DE19859064A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum BearbeitenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung und ein Be
arbeitungsverfahren, die zur Bearbeitung dünnschichtartiger Artikel für mehr
schichtige Leiterplatten von Elektrogeräten usw. beispielsweise mittels eines Lasers
angewandt werden.
Die Bearbeitung mit Laserlicht wird für dünnschichtartige Artikel aus Harz oder
Metall ausgewählt, die als mehrschichtige Leiterplatten oder dergleichen verwendet
werden, wo sehr dicht angeordnete elektronische Schaltungen ausgebildet werden
müssen, um mit hoher Geschwindigkeit und großer Genauigkeit feine Strukturen an
erforderlichen Punkten herzustellen. Bei der Herstellung dreidimensionaler,
starkintergrierter Leiterplatten ist eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich,
insbesondere, um Durchgangsbohrungen (Durchgangslöcher) für Durchgangselek
troden der mehrschichtigen Leiterplatte zu bilden. Gleichzeitig muß die Laser
bearbeitung jeweils an so vielen Schaltungen, wie in der Matrix auf einem
großflächigen Basisdünnschichtartikel anordenbar sind, ausgeführt werden, um eine
billige Herstellung zu erreichen.
Um die Oberflächen von großflächigen Dünnschichtkörpern durch einen Laser
akkurat zu bearbeiten, wird der Dünnschichtartikel auf einem Tisch angeordnet und
gehalten und dann das Laserlicht auf den Artikel gesendet, um ihn zu bearbeiten.
Da der Artikel jedoch auf dem Tisch angeordnet ist, können in dem Artikel keine
Durchgangsbohrungen mit dem Laserlicht ausgebildet werden, weil die Tischober
fläche beschädigt werden könnte, wenn die Durchgangsbohrungen in dem Artikel
ausgebildet werden.
Die vorliegende Erfindung soll die oben beschriebene Unzulänglichkeit beseitigen
und hat zu ihrem Ziel, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, durch die
Durchgangsbohrungen in dünnschichtartigen Artikeln mit Laserlicht ohne jedwede
Beschädigung eines die Artikel tragenden Teiles ausgebildet werden können.
Zum Ausführen dieses und anderer Aspekte ist gemäß einem ersten Aspekt der
vorliegenden Erfindung eine Bearbeitungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel
vorgesehen, die umfaßt:
- - eine Spanneinrichtung zum Halten eines dünnschichtartigen Artikels während des Aufbringens einer Zugkraft auf den dünnschichtartigen Artikel;
- - ein Halteelement zum Halten eines Teiles eines Randes einer Bearbeitungs fläche des dünnschichtartigen Artikels, wenn der dünnschichtartige Artikel auf der Bearbeitungsfläche bearbeitet wird;
- - eine Bewegungseinrichtung zum relativen Bewegen des dünnschichtartigen Artikels und des Halteelementes zum Bilden mehrerer Bearbeitungsflächen in dem dünnschichtartigen Artikel in einem Zustand, in dem der dünnschichtartige Artikel durch die Spanneinrichtung gezogen und durch das Halteelement gehalten wird; und
- - eine Steuereinrichtung zum Zulassen der relativen Bewegung des dünn schichtartigen Artikels und des Halteelementes durch die Bewegungseinrichtung, wobei das Reiben des Halteelementes auf den bereits auf dem dünnschichtartigen Artikel ausgebildeten Bearbeitungsflächen verhindert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvor
richtung für dünnschichtartige Artikel gemäß dem ersten Aspekt vorgesehen, bei
der der durch das Halteelement gehaltene Teil des Randes der Bearbeitungsfläche
parallel zu einer Zeilenrichtung des dünnschichtartigen Artikels im Fall der relativen
Bewegung durch die Bewegungseinrichtung in die Zeilenrichtung und an einer
Vorderseite der Bewegung im Fall der relativen Bewegung in einer Spaltenrichtung
des dünnschichtartigen Artikels angeordnet ist, so daß das Halteelement nicht an
den bereits bearbeiteten Flächen des dünnschichtartigen Artikels reibt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvor
richtung für dünnschichtartige Artikel gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt
vorgesehen, bei der der dünnschichtartige Artikel durch Laserlicht bearbeitet wird,
und die Vorrichtung außerdem eine Laserlichtprojektionseinrichtung zum Senden
des Laserlichtes zum dünnschichtartigen Artikel für die Bearbeitung umfaßt.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvor
richtung für dünnschichtartige Artikel gemäß dem dritten Aspekt vorgesehen, bei
der der dünnschichtartige Artikel so bearbeitet wird, daß durch Laserlicht eine
Durchgangsbohrung ausgebildet wird, und die Vorrichtung außerdem eine Laser
lichtprojektionseinrichtung zum Senden des Laserlichtes zum dünnschichtartigen
Artikel für die Bearbeitung umfaßt.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvor
richtung für dünnschichtartige Artikel gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte
vorgesehen, bei der das Halten des dünnschichtartigen Artikels durch das Halte
element durch einen Saugvorgang erreicht wird, und die Vorrichtung außerdem eine
Saugeinrichtung zum Ausführen des Saugvorganges umfaßt.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Bearbeiten von dünnschichtartigen Artikeln vorgesehen, das umfaßt:
- - Halten eines dünnschichtartigen Artikels während des Aufbringens einer Zugkraft auf den zu bearbeitenden dünnschichtartigen Artikel und Halten eines Teiles eines Randes einer zu bearbeitenden Bearbeitungsfläche des Dünnschicht artikels durch ein Halteelement; und
- - relatives Bewegungen des dünnschichtartigen Artikels und des Halte elementes, um mehrere Bearbeitungsflächen in dem dünnschichtartigen Artikel derart zu bilden, daß die bereits auf dem dünnschichtartigen Artikel ausgebildeten Be arbeitungsflächen nicht von dem Halteelement abgerieben werden, während der Teil des Randes der Bearbeitungsfläche gehalten wird.
Gemäß einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel gemäß dem sechsten Aspekt vorgesehen, bei
dem der dünnschichtartige Artikel durch Laserlicht bearbeitet wird.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel gemäß dem siebenten Aspekt vorgesehen, bei
dem der dünnschichtartige Artikel so bearbeitet wird, daß durch Laserlicht eine
Durchgangsbohrung ausgebildet wird.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel gemäß dem sechsten, siebenten oder achten
Aspekt vorgesehen, bei dem das Halten des Teiles des Randes einer Bearbeitungs
fläche durch einen Saugvorgang erreicht wird.
