JP2006110607A - Laser beam machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザを用いてスポット溶接や穴あけ等の加工を行うレーザ加工装置に関し、特に、メタルマスク等の金属薄板に対してスポット溶接や穴あけ等の加工を行うのに好適なレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus that performs processing such as spot welding and drilling using a laser, and more particularly to a laser processing apparatus that is suitable for performing processing such as spot welding and drilling on a thin metal plate such as a metal mask. .
従来、有機EL素子製造において真空蒸着が行われており、その蒸着マスクとして、多数の細長い微少なスリットを備えたマスク部を有するメタルマスクが使用されている。そして蒸着に当たってはそのメタルマスクを、前記マスク部よりも大きい開口を備えた剛性の大きい枠状のフレームに磁石等によって取り付けていた。しかしながら、近年、パターニングの微細化が進み、マスク部に形成しているスリットが微細になり且つメタルマスクの板厚自体も薄くなってくると、メタルマスクを単に枠状のフレームに磁石等を用いて固定しただけでは、マスク部にゆがみやたるみが生じ、スリット精度が維持できなくなるという問題が生じた。そこで、本出願人は先に、メタルマスクをフレームに取り付けた状態で、そのメタルマスクをマスク部のスリット方向に引張った状態に保持することの可能なメタルマスクの保持治具を開発した(特許文献1参照)。この保持治具を用いると、マスク部のスリットを構成する細線部分を長手方向に引っ張った状態に保持できるので、スリットを直線状に且つ一定ピッチに保持でき、高精細パターニングが可能であるという利点が得られる。 Conventionally, vacuum vapor deposition is performed in the manufacture of an organic EL element, and a metal mask having a mask portion having a large number of fine slits is used as the vapor deposition mask. In vapor deposition, the metal mask is attached to a frame having a large rigidity having an opening larger than that of the mask by a magnet or the like. However, in recent years, as the patterning has become finer and the slits formed in the mask portion have become finer and the thickness of the metal mask itself has become thinner, the metal mask is simply used in a frame-like frame. Just fixing them causes distortion and sagging in the mask part, which causes a problem that the slit accuracy cannot be maintained. Therefore, the present applicant has first developed a metal mask holding jig that can hold the metal mask in a state of being pulled in the slit direction of the mask portion with the metal mask attached to the frame (patent) Reference 1). By using this holding jig, it is possible to hold the thin line portion constituting the slit of the mask portion in a state of being pulled in the longitudinal direction, so that the slit can be held in a straight line and at a constant pitch, and high-definition patterning is possible. Is obtained.
しかしながら、特許文献1に記載のメタルマスクは、1枚のメタルマスクに1個のマスク部を形成しているのみであるので、生産性が悪いという問題点があった。生産性を上げるには、1枚のメタルマスクに複数個のマスク部を形成した多面付けメタルマスクを用いればよいが、多面付けメタルマスクでは、単にその両端をつかんで引っ張っただけでは、メタルマスクの全幅を均等に引っ張っても、マスク部と非マスク部とで剛性が異なるため、マスク部にゆがみやたるみが生じ、所望のスリットパターンが得られず、しかも、各マスク部の位置精度も悪くなるということが判明した。例えば、有機EL素子製造に用いる蒸着用の多面付けマスクの場合、各マスク部の位置に関して±10μm以下のトータルピッチが求められることがあるが、そのような寸法精度を達成することは困難である。
However, the metal mask described in
そこで、この問題を解決すべく検討した結果、メタルマスクの4辺のそれぞれを、複数のクランプで把持し、各クランプによって前記メタルマスクにテンションを加え、かつそのテンションを各クランプごとに調整することで、メタルマスクをしわやたるみの無い平坦な状態とし、各マスク部のスリットを直線状に且つ一定ピッチに保持できることを見出した。また、メタルマスクにテンションを加えて平坦な状態とし、その状態で枠状のフレームにスポット溶接によって固定することで、クランプを外した後においてもメタルマスクをテンションが掛けられて平坦となった状態に保持でき、従って、単純な構造のフレームを用いて多面付けマスクをゆがみやたるみの無い状態に保持できることを見出した。 Therefore, as a result of studying to solve this problem, each of the four sides of the metal mask is gripped by a plurality of clamps, tension is applied to the metal mask by each clamp, and the tension is adjusted for each clamp. Thus, the present inventors have found that the metal mask can be made flat without wrinkles and sagging, and the slits of each mask portion can be held linearly and at a constant pitch. In addition, tension is applied to the metal mask to make it flat, and it is fixed to the frame-like frame by spot welding in that state, so that the metal mask is flattened by tension even after the clamp is removed. Therefore, it has been found that a multi-face mask can be held without distortion and sagging using a frame having a simple structure.
