JPH10193152A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工位置のバラツキや、レーザ加工に伴って被
加工物表面や側面に付着する溶融飛散物に基づいて、誤
ったレーザ加工が施されることを防止できるようにす
る。 【解決手段】ＸＹテーブル２１に取り付けたエンコーダ
２１ａからの移動量信号Ｍのパルス数に応じたタイミン
グでレーザ光の発振を制御する。また、検出用光源１２
２からの検出光を利用して被加工物の有無を検出し、対
応する検出信号Ｐ１を発生させる。そして、比較・タイ
ミング回路２４２で、移動量信号Ｍの所定のパルス数に
対応する時間に誤差を加味した範囲内に、上記Ｐ１の立
ち上がり間隔が収まっているかを判断し、その結果に応
じて次のダムバーのレーザ切断用トリガ発生の基になる
移動量信号Ｍのカウント開始タイミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の加工位置を
高速で加工することができるレーザ加工装置に係わり、
特に、半導体装置のダムバーの切断除去等に好適なレー
ザ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パルス状のレーザ光を利用した加工とし
ては、切断、穴あけ、溶接等の加工方法が機械、電子、
半導体装置などの多方面の分野の製造過程で利用されて
いる。そのうち、半導体装置のダムバーの切断除去等に
好適なレーザ加工装置またはレーザ加工方法に関する従
来技術として、特開平５−２７７７６５号公報及び特開
平６−１４２９６８号公報に記載のものがある。

【０００３】特開平５−２７７７６５号公報に記載の従
来技術（以下、第１の従来技術という）では、加工テー
ブルの移動量を計測し、この加工テーブルの移動量とパ
ルス状のレーザ光の発振とを、レーザ光発振に要する時
間を考慮して同期させ、それにより目標とする加工位置
（この場合は半導体装置のダムバー）にレーザ光を照射
して加工を行なう。ここでは、除去すべきダムバー位置
を予めメインコントローラなどにプログラムとして登録
しておく。

【０００４】また、特開平６−１４２９６８号公報に記
載の従来技術（以下、第２の従来技術という）は、加工
光学系の光軸とほぼ同軸上に配置した検出光学系（光検
出手段）において被加工物における材料の有無、即ちダ
ムバー近傍のリードの配列状態を光の明暗の切り替わり
をもとに光学的に検出し、その検出信号を矩形化し、さ
らにその矩形化した信号に一定の遅延時間を与え、遅延
時間を与えた信号に基づいてパルスレーザ光の発振を制
御するものである。つまり、この方式で半導体装置のダ
ムバーの切断を行う場合には、リードの配列状態を直接
視覚的に検出し、そのデータを利用してパルスレーザ光
の照射を即座に行う。これによって、レーザ光の光軸
（以下、レーザ光軸という）を被加工物に対して移動さ
せるだけで、順次ダムバーが切断され、確実かつ高速に
加工が行える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来技術によれ
ば、レーザ光発振に要する時間を考慮して、加工テーブ
ルの移動量とパルス状のレーザ光の発振とを同期させる
ため、目標とする加工位置に高速かつ確実にレーザ光を
照射することができる。半導体装置においては、一般的
にピン（リード部）は等ピッチであるが、リードフレー
ムの製造誤差、樹脂でモールドする時の温度履歴による
歪み、ハンドリングによる外力その他の原因によって変
形することが多く、ダムバーの切断除去時には必ずしも
等ピッチになっていない場合がよくある。実際には隣接
するリードのピッチのばらつきは数μｍ程度であるが、
パッケージの各辺にはリードが数十本程度配列されてい
るためにトータルでのリードの位置ずれ量は数百μｍに
もなってくる。第１の従来技術では、除去すべきダムバ
ー位置を予め登録しておくことになっているが、このよ
うな方式では上記のようなリードが等ピッチになってい
ないことには対応できず、さらに製造誤差や変形等が累
積して誤差が増大するような最悪の場合には、残してお
くべきリードフレームの一部分にダメージを与える可能
性さえある。

