照射することで、照射手段に対する被加工物の相対的移動方向を問わず、第１レーザビームが照射される幅（同心円同士の半径差に同じ）を確実に常に同じにすることができ、第１レーザビームによる第１層の除去がいずれの相対的移動方向であっても同じように行われ、第１層から第２層にかけての加工を一層確実に行うことができる（移動方向を問わないので被加工物を加工する軌跡（トラック）の形状の自由度が高く、曲線加工も自由に行うことができる。）。
【００１３】
本装置においては、第１領域が第２領域の少なくとも一部に重なるものであってもよい。
第１レーザビームが照射される第１領域が、第２レーザビームが照射される第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に重なることで、第２レーザビームが照射される第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に第１レーザビームが照射される（なお、第１領域は第２領域を取り囲むので、第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に重なる第１領域は、第１領域の一部である。）。このように第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に第１レーザビームが照射されることで、第２レーザビームが照射される第２領域内に第１層を形成していたものが残留していても（例えば、第１レーザビームによる第１層の除去が不完全な場合や、第１レーザビームによって第１層を除去することで生じたスパッタ等の不要物が付着した場合等）、第２領域の少なくとも一部（第２領域の一部又は全部）に照射される第１レーザビームによってそのような残留物を除去できる場合があり、第２層の加工を確実ならしめる（なお、第２領域内に存する第１層を形成していた残留物を確実に除去することからは、第２領域の全部に第１レーザビームを照射するようにしてもよい。）。
【００１４】
本装置においては、被加工物に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルをさらに備えてなり、第１レーザビーム及び第２レーザビームが噴射ノズルのアシストガス噴射口を通過し被加工物に照射されるものであってもよい。
前述の特許文献２にも示される通り、レーザビームを被加工物の表面に照射して該表面を加工するレーザ加工においては、レーザビームの照射により被加工物が融解等されるので、このような被加工物の融解物を除去し加工を効果的に行うため被加工物にアシストガスを噴射するための噴射ノズルが配設されることが多い。この噴射ノズルは、被加工物にアシストガスを噴射するためのアシストガス噴射口が設けられるが、かかるアシストガス噴射口から第１レーザビーム及び第２レーザビームを被加工物に向けて照射するようにしてもよく、そうすれば、アシストガスの噴射ノズルと別個に、第１レーザビーム及び第２レーザビームの光路を確保する場合に比し、装置をコンパクトにできる。そして、第１レーザビーム及び第２レーザビームの加工によって生じる物（アウトガスやドロス等）を１のアシストガス噴射口から噴射されるアシストガスによって同時に効率よく吹き飛ばし除去できる。
【００１５】
本装置においては、照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものであってもよい。
本装置では、第１領域に照射される第１レーザビームによって第１層が除去されることで第２レーザビームが照射される第２領域において第２層が露出され、第２レーザビームが第２層に照射され本装置による加工が実現される。このように本装置においては、第２レーザビームが照射される第２領域に被加工物が到達するまでに第１層がうまく除去されることが重要であり、そのためには第２領域に被加工物が到達するまでの第１レーザビームの照射時間を調整したり、第１レーザビームの出力を調節するようにしてもよい。そして、第２領域に被加工物が到達するまでの第１レーザビームの照射時間は、具体的には、移動手段が照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動速度を調節することや、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更するようにしてもよい。例えば、第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅のうち、第２領域に被加工物が到達するまでの第１レーザビームの照射部分の幅を増加させれば該照射時間を増加させ、該幅を減少させれば該照射時間を減少させることができる。
【００１６】
本装置においては、照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち所定の光路に沿ったいずれか一方のビームを通過させる通過開口を有し、該光路とは異なる方向から入射するいずれか他方のビームを該光路に沿うように反射する反射鏡を有するもの（以下、「反射鏡本装置」という。）であってもよい。
このような反射鏡を用いることで、反射鏡が有する通過開口を、第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち所定光路に沿ったいずれか一方のビームを通過させると共に、反射鏡の反射面（通過開口の周りにドーナツ状に形成される凹面にしてもよい）によって第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち該所定光路とは異なる方向から入射するいずれか他方のビームを該所定光路に沿うように反射することで、該所定光路に沿った一方のビームと、該所定光路とは異なる方向から入射する他方のビームと、を該所定光路に沿ってうまく照射することができる。これにより、異なる波長の異なる発生源から発生される第１レーザビーム及び第２レーザビームを同一の光路に沿って被加工物にうまく照射することができる。
