JPS6043236B2 - レ−ザ加工方法 - Google Patents
レ−ザ加工方法Info
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- JPS6043236B2 JPS6043236B2 JP55031808A JP3180880A JPS6043236B2 JP S6043236 B2 JPS6043236 B2 JP S6043236B2 JP 55031808 A JP55031808 A JP 55031808A JP 3180880 A JP3180880 A JP 3180880A JP S6043236 B2 JPS6043236 B2 JP S6043236B2
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- Japan
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- laser beam
- laser
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ加工方法に関するものである。
本発明の第１の目的は、平行な２枚の平板の、一方に
設けられている第１の穴を基準とし、他方の平板に、第
１の穴より径の小さい第２の穴を第１の穴と同軸に加工
することであり、より具体的な事例としては、電子管等
のアパーチャを、グリッド、りミッタ等の穴と同軸に精
度よく加工することである。 本発明の第２の目的は、
レーザ光て微細な加工を行うに際し、加工用の集光レン
ズの倍率、解像力が低いために加工面の微細構造を観察
して加工位置を定めることが困難な不都合を解決し、加
工の位置決めを容易にすることである。
設けられている第１の穴を基準とし、他方の平板に、第
１の穴より径の小さい第２の穴を第１の穴と同軸に加工
することであり、より具体的な事例としては、電子管等
のアパーチャを、グリッド、りミッタ等の穴と同軸に精
度よく加工することである。 本発明の第２の目的は、
レーザ光て微細な加工を行うに際し、加工用の集光レン
ズの倍率、解像力が低いために加工面の微細構造を観察
して加工位置を定めることが困難な不都合を解決し、加
工の位置決めを容易にすることである。
電子管のアパーチャは直径２０〜８０μｍ程度の微小
穴であり、これは従来薄板のエッチング、もしくは電鋳
にて加工され、アパーチャ穴を有する平板を顕微鏡等て
観察しつつ位置を調整し、保持体にスポット溶接して電
子銃として組み立てていた。
穴であり、これは従来薄板のエッチング、もしくは電鋳
にて加工され、アパーチャ穴を有する平板を顕微鏡等て
観察しつつ位置を調整し、保持体にスポット溶接して電
子銃として組み立てていた。
このとき、他の電極にあけられた穴との同軸度を精度よ
く加工、組立することが必要であるが、従来の方法では
同軸度３０ＰＴｒｌ、程度が限界であつた。本発明の方
法はこのような同軸異径穴の加工法を容易に行なえるも
ので、以下発明その実施例について図面を用いて説明す
る。 第１図は本発明の一実施例を説明するための図で
ある。
く加工、組立することが必要であるが、従来の方法では
同軸度３０ＰＴｒｌ、程度が限界であつた。本発明の方
法はこのような同軸異径穴の加工法を容易に行なえるも
ので、以下発明その実施例について図面を用いて説明す
る。 第１図は本発明の一実施例を説明するための図で
ある。
図において、加工物体１は、円筒１ａ、穴ｌｄを有す
る平板１ｂおよびレーザビームで穴をあけようとする平
板１ｃよりなつており、Ｘ−Ｙテーブル等のステージ２
に載置されている。
る平板１ｂおよびレーザビームで穴をあけようとする平
板１ｃよりなつており、Ｘ−Ｙテーブル等のステージ２
に載置されている。
レーザ発振器３から出たレーザビームは実線で示すよう
に半透鏡４で曲げられ、集光レンズ５によつて平板１ｃ
の表面に焦点を結ぶよう構成されている。レーザ発振器
３としては、本発明の目的では微細なビームに絞ること
ができ、かつ光学レンズの使用できることが必要で、ル
ビーレーザ、ＹＡＧレーザ等がこれに適している。一方
、照明用光源６から出た光（通常の顕微鏡に用いられる
