CN101244486A - 装置制造方法、激光处理方法以及激光处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装置制造方法、激光处理方法以及激光处理设备。该装置制造方法包括以下步骤：在将激光束照射在装置上的同时以恒定速度移动所述装置；以及利用所述激光束来处理所述装置的一部分。

Description

装置制造方法、激光处理方法以及激光处理设备

技术领域

本发明涉及制造小型装置的方法、用于使用激光来处理小型装置的部件的激光处理方法、以及实现这种激光处理方法的激光处理设备。

背景技术

随着电子设备的小型化，对在电子设备中使用的小型装置的小型化的要求日益增长。因此，需要使得能够精确地处理微观结构的处理技术。例如，作为在电子设备中使用的小型装置的一个示例，振动陀螺仪可以作为角速度传感器(陀螺传感器)而安装在汽车导航系统中。

振动陀螺仪是位置检测传感器，其包括由压电材料制成的作为传感元件的振动音叉，并且利用当振动音叉旋转时作用在振动音叉上的科里奥利力来检测当前的位置。由压电材料制成的音叉具有彼此相邻地布置的驱动电极和用于振动检测的电极。用于振动检测的电极根据音叉的振动而输出电压。该输出电压是波形取决于音叉的振动的正弦波。为了保持精确的检测性能，必须将电压波形的有效值控制成小于或等于参考值。

一种用于调节电压波形的有效值的示例性方法涉及改变用于振动检测的电极的面积。应当注意，尽管很难增加电极的面积，但是可以通过切割掉其一部分来容易地减小电极的面积。因此，在常规实践中，相对大的用于振动检测的电极最初安装在陀螺传感器中，其后通过实际操作该陀螺传感器并测量其输出电压来切割该电极并调节为适当的尺寸。

应当注意，激光微调(laser trimming)可以用作用于切割电极的处理方法。这种方法涉及将脉冲激光照射在电极上并移动激光照射位置，使得可以对电极进行线性切割以减小其面积。在一个示例中，激光微调方法可以实现电扫描(galvano scanning)方案来将激光照射在电极上并移动激光照射位置。

电扫描方案涉及经由布置在两个不同的轴上的两个反射镜来将激光照向处理物，并使激光通过透镜(fθ透镜)以使激光会聚在处理物上。根据该方案，通过驱动并旋转这两个反射镜，可以高速移动处理位置(激光会聚位置)。具体地说，通过旋转这些反射镜，可以快速改变激光照射角，以使得能够高速线性移动处理物的激光会聚位置。

在另一示例中，日本专利特开63-129602号公报公开了一种技术，该技术用于通过以规定顺序速度连续传送处理物并根据处理物的移动速度而在激光束的处理区内来回移动探针和激光束，来连续进行对处理物的顺序激光微调。

在另一示例中，日本专利特开2000-288753号公报公开了一种激光微调技术，该技术用于通过移动具有开孔的掩模来在微调区内移动处理点，使得可以移动要入射到物镜的通过所述开孔的激光束。

在另一示例中，日本专利特开57-26408号公报公开了一种激光微调技术，该技术用于通过使用光纤来将激光束导向处理物的期望位置附近并微小地移动布置在该光纤的末端处的物镜，从而移动激光束照射位置。

图1是示出常规电扫描光学系统的示例性结构的图。在例示的光学系统中，从激光振荡器1输出的激光束被分别由驱动系统2和3驱动的反射镜4和5反射，并且被导引通过fθ透镜6以照射在处理物7上。激光振荡器1输出的激光束可以是在处理物7上会聚为光斑的脉冲激光(例如，Q开关YAG激光)。应当注意，例如，一个光斑可以由一个激光脉冲形成，并且光斑照射位置可以连续移动，以使得能够对放置在基板上的电极进行线性处理(切割)。

在这种电扫描激光微调处理中，由于通过由驱动系统2和3旋转的反射镜4和5来在处理物7上扫描激光束，因此处理精度取决于反射镜4和5的旋转角的分辨率。此外，由于诸如fθ透镜6的光学部件布置在反射镜4、5与处理物7之间，因此反射镜4、5与处理物7之间的距离相对较长，使得相对于反射镜4和5的移动距离(旋转距离)来说，光斑(处理物7上的会聚位置)的移动距离较大。因此，在实现电扫描激光微调方法的情况下，不能精确地保持处理位置。

