JPS6096392A - レ−ザ加工方法 - Google Patents
レ−ザ加工方法Info
- Publication number
- JPS6096392A JPS6096392A JP58206350A JP20635083A JPS6096392A JP S6096392 A JPS6096392 A JP S6096392A JP 58206350 A JP58206350 A JP 58206350A JP 20635083 A JP20635083 A JP 20635083A JP S6096392 A JPS6096392 A JP S6096392A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- laser
- workpiece
- laser light
- focus
- Prior art date
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- Pending
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- 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
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
- B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least two axial directions, e.g. in a plane
- B23K26/0861—Devices involving movement of the workpiece in at least two axial directions, e.g. in a plane in at least three axial directions
-
- 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
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
-
- 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
- B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
- B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic materials other than metals or composite materials
- B23K2103/52—Ceramics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (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】
技術分野
この発明は、レーザ加工において、被加工物の表面状態
や平行度の誤差や反り変形等にかかわらず、レーザ光全
好適に焦点調整させる技術に関するものである。
や平行度の誤差や反り変形等にかかわらず、レーザ光全
好適に焦点調整させる技術に関するものである。
背景技術
レーザ光により、金属板やセラミック板等に精密な孔開
け、切断、溝切り等の加工か可能であることは既に周知
の事実である。すなわち、精密機械部品加工や半導体産
業におけるウェーハのスクライビング、Ｈ工０（ハイブ
リッドＩＣ）の絶縁基板切断等においては、第１図に概
念図で示すように、レーザヘッドｌより、非常に密度の
高い単色光のレーザ光２にビーム状にして取り出し、反
射鏡３及び集光レンズ４によって、ＸＹテーブル５上に
載置したウェハや絶縁基板等の被加工物６へ照射させて
いる。ところで、上述のレーザ加工においては、従来よ
り、まず最初に被加工物６のサン１ル金選び、そのサン
プル６ヘレーザ元２にパイロット照射して、その加工跡
にまり刀Ｉ工具合の艮ｇ＋判断していた。したがって、
その従来のレーザ加工方法では、被加工物６の数量が増
せば当然起る、被加工＠６の微妙な表面状態の違い、平
行度の誤差のばらつき、他の工程中や製作中の避けられ
ぬ反りや変形に対しては、何ら無策であリ、これらの仮
加工′、ＶｙＪ６の事態に適宜対１ノロする手法が望ま
れていた。
け、切断、溝切り等の加工か可能であることは既に周知
の事実である。すなわち、精密機械部品加工や半導体産
業におけるウェーハのスクライビング、Ｈ工０（ハイブ
リッドＩＣ）の絶縁基板切断等においては、第１図に概
念図で示すように、レーザヘッドｌより、非常に密度の
高い単色光のレーザ光２にビーム状にして取り出し、反
射鏡３及び集光レンズ４によって、ＸＹテーブル５上に
載置したウェハや絶縁基板等の被加工物６へ照射させて
いる。ところで、上述のレーザ加工においては、従来よ
り、まず最初に被加工物６のサン１ル金選び、そのサン
プル６ヘレーザ元２にパイロット照射して、その加工跡
にまり刀Ｉ工具合の艮ｇ＋判断していた。したがって、
その従来のレーザ加工方法では、被加工物６の数量が増
せば当然起る、被加工＠６の微妙な表面状態の違い、平
行度の誤差のばらつき、他の工程中や製作中の避けられ
ぬ反りや変形に対しては、何ら無策であリ、これらの仮
加工′、ＶｙＪ６の事態に適宜対１ノロする手法が望ま
れていた。
発明σ）開示
発明の目的
この発明は、上記従来よりの技術的背景に基き・仮加工
物の前述の諸事態に対応し得るように、レーザツ仁の焦
点調整全自動的に行わせることが出来るようにすること
全目的としている。
物の前述の諸事態に対応し得るように、レーザツ仁の焦
