JPS60152386A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS60152386A JPS60152386A JP59155374A JP15537484A JPS60152386A JP S60152386 A JPS60152386 A JP S60152386A JP 59155374 A JP59155374 A JP 59155374A JP 15537484 A JP15537484 A JP 15537484A JP S60152386 A JPS60152386 A JP S60152386A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- wavelength
- rectangular aperture
- reference source
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はレーザ加工装置に関するものである。
発県器から発振されたレーザ光をスリットにより任意の
大きさの矩形に成形し、対物レンズによりこのスリット
像を加工面上に縮小投影して矩形領域を一括加工する方
式のレーザ加工装置として、第６図に示した構成のもの
が知られている。即ちＹＡＧレーザ発振器１から発振さ
れたレーザ光２はビームエキスパンダ乙によりビーム径
を拡けられて、ダイクロインクミラー４によりスリット
６上に照射され、同時に参照元源５からの参照元はレー
ザ光２と同じ元軸上をダイクロイックばラー４を透過し
てスリントロ上に照射される構成ＶＣなっている。まず
、参照元が任意の大きさの矩形にスリット６により成形
され、スリット６を通過した尤はノ・−７ミラー７で曲
げられ、対物レンズ８により被加工物９上に対物レンズ
８の倍率の逆数の大きさのスリット像が結像される。そ
の像をレーザ光をカットするフ・「ルタ１０．プリズム
１１．接１１１ｉレンズ１２を通して観察しながら加工
領域に応じてスリット６の大きさ調整および位置合せを
行い、レーザ光２を照射する。然るにレーザ光２は参照
元と同様にスリット６で成形され、縮小されたスリット
像として被加工物９上に結像され、参照元を見ながら調
整した大きさで、位置合せした位置を加工することがで
きる。
大きさの矩形に成形し、対物レンズによりこのスリット
像を加工面上に縮小投影して矩形領域を一括加工する方
式のレーザ加工装置として、第６図に示した構成のもの
が知られている。即ちＹＡＧレーザ発振器１から発振さ
れたレーザ光２はビームエキスパンダ乙によりビーム径
を拡けられて、ダイクロインクミラー４によりスリット
６上に照射され、同時に参照元源５からの参照元はレー
ザ光２と同じ元軸上をダイクロイックばラー４を透過し
てスリントロ上に照射される構成ＶＣなっている。まず
、参照元が任意の大きさの矩形にスリット６により成形
され、スリット６を通過した尤はノ・−７ミラー７で曲
げられ、対物レンズ８により被加工物９上に対物レンズ
８の倍率の逆数の大きさのスリット像が結像される。そ
の像をレーザ光をカットするフ・「ルタ１０．プリズム
１１．接１１１ｉレンズ１２を通して観察しながら加工
領域に応じてスリット６の大きさ調整および位置合せを
行い、レーザ光２を照射する。然るにレーザ光２は参照
元と同様にスリット６で成形され、縮小されたスリット
像として被加工物９上に結像され、参照元を見ながら調
整した大きさで、位置合せした位置を加工することがで
きる。
しかし、第６図に示したレーザ加工装置においては、観
察は白色光、参照元は特定波長の可視光を使い、かつフ
・「ルタ１０によシレーザｉ２をカットできる様にレー
ザ尤２と１２て可視領域以外の波長を使用しており、参
照元によるスリット像と実際に加工される領域は、対物
レンズ８０色収差の影響でずれが生じる。この色収差に
よるずれは加工対象がフォトマスクやＩＣの様に限定さ
れたｍ細な領域である場合には、致命的な欠点となる。
察は白色光、参照元は特定波長の可視光を使い、かつフ
・「ルタ１０によシレーザｉ２をカットできる様にレー
ザ尤２と１２て可視領域以外の波長を使用しており、参
照元によるスリット像と実際に加工される領域は、対物
レンズ８０色収差の影響でずれが生じる。この色収差に
よるずれは加工対象がフォトマスクやＩＣの様に限定さ
れたｍ細な領域である場合には、致命的な欠点となる。
これを解決するため、色収差を補正するための光学系を
付加させたり、参照元とレーザ尤の色収差のない対物レ
ンズを使用する必要があるが、前者は調整が困難であり
、完全に色収差をなくすることは難しく、後者は特別Ｖ
Ｃ製作しなければならず、傷めて高価になってしまうと
いう欠点があった。
付加させたり、参照元とレーザ尤の色収差のない対物レ
ンズを使用する必要があるが、前者は調整が困難であり
、完全に色収差をなくすることは難しく、後者は特別Ｖ
Ｃ製作しなければならず、傷めて高価になってしまうと
いう欠点があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、色
収差の影響を受けない、高精度な加工を行えるレーザ加
工装置を提供するＶｃめる。