ところで、このようにメタルマスクの4辺のそれぞれにテンションを加えた状態でフレームにスポット溶接する際、メタルマスクとフレームの間に隙間があると溶接不良を生じる。これを回避するためには、溶接時にメタルマスクをフレームに押し付けておく必要がある。そこで、図6に示すように、フレーム支え20で支持している枠状のフレーム3の上にメタルマスク1を配置し、それをクランプ17で把持して引っ張り、メタルマスク1にテンションを加えた状態で、そのメタルマスク1をフレーム3に対してスポット溶接するに際し、メタルマスク1のフレーム3に面する領域全体を押えることのできる形状で、スポット溶接位置に円錐状の穴41を形成した押えプレート40を用意し、これをエアシリンダ等を用いた押え機構(図示せず)でメタルマスク1に押し付けてメタルマスク1をフレーム3に押し付け、この状態で、水平面内でX−Y方向に移動可能な移動台43に保持されたレーザ照射レンズ44からレーザ照射してスポット溶接し、且つそのレーザ照射レンズ44を、フレーム3に沿って所望ピッチずつ移動させて順次スポット溶接を繰り返すというスポット溶接方法を試みた。
By the way, when spot welding is performed on the frame in a state where tension is applied to each of the four sides of the metal mask as described above, if there is a gap between the metal mask and the frame, welding failure occurs. In order to avoid this, it is necessary to press the metal mask against the frame during welding. Therefore, as shown in FIG. 6, the
ところが、この方法では、フレーム3の形状に合った押えプレートを用意しなければならず、且つ大きい押えプレートをメタルマスク1に均等に押し付けるために複雑な構造の押え機構が必要となり、設備費が高くなるという問題があった。また、押えプレート40がメタルマスク1に接触する部分には溶接を行なうことができず、溶接位置の選定の自由度が低かった。更に、フレーム3のサイズが大きい場合、フレーム3の厚さむらが大きくなり、例えば、図6の右側領域に誇張して示すように、フレーム3が薄い場合、レーザ照射レンズ44の焦点位置がフレーム3の上面からずれた位置となり、溶接不良を生じることもあった。
本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、メタルマスクをフレームにレーザ溶接する場合のように、金属薄板などの加工対象物にレーザ加工を行なう場合に、その加工対象物を簡単な機構を用いて良好に押さえることができ、且つ、焦点ずれを生じさせることなく良好なレーザ加工を行なうことができる構造簡単なレーザ加工装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation. When laser processing is performed on an object to be processed such as a metal thin plate as in the case of laser welding a metal mask to a frame, the object to be processed has a simple mechanism. It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus having a simple structure that can be satisfactorily used and can perform good laser processing without causing defocusing.
