JP3140968B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を照射し
て被加工物の加工位置を加工するレーザ加工装置に係わ
り、特にレーザ光の加工位置におけるスポットを矩形に
しかつそのスポットの幅を微細にできるレーザ加工装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を利用した加工（レーザ加工）
は微細な加工に適しており、切断、穴あけ、溶接等の加
工方法が機械、電子、半導体装置などの多方面の分野の
製造過程で利用されている。従来の一般的なレーザ加工
装置の構成を図９により説明する。

【０００３】図９において、レーザ発振器１１０から出
力されるレーザ光１１１は加工ヘッド１２０内のベンデ
ィングミラー１２１で反射し、加工ヘッド１２０下部の
ノズル１２２内に取り付けられた集光レンズ１２３によ
り集光され、ノズル１２２先端よりワーク（被加工物）
１０１に照射され、切断等の加工が行われる。ワーク１
０１はＸＹテーブル１１２に固定治具１１３により固定
されている。また、通常、アシストガス供給部１２５よ
りアシストガス１２６がノズル１２２内に供給され、レ
ーザ光１１１と共にノズル１２２先端からワーク１０１
に放出される。このアシストガス１２６は、レーザ光１
１１照射による燃焼補助、及び生じた溶融物の除去等を
行うために使用される。ワーク１０１上の加工位置は、
予め制御部１３０に登録されており、この制御部１３０
の制御のもとにノズル１２２、加工ヘッド１２０やノズ
ル１２２、ワーク１０１を載置するＸＹテーブル１１２
等を相対的に移動させることにより順次加工が行われ
る。

【０００４】このようなレーザ加工装置を利用した加工
として、例えば、リードフレームに半導体チップを搭載
して樹脂モールドで一体に封止した樹脂封止型の半導体
装置（ＩＣパッケージ）におけるダムバーの切断があ
る。ダムバーはリードフレームのリード間を連結するも
のであり、樹脂モールドでリードフレームと半導体チッ
プを一体に封止する時に樹脂モールドがリードの間に流
れ出てくるのを堰止める役割を果たすものである。ま
た、このダムバーは各リードを補強する役割も有する。
そして、樹脂モールドによる封止が終了するとダムバー
は切断除去され、リードフレームの各リード（アウター
リード）が個々に切り離される。このダムバーの切断
は、従来では、打ち抜きにより切断することが多かった
が、最近では半導体装置の高密度化、高集積化に伴って
微細な加工が要求されてきているため、ビームを集光す
ることにより微細な加工が行える上記のようなレーザ加
工装置を利用することが提案されている。レーザ加工を
利用したダムバーの切断に関しては、例えば特開平２ー
１５５２５９号公報に開示されている。

【０００５】実際にレーザ光を利用してダムバーの切断
を行う場合、一般的には、図１０（ａ）のように円形の
レーザ光のスポット１１１Ａを、個々のリード４に平行
に往復スキャンさせながらダムバー２を切断するか、ま
たは図１０（ｂ）のように円形のレーザ光のスポット１
１１Ｂをダムバー２上に一発照射して切断するかの方法
による。但し、図１０はダムバー２付近の拡大図であっ
て、リード４、各リード４間のスリット３、ダムバー
２、モールド部（樹脂部）５、及びレーザ光のスポット
１１１Ａまたは１１１Ｂの位置関係を示している。

【０００６】また、レーザ光のスポットが図１０のよう
な円形のものを使用せずに、長円形や矩形などの細長い
形状のスポットを利用することも提案されている。例え
ば、特開平２−１４３５５２号公報ではダムバー形状に
合わせた矩形のマスクをリードフレーム上に配置し、そ
の上からレーザ光を照射し、スキャンすることでダムバ
ーの切断を行うことが開示されている。

【０００７】また、半導体装置のダムバーの切断に関す
る従来技術ではないが、特開昭５７−９４４８２号公報
には２枚のシリンドリカルレンズを用いてアフォーカル
レンズ系を構成し、これによってスポット形状を長円形
にする光学系が開示されている。この方式で得られた長
円形のスポット形状を利用し、ダムバーの幅方向、即ち
リードの長手方向を長円形スポットの長手方向に一致さ
せてダムバーの切断を行えば（図６参照）、図１０
（ａ）のようにスキャンさせる必要がなく、１ショット
または数ショットのパルスで微細なピッチのダムバーを
切断可能である。

