JP2009122597A - Laser direct drawing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser direct drawing apparatus that requires only a small installation area and can improve the process efficiency, even if images are drawn on both of top and back surfaces of a drawing object. <P>SOLUTION: The apparatus is provided with polygon mirrors (deflecting means) 6u, 6d and a holding frame (holding means) 30 holding a drawing object 10, while the top and back surfaces of the object 10 are exposed. Images are drawn simultaneously, on both the top and back surfaces of the drawing object 10, by scanning the top surface of the object 10 with a laser beam 5au by the polygon mirror 6u, and by scanning the back surface of the object 10 with a laser beam 5ad by the polygon mirror 6d. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザビームをポリゴンミラーによりX方向(主走査方向)に走査させると共に被描画体をX方向と直角なY方向(副走査方向)に移動させて被描画体上に所望のパターンを描画するレーザ直接描画装置(LDI:Laser Direct Imazing)に関するものである。   In the present invention, a laser beam is scanned in the X direction (main scanning direction) by a polygon mirror, and the object to be drawn is moved in the Y direction (sub-scanning direction) perpendicular to the X direction to form a desired pattern on the object to be drawn. The present invention relates to a laser direct drawing apparatus (LDI: Laser Direct Imaging) for drawing.

レーザ直接描画装置では回路パターン設計時のCADデータをベクタデータヘフォーマット変換して輪郭線を算出した後、さらに描画用ラスターデータに変換してレーザ光のON−OFF画素を求め、ON画素にレーザを照射する。   In the laser direct drawing apparatus, the CAD data at the time of circuit pattern design is converted into vector data to calculate the contour line, and then converted into drawing raster data to obtain the ON / OFF pixel of the laser beam, and the laser is applied to the ON pixel. Irradiate.

図5は、従来のレーザ直接描画装置の構成図である。   FIG. 5 is a block diagram of a conventional laser direct drawing apparatus.

レーザ源1は光学ベース16上に搭載されている。光学ベース16はベッド18上のコラム17上に配置されている。レーザ源1から出力されたレーザビーム5はミラー2a、エキスパンダ3、ミラー2bを介して音響光学素子(以下、「AOM」という。)4に入射する。AOM4で変調されたレーザビーム5aはミラー2cを介してポリゴンミラー6に入射し、ポリゴンミラー6により偏向されてfθレンズ7に入射する。fθレンズ7を透過したレーザビーム5aは折り返しミラー8により図の下方に偏向されてシリンドリカルレンズ9に入射する。そして、シリンドリカルレンズ9を透過したレーザビーム5aは被描画体10に入射して被描画体10上のドライフィルムレジスト(以下、「DFR」という。)やフォトレジスト等を描画する(露光させる)。このとき、被描画体10を搭載したテーブル12は副走査方向(図中のY方向)へ等速移動する。リニアモータ14はテーブル12を移動させる。一対のガイド13はテーブル12を案内する(特許文献1)。なお、レーザビーム5aのON/OFFは、所定のクロックパルスに従って行われる。   The laser source 1 is mounted on the optical base 16. The optical base 16 is disposed on a column 17 on the bed 18. A laser beam 5 output from the laser source 1 enters an acoustooptic device (hereinafter referred to as “AOM”) 4 through a mirror 2a, an expander 3, and a mirror 2b. The laser beam 5a modulated by the AOM 4 enters the polygon mirror 6 through the mirror 2c, is deflected by the polygon mirror 6, and enters the fθ lens 7. The laser beam 5 a that has passed through the fθ lens 7 is deflected downward by the folding mirror 8 and enters the cylindrical lens 9. Then, the laser beam 5a transmitted through the cylindrical lens 9 enters the drawing object 10, and draws (exposes) a dry film resist (hereinafter referred to as “DFR”), a photoresist, or the like on the drawing object 10. At this time, the table 12 on which the drawing object 10 is mounted moves at a constant speed in the sub-scanning direction (Y direction in the figure). The linear motor 14 moves the table 12. The pair of guides 13 guide the table 12 (Patent Document 1). The laser beam 5a is turned on / off according to a predetermined clock pulse.

図6はスタートセンサの位置を示す図であり、(a)は図5におけるX方向(レーザビーム5aの主走査方向)から見た図、(b)は図5におけるY方向から見た図である。   6A and 6B are diagrams showing the position of the start sensor, where FIG. 6A is a view seen from the X direction (main scanning direction of the laser beam 5a) in FIG. 5, and FIG. 6B is a view seen from the Y direction in FIG. is there.