本発明は、上記課題を解決するため、レーザを照射するレーザ照射レンズを昇降ステージに保持させて昇降可能とすると共に、そのレーザ照射レンズの先端部分に、押え部材を一緒に昇降するように設け、その押え部材の先端に、前記レーザ照射レンズによるレーザのスポットを取り囲む位置で加工対象物を押え付けるための押え面を形成し且つその押え面の前記レーザ照射レンズに対する位置を、該押え面で加工対象物を押えた時に前記レーザ照射レンズが加工対象物に対するレーザ加工に適した位置となるように定めておくという構成としたものである。この構成により、昇降ステージを下降させて押え部材先端の押え面を加工対象物に押し付けることで、レーザのスポット照射位置を取り囲む位置で加工対象物を押えることができ、同時に、レーザ照射レンズをレーザ加工に適した高さに位置決めでき、スポット溶接などのレーザ加工を良好に行なうことができる。 In order to solve the above problems, the present invention enables a laser irradiation lens for irradiating a laser to be moved up and down by holding it on a lifting stage, and a pressing member is provided at the tip of the laser irradiation lens to be lifted and lowered together. A pressing surface for pressing the workpiece is formed at a position surrounding the laser spot by the laser irradiation lens at the tip of the pressing member, and the position of the pressing surface with respect to the laser irradiation lens is determined by the pressing surface. In this configuration, the laser irradiation lens is determined to be in a position suitable for laser processing on the processing object when the processing object is pressed. With this configuration, the workpiece can be pressed at a position surrounding the laser spot irradiation position by lowering the elevating stage and pressing the pressing surface at the tip of the pressing member against the workpiece. Positioning can be performed at a height suitable for processing, and laser processing such as spot welding can be performed satisfactorily.
ここで、前記押え部材には、前記レーザ照射レンズからのレーザ照射範囲を取り囲むよう先端に向かって細くなる円錐状の遮光性のカバー部を設けておくことが好ましく、これにより、レーザの周囲への漏れを大幅に防止できる。 Here, it is preferable that the holding member is provided with a conical light-shielding cover portion that narrows toward the tip so as to surround the laser irradiation range from the laser irradiation lens. Leakage can be greatly prevented.
前記押え部材に形成している円錐状のカバー部の一部には、必要に応じ、開口を形成し、レーザ加工位置の周囲に存在している部材への干渉を避けるようにしてもよく、開口を設けておくことで、周囲に何かの部材が存在している場合においても、その部材の近傍でのレーザ加工が可能となる。 An opening may be formed in a part of the conical cover portion formed in the holding member as necessary to avoid interference with members existing around the laser processing position, By providing the opening, even if there is any member around, laser processing near the member can be performed.
更に、押え部材のカバー部に開口を形成した場合において、その押え部材をレーザ照射レンズに対して回転可能とすることが好ましく、これにより、レーザ照射位置の周囲に存在している部材がどの方向にあっても、カバー部に形成している開口をその部材に向け、干渉を避けることができる。押え部材の回転は手動で行なう構成としてもよいが、前記昇降ステージに押え部材を回転させる回転装置を設けておくと自動化できるので好ましい。 Furthermore, when an opening is formed in the cover portion of the pressing member, it is preferable that the pressing member can be rotated with respect to the laser irradiation lens, so that in which direction the member existing around the laser irradiation position is located. Even if it exists, the opening currently formed in the cover part can be aimed at the member, and interference can be avoided. Although it is good also as a structure which rotates a pressing member manually, it is preferable to provide the rotating device which rotates a pressing member in the said raising / lowering stage because it can automate.