此外，应当注意，电扫描激光微调方法涉及将脉冲激光照射在处理电极上以连续形成部分交叠的光斑以及去除部分电极以产生由连续的光斑列形成的经线性处理的部分(电极的切割掉的部分)。因此，如上所述，当电扫描激光微调方法的处理位置精度相对较低时，在激光微调处理过程中，相邻的光斑不能以期望的方式适当地相互交叠，使得应当切割掉的部分可能留下(微调失败)。

并且，在实现电扫描激光微调方法的情况下，为了保证足够的激光扫描面积，必须保证透镜与处理物之间的距离相对较长，使得透镜的焦距可能变得相当长。在这种情况下，光斑的直径最小仅可以缩小到约几十微米(μm)。当光斑不能缩小到足够小的尺寸时，对处理物的被处理部分之外的部分的损坏可能很大，特别是在使处理物小型化时，这可能是个问题。

发明内容

本发明的方面旨在提供一种装置制造方法、激光处理方法以及激光处理设备，其适合于对诸如小型装置的处理物进行精确的激光处理，并减小激光处理对处理物的影响。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种装置制造方法，该装置制造方法包括以下步骤：在将激光束照射在装置上的同时以恒定速度移动所述装置；以及利用所述激光束来处理所述装置的一部分。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种激光处理方法，该方法包括以下步骤：产生激光束，该激光束被布置为具有微束斑直径；以及以恒定速度移动处理物，以使所述激光束的照射位置以固定速度相对于所述处理物移动。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于对处理物进行处理的激光处理设备，该设备包括：激光照射装置，其产生激光束并将产生的激光束照射在所述处理物上；移动台，其移动所述处理物；以及控制装置，其控制所述激光照射装置和所述移动台的操作，其中，所述控制装置控制所述激光照射装置以固定功率电平照射所述激光束，并控制对所述移动台的驱动操作来以恒定速度移动所述处理物。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种激光处理设备，其将激光束照射在处理物上并切割所述处理物的组成部分，该设备包括：激光源，其产生激光束；台，在其上安装所述处理物；移动单元，其用于引起所述激光束与所述台之间的相对移动；以及控制单元，其用于控制所述移动单元以恒定速度相对于所述激光束移动所述台。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于制造电子元件的方法，所述电子元件具有在其上形成电极的表面，该方法包括以下步骤：沿与所述电子元件相垂直的方向将激光束照射在所述电子元件上；以恒定速度相对于所述激光束移动利用所述激光束照射的所述电子元件；以及利用所述激光束来切割形成在所述电子元件上的所述电极。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种电子元件，该电子元件包括：基板；以及形成在所述基板的表面上的电极，其中，在沿与所述电极相垂直的方向照射在所述电极上的光束以恒定速度相对于所述电极移动的同时，所述光束切割所述电极的至少一部分。

在本发明的一个方面，通过处理物的恒定速度的移动来实现激光照射位置的移动，从而可以精确且可靠地进行激光照射处理。更具体地说，通过移动处理物而不是移动激光照射装置的光学系统来引起激光照射位置相对于处理物的移动，可以实现激光照射位置的精确移动。

在本发明的另一方面，通过移动处理物来引起激光照射位置相对于处理物的移动，所使用的激光照射装置的光学系统可以简化并且可以高精度地形成微光斑，例如使得可以防止由激光处理产生的热量而造成处理物功能劣化。

附图说明

图1是示出电扫描激光照射装置的结构的图；

图2是例示根据本发明实施方式的激光处理方法的原理的图；

图3A和图3B是例示示例性激光照射位置的图；

图4是例示微调创痕的图；

图5是根据本发明实施方式的激光处理设备的立体图；

图6是传感元件的立体图；

图7是图6中示出的传感元件的部分放大平面图；

图8是例示由图5中示出的激光处理设备进行的激光微调处理的处理步骤的流程图；

图9A和图9B是示出进行激光微调处理前后输出的电压的示例性波形的图；

图10是电极的示出微调处理起始点的平面图；以及

图11是图10中示出的电极的剖面图。

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的优选实施方式。

首先，参照图2到图4来描述根据本发明实施方式的激光处理方法的原理。

图2是示出进行根据本发明实施方式的激光处理方法的激光处理设备的图。

图2例示的激光处理设备特别适合于处理小型装置的部件，该激光处理设备包括使激光束振荡的激光振荡器12和将处理物(工件)14保持在适当位置的XY轴自动台16。应当注意，激光振荡器12和XY轴自动台16的操作由控制装置18控制。