シリンドリカルレンズ9の図5における左端側の下方にはミラー11が配置されており、ミラー11からの反射光が入射する側にスタートセンサ15が配置されている。そして、行毎の走査開始位置を揃えるため、主走査方向の1スキャンの描画はミラー11で反射されたレーザビーム5aをスタートセンサ15が検知してから所定時間後に開始される。図示の場合、検出位置と描画開始位置との距離は10mmとなるように前記所定時間が設定されている。   A mirror 11 is disposed below the left end side of the cylindrical lens 9 in FIG. 5, and a start sensor 15 is disposed on the side where the reflected light from the mirror 11 is incident. In order to align the scanning start position for each row, drawing for one scan in the main scanning direction is started after a predetermined time after the start sensor 15 detects the laser beam 5a reflected by the mirror 11. In the illustrated case, the predetermined time is set so that the distance between the detection position and the drawing start position is 10 mm.

被描画体10の表裏両面を描画する必要がある場合は、先ず、表裏いずれか一方の面を描画した後、被描画体10の表裏を反転させ、他方の面を描画する。表裏の反転は手動で行う場合もあるし反転装置を設けて自動で反転させる場合もある。また、レーザ直接描画装置を2台設け、一方のレーザ直接描画装置で表面側を描画した後、反転装置により被描画体10の表裏を反転させ、他方のレーザ直接描画装置で裏面側を描画する場合もある。
特開2007−94122号公報
When it is necessary to draw both the front and back surfaces of the drawing object 10, first, either the front or back surface is drawn, and then the front and back surfaces of the drawing object 10 are reversed and the other surface is drawn. Inversion of the front and back may be performed manually, or inversion may be performed automatically by providing a reversing device. Also, two laser direct drawing apparatuses are provided, and after drawing the front side with one laser direct drawing apparatus, the front and back of the drawing object 10 are reversed by the reversing apparatus, and the back side is drawn with the other laser direct drawing apparatus. In some cases.
JP 2007-94122 A

しかし、被描画体の表裏両面を描画する場合、最低限被描画体を反転させる工程が必要であるため、1台のレーザ直接描画装置では加工能率を向上させることができなかった。また、レーザ直接描画装置を2台設ける場合、加工能率は低下しないが、設備費が高価になるだけでなく、レーザ直接描画装置の設置面積が大きくなった。   However, when drawing both the front and back surfaces of the drawing object, a process of inverting the drawing object is required at least, and therefore, one laser direct drawing apparatus cannot improve the processing efficiency. Further, when two laser direct drawing apparatuses are provided, the processing efficiency is not lowered, but not only the equipment cost is expensive, but also the installation area of the laser direct drawing apparatus is increased.

本発明の目的は、上記課題を解決し、被描画体の表裏両面を描画する場合であっても、設置面積が小さく、加工能率を向上させることができるレーザ直接描画装置を提供するにある。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a laser direct drawing apparatus that can reduce the installation area and improve the processing efficiency even when drawing both front and back surfaces of a drawing object.

上記問題を解決するため、第1の手段は、偏向手段によりレーザビームをX方向に位置決めすると共に被描画体をX方向と直角なY方向に移動させて前記被描画体上に所望のパターンを描画するレーザ直接描画装置において、前記偏向手段を2組設けると共に前記被描画体の表面側と裏面側の被描画領域が前記レーザビームに照射されるようにして前記被描画体を保持する保持手段を設け、前記偏向手段の一方により前記レーザビームを前記被描画体の表面側で走査させると共に前記偏向手段の他方により前記レーザビームを前記被描画体の裏面側で走査させ、前記被描画体の表裏両面を同時に描画することを特徴とする。   In order to solve the above problem, the first means positions the laser beam in the X direction by the deflecting means and moves the drawing object in the Y direction perpendicular to the X direction to form a desired pattern on the drawing object. In a laser direct drawing apparatus for drawing, holding means for holding the drawing object by providing two sets of the deflecting means and irradiating the drawing area on the front side and the back side of the drawing object with the laser beam The laser beam is scanned on the surface side of the drawing object by one of the deflection means, and the laser beam is scanned on the back surface side of the drawing object by the other of the deflection means. It is characterized by drawing both front and back sides simultaneously.