なお、通過開口を通過する該一方のビームが第１レーザビームである場合には、反射鏡の反射面によって反射される該他方のビームが第２レーザビームとなり、逆に、通過開口を通過する該一方のビームが第２レーザビームである場合には、反射鏡の反射面によって反射される該他方のビームが第１レーザビームとなる。
【００１７】
反射鏡本装置の場合、第１レーザビームが前記他方のビームであり、前記光路に対し反射鏡の反射面を変位させることで、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものであってもよい。
こうすることで、反射鏡の反射面によって反射される前記他方のビームを第１レーザビームとし、反射鏡の通過開口を前記所定光路に沿って通過する前記一方のビームを第２レーザビームとし、前記所定光路に対して反射鏡の反射面を変位させるという簡単な構成により、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域（通過開口を通過する第２レーザビーム）に対する第１領域（反射面により反射される第１レーザビーム）の相対位置をうまく変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置（本装置）を示す概念的な断面図である。
【図２】本装置が加工するＬＥＤパッケージ（被加工物）の断面を示す断面図である。
【図３】ＬＥＤパッケージの表面に照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態を示す図である。
【図４】本装置によってＬＥＤパッケージを切断するところを示す平面図（噴射ノズルのアシストガス噴射口側から見たところを示す）である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】鏡駆動装置によるセラミックス切断レーザビームＬ２照射領域に対する樹脂切断レーザビームＬ１照射領域の相対位置変化について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。しかしながら、これらによって本発明は何ら制限されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置（本装置）１１を示す概念的な断面図であり、図２は本装置１１が加工するＬＥＤパッケージ１０１（被加工物）を示す断面図である。図１及び図２を参照して、本装置１１について説明する。
ここでは被加工物たるＬＥＤパッケージ１０１は、平板状のセラミックス基板１０３と、セラミックス基板１０３の表面１０３ａに密接するように形成されたシリコーン樹脂層１０５と、を有してなり、ＬＥＤパッケージ１０１の裏面１０１ｂをセラミックス基板１０３の裏面が形成すると共に、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａをシリコーン樹脂層１０５の表面が形成している。セラミックス基板１０３の材質としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が挙げられる。
【００２１】
また、ここでは図示していないが、ＬＥＤパッケージ１０１には、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ上に規則的にＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ。図示せず）が配設されており、その個々のＬＥＤチップはシリコーン樹脂層１０５によって密封（樹脂封止）されている。図１及び図２においては、ＬＥＤチップが存在しない断面を示している。本装置１１は、例えば、ＬＥＤパッケージ１０１のような２層を有する複合部材を切断し分離するために使用される。なお、図２に示されたＬＥＤパッケージ１０１が切断されることによって、１個又は複数個のＬＥＤチップを有する個々のＬＥＤデバイスが製造される。また、図２に示されたシリコーン樹脂層１０５の表面１０１ａが平坦な態様の他に、シリコーン樹脂層１０５に凸レンズ等が形成された態様が存在する。
【００２２】
また、セラミックス基板１０３の厚さとシリコーン樹脂層１０５の厚さとについては、今後のＬＥＤデバイスの開発によって様々な値が考えられる。例えば、セラミックス基板１０３の厚さは０．３〜０．８ｍｍ程度、シリコーン樹脂層１０５の厚さは数ｍｍ以下、現実的には１ｍｍ以下であると考えられる。
【００２３】
ＬＥＤパッケージ１０１は、直交３軸であるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って自由に移動可能な支持ステージ２０１の上面に裏面１０１ｂが密接した状態で支持ステージ２０１に保持されるよう、図示しない治具によって支持ステージ２０１に着脱自在に取り付けられている。なお、図１中、Ｘ軸及びＺ軸について矢印で示したが、Ｙ軸は図１の面に対して垂直方向になっている。
このためＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って支持ステージ２０１を移動させることで、ＬＥＤパッケージ１０１を自由に移動させることができる。
【００２４】
