JP2001208993A - レーザ描画方法及び描画装置 - Google Patents

レーザ描画方法及び描画装置

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JP2001208993A
JP2001208993A JP2000016066A JP2000016066A JP2001208993A JP 2001208993 A JP2001208993 A JP 2001208993A JP 2000016066 A JP2000016066 A JP 2000016066A JP 2000016066 A JP2000016066 A JP 2000016066A JP 2001208993 A JP2001208993 A JP 2001208993A
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crystal mask
laser beam
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Shiro Hamada
史郎 浜田
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転ドラムの外周に装着されたワークに対し
てクロストークを生じることなく描画を行うことのでき
るレーザ描画装置を提供すること。 【解決手段】 レーザビームを発生する複数の半導体レ
ーザを含むレーザアレイからの複数のレーザビームを、
回転ドラム20の外周に巻かれたワーク22における互
いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ描画装置
であり、回転ドラムの回転量を検出するための回転検出
器23と、複数のレーザビームに対応する複数のセルを
有し、レーザビームの通過、阻止をレーザビーム毎に行
うことのできる液晶マスクと、回転ドラムの1回転毎に
レーザアレイ及び液晶マスクを所定のピッチだけ回転ド
ラムの中心軸方向にシフトさせるための移動機構30
と、回転検出器からの検出信号を受け、回転ドラムの回
転に応じて液晶マスク及び移動機構を制御するための制
御装置24とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転ドラムの外周
に装着されたワークに、レーザによりパターニングを行
うのに適したレーザ描画方法及び描画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の描画装置として、図6に示すよ
うに、回転ドラム51上に可撓性のワーク52を巻き、
回転ドラム51の外周に隣接してその中心軸方向に延び
るガイド機構53を設け、このガイド機構53に沿って
移動可能にレーザアレイ54を含む移動機構を設けたも
のが知られている。
【0003】レーザアレイ54は、図7に示すように、
複数の半導体レーザ54−1を一列のアレイ状に配列し
て成り、半導体レーザ54−1を個別にオン、オフ制御
することができる。ワーク52が、例えば樹脂基板の全
面に銅パターンを形成しているようなものである場合、
図8に示すように、レーザビームを照射された箇所が除
去される。図8は、回転ドラム51の回転角度がθ1の
領域について、これを平面に延ばした状態にて示してい
る。
【0004】また、各半導体レーザ54−1からワーク
52に照射されるレーザビームのスポットの直径D1が
10μm、半導体レーザ54−1の数N1が48個であ
るとし、これらが互いに隣接して一列状に照射される
と、ワーク52に対しその1回転当たり、D1×N1=
10×48μmの幅(これが1ピッチとなる)内での部
分パターニングを行うことができる。そして、ワーク5
2が1回転すると、レーザアレイ54を含む移動機構は
ガイド機構53に沿って1ピッチ分だけ移動され、次の
部分パターニングが行われる。以下、同様の動作を繰返
すことでワーク52の全面に所望のパターニングが行わ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の描画
装置においては、複数の半導体レーザ54−1を個別に
オン、オフ制御する場合、オン、オフ制御用の複数の制
御信号線がフラットケーブルにより構成されていて隣接
しているために、クロストークによる誤動作が生じ易
い。すなわち、ある半導体レーザの制御信号線にオン用
の信号電流が流れている場合、それに隣接する制御信号
線がオフであっても、ある制御信号線に流れているオン
用の信号電流による磁界によって、オフとされるべき制
御信号線に電流が発生することがある。その結果、オフ
とされるべき制御信号線に対応する半導体レーザがオン
となる場合がある。
【0006】そこで、本発明の課題は、回転ドラムの外
周に装着されたワークに対してクロストークを生じるこ
となく描画を行うことのできるレーザ描画方法及び描画
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
るレーザ描画方法は、連続してレーザビームを発生する
複数の半導体レーザを含むレーザアレイからの複数のレ
ーザビームを、回転ドラムの外周に巻かれたワークにお
ける互いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ描
画方法において、前記複数のレーザビームに対応する複
数のセルを有して、レーザビームの通過、阻止をレーザ
ビーム毎に行うことのできる液晶マスクを配置し、前記
回転ドラムの回転に同期させて1回転毎に、前記液晶マ
スクを通過したレーザビームの照射領域を所定のピッチ