【０００８】さらに、レーザ加工装置を利用した別の加
工として、プリント基板上の配線パターンの修正を行う
レーザトリミングがある。即ち、電気配線用プリント基
板の配線パターンの微細ピッチ化に伴う微細な部分の加
工の必要性から、その要望に答えるためにレーザ加工に
よりレーザトリミングを行おうとするものである。レー
ザ加工を利用したレーザトリミングに関しては、例えば
特開平２−１６５８８３号公報に開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１０（ａ）に示すよ
うな円形スポットをスキャンさせてダムバーの切断を行
う場合には、加工能率が悪く、しかも精度良くスポット
をスキャンさせることが難しく、多数の微細ピッチのダ
ムバーの切断には適さない。図１０（ｂ）のように１シ
ョットの円形スポットによってダムバーを切断する場合
には、加工能率は向上するが、切断後の稜線が曲線にな
ってしまい、後工程のリードの曲げ成形時等における変
形挙動が一定とならず、良好な品質が得られない。

【００１０】また、特開平２−１４３５５２号公報に記
載のようにマスクを利用する場合には、マスクによりレ
ーザ光のエネルギーロスが発生する。また、アウターリ
ードにおけるリードピッチが０．５ｍｍ程度の微細な構
造の半導体装置の場合、ダムバーの切断幅は０．２ｍｍ
程度となり、このような微細なスポットを作るためには
マスクの開口部分の寸法をそのダムバーの切断幅程度に
小さくするしかなく、マスクによるエネルギーロスは非
常に大きくなる。

【００１１】特開昭５７−９４４８２号公報に記載のよ
うなシリンドリカルレンズを用いた光学系で長円形のス
ポットを得る方式をダムバーの切断に利用する場合に
は、上記マスクを利用する場合のようなエネルギーロス
の問題は生じず、ダムバーの切断後の稜線の曲率も小さ
く抑えることが可能である。切断後の稜線の曲率を小さ
くするためには、長円形スポットの偏平率を上げ、長手
方向を極力長くするようにシリンドリカルレンズで調整
することになるが、このように長円形スポットの長手方
向を長くすると、ダムバーに照射されたレーザ光のスポ
ットの一部がモールド部の側面部分に干渉し、その部分
に焼損等のダメージを与えてしまう。特にアウターリー
ドにおけるリードピッチが０．５ｍｍ程度の微細な構造
の半導体装置の場合、モールド部とダムバーの距離は
０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度と非常に近接しており、そ
のために長手方向を長くした長円形スポットとモールド
部の干渉が起こり易く、焼損しやすい。このような不具
合を回避するためには、長円形スポットの長手方向を短
くするようにシリンドリカルレンズを調整するしかない
が、そうすれば今度は切断部の稜線の曲率が大きくなっ
てしまい、良好な品質が得られないことになってしま
う。

【００１２】前述のようにレーザ加工装置を利用してプ
リント基板上の配線パターンをトリミングする場合に
も、１ショット程度のレーザ光照射で能率よく加工を行
うためには、やはり上記と同様に特開平２−１４３５５
２号公報や特開昭５７−９４４８２号公報に記載の従来
技術を応用して矩形や長円形スポットを用いることは有
効である。しかし、この場合にも配線パターンは微細ピ
ッチであり、上記ダムバーの切断の場合と同様に、エネ
ルギーロスの発生や加工部の稜線が問題となる。特に、
加工後の稜線の曲率が大きいと微細な配線パターンをト
リミングすることには適さず、また加工後の稜線の曲率
を小さくするために長円形スポットの長手方向を長くす
ると、隣接する他の配線部分にスポットが干渉してダメ
ージを与えてしまう。

