JPH0513757B2 - - Google Patents
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- JPH0513757B2 JPH0513757B2 JP1166927A JP16692789A JPH0513757B2 JP H0513757 B2 JPH0513757 B2 JP H0513757B2 JP 1166927 A JP1166927 A JP 1166927A JP 16692789 A JP16692789 A JP 16692789A JP H0513757 B2 JPH0513757 B2 JP H0513757B2
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- Japan
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- laser beam
- laser
- workpiece
- laser processing
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- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ加工装置に関し、特にガルバメ
ータ型レーザビームスキヤナを用いたレーザ加工
装置に関する。
ータ型レーザビームスキヤナを用いたレーザ加工
装置に関する。
レーザ加工装置で使用されるレーザビームスキ
ヤナのひとつにガルバメータ型レーザビームスキ
ヤナがある。従来、ガルバメノータ型スキヤナに
おける位置制御には、スキヤナミラの回転軸側と
これに対向する固定部側に電極対を設置し、この
電極対間の静電容量の変化に基づき回転角を検出
して制御する、キヤパシタンス・センサ方式が利
用されている。
ヤナのひとつにガルバメータ型レーザビームスキ
ヤナがある。従来、ガルバメノータ型スキヤナに
おける位置制御には、スキヤナミラの回転軸側と
これに対向する固定部側に電極対を設置し、この
電極対間の静電容量の変化に基づき回転角を検出
して制御する、キヤパシタンス・センサ方式が利
用されている。
前述した従来のキヤパシタンス・センサによる
レーザビームの位置制御では、レーザビームその
ものの位置をフイードバツクしているものではな
い。このため、従来のレーザビームスキヤナで
は、個々のガルバノメータのキヤパシタンス・セ
ンサの回転角に対する出力のゲイン変化及び非直
線性がそのまま位置精度を決定していた。また、
周囲温度の変動や経時変化等によるキヤパシタン
ス・センサの出力変動がガルバトメータ型レーザ
ビームスキヤナの位置再現性を劣化させる原因と
なつていた。すなわち位置再現性の精度は数百μ
ｍ程度であつた。
レーザビームの位置制御では、レーザビームその
ものの位置をフイードバツクしているものではな
い。このため、従来のレーザビームスキヤナで
は、個々のガルバノメータのキヤパシタンス・セ
ンサの回転角に対する出力のゲイン変化及び非直
線性がそのまま位置精度を決定していた。また、
周囲温度の変動や経時変化等によるキヤパシタン
ス・センサの出力変動がガルバトメータ型レーザ
ビームスキヤナの位置再現性を劣化させる原因と
なつていた。すなわち位置再現性の精度は数百μ
ｍ程度であつた。
レーザビームスキヤナには、この位置精度の高
精度化および位置再現性の安定化を実現させる為
に、レーザビームの位置により閉ループ制御する
リニアモータを用いたXYテーブル型レーザビー
ムスキヤナがあるが、ガルバノメータ型レーザビ
ームスキヤナに比べて可動部が大きく重いため、
位置決め速度が遅く、構造が複雑であるという問
題がある。
精度化および位置再現性の安定化を実現させる為
に、レーザビームの位置により閉ループ制御する
リニアモータを用いたXYテーブル型レーザビー
ムスキヤナがあるが、ガルバノメータ型レーザビ
ームスキヤナに比べて可動部が大きく重いため、
位置決め速度が遅く、構造が複雑であるという問
題がある。
本発明は上記の問題点を解決するため、校正用
被加工物をビームスキヤナ外において観測する外
部観測光学系を備えたものである。
被加工物をビームスキヤナ外において観測する外
部観測光学系を備えたものである。
すなわち、本発明のレーザ加工装置は、レーザ
光源とガルバノメータ型のスキヤナを用いて該レ
ーザビームを被加工物の所望の位置に照射するレ
ーザビームスキヤナと、該レーザビームにより加
工される校正用被加工物と該被加工物をレーザビ
ームスキヤナ外にて観測し、該レーザ加工位置と
基準位置との位置偏差を検出する外部観測光学系
と、該被加工物をレーザ加工位置および該被加工
物脱着位置に搬送すると共に、該外部観測光学系
の基準位置に位置決めするXYテーブルによる搬