Diese und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung für dünnschicht
artige Artikel in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teiles des Halteelementes der in Fig. 1
gezeigten Vorrichtung ist;
Fig. 3 eine Darstellung der Struktur einer Haftträgereinrichtung der Fig. 1 ist;
Fig. 4 eine Darstellung einer Arbeitsweise der Laserbearbeitungsvorrichtung für
dünnschichtartige Artikel der Fig. 1 ist, die insbesondere eine relative
Bewegungsrichtung des Halteelementes und dünnschichtartigen Artikels
anzeigt;
Fig. 5 eine Darstellung eines anderen Beispieles der relativen Bewegungs
richtung der Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine Darstellung eines weiteren Beispieles der relativen Bewegungs
richtung der Fig. 4 ist;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung ist;
Fig. 8 eine Darstellung ist, die die Struktur einer in Fig. 7 gezeigten Saughalte
einrichtung zeigt;
Fig. 9 eine Darstellung einer Arbeitsweise der in Fig. 7 gezeigten Laserbearbei
tungsvorrichtung ist, die insbesondere eine relative Bewegungsrichtung
eines rahmenartigen Elementes und eines Dünnschichtartikels zeigt;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Halteelementes einer Laserbearbei
tungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel in einer Modifikation der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 11 eine Schnittansicht des in Fig. 10 gezeigten Halteelementes ist;
Fig. 12 eine Unteransicht des in Fig. 10 gezeigten Halteelementes ist; und
Fig. 13 eine Darstellung einer Arbeitsweise der Laserbearbeitungsvorrichtung für
dünnschichtartige Artikel der Fig. 10 ist.
Bevor die Beschreibung der vorliegenden Erfindung fortgeführt wird, ist zu
bemerken, daß in allen beigefügten Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet sind.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Teile durch gleiche
Bezugszeichen bezeichnet sind, wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung für
dünnschichtartige Artikel und ein durch die Laserbearbeitungsvorrichtung
ausgeführtes Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
Bevor die Ausführungsform beschrieben wird, wird nachfolgend zunächst der Inhalt
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Anmelder hat mittels eines Beispieles eine Laserbearbeitungsvorrichtung 50
vorgeschlagen, wie sie in den Fig. 7 und 8 der japanischen Patentanmeldung
Nr. 9-23081 (das Gegenstück ist die US-Patentanmeldung Nr.09/005,375) gezeigt
ist, um großflächige Dünnschichtartikel durch einen Laser zu bearbeiten.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 50 besteht aus einer Aufspanneinrichtung 51, die
einen Zug auf einen Dünnschichtartikel 1 ausübt, einer Saughaltevorrichtung 52,
die ein rahmenartiges Element 11 und eine Saugeinrichtung 55 besitzt, wie sie
unten beschrieben ist, zum Ansaugen und Halten eines Teilstückes 2, das einem
Schaltungsteil des Dünnschichtartikels 1 entspricht, um das Stück 2 durch die oben
genannte Zugkraft in einem planen Zustand zu halten, einer Laserlichtprojektionsein
richtung 53 zum Bearbeiten des angesaugten und durch die Saughalteeinrichtung
52 gehaltenen Teilstückes 2 mit Laserlicht, einer Bewegungseinrichtung 54 zum
relativen Bewegen des Dünnschichtartikels 1 zur Laserlichtprojektionseinrichtung
53 und der Saughalteeinrichtung 52, so daß jedes Teilstück 2 des Dünnschicht
artikels 1 nacheinander mit Laserlicht bearbeitet wird, und einer Positionier
einrichtung 56 zum Bewegen und Positionieren des rahmenartigen Elementes 11
zum Dünnschichtartikel 1 in einer dickenbezogenen Richtung des Dünnschicht
artikels 1.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, besteht die Saughalteeinrichtung 52 aus dem rahmen
artigen Element 11 eines rechteckigen Rohres und der Saugeinrichtung 55. An einer
Kontaktfläche 11a des rahmenartigen Elementes 11, die dem dünnschichtartigen
Artikel 1 gegenüberliegt, sind eine Reihe von Leitungsendöffnungen 12a vor
gesehen, wodurch die Kontaktfläche 11a den gesamten Umfang des Teilstückes 2
des Dünnschichtartikels 1 umgibt, das Teilstück 2 ansaugt und trägt. Die
Leitungsendöffnungen 12a kommunizieren miteinander durch eine Rohrleitung 12
in dem rahmenartigen Element 11 und sind über die Rohrleitung 12 und ein Rohr 13
mit der Saugeinrichtung 55 verbunden.
Die Positioniereinrichtung 56 bringt das rahmenartige Element 11 in und aus dem
Berührungskontakt mit dem Dünnschichtartikel 1. Wenn das rahmenartige Element
11 in eine Position gebracht ist, in der das rahmenartige Element 11 vom
Dünnschichtartikel 1 getrennt ist, kann der Dünnschichtartikel 1 durch die
Bewegungseinrichtung 54 mit hoher Geschwindigkeit in einen Nichtkontaktzustand
mit dem rahmenartigen Element bewegt werden.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung 50, wenn sie wie oben beschaffen ist,
sollte das rahmenartige Element 11 durch die Positioniereinrichtung 56 in der
dickenbezogenen Richtung immer zu dem Zeitpunkt der obigen Bewegung des
Dünnschichtartikels 1 positioniert werden, zu dem der Dünnschichtartikel 1 durch
die Bewegungseinrichtung 54 bewegt wird, was die weitere Steigerung der Be
arbeitungsgeschwindigkeit des Dünnschichtartikels 1 behindert. Dieses Problem
kann durch ein Verfahren beseitigt werden, mit dem das rahmenartige Element 11
und der Dünnschichtartikel 1 relativ zum als nächstes zu bearbeitenden Teilstück
2 bewegt werden, während das rahmenartige Element den Dünnschichtartikel 1
weiter ansaugt.
In der Zwischenzeit wird, im Fall der obigen Bewegung während des Ansaugens,
der gesamte Umfang des Teilstückes 2 durch die Kontaktfläche 11a des rahmen
artigen Elementes 11 in der Saughalteeinrichtung 52 der Laserbearbeitungsvor
richtung 50 wie oben beschrieben angesaugt, und deshalb reibt ein laserbearbeite
ter Teil des Dünnschichtartikels 1, das in Fig. 9 durch die gestrichelte Linie
dargestellt ist, ungünstigerweise an der Kontaktfläche 11a des rahmenartigen
Elementes 11 bei dem obigen Verfahren der relativen Bewegung des rahmenartigen
Elementes 11 und des Dünnschichtartikels 1, wie es in Fig. 9 angegeben ist, mit
dem Resultat, daß der bearbeitete Teil deformiert wird oder sich mit Fremdkörpern
vermischt und in dem dünnschichtartigen Artikel festhält.
Die vorliegende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll die oben
beschriebene Unzulänglichkeit beseitigen und hat zu ihrem Ziel, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel vorzusehen, wobei die
dünnschichtartigen Artikel mit gesteigerter Verarbeitungsgeschwindigkeit im
Vergleich mit der bisherigen Vorrichtung und dem bisherigen Verfahren bearbeitet
werden, ohne Teile der dünnschichtartigen Artikel nach der Bearbeitung mit
Laserlicht zu deformieren und zu verhindern, daß Fremdkörper mit den dünnschicht
artigen Artikeln vermischt werden.