【００１３】本発明の目的は、細長い断面のレーザ光を
利用してレーザ加工を行うに際し、レーザ光のエネルギ
ーロスを最小限に抑えることができ、かつ被加工物にお
ける切断後の稜線の曲率を小さく抑えることができ、し
かも加工位置以外の部分にダメージを与えることのない
レーザ加工装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、レーザ光を発振するレーザ発振器
と、そのレーザ発振器より発振される前記レーザ光の断
面を長円形に変形するシリンドリカルレンズと、前記レ
ーザ光を被加工物の加工位置に誘導する加工光学系と、
前記レーザ光を被加工物の加工位置に集光させる集光レ
ンズとを有するレーザ加工装置において、前記シリンド
リカルレンズの入射側焦点位置に、そのシリンドリカル
レンズの曲率が最大となる方向における前記レーザ光の
ビーム幅を制限するマスクを設けたことを特徴とするレ
ーザ加工装置が提供される。

【００１５】上記のように構成した本発明では、レーザ
発振器より発振されたレーザ光が、シリンドリカルレン
ズによってその断面が長円形に変形される。この時、上
記シリンドリカルレンズの入射側焦点位置にマスクを設
け、そのマスクにより、シリンドリカルレンズの曲率が
最大となる方向におけるレーザ光のビームの幅を制限す
る。つまり、レーザ光断面内において、シリンドリカル
レンズの最大曲率の影響を受ける方向のビームの幅がマ
スクで制限されることになる。このレーザ光は加工光学
系により被加工物の加工位置に誘導され、集光レンズに
より被加工物の加工位置に集光されるが、レーザ光のビ
ームの幅のうち、シリンドリカルレンズの曲率の影響を
受けない方向の幅（以下、曲率のない方向という）は、
シリンドリカルレンズがない場合と何ら変わりなく集光
レンズの焦点位置で最小（ビームウエスト）となる。

【００１６】一方、レーザ光のビームの幅のうち、シリ
ンドリカルレンズの最大曲率の影響を受ける方向（以
下、最大曲率の方向という）の幅は、シリンドリカルレ
ンズと集光レンズの合成光学系の焦点位置で最小（ビー
ムウエスト）となり、集光レンズ単独の焦点位置ではデ
フォーカスの状態で幅が広くなる。これは、曲率のない
方向を含む面内の集光レンズ単独の焦点位置と、最大曲
率の方向を含む面内のシリンドリカルレンズと集光レン
ズの合成光学系の焦点位置との間にずれが生じることに
よる。従って、集光レンズの焦点位置でのスポット形状
は、シリンドリカルレンズの最大曲率の方向の幅が広く
（長く）、それに直交する曲率のない方向の幅が最小と
なって細長い長円形となる。

【００１７】ところが、上述のマスクはシリンドリカル
レンズの入射側焦点位置に設けているために、集光レン
ズの焦点位置にマスクの像が結ぶことになる。このマス
クは前述のようにシリンドリカルレンズの最大曲率の方
向でのビームの幅を制限するものであるため、集光レン
ズの焦点位置における細長いスポットの長手方向の両端
部分がシャープにカットされた状態となる。つまり、集
光レンズの焦点位置におけるスポットの形状は、一つの
方向（シリンドリカルレンズの曲率のない方向）で最小
の幅となり、他の方向（シリンドリカルレンズの最大曲
率の方向）ではシリンドリカルレンズの影響を受けてそ
の寸法が長くなると共にマスクの結像によってその両端
部分がカットされ、微細な矩形形状となる。

【００１８】これにより、シリンドリカルレンズの調整
を行ってスポットの偏平率を上げることで被加工物にお
ける切断後の稜線の曲率を小さくすることが可能となる
だけでなく、マスクの制限幅を条件に応じて選定するこ
とでスポットの長手方向の両端部分が適正にカットさ
れ、スポットの偏平率を上げても加工位置以外の部分に
スポットの長手方向の部分が干渉してダメージを与える
可能性がなくなる。

【００１９】また、本発明では、シリンドリカルレンズ
の最大曲率の方向即ち細長いスポットの長手方向のみを
マスクを用いて整形しているため、マスクによるレーザ
光のエネルギーロスを最小限に抑えることが可能とな
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、図
１から図８を参照しながら説明する。但し、以下では、
リードフレームに半導体チップを搭載し樹脂モールドで
一体に封止した半導体装置（ＩＣパッケージ）のダムバ
ーを切断する場合を中心に説明する。

