DE4313796C2 - Laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Laserbearbeitungsvorrichtung dieser Gattung ist beispielsweise in der DE 41 06 423 A1 und der JP-3-210 987 offenbart. Die offenbarte Bearbeitungsvorrichtung verbessert die Wirkung der Verwendung von Laserlicht. Das Prinzip der Laserbearbeitungsvorrichtung ist im allgemeinen unter Bezugnahme auf Fig. 16 erklärt. Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Laserlicht, daß durch einen Exzimer-Laser erzeugt ist. Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Maske. Ein Reflektionsspiegel 3 ist so angeordnet, daß er parallel mit der Maske und davon durch einen geeigneten Abstand getrennt ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Abbildungslinse. Das Bezugszeichen 5 ist ein zu bearbeitendes Werkstück, beispielsweise eine aus Polyamid hergestellte, gedruckte Schaltplatine. Die Maske 2 weist einen Reflektionsabschnitt 2B auf, der durch hohe Reflektionseigenschaft gekennzeichnet ist, und eine Aluminium-Reflektions­ beschichtung oder eine di-elektrische, mehrlagige Beschichtung aufweist. Der Reflektionsabschnitt 2B wird durch Auflegen eines vorbestimmten Musters auf ein Lichtdurchlaßsubstrat 2A hergestellt, das aus synthetisch geschmolzenem Silikon hergestellt ist, und das das Laserlicht 1 durch die Maske 2 durchtreten läßt. Das aufgelegte Muster hat eine Vielzahl von Löchern, die einen Durchmesser von ungefähr 20µm haben, und die einen Lichtdurchlaßabschnitt 2C bilden, durch das das Laserlicht durchtritt.

In Fig. 16 strahlt das Laserlicht 1 schräg von oben auf den oberen Endabschnitt der Maske. Ein Teil des Laserlichts tritt durch den Lichtdurchlaßabschnitt 2C durch und wirkt auf das Werkstück 5, um Durchgangslöcher zu bearbeiten, wobei das verbleibende Licht an dem Reflektionabschnitt 2B reflektiert wird und erneut die Maske 2 bestrahlt, nachdem es an dem Reflektionsspiegel 3 reflektiert ist.

Das zum zweiten Mal auf den Reflektionsabschnitt 2B gestrahlte Licht weicht von der zum ersten Mal bestrahlten Position ab. Dieser Reflektions- und Bestrahlungsprozeß wiederholt sich mehrfach, bis das Laserlicht entweder den Endabschnitt der Maske 2 oder den Rand des Reflektionsspiegels 3 erreicht. Folglich behält das mehrfach zwischen dem Reflektionsabschnitt 2B und dem Reflektionsspiegel 3 reflektierte Laserlicht 1 im wesentlichen die gleiche Lichtintensität. Das durch den Durchlaßabschnitt 2C durchgetretene Licht wird durch die Abbildungslinse 4 auf das Werkstück abgebildet und bearbeitet die Durchgangslöcher 6 entsprechend dem Muster des Lichtdurchlaßabschnitts 2C der Maske 2.

In der zuvor beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung ist die Bearbeitungssfläche auf das Beleuchtungsmuster des optischen Systems beschränkt.

Es entsteht daher das Problem, daß eine Fläche, die größer als die durch das Laserlicht bestrahlte Fläche ist, nicht bearbeitet werden kann. Bei dem herkömmlichen, optischen System muß die Form des Laserstrahls 1, die Größe der Maske 2, die Größe des Reflektionsspiegels 3 und die Abbildungslinse verändert werden, um ein größeres Werkstück 5 zu bearbeiten. Das Problem besteht darin, daß die Herstellungskosten ansteigen, da diese Veränderungen sehr vielfältig sind, oder das optische System nicht länger realisierbar ist, insbesondere, wenn die Abbildungslinse einen großen Durchmesser erfordert.

