JPS63104885A

JPS63104885A - レ−ザマ−キング装置

Info

Publication number: JPS63104885A
Application number: JP61248437A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 弘伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-21
Filing date: 1986-10-21
Publication date: 1988-05-10

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、レーザマーキング装置に関する。

（従来の技術）従来、ＩＣやＬＳＩなどの半導体集積回路に対する社名
、型番などのマーキングは、主としてインクスタンプを
用いておこなわれていた。しかし、最近、これをレーザ
光を利用してマーキングする方法が採用されている。

一般に、レーザ光を用いてマーキングをおこなうレーザ
マーキング方法には、被マーキング部材に対してレーザ
光をＸ、Ｙ方向に相対的に移動する走査方式と、マーキ
ング用マスクを用い、このマスクを透過したレーザ光を
結像して被マーキング部材に投射するプロジェクション
方式とがあり、半導体集積回路のマーキングには、主と
して後者のプロジェクション方式が採用されている。

第１０図にこのプロジェクション方式レーザマーキング
装置の一般的な構成を示す。このレーザマーキング装置
は、Ｔｌ１ｉＡ　ＣＯ，レーザやＹＡＧレーザなどのレ
ーザ発振器（１）と、このレーザ発振器（１）から放出
されるレーザ光（Ｌ）の光軸上に配置されるマーキング
用マスク（２）と、このマーキング用マスク（２）を透
過したレーザ光（Ｌ）を被マーキング部材、すなわちこ
の例では半導体集積回路（３）のモールド上に結像する
レンズからなる結像光学系（４）とを備える。しかして
、上記マーキング用マスク（２）は、薄い金属板に所要
の文字パターンなどを打抜き形成したもの、あるいは、
ガラス板りに被着形成された金属蒸着Ｈ’Ｘにエツチン
グにより所要の文字パターンなどを形成したものであり
、このマーキング用マスク（２）の所定のパターンを透
過したレーザ光（Ｌ）を結像光学系（４）により結像し
て、半導体集積回路（３）にマーキングするようになっ
ている。

しかし、このレーザマーキング装置では、被マーキング
部材に対して結像位置が固定的であるため、マーキング
位置を光軸に対して直交する任意方向に移動することが
できない。しかし、生産現場では、たとえば第１１図に
示すように、１個のリードフレーム（６）に取付けられ
た複数列、複数個の半導体集積回路（３ａ）〜（３１）
〜（３ｎ）のすべてを簡易にマーキングしたい場合があ
る。

このような被マーキング部材に対して、もし従来のレー
ザマーキング装置でマーキングしようとするならば、上
記被マーキング部材を搬送する搬送ラインに、その搬送
方向と直交する方向に移動可能なテーブルを設け、この
テーブルに半導体集積回路（３ａ）〜（３１）〜（３ｎ
）を搭載してマーキングをおこなうか、あるいは、少く
ともレーザマーキング装置の光学系を搬送ラインの搬送
方向と直交する方向に移動できるように構成することが
必要となる。しかし、このように構成することは、搬送
ラインを′ａ雑にしたり、あるいは、プロジェクション
方式のレーザマーキング装置の本来の特徴を十分に生か
さないなどの問題点を生ずる。

（発明が解決しようとする問題点）上記のように従来のプロジェクション方式レーザマーキ
ング装置は、被マーキング部材に対して結像位置が固定
的であり、被マーキング部材に対して結像位置を移動す
ることができないため、１個のリードフレームに取付け
られた複数列の半導体集積回路など、結像位置を異なら
しめる必要のある被マーキング部材に対して、有効に利
用できないという問題点がある。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、被マーキング部材に対して結像位置を移動で
きるようにレーザマーキング装置を構成することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）レーザ発振器から放出されるレーザ光の光軸上にマーキ
ング用マスクを配置し、このマーキング用マスクを通過
したレーザ光を結像光学系により被マーキング部材上に
結像させるレーザマーキング装置において、結像光学系
を経た集束光を被マーキング部材のマーキング面上の二
次元方向に可変する結像位置可変光学系を設けた。