【００２１】まず、本実施形態によるレーザ加工装置の
構成について図１及び図２により説明する。図１に示す
ように、本実施形態のレーザ加工装置は、レーザ光を出
力するレーザヘッド１０、レーザ光を被加工物である半
導体装置１のダムバー２（図３参照）の方向に誘導する
加工ヘッド２０、半導体装置１のダムバー２の切断位置
を検出する位置検出用カメラ２５、半導体装置１を水平
面内で移動させるＸＹテーブル１１、レーザヘッド１０
の発振動作の制御、ＸＹテーブル１１の移動制御、位置
検出用カメラ２５からの切断位置データの信号処理等を
行う制御部３０、レーザヘッド１０におけるレーザ光発
振のための電力を供給する電源３１、半導体装置１を複
数個搭載したフレーム６を蓄積しておくマガジン４０、
フレーム６の搬入及び搬出を行う搬送装置４１を備えて
いる。なお、半導体装置１を複数個搭載したフレーム６
はＸＹテーブル１１に固定治具４２により固定される。

【００２２】図２はレーザヘッド１０及び加工ヘッド２
０の内部を示す図である。図２に示すように、加工ヘッ
ド２０内部にはレーザ光１００を反射させてその光路を
半導体装置１の方向に曲げるベンディングミラー２１が
取り付けられており、加工ヘッド２０の下部にはノズル
２２が設けられている。また、ノズル２２内部にはレー
ザ光１００を集光するための集光レンズ２３が取り付け
られており、さらにノズル２２にはアシストガス２４ａ
をノズル２２内部に供給するアシストガス供給部２４が
設けられている。前述の位置検出用カメラ２５は加工ヘ
ッド２０上部に取り付けられている。

【００２３】レーザヘッド１０内部にはレーザ光１００
を発振するレーザ発振器１０ａ、シリンドリカルレンズ
５１を有するビームフォーマ５０、ビームフォーマ５０
に入射する前のレーザ光１００の幅を制限するマスク５
２が備えられている。マスク５２が制限するのは、シリ
ンドリカルレンズ５１の最大曲率の方向におけるレーザ
光１００の幅である。なお、図２ではシリンドリカルレ
ンズ５１を凸レンズとしたが、凹レンズとしても良く、
また複数のシリンドリカルレンズの組み合わせにより構
成しても良い。

【００２４】次に、本実施形態のレーザ加工装置により
ダムバーが切断される半導体装置１の構成について図３
により説明する。図３に示す半導体装置１は４方向から
リード４が延びるＱＦＰ型の半導体装置であり、リード
フレーム１ａ上には、半導体チップ（図示せず）の搭載
後に樹脂モールドによる封止が行われ、モールド部５が
形成されている。但し、樹脂モールドによる封止は半導
体チップの各端子と各リード４との電気的接続の後に行
われる。モールド部５からはリード４が４方向に延びて
おり、各リード４の間はスリット３となっており、その
スリット部３がダムバー２により連結されている。ダム
バー２は、樹脂モールドでの封止の際に、樹脂モールド
がリード４の隙間から流れ出さないよう堰き止めると共
に、各リード４の相互の位置ずれが生じないよう各リー
ド４の間を連結するためのものである。

【００２５】次に、ダムバー２を切断する動作について
説明する。まず、図１のフレーム６がマガジン４０内部
のプッシャー４０ａにより、図中の矢印Ａの方向に押し
上げられ、搬送装置４１に吸着される。一方、ＸＹテー
ブル１１はマガジン４０の方に移動させておく。搬送装
置４１は矢印Ｂ及びＣに示すように移動し、マガジン４
０側に移動してきているＸＹテーブル１１上にフレーム
６を載置する。この時、固定治具４２によりフレーム６
はＸＹテーブル１１に位置決めされ、固定される。その
後、ＸＹテーブル１１は矢印Ｄに示すように移動し、フ
レーム６の半導体装置１は、加工ヘッド２０直下にセッ
トされる。

