JP2658351B2 - レーザマーキング装置 - Google Patents
レーザマーキング装置Info
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- JP2658351B2 JP2658351B2 JP1024854A JP2485489A JP2658351B2 JP 2658351 B2 JP2658351 B2 JP 2658351B2 JP 1024854 A JP1024854 A JP 1024854A JP 2485489 A JP2485489 A JP 2485489A JP 2658351 B2 JP2658351 B2 JP 2658351B2
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- dot
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はウェハー上にドットマーキングする際のドッ
ト形状の真円度の向上，大きさ，深さのバラツキの減少
を実現し、さらに0.5〜1.0μｍ深さのソフトマーキング
するための技術に関する。
ト形状の真円度の向上，大きさ，深さのバラツキの減少
を実現し、さらに0.5〜1.0μｍ深さのソフトマーキング
するための技術に関する。
従来、この種のマーキング装置において、ドットの深
さをコントロールするとき、YAGレーザ光の出力をラン
プ電流を可変させることにより調整していた。
さをコントロールするとき、YAGレーザ光の出力をラン
プ電流を可変させることにより調整していた。
上述した従来のランプ電流を可変する方法では、ラン
プ電流を変えたとき、レーザヘッド内に発生する熱量が
変わるため、レーザ共振器を構成している各部における
熱的平衡状態が変化し、光共振器を最高も安定に維持し
ている最適のアライメントがくずれる結果となり、レー
ザパルスの安定度が悪化する。特に、YAGレーザロッド
における熱レンズ効果の度合は、微弱なランプ電流の変
化（〜0.5A）に対しても微妙な光共振器のアライメント
の変化を引き起こす。このため、レーザパワーを変えよ
うとして、ランプ電流を変えることにより、レーザ出力
光の不安定さを引き起こしマーキングしたときのドット
の大きさ，深さ等がバラツクという欠点があった。
プ電流を変えたとき、レーザヘッド内に発生する熱量が
変わるため、レーザ共振器を構成している各部における
熱的平衡状態が変化し、光共振器を最高も安定に維持し
ている最適のアライメントがくずれる結果となり、レー
ザパルスの安定度が悪化する。特に、YAGレーザロッド
における熱レンズ効果の度合は、微弱なランプ電流の変
化（〜0.5A）に対しても微妙な光共振器のアライメント
の変化を引き起こす。このため、レーザパワーを変えよ
うとして、ランプ電流を変えることにより、レーザ出力
光の不安定さを引き起こしマーキングしたときのドット
の大きさ，深さ等がバラツクという欠点があった。
この他に、従来のマーキング装置においては、レーザ
発振器のレーザON/OFFが超音波Ｑスイッチ素子をOFF/ON
させることによって行っているが、この結果、ランプ電
流を変えなくとも文字の書き出しのドットが不安定にな
る要因があった。
発振器のレーザON/OFFが超音波Ｑスイッチ素子をOFF/ON
させることによって行っているが、この結果、ランプ電
流を変えなくとも文字の書き出しのドットが不安定にな
る要因があった。
即ち、第１の要因としては、YAGレーザ等のＱスイッ
チ動作させているレーザ特有の現象で、活性媒質である
Nd3+のレーザ上準位の緩和時間以上にレーザ発振を一旦
止めると、その休止以降に発振させた最初の一発目のＱ
スイッチパルスは、連続発振させているときのパルス光
頭値と比べて大きくなる。これとは逆に２発目のＱスイ
ッチパルスの光頭値は小さくなる。この様に数発のパル
スは非常に不安定となる。
チ動作させているレーザ特有の現象で、活性媒質である
Nd3+のレーザ上準位の緩和時間以上にレーザ発振を一旦
止めると、その休止以降に発振させた最初の一発目のＱ
スイッチパルスは、連続発振させているときのパルス光