激光振荡器12可以是诸如YAG激光器的激光器，其使功率相对高的激光束振荡，以使得能够即刻加热或切割处理物14的一部分。从激光振荡器12输出的激光束照射在XY轴自动台16的工件安装台16A上放置的处理物14上。

XY轴自动台16被构造为沿相对于水平面(XY平面)的X方向和Y方向移动工件安装台16A，所述水平面与从激光振荡器12的光学系统12A输出的激光束的光轴相垂直。因此，通过驱动XY轴自动台16来沿X和Y方向移动工件安装台16A，可以沿X和Y方向移动安装并固定在工件安装台16A上的处理物14。

光学系统12A被构造为对来自激光振荡器12的激光束进行会聚，并将经会聚的激光束照射在处理物的处理部分上。应当注意，与用于实现电扫描方法的光学系统不同，本光学系统12A不包括用于振动和扫描激光束的机构。即，光学系统12A具有主要由物镜构成的相对简单的结构，并且仅被构造为将从激光振荡器12输出的激光束会聚并引导到处理物14上。在一个示例中，光学系统12A可以仅被构造为利用光纤来将激光束引向物镜。

应当注意，根据常规的电扫描方法，通过fθ透镜来将激光束会聚在处理物上，并且光学系统使激光束振动以移动光斑位置。然而，在根据本实施方式的适合于处理小型装置的激光处理设备中，激光束会聚位置(光斑)固定而处理物14移动以改变处理物14相对于光斑的位置。

通过如上所述地固定激光束会聚位置而使处理物14移动，可以实现精确的激光处理。具体地说，在电扫描方法中，光学系统使激光束振动以移动光斑位置，并且在这种情况下，用于驱动和旋转光学系统的反射镜的驱动机构可能不能以足够的精度驱动反射镜，使得连续形成的光斑的间距可能有变化，如图3A所示。即，某些相邻的光斑可能未相互交叠，使得不连续的部分(即未经激光处理的部分)可能留在处理物上。

相反地，图3B示出了在实现根据本发明实施方式的激光处理方法的情况下获得的示例性处理结果。根据该图可以理解，在本示例中，光斑可以被精确地排列成相互交叠以形成一列。应当注意，XY轴自动台16使用在半导体制造领域中已经开发的移动台来实现高精度的移动。因此，XY轴自动台16可以以高定位精度移动处理物14，并且还可以高精度地控制处理物14的移动速度。应当注意，通过将本发明的实施方式应用于当前技术，移动台的定位精度容差可以减小到例如约5μm或更小。根据以上描述可以理解，通过实现根据本发明实施方式的激光处理方法，可以精确地控制光斑相对于处理物14的位置，并且还可以精确地控制光斑相对于处理物14的移动。

此外，通过实现根据本发明实施方式的激光处理方法，可以形成与在电扫描方法中形成的光斑相比较小的光斑。具体地说，在实现电扫描方法的光学系统中，为了使激光束能够扫描，必须保证fθ透镜与处理物之间的距离足够，因此必须保证相对长的焦距。因此，光斑直径可以仅缩小到几十微米(μm)。另一方面，在实现根据本发明实施方式的激光处理方法的激光处理设备中，处理物14移动而激光束会聚位置固定在一个点处，使得光学系统可以专用于会聚激光束。因此，可以获得更小的光斑。应当注意，通过将本发明的实施方式应用于当前技术，例如可以获得约10μm或更小的光斑直径，并且在一些情况下，可以获得约5μm的光斑直径。

根据以上描述可以理解，通过实现根据本发明的实施方式的激光处理方法，在激光处理中可以使用小的光斑，使得可以减小激光处理对正被处理的小型装置的影响。例如，如图4所示，在通过激光处理来切割安装在基板上的电极的情况下，在基板的靠近电极的被处理(切割)的部分的部分处可能发生性质改变或损坏。图4的剖面图示出的结构包括基板20、由镍(Ni)或某种类似材料制成的底层22、以及由金(Au)或某种类似材料制成的作为电极24的导电层。应当注意，图4例示的结构具有在电极24已经被光斑处理并切割的部分处形成的微调创痕26。微调创痕26向下到达基板20，并且在微调创痕26的周缘处形成性质改变部分28。性质改变部分28对应于基板20的由于激光处理过程中激光照射所产生的热而经受性质改变的部分。例如在基板20由诸如LT或LN的压电材料制成的情况下，作为形成微调创痕26和性质改变部分28的结果，基板20可能丧失其作为压电材料的功能，因此，小型装置可能丧失其作为传感元件的功能。