【０００６】これに対し第２の従来技術によれば、加工
位置が等間隔であるのみならず等間隔でない場合にも所
望の加工位置を高速で加工することが出来るため、前述
のようにピンが等ピッチでなく不規則な配列になってい
る場合にもある程度対応できる。しかしながら、レーザ
加工時にはリード表面及びその側面にレーザ加工出生じ
る溶融飛散物（スパッタ）が付着するため、第２の従来
技術をダムバーの除去に応用する場合、リード部表面に
付着した溶融飛散物によって検出光の反射光が散乱さ
れ、リード部からの反射光量が減少し、あたかも検出位
置がリード部のエッジを通過した（リード部の存在しな
いスリット部に突入した）と誤認してしまい、その誤認
した検出光を基に加工用のパルスレーザ光を誤照射して
しまう可能性がある。つまり、溶融付着物に起因して変
化した検出信号のレベルが、矩形波信号発生（二値化）
のためのしきい値レベルよりも大きい場合には問題ない
が、しきい値レベルよりも小さくなる場合には、出力さ
れる矩形波信号はリード部のエッジ部だけでなくリード
部表面および側面に付着した溶融飛散物にも同期して発
生してしまう（誤検出してしまう）ため、この誤検出し
た矩形波信号によってもパルスレーザ光が発振（誤発
振）されてしまう。この誤発振によって所定のレーザ加
工位置以外の誤った位置にも誤照射が行われてレーザ加
工が施されてしまうという不具合が生じる。さらに、リ
ード部側面に付着した溶融飛散物によって検出光が反射
され、リード部でない位置を基準としてレーザ光を誤照
射してしまうという可能性もある。

【０００７】本発明の目的は、加工位置が等間隔である
場合のみならず等間隔でない場合にも被加工物が存在す
る所望の加工位置を高速で加工することが出来ると共
に、加工すべき位置（例えばリードピッチ）のバラツキ
や、レーザ加工に伴って被加工物表面や側面に付着する
溶融飛散物に基づいて、誤ったレーザ加工が施されるこ
とを防止できるレーザ加工装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、パルス状のレーザ光を発振するレ
ーザ発振器と、上記レーザ光を被加工物の加工位置まで
誘導する加工光学系と、前記被加工物を移動させる搬送
手段と、その搬送手段の移動量を検出してその移動量に
応じた移動信号を発生する移動量検出手段と、その移動
信号を計数しその計数値に応じてトリガ信号を発生する
トリガ信号発生手段と、前記トリガ信号に基づいたタイ
ミングで前記被加工物の所定の加工位置にレーザ光が照
射されるよう上記レーザ光の発振を制御する制御手段と
を備え、前記レーザ光によって被加工物を加工するレー
ザ加工装置において、検出光を前記加工位置近傍に照射
する検出光発生手段と、上記検出光の反射光を基に前記
被加工物の有無を検出して対応する検出信号を発生する
検出手段と、予め設定した誤差幅を前記トリガ信号の波
形周期に加算した範囲内に上記検出信号の波形周期が収
まっているかどうかを比較する波形周期比較手段と、そ
の波形周期比較手段での比較結果に応じて前記移動信号
の計数開始タイミングを制御するトリガ信号タイミング
制御手段とを有することを特徴とするレーザ加工装置が
提供される。

【０００９】上記のように構成した本発明では、基本的
には、前記移動量検出手段で発生させた移動信号を計数
し、その計数値に応じてトリガ信号発生手段よりトリガ
信号を発生させ、制御手段において上記トリガ信号に基
づいたタイミングでレーザ光の発振を制御し、被加工物
の所定の加工位置にレーザ光が照射されるようにする。
例えば半導体装置のダムバーを切断する場合には、リー
ドピッチと搬送手段の送り速度により決まる周期と、ト
リガ信号の周期とは同一になるように設定しておくこと
になる。しかし実際には、リードピッチには前述のよう
にバラツキが生じ、或いは溶融飛散物が付着するため、
本発明ではそれに起因して変動するトリガ信号の周期
を、以下のようにして変更できるようにする。