本装置１１は、大まかには、ＬＥＤパッケージ１０１のシリコーン樹脂層１０５の切断に適したレーザビームである樹脂切断レーザビームＬ１（具体的には、ＣＯ２レーザビーム）を照射する第１発生手段３１と、ＬＥＤパッケージ１０１のセラミックス基板１０３の切断に適したレーザビームであるセラミックス切断レーザビームＬ２（具体的には、ファイバーレーザビーム）を照射する第２発生手段５１と、ＬＥＤパッケージ１０１の加工（切断）状況を観察する観察手段７１と、を備えてなる。
【００２５】
第１発生手段３１は、シリコーン樹脂層１０５の切断に適した樹脂切断レーザビームＬ１を発生する樹脂切断レーザビーム発生装置３３と、樹脂切断レーザビーム発生装置３３によって発生した樹脂切断レーザビームＬ１を反射する反射鏡３５と、反射鏡３５を駆動する鏡駆動装置３７と、を有してなる。
【００２６】
樹脂切断レーザビーム発生装置３３が発生する樹脂切断レーザビームＬ１は、具体的には、９〜１１μｍ程度の波長を有するＣＯ２レーザビームである。樹脂切断レーザビームＬ１のスポット径とエネルギーとについては，加工条件や発振のモードによって大きく変わる。例えば、スポット径は２０μｍ〜１ｍｍ程度、エネルギーは数百Ｗ程度が考えられる。
【００２７】
樹脂切断レーザビーム発生装置３３が発生する樹脂切断レーザビームＬ１は、ここではＸ軸方向に沿って進み、反射鏡３５によってＺ軸方向（ＬＥＤパッケージ１０１に向かう方向）に反射される。そして、樹脂切断レーザビームＬ１は、シリコーン樹脂層１０５の表面１０１ａ、又はシリコーン樹脂層１０５の内部に焦点を結ぶ。なお、光学的な手段又は支持ステージ２０１の駆動によって、この焦点のＺ軸方向の位置を適宜制御することができる。
【００２８】
ＬＥＤパッケージ１０１側からＺ軸方向に沿って見ると、反射鏡３５は、第１の円形に見える開口３５ｈが形成された第２の円形（第１の円形と第２の円形との中心は略一致する）に見える反射面３５ｓ（凹面）を有しており、開口３５ｈは後述のセラミックス切断レーザビームＬ２をＬＥＤパッケージ１０１に向かう方向に通過させる。
鏡駆動装置３７は、例えばモータを含んでなり、反射鏡３５を自由に駆動することができる。図１には１軸によって反射鏡３５を駆動する例が示されている。これに限らず、複数の軸によって反射鏡３５を駆動することもできる。
【００２９】
第２発生手段５１は、セラミックス基板１０３の切断に適したセラミックス切断レーザビームＬ２（例えば、ファイバーレーザビーム）を発生するセラミックス切断レーザビーム発生装置５３と、セラミックス切断レーザビーム発生装置５３によって発生したセラミックス切断レーザビームＬ２を導く導光ケーブル（光ファイバー）５４と、導光ケーブル５４により導かれたセラミックス切断レーザビームＬ２を光軸調整しつつ平行に放射するコリメータ５５と、コリメータ５５によって放射されたセラミックス切断レーザビームＬ２がＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａ近傍に焦点を結ぶよう屈折させる集光レンズ５７と、を有してなる。
【００３０】
なお、コリメータ５５によって平行に放射されたセラミックス切断レーザビームＬ２は、集光レンズ５７に到達する前に後述の第２ダイクロイックミラー７７（セラミックス切断レーザビームＬ２を通過させる。）を通過する。
集光レンズ５７によって屈折したセラミックス切断レーザビームＬ２は、前述の反射鏡３５の開口３５ｈを通過する。そして、セラミックス切断レーザビームＬ２は、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ、又は、セラミックス基板１０３の内部に焦点を結ぶ。
【００３１】
セラミックス切断レーザビームＬ２としては、ファイバーレーザビームの他に、例えば、ＹＡＧレーザビーム、ＹＶＯ４レーザ等を使用することができる。ファイバーレーザビームについてパルス発振であるＱ−ＳＷ発振を使用する場合には、スポット径は１０〜１００μｍ程度、エネルギーは５０μＪ〜１Ｊ／Ｐｕｌｓｅが考えられる。また、ファイバーレーザビームについて連続発振による連続波を使用することもできる。
【００３２】
観察手段７１は、ＣＣＤカメラ７２と、ＣＣＤカメラ７２に結像させる結像レンズ７３と、照明に適した特定の範囲の波長の光のみを透過させるバンドパスフィルター７４と、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａ（必要に応じてシリコーン樹脂層１０５の露出面、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ・露出面等を含む。以下同じ。）を照らす観察用照明器７６と、観察用照明器７６からの照明光を反射すると共にＣＣＤカメラ７２への結像光を通過させる第１ダイクロイックミラー７５と、可視光を反射すると共にセラミックス切断レーザビームＬ２を通過させる第２ダイクロイックミラー７７と、を有してなる。
【００３３】
これによって観察用照明器７６からの照明光は、第１ダイクロイックミラー７５及び第２ダイクロイックミラー７７により反射されることでＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａを照らす。そして、この照明光により照らされた表面１０１ａは、第２ダイクロイックミラー７７による反射光が第１ダイクロイックミラー７５とバンドパスフィルター７４とを順次通過した後、結像レンズ７３によりＣＣＤカメラ７２に結像し観察される。このようにしてＣＣＤカメラ７２を通じてＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａを観察しつつレーザ加工ができる。
【００３４】