为了减小激光处理对小型装置的这种影响，优选的是，将光斑直径布置成尽可能小，以将其功率集中在小的区域上。此外，优选的是，仅在去除电极所需的时间段内照射光斑。在该方面，根据本实施方式的激光处理方法使得能够减小用于激光处理的光斑的尺寸，以使得在对安装在基板上的元件进行激光处理时减小激光处理对基板的影响。

下面将参照图5来描述根据本发明实施方式的激光处理设备。

图5是根据本发明实施方式的激光处理设备40的立体图。

图5例示的激光处理设备40包括固定到基座42的激光照射装置50和移动台60。激光处理设备40被构造为使激光照射装置50将激光束照射在安装在移动台60上的处理物44上。应当注意，激光照射装置50和移动台60的操作被连接到输入装置72的控制装置70控制，输入装置72使得用户/操作者能够将各种类型的命令信号输入到控制装置70。例如，用户/操作者可以通过输入装置72来将命令信号输入到控制单元70以控制激光振荡器51的输出操作、驱动Z轴台55以调节焦点位置、控制CCD摄像机53的图像识别操作、以及控制对移动台60的各种组成部分的驱动操作。

激光照射装置50包括激光振荡器51、放大并输出激光束的透镜镜筒52、布置在透镜镜筒52的上方的作为成像装置的CCD摄像机53、设置在透镜镜筒52的下方的高倍压缩透镜54、以及用于沿垂直方向(即，图5中示出的双向箭头所表示的方向)移动透镜镜筒52的Z轴台55。从激光振荡器51输出的激光束经由光纤56而提供给透镜镜筒52，其后，在透镜镜筒52内对激光束进行放大以输出到高倍压缩透镜54。然后，高倍压缩透镜54将激光束会聚成微光斑以照射在处理物44上。

设置在透镜镜筒52的上方的CCD摄像机53被构造为对处理物44进行图像识别并将图像识别结果传送到控制装置70。控制装置70基于CCD摄像机53所提供的图像识别结果来确定激光束的激光照射位置和激光照射定时，并驱动移动台60的组成部分以调节要照射在处理物44的适当处理位置上的激光束。

对应于垂直移动机构的Z轴台55可以沿垂直方向移动透镜镜筒52。高倍压缩透镜54可以与透镜镜筒52一起沿垂直方向移动以将激光束的焦点调节到处理物44上的一位置。应当注意，在另选的实施方式中，Z轴台55可以布置在移动台60的下方以沿垂直方向移动移动台60并调节激光束焦点。然而，由于激光照射装置50可以比移动台60小和轻，所以Z轴台55优选地设置在激光照射装置50处，使得也可以使Z轴台55小型化。

移动台60包括作为水平移动机构的XY轴自动台61、设置在XY轴自动台61上的作为旋转机构的旋转台62、以及作为倾斜机构的角(gonio)台63。工件安装台64放置在角台63上，并且处理物44安装在放置并固定到工件安装台64的调色板(palette)46上。

通过驱动XY轴自动台61，可以使旋转台62和布置在其上方的部件(即，旋转台62、角台63、工件安装台、调色板46以及处理物44)沿水平方向(XY方向)移动。通过驱动旋转台62，可以使角台63和布置在其上方的部件在水平面内旋转。此外，通过驱动角台63，可以使工件安装台64和布置在其上方的部件相对于水平面倾斜。因此，通过驱动移动台60的各个部件，可以使放置在设置在工件安装台64上的调色板46上的处理物44沿X和Y方向移动并旋转，以将其设置为水平面内的给定位置，并且还可以相对于水平面沿给定方向倾斜处理物44。应当注意，在本实施例中，XY轴自动台61、旋转台62以及角台63的驱动操作被控制装置70控制。

下面将描述示例性处理物44。在本实施例中，例如假设图5中示出的激光处理设备40用于对可以在汽车导航系统中使用的小型角速度传感器(振动陀螺仪)的传感元件进行激光微调。

图6是振动陀螺仪的示例性传感元件80的立体图。如图6所示，传感元件80是由压电材料制成的在其上布置有电极82和84的音叉。电极82用于施加引起音叉振动的电压，电极84用于检测音叉的振动。应当注意，必须将用于检测振动的电极84的尺寸(面积)调节为适当的尺寸，因此，对电极84进行激光处理(激光微调)。在本实施例中，假设电极84的宽度约为200μm，并且电极82以约30μm的间距与电极84相邻地设置。在这种情况下，必须高精度地进行激光微调。