だけ前記回転ドラムの中心軸方向に沿ってシフトさせる
ことにより、前記ワークに所望の描画を行うことを特徴
とする。
【0008】この場合のレーザ描画装置は、前記回転ド
ラムの回転量を検出するための検出器と、前記複数のレ
ーザビームに対応する複数のセルを有し、レーザビーム
の通過、阻止をレーザビーム毎に行うことのできる液晶
マスクと、前記回転ドラムの1回転毎に前記レーザアレ
イ及び前記液晶マスクを所定のピッチだけ前記回転ドラ
ムの中心軸方向にシフトさせるための移動機構と、前記
検出器からの検出信号を受け、前記回転ドラムの回転に
応じて前記液晶マスク及び前記移動機構を制御するため
の制御装置とを含むことにより、前記ワークに所望の描
画を行うことを特徴とする。
【0009】本発明の第2の態様によるレーザ描画方法
は、レーザ発振器からのレーザビームを回転ドラムの外
周に巻かれたワークに照射して描画を行うレーザ描画方
法であって、前記レーザビームの断面形状を長尺形状に
変換し、前記長尺形状に対応するように配列された複数
のセルを有し、セル毎にこれに対応する前記断面長尺形
状のレーザビームの通過、阻止を部分的に行うための液
晶マスクを配置し、前記回転ドラムの回転に同期させて
1回転毎に前記液晶マスクを通過したレーザビームの照
射領域を所定のピッチだけ前記回転ドラムの中心軸方向
に沿ってシフトさせることにより、前記ワークに所望の
描画を行うことを特徴とする。
【0010】この場合のレーザ描画装置は、前記回転ド
ラムの回転量を検出するための検出器と、前記レーザビ
ームの断面形状を長尺形状に変換するための光学手段
と、前記長尺形状に対応するように配列された複数のセ
ルを有して、セル毎にこれに対応する前記断面長尺形状
のレーザビームの通過、阻止を部分的に行うための液晶
マスクと、前記回転ドラムの1回転毎に前記レーザアレ
イ及び前記液晶マスクを所定のピッチだけ前記回転ドラ
ムの中心軸方向にシフトさせるための移動機構と、前記
検出器からの検出信号を受け、前記回転ドラムの回転に
応じて前記液晶マスク及び前記移動機構を制御するため
の制御装置とを含むことにより、前記ワークに所望の描
画を行うことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1〜図3を参照して、本発明の
第1の実施の形態について説明する。図2において、本
レーザ描画装置は、レーザアレイ11、コリメートレン
ズ12、液晶マスク13、加工レンズとしてのfθレン
ズ14をケース10に収容したものを備えている。図1
に示されるように、ケース10は回転ドラム20の外周
に隣接してその中心軸方向に延びるように設置されたガ
イド機構21に沿って移動可能な移動機構30に搭載さ
れている。移動機構30は、高精度の位置決めが必要で
あるので、例えばリニアモータのような移動機構が好ま
しく、この場合、ガイド機構21はリニアガイド機構が
好ましい。このような移動機構、ガイド機構は周知であ
るので詳細な説明は省略する。
【0012】レーザアレイ11は、図7で説明したよう
に、複数の半導体レーザを一列のアレイ状に並べて構成
されたもので良いが、本形態では個別にオン、オフ制御
する必要はなく、連続発振を行う。従って、レーザアレ
イ11からは、常に複数のレーザビームが互いに隣接し
一列状に連なった状態で出射される。コリメートレンズ
12は、レーザアレイ11からの複数のレーザビームの
広がりを抑制して一定幅にして液晶マスク13に入射さ
せる。液晶マスク13は、図3(a)に示されるよう
に、レーザアレイ11からの複数のレーザビームに対応
する複数のセル13−1を有し、レーザビームの通過、
阻止をレーザビーム毎に行うことができる。すなわち、
液晶マスク13は、後述する制御装置により複数のセル
13−1が個別にレーザビームを通過あるいは阻止する
ように制御される。図3(a)においては、左から2番
目、右から5番目、及び2番目のセル13−1がレーザ
ビームを阻止するように制御されている状態を示す。そ
の結果、ワークに照射される複数のレーザビームによる
照射パターンは図3(b)に示されるようになる。
【0013】前に述べたように、半導体レーザの数がN
1で、ワークに照射される1つのレーザビームのスポッ
ト径がD1である場合、ワークに照射されるレーザビー
ムの幅W1はN1×D1で表され、以下これを1ピッチ
と呼ぶ。
【0014】図1に戻って、回転ドラム20の外周には
可撓性のワーク22が巻かれている。このワーク22は
例えば、前に述べたように、可撓性を持つ樹脂基板の全
面に銅膜を形成したものであり、レーザ照射によって銅
膜を除去することにより、樹脂基板上に銅による配線パ
ターンが形成されるものである。回転ドラム20には、
ロータリーエンコーダ等による回転検出器23が設けら
れている。回転検出器23からの検出信号は制御装置2
4に送られる。制御装置24は、図2で説明したよう
に、回転ドラム20の回転角度に応じて液晶マスク13
における各セルを個別に制御する。すなわち、制御装置
24は、図示しない入力装置から与えられるパターニン
グデータに応じて、回転ドラム20が1回転する間に、
液晶マスク13における各セルの導通、阻止状態を様々
に制御することにより、図8に部分的に示したようなパ
ターニングが行われることになる。
【0015】制御装置24はまた、回転ドラム20が1
回転する毎に移動機構30を制御して、ケース10を上
記の1ピッチ分だけ図1中、右方向に移動させる。これ
は、液晶マスク13を通過したレーザビームが一括して
1ピッチ分だけシフトされることを意味する。このシフ
トの間、必要であれば、液晶マスク13におけるすべて
のセルがレーザビームの通過を阻止するようにして、不