そして、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに面する位置に、アシストガス（例えば、酸素ガスや空気等を例示できる。）を噴射するための噴射ノズル９１が配設されている。噴射ノズル９１は、アシストガス噴射口９３からアシストガスを噴射するためのノズルであり、略中空の円錐台形状を有している。噴射されたアシストガスは、ＬＥＤパッケージ１０１に樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２を照射することによってＬＥＤパッケージ１０１を切断する際にＬＥＤパッケージ１０１から生じる不要物（例えば、ＬＥＤパッケージ１０１の融解物）を吹き飛ばす。かかる噴射ノズル９１はレーザ加工装置に既によく用いられており、例えば、特許第３７８９８９９号公報の図２、図４及び図５等に記載されたようなノズルを用いることができる。
【００３５】
噴射ノズル９１には、図示しないアシストガス配管が接続される。そして、加圧されたアシストガスが噴射ノズル９１に供給されることで、アシストガス噴射口９３からＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに向けてアシストガスが勢いよく吹き付けられる。
そして、アシストガス噴射口９３は、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２も通過させ、それによって樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２がＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに照射される。ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに向かって、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２が照射されつつアシストガスが噴射されるので、効果的にレーザ加工（ここでは切断）を行うことができる。
【００３６】
図３は、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａ（ここでは図１中のＺ軸に垂直な平面状をなす）に照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態を示す図であり、具体的には、図３（ａ）は、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の実際の照射状態を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示されたもののうち樹脂切断レーザビームＬ１のみの照射部分を示したものであり、そして図３（ｃ）は図３（ａ）に示されたもののうちセラミックス切断レーザビームＬ２のみの照射部分を示したものである。図３を参照して、ＬＥＤパッケージ１０１の表面１０１ａに照射される樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態について説明する。なお、図３においては、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２の照射状態が容易に理解できるように、それぞれの照射領域にハッチングを付している。
【００３７】
図３（ｂ）に示す通り、樹脂切断レーザビームＬ１は、表面１０１ａに存する中心Ｃ１の半径ｒ１の円における中心Ｃ２の半径ｒ２の円を取り囲む領域（半径ｒ１の円から半径ｒ２の円を取り除いた形状の領域）に照射される。すなわち、樹脂切断レーザビームＬ１は、トーラスを平面視した形状（以下「円環」という。）の領域に照射される。そして、図３（ｃ）に示す通り、セラミックス切断レーザビームＬ２は、表面１０１ａに存する中心Ｃ２の半径ｒ２（但し、ｒ２＜ｒ１）の円形状の領域に照射される。これら樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２は、表面１０１ａに存する中心Ｃ１と中心Ｃ２とが一致し図３（ａ）に示す１点である点Ｃとなるよう表面１０１ａに同心に照射される。このため、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域の外側に存する樹脂切断レーザビームＬ１が照射されている領域Ｔの幅はいずれの方向についても同じ（具体的には、（ｒ１−ｒ２））になっている。なお、実際には、樹脂切断レーザビームＬ１は、半径ｒ２の円の内側の領域においても小さな強度分布を有する。
【００３８】
ところで、反射鏡３５の開口３５ｈの径、反射面３５ｓの曲率、反射面３５ｓにおける樹脂切断レーザビームＬ１によって照査される領域の大きさ等を変更することができる。このことにより、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域の少なくとも一部に樹脂切断レーザビームＬ１が重なって照射されている状態にすることもできる。さらに、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域の全域に樹脂切断レーザビームＬ１が照射されている状態にすることもできる。
【００３９】
主に、ＬＥＤパッケージ１０１に照射される樹脂切断レーザビームＬ１はシリコーン樹脂層１０５を熱分解等させる。また、ＬＥＤパッケージ１０１に照射されるセラミックス切断レーザビームＬ２はセラミックス基板１０３を溶融等させる。そして、これらＬＥＤパッケージ１０１の熱分解や溶融等から生じた物質は、噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３から表面１０１ａに向けて噴射されるアシストガスにより吹き飛ばされ除去される。これらによって、ＬＥＤパッケージ１０１を切断加工することができる。
【００４０】