また、第2の手段は、レーザビームをポリゴンミラーによりX方向に走査させると共に被描画体をX方向と直角なY方向に移動させて前記被描画体上に所望のパターンを描画するレーザ直接描画装置において、レーザビームを出力する光源とn個の反射面を備える前記ポリゴンミラーとセンサとを2組設けると共に前記被描画体の表面側と裏面側の被描画領域が前記レーザビームに照射されるようにして前記被描画体を保持する保持手段とを設け、第1の前記ポリゴンミラーにより第1のレーザビームを前記被描画体の表面側または裏面側で走査させると共に第2の前記ポリゴンミラーにより第2のレーザビームを前記被描画体の裏面側または表面側で走査させるように構成しておき、第1の前記ポリゴンミラーの各反射面で反射された前記第1のレーザビームが予め定める位置に配置された第1のセンサに入射するまでのn個の時間のうちの最も短い時間がt1minであり、第2の前記ポリゴンミラーの各反射面で反射された前記第2のレーザビームが前記第1のセンサのx座標と同一のx座標に配置された第2のセンサに入射するまでのn個の時間のうちの最も短い時間がt2min(ただし、t2min≧t2min)であるとき、第1の前記ポリゴンミラーによる描画開始時刻を、前記第1のセンサが前記第1のレーザビームを検出した時刻を起点として、(t2min−t1min)に予め定める時間Δt加えた時刻とし、第2の前記ポリゴンミラーによる描画開始時刻を、前記第2のセンサが前記第2のレーザビームを検出した時刻を起点として、予め定める時間Δt加えた時刻として、前記被描画体の表裏両面を同時に描画することを特徴とする。   The second means is a laser direct drawing in which a laser beam is scanned in the X direction by a polygon mirror and the object to be drawn is moved in the Y direction perpendicular to the X direction to draw a desired pattern on the object to be drawn. In the apparatus, two sets of a light source for outputting a laser beam, the polygon mirror having n reflection surfaces, and a sensor are provided, and the drawing regions on the front side and the back side of the drawing target are irradiated on the laser beam. And holding means for holding the drawing object, and the first laser beam is scanned on the front side or the back side of the drawing object by the first polygon mirror, and the second polygon mirror is used to scan the drawing object. The second laser beam is configured to scan on the back surface side or the front surface side of the object to be drawn, and the light reflected by each reflecting surface of the first polygon mirror is configured. The shortest time among the n times until one laser beam is incident on the first sensor arranged at a predetermined position is t1 min, and is reflected by each reflecting surface of the second polygon mirror. The shortest time among the n times until the second laser beam is incident on the second sensor arranged at the same x coordinate as the x coordinate of the first sensor is t2min (where t2min ≧ t2min), the drawing start time by the first polygon mirror is added to (t2min−t1min) by a predetermined time Δt, starting from the time when the first sensor detects the first laser beam. A predetermined time Δt starting from the second drawing start time by the polygon mirror and the time at which the second sensor detects the second laser beam. As time was example, it is characterized by drawing the front and rear surfaces of the object to be drawn bodies simultaneously.

レーザ直接描画装置の設置面積を従来のレーザ直接描画装置の設置面積と同じにすることができると共に、被描画体を表裏反転させる必要がないので加工能率を向上させることができる。   The installation area of the laser direct drawing apparatus can be made the same as the installation area of the conventional laser direct drawing apparatus, and the work efficiency can be improved because it is not necessary to reverse the drawing object.

図1は本発明の実施形態に係る両面レーザ直接描画装置の全体図、図2は図1におけるテーブル部を説明するための図、図3は被描画体を保持する保持枠の説明図であり、図5、6と同一構成のものまたは同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、この実施形態ではレーザ照射光学系を2組備え、それぞれ被描画体の上側と下側に配置しているので、上側に配置されている構成要素にはuを、下側に配置されているレーザ照射光学系の構成要素にはdを付してある。   FIG. 1 is an overall view of a double-sided laser direct drawing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining a table unit in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view of a holding frame for holding an object to be drawn. 5 and 6 having the same configuration or the same function are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. In this embodiment, two sets of laser irradiation optical systems are provided and arranged on the upper side and the lower side of the drawing object, respectively, so that u is arranged on the lower side of the component arranged on the upper side. The components of the laser irradiation optical system are denoted by d.

