JPH01217463A - レーザーマーキング方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特にレーザーマーキング方法及びその装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、この種のレーザーマーキング方法は第３図のよう
にレーザー発振器１より発せられたレーザー光２を文字
パターン６′の描かれたマスク１０に全面照射し、該パ
ターン６′を通過したレーザー光を固定反射鏡？’、７
’により反射させ、被加工物１３の面上に焼き付けてマ
ーキングするものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のレーザーマーキング方法は光学系で設定
されたレーザー光の中心軸上に被加工物のマーキングエ
リアの中心をもってきてマーキングを行っている。その
被加工物上のレーザー光のマーキングエリアは光学系で
大小変えられるが、大きくすると単位面積当りのエネル
ギーは弱くなり、マーキングが不完全になる。また反対
に小さくしすぎると、エネルギー大きくなり、焼は付い
てしまう。理想的なマーキングエリアはレーザー発振器
の出力とそれにより加工される被加工物の材質で決定さ
れている。一般のＩＣ用樹脂材料の場合では現在のとこ
ろワーキングエリアは約２００〜４００ｍｍ２が最大で
ある。

よって２００〜４００ｒｒｎ２以上の被加工物面にてマ
ーキングするにはレーザー発振器の出力、それを構成す
る装置が大型で高価になり、コスト、採算性が悪化する
ため、実現性に乏しかった。

本発明の目的は前記課題を解決したレーザーマーキング
方法及びその装置を提供することにある。

〔発明の従来技術に対する相違点〕

上述した従来のレーザーマーキングに対し、本発明はマ
スクを固定したままでレーザー光光軸を順々に移動させ
てマスク全面にレーザー光を当て、レーザーマーキング
を行うため出力の小さい安価な発振器を使用できるとい
う相違点を有する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明はレーザー発振器から
発せられたレーザー光を文字やパターンの描かれたマス
クに照射し、該マスクを通過したレーザー光のみを被加
工物面に焼き付けてマーキングするレーザーマーキング
において、マスクを１個又は複数個の文字、パターンを
含むような複数の照射エリアに分割し、それらの照射エ
リアに対し個々にレーザー光が当たるようにレーザー光
の照射エリアを制限し、その照射エリアにレーザー光を
順々に移動させながらレーザー照射を行いマーキングを
行うものである。そして、そのレーザーマーキングを実
施するための装置としては、レーザー発振器から発せら
れたレーザー光を一部遮断して照射エリアを制限しその
形状を整形する手段と、レーザー光の光軸位置を照射エ
リアに合せてマスク上の位置方向に移動させる手段とを
有するものがある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

（実施例１） 第１図（ａ）は本発明の実施例１を示す構成図である。

図において、本発明に係るレーザーマーキング装置はレ
ーザー発振器１から発せられたレーザー光２を一部遮断
して照射エリアを制限しその形状を整形する整形機構Ａ
と、整形機構Ａを通過したレーザー照射光２′の光軸位
置を照射エリアに合せて後述のマスク１０上の位置方向
に移動させる光軸移動機構Ｂと、通常のマスク上への照
射エリアの数倍の面積をもつパターン付固定マスクＩＯ
とを有する。

前記整形機構Ａはパルスモータ３と、パルスモータ３に
軸支された円盤４とを有しており、レーザー光２の光軸
上に対応する円盤４の同一円周上の盤面には開孔をそれ
ぞれ設け、該各間孔部分には、レーザー光２を一部遮断
してその形状を整形する種々パターン６を有するマスク
５をそれぞれ設置したものである。該各マスク５は、マ
ーキング対象物であるＩＣモールドパッケージ１２上で
のレーザー光の照射エリアを４等分した各エリア８１〜
ｅ４に照射するのに十分な大きさのレーザー光に整形す
るための開口面積をもつパターン６をそれぞれ有する。

該整形機構Ａはパルスモータ３の回転駆動により円盤４
を角回転して形の異なるパターン６のマスク５を選択し
てレーザー光光頓と一致する位置に位置決めし、パター
ン付固定マスク１０上でレーザー照射光２′が隣のエリ
アに干渉し二重にマーキングされないようにレーザー光
を一部遮光するものである。