図４は、本装置１１によってＬＥＤパッケージ１０１を切断するところを示す平面図（噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３側から見たところを示す）であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図４及び図５を参照し、本装置１１によるＬＥＤパッケージ１０１の切断工程について説明する。
図３（ａ）に示した通り、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２は、表面１０１ａに向けて、同心状の円環及び円の領域にそれぞれ照射されている。そして、ＬＥＤパッケージ１０１は、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２に対し、図４及び図５において矢印Ｍ方向に移動するように支持ステージ２０１が移動している。ここでは移動方向（矢印Ｍ）は上述のＹ軸と同じ方向である。
【００４１】
ＬＥＤパッケージ１０１に表面１０１ａ側から樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２が照射される。まず、樹脂切断レーザビームＬ１によってシリコーン樹脂層１０５が熱分解等される。そして、噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３から表面１０１ａに向けて噴射されるアシストガスによって、熱分解したシリコーン樹脂層１０５が吹き飛ばされる。これにより、シリコーン樹脂層１０５が除去される。そして、樹脂切断レーザビームＬ１によってシリコーン樹脂層１０５が除去されることでセラミックス基板１０３が露出する。
【００４２】
次に、露出したセラミックス基板１０３にセラミックス切断レーザビームＬ２が照射されることでセラミックス基板１０３を溶融等させる。そして、噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３から噴射されるアシストガスによって、セラミックス基板１０３が溶融することによって生成された物質が吹き飛ばされる。これにより、セラミックス基板１０３が除去される。
【００４３】
上述したように樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２によるシリコーン樹脂層１０５及びセラミックス基板１０３の除去が、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２に対するＬＥＤパッケージ１０１の矢印Ｍ方向への移動に伴い、セラミックス切断レーザビームＬ２がＬＥＤパッケージ１０１に照射される軌跡（トラック）に沿って順次生じる。このことにより、樹脂切断レーザビームＬ１が形成するシリコーン樹脂層１０５の分断溝１０５ｄと、セラミックス切断レーザビームＬ２が形成するセラミックス基板１０３の分断溝１０３ｄと、が形成される。ここまでの工程によってＬＥＤパッケージ１０１が切断される。
【００４４】
なお、図３（ａ）の状態を保ちながら、Ｘ軸及びＹ軸に沿って支持ステージ２０１を適宜移動させることができる。これにより、平面視した場合における曲線に沿ってＬＥＤパッケージ１０１を切断することができる。
【００４５】
そして、鏡駆動装置３７（図１参照）は反射鏡３５を所定の角度で正逆に回動させるものであり、それによって樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２を照射しつつセラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域に対する樹脂切断レーザビームＬ１の照射領域の相対位置を変化させる。
【００４６】
図６は、鏡駆動装置３７によるセラミックス切断レーザビームＬ２照射領域に対する樹脂切断レーザビームＬ１照射領域の相対位置変化について説明する図である（図３（ａ）と同様の位置から見たところを示している）。図６（ｂ）は図３（ａ）と同様の状態を示しており、具体的には、樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２は中心Ｃ１と中心Ｃ２とが同じ点Ｃとなるよう同心に照射されている。
【００４７】
図６（ｂ）の状態から、鏡駆動装置３７を駆動し反射鏡３５を正方向に回動させた状態を図６（ａ）に示している。図６（ｂ）の状態に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２の中心Ｃ２に比して樹脂切断レーザビームＬ１の中心Ｃ１は、ＬＥＤパッケージ１０１の移動方向（矢印Ｍ方向）に対して逆方向に移動している。このように両中心Ｃ１、Ｃ２を偏心させることで、図６（ｂ）の状態を固定して照射する場合に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域にＬＥＤパッケージ１０１が到達するまでの樹脂切断レーザビームＬ１の照射時間を増加させることができる。
【００４８】
図６（ｂ）の状態から、鏡駆動装置３７を駆動し反射鏡３５を逆方向（図６（ａ）とは逆方向）に回動させた状態を図６（ｃ）に示している。図６（ｂ）の状態に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２の中心Ｃ２に比して樹脂切断レーザビームＬ１の中心Ｃ１は、ＬＥＤパッケージ１０１の移動方向（矢印Ｍ方向）に対して同方向に移動している。このように両中心Ｃ１、Ｃ２を偏心させることで、図６（ｂ）の状態を固定して照射する場合に比し、セラミックス切断レーザビームＬ２照射領域にＬＥＤパッケージ１０１が到達するまでの樹脂切断レーザビームＬ１の照射時間を短くすることができる。