始めに、テーブル部および被描画体を保持する保持枠について説明する。   First, the holding frame that holds the table unit and the drawing object will be described.

図2に示すように、ベッド18上のX方向の両側には一対のコラム23が載置されている。Yテーブル21aはコラム23上に配置されたリニアモータ14と一対のガイド13aによりY方向に移動自在である。Yテーブル21aの中央部には方形の貫通穴20aが形成されている。Xテーブル21bはYテーブル21a上に配置されたモータ35、ボールネジ36および一対のガイド13bよりX方向に移動自在である。Xテーブル21bの中央部には方形の貫通穴20bが形成されている。Xテーブル21b上には被描画体10を保持する保持枠30が固定されている。以上の構成であるから、被描画体10をXY方向の所望の位置に位置決めすることができる。   As shown in FIG. 2, a pair of columns 23 are placed on both sides of the bed 18 in the X direction. The Y table 21a is movable in the Y direction by a linear motor 14 disposed on the column 23 and a pair of guides 13a. A square through hole 20a is formed at the center of the Y table 21a. The X table 21b is movable in the X direction by a motor 35, a ball screw 36 and a pair of guides 13b arranged on the Y table 21a. A square through hole 20b is formed at the center of the X table 21b. A holding frame 30 that holds the drawing object 10 is fixed on the X table 21b. Since it is the above structure, the to-be-drawn body 10 can be positioned in the desired position of XY direction.

図3において、(a)は保持枠30の斜視図、(b)は側面図である。   3, (a) is a perspective view of the holding frame 30, and (b) is a side view.

保持枠30は、上側保持枠30aと下側保持枠30bとから構成されている。上側保持枠30aおよび下側保持枠30bの中央部にはそれぞれ方形の貫通穴32a、32bが形成されており、中空方形の枠状である。上側保持枠30aの下面には貫通穴32aよりも大きい透明ガラス31aが上側保持枠30aと一体に、下側保持枠30bの下面には貫通穴32bよりも大きい透明ガラス31bが下側保持枠30bと一体に、配置されている。透明ガラス31aの上面および透明ガラス31bの下面にはレーザビーム5aの反射を防止するコーティングがされている。上側保持枠30aと下側保持枠30bは被描画体10を間に挟んだ状態で図示を省略する手段により固定され、被描画体10を保持する。   The holding frame 30 includes an upper holding frame 30a and a lower holding frame 30b. Square through holes 32a and 32b are formed in the center portions of the upper holding frame 30a and the lower holding frame 30b, respectively, and have a hollow rectangular frame shape. A transparent glass 31a larger than the through hole 32a is integrated with the upper holding frame 30a on the lower surface of the upper holding frame 30a, and a transparent glass 31b larger than the through hole 32b is formed on the lower surface of the lower holding frame 30b on the lower holding frame 30b. And are arranged together. The top surface of the transparent glass 31a and the bottom surface of the transparent glass 31b are coated to prevent the laser beam 5a from being reflected. The upper holding frame 30a and the lower holding frame 30b are fixed by a means not shown in the drawing with the drawing object 10 sandwiched therebetween, and hold the drawing object 10.

次に、全体について説明する。   Next, the whole will be described.