Die Ausführungsform veranschaulicht dünnschichtartige Artikel, die aus Harz
gebildet sind, und für mehrschichtige Leiterplatten von elektrischen Apparaten oder
dergleichen verwendet werden und die jeweils eine Dicke von ungefähr
0,15-0,2 mm haben. Das Material ist nicht begrenzt, sofern der Artikel wie eine
Dünnschicht beschaffen ist. Obwohl die Laserbearbeitung als ein Beispiel eines
Bearbeitungsverfahrens des dünnschichtartigen Artikels angenommen wurde, zum
Beispiel zum Bilden von Durchgangsbohrungen (Durchgangslöchern) für Durch
gangselektroden der mehrschichtigen Leiterplatte, ist das Verfahren nicht auf die
Laserbearbeitung begrenzt. Insbesondere wurden in letzter Zeit wegen der
Miniaturisierung von elektronischen Geräten gedruckte Leiterplatten mit in großer
Dichte montierten Komponenten gefordert. Die vorliegende Ausführungsform kann
auf die Herstellung solcher Leiterplatten angewandt werden. Als ein Beispiel für die
Leiterplatte werden einige zehn oder Hunderte Durchgangsbohrungen in einer Platte
aus dünnem Leiterplattenmaterial mit einer Dicke von einigen zehn bis einigen
Hunderten Mikrometern durch die Laserbearbeitung ausgebildet, dann wird in die
ausgebildeten Bohrungen leitfähige Paste eingesetzt und dann werden die Platten
aufeinander geschichtet, um eine mehrschichtige Platte zu bilden, während die
leitfähige Paste in jeder Bohrung mit einer vorgegebenen Elektrode/Elektroden oder
einer Schaltung/Schaltungen verbunden wird. Während der obigen Bildung der
Durchgangsbohrung ist es notwendig, Durchgangsbohrungen in der Platte
auszubilden. Um solch eine mehrschichtige Platte mit hoher Genauigkeit auszubil
den, ist es zu bevorzugen, die vorliegende Ausführungsform auf die Ausbildung
solcher Durchgangsbohrungen anzuwenden, weil die Durchgangsbohrungen mit
hoher Genauigkeit und der optimalen Konfiguration gebildet werden können,
während jede Platte als das Material ohne jedwede Behinderung des Ausbildens der
Durchgangsbohrungen gehalten wird. Fig. 1 zeigt eine Laserbearbeitungsvorrichtung
101 für dünnschichtartige Artikel der vorliegenden Ausführungsform. Die
Laserbearbeitungsvorrichtung 101 für dünnschichtartige Artikel ist im wesentlichen
in der gleichen Art und Weise aufgebaut wie die oben beschriebene Laser
bearbeitungsvorrichtung 50. Die Saughalteeinrichtung 120 und eine Steuer
einrichtung 200, die später beschrieben wird, sind jedoch anders als bei der
Laserbearbeitungsvorrichtung 50, die die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 für
dünnschichtartige Artikel der Ausführungsform kennzeichnen.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 für dünnschichtartige Artikel hat eine
Spanneinrichtung 110, die der oben beschriebenen Aufspanneinrichtung 51
entspricht, eine Saughalteeinrichtung 120, die der oben beschriebenen Saughalte
einrichtung 52 entspricht, ausgenommen einige Teile, eine Laserlichtprojektionsein
richtung 140, die der oben beschriebenen Laserlichtprojektionseinrichtung 53
entspricht, eine Bewegungseinrichtung 160, die der oben beschriebenen Bewe
gungseinrichtung 54 entspricht, eine Positioniereinrichtung 180, die der oben
beschriebenen Positioniereinrichtung 56 entspricht, und die Steuereinrichtung 200.
Alle diese Teile werden unten ausführlich dargestellt.
Die Bewegungseinrichtung 160 mit der Spanneinrichtung 110 ist auf einer
Unterlage 102 angeordnet, die die Laserbearbeitungsvorrichtung 101 für dünn
schichtartige Artikel bildet. Die Bewegungseinrichtung 160 ist mit einem Y-Tisch
161, der durch eine Antriebseinrichtung 162 in eine Y-Richtung von in einer Ebene
senkrecht zueinander liegenden X-, Y-Richtungen geschoben wird, und einem
X-Tisch 163 ausgerüstet, der über dem Y-Tisch 161 angeordnet ist und durch eine
Antriebseinrichtung 164 in die X-Richtung geschoben wird. Die Antriebsein
richtungen 162, 164 sind mit der Steuereinrichtung 200 verbunden. Die Steuer
einrichtung 200 steuert jede Bewegungsgröße des Y-Tisches 161 und X-Tisches
163.
Die auf dem X-Tisch 163 angeordnete Spanneinrichtung 110 hat ein feststehendes
Aufspannelement 111 und ein bewegliches Aufspannelement 112, die sich beide
in die Y-Richtung erstrecken und einander gegenüberliegen. Ein mit Laserlicht zu
bearbeitender, rechteckiger dünnschichtartiger Artikel 1 ist in einem Bereich
zwischen dem Aufspannelement 111 und dem Aufspannelement 112 angeordnet.
Während Seitenrandteile beispielsweise parallel zur Y-Richtung des so angeordneten
dünnschichtartigen Artikels 1 durch das Aufspannelement 111 und das Aufspann
element 112 gehalten werden, wird der dünnschichtartige Artikel 1 in die
X-Richtung gezogen. Insbesondere ist das bewegliche Aufspannelement 112 derart
befestigt, daß es in die X-Richtung über dem X-Tisch 163 beweglich ist und wird
darüberhinaus ständig durch eine Expansionskraft einer Feder 113, die zwischen
einem Seitenrandteil 114 in der X-Richtung des X-Tisches 163 und dem Aufspann
element 112 sitzt, zu dem Seitenrandteil 114 hin beaufschlagt. Der dünnschicht
artige Artikel 1 wird demzufolge, wenn er zwischen dem Aufspannelement 111 und
Aufspannelement 112 gehalten wird, durch die auf das bewegliche Aufspann
element 112 wirkende Expansionskraft in die X-Richtung gezogen, so daß eine
Zugkraft auf den dünnschichtartigen Artikel 1 ausgeübt wird. Die Halterung des
dünnschichtartigen Artikels 1 durch die Aufspannelemente 111, 112 kann bei
Notwendigkeit gelöst werden, nachdem der dünnschichtartige Artikel 1 vollständig
bearbeitet ist oder aus einem ähnlichen Grund.
Die Laserlichtprojektionseinrichtung 140 sendet Laserlicht zu dem dünnschicht
artigen Artikel 1, das von oben aus einer dickenbezogenen Richtung des dünn
schichtartigen Artikels 1 aufgebracht wird. Die Laserlichtprojektionseinrichtung 140
besteht aus einer Laserlichterzeugungseinrichtung 141, einem Spiegel 142 und
einer Linse 143. Die Laserlichterzeugungseinrichtung 141 ist in einen Rahmen 103
eingesetzt, der auf der Unterlage 102 angeordnet ist. Das von der Laserlicht
erzeugungseinrichtung 141 ausgesendete Laserlicht wird durch den Spiegel 142
zum dünnschichtartigen Artikel 1 abgelenkt. Danach wird der Fokus des Laserlich
tes durch die Linse 143 eingestellt, so daß er auf eine Bearbeitungsfläche 1a des
dünnschichtartigen Artikels 1 fällt, und dann wird das Laserlicht auf die Be
arbeitungsfläche 1a gesendet. Die Laserlichterzeugungseinrichtung 141 ist mit der
Steuereinrichtung 200 verbunden, und deshalb wird die Erzeugung des Laserlichtes
durch die Steuereinrichtung 200 gesteuert.