图7是图6中示出的传感元件80的部分A的放大平面图。如该图所示，两个电极82与电极84的两个侧边相邻地布置。应当注意，当必须通过激光微调来切割并处理用于检测振动的电极84时，设置在电极84的侧边处的电极82未经受这种激光处理。此外，优选的是，以保护电极82免受激光微调处理的影响的方式进行对电极84的激光微调。

使用激光处理设备40来进行对电极84的激光微调，以沿电极84的预定线性位置照射激光束并切割电极84的一部分。具体地说，如图7所示，在电极84上扫描光斑86以切割电极84。即，光斑86的移动路径对应于切割路径，并且光斑86的直径对应于切割宽度。应当注意，图7中示出的箭头表示光斑86的扫描方向(即，切割方向)。

下面将参照图8来描述图5中示出的激光处理设备40进行的示例性激光处理方法。

图8是示出用于通过图5中示出的激光处理设备40进行的激光微调来切割图7中示出的电极84的处理步骤的流程图。

根据图8，首先，在步骤S1中，将作为处理物44的传感元件80放置在调色板46上。然后，在步骤S2中，将调色板46安装并固定在工件安装台64上。然后，在步骤S3中，驱动移动台60以使传感元件80移动到透镜镜筒52下方的预定位置。

然后，在步骤S4中，检测传感元件80的特性。在本实施例中，假设从传感元件80的电极84输出的电压对应于要在步骤S4中检测的传感元件的特性。具体地说，对传感元件80的电极82施加电压以引起传感元件80的振动，并且电极84响应于传感元件80的振动而输出电压，在步骤S4中检测输出的电压。如下面详细描述的，当电极84输出的电压的有效值在规定范围内时，可以确定传感元件80满足其规格。

图9A和图9B是例示电极84输出的电压的示例性波形的图。图9A示出了电极84输出的未经调节的电压的示例性波形。在这种情况下，电极84输出的电压的有效值超过规定值。应当注意，电极84输出的电压可以与电极84的面积成比例。因此，可以切割电极84的一部分以减小电极84的面积，使得可以将电极84输出的电压的有效值减小为在规定范围内，如图9B所示。可以通过激光处理设备40进行的激光微调处理来实现这种切割电极84的一部分的处理。

在步骤S4中检测传感元件80的特性之后，在步骤S5中作出关于是否必须对电极84进行激光微调的确定。具体地说，如果电极84输出的电压的有效值在规定范围内，则不必调节电极84，并且处理可以继续进行到步骤S6，在步骤S6中，从激光处理设备40卸下传感元件80，使得可以针对在激光处理设备40处处理下一处理物44做准备。

另一方面，如果电极84输出的电压的有效值超过规定范围，则必须对电极84输出的电压进行调节，并且处理继续进行到步骤S7，在步骤S7中，针对开始激光微调处理进行准备操作。

具体地说，在步骤S7中，以下面描述的方式确定电极84的微调位置。首先，通过使用与成像装置相对应的CCD摄像机53来捕获电极84的图像，从而检测传感元件80的边缘，并且如图10所示，将检测到的电极84的边缘的角点设置为坐标原点。然后，基于在步骤S4中检测到的电极84的特性(即，输出电压)，确定要切割电极84的位置。应当注意，控制单元70存储指示电极84的切割位置与在相应切割位置处被切割的电极84输出的电压的有效值之间的关系的信息。以这种方式，可以基于在步骤S4中获得的检测结果来确定可以切割电极84以将输出电压调节到规定范围内的适当切割位置。应当注意，在图10例示的示例中，微调处理起始点被确定为要切割电极84的切割位置。

在步骤S7中确定微调处理起始点(切割位置)的坐标位置之后，处理继续进行到步骤S8，在步骤S8中，驱动Z轴台55以将电极84移向焦点位置，使得光斑可以与传感元件80的处理表面(电极84的表面)齐平，并且驱动角台63以调节传感元件80相对于水平面的倾斜角，以在电极84的整个切割宽度中将焦点位置保持在电极84上。即，在驱动移动台60以移动传感元件80时，对传感元件80的角度进行调节，使得其上照射的激光束的焦点可以始终位于电极84上。