ような光源光）は半透鏡７で曲げられ、加工物体１に達
する。
に半透鏡４で曲げられ、集光レンズ５によつて平板１ｃ
の表面に焦点を結ぶよう構成されている。レーザ発振器
３としては、本発明の目的では微細なビームに絞ること
ができ、かつ光学レンズの使用できることが必要で、ル
ビーレーザ、ＹＡＧレーザ等がこれに適している。一方
、照明用光源６から出た光（通常の顕微鏡に用いられる
ような光源光）は半透鏡７で曲げられ、加工物体１に達
する。
平板１ｂの反射光いいかえれば、穴１ｄを光源とする光
路を破線で示す。レーザ光としてＹＡＧレーザを考えた
場合、波長は１．０６μｍであり、その焦点が１ｃ上に
くるように設定しているから、光源６の光の波長を０．
６μｍで代表させるとすると、その焦点は平板１ｃの面
よりレンズ５に近い位置となる。穴１ｄの位置が照明光
の焦点より遠くにあれば、穴１ｄを光源とする像はレン
ズ５を通過して実像として得られるが、一般には、穴１
ｄは照明光の焦点よりさらにレンズ５に近い位置にある
ため、穴１ｄを光源とする光はレンズ５を通過して発散
光となるから、レンズ８を置いて集束させる。この実施
例では、ガラス板９の位置に穴１ｄの実像９ａが結像さ
れる。ガラス板９にはレーザビームの中心を求めうる基
準マーク９ｂが描かれている。実像９ａと基準マーク９
ｂは対物レンズ１０１接眼レンズ１１で拡大され、反射
鏡１２を経てＩＴＶカメラ１３に達し、テレビジョン画
面上で観察される。その一例を第２図および第３図に示
す。
路を破線で示す。レーザ光としてＹＡＧレーザを考えた
場合、波長は１．０６μｍであり、その焦点が１ｃ上に
くるように設定しているから、光源６の光の波長を０．
６μｍで代表させるとすると、その焦点は平板１ｃの面
よりレンズ５に近い位置となる。穴１ｄの位置が照明光
の焦点より遠くにあれば、穴１ｄを光源とする像はレン
ズ５を通過して実像として得られるが、一般には、穴１
ｄは照明光の焦点よりさらにレンズ５に近い位置にある
ため、穴１ｄを光源とする光はレンズ５を通過して発散
光となるから、レンズ８を置いて集束させる。この実施
例では、ガラス板９の位置に穴１ｄの実像９ａが結像さ
れる。ガラス板９にはレーザビームの中心を求めうる基
準マーク９ｂが描かれている。実像９ａと基準マーク９
ｂは対物レンズ１０１接眼レンズ１１で拡大され、反射
鏡１２を経てＩＴＶカメラ１３に達し、テレビジョン画
面上で観察される。その一例を第２図および第３図に示
す。
基準マーク９ｂはレーザビームと同心の円であり、その
テレビジョン画像９ｂ″が観察されている。また、穴１
ｄの実像９ａも同時にテレビジョン画像９ａ″として観
察されている。第２図のように像９ａ″と同９ｂ″とが
ずれている状態を、テーブル２を移動させて調整すると
、第３図のように同心にすることができる。このとき一
方をやや小さな径の円としておくと、精度よく同心とす
ることができる。さて、第３図の状態でレーザビームの
中心は穴１ｄの中心を通過するようになつており、レー
ザ光を照射すると平板１ｃに穴１ｅをあけることができ
、第４図に示すような状態となる。
テレビジョン画像９ｂ″が観察されている。また、穴１
ｄの実像９ａも同時にテレビジョン画像９ａ″として観
察されている。第２図のように像９ａ″と同９ｂ″とが
ずれている状態を、テーブル２を移動させて調整すると
、第３図のように同心にすることができる。このとき一
方をやや小さな径の円としておくと、精度よく同心とす
ることができる。さて、第３図の状態でレーザビームの
中心は穴１ｄの中心を通過するようになつており、レー
ザ光を照射すると平板１ｃに穴１ｅをあけることができ
、第４図に示すような状態となる。
ここで重要なことは、レーザビームと基準マーク９ｂの
中心を一致させることであるが、これはあらかじめ試し
加工をして一致させておく必要がある。
中心を一致させることであるが、これはあらかじめ試し
加工をして一致させておく必要がある。
これをいつたん念入りにやつておけば、その後は第２図
，第３図のような合せ作業を行うのみで、容易に穴１ｄ
と穴１ｅの同軸度を出すことができる。実験段階では同
軸度１０ｐｍ．が安定に実現できた。次に本発明の他の
実施例について述べる。