Grob umrissen, besteht die Saughalteeinrichtung 120, die die Ausführungsform
kennzeichnet, aus einem Halteelement 121, das einen Teil des Randes einer
Bearbeitungsfläche 104 des durch das Laserlicht zu bearbeitenden dünnschicht
artigen Artikels 1 durch einen Saugvorgang hält, um die Bearbeitungsfläche 104
durch die oben genannte Zugkraft in einem planen Zustand zu halten, und einer
Saugeinrichtung 131, die an das Halteelement 121 angeschlossen ist, um den
Saugvorgang auszuführen. Das Halteelement 121 der Saughalteeinrichtung 120
wird über dem dünnschichtartigen Artikel 1 von einer Positioniereinrichtung 180
getragen und ist in die dickenbezogenen Richtung des dünnschichtartigen Artikels
1 bewegbar.
Das Halteelement 121 wird genauer dargestellt. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform entspricht das Halteelement 121 dem rahmenartigen Element 11
und ist ein wie ein Rahmen geformter, flacher Körper, der einen rechteckigen
Hohlteil 122 besitzt, der dem oben genannten Bearbeitungsbereich 104 entspricht,
wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Ein Unterschied zu dem zuvor erläuterten rahmenartigen
Element 11 besteht darin, daß nur eines von vier Rahmenelementen 121-1, 121-2,
121-3 und 121-4 des Halteelementes 121, zum Beispiel 121-4, an einer Kontakt
fläche 123 in Berührung mit dem dünnschichtartigen Artikel 1 ist, wie es aus den
Fig. 2 und 3 deutlich ersichtlich ist, während alle vier Rahmenelemente, die das
rahmenartige Element 11 der Fig. 7 bilden, in Berührung mit dem dünnschicht
artigen Artikel 1 sind. Der Hohlteil 122 des Halteelementes 121 ist in einer Größe
ausgebildet, die sich nicht mit einem durch die Linse 143 hindurchgehenden
Laserlicht 3 überlagert. Das Halteelement 121 stimmt mit dem Rand jeder
Bearbeitungsfläche 104 des dünnschichtartigen Artikels 1 überein. An der
Kontaktfläche 123 sind Öffnungsteile 12a ausgebildet, um den dünnschichtartigen
Artikel 1 durch den Saugvorgang zu halten. Die Öffnungsteile 12a werden über eine
Rohrleitung 12, die in dem Rahmenelement 121-4 ausgebildet ist, und ein flexibles
Rohr 13, das mit der Rohrleitung 12 verbunden ist, zu der Saugeinrichtung 131
geführt.
Während nur die Kontaktfläche 123 in Berührung mit dem dünnschichtartigen
Artikel 1 gehalten wird, wodurch der dünnschichtartige Artikel 1 durch den
Saugvorgang gehalten wird, treibt die Bewegungseinrichtung 160 in der Aus
führungsform das Halteelement 121 an, so daß es sich relativ zu dem dünnschicht
artigen Artikel 1 bewegt, wie es durch Pfeile 124 in Fig. 4 angezeigt ist. Deshalb
wird der dünnschichtartige Artikel 1, obwohl der Saugvorgang beibehalten wird, auf
der gesamten Fläche bearbeitet, d. h., in einer Matrix, wodurch Bearbeitungsflächen
104 erhalten werden, ohne daß die Kontaktfläche 123 in Berührung mit bereits
bearbeiteten Flächen 104 gebracht wird.
Da der dünnschichtartige Artikel 1 durch den Saugvorgang an der Kontaktfläche
123 gehalten wird, wird das Durchhängen des dünnschichtartigen Artikels 1
aufgrund seines eigenen Gewichtes verhindert und demzufolge eine genaue
Laserbearbeitung für die Bearbeitungsflächen 104 ermöglicht.
Eine Richtung der relativen Bewegung zwischen der Kontaktfläche 123 und dem
Halteelement 121 zu dem dünnschichtartigen Artikel 1, um die Kontaktfläche 123
nicht auf den laserbearbeiteten Flächen reiben zu lassen, das heißt, eine Richtung,
in der die Laserbearbeitung ausgeführt wird, ist wie folgt. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform, wie sie in Fig. 4 gezeigt und oben beschrieben ist, wenn die
Bearbeitungsflächen 104 in einer Matrix in dem dünnschichtartigen Artikel 1
ausgebildet sind und sich das Halteelement 121 relativ zu dem dünnschichtartigen
Artikel 1 in einem versetzt angeordneten Ort bewegt, erstreckt sich die Kontakt
fläche 123 vorzugsweise parallel zu einer Zeilenrichtung, d. h., in die Y-Richtung,
und ist vorzugsweise an der Seite einer Spaltenrichtung, nämlich in der X-Richtung,
angeordnet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform reibt die Kontaktfläche 123 niemals die
bereits mit dem Laserlicht bearbeiteten Flächen und das Halteelement 121 und der
dünnschichtartige Artikel 1 werden relativ zueinander zickzackförmig bewegt. Das
Bewegungsausmaß wird auf ein Minimum gebracht. Da die Kontaktfläche 123
immer in Berührung mit der noch nicht bearbeiteten Fläche kommt, wird ein
Totraum 106 zum Passierenlassen der Kontaktfläche 123, wie er in Fig. 5 gezeigt
ist, zwischen den benachbarten Bearbeitungsflächen 104 in der Spaltenrichtung
beseitigt, so daß eine maximale Anzahl Bearbeitungsflächen 104 auf einem
dünnschichtartigen Artikel 1 erzeugt werden.
In dem Fall, daß das oben genannte Bewegungsausmaß und die Anzahl der
Bearbeitungsflächen 104 kleiner als in der Ausführungsform sein können, sind zum
Beispiel die Kontaktfläche 123 und Richtungen der relativen Bewegungen
annehmbar, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind.