【００２６】半導体装置１のダムバー２の切断位置は、
加工ヘッド２０上部に設けられた位置検出用カメラ２５
により検出され、この切断位置データがパルス列として
制御部３０に伝達され、このパルス列に基づきレーザ光
１００の発振のためのトリガ信号が制御部３０より出力
され、このトリガ信号のタイミングと電源３１からの電
力供給によりレーザ発振器１０ａがレーザ光１００を発
振する。

【００２７】レーザ発振器１０ａから発振したレーザ光
１００は、マスク５２でシリンドリカルレンズ５１の最
大曲率の方向における幅が制限され、ビームフォーマー
５０のシリンドリカルレンズ５１によってその最大曲率
の方向が縮小されつつ加工ヘッド２０内のベンディング
ミラー２１に入射する。ベンディングミラー２１で反射
したレーザ光１００は、ノズル２２内部の集光レンズ２
３により集光され、ダムバー２の切断位置に照射され、
ダムバー２が切断される。通常は１パルス（１ショッ
ト）のレーザ光１００の照射によりダムバー２の切断が
完了する。レーザ光１００の照射と同時に、アシストガ
ス供給部２４より供給されたアシストガス２４ａはノズ
ル２２の先端より噴出し、レーザ光１００の照射による
燃焼補助、及び生じた溶融物の除去等を行う。上記のよ
うな動作を順次行うことにより全てのダムバー２の切断
が完了すると、フレーム６は搬送装置４１により搬出さ
れる。

【００２８】図４は、上記のような構成におけるマスク
５２、シリンドリカルレンズ５１、集光レンズ２３の光
学的関係を模式的に示す図であり、図５は図４をシリン
ドリカルレンズ５１の最大曲率の方向を含む面内で見た
断面図である。但し、図４及び図５では、各部材の光学
的関係のみを示すためにベンディングミラー２１等は省
略してある。図５において、シリンドリカルレンズ５１
の入射側焦点位置をＦ₁、シリンドリカルレンズ５１の
主点をＳ₁、集光レンズ２３の出射側焦点位置をＦ₀、集
光レンズ２３の主点をＳ₀、シリンドリカルレンズ５１
と集光レンズ２３の合成光学系の焦点位置をＦ₂、シリ
ンドリカルレンズ５１と集光レンズ２３の合成光学系の
主点をＳ₂とする。シリンドリカルレンズ５２の曲率の
ない方向を含む面内では、レーザ光１００のビームの幅
は、シリンドリカルレンズ５１がない場合と何ら変わり
なく集光レンズ２３の焦点位置Ｆ₀で最小（ビームウエ
スト）となる。

【００２９】一方、シリンドリカルレンズ５２の最大曲
率の方向を含む面内では、レーザ光１００のビームの幅
は、シリンドリカルレンズ５１と集光レンズ２３の合成
光学系の焦点位置Ｆ₂で最小（ビームウエスト）とな
る。この時のシリンドリカルレンズ５１と集光レンズ２
３の合成光学系の焦点距離ｆ₂は、集光レンズ２３の焦
点距離をｆ₀、シリンドリカルレンズ５１の焦点距離を
ｆ₁、シリンドリカルレンズ５１の主点Ｓ₁と集光レンズ
２３の主点Ｆ₀との距離をｄとすると、 ｆ₂＝−ｆ₁・ｆ₀／（ｄ−ｆ₁−ｆ₀） … （１） となり、シリンドリカルレンズ５１と集光レンズ２３の
合成光学系の焦点位置Ｆ₂は集光レンズ２３の主点Ｓ₀か
ら、 ｄ₁＝ｆ₀（ｆ₁−ｄ）／（ｆ₁＋ｆ₀−ｄ） … （２） だけ離れた位置となる。このため、 Δｆ＝ｆ₀−ｄ₁ … （３） で表される焦点距離のズレΔｆが生じることになる。こ
のズレΔｆの存在により、集光レンズ２３の焦点位置Ｆ
₀ではレーザ光１００のビームがデフォーカスの状態で
幅が広くなる。

【００３０】従って、集光レンズ２３の焦点位置Ｆ₀で
のスポット形状は、シリンドリカルレンズ５１の最大曲
率の方向の幅が広く（長く）、それに直交する曲率のな
い方向の幅が最小となって細長い長円形となる。