図1に示すように、上テーブル25はスタンド24を介してコラム23上に固定されている。上テーブル25上には、レーザ源1u、ミラー2au、エキスパンダ3u、ミラー2bu、AOM4u、ポリゴンミラー6u、fθレンズ7uおよび折り返しミラー8uが配置されている。折り返しミラー8uの下方には点線で示すシリンドリカルレンズ9uが配置されている。また、シリンドリカルレンズ9uの図における左方には図示を省略するスタートセンサ15u(図示はしていないが、配置状態を区別するために符号を付す。以下、同様)が配置されている。そして、レーザ源1uから出力されたレーザビーム5uはミラー2au、エキスパンダ3u、ミラー2buを介してAOM4uに入射し、AOM4uで変調されたレーザビーム5auはポリゴンミラー6u、fθレンズ7u、折り返しミラー8uおよびシリンドリカルレンズ9uを介して被描画体10の表面側に入射して表面側のドライフィルムレジスト(以下、「DFR」という。)やフォトレジスト等を描画する。なお、折り返しミラー8uで反射されたレーザビーム5auを下方のシリンドリカルレンズ9uに導くため、折り返しミラー8uの下方の上テーブル25には貫通孔26設けられている。   As shown in FIG. 1, the upper table 25 is fixed on the column 23 via a stand 24. On the upper table 25, a laser source 1u, a mirror 2au, an expander 3u, a mirror 2bu, an AOM 4u, a polygon mirror 6u, an fθ lens 7u and a folding mirror 8u are arranged. A cylindrical lens 9u indicated by a dotted line is disposed below the folding mirror 8u. In addition, a start sensor 15u (not shown) is provided on the left side of the cylindrical lens 9u in the drawing (not shown, but a reference numeral is attached to distinguish the arrangement state; the same applies hereinafter). The laser beam 5u output from the laser source 1u enters the AOM 4u via the mirror 2au, the expander 3u, and the mirror 2bu. The laser beam 5au modulated by the AOM 4u includes the polygon mirror 6u, the fθ lens 7u, and the folding mirror 8u. Then, the light enters the surface of the drawing object 10 through the cylindrical lens 9u and draws a dry film resist (hereinafter referred to as “DFR”), a photoresist, or the like on the surface side. A through hole 26 is provided in the upper table 25 below the folding mirror 8u in order to guide the laser beam 5au reflected by the folding mirror 8u to the lower cylindrical lens 9u.

また、ベッド18上には、レーザ源1d、ミラー2ad、エキスパンダ3d、ミラー2bd、AOM4d、ポリゴンミラー6d、fθレンズ7dおよび折り返しミラー8dが配置されている。折り返しミラー8dの上方には点線で示すシリンドリカルレンズ9dが配置されている。また、シリンドリカルレンズ9dの図における左方には図示を省略するスタートセンサ15dが配置されている。そして、レーザ源1dから出力されたレーザビーム5dはミラー2ad、エキスパンダ3d、ミラー2bdを介してAOM4dに入射し、AOM4dで変調されたレーザビーム5adはポリゴンミラー6d、fθレンズ7d、折り返しミラー8dおよびシリンドリカルレンズ9dを介して被描画体10の裏面側に入射して裏面側のドライフィルムレジスト(以下、「DFR」という。)あるいはフォトレジスト等を描画する。   On the bed 18, a laser source 1d, a mirror 2ad, an expander 3d, a mirror 2bd, an AOM 4d, a polygon mirror 6d, an fθ lens 7d, and a folding mirror 8d are arranged. A cylindrical lens 9d indicated by a dotted line is disposed above the folding mirror 8d. A start sensor 15d (not shown) is disposed on the left side of the cylindrical lens 9d. The laser beam 5d output from the laser source 1d enters the AOM 4d via the mirror 2ad, the expander 3d, and the mirror 2bd, and the laser beam 5ad modulated by the AOM 4d includes the polygon mirror 6d, the fθ lens 7d, and the folding mirror 8d. In addition, the light is incident on the back side of the drawing object 10 through the cylindrical lens 9d, and a dry film resist (hereinafter referred to as “DFR”) or a photoresist on the back side is drawn.

ところで、表面側のパターンと裏面側のパターンとを電気的に接続する場合、両者の交差部に貫通穴を明け、貫通穴の内部をめっき処理により表面側のパターンと裏面側のパターンとを電気的に接続する。このような場合、表面側のパターンと裏面側のパターンの位置を合わせなければならない。   By the way, when electrically connecting the pattern on the front side and the pattern on the back side, a through hole is made at the intersection of the two, and the inside of the through hole is plated to electrically connect the pattern on the front side and the pattern on the back side. Connect. In such a case, the positions of the pattern on the front surface side and the pattern on the back surface side must be matched.

しかし、通常、ポリゴンミラー6uとポリゴンミラー6dの形状を同じとし、両者を同一角速度で回転させたとしても、表面側のパターンと裏面側のパターンの位置を合わせることはできない。表面側のパターンと裏面側のパターンの位置を合わせることができない原因としては、以下のものがある。   However, even if the polygon mirror 6u and the polygon mirror 6d have the same shape and are rotated at the same angular velocity, the positions of the front surface pattern and the back surface pattern cannot be aligned. The reasons why the pattern on the front surface side and the pattern on the back surface side cannot be aligned are as follows.