Als eine Modifikation der Ausführungsform, wie sie in den Fig. 10, 11 und 12
gezeigt ist, sind die Rahmenelemente 121-3a und 121-1a zusätzlich an dem
Halteelement 1121 parallel zueinander in der Spaltenrichtung des Halteelementes
1121 senkrecht zu der längeren Axialrichtung der Kontaktfläche 123 des
Rahmenelementes 121-4, nämlich in der X-Richtung in der Modifikation, angeord
net, und jedes der Rahmenelemente 121-3a und 121-1a hat eine kürzere Länge als
die Seitenlänge der Bearbeitungsfläche 104 in der X-Richtung. Jedes der Rahmen
elemente 121-3a und 121-1a hat an jeder einen Seite eine Führungsstange 401, die
durch ein C-förmiges Führungselement 402 verschiebbar gehalten und geführt wird,
das an dem Halteelement 1121 befestigt und in der Vertikalrichtung des dünn
schichtartigen Artikels 1 verlängert ist, und an jeder anderen Seite eine Antriebsein
richtung 400, wie zum Beispiel ein an dem Halteelement 1121 befestigter
Druckluftzylinder, dessen Kolbenstange an einem am unteren Ende L-förmig
gebogenen Teil 404 oder 405 des Rahmenelementes 121-3a oder 121-1a befestigt
ist. Somit werden die Rahmenelemente 121-3a und 121-1a, wenn die Antriebsein
richtungen 400 angetrieben werden, unabhängig aufwärts oder abwärts bewegt,
so daß die am unteren Ende L-förmig gebogenen Teile 404, 405 in Zwischenräumen
406 an einem unteren Endteil des Halteelementes 1121 unabhängig aufwärts oder
abwärts bewegt werden, um sie in Kontakt mit dem dünnschichtartigen Artikel 1
zu bringen oder sie von diesem abzutrennen. In den Kontaktfläche 404a, 405a der
L-förmig gebogenen Teile 404, 405 der Rahmenelemente 121-3a und 121-1a sind
Öffnungen 12a ausgebildet, um die Kontaktflächen 404a, 405a in Kontakt mit dem
dünnschichtartigen Artikel 1 bringen zu können, so daß der dünnschichtartige
Artikel 1 durch die Öffnungen 12a angesaugt und mit dem Saugzug gehalten
werden kann.
In der Modifikation wird, in einem Fall, daß sich das Halteelement 1121 auf dem
dünnschichtartigen Artikel 1, wie in Fig. 13 gezeigt, im Zickzack relativ bewegt,
wenn sich das Halteelement 1121 zum Beispiel in die linke Richtung der Fig. 13
bewegt, die folgende Operation ausgeführt. Das heißt, wie es durch die durch
gehenden Linien in Fig. 13 gezeigt ist, kommen die Kontaktfläche 404a des linken
Rahmenelementes 121-3a, die an der Vorderseite der Bewegungsrichtung des
Halteelementes 1121 liegt, und die Kontaktfläche 123 des Rahmenelementes 121-4
in Kontakt mit dem dünnschichtartigen Artikel 1, wobei der dünnschichtartige
Artikel 1 mit dem linken Rahmenelement 121-3a und dem Rahmenelement 121-4
angesaugt und gehalten wird, während die Kontaktfläche 405a des rechten
Rahmenelementes 121-1a, die an der Rückseite der Bewegungsrichtung des
Halteelementes 1121 liegt, vom dünnschichtartigen Artikel 1 getrennt ist. Unter
solch einer Bedingung bewegt sich das Halteelement 1121 auf der Bearbeitungs
fläche 104 nach links. Bewegt sich andererseits das Halteelement 1121 zum
Beispiel nach rechts der Fig. 13, wird die folgende Operation ausgeführt. Wie in Fig.
12 gezeigt ist, kommt die Kontaktfläche 405a des rechten Rahmenelementes 121-1a,
die an der Vorderseite der Bewegungsrichtung des Halteelementes 1121 liegt,
und die Kontaktfläche 123 des Rahmenelementes 121-4 in Kontakt mit dem
dünnschichtartigen Artikel 1, wobei der dünnschichtartige Artikel 1 mit dem rechten
Rahmenelement 121-1a und dem Rahmenelement 121-4 angesaugt und gehalten
wird, während die Kontaktfläche 404a des linken Rahmenelementes 121-3a, die an
der Rückseite der Bewegungsrichtung des Halteelementes 1121 liegt, von dem
dünnschichtartigen Artikel 1 getrennt ist. Unter solch einer Bedingung bewegt sich
das Halteelement 1121 auf der Bearbeitungsfläche 104 nach rechts. Auf diese Art
und Weise wird eine der Kontaktflächen 404a und 405a, die an der Vorderseite der
Bewegungsrichtung liegt, beim Ausführen der Zickzack-Arbeitsweise auf der
gleichen Höhe wie der dünnschichtartige Artikel 1 gehalten, um den dünnschicht
artigen Artikel 1 ansaugen und halten zu können, und die andere von ihnen wird
nach oben auf eine Höhe bewegt, die sie nicht in Kontakt mit dem dünnschicht
artigen Artikel 1 bringt. Diese Vorgänge werden in einer Position ausgeführt, wo die
Bewegungsrichtung des Halteelementes 1121 von rechts nach links oder links nach
rechts geändert wird, so daß die Kontaktfläche, die an der Vorderseite der
Bewegungsrichtung liegt, nach unten bewegt wird, um sie in Kontakt mit dem
dünnschichtartigen Artikel 1 zu bringen, während die Kontaktfläche, die an der
Rückseite der Bewegungsrichtung liegt, nach oben bewegt wird, um sie nicht in
Kontakt mit dem dünnschichtartigen Artikel 1 zu bringen, das heißt, sie von dem
dünnschichtartigen Artikel 1 zu trennen. Gemäß dem oben genannten Höhen
wechselvorgang an den Kontaktflächen an den Vorder- und Rückseiten der
Bewegungsrichtung reibt das Halteelement 1121 mit den Kontaktfläche 123, 404a,
405a nicht an den bereits laserbearbeiteten Flächen und die Bearbeitung kann
kontinuierlich ausgeführt werden. Gemäß der obigen Anordnung können zwei
Seitenränder der rechteckigen Bearbeitungsfläche 104 immer mit dem Saugzug
gehalten werden und auf diese Weise kann die Bearbeitungsfläche 104 des
dünnschichtartigen Artikels 1 in der vertikalen Richtung mit verbesserter Stabilität
positioniert werden, im Vergleich mit einem Fall, bei dem ein Seitenrand der
rechteckigen Bearbeitungsfläche 104 immer mit dem Saugzug gehalten wird.
Ein Beispiel des Halteelementes 121 ist wie ein rechteckiger Rahmen mit dem
Hohlteil 122 von ungefähr 10 cm×10 cm ausgebildet, bei dem die Kontaktfläche
123 eine Breite von ungefähr 1 cm und die Öffnung 12a ein Kreis mit einem
Durchmesser von ungefähr 1 mm ist und eine Vielzahl Öffnungen 12a durch einen
Abstand von ungefähr 1 cm ausgebildet sind. Ein Beispiel für den Vakuumdruck für
den Saugvorgang ist 180 mmHg.
Die Saugeinrichtung 131 hat Stellventile 125, 126, die mit dem zuvor erwähnten
Rohr 13 verbunden sind, eine Austragseinrichtung 127, die mit dem Stellventil 125
verbunden ist, und eine Vakuumpumpe 130, die mit dem Stellventil 126 verbunden
ist. Die Stellventile 125, 126 werden durch die Steuereinrichtung 200 geschaltet,
um das Rohr 13 selektiv mit der Austragseinrichtung 127 oder der Vakuumpumpe
130 zu verbinden. Mit anderen Worten, im normalen Zustand ist das Rohr 13 durch
das Stellventil 126 durch die Filter 129 mit der Vakuumpumpe 130 verbunden, um
den Saugvorgang auszuführen. Zu dieser Zeit ist das Rohr 13 durch das Stellventil
125 von der Austragseinrichtung 127 getrennt. Die Austragseinrichtung 127
umfaßt einen Kompressor 128 zum Erzeugen von Druckluft. Wenn das Rohr 13 und
die Austragseinrichtung 127 durch das Stellventil 125 miteinander verbunden sind,
wird die Verbindung zwischen dem Rohr 13 und der Vakuumpumpe 130 durch das
Stellventil 126 geschlossen. Die am Kompressor 128 erzeugte Druckluft wird über
das Stellventil 125, das Rohr 13 und die Rohrleitung 12 aus den Öffnungen 12a
ausgeströmt. Wegen des Ausströmens der Druckluft können Reste von der
Bearbeitung, die in die Rohrleitung 12 gesaugt wurden oder an der Saugfläche des
dünnschichtartigen Artikels 1 beim Saugvorgang verbleiben, weggeblasen und
entfernt werden.
