JPS6230879B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6230879B2 JPS6230879B2 JP57006944A JP694482A JPS6230879B2 JP S6230879 B2 JPS6230879 B2 JP S6230879B2 JP 57006944 A JP57006944 A JP 57006944A JP 694482 A JP694482 A JP 694482A JP S6230879 B2 JPS6230879 B2 JP S6230879B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- galvanometer
- position signal
- laser
- signal
- 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.)
- Expired
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
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガルバノメータ光走査型レーザ加工装
置に関するものである。
置に関するものである。
レーザビームを二次元に移動させることは、レ
ーザ加工などの応用に不可欠な技術であり、XY
テーブル上に固定された反射鏡を利用する方法と
ガルバノメータの回転軸上に取り付けられた反射
鏡の回転を利用する方法の二つがある。前者は広
い移動範囲にわたり、高い位置精度で微小スポツ
トを得ることが可能であり、又、後者は極めて高
速度の移動が可能である。。レーザ加工装置の内
でも需要の多い、厚膜ハイブリツドICや抵抗モ
ジユールのレーザトリミングの場合高速性が要求
される。すなわちトリミングすべき抵抗から抵抗
への位置決め時のレーザビームの移動、レーザビ
ームを照射しながら抵抗体をカツテイングする際
の移動に高速性が求められる。この場合にはガル
バノメータにより光を走査する方法が優れてお
り、立ち上り時の加速度数10G、移動速度数ｍ／
秒が容易に得られ、広く利用されている。
ーザ加工などの応用に不可欠な技術であり、XY
テーブル上に固定された反射鏡を利用する方法と
ガルバノメータの回転軸上に取り付けられた反射
鏡の回転を利用する方法の二つがある。前者は広
い移動範囲にわたり、高い位置精度で微小スポツ
トを得ることが可能であり、又、後者は極めて高
速度の移動が可能である。。レーザ加工装置の内
でも需要の多い、厚膜ハイブリツドICや抵抗モ
ジユールのレーザトリミングの場合高速性が要求
される。すなわちトリミングすべき抵抗から抵抗
への位置決め時のレーザビームの移動、レーザビ
ームを照射しながら抵抗体をカツテイングする際
の移動に高速性が求められる。この場合にはガル
バノメータにより光を走査する方法が優れてお
り、立ち上り時の加速度数10G、移動速度数ｍ／
秒が容易に得られ、広く利用されている。
ところで最近、こうしたレーザトリミングや試
料にロツト番号などを印字するレーザマーキング
などの応用では、通常加工幅は50μｍ程度であが
るがより広い加工幅を要求する事例が多くなつて
いる。たとえばレーザトリミングの例では高圧回
路に使用するハイブリツドICなどでは耐圧が要
求される為トリミングした加工幅が広いことを必
要とする。またレーザマーキングでは印字した文
字を見やすくする為、更に広い加工幅を求めるな
どである。
料にロツト番号などを印字するレーザマーキング
などの応用では、通常加工幅は50μｍ程度であが
るがより広い加工幅を要求する事例が多くなつて
いる。たとえばレーザトリミングの例では高圧回
路に使用するハイブリツドICなどでは耐圧が要
求される為トリミングした加工幅が広いことを必
要とする。またレーザマーキングでは印字した文
字を見やすくする為、更に広い加工幅を求めるな
どである。
加工幅を広くする為には、集光レンズによつて
集光したレーザビームのスポツト径を大きくする
ことが簡単には考えられるが、スポツト径を大き
くすることにより、パワー密度が低下し、加工能
力が低下し、抵抗が十分切断されない、あるいは
文字が不鮮明になるといつた欠点が生じた。
集光したレーザビームのスポツト径を大きくする
ことが簡単には考えられるが、スポツト径を大き
くすることにより、パワー密度が低下し、加工能
力が低下し、抵抗が十分切断されない、あるいは
文字が不鮮明になるといつた欠点が生じた。
本発明の目的は、かかる従来のこういつた欠点
を除き、加工特性を保持しながら、広い加工幅が
得られるガルバノメータ光走査型レーザ加工装置
を提供することである。
を除き、加工特性を保持しながら、広い加工幅が
得られるガルバノメータ光走査型レーザ加工装置
を提供することである。
本発明によれば、ムービングコイル型ガルバノ
メータの回転軸上に取り付けられた反射鏡を位置
信号によつて回転させ反射鏡に入射したレーザ光
の反射光を移動させて加工を行うガルバノメータ
光走査型レーザ加工装置において、位置信号に応
じて互いに直交する方向にレーザ光を走査する１
対のガルバノメータとガルバノメータの一方を駆