すなわち、第1の原因はポリゴンミラー6uとポリゴンミラー6dの形状を同じにしても製作誤差があるため両者が完全に一致することはないことであり、第2の原因はポリゴンミラー6uに対するスタートセンサ15uの位置関係と、ポリゴンミラー6dに対するスタートセンサ15dの位置関係とを、同一に製作することが困難であるからである。   That is, the first cause is that even if the shapes of the polygon mirror 6u and the polygon mirror 6d are the same, there is a manufacturing error, so that they do not completely match. The second cause is a start sensor for the polygon mirror 6u. This is because it is difficult to make the positional relationship of 15u and the positional relationship of the start sensor 15d with respect to the polygon mirror 6d the same.

そこで、本発明では、以下のようにして表面側のパターンと裏面側のパターンのX方向の位置を一致させる。   Therefore, in the present invention, the positions in the X direction of the pattern on the front surface side and the pattern on the back surface side are matched as follows.

図4は描画開始時刻と描画開始位置を説明する図であり、(A)はスタートセンサ15u、15dの動作を示すもので横軸は時間である。また、同図(B)は描画開始位置を示すもので横軸はx座標値である。また、(A)、(B)における縦方向の(a)〜(f)は断面が六角形であるポリゴンミラー6uの各面の場合を、(g)〜(l)はポリゴンミラー6dの場合をそれぞれ示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the drawing start time and the drawing start position. FIG. 4A shows the operation of the start sensors 15u and 15d, and the horizontal axis is time. FIG. 5B shows the drawing start position, and the horizontal axis is the x coordinate value. Further, in (A) and (B), (a) to (f) in the vertical direction are for the surfaces of the polygon mirror 6u having a hexagonal cross section, and (g) to (l) are for the polygon mirror 6d. Respectively.

同図(A)に示すように、ポリゴンミラー6uの場合、スタートセンサ15uがオンするまでの時間はt11〜t16であり、最も短い時間(t1min)はt13(=0)である。また、ポリゴンミラー6dの場合、スタートセンサ15dがオンするまでの時間はt21〜t26であり、最も短い時間(t2min)はt22である。ここで、スタートセンサ15u、15dがオンするまでの時間の起点(時刻0)は、設計上におけるポリゴンミラーの各反射面の端面で反射されたレーザビームが入射する位置であり、スタートセンサ15u(15d)の左方の位置である。   As shown in FIG. 5A, in the case of the polygon mirror 6u, the time until the start sensor 15u is turned on is t11 to t16, and the shortest time (t1min) is t13 (= 0). In the case of the polygon mirror 6d, the time until the start sensor 15d is turned on is t21 to t26, and the shortest time (t2min) is t22. Here, the starting point (time 0) until the start sensors 15u and 15d are turned on is a position where the laser beam reflected by the end face of each reflecting surface of the polygon mirror in the design is incident, and the start sensor 15u ( 15d) is the left position.

図示の場合、t22とt13との時間差はΔTである。そこで、被描画体10の裏面側はスタートセンサ15dがオンしてから時間Δt経過後に描画を開始する。また、被描画体10の表面側はスタートセンサ15uがオンしてから時間(ΔT+Δt)経過後に描画を開始する。このようにすると、同図(B)に示すように、表面側と裏面側のX方向の描画開始位置を揃えることができる。なお、この実施例では、Δtが経過した位置をスタートセンサの位置から右方10mmの位置としている。   In the illustrated case, the time difference between t22 and t13 is ΔT. Therefore, drawing is started on the back side of the drawing object 10 after the time Δt has elapsed since the start sensor 15d was turned on. Further, drawing on the surface side of the drawing object 10 starts after a time (ΔT + Δt) has elapsed since the start sensor 15u is turned on. If it does in this way, as shown to the same figure (B), the drawing start position of the X direction of the surface side and a back surface side can be arrange | equalized. In this embodiment, the position where Δt has elapsed is the position 10 mm to the right of the start sensor position.

また、ミラー2bu又は折り返しミラー8uの傾きを変えることにより、レーザビーム5auのY方向の位置をレーザビーム5adのY方向の位置に一致させる。なお、レーザビーム5auのY方向の位置をレーザビーム5adのY方向の位置に一致させることは容易に行うことができる。   Further, by changing the inclination of the mirror 2bu or the folding mirror 8u, the position of the laser beam 5au in the Y direction is matched with the position of the laser beam 5ad in the Y direction. Note that it is easy to match the position of the laser beam 5au in the Y direction with the position of the laser beam 5ad in the Y direction.