，第３図のような合せ作業を行うのみで、容易に穴１ｄ
と穴１ｅの同軸度を出すことができる。実験段階では同
軸度１０ｐｍ．が安定に実現できた。次に本発明の他の
実施例について述べる。
第５図において、加工物体１４の表面１４ａに数ケ所の
穴あけ、熱処理等を行なう場合の例であるが、加工物１
４は、テーブル１７の上に設けられた固定枠１６で位置
決めされ、さらにこの固定枠１６には透明なガラス板１
５がその表面を加工面１４ａと平行に保つて位置決めさ
れている。
穴あけ、熱処理等を行なう場合の例であるが、加工物１
４は、テーブル１７の上に設けられた固定枠１６で位置
決めされ、さらにこの固定枠１６には透明なガラス板１
５がその表面を加工面１４ａと平行に保つて位置決めさ
れている。
ガラス板１５には第６図に示すようなレーザビームの照
準マーク１５ａが描かれている。照準マーク１５ａは第
１図における穴１ｄと同様に設定されており、レーザビ
ームはレンズ１８で加工面１４ａに集束するが、そのと
き観察光学系のピントはこの照準マーク１５ａに合つて
いるものである。さて、テーブル１７を移動させ、第２
図および第３図に示したような手順で位置を調節し、レ
ーザビームを照射すると、ガラス板１５の照準マーク１
５ａの中心に対応する加工面１４ａの位置がレーザ加工
される。ガラス板１５をレーザ光に対して不透明な材料
に変更し、照準マーク１５ａの・部分に穴をあけておい
ても同様の効果が得られる。この場合には、さらに第７
図に示すように加工面１９に焦点を結ぶようレンズ２１
で集光されるレーザビームの、基準板２０の位置におけ
るビーム径よりも、照準穴２０ａ（７）径を小さくする
こ・とにより、ビームの強度分布が改善される。すなわ
ち、第８図に示すようなビーム径ｄのレーザビームの強
度分布は、ｄより小さな穴径ボで制限され、第９図のよ
うな強度分布になる。したがつて、微小領域で切れのよ
い加工を行うことが可能）となり、周辺への熱影響も最
小限にすることができる。以上述べた如く、本発明にお
いては、加工表面の手前に加工点を求めるための照準と
なる基準物体を置くことを特徴とするが、観察光学系で
、加工表面を直接見ずに基準物体を見ることは次の長所
を有する。
準マーク１５ａが描かれている。照準マーク１５ａは第
１図における穴１ｄと同様に設定されており、レーザビ
ームはレンズ１８で加工面１４ａに集束するが、そのと
き観察光学系のピントはこの照準マーク１５ａに合つて
いるものである。さて、テーブル１７を移動させ、第２
図および第３図に示したような手順で位置を調節し、レ
ーザビームを照射すると、ガラス板１５の照準マーク１
５ａの中心に対応する加工面１４ａの位置がレーザ加工
される。ガラス板１５をレーザ光に対して不透明な材料
に変更し、照準マーク１５ａの・部分に穴をあけておい
ても同様の効果が得られる。この場合には、さらに第７
図に示すように加工面１９に焦点を結ぶようレンズ２１
で集光されるレーザビームの、基準板２０の位置におけ
るビーム径よりも、照準穴２０ａ（７）径を小さくする
こ・とにより、ビームの強度分布が改善される。すなわ
ち、第８図に示すようなビーム径ｄのレーザビームの強
度分布は、ｄより小さな穴径ボで制限され、第９図のよ
うな強度分布になる。したがつて、微小領域で切れのよ
い加工を行うことが可能）となり、周辺への熱影響も最
小限にすることができる。以上述べた如く、本発明にお
いては、加工表面の手前に加工点を求めるための照準と
なる基準物体を置くことを特徴とするが、観察光学系で
、加工表面を直接見ずに基準物体を見ることは次の長所
を有する。
一般にレーザ加工用のレンズは長焦点の低倍率レンズで
あり、通常の顕微鏡対物レンズに比較して解像力が劣る
。
あり、通常の顕微鏡対物レンズに比較して解像力が劣る
。
したがつてビーム径１０ｐｍ，程度の加工を必要とする
ような微細構造を有する表面においては、加工用レンズ
を通して微細構造を観察して加工点の位置決めを行うこ
とは極めて困難である。本発明においては、あらかじめ
基準物体と加工物体の位置を通常の顕微鏡等で観察し、
精度よく位置合せを行つてから、基準物体を加工用レン
ズを通して見て加工することが可能で、基準物体の照準
マーク等を適当に設定することにより、加工用レンズに