Aus der Druckschrift DE 33 32 838 A1 ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung bekannt, bei der ein von einer Laserquelle emittierter Laserstrahl mittels eines Abtastspiegels auf einen zylindrischen Spiegel abgelenkt wird. Der zylindrische Spiegel und ein Werkstück sind auf einem Tisch so zueinander ausgerichtet angeordnet, daß ein Bild am Spiegel mittels eines optischen Systems auf dem Werkstück wiedergegeben wird. Weil der Spiegel und das Werkstück auf dem Tisch in einer Ebene liegen, ist eine gleichzeitige Verschiebung dieser zwei Teile in der gleichen Richtung bei Verwendung eines einzigen Verschiebemechanismus möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Laserbearbeitungsvorrichtung zu schaffen, mit der ein hoch genaues Antriebssystem erreichbar ist, ohne Synchronschwankungen zu verursachen und ohne daß ein hoch genaues Regelsystem für das Antriebssystem vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Patentanspruch 1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung von Durchgangslöchern in einer gedruckten Schaltplatine.

Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels.

Fig. 3 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels.

Fig. 4 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für ein abbildendes, optisches System gemäß Fig. 18.

Fig. 6 und 7 sind ein Querschnitt und eine Draufsicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.

Fig. 8 und 9 erläutern den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 6 und 7.

Fig. 10A und 10B erläutern den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 6 und 7.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels.

Fig. 12 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels.

Fig. 13 erläutert den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 12.

Fig. 14 erläutert den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 12.

Fig. 15 ist eine Draufsicht auf eine Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels.

Fig. 16 zeigt eine herkömmliche Laserbearbeitungs­ vorrichtung.

Das erste, erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel wird entsprechend den Fig. 1 und 2 beschrieben. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die Durchgangslöcher in der gedruckten Schaltplatine bearbeitet. Die Bezugszeichen in den Fig. 1 bis 3 sind die gleichen wie in Fig. 16 für die gleichen Strukturen. Entsprechend wird die detaillierte Erklärung in Verbindung mit gleichen Bezugszeichen ausgelassen.

Der Betrieb der zuvor genannten Konstruktion der Laserbearbeitungsvorrichtung wird im folgenden erklärt. Das Laserlicht 1 strahlt schräg von der oberen Seite auf den oberen Endabschnitt der Maske 2, die eine Reflektionseigenschaft von mehr als 90% hat. Das auf die Maske 2 gestrahlte Laserlicht 1 wird wiederholt zwischen der Maske 2 und dem Reflektionsspiegel 3 reflektiert und bewegt sich vom oberen Abschnitt zum unteren Abschnitt der Maske 2. Während der Bewegung bildet das Laserlicht, das durch die Lichtdurchlaßabschnitte 2C der Maske 2 durchtritt, welche eine Vielzahl von schmalen Löchern aufweist, über die Abbildungslinse 4 ein Bild auf dem Werkstück 5 und bearbeitet Durchgangslöcher 6 im Werkstück 5 in gleicher Weise wie die herkömmliche Vorrichtung. Der Winkel unter dem das Laserlicht 1 die Maske 2 bestrahlt ist wird so gesetzt, daß das an dem Reflektionsspiegel 3 reflektierte Laserlicht die gesamte Maskenfläche bestrahlt.

Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines ersten Ausführungs­ beispiels. In Fig. 2 sind die Maske 2 und das Werkstück 5 auf (nicht gezeigte) getrennte Bühnen gesetzt, so daß sie jeweils in vorbestimmten Ebenen antreibbar sind (Ebene A und Ebene B). Die Maske 2 und das Werkstück 5 sind mit der Gleitebene 422 der Kopplungsstange 42 gekoppelt, deren eines Ende um den Drehpunkt 421 in den angezeigten Pfeilrichtungen rotiert. In diesem Fall wird eine ein aufrechtes Bild abbildende Linse mit einem Vergrößerungsfaktor M < 0 als Abbildungslinse 51 in dem abbildenden, optischen System 50 verwendet. Unter der Annahme, daß der Abstand von dem Drehpunkt 421 zu der Ebene A gleich a ist und der Abstand von dem Drehpunkt 421 zu der Ebene B gleich b ist, ist der Vergrößerungsfaktor M vorgegeben als M = b zu a. Wenn die Abstände a und b entsprechend dem Vergrößerungsfaktor M der Abbildungslinse 51 bewegt werden, werden die Maske 2 und das Werkstück 5 in dem gewünschten Geschwindigkeitsverhältnis angetrieben und theoretisch besteht zwischen ihnen keine asynchrone Abweichung. In diesem Fall kann entweder die Maske 2 oder das Werkstück 5 angetrieben werden, um den jeweiligen anderen anzutreiben.