【００１０】まず、検出光発生手段より検出光を加工位
置近傍に照射し、検出手段において上記検出光の反射光
を基に加工位置近傍における被加工物の有無を検出して
対応する検出信号を発生させる。そして、波形周期比較
手段で、予め設定した誤差幅を上記トリガ信号の波形周
期に加算した範囲内に、上記検出信号の波形周期が収ま
っているかどうかを比較し、その比較結果に応じ、トリ
ガ信号タイミング制御手段において前記移動信号の計数
開始タイミングを制御する。つまり、上記の範囲内に検
出信号の波形周期が収まっていれば、リード表面や側面
に溶融飛散物等の付着は無いと判断させ、上記検出信号
の周期に応じて移動信号の計数開始タイミングを補正
し、従ってトリガ信号の発振タイミングを補正し、その
トリガ信号に基づいたタイミングで被加工物の所定の加
工位置にレーザ光を照射させる。

【００１１】このように、搬送手段の移動量に基づく毎
回のトリガ信号の発振タイミングを、検出信号を基準に
して補正することにより、リードピッチ等の加工すべき
位置にバラツキがあったとしても適正な位置にレーザ光
を照射することができ、しかもそのバラツキ誤差を累積
させることも回避される。

【００１２】また波形周期比較手段において、予め設定
した誤差幅を前述のトリガ信号の波形周期に加算した範
囲内に、上記検出信号の波形周期が収まっていない場合
には、リード表面や側面に溶融飛散物等の付着物が存在
すると判断させる。この場合には検出信号自体が不正で
あるため、検出信号を基準にした補正は行わず、搬送手
段の移動量に基づく前述のトリガ信号に基づいたタイミ
ングで被加工物の所定の加工位置にレーザ光を照射させ
る。これにより、リード等の被加工物表面や側面に溶融
飛散物等が付着していた場合には、その溶融飛散物に起
因する誤った検出信号に従ってトリガ信号の発振タイミ
ングが制御されるという不具合が防止され、レーザ光が
誤照射されることが防止される。

【００１３】従って本発明によれば、加工位置が等間隔
である場合のみならず等間隔でない場合にも被加工物が
存在する所望の加工位置を高速で加工することが可能で
あるだけでなく、加工すべき位置のバラツキに基づいて
誤ったレーザ加工が施されること、例えばリードピッチ
のバラツキが累積されて残すべきリードまで切断してし
まうことや、レーザ加工に伴って被加工物表面や側面に
付着する溶融飛散物に基づいて誤ったレーザ加工が施さ
れること、例えば残すべきリード部にレーザ光が照射さ
れてしまうことなどを防止できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、図
１から図８を参照しながら説明する。但し、以下では、
主に等間隔にピンを有するＩＣパッケージのダムバー除
去について説明する。

【００１５】図１に示すように、本実施形態のレーザ加
工装置には、レーザヘッド１１と加工ヘッド１２とレー
ザ電源１３とから構成されるレーザ発振器１０、ワーク
（ＩＣパッケージ）１を搭載し水平面内（ＸＹ平面内）
に移動させる搬送手段としてのＸＹテーブル２１、レー
ザヘッド１１及び加工ヘッド１２を上下方向（Ｚ軸方
向）に移動させるＺテーブル２２、メインコントローラ
２３とトリガユニット２４を有するコントロールユニッ
ト２５が備えられている。メインコントローラ２３は、
ＸＹテーブル２１の水平面内の移動動作とＺテーブル２
２の上下方向の移動動作とレーザ発振器１０の発振動作
とを自動または手動で制御する。

