JP2000263840A - レーザ印字方法及びレーザ印字装置 - Google Patents
レーザ印字方法及びレーザ印字装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】印字品質の向上したレーザ印字方法及びレーザ
印字装置を提供することにある。 【解決手段】レーザ印字装置は、レーザ発振器１０と、
レーザ発振器１０から出射されたレーザ光をスキャンす
るガルバノミラー４２，４４と、レーザ発振器１０から
出射されたレーザ光を被印字物であるＭＣＣ３２，３４
に収束させｆθレンズ４０とから構成される。レーザ発
振器１０は、第３高調波の紫外域のレーザ光を出射する
ＹＬＦレーザ発振器である。レーザ発振器１０から出射
されたレーザ光を用いて、被印字物であるＭＣＣ３２，
３４にレーザ印字する。
印字装置を提供することにある。 【解決手段】レーザ印字装置は、レーザ発振器１０と、
レーザ発振器１０から出射されたレーザ光をスキャンす
るガルバノミラー４２，４４と、レーザ発振器１０から
出射されたレーザ光を被印字物であるＭＣＣ３２，３４
に収束させｆθレンズ４０とから構成される。レーザ発
振器１０は、第３高調波の紫外域のレーザ光を出射する
ＹＬＦレーザ発振器である。レーザ発振器１０から出射
されたレーザ光を用いて、被印字物であるＭＣＣ３２，
３４にレーザ印字する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ印字方法及
びレーザ印字装置に係り、特に、ガラス質等の基材にレ
ーザ光を用いて印字するに好適なレーザ印字方法及びレ
ーザ印字装置に関する。
びレーザ印字装置に係り、特に、ガラス質等の基材にレ
ーザ光を用いて印字するに好適なレーザ印字方法及びレ
ーザ印字装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の汎用コンピュータ等に用いるモジ
ュールでは、多層配線基板（ＭＬＣ：Multi Layer Cera
mics）の上に、ＬＳＩ等の取り付けられたキャリアボー
ド（ＭＣＣ：MicroChip for Carrier）を取り付けるよ
うにしている。ＭＣＣの基板の側面には、通常、シリア
ルナンバー等の番号等を印字して、製品管理等に用いら
れている。番号等の印字は、従来、レーザ印字装置が用
いられている。ＭＣＣの基板の材料としては、従来は、
ムライト／Ｗが用いられている。また、ムライト／Ｗの
基板に印字するための従来のレーザ印字装置において
は、レーザ発振器として、ＹＡＧレーザが用いられてい
る。
ュールでは、多層配線基板（ＭＬＣ：Multi Layer Cera
mics）の上に、ＬＳＩ等の取り付けられたキャリアボー
ド（ＭＣＣ：MicroChip for Carrier）を取り付けるよ
うにしている。ＭＣＣの基板の側面には、通常、シリア
ルナンバー等の番号等を印字して、製品管理等に用いら
れている。番号等の印字は、従来、レーザ印字装置が用
いられている。ＭＣＣの基板の材料としては、従来は、
ムライト／Ｗが用いられている。また、ムライト／Ｗの
基板に印字するための従来のレーザ印字装置において
は、レーザ発振器として、ＹＡＧレーザが用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、汎用コンピュー
タに用いるモジュールは、ＬＳＩの高集積化が進み、そ
れに伴って、ＭＣＣにも、高い部品精度が要求されるよ
うになっている。ここで、部品精度としては、例えば、
基板の反りや、板厚のバラツキや、ピッチ等が挙げられ
る。このような部品精度の高い基板材質として、本発明
者らは、従来のムライト／Ｗに代えて、ガラス／Ｃｕを
用いることを検討している。ガラス／Ｃｕを用いること
により、部品精度を向上できることが判明したが、その
一方では、従来のレーザ印字装置では、ガラス／Ｃｕの
ようなガラス材に対して、印字を行おうとすると、印字
品質が悪いという問題があることが判明した。具体的に
は、基板の側面に、１つの文字が幅０．４７mmで、高さ
が０．７ｍｍという微小サイズの文字を印字すると、そ
の文字の判別が不可能であった。
タに用いるモジュールは、ＬＳＩの高集積化が進み、そ
れに伴って、ＭＣＣにも、高い部品精度が要求されるよ
うになっている。ここで、部品精度としては、例えば、
基板の反りや、板厚のバラツキや、ピッチ等が挙げられ
る。このような部品精度の高い基板材質として、本発明
者らは、従来のムライト／Ｗに代えて、ガラス／Ｃｕを
用いることを検討している。ガラス／Ｃｕを用いること
により、部品精度を向上できることが判明したが、その
一方では、従来のレーザ印字装置では、ガラス／Ｃｕの