然后，在步骤S9中，驱动XY轴台61和旋转台62，使得可以将激光照射位置设置为在步骤S7中确定的电极84的切割位置(即，微调处理起始点)。以这种方式，可以完成针对进行激光微调处理的准备，并且处理可以继续进行到步骤S10，在步骤S10中，可以开始激光微调操作。

当开始激光微调操作时，首先，在步骤S11中，驱动XY轴台61以将电极84移动到启动位置。该启动位置可以是沿与切割方向相反的方向将激光照射位置从微调处理起始点偏移预定距离到达的位置。图11是沿图10的线XI-XI切割的传感元件80的剖面图，例示了光斑位置的移动。应当注意，在实践中，移动传感元件80以使激光照射位置(光斑)相对于电极84相对位置移动；然而，在图11中，为了方便，这种相对位置移动被例示为激光照射位置移动。

当激光照射位置到达启动位置(图11中示出的位置B)时，处理继续进行到步骤S12，在步骤S12中，驱动XY轴自动台61，使得传感元件80可以开始移动。具体地说，传感元件80沿与切割方向相反的方向移动，使得激光照射位置可以沿切割方向相对于传感元件80前进。应当注意，在该点处尚未照射激光束。

在传感元件80移动预定距离之后，传感元件80的移动速度可以稳定为恒定速度。具体地说，当XY轴自动台61开始传感元件80的移动操作时，传感元件80的移动速度加速，直到传感元件80移动预定距离为止。然后，传感元件80开始以恒定速度移动。应当注意，传感元件80开始以恒定速度移动的激光照射位置(图11的点C)仍然在电极84(激光处理部分)的外部。

当传感元件80到达图11的点D时，即，在传感元件80开始以恒定速度移动之后而在激光照射位置到达电极84的边缘之前，处理继续移动到步骤S13，在步骤S13中，开始激光照射。因此，在传感元件80上在正好在电极84的边沿的前方的位置处产生光斑，由此开始对电极84的激光微调。应当注意，即使在开始激光照射之后，XY轴自动台61仍保持使传感元件80恒定速度移动。因此，按相互交叠的方式以相等的间隔在电极84上形成光斑(参见图3B)，使得可以精确且可靠地切割电极84。

在完全切割电极84之后，即，在激光照射位置以恒定速度相对于传感元件80移动预定距离以到达图11中示出的点E之后，终止激光照射。然后，在图11中示出的点F处，XY轴自动台61开始减速，并且激光照射装置50的激光振荡终止。然后，处理继续进行到步骤S14，在步骤S14中，传感元件80在以减小的速度移动一定距离之后停止。

然后，激光微调处理结束，并在步骤S7中确定的位置处切割电极47。在步骤S15中，对激光微调处理的完成进行确认，并且处理返回到步骤S4。

在步骤S4中，再次检测传感元件80的特性。应当注意，作为激光微调处理切割电极84的一部分的结果，电极84的面积减小，因此，推测电极84的输出电压的有效值在规定范围内。如果在步骤S5中确定电极84的输出电压的有效值在规定范围内，则确定已经成功完成对传感元件80的输出电压调节，并且处理继续进行到步骤S6，在步骤S6中，从激光处理设备40卸下传感元件80，使得可以针对在激光处理设备40处处理下一处理物44做准备。

另一方面，如果在步骤S5中确定由于某种原因从电极84输出的电压的有效值超过规定范围，则必须对电极84的输出电压进行重新调整，并且处理继续进行到步骤S7，在步骤S7中，再次进行激光微调处理。即，重复用于进行激光微调处理的上述处理步骤。

应当注意，在一个实施方式中，诸如处理速度(恒定速度)、在达到处理速度之前的加速速度、启动距离、激光照射定时、定时偏差校正距离、激光输出、激光脉冲宽度、脉冲峰值以及脉冲频率的处理条件可以由控制单元70来自动地设置。在另一实施方式中，例如可以通过用户经由输入装置72将相关命令信号输入到控制单元70来设置和改变这些激光处理条件。

例如，上述通过激光微调进行的对传感元件80的调节处理可以作为用于制造小型装置(例如，振动陀螺仪)的处理的一部分来执行。即，图8中例示的处理可以是小型装置制造处理的一部分。