光軸移動機構Ｂは第１．第２反射鏡７，８によりレーザ
ー光を全反射させ、パターン付固定マスク１０上に照射
するものであり、第１．第２反射鏡７゜８をリニアモー
タ９で前後に駆動することによりレーザー光光軸の位置
を変更し、パターン付固定マスク１０上の照射エリアに
レーザ光２′を二次元上で任意方向に移動させるもので
ある。パターン付固定マスク１０は、パッケージ１２上
にレーザーマーキングするパターンに相当する全部の文
字パターン６′を有し、第１図（ｂ）のようにパターン
付固定マスク１０上の文字パターン６のピッチ間距離は
Ｘ、Ｙで表わすものとする。１１はマスク支持台である
。

次に本発明に係るレーザーマーキング方法について説明
する。今、パッケージ１２上にはｌＬＡ＃、ＩＩＢ＃。

％Ｃ＃、　１１０“なる文字をレーザーマーキングする
ものとする。第１図（ａ）に示すように、レーザー発振
器１から発せられたレーザー光２を−のマスク５のパタ
ーン６に通して四角形のレーザー照射光２′に整形し、
■位置の第１反射鏡７、■位置の第２反射鏡８にてパタ
ーン付固定マスク１ｏ上の１Ｄ′文字パターン６′上に
照射し、ＩＣモールドパッケージ１２上にＤ文字形状の
レーザー照射光２′にて１Ｄ′文字を焼き付ける。この
場合、レーザー照射光２′はＩＣモールドパッケージ１
２の表面にｌｏ〜２ｏ−の深さで吸収され表面の光散乱
状態あるいは変色によってｕ　Ｄ　を文字が浮かび上が
る。

次に第１．第２反射鏡７，８を■、■位置に動がしてレ
ーザー照射光２′をマスクｌＯ上のＸＹ平面内を移動さ
せてＢ文字パターン６′に照射を行い１Ｂ′文字をマー
キングする。同様に■、■位置で１ｃ′文字を、■、■
位置で１Ａ“文字を同様にマーキングする。

すなわち、本発明はマスク１０を固定したままで、レー
ザー発振器１からのレーザー光２をマスク１゜の個々の
パターン６′を照射するのに十分な大きさのものに整形
し、その整形されたレーザー照射光２′の光軸をマスク
１０の個々の文字パターン６′上に移動させてマスク１
０の全部の文字パターン６′にレーザー光照射を行うこ
とによりＩＣモールドパッケージ１２上に必要なレーザ
ーマーキングを行うものである。これによりレーザ光の
出力の小さな安価なレーザー発振器を用いることが可能
になる。

（実施例２） 第２図は本発明の実施例２の説明図である。

このレーザーマーキング装置はレーザー光２を発するレ
ーザー発振器１と、光ファイバー１５による伝送機構と
、レーザー光の光軸の位置を移動させる光軸移動機構Ｂ
と、レーザー光を一部遮光する整形機構Ａと通常のマス
ク上への照射エリアの数倍の面積をもつパターン付固定
マスク１０と、パターン付固定マスク１０下で文字パタ
ーン６′を通過してレーザー光を照射されマーキングさ
れるＩＣモールドパッケージ１２とを含む。

光ファイバー１５による伝送機構はレーザー発振器１か
らのレーザー光を光ファイバー１５により１０ｍ程度の
長さまで損失なく伝送するものである。

光軸移動機構Ｂはロボット１４のアーム先端治具１６上
に光ファイバー１５の先端を固定し、そのアーム先端治
具１６を移動させることにより、レーザー光光軸の位置
を変えられてパターン付固定マスク１０上の照射エリア
を二次元上で任意方向に移動させるるものである。

整形機構Ａはアーム先端治具１６に取付けられたパルス
モータ３先端に円盤４が取付けられている。

円盤４上に色々なパターン６のマスク５がセットされる
ようになっており、円盤４をパルスモータ３で回転駆動
し、レーザー光光軸とマスク５が一致するように位置決
めし、パターン付固定マスク１０上でレーザー照射光２
′が隣のエリアに干渉し二重にマーキングされないよう
にレーザー光を一部遮光するものである。