頭値と比べて大きくなる。これとは逆に２発目のＱスイ
ッチパルスの光頭値は小さくなる。この様に数発のパル
スは非常に不安定となる。
第２の要因として、何枚かのウェハーに文字をマーキ
ングした後、ウェハーロットの交換あるいはその他の理
由により長い時間マーキングせずにいた場合、その後に
マーキングを開始したときに数秒〜数分の間レーザ出力
が不安定になることがある。これは超音波Ｑスイッチ素
子の石英の結晶や出力ミラー等の温度がレーザ発振器を
止めていた時間に比例して下ってしまったために、実際
の共振器長が若干変化したために生じたアライメントず
れに依るものである。一般にウェハーのレーザマーキン
グに要求されるＱスイッチパルスの光頭値の安定度は±
0.5％以下であることが必要であり、この程度の若干の
温度の変化でもこれを防げる要因としては十分なものに
なっていた。
ングした後、ウェハーロットの交換あるいはその他の理
由により長い時間マーキングせずにいた場合、その後に
マーキングを開始したときに数秒〜数分の間レーザ出力
が不安定になることがある。これは超音波Ｑスイッチ素
子の石英の結晶や出力ミラー等の温度がレーザ発振器を
止めていた時間に比例して下ってしまったために、実際
の共振器長が若干変化したために生じたアライメントず
れに依るものである。一般にウェハーのレーザマーキン
グに要求されるＱスイッチパルスの光頭値の安定度は±
0.5％以下であることが必要であり、この程度の若干の
温度の変化でもこれを防げる要因としては十分なものに
なっていた。
次にウェハーマーキング装置といて最近増々要求され
ている能力として、ソフトマーキングと呼ばれるドット
マーキング時にウェハー材質を飛び散らせない加工法が
ある。これは、ドットの深さが0.5μｍ〜1.0μｍ程度の
非常に浅いマーキングをすることで可能になる。ところ
が、このマーキングを可能にするためにはＱスイッチパ
ルスの光頭値並びにパルスのエネルギーを±0.1％程度
に安定にコントロールすることが必要とされる。パルス
のエネルギーが少しでも小さいと0.1〜0.2μｍの所謂熱
歪的な深さにしかならないのに対し、反対に少しでも大
きいと1.0μｍ以上の深いドットになってしまう。この
あたりの現象には複雑な非線形的な物理現象がからんで
おり、たとえば、ウェハー表面での反射率のレーザ出力
強度依存性が大変大きなこと、さらにYAGレーザのＱス
イッチパルス幅75ns〜100nsに対する熱拡散長が１μｍ
を超えることなどが相まって生じていると考えられる。
ている能力として、ソフトマーキングと呼ばれるドット
マーキング時にウェハー材質を飛び散らせない加工法が
ある。これは、ドットの深さが0.5μｍ〜1.0μｍ程度の
非常に浅いマーキングをすることで可能になる。ところ
が、このマーキングを可能にするためにはＱスイッチパ
ルスの光頭値並びにパルスのエネルギーを±0.1％程度
に安定にコントロールすることが必要とされる。パルス
のエネルギーが少しでも小さいと0.1〜0.2μｍの所謂熱
歪的な深さにしかならないのに対し、反対に少しでも大
きいと1.0μｍ以上の深いドットになってしまう。この
あたりの現象には複雑な非線形的な物理現象がからんで
おり、たとえば、ウェハー表面での反射率のレーザ出力
強度依存性が大変大きなこと、さらにYAGレーザのＱス
イッチパルス幅75ns〜100nsに対する熱拡散長が１μｍ
を超えることなどが相まって生じていると考えられる。
この様に従来のウェハーマーキング装置のＱスイッチ
レーザパルスの安定度、使い方では、この0.5μｍ〜1.0
μｍ深さのドットマーキングを安定に行なうことは不可
能であった。
レーザパルスの安定度、使い方では、この0.5μｍ〜1.0
μｍ深さのドットマーキングを安定に行なうことは不可
能であった。
上記問題点を解決するために、本発明のレーザマーキ
ング装置は、Ｑスイッチ固体レーザ発振器を光源とし、
被加工物表面上にドットからなる文字あるいは記号をマ
ーキングするレーザマーキング装置であって、前記被加
工物に対する加工深さに応じて区分けされた複数の加工
モードのうちから、所望の加工モードを設定する設定手
段と、前記レーザ発振器から出射された光をその発振器