Fig. 3 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungs­ vorrichtung eines zweiten Ausführungs­ beispiels. In Fig. 3 sind die Maske 2 und das Werkstück 5 auf (nicht gezeigte) getrennte Bühnen gesetzt, so daß sie jeweils in vorbestimmten Ebenen antreibbar sind (Ebene A und Ebene B). Die Maske 2 und das Werkstück 5 sind an die Gleitebene 422 der Kopplungsstange 42A gekoppelt, deren beide Enden um den Drehpunkt 422 in Pfeilrichtungen rotieren.

Da die Maske 2 und das Werkstück 5 in einander entgegengesetzte Richtungen angetrieben werden, wird in diesem Fall eine ein invertiertes Bild abbildende, optische Linse mit einem Vergrößerungsfaktor M<0 als Abbildungslinse 51 im abbildenden, optischen System 50 verwendet. In anderen Aspekten entspricht die Konstruktion der Laserbearbeitungsvorrichtung von Fig. 21 der von Fig. 20.

Fig. 4 ist ein Querschnitt der Grundkonstruktion einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels des abbildenden, optischen Systems aus Fig. 4.

In Fig. 4 bezeichnet Bezugszeichen 2 eine Maske, durch die das Licht nur an gewünschten, dem zu bearbeitenden Muster entsprechenden Abschnitten durchtritt, Bezugszeichen 5 ist das Werkstück, Bezugszeichen 21 ist ein Laserlicht, das das Werkstück durch die Maske bearbeitet, Bezugszeichen 22 ist ein Laserlicht von der Lichtquelle, Bezugszeichen 1 ist ein Laserlicht, das über die Abbildungslinse 51 auf das Werkstück abgebildet ist und Bezugszeichen 41 ist eine Haltebühne, auf die die Maske und das Werkstück aufgesetzt sind. Das Bezugszeichen 50 ist ein abbildendes, optisches System, in dem das Laserlicht durch die Maske 2 auf das Werkstück 5 abgebildet wird und das Maskenmuster auf das Werkstück 5 kopiert wird. Bezugszeichen 7 ist ein Spiegel, der das Laserlicht 22 reflektiert. In diesem Fall ist der Projektionsvergrößerungsfaktor dieses optischen Systems gleich 1. Das abbildende optische System 50 hat einen Projektionsvergrößerungsfaktor von (-1) und weist beispielsweise die Abbildungslinse 51, die das invertierte Bild abbildet und die Reflektionsspiegel 52, 53, 54, 55 auf.

Der Betrieb der Laserbearbeitungsvorrichtung wird im folgenden erläutert. Das Laserlicht 22 strahlt auf die Maske 2. Das Laserlicht 21 tritt durch den Durchlaßabschnitt der Maske. Das Laserlicht 21 wird auf das Werkstück 5 abgebildet und das Maskenmuster wird auf das Werkstück projiziert, so daß die Bearbeitung ausgeführt wird. Im abbildenden, optischen System 50 wird das aufrechtstehende Bild mit einem Vergrößerungsfaktor von 1 auf das Werkstück 5 kopiert. Da die Fläche beschränkt ist, die durch das Licht bestrahlbar ist, ist die Haltebühne 41 angeordnet, um das Werkstück 5 synchron anzutreiben, während die gesamte Fläche der Maske 2 abgetastet wird.

In dieser Laserbearbeitungsvorrichtung werden die Maske 2 und das Werkstück 5 simultan mit derselben Geschwindigkeit angetrieben. Da der Vergrößerungsfaktor des abbildenden, optischen Systems 50 gleich 1 ist, ist die Antriebsgeschwindigkeit der Maske 2 und des Werkstücks 5 gleich und das Muster auf der Maske 2 wird präzise auf das Werkstück 5 abgebildet. Die Maske und das Werkstück werden auf derselben Haltebühne 41 und daher gleichzeitig angetrieben. Daher besteht theoretisch keine asynchrone Abweichung zwischen der Maske 2 und dem Werkstück 5. Entsprechend ist hoch genaues Bearbeiten ausführbar.