ようなガラス材に対して、印字を行おうとすると、印字
品質が悪いという問題があることが判明した。具体的に
は、基板の側面に、１つの文字が幅０．４７mmで、高さ
が０．７ｍｍという微小サイズの文字を印字すると、そ
の文字の判別が不可能であった。
【０００４】本発明の目的は、印字品質の向上したレー
ザ印字方法及びレーザ印字装置を提供することにある。
ザ印字方法及びレーザ印字装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レーザ発振器から出射されたレーザ光を
用いて、被印字物にレーザ印字するレーザ印字方法にお
いて、第３高調波の紫外域のレーザ光を出射する固体レ
ーザ発振器から出射されたレーザ光を用いて、被印字物
にレーザ印字するようにしたものである。また、本発明
は、レーザ発振器と、このレーザ発振器から出射された
レーザ光をスキャンするスキャニング手段と、上記レー
ザ発振器から出射されたレーザ光を被印字物に収束させ
る収束手段とを有し、上記レーザ発振器から出射された
レーザ光を用いて、被印字物にレーザ印字するレーザ印
字装置において、上記レーザ発振器は、第３高調波の紫
外域のレーザ光を出射する固体レーザ発振器としたもの
である。かかる構成により、ガラス系の基板等に対して
も、きれいな印字が可能であり、印字品質を向上し得る
ものとなる。
に、本発明は、レーザ発振器から出射されたレーザ光を
用いて、被印字物にレーザ印字するレーザ印字方法にお
いて、第３高調波の紫外域のレーザ光を出射する固体レ
ーザ発振器から出射されたレーザ光を用いて、被印字物
にレーザ印字するようにしたものである。また、本発明
は、レーザ発振器と、このレーザ発振器から出射された
レーザ光をスキャンするスキャニング手段と、上記レー
ザ発振器から出射されたレーザ光を被印字物に収束させ
る収束手段とを有し、上記レーザ発振器から出射された
レーザ光を用いて、被印字物にレーザ印字するレーザ印
字装置において、上記レーザ発振器は、第３高調波の紫
外域のレーザ光を出射する固体レーザ発振器としたもの
である。かかる構成により、ガラス系の基板等に対して
も、きれいな印字が可能であり、印字品質を向上し得る
ものとなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図１を用いて、本発明の一
実施形態によるレーザ印字装置の構成について説明す
る。図１は、本発明の一実施形態によるレーザ印字装置
の全体構成を示すシステム構成図である。
実施形態によるレーザ印字装置の構成について説明す
る。図１は、本発明の一実施形態によるレーザ印字装置
の全体構成を示すシステム構成図である。
【０００７】レーザ発振器１０から出射したレーザ光
は、ハーフミラー２０，ミラー２２，２４，２６によっ
て反射されて、位置決めプレート３０の上に位置決め
し、固定された被印字物であるＭＣＣ３２，３４のいず
れかに照射される。レーザ発振器１０からＭＣＣ３２，
３４に至る光路上には、ｆθレンズ４０が配置されてお
り、レーザ発振器１０から出射されたコリメートされた
光束を、焦点位置に結像する。ここで、ｆθレンズ４０
の焦点位置に、ＭＣＣ３２，３４が配置されている。
は、ハーフミラー２０，ミラー２２，２４，２６によっ
て反射されて、位置決めプレート３０の上に位置決め
し、固定された被印字物であるＭＣＣ３２，３４のいず
れかに照射される。レーザ発振器１０からＭＣＣ３２，
３４に至る光路上には、ｆθレンズ４０が配置されてお
り、レーザ発振器１０から出射されたコリメートされた
光束を、焦点位置に結像する。ここで、ｆθレンズ４０
の焦点位置に、ＭＣＣ３２，３４が配置されている。
【０００８】また、ミラー２４とｆθレンズ４０の間の
光路中には、ガルバノミラー４２，４４が配置されてお
り、例えば、ガルバノミラー４２は、光路をＸ軸方向に
スキャンし、ガルバノミラー４４は、光路をＸ軸に直交
するＹ軸方向にスキャンする。ガルバノミラー４２，４
４によって、ＭＣＣ３２，３４上に照射されるレーザー
ビームの位置が、Ｘ，Ｙの２軸方向に偏向される。ガル
バノミラー４２，４４は、スキャナドライバ４６によっ
て、そのスキャン方向が制御される。
光路中には、ガルバノミラー４２，４４が配置されてお
り、例えば、ガルバノミラー４２は、光路をＸ軸方向に
スキャンし、ガルバノミラー４４は、光路をＸ軸に直交
するＹ軸方向にスキャンする。ガルバノミラー４２，４
４によって、ＭＣＣ３２，３４上に照射されるレーザー
ビームの位置が、Ｘ，Ｙの２軸方向に偏向される。ガル
バノミラー４２，４４は、スキャナドライバ４６によっ
て、そのスキャン方向が制御される。
【０００９】ミラー２２とミラー２４の間の光路中に