【００３１】ところが、マスク５２がシリンドリカルレ
ンズ５１の入射側焦点位置Ｆ₁（焦点距離ｆ₁）に設けら
れているために、マスク５２の像は集光レンズ２３の焦
点位置Ｆ₀に結ぶことになる。従って、集光レンズ２３
の焦点位置Ｆ₀におけるスポットの長手方向の両端部分
がマスク５２の結像によりシャープにカットされた状態
となり、焦点位置Ｆ₀でのスポット１００Ａの形状は、
一つの方向（シリンドリカルレンズ５１の曲率のない方
向）で最小の幅となり、他の方向（シリンドリカルレン
ズ５１の最大曲率の方向）では寸法が長くなると共に両
端部分がカットされ、微細な矩形形状となる。

【００３２】ところで、上記のようなマスク５２を用い
ずに、長円形スポットをそのまま照射した場合には不具
合が生じる恐れがある。以下、このことについて説明す
る。図６は上記のようなマスク５２を用いない場合の長
円形スポット照射位置と半導体装置１のダムバー２近傍
の位置関係を示す図である。図６（ａ）の場合には、長
円形スポット１００Ｂの偏平率が小さいためにダムバー
２の切断後の稜線の曲率が大きくなり、後工程のリード
の曲げ成形時等における変形挙動が一定とならず、良好
な品質が得られない。ダムバー２の切断後の稜線の曲率
を小さくするためには、シリンドリカルレンズの曲率を
変更するなどして、図６（ｂ）のように長円形スポット
１００Ｃの偏平率を上げ、長手方向を極力長くすること
が必要となる。しかし、図６（ｂ）のように長円形スポ
ット１００Ｃの長手方向を長くすると、図６（ｂ）のよ
うにダムバー２に照射された長円形スポット１００Ｃの
一部がモールド部５の側面部分に干渉し、図７に示すよ
うにモールド部５の側面部分に焼損等のダメージを与え
てしまう。但し、図７は半導体装置１の側面図であって
モールド部５のダメージを受けた部分を焼損部５ａとし
て示した。

【００３３】これに対し、本実施形態のようにマスク５
２を設けると共に、マスク５２、シリンドリカルレンズ
５１、集光レンズ２３が図５で説明したような光学的関
係を満たすようにするため、シリンドリカルレンズ５１
の曲率を変更してスポット１００Ａの偏平率を上げるこ
とで被加工物（ダムバー２）における切断後の稜線の曲
率を小さくすることが可能となるだけでなく、マスク５
２の制限幅Ｗを条件に応じて選定することでスポット１
００Ａの長手方向の両端部分が適正にカットされ、図７
に示すようなダメージをモールド部５、即ち加工位置以
外の部分に与えることがない。また、ここでは、シリン
ドリカルレンズ５１の最大曲率の方向即ちスポット１０
０Ａの長手方向のみをマスク５２を用いて整形している
ため、レーザ光１００のエネルギーロスを最小限に抑え
ることが可能となる。

【００３４】また、本実施形態のレーザ加工装置は、上
記のような半導体装置のダムバーの切断以外に適用する
ことも可能である。図８はダムバーの切断以外への適用
例であって、前述したプリント基板上の配線パターンを
トリミングする場合に本実施形態のレーザ加工装置を適
用する例を説明する図である。図８においては、基板６
０上に微細な導体の配線パターン６１が形成されてお
り、配線パターン６１の端子部６２には電子部品（例え
ばコンデンサやトランジスタなど）６３ａ，６３ｂ，６
３ｃが接続されている。この電子部品６３は単独の部品
を搭載して形成しても良いし、積層により形成しても良
い。このような基板６０において、いずれかの電子部
品、例えば電子部品６３ｂが不良であった場合などに
は、配線パターン６１のうちの電子部品６３ｂにつなが
る電極部分６４にレーザ光１００のスポット１００Ａを
当てて導体を除去し、電子部品６３ｂを回路から切り離
す。プリント基板の配線も近年では微細ピッチ化が進ん
でおり、図８のような配線パターン６１をトリミングす
る場合にも、加工後の稜線の曲率を小さくし、かつスポ
ット１００Ａが他の配線部分に干渉しないようにするこ
とが要求され、そのためには、本実施形態のレーザ加工
装置を用い、スポット１００Ａの形状を微細な矩形にす
ることが有効である。