よる観察でも精度よく加工点を位置決めできる。特に加
工物体の一部を基準物体として用いる場合には、その効
果が大きい。さらに他の利点として、第６図等の実施例
においては平板１５がテンプレートの役割をもつており
、テーブル１７として高精度の測長機能を持つたもので
なくても、再現性よく精度の高い加工をすることができ
る。また、平板１５と加工物１４の間の空間にガスを流
したり、あるいは真空にしたりすることにより、加工表
面の変質防止あるいは加工促進が容易となる。
ような微細構造を有する表面においては、加工用レンズ
を通して微細構造を観察して加工点の位置決めを行うこ
とは極めて困難である。本発明においては、あらかじめ
基準物体と加工物体の位置を通常の顕微鏡等で観察し、
精度よく位置合せを行つてから、基準物体を加工用レン
ズを通して見て加工することが可能で、基準物体の照準
マーク等を適当に設定することにより、加工用レンズに
よる観察でも精度よく加工点を位置決めできる。特に加
工物体の一部を基準物体として用いる場合には、その効
果が大きい。さらに他の利点として、第６図等の実施例
においては平板１５がテンプレートの役割をもつており
、テーブル１７として高精度の測長機能を持つたもので
なくても、再現性よく精度の高い加工をすることができ
る。また、平板１５と加工物１４の間の空間にガスを流
したり、あるいは真空にしたりすることにより、加工表
面の変質防止あるいは加工促進が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の加工法の一実施例を説明するための装
置の構成を示す図、第２図および第３図はこの実施例に
おける被加工物の位置合せ方法の一例を説明するための
図、第４図はこの実施例による加工例を示す断面図、第
５図は本発明の他の実施例を説明するための図、第６図
はこの実施例における基準物体の一例を示す平面図、第
７図はこの実施例の要部を示す断面図、第８図はレーザ
ビームの強度分布図、第９図はこの実施例によるレーザ
ビームの強度分布図である。 １・・・・・・加工物体、１ｂ・・・・・穴１ｄを有す
る平板、１ｃ・・・・・穴をあけるべき平板、２・・・
・・・Ｘ−Ｙテーブル等のステージ、３・・・・・ルー
ザ発振器、４・・・半透鏡、５・・・・・・集光レンズ
、６・・・・・・照明用光源、７・・・・・・半透鏡、
８・・・・・ルンズ、９・・・・・・ガラス板、９ｂ・
・・・・・基準マーク、１４・・・・・加工物体、１５
・・・・・・ガラス板、１５ａ・・・・・・照準マーク
、１６・・・・・固定枠、１７・・・・・・テーブル、
１９・・・・・・加工面、２０・・・・・・基準板、２
０ａ・・・・・・照準穴、２１・・・・ルンズ。
置の構成を示す図、第２図および第３図はこの実施例に
おける被加工物の位置合せ方法の一例を説明するための
図、第４図はこの実施例による加工例を示す断面図、第
５図は本発明の他の実施例を説明するための図、第６図
はこの実施例における基準物体の一例を示す平面図、第
７図はこの実施例の要部を示す断面図、第８図はレーザ
ビームの強度分布図、第９図はこの実施例によるレーザ
ビームの強度分布図である。 １・・・・・・加工物体、１ｂ・・・・・穴１ｄを有す
る平板、１ｃ・・・・・穴をあけるべき平板、２・・・
・・・Ｘ−Ｙテーブル等のステージ、３・・・・・ルー
ザ発振器、４・・・半透鏡、５・・・・・・集光レンズ
、６・・・・・・照明用光源、７・・・・・・半透鏡、
８・・・・・ルンズ、９・・・・・・ガラス板、９ｂ・
・・・・・基準マーク、１４・・・・・加工物体、１５
・・・・・・ガラス板、１５ａ・・・・・・照準マーク
、１６・・・・・固定枠、１７・・・・・・テーブル、
１９・・・・・・加工面、２０・・・・・・基準板、２
０ａ・・・・・・照準穴、２１・・・・ルンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加工物体の加工面の上方に基準物体を配置し、前記
加工物体と前記基準物体の相対的位置を固定した状態と
し、前記加工物体の加工前がレーザビームの集光レンズ
のほぼ焦点位置にあるときに、焦点よりも前記集光レン
ズに近い側にある前記基準物体を実像として結像するよ