外部で遮断する外部シャッターと、前記レーザ発振器を
構成する共振器内部に挿入される内部シャッターと、前
記共振器中に挿入される超音波Ｑスイッチ素子と、前記
レーザ発振器外部に設けられ、前記光の光量を連続的に
変化させるアッテネータと、前記設定された加工モード
に応じて、前記外部シャッター、前記内部シャッター、
前記Ｑスイッチ素子および前記アッテネータを制御する
制御手段を備えるものである。
ング装置は、Ｑスイッチ固体レーザ発振器を光源とし、
被加工物表面上にドットからなる文字あるいは記号をマ
ーキングするレーザマーキング装置であって、前記被加
工物に対する加工深さに応じて区分けされた複数の加工
モードのうちから、所望の加工モードを設定する設定手
段と、前記レーザ発振器から出射された光をその発振器
外部で遮断する外部シャッターと、前記レーザ発振器を
構成する共振器内部に挿入される内部シャッターと、前
記共振器中に挿入される超音波Ｑスイッチ素子と、前記
レーザ発振器外部に設けられ、前記光の光量を連続的に
変化させるアッテネータと、前記設定された加工モード
に応じて、前記外部シャッター、前記内部シャッター、
前記Ｑスイッチ素子および前記アッテネータを制御する
制御手段を備えるものである。
次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明のウェハーマーキング装置のシステム
を示す第１の実施例のブロック図である。
を示す第１の実施例のブロック図である。
図において、１は全反射鏡、２は超音波Ｑスイッチ素
子、３は内部アパーチャ（モードセレクタ）、４はラン
プハウス、５は内部シャッタ、６は出力鏡で、これらは
同一軸上に配置されYAGレーザ発振器17を成す。また７
は外部シャッタ、８はアパーチャ、９はレベリングミラ
ー、10はエキスパンダ（ガリレオ式）、11はアパーチ
ャ、12はアッテネータ（光減衰器）、13はガルバノミラ
ー、14はｆ−θレンズ、15はウェハー（加工物）、16は
マーカーコントローラである。
子、３は内部アパーチャ（モードセレクタ）、４はラン
プハウス、５は内部シャッタ、６は出力鏡で、これらは
同一軸上に配置されYAGレーザ発振器17を成す。また７
は外部シャッタ、８はアパーチャ、９はレベリングミラ
ー、10はエキスパンダ（ガリレオ式）、11はアパーチ
ャ、12はアッテネータ（光減衰器）、13はガルバノミラ
ー、14はｆ−θレンズ、15はウェハー（加工物）、16は
マーカーコントローラである。
ＱスイッチYAGレーザ発振器17は、Ｑスイッチパルス
の最も安定となる様なランプ電流において予めアライメ
ント等の調整をしておき、ランプ電流は固定する。
の最も安定となる様なランプ電流において予めアライメ
ント等の調整をしておき、ランプ電流は固定する。
マーカーコントローラ16は、各素子（参照番号2,5,7,
12,13）に対して第２図の様な制御を行なう。
12,13）に対して第２図の様な制御を行なう。
次に第２図にそって第１図を併用して本発明の実施例
を説明する。最初、ウェハーに印字するための文字入
力，マーキングモードを入力部18より設定をする。設定
されたマーキングモードが通常モードの場合、マーカー
コントローラ16は1.5〜2.5μｍ程度の深さのドットをウ
ェハー15にマーキングするよう各素子2,5,7,12,13を制
御し１つのドットに対して１つのＱスイッチパルスでマ
ーキングする。深さの調整は、予めアッテネータ12にお
いて手動あるいはマーカーコントローラ16からの制御信
号によって決められる。
を説明する。最初、ウェハーに印字するための文字入
力，マーキングモードを入力部18より設定をする。設定
されたマーキングモードが通常モードの場合、マーカー
コントローラ16は1.5〜2.5μｍ程度の深さのドットをウ
ェハー15にマーキングするよう各素子2,5,7,12,13を制
御し１つのドットに対して１つのＱスイッチパルスでマ
ーキングする。深さの調整は、予めアッテネータ12にお
いて手動あるいはマーカーコントローラ16からの制御信
号によって決められる。
マーキングモードがディープマークモードの場合、2.