Die Positioniereinrichtung 180 trägt das Halteelement 121 über dem dünnschicht
artigen Artikel 1 in einer Art und Weise, daß die Kontaktfläche 123 in Kontakt mit
dem dünnschichtartigen Artikel 1 sein kann. Die Positioniereinrichtung 180 bewegt
das Halteelement 121 auch in die dickenbezogene Richtung des dünnschichtartigen
Artikels 1, um die Kontaktfläche 123 des Halteelementes 121 mit der Bearbeitungs
fläche 1a des dünnschichtartigen Artikels 1 zu verbinden oder zu trennen. Die
Positioniereinrichtung 180 wird durch einen Arm 105 getragen, der an dem Rahmen
103 angebracht ist. Konkret, die Positioniereinrichtung 180 hat eine Antriebsein
richtung 181, die das Halteelement 121 in die dickenbezogene Richtung bewegt.
Die Antriebseinrichtung 181 ist mit der Steuereinrichtung 200 verbunden, die die
Bewegung in der dickenbezogenen Richtung steuert.
Wie oben erläutert wurde, steuert die Steuereinrichtung 200 die Arbeitsvorgänge
der Anordnungsteile, wie zum Beispiel der Antriebseinrichtungen 162, 164 der
Bewegungseinrichtung 160 usw. Insbesondere in der oben beschriebenen
Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung 200 Arbeitsweisen der Laserlicht
erzeugungseinrichtung 141 und der Antriebseinrichtungen 162, 164 der Bewe
gungseinrichtung 60, so daß die Bearbeitungsflächen 104 aufeinanderfolgend in
Richtung der Pfeile 124 der Fig. 4 laserbearbeitet werden, während die Kontakt
fläche 123 des Halteelementes 121 in Berührung mit der Bearbeitungsfläche 1a des
dünnschichtartigen Artikels 1 gehalten wird und der dünnschichtartige Artikel 1
angesaugt gehalten wird.
Die Arbeitsweise der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 für dünnschichtartige
Artikel, die die oben beschriebene Konstruktion aufweist, wird nachfolgend
beschrieben. Jeder Arbeitsgang wird durch die Steuereinrichtung 200 gesteuert.
Der mit Laser zu bearbeitende dünnschichtartige Artikel 1 wird durch die Aufspann
elemente 111, 112 der Spanneinrichtung 110 festgehalten und durch das
Aufspannelement 112 in die X-Richtung gezogen. Der X-Tisch 163 und der
Y-Tisch 161 der Bewegungseinrichtung 160 werden für die Laserbearbeitung, zum
Beispiel der Bearbeitungsfläche 104-1 der Fig. 4, angetrieben. Infolgedessen wird
der Hohlteil 122 des Halteelementes 121 so angeordnet, daß er der Bearbeitungs
fläche 104-1 entspricht.
Das Halteelement 121 wird durch die Positioniereinrichtung 180 zu dem dünn
schichtartigen Artikel 1 bewegt, wodurch die Kontaktfläche 123 des Halte
elementes 121 in Berührung mit der Bearbeitungsfläche 1a des dünnschichtartigen
Artikels 1 kommt. Nach dem Kontakt saugt die Vakuumpumpe 130 der Saugein
richtung 131 den dünnschichtartigen Artikel 1 an und hält den dünnschichtartigen
Artikel 1 an der Kontaktfläche 123 fest, und der dünnschichtartige Artikel 1 wird
an dem Halteelement 121 festgehalten. Genauer gesagt, es ist so aufgebaut, daß
der dünnschichtartige Artikel 1 durch die von den Aufspannelementen 111, 112
aufgebrachte Zug kraft gezogen wird, um eine plane Ebene zu bilden. Gegenwärtig
ist es möglich, daß der dünnschichtartige Artikel 1 an Teilen, ausgenommen in der
Nähe der Aufspannelemente 111, 112, leicht nach unten durchhängt, zum Beispiel
um ungefähr 0,2 mm, und somit solch ein Durchhängen die feine Laserbearbeitung
behindert. Um jene Unzulänglichkeit zu vermeiden, wird die Umgebung der
Bearbeitungsfläche des dünnschichtartigen Artikels 1 angesaugt und durch das
Halteelement 121 gehalten, um den dünnschichtartigen Artikel 1 in der vor
gegebenen planen Ebene zu halten. Deshalb wird das Halteelement 121 durch die
Positioniereinrichtung 180 in eine spezielle Position zu dem dünnschichtartigen
Artikel 1 bewegt das heißt, eine Position, in der der dünnschichtartige Artikel 1 in
der vorgegebenen planen Ebene angeordnet ist, wenn der dünnschichtartige Artikel
1 angesaugt und an der Kontaktfläche 123 des Halteelementes 121 durch das
Halteelement 121 gehalten wird. Wenn das Halteelement 121 nach unten in die
vorgegebene Position bewegt wird, selbst wenn die Kontaktfläche 123 des
Halteelementes 121 nicht in Berührung mit der Bearbeitungsfläche 1a des
dünnschichtartigen Artikels 1 kommt, wird die Vakuumpumpe 130 der Saugein
richtung 131 betrieben, um den dünnschichtartigen Artikel 1 zur Kontaktfläche 123
zu saugen und festzuhalten, und der dünnschichtartige Artikel 1 wird an dem
Halteelement 121 gehalten, wobei der dünnschichtartige Artikel 1 in der vor
gegebenen planen Ebene angeordnet ist.
Mit Beendigung des Saugens wird das Laserlicht aus der Laserlichtprojektions
einrichtung 140 auf die Bearbeitungsfläche 1a des dünnschichtartigen Artikels 1
gesendet, wodurch die Bearbeitungsfläche 104-1 bearbeitet wird, zum Beispiel
Durchgangsbohrungen in der Bearbeitungsfläche 104-1 gebildet werden. Zu dieser
Zeit wird, wie es zum Beispiel in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, Druckluft durch
eine Druckluftinjektionseinrichtung 500 aus einer in dem Rahmenelement 121-3
ausgebildeten Durchgangsbohrung 122p in den Hohlteil 122 geblasen und die
Druckluft wird von einer Saugeinrichtung 501 durch eine in dem Rahmenelement
121-1, das dem Rahmenelement 121-3 gegenüberliegt, ausgebildete Durchgangs
bohrung 122p angesaugt und ausgetragen, um bei der Laserbearbeitung ver
ursachte Reste der Bearbeitung aus dem Hohlteil 122 zu saugen und auszutragen.