Fig. 6 und die Fig. 7 sind ein Querschnitt und eine Draufsicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels. In Fig. 6 und Fig. 7 sind die Maske 2 und das Werkstück 5 jeweils auf der Maskenplattform 11 und der Werkstückplattform 39 angeordnet, die auf der Drehbühne 41B angeordnet ist. Die Drehbühne 41A ist durch den Antrieb 43A gestützt, der um die Rotationsachse 43 dreht. Die Werkstückplattform 39 wird durch den Antriebsmechanismus 61A angetrieben, der auf der Drehbühne 41A den Motor 611 und die Kugelumlaufspindel 612 aufweist. Der Motor 611 versetzt die Kugelumlaufspindel 612 in Drehung, wobei die Werkstückplattform 39 angetrieben wird. Die Maskenplattform 11 wird durch den Antriebsmechanismus 62A angetrieben, der auf der Drehbühne 41A den Motor 621 und die Kugelumlaufspindel 622 aufweist. Der Motor 621 versetzt die Kugelumlaufspindel 622 in Drehung, wobei die Maskenplattform 11 angetrieben wird.

Genauer gesagt, ist die Werkstückplattform 39 mit der Kugelumlaufspindel 612 gekoppelt und wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist, durch die Rotation der Kugelumlaufspindel 612 in X-Richtung angetrieben. In derselben Weise ist die Maskenträgerplattform 11 mit der Kugelumlaufspindel 622 gekoppelt und wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist, durch die Rotation der Kugelumlaufspindel 622 in X-Richtung angetrieben. Die Werkstückplattform 39 und die Maskenplattform 11 werden so angetrieben, daß das Muster der Maske 2 präzise durch das abbildende, optische System 50 auf das Werkstück 5 abgebildet wird. Das abbildende, optische System 50 ist ein wie in Fig. 5 gezeigtes invertierendes, optisches System und der Vergrößerungs­ faktor ist M. Entsprechend werden die Werkstückplattform 39 und die Maskenplattform 11 in einander entgegengesetzte Richtungen angetrieben. Unter der Annahme, daß die Antriebsgeschwindigkeit der Werkstückplattform 39 gleich V_S und die Antriebsgeschwindigkeit der Maskenplattform 11 gleich V_M ist, ergibt sich die Beziehung zwischen ihnen als V_S =-MV_m.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die Maske 2 und das Werkstück 5 auf die Plattformen auf derselben Drehbühne 41A gesetzt, wobei jede von ihnen durch den Antriebsmechanismus 61A und den Antriebsmechanismus 62A unabhängig voneinander in X-Richtung angetrieben ist. Die Drehbühne 41A dreht in der durch den Pfeil angegebenen Richtung um die Rotationsachse 43. Die Rotationsachse 43 liegt auf einer geraden Linie zwischen der Maske 2 und dem Werkstück 5. Die Abbildungslinse 51 des abbildenden, optischen Systems 50 ist eine aufrecht abbildende Linse mit einem Vergrößerungsfaktor M < 0.

Die Fig. 8 und 9 erläutern den Betrieb der Konstruktion aus den Fig. 6 und 7. In Fig. 9 ergibt sich die Beziehung zwischen der Lichtbestrahlungsfläche 13 auf der Maske 2 und der Lichtbestrahlungsfläche 31 auf dem Werkstück 5 durch M = b /a, wobei der Abstand zwischen der Mitte der Maske 2 und dem Rotationsmittelpunkt der Rotationsachse 43 gleich a ist und der Abstand zwischen der Mitte des Werkstücks 5 und dem Rotationsmittelpunkt der Rotationsachse 43 gleich b ist.

Der Betrieb des vierten Ausführungsbeispiels wird im folgenden erläutert. In den Fig. 8 und 9 strahlt das (in Fig. 6 gezeigte) Laserlicht vertikal von der Unterseite der Maske 2. In Fig. 9 wird die Maske 2 jetzt in der Fläche 13 bestrahlt, die in Schraffur gezeigt ist. Das durch das (in Fig. 6 gezeigte) abbildende, optische System 50 hindurchgetretene Laserlicht wird auf die Fläche 31 abgebildet, um den entsprechenden Abschnitt auf dem Werkstück 5 zu bearbeiten. Die Bearbeitungsfläche auf dem Werkstück 5 ist die Fläche 31, die durch Schraffur gezeigt ist. Wenn sich die Drehbühne 41 um die Achse 43 dreht und das Laserlicht die fächerartige Fläche 12 auf der Maske 2 bestrahlt, wird die entsprechende fächerartige Fläche 32 auf dem Werkstück bearbeitet wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Fig. 10A und 10B erläutert den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 6 und 7 genauer. Die Maske 2 und das Werkstück 5 sind jeweils mit dem Geschwindigkeitsverhältnis des Vergrößerungsfaktors M angetrieben, um die fächerartige Fläche zu bearbeiten. Die Aufeinanderfolge zum Bestrahlen der Maske 2 und zum Bearbeiten des Werkstücks 5 ist, wie in Fig. 10B und Fig. 10A jeweils gezeigt ist, durch die Sequenz von P, Q, R, S dargestellt.