収差の影響を受けない、高精度な加工を行えるレーザ加
工装置を提供するＶｃめる。
〔発明の概要ｊ
本発明は、レーザ元と参照元を波長の極めて近いものを
使用することにより、対物レンズによる色収差の影響を
ハくシたものである。即ち、可視領域の波長のレーザ′
＃、を使用し、反射帯域の極めて狭いダイクロイックミ
ラーで反射させ、かつ、しτザ尤の波長に近く、ダイク
ロインクミラーを透過できる波長の元を参照元とし又使
用し、対物レンズの色収差を無視するように構成した。
使用することにより、対物レンズによる色収差の影響を
ハくシたものである。即ち、可視領域の波長のレーザ′
＃、を使用し、反射帯域の極めて狭いダイクロイックミ
ラーで反射させ、かつ、しτザ尤の波長に近く、ダイク
ロインクミラーを透過できる波長の元を参照元とし又使
用し、対物レンズの色収差を無視するように構成した。
以下本発明を図に従って具体的に説明する。
第１図に示したのは本発明によるレーザ加工装置の概略
図である。可視領域の波長のレーザ尤１８を発振する発
振器（図ては一例としてＮ２レーザ発振器１５で発振さ
れたＮ２レーザ尤１６で励起する色素レーザ発振器１７
で示しである）からのビームをビームエキスパンダ６で
拡け、ダイクロイックミラー１９で反射させてスリット
６上に照射する。一方、参照元源５からの参照元は特性
フ・〔ルタ２０に、より、レーザ尤の波長ｒ近く、かつ
ダイクロインクミラー１９を透過できる波長のみ透過さ
せて、スリット６上に照射させる。
図である。可視領域の波長のレーザ尤１８を発振する発
振器（図ては一例としてＮ２レーザ発振器１５で発振さ
れたＮ２レーザ尤１６で励起する色素レーザ発振器１７
で示しである）からのビームをビームエキスパンダ６で
拡け、ダイクロイックミラー１９で反射させてスリット
６上に照射する。一方、参照元源５からの参照元は特性
フ・〔ルタ２０に、より、レーザ尤の波長ｒ近く、かつ
ダイクロインクミラー１９を透過できる波長のみ透過さ
せて、スリット６上に照射させる。
ここで、まずスリット６によって任意の大きさの矩形に
成形し、／・−）ばラー７で反射させて対物レンズ８に
よシ被加工物９上に対物レンズ８０倍率の逆数に縮小さ
れたスリット像が結像される。その像を接眼レンズ１２
で観察しながら加工領域に応じてスリット６ＶＣよる開
口の大きさの調整およびカロエ位箇合せを行う。この場
合、ンヤノタ２１は開いた状態にある。その後レーザ尤
を発振させる。この時、制御回路２２により、７ヤツタ
２１が閉じてから、即ちセンサ２３でシャッタが閉じた
ことを確認してから設定したノくルス数あるいは設定し
た時間だけ発振させ、発振が終了してから／ヤツタ２１
を開く。こ′Ｆｌにより、レーザ尤が観察者の眼に入る
ことを防ぐことができる。
成形し、／・−）ばラー７で反射させて対物レンズ８に
よシ被加工物９上に対物レンズ８０倍率の逆数に縮小さ
れたスリット像が結像される。その像を接眼レンズ１２
で観察しながら加工領域に応じてスリット６ＶＣよる開
口の大きさの調整およびカロエ位箇合せを行う。この場
合、ンヤノタ２１は開いた状態にある。その後レーザ尤
を発振させる。この時、制御回路２２により、７ヤツタ
２１が閉じてから、即ちセンサ２３でシャッタが閉じた
ことを確認してから設定したノくルス数あるいは設定し
た時間だけ発振させ、発振が終了してから／ヤツタ２１
を開く。こ′Ｆｌにより、レーザ尤が観察者の眼に入る
ことを防ぐことができる。
ここで、前に述べたダイクロイックミラー１９の反射ま
たは透過特性は第２図に示す如く、極めて狭い反射帯域
を持つものであり、また、特定波長（この場合にはレー
ザ元の波長λＴ−）の反射率は十分に高いもので、誘電
体の多層膜を透明基板上に蒸着することにより、容易に
得られる０ また、特性フ・ｒシタ２０は第６図に示す如く、極めて
狭い透過帯域をもち、かつ特定波長（この場合にはレー
ザ尤の波長に近く、ダイクロイックミラー１９の透過率
が大である波長λｐ）の透過率が十分に太きいもので、
誘′亀体の多層膜を透明基板に蒸着することにより得ら
れる。
たは透過特性は第２図に示す如く、極めて狭い反射帯域
を持つものであり、また、特定波長（この場合にはレー
ザ元の波長λＴ−）の反射率は十分に高いもので、誘電
体の多層膜を透明基板上に蒸着することにより、容易に
得られる０ また、特性フ・ｒシタ２０は第６図に示す如く、極めて
狭い透過帯域をもち、かつ特定波長（この場合にはレー
ザ尤の波長に近く、ダイクロイックミラー１９の透過率
が大である波長λｐ）の透過率が十分に太きいもので、
誘′亀体の多層膜を透明基板に蒸着することにより得ら
れる。
以上の様に、第２図、第６図に示す特性を持ったダイク
ロイックミラー１９と特性フィルタ２０を使用すること
によシ、レーザ尤の波長λＬと参照元の波長λｐを極め
て近くすることができ、対物レンズによる色収差の影響
を無視することができる。また、第６図にはλしくλｐ
で示しであるが、λＬ〉λｐの場合も同様である。
ロイックミラー１９と特性フィルタ２０を使用すること
によシ、レーザ尤の波長λＬと参照元の波長λｐを極め
て近くすることができ、対物レンズによる色収差の影響
を無視することができる。また、第６図にはλしくλｐ
で示しであるが、λＬ〉λｐの場合も同様である。