う観察光学系を構成し、観察光学系に対して、レーザビ
ームの光軸中心があらかじめ中心基準として設定され、
前記基準物体の実像を観察し、前記実像が中心基準に対
して所定の位置にくるよう前記レーザビームと前記加工
物体の相対位置を調整し、しかる後にレーザビームを照
射して加工面に集束させることを特徴とするレーザ加工
方法。 ２ 基準物体が既に第１の穴が設けられた平板であり、
加工物体の加工面に第１の穴より径の小さい第２の穴を
前記第１の穴と同軸に加工することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のレーザ加工方法。 ３ 基準物体がレーザ光に対して透明な平板であり、こ
の平板に照準マークが描かれ、前記平板を加工面と平行
に配置することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のレーザ加工方法。 ４ 基準物体が、その位置におけるレーザビーム径より
小さな径の穴を照準として有する、レーザ光に対する不
透明体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55031808A JPS6043236B2 (ja) | 1980-03-12 | 1980-03-12 | レ−ザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55031808A JPS6043236B2 (ja) | 1980-03-12 | 1980-03-12 | レ−ザ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56128691A JPS56128691A (en) | 1981-10-08 |
| JPS6043236B2 true JPS6043236B2 (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=12341385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55031808A Expired JPS6043236B2 (ja) | 1980-03-12 | 1980-03-12 | レ−ザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043236B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4659300B2 (ja) | 2000-09-13 | 2011-03-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法 |
| ES2639733T3 (es) | 2002-03-12 | 2017-10-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | Método de división de sustrato |
| TWI520269B (zh) | 2002-12-03 | 2016-02-01 | 濱松赫德尼古斯股份有限公司 | Cutting method of semiconductor substrate |
| PL423312A1 (pl) * | 2017-10-30 | 2019-05-06 | Sorter Spolka Jawna Konrad Grzeszczyk Michal Ziomek | Sposób liczenia przedmiotów o przekroju koła lub elipsy zwłaszcza filtrów papierosów i układ do tego sposobu |
-
1980
- 1980-03-12 JP JP55031808A patent/JPS6043236B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56128691A (en) | 1981-10-08 |
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