は、パワーメータ５０の検出器５２が挿脱可能であり、
検出器５２を光路中に挿入することにより、パワーメー
タ５０は、レーザ発振器１０から出射されるレーザ光の
出力を測定できる。
は、パワーメータ５０の検出器５２が挿脱可能であり、
検出器５２を光路中に挿入することにより、パワーメー
タ５０は、レーザ発振器１０から出射されるレーザ光の
出力を測定できる。
【００１０】ハーフミラー２０を透過した光は、ビーム
プロファイラ５６によって検出される。ビームプロファ
イラ５６は、レーザ発振器１０から出射されたレーザ光
のモードを検出する。例えば、レーザ発振器１０が、シ
ングルモードとマルチモードで動作する場合に、そのい
ずれのモードの光を出射しているかを検出する。
プロファイラ５６によって検出される。ビームプロファ
イラ５６は、レーザ発振器１０から出射されたレーザ光
のモードを検出する。例えば、レーザ発振器１０が、シ
ングルモードとマルチモードで動作する場合に、そのい
ずれのモードの光を出射しているかを検出する。
【００１１】また、レーザ発振器１０の出射口には、ビ
ームエクスパンダ５８が設けられている。ビームエクス
パンダ５８は、ＭＣＣ３２，３４に照射されるレーザ光
のビーム径を可変できる。
ームエクスパンダ５８が設けられている。ビームエクス
パンダ５８は、ＭＣＣ３２，３４に照射されるレーザ光
のビーム径を可変できる。
【００１２】ホストコンピュータ６０は、スキャナード
ライバー４６に制御信号を出力して、ガルバノミラー４
２，４４によるＸ−Ｙ方向のスキャンを制御して、ＭＣ
Ｃ３２，３４上に照射されるレーザ光の位置を制御し
て、ＭＣＣ３２，３４に、レーザ印字する。ホストコン
ピュータ６０は、パワーメータ５０によって検出された
レーザ光の出力が、所定の出力となるように、レーザ発
振器１０の出力を制御する。また、ホストコンピュータ
６０は、ビームプロファイラ５６によって検出されたレ
ーザ光のモードが、所定のモードとなるように、レーザ
発振器１０を制御する。
ライバー４６に制御信号を出力して、ガルバノミラー４
２，４４によるＸ−Ｙ方向のスキャンを制御して、ＭＣ
Ｃ３２，３４上に照射されるレーザ光の位置を制御し
て、ＭＣＣ３２，３４に、レーザ印字する。ホストコン
ピュータ６０は、パワーメータ５０によって検出された
レーザ光の出力が、所定の出力となるように、レーザ発
振器１０の出力を制御する。また、ホストコンピュータ
６０は、ビームプロファイラ５６によって検出されたレ
ーザ光のモードが、所定のモードとなるように、レーザ
発振器１０を制御する。
【００１３】ＭＣＣ３２，３４に印字された文字は、Ｃ
ＣＤ７０によって撮像され、文字読み取り装置７２によ
って読み取られる。読み取った結果は、ホストコンピュ
ータ６０にフィードバックされる。また、文字読み取り
装置７２は、モニター７４を備えており、ＣＣＤ７０に
よって撮像された文字をモニター７４に表示することに
より、オペレータは、印字された文字を目視することが
できる。なお、ここで、ＭＣＣ３２，３４に印字される
文字の種類としては、数字，アルファベット等の他に、
図形やマーク等も含まれている。
ＣＤ７０によって撮像され、文字読み取り装置７２によ
って読み取られる。読み取った結果は、ホストコンピュ
ータ６０にフィードバックされる。また、文字読み取り
装置７２は、モニター７４を備えており、ＣＣＤ７０に
よって撮像された文字をモニター７４に表示することに
より、オペレータは、印字された文字を目視することが
できる。なお、ここで、ＭＣＣ３２，３４に印字される
文字の種類としては、数字，アルファベット等の他に、
図形やマーク等も含まれている。
【００１４】ワークトレー搭載テーブル８０の上には、
複数のトレーが搭載されている。トレー上には、被印字
物であるＭＣＣが載置されている。搬送ロボット８２
は、ワークトレイ搭載テーブル８０上のトレーに載置さ
れているＭＣＣを、吸着して、位置決めプレート３０の
上に搬送する。また、レーザ印字後の認識の終了したＭ
ＣＣは、搬送ロボット８２によって、ワークトレー搭載
テーブル８０上の複数のトレーに戻される。搬送ロボッ
ト８２は、ロボットコントローラ８４によって制御され
るとともに、ロボットコントローラ８４自体は、ホスト
コンピュータ６０によって制御される。ここで、位置決
めプレート３０には、２枚のＭＣＣ３２，３４を載置可
能であるため、一方のＭＣＣのレーザ印字後の認識が終
了すると、搬送ロボット８２によって、ワークトレー搭
載テーブル８０に搬送するとともに、その搬送作業中
に、別のＭＣＣのレーザ印字が可能であるため、レーザ
印字作業のスループットを向上できる。
複数のトレーが搭載されている。トレー上には、被印字
物であるＭＣＣが載置されている。搬送ロボット８２