【００１６】レーザ電源１３は、安定化電源１３０、コ
ンデンサ部１３１、スイッチ部１３２、及びレーザコン
トローラ２６から構成される。このレーザ電源１３には
交流電源１３３より交流電流が供給され、この交流電流
が安定化電源１３０においてレーザコントローラ２６か
ら指令された電圧値に従って直流に変えられ、コンデン
サ部１３１に供給される。コンデンサ部１３１に上記電
圧値で供給された電荷はスイッチ部１３２に供給され、
レーザコントローラ２６から入力されるパルスレーザ光
のパルス幅及びパルス周波数を指令するトリガ信号に従
ってスイッチ部１３２が動作し、上記電荷がレーザヘッ
ド１１に備えられたレーザ励起用のフラッシュランプ１
１１に供給される。このパルス状の電荷によりフラッシ
ュランプ１１１が発光し、これにより発振媒体が励起さ
れてパルスレーザ光がパルス状に発振する。

【００１７】また、図１に示すレーザヘッド１１にはビ
ームシャッター１１２が内臓されている。このビームシ
ャッター１１２は、開閉することによってレーザ発振器
１０より放出されるパルスレーザ光をＯＮ／ＯＦＦし、
ワーク１へのパルスレーザ光の照射を制御する。即ちワ
ーク１を加工する場合には上記ビームシャッター１１２
を開き、加工しない場合には上記ビームシャッター１１
２を閉じる。このビームシャッター１１２の動作時間は
１００〜３００ｍｓｅｃ程度である。また、ビームシャ
ッタ１１２のＯＮ／ＯＦＦの制御は、レーザコントロー
ラ２６から行うが、メインコントローラ２３からレーザ
コントローラ２６を介して行うことも可能である。

【００１８】加工ヘッド１２には後述する検出光発生装
置１２６（図４参照）と検出手段としてのフォトセンサ
１２５が備えられ、フォトセンサ１２５からの検出信号
はトリガユニット２４に入力され、トリガユニット２４
はメインコントローラ２３からの指令により、レーザ電
源１３内のレーザコントローラ２６（後述する）にトリ
ガ信号Ｐを出力する。一方、ＸＹテーブル２１には移動
量検出手段としてのロータリエンコーダ（以下、単にエ
ンコーダという）２１ａが取り付けられており、このエ
ンコーダ２１ａからＸＹテーブル２１の移動量に応じた
移動量信号（パルス信号）Ｍがトリガユニット２４の比
較・タイミング回路２４２（図２参照）に入力される。
但し、移動量信号ＭはＸＹテーブル２１の移動量に応じ
た信号であり、その移動速度の影響は受けない。

【００１９】また、図２に示すように、トリガユニット
２４には、オぺアンプで構成された二値化手段としての
コンパレータ２４１、波形周期比較手段としての比較・
タイミング制御回路２４２、ディレイ回路２４３が備え
られている。

【００２０】さらに、図３に示すように、レーザコント
ローラ２６には、入出力部２６０、中央演算部２６１、
トリガ回路２６２が備えられている。トリガ回路２６２
は、トリガユニット２４からのトリガ信号Ｐの立ち上が
りに同期してメインコントローラ２３から中央演算部２
６１に指示されたパルス幅のトリガ信号Ｔを生成し、こ
のトリガ信号Ｔがスイッチ部１３２に入力される。ま
た、コンデンサ部１３１に供給される電荷の電圧値は、
入出力部２６０より中央演算部２６１に入力され、中央
演算部２６１から安定化電源１３０に指示される。これ
以後は、前述したような過程に従ってレーザ光が発振す
る。

【００２１】さらに、図４に示すように、加工ヘッド１
２内部には、パルスレーザ光の波長に対し高い反射率特
性を持つベンディングミラー１２０、及びパルスレーザ
光を集光させる集光レンズ１２１が備えられており、こ
れらは従来のレーザ加工装置の構成と同様である。本実
施形態では上記構成に加え、検出用光源１２２、ダイク
ロイックミラー１２３、結像用レンズ１２４、ターゲッ
ト１２５ａ及びフォトセンサ１２５が付加される。この
うち、フォトセンサ１２５はターゲット１２５ａに開け
られた開口部に取り付けられている。また上記のうち、
検出用光源１２２、ダイクロイックミラー１２３及び結
像用レンズ１２４が検出光発生装置１２６を構成する。