本発明のレーザ加工装置では、レーザ照射レンズを保持した昇降ステージを降下させることで、押え部材でレーザのスポット照射位置を取り囲む位置で加工対象物を押えることができ、同時に、レーザ照射レンズをレーザ加工に適した高さに位置決めでき、常に高品質でのスポット溶接などのレーザ加工を行なうことができる。また、押え部材はレーザ照射レンズを保持した昇降ステージに保持させればよいので、押え部材専用の昇降機構は不要であり、図6に示したような押えプレート40及び押え機構を設ける場合に比べて装置構造を簡略化できる。更に、レーザ照射レンズ及びその先端に配置している押え部材が移動しうる任意の位置にレーザ加工することができるので、レーザ照射位置の選択の自由度がアップする等の効果が得られる。
In the laser processing apparatus of the present invention, by lowering the lifting stage holding the laser irradiation lens, the workpiece can be pressed at a position surrounding the laser spot irradiation position by the pressing member, and at the same time, the laser irradiation lens is moved to the laser. It can be positioned at a height suitable for processing, and laser processing such as spot welding with high quality can always be performed. Further, since the presser member only needs to be held on the lift stage holding the laser irradiation lens, a lift mechanism dedicated to the presser member is unnecessary, and compared with the case where the
本発明のレーザ加工装置は、金属薄板のようにレーザ加工の際に押えておく必要がある任意の加工対象物に対するレーザ加工に用いることができ、その好適な例として、精密さを要求される有機EL素子製造用の蒸着用多面付けマスクとして使用するメタルマスクを枠状のフレームにスポット溶接する場合を挙げることができる。以下、有機EL素子製造における蒸着用多面付けマスクとして使用するメタルマスクをフレームにスポット溶接する場合を例にとって本発明の好適な実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置を備えたメタルマスク貼り付け装置を、一部を断面で示す概略側面図、図2(a)はそのメタルマスク貼り付け装置の主要部分の概略断面図、図2(b)は押え部材の一部の概略側面図、図3はメタルマスク貼り付け装置に設けている複数のテンションユニット及びそれに保持されているメタルマスクを示す概略平面図、図4はこのメタルマスク貼り付け装置で取り扱うメタルマスク及びそれを固定する枠状のフレームを示す概略斜視図、図5はフレームにメタルマスクを固定して形成した蒸着マスク装置の概略斜視図である。 The laser processing apparatus of the present invention can be used for laser processing on an arbitrary workpiece that needs to be pressed during laser processing, such as a thin metal plate, and as a suitable example, precision is required. The case where the metal mask used as a multi-face mask for vapor deposition for organic EL element manufacture is spot-welded to a frame-shaped frame can be mentioned. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described taking as an example a case where a metal mask used as a multi-face mask for vapor deposition in the manufacture of organic EL elements is spot-welded to a frame. FIG. 1 is a schematic side view showing a part of a metal mask attaching apparatus provided with a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (a) is a main portion of the metal mask attaching apparatus. 