送系と、各構成要素をプログラム制御すると共
に、検出された位置偏差よりレーザ加工位置の補
正量を算出し、該補正量だけ前記レーザ加工位置
を補正制御する動作制御装置を有している。
光源とガルバノメータ型のスキヤナを用いて該レ
ーザビームを被加工物の所望の位置に照射するレ
ーザビームスキヤナと、該レーザビームにより加
工される校正用被加工物と該被加工物をレーザビ
ームスキヤナ外にて観測し、該レーザ加工位置と
基準位置との位置偏差を検出する外部観測光学系
と、該被加工物をレーザ加工位置および該被加工
物脱着位置に搬送すると共に、該外部観測光学系
の基準位置に位置決めするXYテーブルによる搬
送系と、各構成要素をプログラム制御すると共
に、検出された位置偏差よりレーザ加工位置の補
正量を算出し、該補正量だけ前記レーザ加工位置
を補正制御する動作制御装置を有している。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例のレーザ加工装
置の概略構成図、第２図は本発明のレーザ加工装
置の校正を行うためにレーザ加工を施した校正用
被加工物の概略図、第３図は本発明のレーザ加工
装置の校正を行う際のビデオモニタ像の横式図で
ある。
置の概略構成図、第２図は本発明のレーザ加工装
置の校正を行うためにレーザ加工を施した校正用
被加工物の概略図、第３図は本発明のレーザ加工
装置の校正を行う際のビデオモニタ像の横式図で
ある。
第１図において、レーザビームの経路は点線
で、可視光の経路は１点鎖線でそれぞれ示してあ
る。
で、可視光の経路は１点鎖線でそれぞれ示してあ
る。
まず通常動作について説明する。載物台１２上
に設置された被加工物１３はXYテーブルによる
搬送系１４よりガルバノメータ型レーザビームス
キヤナ３の下に位置決めされる。レーザ光源２か
ら出射されたレーザビームは、ビームエキスパン
ダ７にてビーム径を拡大されたのち、ガルバノメ
ータ８においてスキヤナミラ９により偏向された
のち、ｆ−θレンズ１０を通過してミラ１１にて
反射され、載物台１２に設置された被加工物１３
上の所望の加工位置に集光され、被加工物１３を
加工する。加工終了後、被加工物１３は搬送系１
４にて脱着位置に位置決めされ、取り出される。
なお以上の説明は従来のガルバノメータ型レーザ
ビームスキヤナと同じであり、この第１図におい
ては２点鎖線で囲んだ部分５の部分である。
に設置された被加工物１３はXYテーブルによる
搬送系１４よりガルバノメータ型レーザビームス
キヤナ３の下に位置決めされる。レーザ光源２か
ら出射されたレーザビームは、ビームエキスパン
ダ７にてビーム径を拡大されたのち、ガルバノメ
ータ８においてスキヤナミラ９により偏向された
のち、ｆ−θレンズ１０を通過してミラ１１にて
反射され、載物台１２に設置された被加工物１３
上の所望の加工位置に集光され、被加工物１３を
加工する。加工終了後、被加工物１３は搬送系１
４にて脱着位置に位置決めされ、取り出される。
なお以上の説明は従来のガルバノメータ型レーザ
ビームスキヤナと同じであり、この第１図におい
ては２点鎖線で囲んだ部分５の部分である。
次にガルバノメータ型レーザビームスキヤナ３
の位置補正量を求める校正動作について説明す
る。載物台１２上に設置された全面加工可能な校
正用被加工物１３は、通常動作と同様に第２図に
示す様な校正用レーザ加工が施される。加工され
た校正用被加工物１３は、XYテーブルによる搬
送系１４により、外部観測光学系４の下の第３図
に示す校正用レーザ加工基準位置３１がビデオカ
メラ１５の中央に位置する様に位置決めされる。
この状態を１３ａで示す。この時実際には、第３
図に示す校正用レーザ加工位置３２にはガルバノ
メータの非直線性や経時変化等が含まれているた
め、校正用レーザ加工基準位置３１から位置偏差
（△Ｘ、△Ｙ）だけずれて観測される。この位置
偏差をパターン認識装置１６にて検出し、動作制
御装置１内の図示してない記憶回路に記憶させ、
XYテーブルによる搬送系１４においてレーザビ
ームスキヤナの全加工範囲にて実施する。この記
憶された位置偏差を各列毎に（△X11、△Y11）
（△X12、△Y12）……（△X1o、△Y1o）（△X21、
△Y21）（△X22、△Y22）……（△X2o、△Y2o）、
……（△Xn1、△Yn1）……（△Xno、△Yno）と
する。この位置補正を行つた後の通常動作におい
ては、この記憶された位置偏差にて補間してガル
バノメータ８の振り角を補正する。所望のガルバ
ノメータ型レーザビームスキヤナの位置決め位置
を（Ｘ、Ｙ）、補正された位置決め位置を（X′、
Y′）とすると、 X′ ＝Xi＋△Xi+1，j−△Xij／Xi+1−Xi ・（Ｘ−Xi） Y′＝Yj＋△Yi,j+1−△Yij／Yj+1−Yj ・（Ｙ−Yj） 但し、 （Xi＜Ｘ＜Xi+1、Yj＜Ｙ＜Yj+1）とする。