Wenn die Bearbeitungsfläche 104-1 vollständig durch das Laserlicht bearbeitet ist,
zum Beispiel, wenn alle auszubildenden Durchgangsbohrungen in der Bearbeitungs
fläche 104-1 ausgebildet sind, während der dünnschichtartige Artikel 1 an der
Kontaktfläche 123 festgehalten wird, werden der X-Tisch 163 und der Y-Tisch 161
bewegt, um das Halteelement 121 relativ zu dem dünnschichtartigen Artikel 1 in
der Pfeilrichtung 124a der Fig. 4 zu bewegen. Der Hohlteil 122 ist demzufolge so
angeordnet, daß er auf die Bearbeitungsfläche 104-2 neben der Bearbeitungsfläche
104-1 trifft. Die Bearbeitungsfläche 104-2 wird dann mit dem Laserlicht bearbeitet.
In der gleichen Art und Weise wird danach das Halteelement 121 relativ zu dem
dünnschichtartigen Artikel 1 in den Zeilen- und Spaltenrichtungen gemäß den
Pfeilen 124 bewegt und jede Bearbeitungsfläche 104 wird somit aufeinander
folgend bearbeitet.
Nachdem die gesamte Fläche des dünnschichtartigen Artikels 1 bearbeitet ist, wird
die Vakuumpumpe 130 angehalten und dadurch der Saugvorgang an dem
dünnschichtartigen Artikel 1 beendet. Das Halteelement 121 wird durch die
Positioniereinrichtung 180 in eine zum dünnschichtartigen Artikel entgegengesetzte
Richtung bewegt. Die Halterung des dünnschichtartigen Artikels 1 durch die
Aufspannelemente 111, 112 wird gelöst und der laserbearbeitete dünnschichtartige
Artikel 1 wird aus der Bearbeitungsvorrichtung 101 herausgenommen.
Wenn ein anderer, zu bearbeitender dünnschichtartiger Artikel 1 verbleibt, wird der
oben beschriebene Prozeß wiederholt.
Die Stellventile 125, 126 können umgestellt werden, zum Beispiel, wenn ein
dünnschichtartiger Artikel 1 fertig bearbeitet ist, wodurch die Druckluft aus dem
Kompressor 128 durch die Öffnungen 12a ausströmt, um die während des
Saugvorganges in die Rohrleitung 12 gesaugten oder an der Saugfläche des
dünnschichtartigen Artikels 1 verbliebenen Reste von der Bearbeitung her
auszublasen.
Obwohl in der obigen Ausführungsform der Fall beschrieben ist, daß die gesamte
Fläche des dünnschichtartigen Artikels 1 bearbeitet wird, kann die vorliegende
Erfindung auf einen Fall angewandt werden, bei dem eine Teilfläche des dünn
schichtartigen Artikels 1 bearbeitet wird.
Wenn das Halteelement 121 in Fig. 4 relativ zum dünnschichtartigen Artikel 1 in
der Zeilen- und Spaltenrichtung gemäß den Pfeilen 124 bewegt und jede Be
arbeitungsfläche 104 somit aufeinanderfolgend bearbeitet wird, kommt das
Halteelement 121 an jeder Bearbeitungsfläche 104 am Endteil in der Y-Richtung,
das heißt, die Zeile benachbart und parallel zum Aufspannelement 112, in Kontakt
mit dem Aufspannelement 112, so daß das Halteelement 121 anders als bei den
anderen Bearbeitungsflächen daran gehindert wird, den dünnschichtartigen Artikel
1 anzusaugen. In solch einem Fall kann das Halteelement 121 den dünnschicht
artigen Artikel 1 nicht ansaugen und halten. In derartiger Nähe des Aufspann
elementes 112 kann die Feinbearbeitung dort ohne Ansaugen und Halten des
dünnschichtartigen Artikels 1 ausgeführt werden, da das Ausmaß des Durch
hängens des dünnschichtartigen Artikels 1 durch die Zugkraft vom Aufspann
element 112 auf einen vernachlässigbaren Wert unterdrückt ist.
Wie oben beschrieben wurde, werden in der Laserbearbeitungsvorrichtung 101 für
dünnschichtartige Artikel der Ausführungsform das Halteelement 121 und der
dünnschichtartige Artikel 1 relativ bewegt, während das Halteelement 121 den
dünnschichtartigen Artikel 1 angesaugt hält. Deshalb ist es nicht notwendig, das
Halteelement 121 in der dickenbezogenen Richtung des dünnschichtartigen Artikels
1 immer dann zu bewegen, wenn sich das Halteelement 121 zwischen den
Bearbeitungsflächen 104 bewegt. Die für die Bearbeitung des dünnschichtartigen
Artikels 1 erforderliche Zeit kann demzufolge im Vergleich mit der bisherigen
Vorrichtung und dem bisherigen Verfahren verkürzt werden.
Da desweiteren nur die Kontaktfläche 123 des Rahmenelementes 121-4 des
Halteelementes 121 für die Berührung mit dem dünnschichtartigen Artikel 1
angepaßt ist, wird verhindert, daß die Kontaktfläche 123 auf den bereits be
arbeiteten Flächen reibt, selbst wenn die relative Bewegung bei aufrechterhaltenem
Saugzustand, wie oben erwähnt, ausgeführt wird. Eine Deformation der laser
bearbeiteten Teile, eine Vermischung mit Fremdkörpern usw. kann vermieden
werden.
Obwohl die Ausführungsform des Verfahrens auf den Fall gerichtet ist, bei dem der
dünnschichtartige Artikel 1 mit Laserlicht bearbeitet wird, ist das Verfahren nicht
auf diese Laserbearbeitung beschränkt. Die vorliegende Ausführungsform ist zum
Beispiel auf die Bearbeitung eines dünnschichtartigen Artikels anwendbar, der durch
die Spannelemente gehalten wird.
Obwohl der dünnschichtartige Artikel 1 in der Ausführungsform in die X-,
Y-Richtungen bewegt wird, können umgekehrt das Halteelement und die Laserlicht
projektionseinrichtung bewegt werden, während der dünnschichtartige Artikel 1
feststehend ist.