5μｍ以上の深いマーキングをする。このモードではマ
ーカーコントローラ16が通常モードにおいて予めＱスイ
ッチパルス数を深さに応じたパルス数Ａに設定し、１つ
のドットに対してＡ発のＱスイッチパルスを重ねて打
つ。
5μｍ以上の深いマーキングをする。このモードではマ
ーカーコントローラ16が通常モードにおいて予めＱスイ
ッチパルス数を深さに応じたパルス数Ａに設定し、１つ
のドットに対してＡ発のＱスイッチパルスを重ねて打
つ。
マーキングモードがソフトマークモードの場合、1.0
μｍ以下の浅い深さのドットマーキングを行なう。この
モードでは手動あるいはマーカーコントローラ16からの
制御信号によってアッテネータ12をソフトマーキング用
の低いパワーに応じて設定する。ここでソフトマーキン
グとして要求される0.5μｍ〜1.0μｍの深さを可変する
ために、予めその深さに応じたパルス数Ｂを設定し、１
つのドットに対してＢ発のＱスイッチパルスを重ねて打
つ。ここでディープマークモードとソフトマークモード
におけるA,Bの値はコンピュータ制御されている。マー
カコントローラ16にてソフトウェアによって自由に可変
できる。
μｍ以下の浅い深さのドットマーキングを行なう。この
モードでは手動あるいはマーカーコントローラ16からの
制御信号によってアッテネータ12をソフトマーキング用
の低いパワーに応じて設定する。ここでソフトマーキン
グとして要求される0.5μｍ〜1.0μｍの深さを可変する
ために、予めその深さに応じたパルス数Ｂを設定し、１
つのドットに対してＢ発のＱスイッチパルスを重ねて打
つ。ここでディープマークモードとソフトマークモード
におけるA,Bの値はコンピュータ制御されている。マー
カコントローラ16にてソフトウェアによって自由に可変
できる。
第３図は、本発明の第２の実施例の一部の正面図であ
る。本実施例は第１図の実施例のエキスパンダ10とアッ
テネータ12のみの変更なのでこの部分のみを表わした。
る。本実施例は第１図の実施例のエキスパンダ10とアッ
テネータ12のみの変更なのでこの部分のみを表わした。
同図において、18はエキスパンダ（ケプラー方式）、
19は空間フィルタとしてのアパーチャ、20はアッテネー
タ〔可変式のニュートラルデンシティーフィルタ（NDフ
ィルター）〕である。エキスパンダ18はケプラー方式の
エキスパンダであり、空間フィルター19をアパーチャと
して挿入することにより、アパーチャー８から生じる回
折光，レーザビーム自身に存在する雑音光としてのスペ
クトル成分等をアパーチャー19でカットできるため、集
光レンズとしてのｆ−θレンズ14（第１図）に大変きれ
いなガウシアン分布のレーザ光をデリバリーできる。こ
のため、集光時のスポット径の真円度が大変改善され、
且つ、より小さなスポット径に絞り込むことが可能にな
るという利点をもつ。第１図に示す実施例のアッテネー
タ12はＱスイッチYAGレーザ発振器17から出るレーザ光
がその超音波Ｑスイッチ素子の石英結晶に依って決まる
偏光成分を利用し偏光板を回転させることにより偏光板
を通るレーザ光を可変していることに対し、第２の実施
例のアッテネータ20では円板上に透過率が連続的に徐々
に変わるNDフィルター（ニューラル・デンシティ・フィ
ルタ）を有している。偏光板をアッテネータとして用い
ると光路が偏光板の厚みに比例する分だけずれるため、
マーキングしながら光量を調整しようとするウェハー上
でのマーキング位置が若干づれるという欠点があったが
NDフィルターを用いることにこの欠点は克服される。
19は空間フィルタとしてのアパーチャ、20はアッテネー
タ〔可変式のニュートラルデンシティーフィルタ（NDフ
ィルター）〕である。エキスパンダ18はケプラー方式の
エキスパンダであり、空間フィルター19をアパーチャと
して挿入することにより、アパーチャー８から生じる回
折光，レーザビーム自身に存在する雑音光としてのスペ
クトル成分等をアパーチャー19でカットできるため、集
光レンズとしてのｆ−θレンズ14（第１図）に大変きれ
いなガウシアン分布のレーザ光をデリバリーできる。こ
のため、集光時のスポット径の真円度が大変改善され、
且つ、より小さなスポット径に絞り込むことが可能にな
るという利点をもつ。第１図に示す実施例のアッテネー
タ12はＱスイッチYAGレーザ発振器17から出るレーザ光