【００２２】上記加工ヘッド１２の基本的な機能を以下
に説明する。まず、レーザヘッド１１から出力されたパ
ルス状のレーザ光のビームは、ベンディングミラー１２
０で方向が変えられ、集光レンズ１２１で集光されてワ
ーク１上に照射される。また、検出用光源１２２で発光
した光は、ダイクロイックミラー１２３で方向が変えら
れ、ベンディングミラー１２０を透過し、集光レンズ１
２１で集光されてワーク１上のレーザ加工部近傍の検出
光となる。ワーク１表面で反射した反射光は、ベンディ
ングミラー１２０及びダイクロイックミラー１２３を透
過して、結像用レンズ１２４で集光され、ターゲット１
２５ａに当たる。ターゲット１２５ａに当たった反射光
のうちの一部が開口部からフォトセンサー１２５に入力
される。

【００２３】この時、集光レンズ１２１と結像用レンズ
１２４との組合わせにより、ワーク１表面上の像がフォ
トセンサー１２５の位置で結像するようにしておくと、
ワーク１上の像が結像用レンズ１２４で絞られターゲッ
ト１２５ａの位置で、例えば図５に示すように結像され
る。

【００２４】図５においては、相隣り合うリードを結合
するダムバー２およびその近傍が結像しており、リード
が存在しない部分（以下、スリット部という）３，４の
うち樹脂モールド６側のスリット部４のみがＩＣパッケ
ージのモールド時にレジンで満たされている。但し、画
像の中心線上にダムバー２の中心線があり、Ｘ軸および
Ｙ軸を図のように定め、検出および加工はＸ軸方向に走
査しながら行うものとする。また、この画像の一部の光
がフォトセンサ１２５で検出されるが、図中斜線部で示
す位置に開口部１２５ｂがあり、この開口部１２５ｂに
フォトセンサ１２５が設置されている。開口部１２５ｂ
の位置は、画像の中心線に対し樹脂モールド６とは反対
側に少しずらせた位置で、かつ画像の中心に対しＸ軸の
正の方向に距離Ｌだけずらせた位置とする。

【００２５】上記のような状態で、Ｘ軸の正方向に開口
部１２５ｂを移動させる（即ちＸ軸の負方向にワーク１
を移動させる）ことにより、フォトセンサ１２５はリー
ド部５の有無、つまりリード５の存在する部分とスリッ
ト部３とを明暗によって検出することができる。

【００２６】以上の構成を有するレーザ加工装置の動作
を説明する。まず、図６（ａ）のような形状のワーク１
（ダムバー２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…を含むＩＣパッ
ケージのリードフレーム）をＸＹテーブル２１によっ
て、例えばＸ軸の負方向に一定速度ｖで移動させると、
ターゲット１２５ａ上に結像しているワーク１からの反
射光による画像はＸ軸の正方向に移動する。ところが、
フォトセンサ１２５はターゲット１２５ａの開口部１２
５ｂに固定されているので、フォトセンサ１２５からの
出力である検出信号の変化は、図７に示すようにリード
部５で高い出力となり、スリット部３で低い出力とな
る。但し、ここでの検出信号は、光が強い場合に高い出
力、光が弱い場合に低い出力になるものとする。また、
ワーク１のリード部５及びスリット部３が等ピッチで並
んでいれば、ＸＹテーブル２１が一定速度で移動するこ
とにより検出信号は一定周期の波形として出力され、一
方ワーク１のリード部とスリット部が等ピッチに並んで
いない場合には、検出信号はピッチの変化に比例した時
間変化を持つ波形として検出される。

【００２７】次に、上記のようにして検出された検出信
号の波形はトリガユニット２４のコンパレータ２４１に
入力され、二値化される。即ち、フォトセンサ１２５か
らコンパレータ２４１に入力された検出信号が図７中破
線Ｓで示す所定のスレッシュホールドをもとに二値化さ
れて矩形波信号Ｐ１となり比較タイミング制御回路２４
２に入力される。