Da die Maske 2 und das Werkstück 5 auf dieselbe Drehbühne 41A gesetzt sind, ist es mit dem obigen Verfahren theoretisch möglich, das Werkstück synchron mit der Maske 2 zu bearbeiten.

Bezüglich der Bühnensynchronisation ist es gewöhnlich einfach, die Lagen der Maske 2 und des Werkstücks 5 auszurichten, aber es ist schwierig, die Genauigkeit der Geschwindigkeitsregelung aufrecht zu erhalten, wenn die Maske 2 und das Werkstück 5 jeweils gleichförmig angetrieben werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die kontinuierliche Geschwindigkeitsregelung durch Drehen der Drehbühne ausgeführt und die Schrittregelung wird durch Antreiben der getrennten Antriebssysteme der Maske 2 und des Werkstücks 5 ausgeführt. Folglich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung die hohe Genauigkeit des schrittweisen Antriebs aufrechterhalten und kann ebenso auf den Antrieb mit einer gewünschten Geschwindigkeitsrate reagieren.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine Laserbearbeitungsvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels. In dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel werden die Maske 2 und das Werkstück 5 durch getrennte Antriebe 61A, 62A angetrieben. Im Gegensatz dazu werden sie bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Antriebsmechanismus 63A angetrieben. In Fig. 11 wird die Maske 2 durch eine Kugelumlaufspindel mit einer Ganghöhe A und das Werkstück 5 durch eine Kugelumlaufspindel mit einer Ganghöhe B angetrieben. Die beiden Kugelumlaufspindeln mit unterschiedlicher Ganghöhe sind mit einer Kugelumlaufspindel 631 verbunden und durch den Motor 63 angetrieben. Da die Maske 2 und das Werkstück 5 immer zusammen angetrieben werden tritt, bei dieser Konstruktion während des Synchronbetriebs keine asynchrone Abweichung auf.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel. Fig. 12 ist ein Querschnitt einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die eine Konstruktion des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt. Fig. 13 erläutert den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 12. Fig. 14 erklärt ebenfalls den Betrieb der Konstruktion gemäß Fig. 12.

In der Massenproduktions-Bearbeitungsvorrichtung ist es gewöhnlich notwendig eine Positionier-Antriebsmechanismus 44 zum Positionieren des Werkstücks 5 zu benutzen. Das sechste Ausführungsbeispiel weist einen Positionier- Antriebsmechanismus 44 zusätzlich gegenüber dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und Fig. 7 auf. In Fig. 12 ist das Werkstück 5 auf die Bühne 39 gesetzt, die auf der Haltebühne 41A in eine Richtung angetrieben ist. Wenn das Werkstück 5 auf der Bühne 39 nicht auf die korrekte Stelle aufgesetzt ist, wird daher der entsprechende Abschnitt des Werkstücks 5 nicht genau bearbeitet. Selbst wenn beispielsweise die Mitte der Maske 2 (Fläche 13) bestrahlt wird, wird der Endabschnitt des Werkstücks 5 (Fläche 31) bearbeitet. Diese Bearbeitungsabweichung stammt von der fehlenden Ausrichtung der Mitten der Maske 2 des Werkstücks 5 und der Rotationsachse 43.

Im sechsten Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmechanismus 44 so angeordnet, daß die Haltebühne 41A gegenüber der Rotationsachse 43 in Y-Achsenrichtung angetrieben ist. Der Antriebsmechanismus 44 weist einen Motor 46 auf, der eine Kugelumlaufspindel 45, die oberhalb der Bühne 41A befestigt ist und eine Verbindung 47 hat, die durch Schraubverbindung mit der Kugelumlaufspindel 45 verbunden ist. Wenn sich die Bearbeitungsfläche versetzt, wie in Fig. 13 gezeigt, kann die Haltebühne 41A durch Antreiben des Antriebsmechanismus 44 gegenüber der Rotationsachse 43 angetrieben werden, wie in Fig. 14 gezeigt ist.