【００４９】
図６（ｂ）−図６（ａ）−図６（ｂ）−図６（ｃ）−図６（ｂ）の順に樹脂切断レーザビームＬ１の中心Ｃ１を移動させることによって、セラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域において樹脂切断レーザビームＬ１をＹ軸方向に走査させることができる。この走査を繰り返すことによって、被加工物であるＬＥＤパッケージ１０１に対して樹脂切断レーザビームＬ１を周期的に照射することが実質的に可能になる。したがって、樹脂切断レーザビームＬ１に関して、高エネルギーで短時間照射する方式に比べて低エネルギーで長時間ＬＥＤパッケージを照射することが可能になる。このことによって、樹脂切断レーザビームＬ１がセラミックス基板１０３に与えるダメージ（熱影響）を抑制することができる。したがって、切断された部分の品位を向上させることができる。なお、樹脂切断レーザビームＬ１を走査させる場合には、アシストガス噴射口９３を走査方向に沿う長穴にすることもできる。
【００５０】
また、セラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域において樹脂切断レーザビームＬ１を走査させる場合には、図１に示された支持ステージ２０１をθ方向に適宜回転（回動）させることが好ましい。このことにより、シリコーン樹脂層１０５が除去された部分の幅を一定に保つことができる。更に、平面視した場合における曲線に沿って被加工物を切断することもできる。この場合には、支持ステージ２０１をθ方向に適宜回転（回動）させることによって、被照射部分におけるその曲線の接線方向と樹脂切断レーザビームＬ１の走査方向とを一致させることが好ましい。このことにより、シリコーン樹脂層１０５が除去された部分の幅を一定に保つことができる。
【００５１】
また、図６（ａ）の状態を固定してＬＥＤパッケージ１０１を切断することもできる。これにより、ある被照射部分について考えると、セラミックス切断レーザビームＬ２によって照射される前に樹脂切断レーザビームＬ１によって照射される時間を長くすることができる。したがって、セラミックス切断レーザビームＬ２を照射する前にシリコーン樹脂層１０５をいっそう確実に除去することができる。これにより、切断された部分の品位を向上させることができる。
【００５２】
また、被加工物であるＬＥＤパッケージ１０１を完全に切断する加工（フルカット）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、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。
【００５３】
ここでは被加工物として、平板状のセラミックス基板１０３と、セラミックス基板１０３の表面１０３ａ上に規則的に配列されたＬＥＤチップ（不図示）と、セラミックス基板１０３の表面１０３ａに密接するように形成され個々のＬＥＤチップを密封（樹脂封止）するシリコーン樹脂層１０５と、を有してなるＬＥＤパッケージ１０１を例にとって説明した。本装置１１は、ＬＥＤパッケージ１０１を個々のＬＥＤデバイスに切断するための装置として用いられるものである。このため本装置１１においては、ＬＥＤパッケージ１０１に含まれるＬＥＤチップ部分の盛り上がり（ＬＥＤデバイスのレンズ部分の高さ）に噴射ノズル９１が干渉（当接）しないよう、アシストガスを噴射するための噴射ノズル９１の先端（アシストガス噴射口９３が開口する面）と被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）との間の距離（ノズル高さ）は、ＬＥＤパッケージ１０１に含まれるレンズ部分の高さ（例えば、１．０〜１．５ｍｍ）よりも大きく（例えば、１．５ｍｍ超）設定できるようにされる。
【００５４】
そして、ここでは被加工物として上述のＬＥＤパッケージ１０１を例にとって説明したが、ＬＥＤパッケージ１０１に限定されるものでないことは言うまでもなく、さらにここではセラミックス基板１０３とシリコーン樹脂層１０５との２層を有する被加工物であったが、このような２層に限定されるものではなく、２層、３層、４層、５層・・・・のように複数層を含む被加工物であればよい。
【００５５】
以上説明した通り、本装置１１は、表面１０１ａを形成する第１層（シリコーン樹脂層１０５）と、第１層（シリコーン樹脂層１０５）の裏面側に存する第２層（セラミックス基板１０３）と、を含んでなる被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）に、表面１０１ａ側からレーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２）を照射することで被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）を加工するレーザ加工装置であって、レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１及びセラミックス切断レーザビームＬ２）を照射する照射手段（樹脂切断レーザビームＬ１を照射する第１発生手段３１と、セラミックス切断レーザビームＬ２を照射する第２発生手段５１と、を含んでなる。）と、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）に対して被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）を被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）の表面１０１ａに沿って相対的に移動させる移動手段（ここでは支持ステージ２０１）と、を備えてなり、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）は、第２層（セラミックス基板１０３）の加工に適した第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）を第１層（シリコーン樹脂層１０５）の表面の第２領域（図３（ｃ））に照射する第２照射手段（第２発生手段５１）と、第１層（シリコーン樹脂層１０５）の加工に適した第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）を、第２領域（図３（ｃ））を取り囲む第１領域（図３（ｂ））に照射する第１照射手段（第１発生手段３１）と、を有してなる、レーザ加工装置である。