Wie es oben ausführlich beschrieben ist, kann gemäß der Bearbeitungsvorrichtung
für dünnschichtartige Artikel und dem Bearbeitungsverfahren für dünnschichtartige
Artikel der vorliegenden Erfindung, da der dünnschichtartige Artikel während des
Aufbringens einer Zugkraft auf den Artikel gehalten wird und ein Teil des Randes
einer Bearbeitungsfläche des dünnschichtartigen Artikels durch das Halteelement
gehalten wird, wenn der dünnschichtartige Artikel bearbeitet wird, die Laser
bearbeitung, wie zum Beispiel die Durchgangsbohrungsausbildung, in dünnschicht
artigen Artikeln mit Laserlicht ohne jedwede Beschädigung eines Elementes zum
Tragen der Artikel ausgeführt werden. Wenn der dünnschichtartige Artikel
bearbeitet wird, während er durch einen Teil des Halteelementes gehalten wird,
werden darüberhinaus der dünnschichtartige Artikel und das Halteelement relativ
in einer Art und Weise bewegt, daß das Halteelement nicht auf den bereits
bearbeiteten Flächen des dünnschichtartigen Artikels reibt. Deshalb muß das
Halteelement nicht bei jeder relativen Bewegung in die dickenbezogene Richtung
des dünnschichtartigen Artikels bewegt werden und eine Bearbeitungsgeschwindig
keit des dünnschichtartigen Artikels wird im Vergleich mit der bisherigen Vor
richtung und dem bisherigen Verfahren gesteigert. Darüberhinaus wird verhindert,
daß die bereits bearbeiteten Flächen in körperlichen Kontakt mit dem Halteelement
kommen, demzufolge kann eine Deformation der bearbeiteten Flächen oder eine
Vermischung von Fremdkörpern beseitigt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit ihren bevorzugten
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen be
schrieben wurde, ist zu bemerken, daß verschiedene Änderungen und Modifikatio
nen für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind. Solche Änderungen und
Modifikationen sind als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen
zu verstehen, der durch die anhängigen Ansprüche definiert ist, außer sie weichen
von diesem ab.
Claims (9)
1. Bearbeitungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel, umfassend:
eine Spanneinrichtung (110) zum Halten eines dünnschichtartigen Artikels während des Aufbringens einer Zugkraft auf den dünnschichtartigen Artikel (1);
ein Halteelement (121) zum Halten eines Teiles eines Randes einer Bearbeitungsfläche des dünnschichtartigen Artikels, wenn der dünn schichtartige Artikel auf der Bearbeitungsfläche bearbeitet wird;
eine Bewegungseinrichtung (160) zur relativen Bewegung des dünn schichtartigen Artikels und des Halteelementes zum Bilden einer Vielzahl Bearbeitungsflächen in dem dünnschichtartigen Artikel in einem Zustand, in dem der dünnschichtartige Artikel durch die Spanneinrichtung gezogen und durch das Halteelement gehalten wird; und
eine Steuereinrichtung (200) zum Zulassen der relativen Bewegung des dünnschichtartigen Artikels und des Halteelementes durch die Bewe gungseinrichtung, wobei das Reiben des Halteelementes auf den bereits auf dem dünnschichtartigen Artikel ausgebildeten Bearbeitungsflächen verhindert wird.
eine Spanneinrichtung (110) zum Halten eines dünnschichtartigen Artikels während des Aufbringens einer Zugkraft auf den dünnschichtartigen Artikel (1);
ein Halteelement (121) zum Halten eines Teiles eines Randes einer Bearbeitungsfläche des dünnschichtartigen Artikels, wenn der dünn schichtartige Artikel auf der Bearbeitungsfläche bearbeitet wird;
eine Bewegungseinrichtung (160) zur relativen Bewegung des dünn schichtartigen Artikels und des Halteelementes zum Bilden einer Vielzahl Bearbeitungsflächen in dem dünnschichtartigen Artikel in einem Zustand, in dem der dünnschichtartige Artikel durch die Spanneinrichtung gezogen und durch das Halteelement gehalten wird; und
eine Steuereinrichtung (200) zum Zulassen der relativen Bewegung des dünnschichtartigen Artikels und des Halteelementes durch die Bewe gungseinrichtung, wobei das Reiben des Halteelementes auf den bereits auf dem dünnschichtartigen Artikel ausgebildeten Bearbeitungsflächen verhindert wird.
2. Bearbeitungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel gemäß Anspruch
1, bei der der durch das Halteelement gehaltene Teil des Randes der
Bearbeitungsfläche parallel zu einer Zeilenrichtung des dünnschichtartigen
Artikels im Fall der relativen Bewegung durch die Bewegungseinrichtung
in die Zeilenrichtung und an einer Vorderseite der Bewegung im Fall der
relativen Bewegung in einer Spaltenrichtung des dünnschichtartigen
Artikels angeordnet ist, so daß das Halteelement nicht auf den bereits
bearbeiteten Flächen des dünnschichtartigen Artikels reibt.
3. Bearbeitungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel gemäß Anspruch
1 oder 2, bei der der dünnschichtartige Artikel durch Laserlicht bearbeitet
wird, und die Vorrichtung außerdem eine Laserlichtprojektionseinrichtung
(140) zum Senden des Laserlichtes zum dünnschichtartigen Artikel für die
Bearbeitung umfaßt.
4. Bearbeitungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel gemäß Anspruch
3, bei der der dünnschichtartige Artikel so bearbeitet wird, daß durch
Laserlicht eine Durchgangsbohrung ausgebildet wird, und die Vorrichtung
außerdem eine Laserlichtprojektionseinrichtung (140) zum Senden des
Laserlichtes zum dünnschichtartigen Artikel für die Bearbeitung umfaßt.
5. Bearbeitungsvorrichtung für dünnschichtartige Artikel gemäß einem der
Ansprüche 1-4, bei der das Halten des dünnschichtartigen Artikels durch
das Halteelement durch einen Saugvorgang erreicht wird, und die
Vorrichtung außerdem eine Saugeinrichtung (131) zum Ausführen des
Saugvorganges umfaßt.
6. Verfahren zum Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel, umfassend:
Halten eines dünnschichtartigen Artikels während des Aufbringens einer Zug kraft auf den zu bearbeitenden dünnschichtartigen Artikel und Halten eines Teiles eines Randes einer zu bearbeitenden Bearbeitungsfläche des dünnschichtartigen Artikels durch ein Halteelement; und
relatives Bewegen des dünnschichtartigen Artikels und des Halte elementes, um mehrere der Bearbeitungsflächen in dem dünnschichtartigen Artikel derart zu bilden, daß die bereits auf dem dünnschichtartigen Artikel ausgebildeten Bearbeitungsflächen nicht von dem Halteelement abgerieben werden, während der Teil des Randes der Bearbeitungsfläche gehalten wird.
Halten eines dünnschichtartigen Artikels während des Aufbringens einer Zug kraft auf den zu bearbeitenden dünnschichtartigen Artikel und Halten eines Teiles eines Randes einer zu bearbeitenden Bearbeitungsfläche des dünnschichtartigen Artikels durch ein Halteelement; und
relatives Bewegen des dünnschichtartigen Artikels und des Halte elementes, um mehrere der Bearbeitungsflächen in dem dünnschichtartigen Artikel derart zu bilden, daß die bereits auf dem dünnschichtartigen Artikel ausgebildeten Bearbeitungsflächen nicht von dem Halteelement abgerieben werden, während der Teil des Randes der Bearbeitungsfläche gehalten wird.
7. Verfahren zum Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel gemäß Anspruch 6,
bei dem der dünnschichtartige Artikel durch Laserlicht bearbeitet wird.
8. Verfahren zum Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel gemäß Anspruch 7,
bei dem der dünnschichtartige Artikel so bearbeitet wird, daß durch
Laserlicht eine Durchgangsbohrung ausgebildet wird.
9. Verfahren zum Bearbeiten dünnschichtartiger Artikel gemäß Anspruch 6,
7 oder 8, bei dem das Halten des Teiles des Randes der Bearbeitungs
fläche durch einen Saugvorgang erreicht wird.
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