点調整全自動的に行わせることが出来るようにすること
全目的としている。
発明の構成
こ０９発明け、上記の目的全速するために、次の構成と
するものである。つまり、この発明は、仮加工物へ、レ
ーザ光音、照射する際に、仮加工物の照射位置より生じ
る火花全、光センサにて受ツＣし、得られた悟号全仮加
工吻載置テーブルの駆動制御部へベカしてやるのである
。
するものである。つまり、この発明は、仮加工物へ、レ
ーザ光音、照射する際に、仮加工物の照射位置より生じ
る火花全、光センサにて受ツＣし、得られた悟号全仮加
工吻載置テーブルの駆動制御部へベカしてやるのである
。
発明の作用効果
よって、この発明によれば、板刃１１工吻の数量が増し
て、表向の凹凸状態が種々に変っていたり、平行度のば
らつきや反り、変形等か起きていても、常にその被加工
物全加工するのに最適の位置にし一ザ元の焦点全調整す
ることができ、全ての被加工物全一様に加工処理できる
。さらにこの発明では、レーザ光全、被加工物の種類が
変る毎に、パイロット照射する必要はなく、シかもその
」−に被加工物の加工面が平面以外の曲面や不規則に荒
れていても確実にいわば倣い加工か行える長所がある。
て、表向の凹凸状態が種々に変っていたり、平行度のば
らつきや反り、変形等か起きていても、常にその被加工
物全加工するのに最適の位置にし一ザ元の焦点全調整す
ることができ、全ての被加工物全一様に加工処理できる
。さらにこの発明では、レーザ光全、被加工物の種類が
変る毎に、パイロット照射する必要はなく、シかもその
」−に被加工物の加工面が平面以外の曲面や不規則に荒
れていても確実にいわば倣い加工か行える長所がある。
発明全実施するための最良の形態
第２図は、こσ〕発明の一実施例音読り」するためのレ
ーザ加工概念図であり、まず１ｏは、直流電源１１、血
流電源１１より一方端にヒータ１２全、他万端に放電電
極１３全導き、中間にトリガ電源１４全配置し、円部に
００２ガス全封入した放電管１５、放電管１５の管軸方
向の両端部近傍に設けた冗全反射鏡１６及び−乱反射鏡
１７よりなる大出力レーザヘッドで連続発振可能である
。ざらに１８は、レーザヘッド１０より出発したレーザ
光］−９を取り込み１万回変換を図る反射鏡２０、集光
レンズ２１、照射ノズル２２を経て、例え（ばアルミナ
（Ａ１２０ｓ）、ステアタイト（ＭｇＯ・Ｓ１０．）＋
フォルステライト（２ＭｇＯ・５ｉＯ２）等の絶縁セラ
ミック基板の仮加工物２３へ照射するツールである。こ
こでこのツール１８は、加工補助手段として人口２５よ
りガスジェット２６全導入して、第３図に円２４で囲ま
れる波力ｌ王部分全拡大して示すように・被加工物２３
中に設定する焦点２７めがけて吹きつける。それから、
２８は、レーザ加工中に被加工物２３の照射位置２９よ
り生じる火花で、被加工部分付近に配置したフォトトラ
ンジスタ等の元センサ３０にて受ツＣされている。そし
て、元センサ３０で得られた電気信号は、仮加工物２３
？載櫃固定しているＸ、Ｙ、Ｚ軸駆動テーブル３１全矢
印３２万同駆動させる制御部３３へ人力はれる。
ーザ加工概念図であり、まず１ｏは、直流電源１１、血
流電源１１より一方端にヒータ１２全、他万端に放電電
極１３全導き、中間にトリガ電源１４全配置し、円部に
００２ガス全封入した放電管１５、放電管１５の管軸方
向の両端部近傍に設けた冗全反射鏡１６及び−乱反射鏡
１７よりなる大出力レーザヘッドで連続発振可能である
。ざらに１８は、レーザヘッド１０より出発したレーザ
光］−９を取り込み１万回変換を図る反射鏡２０、集光
レンズ２１、照射ノズル２２を経て、例え（ばアルミナ
（Ａ１２０ｓ）、ステアタイト（ＭｇＯ・Ｓ１０．）＋
フォルステライト（２ＭｇＯ・５ｉＯ２）等の絶縁セラ
ミック基板の仮加工物２３へ照射するツールである。こ
こでこのツール１８は、加工補助手段として人口２５よ
りガスジェット２６全導入して、第３図に円２４で囲ま
れる波力ｌ王部分全拡大して示すように・被加工物２３
中に設定する焦点２７めがけて吹きつける。それから、
２８は、レーザ加工中に被加工物２３の照射位置２９よ
り生じる火花で、被加工部分付近に配置したフォトトラ
ンジスタ等の元センサ３０にて受ツＣされている。そし
て、元センサ３０で得られた電気信号は、仮加工物２３
？載櫃固定しているＸ、Ｙ、Ｚ軸駆動テーブル３１全矢
印３２万同駆動させる制御部３３へ人力はれる。
上記したレーザ加工概念図より明方Ｓな通り、この実施
例では、レーザヘッド１０．ｊ：リノール１８？介して
レーザ光１９ｆ仮加工＠２３へ一旦照射すると、発生す
る火花２８の光信号が電気信号に変換されて、被加工物
２３の高さ位置を常に調節して、第３図に示されている
ように、レーザ光１９５− の焦点２’７’ｉ、被加工＠２３の厚亡寸法ｔの約％〜
％の深さの６寸法に自動調整するのである。このように
火花２８により、レーザッＱ１９の焦点全設定できる根
拠は、レーザッＣ１９による加熱効率が最高の時には、
火花２８の発光光量も比例して最高となる観察事実に基
いたものである。
例では、レーザヘッド１０．ｊ：リノール１８？介して
レーザ光１９ｆ仮加工＠２３へ一旦照射すると、発生す
る火花２８の光信号が電気信号に変換されて、被加工物
２３の高さ位置を常に調節して、第３図に示されている
ように、レーザ光１９５− の焦点２’７’ｉ、被加工＠２３の厚亡寸法ｔの約％〜
％の深さの６寸法に自動調整するのである。このように
火花２８により、レーザッＱ１９の焦点全設定できる根
拠は、レーザッＣ１９による加熱効率が最高の時には、
火花２８の発光光量も比例して最高となる観察事実に基
いたものである。
尚、上記実施例は、レーザヘッドとして）連続発振する
Ｃｏｔ気体気体レーザ全方いるが、この発明は、この１
世の例えばＹＡＧ固体レーザやパルス発振するルビー固
体レーザヘッドいる場合にも適用できるものである。