Durch den obigen Betrieb werden der Rotationsmittelpunkt 43 der Haltebühne 41, die Mitte der Maske 2 und die Mitte des Werkstücks 5 auf einer geraden Linie ausgerichtet, und die Bearbeitungsabweichung kann dann nach oben und nach unten eingestellt werden, wie in der Figur dargestellt ist. Die Richtungskorrektur der Maske und des Werkstücks nach rechts und links kann durch Einstellung der Antriebsmechanismen 62A und 61A durchgeführt werden, die jeweils mit der Maske 2 und dem Werkstück 5 verbunden sind.

Fig. 15 ist eine Draufsicht auf eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel.

Das siebte Ausführungsbeispiel weist Bühnen 64 und 65 auf, die jeweils die Maske 2 und das Werkstück 5 antreiben, wobei jede von ihnen in X-Richtung und in Y-Richtung angetrieben ist. Die Maske 2 und das Werkstück 5 sind durch einen Verbindungspantograph 66 verbunden, der einen Drehpunkt 66a und einen Verbindungspunkt 66b hat, die in einem Verhältnis von a / b angetrieben werden.

In der obigen Konstruktion werden diese Maske und das Werkstück mit einer Geschwindigkeitsrate von a / b angetrieben. Die Laserbearbeitungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels kann daher bei Verwendung eines kleinen Laserstrahls das Werkstück 5 bearbeiten, das eine große Fläche hat.

Claims (11)

1. Laserbearbeitungsvorrichtung mit folgenden Bauteilen,
einer Maske (2), die lichtdurchlässige Abschnitte (2C), und reflektierende Abschnitte (2B) hat,
einem Reflektionsspiegel (3, 3A, 3B, 7), der das von den reflektierenden Abschnitten erhaltene Laserlicht (1; 22) auf die Maske (2) reflektiert und
einem abbildenden, optischen System (4, 50, 51, 52, 53, 54, 55), zur Bearbeitung eines Werkstücks (5) mit dem durch die Maske (2) hindurchtretenden Laserlicht (1; 21),
gekennzeichnet durch eine Einrichtung mit einem um einen Drehpunkt (421; 43; 66a) verschwenkbaren Kopplungselement (42; 42A; 41A; 66), mittels dessen die Maske (2) und das Werkstück (5) synchron zueinander in der Verschwenkebene des Kopplungselements bewegbar sind.

2. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (2) und das Werkstück (5) parallel zueinander bewegbar sind.

3. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektionsspiegel (3, 3A, 7), der gegenüberliegend der Maske (2) montiert ist, ein zylindrischer, konkaver Spiegel ist.

4. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektionsspiegel (3, 3A, 7), der gegenüberliegend der Maske (2) montiert ist, ein sphärischer, konkaver Spiegel ist.

5. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Winkeleinstelleinrichtung (17) zur Einstellung des Winkels zwischen dem Reflektionsspiegel (3; 3A; 3B; 7), und der Maske (2) und einer Steuereinrichtung (15; 19) zum Steuern der Winkeleinstelleinrichtung (17) in Abhängigkeit von der Lichtintensität.

6. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abbildende, optische System (4; 50; 51; 52; 53; 54; 55) das Maskenmuster auf der Oberfläche des Werkstücks (5) abbildet, die in derselben Ebene wie die Maskenoberfläche liegt.

7. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Plattform (41, 41A), auf der die Maske (2) und das Werkstück (5) in derselben Ebene angeordnet sind.

8. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine erste Antriebsvorrichtung (43A), die die Plattform (41, 41A) um eine erste zur Plattformebene senkrechte Rotationsachse (43) dreht.

9. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine zweite Antriebsvorrichtung, die die Plattform (41, 41A) vorwärts und rückwärts entlang einer zur ersten Rotationsachse (43) senkrechten zweiten Achse bewegt.

10. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine erste X-Y-Bühne (11), auf der die Maske (2) angeordnet ist, und eine zweite X-Y-Bühne (39), die in derselben Ebene wie die erste X-Y-Bühne (11) angeordnet ist, um das Werkstück (5) darauf anzuordnen.

11. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Verbindungspantographen (66), der die Maske (2) und das Werkstück (5) parallel mit einem Abstand in derselben Ebene hält.