根据以上描述可以理解，根据本发明的实施方式，可以通过驱动XY轴自动台61并在电极84的整个切割位置范围内以恒定速度移动传感元件80来移动传感元件80上的激光照射位置。以这种方式，可以将电极84上形成的光斑之间的间隔精确地控制为等距离。由此，激光照射可以可靠且精确地切割电极84。具体地说，当光斑之间的间隔变化时，光斑之间的期望被切割的部分可能留下；然而，在本实施方式中可以避免这种情况，使得能够进行可靠且精确的激光微调。应当注意，在常规实践中，通过移动激光照射装置的光学系统来移动相对于处理物的激光照射位置；然而，根据本实施方式，通过驱动XY轴自动台61来移动作为处理物的传感元件80，使得可以相对于传感元件80精确地移动激光照射位置。

此外，应当注意，通过移动传感元件80来使激光照射位置相对移动而不是移动激光照射装置的光学系统以移动激光照射位置，本实施方式中使用的激光照射装置50的光学系统(例如，高倍压缩透镜54)可以简化，使得其可以专用于实现小光斑的精确形成。例如，高倍压缩透镜54可以被构造为数值孔径小而会聚度高，使得焦点处的光斑直径可以缩小到约10μm或更小。以这种方式，可以提高激光处理精度，并且可以减小激光照射对靠近激光照射位置的区域的影响。例如，在进行激光照射时可以防止在传感元件80的电极84之外的其他部分处产生微调创痕，并且可以减小由于激光照射的热量而导致在微调创痕周围形成的性质改变部分。由此，可以防止由于激光照射所产生的热量而导致的传感元件80的功能劣化。

应当注意，在本发明的上述实施方式中，将传感元件80用作处理物44；然而，经受根据本发明实施方式的激光处理的处理物44并不限于振动陀螺仪的传感元件，各种其他类型的小型装置的元件可以同样地经受根据本发明的激光处理方法。此外，应当注意，根据本发明的激光处理并不限于上面描述的激光切割处理，例如还可以包括诸如激光弯曲处理的其他处理技术，激光弯曲处理涉及照射激光束以使元件热变形。

此外，本发明并不限于这些实施方式，而可以在不偏离本发明的范围的情况下进行各种变型和修改。

本申请基于2007年2月13日提交的日本专利申请2007-032475号公报，并要求其较早的提交日期的优先权，这里通过引用来合并其全部内容。

Claims (31)