2 is a schematic sectional view, FIG. 2B is a schematic side view of a part of the pressing member, and FIG. 3 is a schematic plan view showing a plurality of tension units provided in the metal mask attaching apparatus and a metal mask held by the tension unit. 4 is a schematic perspective view showing a metal mask handled by the metal mask attaching apparatus and a frame-like frame for fixing the metal mask, and FIG. 5 is a schematic perspective view of a vapor deposition mask apparatus formed by fixing the metal mask to the frame. .
図4において、1は蒸着マスクとして使用する直角四辺形状のメタルマスクであり、複数のマスク部2を縦横に並べて形成している。各マスク部2は、蒸着を許容する多数の微少な開口部を備えたものである。各マスク部2における開口部の形状、配列は任意であり、例えば、細長いスリット状の開口部を平行に並べたもの、短い開口部を縦方向に並べると共に平行にも並べたもの等を挙げることができる。3はメタルマスク1を取り付けるための剛性の大きい枠状のフレームであり、メタルマスク1の多数のマスク部2を形成した領域を包含する大きさの開口4を備えている。メタルマスク1は、フレーム3よりも縦横両方向ともに大きいサイズに作られており、フレーム3の外周縁にほぼ対応する位置に、折り曲げることで容易に切断可能な易切断線5を形成している。なお、易切断線5は、メタルマスク1に加える引張力には耐え得る強度を備えたものである。メタルマスク1の厚さ、マスク部2の寸法、それに形成したスリットの寸法等は特に限定するものではないが、代表的なものとして、メタルマスク1の厚さは30〜200μm、マスク部2の寸法は長さが50〜70mm、幅が30〜50mm、開口部の幅が40〜100μm、平行に配列された開口部間の無孔部分の幅が80〜150μm等を例示できる。
In FIG. 4, 1 is a right-sided quadrilateral metal mask used as a vapor deposition mask, and a plurality of
図1〜図3において、全体を参照符号10で示すメタルマスク貼り付け装置は、支持台11と、その支持台11に、上面12aが水平となるように保持されたX、Y、θステージ12と、そのX、Y、θステージ12の上面12aに、メタルマスク1の4辺の各々の複数箇所を把持してテンションを加えることができるように配置された複数のテンションユニット13を備えている。X、Y、θステージ12は、水平な上面12aを、水平面内で縦方向(X方向)、横方向(Y方向)に位置調整することができると共に中心の垂直な軸線を中心として回転方向(θ方向)にも位置調整することができるものである。
1 to 3, a metal mask pasting apparatus generally indicated by
各テンションユニット13は、図2に拡大して示すように、ベース部材15と、そのベース部材15に直動案内16を介して移動可能に保持されたクランプ17と、クランプ17を往復動させるエアシリンダ等の駆動手段18等を備えている。クランプ17は、固定爪17aと、可動爪17bと、可動爪17bを固定爪17aに強く押し付けて両者の間にメタルマスク1を把持するよう可動爪17bを旋回させ且つ閉位置に保持するトグル機構及びエアシリンダ(共に図示せず)等を備えている。各テンションユニット13は、図3から良く分かるように、メタルマスク1の各辺をそれぞれ複数のテンションユニット13で把持してその辺に直角方向にテンションを加えることができるように配置されている。更に、メタルマスク1の各辺を把持するように配置されている複数のテンションユニット13のクランプ17は、メタルマスク1のマスク部2と非マスク部に合わせて配置されており、従って、メタルマスク1のマスク部2を形成した縦方向に延びる領域及び横方向に延びる領域と、マスク部の無い縦方向に延びる領域及び横方向に延びる領域とを、それぞれ別個のクランプ17で引っ張ってテンションを付与することが可能である。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, each
複数のテンションユニット13にそれぞれ設けられている駆動手段18には、メタルマスク1に付与するテンションを個々に調整できるよう、その駆動手段による駆動力を個々に調整する調整手段(図示せず)が設けられている。更に具体的には、駆動手段18を構成するエアシリンダにはエア供給配管が接続されており、そのエア供給配管に、各エアシリンダへの供給圧力を個々に調整可能なレギュレータが調整手段として設けられている。なお、全部のテンションユニット13の駆動手段(エアシリンダ)18を同時に作動させることができるよう、これらのエアシリンダに連結されているエア供給配管には共通の開閉弁を介してエアが供給されるようになっており、且つ各エアシリンダの作動タイミングを調整することができるよう各エアシリンダへのエア供給配管にスピードコントローラも設けられている。