（作　用）上記のように結像光学系を経た集束光を被マーキング部
材のマーキング面上の二次元方向に可変する結像位置可
変光学系を設けると、被マーキング部材に対して容易に
結像位置を移動させることができる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にこの発明の一実施例レーザマーキング装置を示
す、このレーザマーキング装置は、後述する結像位置可
変光学系を除いて、従来のレーザマーキング装置と同様
に構成され、ＴＥＡ　Ｃｏ、レーザやＷＡＧレーザなど
のレーザ発振器（１）と、このレーザ発振器（１）から
放出されるレーザ光（Ｌ）の光軸上に配置されるマーキ
ング用マスク（２）と、このマーキング用マスク（２）
を透過したレーザ光（Ｌ）を半導体集積回路（３）で示
した被マーキング部材上に結像させるレンズからなる結
像光学系（４）とを備え、かつ、結像光学系（４）の出
射側に被マーキング部材に対して結像位置を移動させる
ことができる結像位置可変光学系（１０）が配設されて
いる。

この結像位置可変光学系（１０）は、結像光学系（４）
を介して入射するレーザ光（Ｌ）の光軸に対して傾斜し
、そのレーザ光（Ｌ）を被マーキング部材方向に反射す
る反射１Ｘｔ（１１）を有し、矢印（Ｘ）、　（Ｙ）テ
示すように被マーキング部材上に得られる結像位置（１
２）を互に直交する方向に独立に移動できるように、直
交する２軸（１３）、（１４）をそれぞれ駆動装置また
は手動で回転して、上記入射レーザ光（Ｌ）の光軸に対
してその傾斜角を変えられるようになっている。

しかし、その傾斜角は、好ましくは下記のように制限さ
れる。すなわち、第２図に示すように。

反射ａ（１１）の回転中心（Ｐ）に結像光学系（４）を
介してレーザ光（Ｌ）が入射し、その回転中心（Ｐ）か
ら反射光の結像位置（Ｑ）までの距離をａとし、被マー
キング部材のマーキング面（１６）がＰＱと直交してい
るとすると、反射［（１１）を回転したときに生ずるマ
ーキング位置の移動量Ｘは、そのときの反射光の回転角
をθとすると。

Ｘ＝α・ｔａｎθ　　　　　　　　　拳−嗜（１）で表
わされる。しかし、このマーキング位置の移動は、結像
位置の光軸方向移動をともなうので、ぼけを生じないマ
ーキング範囲は、結像光学系（４）の焦点深度Δ２を限
界とし。

Δ２＝α（１−ｃｏｓθ）したがって。

ｘ　＝　Ｑ　・ｔａｎ（ｃｏｓ−１（１−Δｚ／Ｑ））
　　　・−（’ｌ）となる。

したがって、マーキング位置を大きく移動するためには
、結像光学系（４）の焦点距離を長くし、かつａを大き
くするように反射鏡（１１）を配設することが重要であ
る。このマーキング位置の移動に関して、実際にＴＥＡ
　ＣＯ，レーザマーキング装置において、焦点距離ｆ　
＝１２７＋ｍの結像レンズを用い。

倍率を２７３倍（レンズ−結像位置距離２１１．７ｍｍ
）、Ｑ＝　１３０ｍとしたとき１点（Ｑ）に相当する基
準位置から±１０ｍｍ結像位置を移動可能にすることが
できた。

つぎに、他の実施例について述べる。

上記第１図示実施例において、反射鏡（１１）を、軸（
１４）を回転して傾斜させ、結像位置をＹ方向に移動さ
せると、第３図に示すように、基準位置から離れるにし
たがってマーク像（１７）が矢印（１８）で示すように
回転変位し、好ましくない場合がある。

このような場合は、第４図に示すように、結像光学系（
４）のあとに反射面を対向させた２個の反射鏡（ｌｌａ
）、　（ｌｌｂ）を配設し、かつ、これら反射鏡（ｌｌ
ａ）、（ｌｌｂ）のうち一方をＸ方向、他方をＹ方向に
それぞれ回動させることにより、マーク像（１７）の回
転変位を容易に解消することができる。

また、前記実施例では、平板状の反射鏡を用い、これを
傾斜させることにより結像位置を移動させるように構成
したが、結像位置可変光学系（１０）としては、第５図
および第６図に示すようにたとえば十字状の基板（２０
）の中心に回転軸（２１）を取付けて回転板とし、この
基板（２０）の各突出部に、傾斜角や傾斜方向の異なる
反射板（ｌｉｅ）〜（ｌｌｆ）を取付け、これを結像光
学系（４）のあとに配設してもよい、なお、第６図にお
いて、　（２２）は上記結像位置可変光学系（１０）を
回転するための駆動モータである。