1、一种装置制造方法，该装置制造方法包括以下步骤：

在将激光束照射在装置上的同时以恒定速度移动所述装置；以及

利用所述激光束来处理所述装置的一部分。

2、根据权利要求1所述的装置制造方法，其中，

在移动所述装置以使激光照射位置相对于所述装置移动的同时，所述激光束照射在固定位置处。

3、根据权利要求1所述的装置制造方法，其中，

所述激光束为脉冲激光；并且

所述处理步骤包括在所述装置的激光处理部分上以等间距的间隔形成多个激光光斑。

4、根据权利要求1所述的装置制造方法，其中，

所述装置为传感装置。

5、根据权利要求4所述的装置制造方法，其中，

所述传感装置为陀螺传感器；并且

所述装置的被处理的部分与形成在所述陀螺传感器的传感元件上的电极相对应。

6、根据权利要求5所述的装置制造方法，其中，

所述处理步骤包括使用所述激光束来切割所述电极。

7、一种激光处理方法，该激光处理方法包括以下步骤：

产生激光束，所述激光束被布置为具有微束斑直径；以及

以恒定速度移动处理物，以使所述激光束的照射位置以固定速度相对于所述处理物移动。

8、根据权利要求7所述的激光处理方法，该激光处理方法还包括以下步骤：

使用脉冲激光作为所述激光束，并以等间距的间隔在所述处理物上形成多个激光光斑。

9、根据权利要求8所述的激光处理方法，该激光处理方法还包括以下步骤：

将所述激光束的功率控制到固定功率电平。

10、根据权利要求7所述的激光处理方法，该激光处理方法还包括以下步骤：

保证启动距离，在所述激光束的所述照射位置到达所述处理物的激光处理部分之前，使所述处理物移动所述启动距离；以及

在使所述处理物移动所述启动距离的同时，使所述处理物的移动速度加速到所述恒定速度。

11、根据权利要求10所述的激光处理方法，其中，

在所述处理物的所述移动速度被加速到所述恒定速度之后，开始照射所述激光束。

12、根据权利要求10所述的激光处理方法，其中，

在所述处理物的所述移动速度被加速到所述恒定速度之后，所述处理物继续以所述恒定速度移动，直到所述激光束的所述照射位置移动到所述处理物的所述激光处理部分的外部为止。

13、根据权利要求7所述的激光处理方法，该激光处理方法还包括以下步骤：

识别所述处理物的图像；

基于识别所述处理物的所述图像的结果来确定激光处理起始位置；以及

在开始以所述恒定速度移动所述处理物的步骤之前，将所述处理物移动到所述激光处理起始位置。

14、根据权利要求7所述的激光处理方法，其中，

所述处理物是陀螺传感器的传感元件，并且使用所述激光束来切割形成在所述传感元件上的电极。

15、一种用于对处理物进行处理的激光处理设备，该激光处理设备包括：

激光照射装置，其产生激光束并将所产生的激光束照射在所述处理物上；

移动台，其移动所述处理物；以及

控制装置，其控制所述激光照射装置和所述移动台的操作；其中，

所述控制装置控制所述激光照射装置以固定功率电平照射所述激光束，并控制对所述移动台的驱动操作来以恒定速度移动所述处理物。

16、根据权利要求15所述的激光处理设备，其中，

所述激光照射装置包括成像装置，该成像装置识别所述处理物的激光处理部分的图像，并将识别所述图像的结果传送到所述控制装置。

17、根据权利要求15所述的激光处理设备，其中，

所述激光照射装置包括垂直移动机构，该垂直移动机构被构造为沿垂直方向移动用于输出所述激光束的光学系统，并调节所述激光束的焦点位置。

18、根据权利要求15所述的激光处理设备，其中，所述移动台包括：

工件安装台，在其上安装所述处理物；

倾斜机构，其被构造为相对于水平面倾斜所述工件安装台；

旋转机构，其在所述水平面内旋转所述倾斜机构；以及

水平移动机构，其在所述水平面内移动所述旋转机构。

19、根据权利要求15所述的激光处理设备，该激光处理设备还包括：

用于将命令信号输入到所述控制装置的输入装置。

20、一种激光处理设备，该激光处理设备将激光束照射在处理物上并切割所述处理物的组成部分，该激光处理设备包括：

激光源，其产生激光束；

台，在其上安装所述处理物；

移动单元，其用于引起所述激光束与所述台之间的相对移动；以及

控制单元，其用于控制所述移动单元相对于所述激光束以恒定速度移动所述台。

21、根据权利要求20所述的激光处理设备，其中，

所述控制单元把所述激光束控制为在以所述恒定速度移动所述台的同时被以固定的输出功率电平照射。

22、根据权利要求20所述的激光处理设备，其中，

所述台在与照射在所述处理物上的所述激光束的光轴相垂直的平面内相对于所述激光束移动。

23、根据权利要求20所述的激光处理设备，其中，

所述激光源被固定；并且

所述台被构造为在与所述激光束的光轴相垂直的平面内移动。

24、根据权利要求20所述的激光处理设备，其中，

所述激光源包括压缩透镜，该压缩透镜缩小照射的激光束的束斑直径。

25、根据权利要求20所述的激光处理设备，其中，

所述激光处理设备包括成像装置，该成像装置捕获所述处理物的图像；并且

所述控制单元基于所述成像装置捕获所述处理物的所述图像的结果来控制所述移动单元。

26、根据权利要求20所述的激光处理设备，该激光处理设备还包括：

检测单元，其检测所述处理物的特性；

其中，所述控制单元基于所述检测单元检测到的所述处理物的所述特性来控制所述移动单元。

27、根据权利要求20所述的激光处理设备，其中，

所述激光源为光纤激光器。

28、一种制造电子元件的方法，所述电子元件具有在其上形成电极的表面，所述方法包括以下步骤：

沿与所述电子元件相垂直的方向将激光束照射在所述电子元件上；

相对于所述激光束以恒定速度移动利用所述激光束照射的所述电子元件；以及

使用所述激光束来切割形成在所述电子元件上的所述电极。

29、根据权利要求28所述的方法，该方法还包括以下步骤：

开始所述电子元件与照射所述激光束的光源之间的相对移动；以及

当所述电子元件与所述光源之间的相对移动速度达到预定速度时，开始从所述光源照射所述激光束。

30、一种电子元件，该电子元件包括：

基板；以及

在所述基板的表面上形成的电极；

其中，在沿与所述电极相垂直的方向照射在所述电极上的光束相对于所述电极以恒定速度移动的同时，所述光束切割所述电极的至少一部分。

31、根据权利要求30所述的电子元件，该电子元件包括：

传感装置的至少一部分。

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