【００５６】
本装置１１においては、第１領域（図３（ｂ））のうち第２領域（図３（ｃ））の外側に存する単独第１領域（図３（ａ）において、樹脂切断レーザビームＬ１が照射される領域のうち、セラミックス切断レーザビームＬ２が照射される領域の外側に存するドーナツ状の部分）の幅が、被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）の表面１０１ａに沿ったいずれの方向についても略等しい（ここでは（ｒ１−ｒ２））ものである。
本装置１１においては、第１領域（図３（ｂ））の外縁線（中心Ｃ１の半径ｒ１の円周）及び第２領域（図３（ｃ））の外縁線（中心Ｃ２の半径ｒ２の円周）が、第１層（シリコーン樹脂層１０５）の表面に存する同じ点（図３（ａ）の点Ｃ）を中心とする同心円に形成され、両外縁線（中心Ｃ１と中心Ｃ２とが点Ｃに一致する場合の中心Ｃ１の半径ｒ１の円周と中心Ｃ２の半径ｒ２の円周）の間の全域に第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）が照射されるものである。
【００５７】
本装置１１においては、第１領域（図３（ｂ））が第２領域（図３（ｃ））の少なくとも一部に重なるようにしてもよい。
本装置１１においては、被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズル９１をさらに備えてなり、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）が噴射ノズル９１のアシストガス噴射口９３を通過し被加工物（ＬＥＤパッケージ１０１）に照射されるものである。
本装置１１においては、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）は、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）を照射しつつ第２領域（図３（ｃ））に対する第１領域（図３（ｂ））の相対位置を変更可能（図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ））なものである。
【００５８】
本装置１１においては、照射手段（第１発生手段３１及び第２発生手段５１）は、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）のうち所定の光路（ここではＺ方向に沿った光路）に沿ったいずれか一方のビーム（ここでは第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２））を通過させる通過開口（開口３５ｈ）を有し、該光路（ここではＺ方向に沿った光路）とは異なる方向（ここではＸ方向）から入射するいずれか他方のビーム（ここでは第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１））を該光路（ここではＺ方向に沿った光路）に沿うように反射する反射鏡３５を有するものである。
本装置１１においては、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）が前記他方のビームであり、前記光路（Ｚ方向に沿った光路）に対し反射鏡３５の反射面３５ｓを変位させることで、第１レーザビーム（樹脂切断レーザビームＬ１）及び第２レーザビーム（セラミックス切断レーザビームＬ２）を照射しつつ第２領域（セラミックス切断レーザビームＬ２の照射領域）に対する第１領域（樹脂切断レーザビームＬ１の照射領域）の相対位置を変更可能なものである（ここでは鏡駆動装置３７が反射鏡３５を駆動することによる）。
【符号の説明】
【００５９】
１１ 本装置
３１ 第１発生手段
３３ 樹脂切断レーザビーム発生装置
３５ 反射鏡
３５ｈ 開口
３５ｓ 反射面
３７ 鏡駆動装置
５１ 第２発生手段
５３ セラミックス切断レーザビーム発生装置
５４ 導光ケーブル
５５ コリメータ
５７ 集光レンズ
７１ 観察手段
７２ ＣＣＤカメラ
７３ 結像レンズ
７４ バンドパスフィルター
７５ 第１ダイクロイックミラー
７６ 観察用照明器
７７ 第２ダイクロイックミラー
９１ 噴射ノズル
９３ アシストガス噴射口
１０１ ＬＥＤパッケージ
１０１ａ 表面
１０１ｂ 裏面
１０３ セラミックス基板
１０３ａ 表面
１０３ｄ 分断溝
１０５ シリコーン樹脂層
１０５ｄ 分断溝
２０１ 支持ステージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、
レーザビームを照射する照射手段と、
照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動手段と、を備えてなり、
照射手段は、
第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する第２照射手段と、