次に他の実施例を示す。第１図に示した加工装置におい
て、第３図に示した透過帯域の非常に狭いフィルタ２０
の代りに、第４図に示す様にレーザ尤の波長λＬを中心
に、一定巾の透過率を持つフィルタを使用するものであ
る。この場合、参照元としては第５図に示す様なレーザ
尤の波長λＬの両側にピークがある尤（λｐ＋、λｐｚ
）を使用することになり、それぞれλｐ＋とλｐ２のレ
ーザ尤の波長λＬからのずれによる色収差を平均化する
色収差の影＃を全く無視することができる。
て、第３図に示した透過帯域の非常に狭いフィルタ２０
の代りに、第４図に示す様にレーザ尤の波長λＬを中心
に、一定巾の透過率を持つフィルタを使用するものであ
る。この場合、参照元としては第５図に示す様なレーザ
尤の波長λＬの両側にピークがある尤（λｐ＋、λｐｚ
）を使用することになり、それぞれλｐ＋とλｐ２のレ
ーザ尤の波長λＬからのずれによる色収差を平均化する
色収差の影＃を全く無視することができる。
さらに、第１図において、レーザ光源（ビームエキスパ
ンダ３を含む）と参模元源の位置が入れ換った場合でも
、ダイクロイックミラー１９の特性が反転したもの、即
ち、第２図において縦軸を反射率に置き換えた特性のも
のを使用することにより、全く同じ効果があることは明
らかである。
ンダ３を含む）と参模元源の位置が入れ換った場合でも
、ダイクロイックミラー１９の特性が反転したもの、即
ち、第２図において縦軸を反射率に置き換えた特性のも
のを使用することにより、全く同じ効果があることは明
らかである。
また、本実施例で用いている色素レーザけ、発振波長可
変であり、ダイクロイックミラー１９の透過率曲線から
、許容されるぎりぎシまで、参照元の波長に近く調整が
可能である。
変であり、ダイクロイックミラー１９の透過率曲線から
、許容されるぎりぎシまで、参照元の波長に近く調整が
可能である。
以上説明したように本発ＢＡによれば、従来加工に使用
するレーザ尤の波長と、位置合せ等に使用する参照元の
波長が大きく違い、対物レンズの色収差により高精度な
位置合せが行えず、その色収差を取り除くために補正光
学系を設けたり、色収差を取り除いた特別なし／ズを製
作したりするため光学系が高価であり、調整も大変であ
ったが、安価な光学系により、色収差の影響を受け７：
【い高精度な加工が行える。
するレーザ尤の波長と、位置合せ等に使用する参照元の
波長が大きく違い、対物レンズの色収差により高精度な
位置合せが行えず、その色収差を取り除くために補正光
学系を設けたり、色収差を取り除いた特別なし／ズを製
作したりするため光学系が高価であり、調整も大変であ
ったが、安価な光学系により、色収差の影響を受け７：
【い高精度な加工が行える。
爆らに便来用いられて赤外の波長のレーザ（ＹＡＧレー
ザ）ＩＣ比べて短波長である可視領域のレーザを使用す
るため、回折の影響が小さく、より高精度な加工が行え
る効果もある。
ザ）ＩＣ比べて短波長である可視領域のレーザを使用す
るため、回折の影響が小さく、より高精度な加工が行え
る効果もある。
第１図は本発明によるレーザ加工装置の光学系構成図、
第２図は第１図に示す装置に用いられて（ハ）るダイク
ロイックミラーの透過曲線、第６図は第１図に示す装置
に用いられている特性（干渉）フィルタの透過曲線、第
５図は第４図と異なる透過帯域の広いフィルタの透過曲
線、第６図は第４図に示した特性を持つダイクロイック
ばラーと第５図に示した特性をもつフィルタを透過した
参照元の分光透過率曲線を示す図、第６図は従来技術の
レーザ加工装置の光学系構成図である。 符号の説明 ６・・スリット ８・・対物レンズ ９・・被加工物 １７・・・色素レーザ発振器 １Ｂ・・色素レーザ尤 １９・・−ダイクロインクミラー ２０・・・特性フィルタ ２１・・・ンヤツタ２２・・
制御回路。 才１図 ２ ｆ ２ 図 １′） ／ｆ ３辺 □ 屓 文豪 ｆ４−閏 ＩＱＯ↓ ８°ゝ′ 液長 手続補正書ｃ方式） ・Ｉｔ ｆ’ｌの表引 昭（１１５９イｌ １し’ｌ願第 １５５５７４ ５３
発明の名作 レーザ加工装置 １山１（を４−ると １・１１・・叫（）特１．′１出願人 ？、Ｉ・ □゛１町；λｔ： −＋＋ Ｉｔ −１’ｌ
： シ２ イ２１ 所代 理 人 （２） 明洲ｌ岩第９￥Ｊ第４行目［−第６し１は第４
し月を１−Ｐｉ”、５しｊは２Ｊ’、 ３図」とＩｔ正
する。
第２図は第１図に示す装置に用いられて（ハ）るダイク
ロイックミラーの透過曲線、第６図は第１図に示す装置
に用いられている特性（干渉）フィルタの透過曲線、第
５図は第４図と異なる透過帯域の広いフィルタの透過曲
線、第６図は第４図に示した特性を持つダイクロイック
ばラーと第５図に示した特性をもつフィルタを透過した
参照元の分光透過率曲線を示す図、第６図は従来技術の
レーザ加工装置の光学系構成図である。 符号の説明 ６・・スリット ８・・対物レンズ ９・・被加工物 １７・・・色素レーザ発振器 １Ｂ・・色素レーザ尤 １９・・−ダイクロインクミラー ２０・・・特性フィルタ ２１・・・ンヤツタ２２・・
制御回路。 才１図 ２ ｆ ２ 図 １′） ／ｆ ３辺 □ 屓 文豪 ｆ４−閏 ＩＱＯ↓ ８°ゝ′ 液長 手続補正書ｃ方式） ・Ｉｔ ｆ’ｌの表引 昭（１１５９イｌ １し’ｌ願第 １５５５７４ ５３