【００３５】以上のような本実施形態によれば、シリン
ドリカルレンズ５１によってスポット１００Ａの偏平率
を上げて被加工物（ダムバー２）における切断後の稜線
の曲率を小さくすることが可能であり、しかもシリンド
リカルレンズ５１の入射側焦点位置に設けたマスク５２
によってスポット１００Ａの長手方向の両端部分を適正
にカットするので、モールド部５（加工位置以外の部
分）にダメージを与えることがない。さらに、シリンド
リカルレンズ５１の最大曲率の方向即ちスポット１００
Ａの長手方向のみをマスク５２を用いて整形するので、
レーザ光１００のエネルギーロスを最小限に抑えること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、シリンドリカルレンズ
によってレーザ光のスポットの偏平率を上げて被加工物
における切断後の稜線の曲率を小さくすることが可能で
あり、しかもそのシリンドリカルレンズの入射側焦点位
置に設けたマスクによってスポットの長手方向の両端部
分を適正にカットするので、加工位置以外の部分にダメ
ージを与えることがない。さらに、スポットの長手方向
のみをマスクで整形するので、マスクによるレーザ光の
エネルギーロスを最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の構
成図である。

【図２】図１のレーザ加工装置におけるレーザヘッド及
び加工ヘッドの内部を示す図である。

【図３】ダムバーが切断される半導体装置の構成を示す
図である。

【図４】図２に示したマスク、シリンドリカルレンズ、
集光レンズの光学的関係を模式的に示す図である。

【図５】シリンドリカルレンズの最大曲率の方向を含む
面内で見た図４の断面図である。

【図６】図２に示すマスクを用いずに長円形スポットを
そのまま照射した場合に生じる不具合について説明する
図であって、（ａ）は長円形スポットの偏平率が小さい
場合、（ｂ）は長円形スポットの偏平率が大きい場合の
図である。

【図７】図６（ｂ）の場合に半導体装置のモールド部が
焼損した状況を示す図であって、半導体装置の側面図で
ある。

【図８】プリント基板上の配線パターンをトリミングす
る場合に図１のレーザ加工装置を適用する場合について
説明する図である。

【図９】従来の一般的なレーザ加工装置の構成を示す図
である。

【図１０】レーザ光を利用してダムバーの切断を行う従
来の例を示す図であって、（ａ）は円形のレーザ光のス
ポットを、個々のリードに平行に往復スキャンさせなが
らダムバーの切断を行う場合、（ｂ）は円形のレーザ光
のスポットをダムバー上に一発照射して切断する場合を
示す。

【符号の説明】

１ 半導体装置 １ａ リードフレーム ２ ダムバー ３ スリット ４ リード ５ モールド部 ５ａ 焼損部 ６ フレーム １０ レーザヘッド １０ａ レーザ発振器 １１ ＸＹテーブル ２０ 加工ヘッド ２２ ノズル ２３ 集光レンズ ２４ アシストガス供給部 ２４ａ アシストガス ２５ 位置検出用カメラ ３０ 制御部 ３１ 電源 ４０ マガジン ４１ 搬送装置 ４２ 固定治具 ５０ ビームフォーマ ５１ シリンドリカルレンズ ５２ マスク ６０ 基板 ６１ 配線パターン ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 電子部品 ６４ 電極部分 １００ レーザ光 １００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ スポット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 義昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 奥村 信也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 西垣 剛 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 美野本 泰 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−21118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−160780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−84789（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 26/073 H01S 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を発振するレーザ発振器と、そ
   のレーザ発振器より発振される前記レーザ光の断面を長
   円形に変形するシリンドリカルレンズと、前記レーザ光
   を被加工物の加工位置に誘導する加工光学系と、前記レ
   ーザ光を前記被加工物の加工位置に集光させる集光レン
   ズとを有するレーザ加工装置において、前記シリンドリ
   カルレンズの入射側焦点位置に、前記シリンドリカルレ
   ンズの曲率が最大となる方向における前記レーザ光のビ
   ーム幅を制限するマスクを設けたことを特徴とするレー
   ザ加工装置。