動する位置信号に微小な正弦摂動信号を重畳し、
前記ガルバノメータの他方を駆動する位置信号に
微小な余弦摂動信号を重畳する回路とを含み、レ
ーザ光の走査に微小な円または楕円運動を伴わ
せ、加工特性を改善したことを特長とするガルバ
ノメータ光走査型レーザ加工装置が得られる。
メータの回転軸上に取り付けられた反射鏡を位置
信号によつて回転させ反射鏡に入射したレーザ光
の反射光を移動させて加工を行うガルバノメータ
光走査型レーザ加工装置において、位置信号に応
じて互いに直交する方向にレーザ光を走査する１
対のガルバノメータとガルバノメータの一方を駆
動する位置信号に微小な正弦摂動信号を重畳し、
前記ガルバノメータの他方を駆動する位置信号に
微小な余弦摂動信号を重畳する回路とを含み、レ
ーザ光の走査に微小な円または楕円運動を伴わ
せ、加工特性を改善したことを特長とするガルバ
ノメータ光走査型レーザ加工装置が得られる。
次に本発明について図面を参照しながら詳細に
説明する。第１図は本発明の一実施例であるガル
バノメータ光走査型レーザ加工装置の構成例であ
る。
説明する。第１図は本発明の一実施例であるガル
バノメータ光走査型レーザ加工装置の構成例であ
る。
レーザ発振器１１から発射されたレーザ光はビ
ームエクスパンダー１２、Ｘ軸ガルバノメータ１
３、Ｙ軸ガルバノメータ１４、により高速のビー
ム移動が行われ対物レンズ１５および90゜反射鏡
１６を経て試料１７に照射される。Ｘ軸ガルバノ
メータの回転角を制御するＸ軸位置信号１８は、
Ｘ軸ガルバノメータドライバ１９のを経て、Ｘ軸
ガルバノメータ１３に加えられ、試料面でのＸ座
標を制御し、同様にＹ軸位置信号２０はＹ軸ガル
バノメータドライバ２１を経て、Ｙ軸ガルバノメ
ータ１４に加えられ、試料面でのＹ座標を制御す
る。Ｘ軸ガルバノメータドライバ１９の入力には
Ｘ軸位置信号１８の他に微小な正弦摂動sinwt信
号２２が重畳される一方Ｙ軸ガルバノメータドラ
イバ２１の入力にはＹ軸位置信号２０の他に微小
な余弦摂動coswt信号２３が重畳される。このよ
うな摂動が、Ｘ軸、Ｙ軸に重畳される結果、試料
面でのＸ、Ｙ面内の光走査には、重畳される正弦
摂動、余弦摂動の大きさに応じて、円運動、楕円
運動が伴うことになる。ここで、Ｘ軸位置信号を
ｘとし正弦摂動の振幅をα１とすると摂動を受け
たときのＸ軸位置信号Ｘは、 Ｘ＝ｘ＋α1sinwt ………(1) で表現される。
ームエクスパンダー１２、Ｘ軸ガルバノメータ１
３、Ｙ軸ガルバノメータ１４、により高速のビー
ム移動が行われ対物レンズ１５および90゜反射鏡
１６を経て試料１７に照射される。Ｘ軸ガルバノ
メータの回転角を制御するＸ軸位置信号１８は、
Ｘ軸ガルバノメータドライバ１９のを経て、Ｘ軸
ガルバノメータ１３に加えられ、試料面でのＸ座
標を制御し、同様にＹ軸位置信号２０はＹ軸ガル
バノメータドライバ２１を経て、Ｙ軸ガルバノメ
ータ１４に加えられ、試料面でのＹ座標を制御す
る。Ｘ軸ガルバノメータドライバ１９の入力には
Ｘ軸位置信号１８の他に微小な正弦摂動sinwt信
号２２が重畳される一方Ｙ軸ガルバノメータドラ
イバ２１の入力にはＹ軸位置信号２０の他に微小
な余弦摂動coswt信号２３が重畳される。このよ
うな摂動が、Ｘ軸、Ｙ軸に重畳される結果、試料
面でのＸ、Ｙ面内の光走査には、重畳される正弦
摂動、余弦摂動の大きさに応じて、円運動、楕円
運動が伴うことになる。ここで、Ｘ軸位置信号を
ｘとし正弦摂動の振幅をα１とすると摂動を受け
たときのＸ軸位置信号Ｘは、 Ｘ＝ｘ＋α1sinwt ………(1) で表現される。
同様に摂動を受けたときのＹ軸位置信号ＹはＹ
軸位置信号をｙとして余弦摂動の振幅をα２とす
ると同様に Ｙ＝ｙ＋α2coswt ………(2) で表わされる。
軸位置信号をｙとして余弦摂動の振幅をα２とす
ると同様に Ｙ＝ｙ＋α2coswt ………(2) で表わされる。
(1)と(2)よりwtを消去すると
（Ｘ−ｘ）２／α１ ２＋（Ｙ−ｙ）２／α２ ２＝
１………(3) が導かれる。
１………(3) が導かれる。
これは（ｘ、ｙ）を中心としＸ方向の半径α
１、Ｙ方向の半径α２の楕円を表わし、楕円運動
が伴つていることを示している。α１＝α２のと
きは円運動となる。すなわち小さな円運動をしな
がら位置信号で指定される方向にレーザ光が走査
される。このようすを模式的に示したのが第２図
である。第２図ａは従来の摂動のない場合の加工
軌跡であり、第２図ｂは本発明による加工軌跡で
ある。このようにすることにより、広い加工幅が
得られる。また円運動であり、進行方向に往復す
る成分がある為、同じ点に何回かレーザ光を照射
することになる。このため従来に比べて、レーザ
光の加工能力が増し、同一のレーザパワーでもよ
り良い加工特性が得られる。このＸ軸、Ｙ軸に加
えられる摂動の振幅を適当に選ぶことにより、加
工軌跡幅を制御でき、またくり返し照射の条件も
制御できるので加工特性も制御できる。
１、Ｙ方向の半径α２の楕円を表わし、楕円運動
が伴つていることを示している。α１＝α２のと
きは円運動となる。すなわち小さな円運動をしな
がら位置信号で指定される方向にレーザ光が走査
される。このようすを模式的に示したのが第２図