必要なレーザビームの照射が行われないようにする。以
下、上記の動作を繰返して、ワーク22の加工領域全面
に所望のパターニングを行うことができる。
【0016】本形態によれば、レーザアレイ11におけ
る半導体レーザは常時オンにされるので、クロストーク
による誤動作のおそれは無い。
【0017】図4、図5を参照して、本発明の第2の実
施の形態について説明する。この第2の実施の形態は、
図2におけるレーザアレイに代えてレーザ発振器15を
備え、レーザ発振器15からのレーザ光の断面形状を長
尺の断面形状に変換する変換光学系16を備えたもので
ある。レーザ発振器15は、レーザアレイ11と同程度
以上のエネルギー密度を持つレーザ光を発生できるもの
であれば良く、例えばYAGレーザ発振器、YLFレー
ザ発振器等があげられる。また、変換光学系16として
は、例えばシリンドリカルレンズがあげられる。
【0018】なお、本形態では、変換光学系16、コリ
メートレンズ12、液晶マスク13、fθレンズ14が
ケース10に収容されている。このため、レーザ発振器
15からのレーザ光は光ファイバ17を介して変換光学
系16に導入される。このようにするのは、レーザ発振
器15は、レーザアレイ11に比べて大型であり、これ
を可動とするのは好ましくないからである。光ファイバ
17は可撓性を持つので、可動部としてのケース10の
動きに十分に対応できる。
【0019】この第2の実施の形態では、液晶マスク1
3には複数のレーザビームではなく断面が長尺形状の1
本のレーザビームが入射する。そして、液晶マスク13
は、図5に示されるように、レーザビームの断面形状の
長さ方向に対応する数の複数のセル13−1を持つ。液
晶マスク13は、第1の実施の形態と同様に、制御装置
24により複数のセル13−1が個別にレーザビームを
部分的に導通あるいは阻止するように制御される。図5
(a)においても、左から2番目、右から5番目、及び
2番目のセル13−1がレーザビームを阻止するように
制御されている状態を示す。その結果、ワーク22に照
射される複数のレーザビームによる照射パターンも図5
(b)に示されるようになる。液晶マスク13以降の作
用は、第1の実施の形態とまったく同じである。
【0020】この第2の実施の形態においても、レーザ
アレイを使用していないので、クロストークによる誤動
作のおそれは無い。
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、回転ドラムに巻かれたワークに対するパターニング
をクロストークによる誤動作無しに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザ描画装置の基本構成を示し
た図である。
【図2】図1におけるケースの内部構成を本発明の第1
の実施の形態について示した図である。
【図3】図2に示された液晶マスクの作用を説明するた
めの図である。
【図4】図1におけるケースの内部構成を本発明の第2
の実施の形態について示した図である。
【図5】図4に示された液晶マスクの作用を説明するた
めの図である。
【図6】従来のレーザ描画装置の基本構成を示した図で
ある。
【図7】図6に示されたレーザ描画装置及び本発明によ
るレーザ描画装置に使用されるレーザアレイの構成を示
した図である。
【図8】図7に示されたレーザアレイによる描画パター
ンの一例を部分的に示した図である。
【符号の説明】
10 ケース 11、54 レーザアレイ 12 コリメートレンズ 13 液晶マスク 14 fθレンズ 15 レーザ発振器 16 変換光学系 17 光ファイバ 20、51 回転ドラム 21、53 ガイド機構 22、52 ワーク 23 回転検出器 30 移動機構 54−1 半導体レーザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B41J 2/455 H05K 3/00 N G03B 27/32 B23K 101:38 H01S 3/101 B41J 3/21 L // H05K 3/00 B23K 101:38 Fターム(参考) 2C162 AE28 AE37 AE48 FA05 FA18 2H045 AG09 BA23 BA32 CA63 CA88 CB24 2H106 BA55 BH00 4E068 AG00 CB05 CC06 CD04 CD05 CD10 DA00 5F072 AB13 KK30 MM04 MM08 YY06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続してレーザビームを発生する複数の
    半導体レーザを含むレーザアレイからの複数のレーザビ
    ームを、回転ドラムの外周に巻かれたワークにおける互
    いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ描画方法
    において、 前記複数のレーザビームに対応する複数のセルを有し
    て、レーザビームの通過、阻止をレーザビーム毎に行う
    ことのできる液晶マスクを配置し、 前記回転ドラムの回転に同期させて1回転毎に、前記液
    晶マスクを通過したレーザビームの照射領域を所定のピ
    ッチだけ前記回転ドラムの中心軸方向に沿ってシフトさ
    せることにより、前記ワークに所望の描画を行うことを
    特徴とするレーザ描画方法。
  2. 【請求項2】 連続してレーザビームを発生する複数の
    半導体レーザを含むレーザアレイからの複数のレーザビ
    ームを、回転ドラムの外周に巻かれたワークにおける互
    いに隣接した位置に照射して描画を行うレーザ描画装置