は、ワークトレイ搭載テーブル８０上のトレーに載置さ
れているＭＣＣを、吸着して、位置決めプレート３０の
上に搬送する。また、レーザ印字後の認識の終了したＭ
ＣＣは、搬送ロボット８２によって、ワークトレー搭載
テーブル８０上の複数のトレーに戻される。搬送ロボッ
ト８２は、ロボットコントローラ８４によって制御され
るとともに、ロボットコントローラ８４自体は、ホスト
コンピュータ６０によって制御される。ここで、位置決
めプレート３０には、２枚のＭＣＣ３２，３４を載置可
能であるため、一方のＭＣＣのレーザ印字後の認識が終
了すると、搬送ロボット８２によって、ワークトレー搭
載テーブル８０に搬送するとともに、その搬送作業中
に、別のＭＣＣのレーザ印字が可能であるため、レーザ
印字作業のスループットを向上できる。
【００１５】ここで、本実施形態において特徴的なこと
は、レーザ発振器１０として、ＹＬＦレーザを用いて、
出力されるレーザ光としては、ＹＬＦレーザの第３高調
波を用いることである。ＹＬＦレーザの第３高調波のレ
ーザ光の波長は、３５１ｎｍの紫外域である。
は、レーザ発振器１０として、ＹＬＦレーザを用いて、
出力されるレーザ光としては、ＹＬＦレーザの第３高調
波を用いることである。ＹＬＦレーザの第３高調波のレ
ーザ光の波長は、３５１ｎｍの紫外域である。
【００１６】従来のレーザ印字装置では、レーザ発振器
として、ＹＡＧレーザの第２高調波（波長：５３２ｎ
ｍ）の可視域のレーザ光を用いていた。ＹＡＧレーザの
第２高調波を用いて、ガラス／Ｃｕのガラス系の基板に
微小サイズの文字をレーザ印字すると、文字の線の幅が
広がり、文字の体裁をなさず、文字の判別が不可能であ
った。
として、ＹＡＧレーザの第２高調波（波長：５３２ｎ
ｍ）の可視域のレーザ光を用いていた。ＹＡＧレーザの
第２高調波を用いて、ガラス／Ｃｕのガラス系の基板に
微小サイズの文字をレーザ印字すると、文字の線の幅が
広がり、文字の体裁をなさず、文字の判別が不可能であ
った。
【００１７】本実施形態では、紫外域のレーザ光を出射
するＹＬＦレーザの第３高調波のレーザ発振器を用いる
ことにより、ガラス／Ｃｕのガラス系の基板に微小サイ
ズの文字をレーザ印字しても、文字が判別可能であり、
印字品質が向上するものである。
するＹＬＦレーザの第３高調波のレーザ発振器を用いる
ことにより、ガラス／Ｃｕのガラス系の基板に微小サイ
ズの文字をレーザ印字しても、文字が判別可能であり、
印字品質が向上するものである。
【００１８】ここで、図２を用いて、本実施形態による
印字品質について説明する。図２において、同図（Ａ）
は、従来のＹＡＧレーザの第２高調波（波長：５３２ｎ
ｍ）の可視域のレーザ光を用いて、ガラス／Ｃｕ基板に
印字した例を示しており、同図（Ｂ）は、本実施形態に
よるＹＬＦレーザの第３高調波（波長：３５１ｎｍ）の
紫外域のレーザ光を用いて、ガラス／Ｃｕ基板に印字し
た例を示している。ともに、印字しようとした文字は、
「＋１２３」であるが、従来の方式では、文字の体裁を
なしておらず、判読不要であるのに対して、本実施形態
においては、判読可能であり、印字品質が向上してい
る。
印字品質について説明する。図２において、同図（Ａ）
は、従来のＹＡＧレーザの第２高調波（波長：５３２ｎ
ｍ）の可視域のレーザ光を用いて、ガラス／Ｃｕ基板に
印字した例を示しており、同図（Ｂ）は、本実施形態に
よるＹＬＦレーザの第３高調波（波長：３５１ｎｍ）の
紫外域のレーザ光を用いて、ガラス／Ｃｕ基板に印字し
た例を示している。ともに、印字しようとした文字は、
「＋１２３」であるが、従来の方式では、文字の体裁を
なしておらず、判読不要であるのに対して、本実施形態
においては、判読可能であり、印字品質が向上してい
る。
【００１９】紫外域のレーザ光を出射するレーザ発振器
としては、ＹＬＦレーザの第３高調波を用いることによ
り、レーザ発振器の出力安定性が高いとともに、レーザ
発振器を安価に構成することができる。
としては、ＹＬＦレーザの第３高調波を用いることによ
り、レーザ発振器の出力安定性が高いとともに、レーザ
発振器を安価に構成することができる。
【００２０】紫外域のレーザ光を出射するレーザ発振器
としては、ＹＬＦレーザの第３高調波以外に、例えば、
ＹＡＧレーザの第３高調波（波長：３５５ｎｍ）を用い
ても、ガラス／Ｃｕのガラス系の基板に対するレーザ印
字の品質が向上することが確認できている。ＹＡＧレー
ザの第３高調波は、ＹＬＦレーザの第３高調波に比べる
と、レーザ発振器の出力が少し不安定な面はあるものの
実用的に問題はなく、レーザ発振器を安価に構成するこ
とができる。
としては、ＹＬＦレーザの第３高調波以外に、例えば、
ＹＡＧレーザの第３高調波（波長：３５５ｎｍ）を用い