第２図に示すようにロボット１４のアーム駆動によりレ
ーザー光光軸をパターン付固定マスク１０上の文字Ａの
中心に合せると同時に、整形機構Ａにより四角形のパタ
ーン６をもつマスク５をレーザー光光軸下に移動させ光
軸とマスク中心が一致するようにする。レーザー発振器
１から発せられたレーザー光２は光ファイバー１５を通
りマスク５で四角状のレーザー照射光２′に整形し、パ
ターン付固定マスク１０上のＡ文字上に照射し、ＩＣモ
ールドパッケージ１２上にＡ文字形状のレーザー光を照
射する。この場合、レーザー照射光２′はＩＣモールド
パッケージ１２の表面１０〜２０．の深さで吸収され表
面の光散乱状態あるいは変色によってＤ文字が浮き上が
る。続いてロボット１４をアーム駆動させレーザー光光
軸をパターン付固定マスク１０上の文字パターン６′の
％Ｂ＃　、　％ＣＩＩ　、　ｌ″Ｄ′に合せて次々とレ
ーザー発振することによりレーザーマーキングを完了さ
せる。

この実施例はレーザー発振器１を含む装置が光ファイバ
ー１５を使うことにより簡素化ができ、また光ファイバ
ー１５を利用してこの装置とマーキング機構、ＩＣモー
ルドパッケージ１２の供給機構との設置に自由度をもた
せることができ、スペース上の制限がなくなる。またロ
ボット１４を使用すれば、パターン付固定マスク１０に
対するレーザー光光軸の移動の設定が装置とは別にロボ
ット１４独自で設定でき装置全体が複雑にならない等の
利点がある。

尚、各実施例ではマスク支持台のパターン６′は文字パ
ターンとして説明したが、これに限らず、記号、数字等
のパターン６′であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明はある一定のマーキングエリ
アしかできない通常のレーザー装置（例えばＩＣモール
ドパッケージを被加工物とすればそのＩＣ上のマーキン
グエリアは現在１０Ｘ２５＋ｍ”　が最大である）を使
い、大きなマスクに対して、レーザー光の光軸を順々に
移動させてレーザー照射させることにより、現状の１０
１０Ｘ２５”　より広い範囲のマーキングエリアにおい
てレーザーマーキングを行うことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例１を示す構成図、第１図
（ｂ）はマスク上の文字パターンを示す説明図、第２図
は実施例２の説明図、第３図は従来のレーザーマスクマ
ーキング方法の説明図である。 １・・・レーザー発振器　　２・・・レーザー光２′・
・・レーザー照射光　　　３・・・パルスモータ４円盤
　　　　　　　　５・・・マスク６・・・パターン　　
　　　　６′・・・文字パターン７・・・第１反射鏡　
　　　８・・・第２反射鏡９・・・リニアモータ　　−
０・・・パターン付固定マスク１１・・・マスク支持台
　　１２・・・ＩＣモールドパッケージ１４・・・ロボ
ット　　　　　　１５・・・光ファイバー１６・・・ア
ーム先端治具 Ａ・・・整形機構　　　　　　Ｂ・・・光軸移動機構特
許出願人　　日本電気株式会社 （で）゛′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザー発振器から発せられたレーザー光を文字や
   パターンの描かれたマスクに照射し、該マスクを通過し
   たレーザー光のみを被加工物面に焼き付けてマーキング
   するレーザーマーキングにおいて、マスクを１個又は複
   数個の文字、パターンを含むような複数の照射エリアに
   分割し、それらの照射エリアに対し個々にレーザー光が
   当たるようにレーザー光の照射エリアを制限し、その照
   射エリアにレーザー光を順々に移動させながらレーザー
   照射を行いマーキングを行うことを特徴とするレーザー
   マーキング方法。 ２、レーザー発振器から発せられたレーザー光を一部遮
   断して照射エリアを制限しその形状を整形する手段と、
   レーザー光の光軸位置を照射エリアに合せてマスク上の
   位置方向に移動させる手段とを有することを特徴とする
   レーザーマーキング装置。