がその超音波Ｑスイッチ素子の石英結晶に依って決まる
偏光成分を利用し偏光板を回転させることにより偏光板
を通るレーザ光を可変していることに対し、第２の実施
例のアッテネータ20では円板上に透過率が連続的に徐々
に変わるNDフィルター（ニューラル・デンシティ・フィ
ルタ）を有している。偏光板をアッテネータとして用い
ると光路が偏光板の厚みに比例する分だけずれるため、
マーキングしながら光量を調整しようとするウェハー上
でのマーキング位置が若干づれるという欠点があったが
NDフィルターを用いることにこの欠点は克服される。
以上説明したように本発明の各実施例は、レーザ発振
器の外部に連続的に減衰されることのできるアッテネー
タを具備することにより、レーザ発振器の最高の安定度
が広いレーザパワー範囲にわたって維持することができ
る。特に従来大変不安定であった低いパワー時の安定度
の改善により浅いマーキング時のドットのバラツキを非
常に小さくすることを可能にした。さらに0.5μｍ〜1.0
μｍの深さの所謂ソフトマーキングに関しては、レーザ
の出力安定度をどんなに改善しても物理的要因のために
安定に行なうことは困難であったが、これを１発のＱス
イッチパルスでなく、アッテネータにて1/5〜1/10に弱
められた２発以上の連続のＱスイッチパルスを用いて、
これを同じドットに重ねて照射することにより、全く基
板の飛び散りのないソフトマーキングすることを可能に
した。
器の外部に連続的に減衰されることのできるアッテネー
タを具備することにより、レーザ発振器の最高の安定度
が広いレーザパワー範囲にわたって維持することができ
る。特に従来大変不安定であった低いパワー時の安定度
の改善により浅いマーキング時のドットのバラツキを非
常に小さくすることを可能にした。さらに0.5μｍ〜1.0
μｍの深さの所謂ソフトマーキングに関しては、レーザ
の出力安定度をどんなに改善しても物理的要因のために
安定に行なうことは困難であったが、これを１発のＱス
イッチパルスでなく、アッテネータにて1/5〜1/10に弱
められた２発以上の連続のＱスイッチパルスを用いて、
これを同じドットに重ねて照射することにより、全く基
板の飛び散りのないソフトマーキングすることを可能に
した。
尚、ソフトマーキングにおける各ドットのバラツキを
少なくするために、マーカーコントローラ16の制御によ
って1KHz以下の繰り返し周波数のレーザ光にてドットを
マーキングする。これは1KHz以下に周波数を抑えること
により、一旦マーキングを停止したとき、並びにドット
のマーキング周波数が変化したあとに打つ最初のドッ
ト，所謂ファーストパルスが同じ光頭値を有するために
ドットのバラツキが少なくなるためである。さらに前述
したファーストパルスの後にｎ発のＱスイッチパルスを
２〜5KHzの繰り返し周波数で同じドットに重畳してマー
キングすることにより、ドットの断面形状が大変滑らか
で且ドットの真円度も大変良いソフトマーキングができ
るようにする。これは、第４図に示す如く、第１発目の
Ｑスイッチパルスに対し、第２発目以降のパルスは、光
頭値的に約６割の大きさしか有していないパルスで重ね
て照射することにより、第１発目のパルスで0.2μｍ程
度の深さを加工した後２発目以降のパルスで１パルス当
り0.025μｍ〜0.05ずつドットを掘っていくことによ
り、徐々にドットの表面を溶融していくため、集光時の
レーザビーム形が完全な真円でなくとも加工されたドッ
トの真円度は良くなる。即ち、この方法をとることによ
りレーザビームをガウシアンビームに近づけるために貴
される光学系の負担が大変軽減される。さらにドットの
深さ、言い換えればドットの径の大きさのバラツキに対
しても２発目以降のパルス数はドットの深さを0.8μｍ
程度（ベアシリコン基板の場合）にするのに、約20発程
度必要であるが、この20発のレーザパルスの光頭値があ
る程度バラツクにしても20発で平均化された結果として
のバラツキは大変少なくなる。
少なくするために、マーカーコントローラ16の制御によ
って1KHz以下の繰り返し周波数のレーザ光にてドットを
マーキングする。これは1KHz以下に周波数を抑えること
により、一旦マーキングを停止したとき、並びにドット
のマーキング周波数が変化したあとに打つ最初のドッ
ト，所謂ファーストパルスが同じ光頭値を有するために
ドットのバラツキが少なくなるためである。さらに前述