第７図および第８図は、上記十字状の結像位置可変光学
系のかわりに、帯板状の基板（２０）に、その長手方向
に沿って傾斜角や傾斜方向の異なる複数の反射鏡（ｌｉ
ｅ）、（ｌｉｄ）を取付けて結像位置可変光学系（１０
）とし、これをエアシリンダ（２３）などの直、ａ駆動
装置により、基板（２０）の長手方向に移動することに
より結像位置を移動できるようにしたものである。

また、第９図は、結像光学系（４）のあとに結像位置可
変光学系（１０）を配設して、被マーキング部材に対し
て結像位置を移動可能にするとともに。

マーキング用マスク（２）に複数のパターンを形成し、
そのパターンを自動交換することにより、上記結像位置
可変光学系（１０）と組合せて、複数回のレーザ照射で
被マーキング部材の異なる位置に所定パターンのマーキ
ングを施すことができるように構成されたレーザマーキ
ング装置の応用例を示したものである。このように構成
することにより、被マーキング部材の所定位置にパター
ンの異なる複数種のマーキングを容易におこなうことが
できる。

なお、上記各実施例においては、結像位置可変光学系を
反射鏡で構成したが、この結像位置可変光学系はプリズ
ムでも構成することができる。

また、上記各実施例では、結像光学系のあとに結像位置
可変光学系を配設したが、この結像位置可変光学系は、
結像光学系の前、あるいは結像光学系を２枚以上のレン
ズで構成する場合はその中間に配設してもよい。しかし
、この場合、マーク像の収差などを少くするために、結
像位置可変光学系のあとに配設されるレンズを、結像位
置可変光学系の変位に対応して移動するように構成する
とよい。

なおまた、上記各レーザマーキング装置において、レー
ザ発振器から放出されたレーザ光をマーキング用マスク
に導くために１反射鏡、光ファイバ、レンズなどの光学
系を用いることは任意である。

〔発明の効果〕

レーザ発振器から放出されるレーザ光の光軸上にマーキ
ング用マスクを配置し、このマーキング用マスクを透過
したレーザ光を結像光学系により、被マーキング部材上
に結像させるレーザマーキング装置において、結像位置
可変光学系を配設して、被マーキング部材に対して結像
位置を移動できるように構成したので、被マーキング部
材の所定位置に容易に所要のマーキングを施すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図はこの発明の詳細な説明図で、第１
図は一実施例レーザマーキング装置の構成を示す斜視図
、第２図はその結像位置移動範囲を説明するための図、
第３図は上記レーザマーキング装置によるＹ方向のマー
ク像移動説明図、第４図は他の実施例の要部構成図、第
５図は結像位置可変光学系の異なる形状を示す斜視図、
第６図はその結像位置可変光学系を用いたレーザマーキ
ング装置の図、第７図は結像位置可変光学系の異なる他
の形状を示す斜視図、第８図はその結像位置可変光学系
を用いたレーザマーキング装置の図。第９図はマーキング用マスクのパターンを自動交換可能
にしたこのレーザマーキング装置の応用例を示す図、第
１０図は従来のレーザマーキング装置の構成を示す斜視
図、第１１図はリードフレームに複数列、複数個の半導
体集積回路が取付けられた被マーキング部材の図である
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザ発振器と、このレーザ発振器から放出され
るレーザ光の光軸上に配置されるマーキング用マスクと
、このマーキング用マスクを通過したレーザ光を集光す
る結像光学系と、この結像光学系を経た集束光を被マー
キング部材のマーキング面上の二次元方向に可変する結
像位置可変光学系とを具備することを特徴とするレーザ
マーキング装置。
（２）結像位置可変光学系はこの光学系に入射するレー
ザ光の光軸に対して角度可変の反射鏡からなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザマーキング
装置。
（３）反射鏡は結像位置を互に直交する方向に移動でき
るように角度可変になっていることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載のレーザマーキング装置。
（４）結像位置可変光学系は回転板と、この回転板に放
射状に取付けられ、上記結像位置可変光学系に入射する
レーザ光の光軸に対して傾斜角または傾斜方向の異なる
複数個の反射鏡を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレーザマーキング装置。
（５）結像位置可変光学系はこの光学系に入射するレー
ザ光の光軸に対して直交する方向に移動可能な基板と、
この基板の移動方向に取付けられ、上記光学系に入射す
るレーザ光の光軸に対して傾斜角または傾斜方向の異な
る複数個の反射鏡を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のレーザマーキング装置。