そして、ポリゴンミラー6uとポリゴンミラー6dとを同期して回転させると共に、テーブルをY方向に等速度で移動させながらスタートセンサ信号に基づいてレーザビーム5au、5adを照射して、表裏両面を同時に描画する。   Then, the polygon mirror 6u and the polygon mirror 6d are rotated synchronously, and the laser beam 5au and 5ad are irradiated based on the start sensor signal while moving the table at a constant speed in the Y direction, thereby drawing both front and back surfaces simultaneously. To do.

この実施形態では、被描画体10の厚さ方向の両側を透明ガラス31a、31bで支持するようにしたので、被描画体10が上下方向に変形せず、精度に優れる描画を行うことができる。   In this embodiment, since both sides in the thickness direction of the drawing object 10 are supported by the transparent glasses 31a and 31b, the drawing object 10 is not deformed in the vertical direction, and drawing with high accuracy can be performed. .

なお、この実施形態では、被描画体10を水平に配置してレーザビーム照射光学系を上下方向に2組配置したが、被描画体10を垂直方向に配置し、レーザビーム照射光学系を左右方向に配置してもよい。   In this embodiment, the drawing object 10 is horizontally arranged and two sets of laser beam irradiation optical systems are arranged in the vertical direction. However, the drawing object 10 is arranged in the vertical direction and the laser beam irradiation optical systems are arranged in the left and right directions. You may arrange in the direction.

また、この実施形態では、AOMによりレーザビームを変調するようにしているので、レーザ源1を1個とし、レーザ源1から出力されたレーザビームをビームスプリッタあるいはハーフミラーにより2分し、一方をAOM4uに、他方をAOM4dに供給するようにしてもよい。   In this embodiment, since the laser beam is modulated by AOM, the number of laser sources 1 is one, the laser beam output from laser source 1 is divided into two by a beam splitter or a half mirror, and one of them is divided. The other may be supplied to the AOM 4u and the other to the AOM 4d.

また、レーザ源1として複数のレーザダイオードを使用し、画素データに応じてレーザダイオードを直接ON/OFFする場合は、AOM4を省略することができる。   Further, when a plurality of laser diodes are used as the laser source 1 and the laser diodes are directly turned on / off according to the pixel data, the AOM 4 can be omitted.

さらに、被描画体10の曲げ剛性が大きい場合には、透明ガラス31a、31bを設けなくてもよい。   Furthermore, when the bending rigidity of the drawing object 10 is large, it is not necessary to provide the transparent glasses 31a and 31b.

なお、本発明の第1の手段は、ポリゴンミラーによりレーザビームを走査させる場合に限らず、複数のマイクロミラーが列方向と行方向に並べて配置されたデジタルミラーデバイス(DMD)にレーザビーム等の光を照射し、DMDと被描画体とを前記行方向に相対的に移動させながらマイクロミラーを個々にオンオフ制御してマイクロミラーで反射された光を被描画体に照射することにより被描画体上に所望のパターンを描画するようにしたレーザ直接描画装置にも適用することができる。   The first means of the present invention is not limited to scanning a laser beam by a polygon mirror, but a laser beam or the like is applied to a digital mirror device (DMD) in which a plurality of micromirrors are arranged in a column direction and a row direction. The object to be drawn is irradiated with light, and the micromirrors are individually turned on and off while the DMD and the object to be drawn are relatively moved in the row direction, and the object reflected by the micromirror is irradiated with the light. The present invention can also be applied to a laser direct drawing apparatus in which a desired pattern is drawn on top.

本発明に係る両面レーザ直接描画装置の全体図である。1 is an overall view of a double-sided laser direct drawing apparatus according to the present invention. 図1におけるテーブル部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the table part in FIG. 被描画体を保持する保持枠の説明図である。It is explanatory drawing of the holding frame holding a to-be-drawn body. 描画開始時刻と描画開始位置を説明する図である。It is a figure explaining drawing start time and a drawing start position. 従来のレーザ直接描画装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional laser direct drawing apparatus. スタートセンサの位置を示す図である。It is a figure which shows the position of a start sensor.