したファーストパルスの後にｎ発のＱスイッチパルスを
２〜5KHzの繰り返し周波数で同じドットに重畳してマー
キングすることにより、ドットの断面形状が大変滑らか
で且ドットの真円度も大変良いソフトマーキングができ
るようにする。これは、第４図に示す如く、第１発目の
Ｑスイッチパルスに対し、第２発目以降のパルスは、光
頭値的に約６割の大きさしか有していないパルスで重ね
て照射することにより、第１発目のパルスで0.2μｍ程
度の深さを加工した後２発目以降のパルスで１パルス当
り0.025μｍ〜0.05ずつドットを掘っていくことによ
り、徐々にドットの表面を溶融していくため、集光時の
レーザビーム形が完全な真円でなくとも加工されたドッ
トの真円度は良くなる。即ち、この方法をとることによ
りレーザビームをガウシアンビームに近づけるために貴
される光学系の負担が大変軽減される。さらにドットの
深さ、言い換えればドットの径の大きさのバラツキに対
しても２発目以降のパルス数はドットの深さを0.8μｍ
程度（ベアシリコン基板の場合）にするのに、約20発程
度必要であるが、この20発のレーザパルスの光頭値があ
る程度バラツクにしても20発で平均化された結果として
のバラツキは大変少なくなる。
尚、２発目以降のパルスの繰り返し周波数を２〜5KHz
にするのは、YAGレーザ発振器17でこの範囲の周波数が
最もＱスイッチパルスの光頭値の安定度が優れているか
らである。又、第１発目のパルスと２発目以降のパルス
の光頭値の比は実験の結果0.6〜0.8程度が最も良いが、
これ以上前記周波数を上げるとこの比が0.5以下におち
る。0.5以下の比のパルストレイン（Pulse train）で重
ね打ちをすると、重ね打ちのためのパルス数が増え、１
ドットの加工に要する時間が長くなり、全体のマーキン
グスピードが落ちる。こればかりでなく、この比が小さ
くなるにつれてパルス数に比例したドットの深さが得ら
れないという非線型領域に入り、パルス数でドットの深
さをコントロールしにくくなる。このため第１発目のＱ
スイッチパルスのもつ光頭値では１パルスで１μｍ以上
の深さに入らない強度にアッテネータを調節し、２〜5K
Hz程度の周波数でできるだけ少なめのパルスを重ね合わ
せてマーキングすることが最も良い。
にするのは、YAGレーザ発振器17でこの範囲の周波数が
最もＱスイッチパルスの光頭値の安定度が優れているか
らである。又、第１発目のパルスと２発目以降のパルス
の光頭値の比は実験の結果0.6〜0.8程度が最も良いが、
これ以上前記周波数を上げるとこの比が0.5以下におち
る。0.5以下の比のパルストレイン（Pulse train）で重
ね打ちをすると、重ね打ちのためのパルス数が増え、１
ドットの加工に要する時間が長くなり、全体のマーキン
グスピードが落ちる。こればかりでなく、この比が小さ
くなるにつれてパルス数に比例したドットの深さが得ら
れないという非線型領域に入り、パルス数でドットの深
さをコントロールしにくくなる。このため第１発目のＱ
スイッチパルスのもつ光頭値では１パルスで１μｍ以上
の深さに入らない強度にアッテネータを調節し、２〜5K
Hz程度の周波数でできるだけ少なめのパルスを重ね合わ
せてマーキングすることが最も良い。
実際の実験の結果得られたソフトマーキングにおける
重畳するパルス数とドットの深さを示したものを第５図
に示す。
重畳するパルス数とドットの深さを示したものを第５図
に示す。
次に１発のＱスイッチパルスで1.5μｍ程度の深さが
入る光頭値を有するようにアッテネータに又は20を調整
した後、このパルスの６〜８割の大きさを有する２発目
以降のパルスを同じドットに重畳させることにより５〜
10μｍの深さのディープマーキングをすることも可能で
ある。特に第１発目のＱスイッチパルスが1.0〜1.5μｍ
の間で飛び散りのないマーキングであるとき５〜10μｍ
深さの飛び散りのないマーキングをすることができる。
発振器の外部に設けたシャッター７を閉じている間、す
なわちマーキングしていないときにも、常時マーキング
するＱスイッチ周波数にてレーザ光を発振器17から出力
させておくことにより、一定時間の休止した後のマーキ
ングのドットのバラツキも完全に無くすことができる。
入る光頭値を有するようにアッテネータに又は20を調整
した後、このパルスの６〜８割の大きさを有する２発目