Ｃｏｔ気体気体レーザ全方いるが、この発明は、この１
世の例えばＹＡＧ固体レーザやパルス発振するルビー固
体レーザヘッドいる場合にも適用できるものである。
第１図は、一般的なレーザ加工全説明するだめの概念図
、第２図は、この発明の一実施例全説明するだめの概念
図、第３図はその円２４全拡大して示す安都断面図であ
る。 １０・・・レーザヘッド、 １９・１１＠レーザ光、 ２３・・・被加工物、 ２７・・・焦点、 ２８・・・火花、 ３０・・・元センサ、 ３１−＊＊載置テーブル、 ３３・・・制御部。
、第２図は、この発明の一実施例全説明するだめの概念
図、第３図はその円２４全拡大して示す安都断面図であ
る。 １０・・・レーザヘッド、 １９・１１＠レーザ光、 ２３・・・被加工物、 ２７・・・焦点、 ２８・・・火花、 ３０・・・元センサ、 ３１−＊＊載置テーブル、 ３３・・・制御部。
Claims (1)
- レーデヘッドより出発したレーザ光音、被加工物へ照射
して、孔開、切断、溝切り等の加工全庁すに際して、被
加工物の照射位置より生じる火花金、元センサにて受光
し、得られた信号′に被加工吻装置テーブルの駆動制御
部へ人力して、レーザ光の焦点調整全目動的に行わせる
こと全特徴とするレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206350A JPS6096392A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | レ−ザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206350A JPS6096392A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | レ−ザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096392A true JPS6096392A (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=16521850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58206350A Pending JPS6096392A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | レ−ザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096392A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226391A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置の焦点位置検出装置 |
| JPH0750269A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-02-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置作成方法および半導体装置 |
| EP2216129A1 (de) * | 2009-02-05 | 2010-08-11 | JENOPTIK Automatisierungstechnik GmbH | Laserbearbeitungskopf mit integrierter Sensoreinrichtung zur Fokuslagenüberwachung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729999U (ja) * | 1980-07-22 | 1982-02-17 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58206350A patent/JPS6096392A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729999U (ja) * | 1980-07-22 | 1982-02-17 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226391A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置の焦点位置検出装置 |
| JPH0750269A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-02-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置作成方法および半導体装置 |
| EP2216129A1 (de) * | 2009-02-05 | 2010-08-11 | JENOPTIK Automatisierungstechnik GmbH | Laserbearbeitungskopf mit integrierter Sensoreinrichtung zur Fokuslagenüberwachung |
| US8450639B2 (en) | 2009-02-05 | 2013-05-28 | Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh | Laser machining head with integrated sensor device for focus position monitoring |
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