である。第２図ａは従来の摂動のない場合の加工
軌跡であり、第２図ｂは本発明による加工軌跡で
ある。このようにすることにより、広い加工幅が
得られる。また円運動であり、進行方向に往復す
る成分がある為、同じ点に何回かレーザ光を照射
することになる。このため従来に比べて、レーザ
光の加工能力が増し、同一のレーザパワーでもよ
り良い加工特性が得られる。このＸ軸、Ｙ軸に加
えられる摂動の振幅を適当に選ぶことにより、加
工軌跡幅を制御でき、またくり返し照射の条件も
制御できるので加工特性も制御できる。
第１図は本発明の一実施例であるガルバノメー
タ光走査型レーザ加工装置の構成例であり、第２
図ａ，ｂは従来の加工軌跡と本発明の加工軌跡を
示す模式図である。 １１……レーザ発振器、１２……ビームエクス
パンダ、１３，１４……Ｘ軸Ｙ軸ガルバノメー
タ、１５……対物レンズ、１６……90゜反射鏡、
１７……試料、１８，２０……位置信号、１９，
２１……ガルバノメータドライバ、２２，２３…
…印加摂動信号である。
タ光走査型レーザ加工装置の構成例であり、第２
図ａ，ｂは従来の加工軌跡と本発明の加工軌跡を
示す模式図である。 １１……レーザ発振器、１２……ビームエクス
パンダ、１３，１４……Ｘ軸Ｙ軸ガルバノメー
タ、１５……対物レンズ、１６……90゜反射鏡、
１７……試料、１８，２０……位置信号、１９，
２１……ガルバノメータドライバ、２２，２３…
…印加摂動信号である。
Claims (1)
- １ ムービングコイル型ガルバノメータの回転軸
上に取り付けられた反射鏡を位置信号によつて回
転させ、反射鏡に入射したレーザ光の反射光を移
動させて加工を行うガルバノメータ光走査型レー
ザ加工装置において、前記位置信号に応じて互い
に直交する方向にレーザ光を走査する１対のガル
バノメータと、前記ガルバノメータの一方を駆動
する位置信号に微小な正弦摂動信号を重畳し、前
記ガルバノメータの他方を駆動する位置信号に微
小な余弦摂動信号を重畳する回路とを含み、レー
ザ光の走査に微小な円または楕円運動を伴わせた
ことを特徴とするガルバノメータ光走査型レーザ
加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57006944A JPS58125390A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | ガルバノメ−タ光走査型レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57006944A JPS58125390A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | ガルバノメ−タ光走査型レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125390A JPS58125390A (ja) | 1983-07-26 |
| JPS6230879B2 true JPS6230879B2 (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=11652344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57006944A Granted JPS58125390A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | ガルバノメ−タ光走査型レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125390A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2690466B2 (ja) * | 1995-01-11 | 1997-12-10 | 住友電気工業株式会社 | レーザビームスピンナ |
| JP5870621B2 (ja) * | 2011-10-27 | 2016-03-01 | 三菱マテリアル株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| JP6383952B2 (ja) * | 2014-02-25 | 2018-09-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ溶接方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54116356A (en) * | 1978-03-03 | 1979-09-10 | Hitachi Ltd | Welding method by laser |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP57006944A patent/JPS58125390A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58125390A (ja) | 1983-07-26 |
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