ても、ガラス／Ｃｕのガラス系の基板に対するレーザ印
字の品質が向上することが確認できている。ＹＡＧレー
ザの第３高調波は、ＹＬＦレーザの第３高調波に比べる
と、レーザ発振器の出力が少し不安定な面はあるものの
実用的に問題はなく、レーザ発振器を安価に構成するこ
とができる。
【００２１】さらに、紫外域のレーザ光を出射するＹＬ
Ｆレーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、出力さ
れるパルス状のレーザ光のパルス幅を変えて、レーザ印
字の品質について検討したところ、パルス幅が、９０ｎ
ｓｅｃ以下の短いパルス幅の領域で、レーザ印字の品質
がさらに向上することが明らかになった。このパルス幅
よりも、パルス幅の広いレーザ光を用いると、ＭＣＣ上
でレーザ光は、熱影響の大きな加工により、印字するこ
ととなり、９０ｎｓｅｃ以下のパルス幅のレーザ光を用
いる場合に比べると、印字品質が低下する。パルス幅が
９０ｎｓｅｃ以下のレーザ光によるレーザ印字は、熱影
響の少ない加工となるため、印字品質が向上する。この
際に必要な１パルスのエネルギ密度は、１０Ｊ／ｃｍ2
以上である。
Ｆレーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、出力さ
れるパルス状のレーザ光のパルス幅を変えて、レーザ印
字の品質について検討したところ、パルス幅が、９０ｎ
ｓｅｃ以下の短いパルス幅の領域で、レーザ印字の品質
がさらに向上することが明らかになった。このパルス幅
よりも、パルス幅の広いレーザ光を用いると、ＭＣＣ上
でレーザ光は、熱影響の大きな加工により、印字するこ
ととなり、９０ｎｓｅｃ以下のパルス幅のレーザ光を用
いる場合に比べると、印字品質が低下する。パルス幅が
９０ｎｓｅｃ以下のレーザ光によるレーザ印字は、熱影
響の少ない加工となるため、印字品質が向上する。この
際に必要な１パルスのエネルギ密度は、１０Ｊ／ｃｍ2
以上である。
【００２２】また、紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦ
レーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、出力され
るパルス状のレーザ光の出力を変えて、レーザ印字の品
質について検討したところ、出力が、１ｍＪ／pulse以
下の低出力の領域で、レーザ印字の品質がさらに向上す
ることが明らかになった。この出力よりも、大出力のレ
ーザ光を用いると、ＭＣＣ上でレーザ光は、熱加工によ
り、印字することとなり、１ｍＪ／pulse以下のパルス
幅のレーザ光を用いる場合に比べると、印字品質が低下
する。出力が、１ｍＪ／pulse以下のレーザ光によるレ
ーザ印字は、熱影響の少ない加工となるため、印字品質
が向上する。この際に必要な１パルスのエネルギ密度
は、１０Ｊ／ｃｍ2以上である。
レーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、出力され
るパルス状のレーザ光の出力を変えて、レーザ印字の品
質について検討したところ、出力が、１ｍＪ／pulse以
下の低出力の領域で、レーザ印字の品質がさらに向上す
ることが明らかになった。この出力よりも、大出力のレ
ーザ光を用いると、ＭＣＣ上でレーザ光は、熱加工によ
り、印字することとなり、１ｍＪ／pulse以下のパルス
幅のレーザ光を用いる場合に比べると、印字品質が低下
する。出力が、１ｍＪ／pulse以下のレーザ光によるレ
ーザ印字は、熱影響の少ない加工となるため、印字品質
が向上する。この際に必要な１パルスのエネルギ密度
は、１０Ｊ／ｃｍ2以上である。
【００２３】さらに、紫外域のレーザ光を出射するＹＬ
Ｆレーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、同じ領
域に照射されるレーザパルスの回数（重ね照射回数）を
変えて、レーザ印字の品質について検討したところ、重
ね照射回数が、１６〜３２ショットの範囲で、レーザ印
字の品質がさらに向上することが明らかになった。この
重ね照射回数よりも少ないと、レーザ印字された文字の
溝深さが浅くなり、文字の品質が劣化するとともに、こ
の重ね照射回数よりも多いと、印字品質が低下する。こ
こで、重ね照射回数（ショット＝shot)は、次式によっ
て求められる。 shot＝（ｆ・Ｄ）／ｖ ここで、ｆは、レーザ発振器の発振周波数であり、Ｄ
は、レーザ光のスポット径であり、ｖは、スキャン速度
である。
Ｆレーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、同じ領