【００２８】次に、比較タイミング制御回路２４２及び
その後の処理について、図６（ａ）のダムバー２ａ〜２
ｄの切断除去を中心に図８により説明する。まず、第１
のダムバー２ａの切断については、コンパレータ２４１
からの出力Ｐ１の最初の波形立ち上がりＲ１のタイミン
グで信号Ｐ２を発生させ、ディレイ回路２４３でメイコ
ントローラ２３から指令された遅れ時間ｔＤを与え、ト
リガ信号Ｐとしてレーザコントローラ２６に入力し、前
述したようなプロセスでパルス状のレーザ光を発振させ
る。つまり、Ｒ１から所定の遅れ時間ｔＤ後にパルス状
のレーザ光発振が行われ、最初のダムバー２ａの切断が
行われることになる。また、コンパレータ２４１からの
出力Ｐ１の第２の立ち上がりＲ２までの時間ＣＳＰ１を
比較・タイミング制御回路２４２内で測定開始する。さ
らに、コンパレータ２４１からの出力Ｐ１の最初の立ち
上がりＲ１直後におけるエンコーダ２１ａからの移動量
信号Ｍのパルスよりカウントを開始し、予め設定したリ
ードピッチ（設計値に基づく）の距離に相当するパルス
数ＴＥＰをカウントした時点で次の信号Ｐ２を発生さ
せ、ディレイ回路２４３で遅れ時間ｔＤを与え、トリガ
信号Ｐとしてレーザコントローラ２６に入力し、前述し
たようなプロセスでパルス状のレーザ光を発振させる。
これにより第２のダムバー２ｂの切断が行われる。ま
た、コンパレータ２４１からの出力Ｐ１の第３の立ち上
がりＲ３までの時間ＣＳＰ２を比較・タイミング制御回
路２４２内で測定開始する。

【００２９】ここで、予め設定したリードピッチ（設計
値に基づく）の距離をカウントするのに掛かった時間を
ＥＰＰ１とし、その時間ＥＰＰ１にリードピッチのずれ
に起因する時間誤差ｅを加・減算し、その範囲内（ＥＰ
Ｐ１±ｅ）にＣＳＰ１が収まっているかどうかを比較・
タイミング制御回路２４２で判断する。その結果、上記
範囲内にＣＳＰ１が収まっていれば、リード部５の表面
や側面に溶融飛散物等の付着は無いと判断して、Ｐ１の
第２の立ち上がりＲ２直後より移動量信号Ｍのパルス数
カウントを開始する。

【００３０】そして、移動量信号Ｍのパルス数が、予め
設定したリードピッチ（設計値に基づく）の距離に相当
するパルス数ＴＥＰをカウントした時点で次の信号Ｐ２
を発生させ、ディレイ回路２４３で遅れ時間ｔＤを与
え、トリガ信号Ｐとしてレーザコントローラ２６に入力
し、前述したようなプロセスでパルス状のレーザ光を発
振させる。これにより第３のダムバー２ｃの切断が行わ
れる。また、前述と同様にコンパレータ２４１からの出
力Ｐ１の第４の立ち上がりＲ４までの時間ＣＳＰ３を比
較・タイミング制御回路２４２内で測定開始する。

【００３１】ところが、第３のダムバー２ｃ近傍のリー
ド表面に図６（ａ）に示すような溶融飛散物１００ａ
（図中斜線で示す）が付着していた場合には、図８に示
すように、コンパレータ２４１からの出力Ｐ１が変化
し、第３の立ち上がりＲ３がＲ３＊になってしまい、Ｃ
ＳＰ２が設計値よりも長くなってしまうことになる。こ
れは、検出用光源１２２からワーク１に照射される光
は、比較的フラットな表面では多く反射するが、図６
（ａ）に示す溶融飛散物１００ａがリード部５に付着し
ている場所では乱反射したり集光レンズ１２１の口径か
ら外れた所に反射光が進んでしまい、フォトセンサ１２
５に入る光量が減ってしまうためである。この場合、予
め設定したリードピッチ（設計値に基づく）の距離をカ
ウントするのに掛かった時間ＥＰＰ２に前述の時間誤差
ｅを加味した範囲内（ＥＰＰ２±ｅ）に、ＣＳＰ２が収
まらないことになる。このように上記範囲内にＣＳＰ２
が収まっていないと比較・タイミング制御回路２４２で
判断された場合には、Ｐ１の第３の立ち上がりＲ３は不
正であるためこのＲ３は用いず、第３のダムバー２ｃ切
断のために用いた移動量信号Ｍのパルス数ＴＥＰのカウ
ントアップと同時に次の移動量信号Ｍのパルス数カウン
トを開始する。