符号の説明Explanation of symbols

5ad レーザビーム
5au レーザビーム
6d ポリゴンミラー
6u ポリゴンミラー
10 被描画体
30 保持枠
5ad Laser beam 5au Laser beam 6d Polygon mirror 6u Polygon mirror 10 Drawing object 30 Holding frame

Claims (2)

偏向手段によりレーザビームをX方向に位置決めすると共に被描画体をX方向と直角なY方向に移動させて前記被描画体上に所望のパターンを描画するレーザ直接描画装置において、
前記偏向手段を2組設けると共に前記被描画体の表面側と裏面側の被描画領域が前記レーザビームに照射されるようにして前記被描画体を保持する保持手段を設け、
前記2組の偏向手段のうち1組の偏向手段で前記被描画体の表面側を他の1組の偏向手段で裏面側をそれぞれ走査し、前記被描画体の表裏両面を同時に描画することを特徴とするレーザ直接描画装置。
In a laser direct drawing apparatus that positions a laser beam in an X direction by a deflecting unit and moves a drawing object in a Y direction perpendicular to the X direction to draw a desired pattern on the drawing object.
Two sets of the deflecting means are provided, and holding means for holding the drawing object is provided so that the drawing regions on the front side and the back side of the drawing object are irradiated with the laser beam,
Of the two sets of deflection means, one set of deflection means scans the front side of the drawing object with the other set of deflection means, respectively, and simultaneously draws both the front and back surfaces of the drawing object. A laser direct drawing apparatus that is characterized.
レーザビームをポリゴンミラーによりX方向に走査させると共に被描画体をX方向と直角なY方向に移動させて前記被描画体上に所望のパターンを描画するレーザ直接描画装置において、
レーザビームを出力する光源とn個の反射面を備える前記ポリゴンミラーとセンサとを2組設けると共に前記被描画体の第1の面側と第2の面側の被描画領域が前記レーザビームに照射されるようにして前記被描画体を保持する保持手段とを設け、
第1の前記ポリゴンミラーにより第1のレーザビームを前記被描画体の第1の面側で走査させると共に第2の前記ポリゴンミラーにより第2のレーザビームを前記被描画体の第2の面側で走査させるように構成しておき、
第1の前記ポリゴンミラーの各反射面で反射された前記第1のレーザビームが予め定める位置に配置された第1のセンサに入射するまでのn個の時間のうちの最も短い時間がt1minであり、第2の前記ポリゴンミラーの各反射面で反射された前記第2のレーザビームが前記第1のセンサのx座標と同一のx座標に配置された第2のセンサに入射するまでのn個の時間のうちの最も短い時間がt2min(ただし、t2min≧t2min)であるとき、
第1の前記ポリゴンミラーによる描画開始時刻を、前記第1のセンサが前記第1のレーザビームを検出した時刻を起点として(t2min−t1min)に予め定める時間Δt加えた時刻に設定し、
第2の前記ポリゴンミラーによる描画開始時刻を、前記第2のセンサが前記第2のレーザビームを検出した時刻を起点として予め定める時間Δt加えた時刻に設定し、
前記被描画体の表裏両面を同時に描画することを特徴とするレーザ直接描画装置。
In a laser direct drawing apparatus that draws a desired pattern on the drawing object by causing the laser beam to scan in the X direction by a polygon mirror and moving the drawing object in the Y direction perpendicular to the X direction,
Two sets of a light source for outputting a laser beam, the polygon mirror and sensor having n reflection surfaces, and a drawing area on the first surface side and the second surface side of the drawing object are provided in the laser beam. Holding means for holding the object to be drawn so as to be irradiated;
The first laser beam is scanned on the first surface side of the drawing object by the first polygon mirror, and the second laser beam is scanned on the second surface side of the drawing object by the second polygon mirror. Configured to scan with
The shortest time among n times until the first laser beam reflected by each reflecting surface of the first polygon mirror enters the first sensor arranged at a predetermined position is t1min. N until the second laser beam reflected by the respective reflecting surfaces of the second polygon mirror is incident on the second sensor arranged at the same x coordinate as the x coordinate of the first sensor. When the shortest time among the times is t2min (where t2min ≧ t2min),
The drawing start time by the first polygon mirror is set to a time obtained by adding a predetermined time Δt to (t2min−t1min) starting from the time when the first sensor detects the first laser beam,
The drawing start time by the second polygon mirror is set to a time obtained by adding a predetermined time Δt starting from the time at which the second sensor detects the second laser beam,
2. A laser direct drawing apparatus which draws both front and back surfaces of the drawing object simultaneously.
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