域に照射されるレーザパルスの回数（重ね照射回数）を
変えて、レーザ印字の品質について検討したところ、重
ね照射回数が、１６〜３２ショットの範囲で、レーザ印
字の品質がさらに向上することが明らかになった。この
重ね照射回数よりも少ないと、レーザ印字された文字の
溝深さが浅くなり、文字の品質が劣化するとともに、こ
の重ね照射回数よりも多いと、印字品質が低下する。こ
こで、重ね照射回数（ショット＝shot)は、次式によっ
て求められる。 shot＝（ｆ・Ｄ）／ｖ ここで、ｆは、レーザ発振器の発振周波数であり、Ｄ
は、レーザ光のスポット径であり、ｖは、スキャン速度
である。
【００２４】なお、以上の説明では、ガラス／Ｃｕのガ
ラス系の基板に、紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレ
ーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、レーザ印字
するものであったが、ムライト／Ｗの基板に対しても、
紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレーザの第３高調波
のレーザ発振器を用いてレーザ印字しても、印字品質が
向上するものである。さらに印字品質を向上させる条件
としては、パルス幅が、９０ｎｓ以下の短いパルス幅の
領域が好適であり、また、出力が、１ｍＪ／pulse以下
の低出力の領域が好適であり、さらに、重ね照射回数
が、８〜１６ショットの範囲が好適であった。
ラス系の基板に、紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレ
ーザの第３高調波のレーザ発振器を用いて、レーザ印字
するものであったが、ムライト／Ｗの基板に対しても、
紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレーザの第３高調波
のレーザ発振器を用いてレーザ印字しても、印字品質が
向上するものである。さらに印字品質を向上させる条件
としては、パルス幅が、９０ｎｓ以下の短いパルス幅の
領域が好適であり、また、出力が、１ｍＪ／pulse以下
の低出力の領域が好適であり、さらに、重ね照射回数
が、８〜１６ショットの範囲が好適であった。
【００２５】さらに、以上の説明では、ガラス／Ｃｕや
ムライト／Ｗ等のセラミックス基板に、紫外域のレーザ
光を出射するＹＬＦレーザの第３高調波のレーザ発振器
を用いて、レーザ印字するものであったが、シリコン基
板に対しても、紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレー
ザの第３高調波のレーザ発振器を用いてレーザ印字して
も、印字品質が向上するものである。さらに印字品質を
向上させる条件としては、パルス幅が、９０ｎｓｅｃ以
下の短いパルス幅の領域が好適であり、また、出力が、
１ｍＪ／pulse以下の低出力の領域が好適であり、さら
に、重ね照射回数が、３〜１０ショットの範囲が好適で
あった。その際の被加工物上の１パルスのエネルギ密度
は、１０Ｊ／ｃｍ2以上である。
ムライト／Ｗ等のセラミックス基板に、紫外域のレーザ
光を出射するＹＬＦレーザの第３高調波のレーザ発振器
を用いて、レーザ印字するものであったが、シリコン基
板に対しても、紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレー
ザの第３高調波のレーザ発振器を用いてレーザ印字して
も、印字品質が向上するものである。さらに印字品質を
向上させる条件としては、パルス幅が、９０ｎｓｅｃ以
下の短いパルス幅の領域が好適であり、また、出力が、
１ｍＪ／pulse以下の低出力の領域が好適であり、さら
に、重ね照射回数が、３〜１０ショットの範囲が好適で
あった。その際の被加工物上の１パルスのエネルギ密度
は、１０Ｊ／ｃｍ2以上である。
【００２６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、レーザ印字における印字品質を向上することができ
る。
ば、レーザ印字における印字品質を向上することができ
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、レーザ印字における印
字品質を向上することができる。
字品質を向上することができる。
【図１】本発明の一実施形態によるレーザ印字装置の全
体構成を示すシステム構成図である。
体構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるレーザ印字装置を用
いて印字した文字の印字品質の説明図である。
いて印字した文字の印字品質の説明図である。