【００３２】そして、上記移動量信号Ｍのパルス数が、
予め設定したリードピッチ（設計値に基づく）の距離に
相当するパルス数ＴＥＰをカウントした時点で次の信号
Ｐ２を発生させ、ディレイ回路２４３で遅れ時間ｔＤを
与え、トリガ信号Ｐとしてレーザコントローラ２６に入
力し、前述したようなプロセスでパルス状のレーザ光を
発振させる。これにより第４のダムバー２ｄの切断が行
われる。また、コンパレータ２４１からの出力Ｐ１の次
の立ち上がりＲ４までの時間ＣＳＰ４を比較・タイミン
グ制御回路２４２内で測定開始する。

【００３３】但し、上記第４のダムバー２ｄ周辺に図６
（ａ）のように溶融飛散物が付着していない場合には、
図８に示すコンパレータ２４１からの出力Ｐ１（Ｒ４）
はＲ３＊のように変化しない。そのために、第３の立ち
上がりＲ３＊から第４の立ち上がりＲ４までのＣＳＰ３
が短くなってしまうことになる。この場合には、ＣＳＰ
３ではなく、例えば次のような式 ＣＳＰ３＊＝（ＣＳＰ２＋ＣＳＰ３）／２ … （１） で算出されるＣＳＰ３＊が、ＥＰＰ３±ｅの範囲（予め
設定したリードピッチをカウントするのに掛かった時間
ＥＰＰ３に時間誤差ｅを加味した範囲）に収まっている
かどうかを比較・タイミング制御回路２４２で判断す
る。この判断に基づいてこれまでと同様に移動量信号Ｍ
のパルス数カウントを開始する。以下、順次同様の手順
を経て５番目以降のダムバーを切断していく。なお、式
（１）で過去２つのＰ１の立ち上がり間隔を平均するこ
ととしているが、過去３個以上の平均をとるようにして
もよい。

【００３４】以上のような本実施形態によれば、比較・
タイミング回路２４２において、予め設定したリードピ
ッチ（設計値に基づく）の距離をカウントするのに掛か
った時間に誤差を加味した範囲（ＥＰＰ１±ｅなど）内
に、コンパレータ２４１からの出力Ｐ１の立ち上がり間
隔（ＣＳＰ１，ＣＳＰ２，…）が収まっているかどうか
を比較、判断し、その結果に応じて、ダムバー２ａ，２
ｂ，…のレーザ切断のトリガとなる移動量信号Ｍのカウ
ント（パルス数ＴＥＰ）開始タイミングを制御するの
で、リードピッチにバラツキがあったとしても適正な位
置にレーザ光を照射することができ、しかもそのバラツ
キ誤差を累積させることも回避され、さらに、リード部
５の表面や側面に溶融飛散物１００ａ等が付着していた
場合にも、それに起因してレーザ光が誤照射されること
が防止される。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、波形周期比較手段にお
いて、予め設定した誤差幅をトリガ信号の波形周期に加
算した範囲内に、検出信号の波形周期が収まっているか
どうかを比較、判断し、その結果に応じて移動信号の計
数開始タイミングを制御するので、加工すべき位置（例
えばリードピッチ）にバラツキがあったとしても適正な
位置にレーザ光を照射することができ、しかもそのバラ
ツキ誤差を累積させることも回避され、さらに、被加工
物（例えばリード部）の表面や側面に溶融飛散物等が付
着していた場合にも、それに起因してレーザ光が誤照射
されることが防止される。