の位置補正量を求める校正動作について説明す
る。載物台１２上に設置された全面加工可能な校
正用被加工物１３は、通常動作と同様に第２図に
示す様な校正用レーザ加工が施される。加工され
た校正用被加工物１３は、XYテーブルによる搬
送系１４により、外部観測光学系４の下の第３図
に示す校正用レーザ加工基準位置３１がビデオカ
メラ１５の中央に位置する様に位置決めされる。
この状態を１３ａで示す。この時実際には、第３
図に示す校正用レーザ加工位置３２にはガルバノ
メータの非直線性や経時変化等が含まれているた
め、校正用レーザ加工基準位置３１から位置偏差
（△Ｘ、△Ｙ）だけずれて観測される。この位置
偏差をパターン認識装置１６にて検出し、動作制
御装置１内の図示してない記憶回路に記憶させ、
XYテーブルによる搬送系１４においてレーザビ
ームスキヤナの全加工範囲にて実施する。この記
憶された位置偏差を各列毎に（△X11、△Y11）
（△X12、△Y12）……（△X1o、△Y1o）（△X21、
△Y21）（△X22、△Y22）……（△X2o、△Y2o）、
……（△Xn1、△Yn1）……（△Xno、△Yno）と
する。この位置補正を行つた後の通常動作におい
ては、この記憶された位置偏差にて補間してガル
バノメータ８の振り角を補正する。所望のガルバ
ノメータ型レーザビームスキヤナの位置決め位置
を（Ｘ、Ｙ）、補正された位置決め位置を（X′、
Y′）とすると、 X′ ＝Xi＋△Xi+1，j−△Xij／Xi+1−Xi ・（Ｘ−Xi） Y′＝Yj＋△Yi,j+1−△Yij／Yj+1−Yj ・（Ｙ−Yj） 但し、 （Xi＜Ｘ＜Xi+1、Yj＜Ｙ＜Yj+1）とする。
となる。この後の通常動作では補正した位置を使
用する。また上述した校正動作は、ガルバノメー
タの経時変化する期間より短い間隔にて行う。従
つて位置偏差は数10μｍ程度に向上する。
用する。また上述した校正動作は、ガルバノメー
タの経時変化する期間より短い間隔にて行う。従
つて位置偏差は数10μｍ程度に向上する。
第４図は本発明の第２の実施例２のレーザトリ
ミング装置の一部の概略構成図であり、第１の実
施例にプローブ１０１と測定器１０２を付加した
部分だけを示したものである。第１の実施例と同
様なレーザビームスキヤナの校正を行つた後に、
被加工物１３（薄膜ハイブリツドIC等）がプロ
ーブ１０１の位置にXYテーブルによる搬送系１
４により位置決めされ、測定器１０２で被加工物
１３の電気的特性を測定しながら、所望の電気的
特性が得られるまで被加工物１３のレーザ加工を
行う。動作制御装置１は前記各構成要素のプログ
ラム制御を行う。これによつて薄膜レーザトリミ
ングを行うことができる。
ミング装置の一部の概略構成図であり、第１の実
施例にプローブ１０１と測定器１０２を付加した
部分だけを示したものである。第１の実施例と同
様なレーザビームスキヤナの校正を行つた後に、
被加工物１３（薄膜ハイブリツドIC等）がプロ
ーブ１０１の位置にXYテーブルによる搬送系１
４により位置決めされ、測定器１０２で被加工物
１３の電気的特性を測定しながら、所望の電気的
特性が得られるまで被加工物１３のレーザ加工を
行う。動作制御装置１は前記各構成要素のプログ
ラム制御を行う。これによつて薄膜レーザトリミ
ングを行うことができる。
以上説明したように本発明のレーザ加工装置
は、ガルバノメータ型レーザビームスキヤナによ
り位置決めされるレーザビームの所望の位置から
の位置偏差を補正する手段を備えているために、
従来数100μｍ程度の位置偏差をもつていたガル
バノメータ型レーザビームスキヤナを数10μｍ程
度の高精度にし、高安定化を実現し、高精度なレ
ーザ加工を実現できる効果がある。又、応用例と
して実施例２に説明した様に従来ガルバノメータ
型レーザビームスキヤナでは困難だつた薄膜レー
ザトリミング装置としての適応も可能となる。
は、ガルバノメータ型レーザビームスキヤナによ
り位置決めされるレーザビームの所望の位置から
の位置偏差を補正する手段を備えているために、
従来数100μｍ程度の位置偏差をもつていたガル
バノメータ型レーザビームスキヤナを数10μｍ程
度の高精度にし、高安定化を実現し、高精度なレ
ーザ加工を実現できる効果がある。又、応用例と
して実施例２に説明した様に従来ガルバノメータ
型レーザビームスキヤナでは困難だつた薄膜レー
ザトリミング装置としての適応も可能となる。
第１図は本発明の第１の実施例のレーザ加工装
置の概略構成図、第２図は本発明のレーザ加工装
置の校正を行うためにレーザ加工を施した校正用
被加工物の概略図、第３図は本発明のレーザ加工
装置の校正を行う際のビデオモニタ像の模式図、
第４図は本発明の第２の実施例のレーザトリミン