【符号の説明】 １０…レーザ発振器 ２０，２２，２４，２６…ミラー ３０…位置決めプレート ３２，３４…ＭＣＣ３２，３４ ４０…ｆθレンズ ４２，４４…ガルバノミラー ４６…スキャナドライバ ５０…パワーメータ ５６…ビームプロファイラ５６ ５８…ビームエクスパンダ ６０…ホストコンピュータ ７０…ＣＣＤ ７２…文字読み取り装置 ８０…ワークトレー搭載テーブル ８２…搬送ロボット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 貢 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 阪本 努 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 Ｆターム(参考） 2C362 CB67 4E068 AB01 CK01 DA09 DB13
Claims (11)
- 【請求項１】レーザ発振器から出射されたレーザ光を用
いて、被印字物にレーザ印字するレーザ印字方法におい
て、 第３高調波の紫外域のレーザ光を出射する固体レーザ発
振器から出射されたレーザ光を用いて、被印字物にレー
ザ印字することを特徴とするレーザ印字方法。 - 【請求項２】請求項１記載のレーザ印字方法において、 上記レーザ発振器から出射されるパルスレーザ光のパル
ス幅が、９０ｎｓｅｃ以下であることを特徴とするレー
ザ印字方法。 - 【請求項３】請求項１若しくは請求項２のいずれかに記
載のレーザ印字方法において、 上記レーザ発振器から出射されるパルスレーザ光のエネ
ルギーが、３ｍＪ／pulse以下であることを特徴とする
レーザ印字方法。 - 【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレ
ーザ印字方法において、 上記被印字物は、ガラス／Ｃｕの基板であり、 上記レーザ発振器から出射されるパルスレーザ光によっ
て上記被印字物を重ね照射するショット数を、１６〜３
２ショットとしたことを特徴とするレーザ印字方法。 - 【請求項５】請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレ
ーザ印字方法において、 上記被印字物は、ムライト／Ｗの基板であり、 上記レーザ発振器から出射されるパルスレーザ光によっ
て上記被印字物を重ね照射するショット数を、８〜１６
ショットとしたことを特徴とするレーザ印字方法。 - 【請求項６】レーザ発振器から出射されたレーザ光を用
いて、被印字物にレーザ印字するレーザ印字方法におい
て、 第３高調波の紫外域のレーザ光を出射するＹＬＦレーザ
発振器から出射されたレーザ光を用いて、被印字物にレ
ーザ印字することを特徴とするレーザ印字方法。 - 【請求項７】請求項６記載のレーザ印字方法において、 上記ＹＬＦレーザ発振器から出射されるパルスレーザ光
のパルス幅が、９０ｎｓｅｃ以下と、上記ＹＬＦレーザ
発振器から出射されるパルスレーザ光のエネルギーが、
３ｍＪ／pulse以下とし、上記ＹＬＦレーザ発振器から
出射されるパルスレーザ光によって上記被印字物に重ね
照射することを特徴とするレーザ印字方法。 - 【請求項８】請求項１に記載のレーザ印字方法におい
て、 上記レーザ発振器を用いた印字は、被印字物表面上のレ
ーザパルスエネルギ密度を少なくとも１０Ｊ／ｃｍ2以
上としたことを特徴とするレーザ印字装置。 - 【請求項９】レーザ発振器と、このレーザ発振器から出
射されたレーザ光をスキャンするスキャニング手段と、
上記レーザ発振器から出射されたレーザ光を被印字物に
収束させる収束手段とを有し、上記レーザ発振器から出
射されたレーザ光を用いて、被印字物にレーザ印字する
レーザ印字装置において、 上記レーザ発振器は、第３高調波の紫外域のレーザ光を
出射する固体レーザ発振器であることを特徴とするレー
ザ印字装置。 - 【請求項１０】請求項９記載のレーザ印字装置におい
て、 上記レーザ発振器は、パルス幅が９０ｎｓｅｃ以下のパ
ルスレーザ光を出射することを特徴とするレーザ印字装
置。 - 【請求項１１】請求項９若しくは請求項１０のいずれか
に記載のレーザ印字装置において、 上記レーザ発振器は、エネルギーが３ｍＪ／pulse以下
のパルスレーザ光を出射することを特徴とするレーザ印
字装置。
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|---|---|---|---|
| JP11065188A JP2000263840A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | レーザ印字方法及びレーザ印字装置 |