The driving means 18 provided in each of the plurality of
図1、図2において、テンションユニット13のベース部材15には、フレーム3を支持するフレーム支え20が設けられている。このフレーム支え20は、その上にフレーム3を乗せることで、フレーム3を水平面内の所定位置に位置決めすると共にフレーム3の上面が、クランプ17に把持されてテンションを付与されているメタルマスク1にほぼ接する位置となるように上下方向にも位置決めすることができるように配置されている。
1 and 2, a
図1において、メタルマスク貼り付け装置10は更に、支持台11の両端に設けられた側枠22に水平に移動可能に保持された移動台23と、その移動台23を、テンションユニット13に保持されているメタルマスク1の上方の所定位置と、メタルマスク1の上方を離れる待機位置とに往復動させる移動装置(図示せず)と、その移動台23に縦方向及び横方向に移動可能に保持されたX−Yステージ24と、そのX−Yステージ24をX方向、Y方向に移動させるX−Y駆動装置(図示せず)と、X−Yステージ24に設けられたレーザ加工装置25等を備えている。
In FIG. 1, the metal
レーザ加工装置25は、X−Yステージ24に垂直に取り付けられた昇降ポスト27と、それに昇降するように保持された昇降ステージ28と、その昇降ステージ28を昇降させる昇降駆動装置(図示せず)と、YAGレーザ等のレーザ発生装置(図示せず)と、そのレーザ発生装置に連結された光ファイバ29と、その光ファイバ29に連結され、且つ垂直方向の下方に向かってレーザ30を照射するように、昇降ステージ28に取り付けられたレーザ照射レンズ32と、そのレーザ照射レンズ32の先端部分に、そのレーザ照射レンズ32と一緒に昇降するように設けられた押え部材34等を備えている。
The
この押え部材34は、図2から良く分かるように、レーザ照射レンズ32を取り囲む円筒部分34aと、レーザ照射レンズ32からのレーザ照射範囲を取り囲むよう先端に向かって細くなる円錐状のカバー部分34bと、先端(下端)のリング状の押え部34cとを備えており、その押え部34cの下面にメタルマスク1を押えるための環状の押え面34dを形成している。押え面34dの内径は、レーザ30のスポットに干渉しない範囲で、小さい径としており、これにより、レーザ30のスポットの近くで且つそのスポットを取り囲む位置でメタルマスク1を押えることができる。ここで、押え部材34の押え面34dの位置は、昇降ステージ28を下降させて押え面34dで加工対象物(メタルマスク1)を押えた時にレーザ照射レンズ32が加工対象物に対するレーザ加工に適した距離となるように、すなわち、レーザ30の焦点位置がメタルマスク1とフレーム3との接触面となるように定めている。
As can be clearly understood from FIG. 2, the pressing
押え部材34は遮光性の金属材で作られており、レーザ30が周囲に漏れるのを防止するようにしている。押え部材34のカバー部34bには、レーザ照射レンズ32をクランプ17の近傍に移動させ、クランプ17の近傍でメタルマスク1をスポット溶接する際にカバー部34bがクランプ17に干渉しないようにするため、開口36を設けている。開口36の大きさは、クランプ17に干渉しない範囲で極力小さくすることが、レーザ30の周囲への漏れ量を少なくできるので好ましい。押え部材34は、レーザ照射レンズ32に同心状に配置されると共に、軸受39を介して回転可能なように昇降ステージ28に取り付けられている。更に、昇降ステージ28には、押え部材34を所望の角度位置に回転させるモータ37a、プーリ37b、37c、ベルト37d等を備えた回転装置37が設けられている。なお、回転装置37は図示した構造のものに限らず、押え部材34を所望の回転位置に回転させることができる任意の機構のものを用いてよい。
The pressing
次に、上記構成のメタルマスク貼り付け装置10によるメタルマスク貼り付け動作を説明する。レーザ加工装置25を保持している移動台23がX、Y、θステージ12の上方を外れた待機位置にある状態で、複数のテンションユニット13のフレーム支え20にフレーム3を保持させ、次いで、その上にメタルマスク1を乗せ、その4辺を複数のテンションユニット13のクランプ17で把持させる。この状態が図3に示す状態である。次に、各クランプ17に連結している駆動手段(エアシリンダ)18に加圧エアを送って各クランプ17をメタルマスク1から離れる方向に移動させ、メタルマスク1に多数のクランプによって縦横両方向にテンションを加え、メタルマスク1を張った状態とし、必要に応じ、X、Y、θステージ12でメタルマスク1の位置決めを行なう。その後、各テンションユニット13の引張力を調整してメタルマスク1に加わるテンションを調整し、メタルマスク1をゆがみやたるみのない平坦な状態で且つ各マスク部2の多数の開口部を平行に引き揃えた状態とすると共に各マスク部2の位置(マスク部間のピッチ)も調整する。