    において、 前記回転ドラムの回転量を検出するための検出器と、 前記複数のレーザビームに対応する複数のセルを有し、
    レーザビームの通過、阻止をレーザビーム毎に行うこと
    のできる液晶マスクと、 前記回転ドラムの1回転毎に前記レーザアレイ及び前記
    液晶マスクを所定のピッチだけ前記回転ドラムの中心軸
    方向にシフトさせるための移動機構と、 前記検出器からの検出信号を受け、前記回転ドラムの回
    転に応じて前記液晶マスク及び前記移動機構を制御する
    ための制御装置とを含むことにより、前記ワークに所望
    の描画を行うことを特徴とするレーザ描画装置。
  3. 【請求項3】 レーザ発振器からのレーザビームを回転
    ドラムの外周に巻かれたワークに照射して描画を行うレ
    ーザ描画方法であって、 前記レーザビームの断面形状を長尺形状に変換し、 前記長尺形状に対応するように配列された複数のセルを
    有し、セル毎にこれに対応する前記断面長尺形状のレー
    ザビームの通過、阻止を部分的に行うための液晶マスク
    を配置し、 前記回転ドラムの回転に同期させて1回転毎に前記液晶
    マスクを通過したレーザビームの照射領域を所定のピッ
    チだけ前記回転ドラムの中心軸方向に沿ってシフトさせ
    ることにより、前記ワークに所望の描画を行うことを特
    徴とするレーザ描画方法。
  4. 【請求項4】 レーザ発振器からのレーザビームを回転
    ドラムの外周に巻かれたワークに照射して描画を行うレ
    ーザ描画装置であって、 前記回転ドラムの回転量を検出するための検出器と、 前記レーザビームの断面形状を長尺形状に変換するため
    の光学手段と、 前記長尺形状に対応するように配列された複数のセルを
    有して、セル毎にこれに対応する前記断面長尺形状のレ
    ーザビームの通過、阻止を部分的に行うための液晶マス
    クと、 前記回転ドラムの1回転毎に前記レーザアレイ及び前記
    液晶マスクを所定のピッチだけ前記回転ドラムの中心軸
    方向にシフトさせるための移動機構と、 前記検出器からの検出信号を受け、前記回転ドラムの回
    転に応じて前記液晶マスク及び前記移動機構を制御する
    ための制御装置とを含むことにより、前記ワークに所望
    の描画を行うことを特徴とするレーザ描画装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100857595B1 (ko) * 2007-11-27 2008-09-09 (주)한빛레이저 드럼을 이용한 레이저 가공장치 및 가공방법
WO2009064527A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 3M Innovative Properties Company Seamless laser ablated roll tooling
KR101059211B1 (ko) * 2008-12-04 2011-08-24 주식회사 포스코 레이저를 이용한 주조롤 측면 슬롯 제조장치 및 제조방법
TWI416267B (zh) * 2006-02-16 2013-11-21 Nat Inst Of Advanced Ind Scien Laser processing device and processing method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI416267B (zh) * 2006-02-16 2013-11-21 Nat Inst Of Advanced Ind Scien Laser processing device and processing method thereof
WO2009064527A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-22 3M Innovative Properties Company Seamless laser ablated roll tooling
CN101861227A (zh) * 2007-11-16 2010-10-13 3M创新有限公司 无缝激光刻蚀的辊模具
JP2011502795A (ja) * 2007-11-16 2011-01-27 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー レーザアブレーションされたシームレスロールツール
US7985941B2 (en) 2007-11-16 2011-07-26 3M Innovative Properties Company Seamless laser ablated roll tooling
US8383981B2 (en) 2007-11-16 2013-02-26 3M Innovative Properties Company Seamless laser ablated roll tooling
CN101861227B (zh) * 2007-11-16 2015-03-25 3M创新有限公司 无缝激光刻蚀的辊模具
KR100857595B1 (ko) * 2007-11-27 2008-09-09 (주)한빛레이저 드럼을 이용한 레이저 가공장치 및 가공방법
KR101059211B1 (ko) * 2008-12-04 2011-08-24 주식회사 포스코 레이저를 이용한 주조롤 측면 슬롯 제조장치 및 제조방법

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