| KR1020000011361A KR100352747B1 (ko) | 1999-03-11 | 2000-03-07 | 레이저 인자방법 및 레이저 인자장치 |
| US09/522,016 US6433810B1 (en) | 1999-03-11 | 2000-03-09 | Laser printing method and apparatus for printing characters |
| DE60034614T DE60034614T2 (de) | 1999-03-11 | 2000-03-09 | Laserdruck-Verfahren und Vorrichtung |
| EP00301927A EP1034941B1 (en) | 1999-03-11 | 2000-03-09 | Laser printing method and apparatus |
| US10/095,577 US6795105B2 (en) | 1999-03-11 | 2002-03-13 | Laser printing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065188A JP2000263840A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | レーザ印字方法及びレーザ印字装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263840A true JP2000263840A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13279711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11065188A Pending JP2000263840A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | レーザ印字方法及びレーザ印字装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6433810B1 (ja) |
| EP (1) | EP1034941B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000263840A (ja) |
| KR (1) | KR100352747B1 (ja) |
| DE (1) | DE60034614T2 (ja) |
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| JP2002224864A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Sunx Ltd | レーザマーキング方法及びレーザマーキング装置 |
| JP2002224863A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Sunx Ltd | レーザマーキング方法、レーザマーキング装置及びそのプログラム |
| JP2010137264A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Fanuc Ltd | レーザ発振器を備えたレーザ加工機 |
| WO2021024674A1 (ja) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 | 株式会社Sumco | レーザマークの印字方法およびレーザマーク付きシリコンウェーハの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000263840A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-26 | Hitachi Ltd | レーザ印字方法及びレーザ印字装置 |
| CN101815963B (zh) * | 2007-10-01 | 2012-06-27 | Lg化学株式会社 | 利用激光蚀刻来制造玻璃刻板的方法及用于其的激光辐射的装置 |
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-
2002
- 2002-03-13 US US10/095,577 patent/US6795105B2/en not_active Expired - Fee Related
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