グ装置の一部概略構成図である。 記号の説明：１は動作制御装置、２はレーザ光
源、３はガルバノメータ型レーザビームスキヤ
ナ、４は外部観測光学系、５は従来技術によるレ
ーザ加工装置相当部分、６はビームスキヤナ制御
回路、８はガルバノメータ、９はスキヤナミラ、
１０はｆ−θレンズ、１１はミラ、１２は載物
台、１３は校正用被加工物又は被加工物、１３ａ
は校正用被加工物、１４はXYテーブルによる搬
送系、１５はビデオカメラ、１６はパターン認識
装置、１７はレンズ、１８はビデオモニタ、２１
は校正用レーザ加工基準位置、２２は校正用レー
ザ加工位置、３１はプローブ、３２は測定器をそ
れぞれあらわしている。
置の概略構成図、第２図は本発明のレーザ加工装
置の校正を行うためにレーザ加工を施した校正用
被加工物の概略図、第３図は本発明のレーザ加工
装置の校正を行う際のビデオモニタ像の模式図、
第４図は本発明の第２の実施例のレーザトリミン
グ装置の一部概略構成図である。 記号の説明：１は動作制御装置、２はレーザ光
源、３はガルバノメータ型レーザビームスキヤ
ナ、４は外部観測光学系、５は従来技術によるレ
ーザ加工装置相当部分、６はビームスキヤナ制御
回路、８はガルバノメータ、９はスキヤナミラ、
１０はｆ−θレンズ、１１はミラ、１２は載物
台、１３は校正用被加工物又は被加工物、１３ａ
は校正用被加工物、１４はXYテーブルによる搬
送系、１５はビデオカメラ、１６はパターン認識
装置、１７はレンズ、１８はビデオモニタ、２１
は校正用レーザ加工基準位置、２２は校正用レー
ザ加工位置、３１はプローブ、３２は測定器をそ
れぞれあらわしている。
Claims (1)
- １ レーザビームを発するレーザ光源と、ガルバ
ノメータ型のスキヤナを用いて該レーザビームを
被加工物の所望の位置に照射するレーザビームス
キヤナと、該レーザ光により加工される校正用被
加工物と、該校正用被加工物をレーザビームスキ
ヤナ外にて観測し、該レーザビームの加工する位
置と基準位置との位置偏差を検出する外部観測光
学系と、該被加工物をレーザ加工位置および該被
加工物脱着位置に搬送すると共に、該外部観測光
学系の基準位置に位置決めするXYテーブルによ
る搬送系と、各構成要素をプログラム制御すると
共に、検出された位置偏差よりレーザ加工位置の
補正量を算出し、該補正量だけ前記レーザ加工位
置を補正制御する動作制御装置を有するレーザ加
工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166927A JPH0335892A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166927A JPH0335892A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335892A JPH0335892A (ja) | 1991-02-15 |
| JPH0513757B2 true JPH0513757B2 (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=15840241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166927A Granted JPH0335892A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335892A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101209641A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 激光雕刻系统及方法 |
| CN106925696B (zh) * | 2017-05-09 | 2018-10-30 | 无锡鑫驱机械制造有限公司 | 一种钢丝点碰点自动焊接设备 |
| CN110653489B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-06-29 | 西安铂力特增材技术股份有限公司 | 一种多振镜快速校准方法 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166927A patent/JPH0335892A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335892A (ja) | 1991-02-15 |
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Legal Events
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