【００３６】従って本発明によれば、加工位置が等間隔
である場合のみならず等間隔でない場合にも被加工物が
存在する所望の加工位置を高速で加工することが可能で
あるだけでなく、加工すべき位置のバラツキに基づいて
誤ったレーザ加工が施されること、例えばリードピッチ
のバラツキが累積されて残すべきリードまで切断してし
まうことや、レーザ加工に伴って被加工物表面や側面に
付着する溶融飛散物に基づいて誤ったレーザ加工が施さ
れること、例えば残すべきリード部にレーザ光が照射さ
れてしまうことなどを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の概
略構成図である。

【図２】図１のレーザ加工装置におけるトリガユニット
の構成を示す図である。

【図３】図１のレーザ加工装置におけるレーザコントロ
ーラの構成を示す図である。

【図４】図１のレーザ加工装置における加工ヘッド内部
の構成の概略図である。

【図５】図４のターゲットの位置で結像した画像の一例
を表す図である。

【図６】図４のフォトセンサからの検出信号を説明する
ための図であって、（ａ）はＩＣパッケージのリードフ
レーム形状を示す図、（ｂ）はフォトセンサからの出力
である検出信号を二値化した後の図である。

【図７】検出信号がコンパレータで二値化され、比較・
タイミング制御回路に出力される状況を示す図である。

【図８】比較タイミング制御回路及びその後の処理につ
いて説明する図である。

【符号の説明】 １ ワーク（ＩＣパッケージ） ２ ダムバー ２ａ 第１のダムバー ２ｂ 第２のダムバー ２ｃ 第３のダムバー ２ｄ 第４のダムバー ３，４ スリット部 ５ リード部 ６ 樹脂モールド １０ レーザ発振器 １１ レーザヘッド １２ 加工ヘッド １３ レーザ電源 ２１ ＸＹテーブル ２１ａ （ロータリ）エンコーダ ２２ Ｚテーブル ２３ メインコントローラ ２４ トリガユニット ２５ コントロールユニット ２６ レーザコントローラ １２０ ベンディングミラー １２１ 集光レンズ １２２ 検出用光源 １２３ ダイクロイックミラー １２４ 結像用レンズ １２５ フォトセンサ １２５ａ ターゲット １２５ｂ 開口部 １２６ 検出光発生装置 １３０ 安定化電源 １３１ コンデンサ部 １３２ スイッチ部 １３３ 交流電源 ２４１ コンパレータ（二値化手段） ２４２ 比較・タイミング制御回路 ２４３ ディレイ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 義昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 桜井 茂行 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 西垣 剛 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 美野本 泰 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルス状のレーザ光を発振するレーザ発
   振器と、前記レーザ光を被加工物の加工位置まで誘導す
   る加工光学系と、前記被加工物を移動させる搬送手段
   と、前記搬送手段の移動量を検出してその移動量に応じ
   た移動信号を発生する移動量検出手段と、前記移動信号
   を計数しその計数値に応じてトリガ信号を発生するトリ
   ガ信号発生手段と、前記トリガ信号に基づいたタイミン
   グで前記被加工物の所定の加工位置にレーザ光が照射さ
   れるよう前記レーザ光の発振を抑制する制御手段とを備
   え、前記レーザ光によって前記被加工物を加工するレー
   ザ加工装置において、 検出光を前記加工位置近傍に照射する検出光発生手段
   と、 前記検出光の反射光を基に前記被加工物の有無を検出し
   て対応する検出信号を発生する検出手段と、 予め設定した誤差幅を前記トリガ信号の波形周期に加算
   した範囲内に、前記検出信号の波形周期が収まっている
   かどうかを比較する波形周期比較手段と、 前記波形周期比較手段での比較結果に応じて前記移動信
   号の計数開始タイミングを制御するトリガ信号タイミン
   グ制御手段とを有することを特徴とするレーザ加工装
   置。