以降のパルスを同じドットに重畳させることにより５〜
10μｍの深さのディープマーキングをすることも可能で
ある。特に第１発目のＱスイッチパルスが1.0〜1.5μｍ
の間で飛び散りのないマーキングであるとき５〜10μｍ
深さの飛び散りのないマーキングをすることができる。
発振器の外部に設けたシャッター７を閉じている間、す
なわちマーキングしていないときにも、常時マーキング
するＱスイッチ周波数にてレーザ光を発振器17から出力
させておくことにより、一定時間の休止した後のマーキ
ングのドットのバラツキも完全に無くすことができる。
本発明のウェハーマーキング装置は、アッテネータ12
（20）、超音波Ｑスイッチ素子２への信号等を全てマー
カコントローラ16が制御し、そのソフトウェア化された
プログラムにより、マーキングモードの選択，ドットの
深さの指定等を自由に設定できるため、非常に融通性の
高いシステムとすることが可能であるところに優れた特
徴をするのは云うまでもない。
（20）、超音波Ｑスイッチ素子２への信号等を全てマー
カコントローラ16が制御し、そのソフトウェア化された
プログラムにより、マーキングモードの選択，ドットの
深さの指定等を自由に設定できるため、非常に融通性の
高いシステムとすることが可能であるところに優れた特
徴をするのは云うまでもない。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャー
ト、第３図は本発明の第２の実施例の一部を示す正面
図、第４図は本発明の実施例におけるレーザ出力パルス
波形を示す図、第５図は本発明の実施例におけるショッ
ト数対マーキング深さの関係を示す図である。
図は本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャー
ト、第３図は本発明の第２の実施例の一部を示す正面
図、第４図は本発明の実施例におけるレーザ出力パルス
波形を示す図、第５図は本発明の実施例におけるショッ
ト数対マーキング深さの関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】Ｑスイッチ固体レーザ発振器を光源とし、
被加工物表面上にドットからなる文字あるいは記号をマ
ーキングするレーザマーキング装置であって、 前記被加工物に対する加工深さに応じて区分けされた複
数の加工モードのうちから、所望の加工モードを設定す
る設定手段と、 前記レーザ発振器から出射された光をその発振器外部で
遮断する外部シャッターと、 前記レーザ発振器を構成する共振器内部に挿入される内
部シャッターと、 前記共振器中に挿入される超音波Ｑスイッチ素子と、 前記レーザ発振器外部に設けられ、前記光の光量を連続
的に変化させる減衰器と、 前記設定された加工モードに応じて、前記外部シャッタ
ー、前記内部シャッター、前記Ｑスイッチ素子および前
記減衰器を制御する制御手段と を備えることを特徴とするレーザマーキング装置。 - 【請求項２】前記ドットを前記レーザ発振器から出射さ
れる複数のパルスを重畳させて形成するものであって、 前記制御手段は、 前記ドットを形成するための最初のパルスの繰り返し周
波数を1KHz以下とし、該最初のパルスにつぐ複数のパル
スの繰り返し周波数を２〜5KHzとするように制御するこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザマーキング装
置。 - 【請求項３】前記設定手段は、前記被加工物に対する加
工深さが、1.0μｍ以下である第１の加工モード、前記
被加工物に対する加工深さが、約1.5〜2.5μｍである第
２の加工モードおよび前記被加工物に対する加工深さ
が、2.5μｍ以上である第３の加工モードのうちいずれ
か一つの加工モードを設定することを特徴とする請求項
１に記載のレーザマーキング装置。 - 【請求項４】前記ドットを前記レーザ発振器から出射さ
れる複数のパルスを重畳させて形成するものであって、 前記制御手段は、 前記設定された加工モードに応じて、前記ドットを形成
するために重畳されるパルス数を変更することを特徴と