発明の名作 レーザ加工装置 １山１（を４−ると １・１１・・叫（）特１．′１出願人 ？、Ｉ・ □゛１町；λｔ： −＋＋ Ｉｔ −１’ｌ
： シ２ イ２１ 所代 理 人 （２） 明洲ｌ岩第９￥Ｊ第４行目［−第６し１は第４
し月を１−Ｐｉ”、５しｊは２Ｊ’、 ３図」とＩｔ正
する。
Claims (1)
- 可視領域の波長をもつレーザ光を発生するレザ尤発生手
段と上記レーザ光発生手段からのレザ元の波長と極めて
近い波長を有し、かつ比較的狭い波長帯域の参照元を発
生する参照元発生手段と、上記レーザ光と参照光と同一
光軸上に結合する光学系と、上記元軸に垂直な面内で任
意寸法の矩形開口を形成する矩形開口手段と、該矩形開
口を被加工物表面に縮小投影させる対物レンズと、上記
参照′＃Ｓによる上記矩形開口の縮小投影像と被加工物
表面を観察する観察光学系とを備えたことを特数とする
レーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59155374A JPS60152386A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59155374A JPS60152386A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | レ−ザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152386A true JPS60152386A (ja) | 1985-08-10 |
Family
ID=15604535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59155374A Pending JPS60152386A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152386A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62212091A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-18 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPH0433789A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Hitachi Ltd | レーザ加工装置及びその方法 |
| US6861611B2 (en) * | 2002-07-19 | 2005-03-01 | Fasweld Inc. | Weld checking apparatus for laser welding machine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127920A (en) * | 1974-09-03 | 1976-03-09 | Kogyo Gijutsuin | Hikari 2 shokuseikagyakukankozairyo |
| JPS5266444A (en) * | 1975-11-27 | 1977-06-01 | Laser Ind Ltd | Apparatus for alignng laser light flux |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP59155374A patent/JPS60152386A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127920A (en) * | 1974-09-03 | 1976-03-09 | Kogyo Gijutsuin | Hikari 2 shokuseikagyakukankozairyo |
| JPS5266444A (en) * | 1975-11-27 | 1977-06-01 | Laser Ind Ltd | Apparatus for alignng laser light flux |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62212091A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-18 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPH0433789A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Hitachi Ltd | レーザ加工装置及びその方法 |
| US6861611B2 (en) * | 2002-07-19 | 2005-03-01 | Fasweld Inc. | Weld checking apparatus for laser welding machine |
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