第１層の加工に適した第１レーザビームを、第２領域を取り囲む第１領域に照射する第１照射手段と、
を有してなる、レーザ加工装置。
【請求項２】
第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅が、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいものである、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
第１領域の外縁線及び第２領域の外縁線が、第１層の表面に存する同じ点を中心とする同心円に形成され、両外縁線の間の全域に第１レーザビームが照射されるものである、請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
第１領域が第２領域の少なくとも一部に重なるものである、請求項１乃至３のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
被加工物に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルをさらに備えてなり、
第１レーザビーム及び第２レーザビームが噴射ノズルのアシストガス噴射口を通過し被加工物に照射されるものである、請求項１乃至４のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものである、請求項１乃至５のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち所定の光路に沿ったいずれか一方のビームを通過させる通過開口を有し、該光路とは異なる方向から入射するいずれか他方のビームを該光路に沿うように反射する反射鏡を有するものである、請求項１乃至６のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
第１レーザビームが前記他方のビームであり、
前記光路に対し反射鏡の反射面を変位させることで、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものである、請求項７に記載のレーザ加工装置。
【請求項１】
表面を形成する第１層と、第１層の裏面側に存する第２層と、を含んでなる被加工物に、表面側からレーザビームを照射することで被加工物を加工するレーザ加工装置であって、
レーザビームを照射する照射手段と、
照射手段に対して被加工物を被加工物の表面に沿って相対的に移動させる移動手段と、を備えてなり、
照射手段は、
第２層の加工に適した第２レーザビームを第１層の表面の第２領域に照射する第２照射手段と、
第１層の加工に適した第１レーザビームを、第２領域を取り囲む第１領域に照射する第１照射手段と、
を有してなる、レーザ加工装置。
【請求項２】
第１領域のうち第２領域の外側に存する単独第１領域の幅が、被加工物の表面に沿ったいずれの方向についても略等しいものである、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
第１領域の外縁線及び第２領域の外縁線が、第１層の表面に存する同じ点を中心とする同心円に形成され、両外縁線の間の全域に第１レーザビームが照射されるものである、請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
第１領域が第２領域の少なくとも一部に重なるものである、請求項１乃至３のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
被加工物に吹き付けるアシストガスを噴射するための噴射ノズルをさらに備えてなり、
第１レーザビーム及び第２レーザビームが噴射ノズルのアシストガス噴射口を通過し被加工物に照射されるものである、請求項１乃至４のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものである、請求項１乃至５のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
照射手段は、第１レーザビーム及び第２レーザビームのうち所定の光路に沿ったいずれか一方のビームを通過させる通過開口を有し、該光路とは異なる方向から入射するいずれか他方のビームを該光路に沿うように反射する反射鏡を有するものである、請求項１乃至６のいずれか１に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
第１レーザビームが前記他方のビームであり、
前記光路に対し反射鏡の反射面を変位させることで、第１レーザビーム及び第２レーザビームを照射しつつ第２領域に対する第１領域の相対位置を変更可能なものである、請求項７に記載のレーザ加工装置。
【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２０１２−１１５８５４（Ｐ２０１２−１１５８５４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５８６９（Ｐ２０１０−２６５８６９）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【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２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【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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