Next, a metal mask pasting operation by the metal
次に、移動台23が複数のテンションユニット13で張られた状態のメタルマスク1の上方に移動して来て停止する。次いで、X−Yステージ24がレーザ照射レンズ32を、最初にスポット溶接すべき位置(例えば、図3にA点で示す位置)の真上に位置決めし、回転装置37が押え部材34を、それに形成している開口36がスポット溶接すべき位置に隣接しているクランプ17の方向を向く位置となるように回転させる。次に、昇降ステージ28が下降してレーザ照射レンズ32及び押え部材34を下降させ、押え部材34の下端の押え面34dがメタルマスク1をフレーム3に押し付けるとその位置に停止し、レーザ照射レンズ32がレーザ30を照射してスポット溶接を行ない(図2参照)、スポット溶接部38(図3参照)を形成する。この際、押え部材34がメタルマスク1をフレーム3に押し付けているので、両者は密着状態に保たれており、良好なスポット溶接が行われる。また、フレーム3の厚さにむらがあっても、押え部材34がメタルマスク1をフレーム3に押し付けた状態ではレーザ照射レンズ32の焦点位置がメタルマスク1とフレーム3の接触面に一致しているので、この点からも良好なスポット溶接が行なわれる。更に、レーザ照射時、レーザ30の周囲の大部分は、押え部材34で覆われているため、レーザの周囲への漏れが少なく、作業者が目視してもほとんど問題はなく安全である。
Next, the moving
最初のレーザ照射によるスポット溶接が終わると、昇降ステージ34が上昇し、次いで、X−Yステージ24がレーザ照射レンズ32を、次にスポット溶接すべき位置(例えば、図3のB点)の真上に位置決めし、上記と同様にしてスポット溶接を行なう。以下、同様の動作を繰り返して、メタルマスク1の1辺に沿って次々とスポット溶接を行なって行く。そして、1辺のスポット溶接が終了すると、X−Yステージ24がレーザ照射レンズ32を、次の辺の最初にスポット溶接すべき位置の真上に位置決めし、回転装置37が押え部材34を90°回転させて、開口36を、その辺に位置しているクランプ17に向ける。その後は、上記したのと同じ手順で次々とスポット溶接を行い、その辺のスポット溶接が終わると、更に次の辺のスポット溶接を行なう。このようにして、メタルマスク1の4辺がフレーム3に多数のスポット溶接部38によって固定される。その後、メタルマスク1をクランプ17から外し、メタルマスク1の周縁部分を易切断線5を利用して除去する。以上により、図5に示すように、フレーム3にメタルマスク1を多数のスポット溶接部38で固定した構成の蒸着マスク装置8を製造できる。
When the spot welding by the first laser irradiation is finished, the elevating
得られた蒸着マスク装置8では、メタルマスク1がゆがみやたるみの無い状態で且つマスク部2の多数の開口部が正確に平行に揃った状態に保たれており、且つ各マスク部の位置も所定の寸法精度内に保たれている。かくして、この蒸着マスク装置8を用いて蒸着を行うことにより、微細なパターンの蒸着を多面付けで正確に行うことができる。
In the vapor
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、押え部材34に開口36を設けてクランプ17に干渉しない構成としているが、開口36を設けなくてもクランプ17に干渉しない位置にスポット溶接する場合には、当然開口36を形成しなくてもよい。開口36を設けなければ、レーザ30の周囲の全域を押え部材34でカバーできるので、レーザ30の漏れを一層確実に防止でき、作業者が誤ってレーザ30を直視し、目を痛めるといった事故を防止できる。更に、上記した実施の形態では、スポット溶接する場合を説明したが、本発明はスポット溶接に限らず、レーザを用いた穴あけ等の加工を行なう場合にも適用可能である。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and can be changed as appropriate within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the holding
1 メタルマスク
2 マスク部
3 フレーム
4 開口
5 易切断線
8 蒸着マスク装置
10 メタルマスク貼り付け装置
11 支持台
12 X、Y、θステージ
13 テンションユニット
15 ベース部材
16 直動案内
17 クランプ
17a 固定爪
17b 可動爪
18 駆動手段(エアシリンダ)
20 フレーム支え
22 側枠
23 移動台
24 X−Yステージ
25 レーザ加工装置
27 昇降ポスト
28 昇降ステージ
29 光ファイバ
30 レーザ
32 レーザ照射レンズ
34 押え部材
34a 円筒部
34b カバー部
34c 押え部
34d 押え面
36 開口
37 回転装置
38 スポット溶接部
39 軸受
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