する請求項１に記載のレーザマーキング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024854A JP2658351B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | レーザマーキング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024854A JP2658351B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | レーザマーキング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205281A JPH02205281A (ja) | 1990-08-15 |
| JP2658351B2 true JP2658351B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=12149801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024854A Expired - Lifetime JP2658351B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | レーザマーキング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658351B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1950853A2 (en) | 2007-01-23 | 2008-07-30 | Fujikura, Ltd. | Fiber pulse laser apparatus and method of control the same |
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|---|---|---|---|---|
| JP2682475B2 (ja) * | 1994-11-17 | 1997-11-26 | 日本電気株式会社 | ビームスキャン式レーザマーキング方法および装置 |
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| JP2006110593A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Sony Corp | レーザ加工方法 |
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| JP5561221B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2014-07-30 | 信越半導体株式会社 | レーザーマークの評価方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6245487A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-27 | Nec Corp | レ−ザ捺印装置 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1024854A patent/JP2658351B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1950853A2 (en) | 2007-01-23 | 2008-07-30 | Fujikura, Ltd. | Fiber pulse laser apparatus and method of control the same |
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| US7656913B2 (en) | 2007-01-23 | 2010-02-02 | Fujikura Ltd. | Fiber pulse laser apparatus and method of controlling the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02205281A (ja) | 1990-08-15 |
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