JPH06277866A - Laser beam machining device - Google Patents

Laser beam machining device

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Publication number
JPH06277866A
JPH06277866A JP5035306A JP3530693A JPH06277866A JP H06277866 A JPH06277866 A JP H06277866A JP 5035306 A JP5035306 A JP 5035306A JP 3530693 A JP3530693 A JP 3530693A JP H06277866 A JPH06277866 A JP H06277866A
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JP
Japan
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mask
light
plane
image
substrate
Prior art date
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Application number
JP5035306A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Zumoto
信行 頭本
Toshinori Yagi
俊憲 八木
Masaaki Tanaka
正明 田中
Masao Izumo
正雄 出雲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to DE4313796A priority patent/DE4313796C2/en
Priority to CA002095068A priority patent/CA2095068C/en
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  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To inexpensively provide a driving system with high accuracy in a laser beam machining device possible to work a large area by driving a mask and a substrate. CONSTITUTION:This device is constituted of a mask 1 equipped with a light transmitting part transmitting a laser beam 22 from a light source and a non- transmission part, a holding stage 41 loading a substrate 3 on the mask l and on the same plane iuxtaposed with this mask 1, and an image-formation optical system 5 forming an image so that the image surface of sight passing through the mask 1 is formed on the plane of the substrate 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばマスクを用い
てレーザ光によりプリント基板のバイアホール(VIA HO
LE)の加工などを行なうレーザ加工装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a via hole (VIA HO) in a printed circuit board by laser light using a mask, for example.
It relates to a laser processing device for processing (LE).

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は、近年、同発明者等により提案
されている光処理装置の構成を示す図である。同図にお
いて、光源からのレーザビーム22は、マスク1の一部
分にだけ照射されるようになっている。このとき、結像
レンズ51は、マスク1を通過する光21を基板3上に
結像させ、このレーザ光2により基板3の加工を行う。
マスク1と基板3とをx,y方向に連続駆動あるいはス
テップアンドスキャン駆動方式により同期駆動させるこ
とで、マスク1の全面にレーザビーム22を照射して基
板3の全面積を加工している。
2. Description of the Related Art FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an optical processing device proposed by the present inventors in recent years. In the figure, the laser beam 22 from the light source is applied to only a part of the mask 1. At this time, the image forming lens 51 forms an image of the light 21 passing through the mask 1 on the substrate 3 and processes the substrate 3 with the laser light 2.
The mask 1 and the substrate 3 are continuously driven in the x and y directions or are synchronously driven by a step-and-scan driving method to irradiate the laser beam 22 on the entire surface of the mask 1 to process the entire area of the substrate 3.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光処理装置は、マスク1に例えば直径数
十μm程度の微少なホールパターンを設置した穴開け加
工ような場合には、加工される穴径の精度は、使用して
いる加工レンズ51の歪量などの他、マスク1と基板3
との同期駆動精度にも依存している。したがってマスク
1と基板3との駆動に際しては高精度のXY加工ステー
ジが必要であり、また、マスク1の駆動と基板3の駆動
との両方に対して加工ステージを用意する必要があっ
た。したがって加工精度が低く、装置自体のコストが極
めて高価となるという問題があった。
However, the optical processing apparatus having the above-described structure is processed in the case where the mask 1 is provided with a minute hole pattern having a diameter of, for example, several tens of μm. The accuracy of the hole diameter depends on the amount of distortion of the processing lens 51 used, the mask 1 and the substrate 3
It also depends on the accuracy of synchronous drive with. Therefore, a highly accurate XY processing stage is required for driving the mask 1 and the substrate 3, and a processing stage needs to be prepared for both the driving of the mask 1 and the driving of the substrate 3. Therefore, there is a problem that the processing accuracy is low and the cost of the apparatus itself is extremely high.

【0004】したがってこの発明は、前述した問題を解
決するためになされたものであり、その目的は、マスク
と基板とを駆動して大面積の加工を行うレーザ加工装置
において、駆動系を安価にしかも高精度に行うことがで
きるレーザ加工装置を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to reduce the cost of the drive system in a laser processing apparatus that drives a mask and a substrate to process a large area. Moreover, it is to provide a laser processing apparatus that can perform with high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためにこの発明は、マスクと基板とを機械的に連結し
た状態で、同一平面上または二平面上において任意の速
度比で駆動するようにしたものである。
In order to achieve such an object, the present invention drives a mask and a substrate in a mechanically connected state on the same plane or on two planes at an arbitrary speed ratio. It was done like this.

【0006】[0006]

【作用】この発明のレーザ加工装置においては、マスク
と被加工物とを機械的に連結した状態で駆動するように
したので、同期ずれの問題が生じず、また、駆動系の高
精度の制御装置が不要であることから、安価で高精度な
加工装置が実現できる。
In the laser processing apparatus according to the present invention, since the mask and the workpiece are driven in a mechanically connected state, the problem of synchronization deviation does not occur, and the drive system can be controlled with high precision. Since no device is required, an inexpensive and highly accurate processing device can be realized.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を詳細
に説明する。 (実施例1)図1は、この発明によるレーザ加工装置の
一実施例による構成を示す断面図である。同図におい
て、1は加工したいパターンに対応する部分だけ光を透
過するマスク、21はマスク1を通過して加工に寄与す
るレーザ光、22は光源からのレーザ光、2は結像レン
ズ51によって基板3上に結像されるレーザ光である。
また、3は被加工物としての基板、41はマスク1と基
板3とを載置する保持ステージ、5はマスク1を通過し
た光を基板3上に結像させて転写させる結像光学系であ
り、この場合、この結像光学系5の転写倍率は1であ
る。また、この転写倍率1の結像光学系5は例えば図2
に示すように倍率−1、すなわち倒立像を結像するレン
ズ51と、反射鏡52,53,54,55とによって構
成されている。なお、図1において、7はレーザ光22
を反射させるミラーである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the construction of an embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a mask that transmits light only in the portion corresponding to the pattern to be processed, 21 is laser light that passes through the mask 1 and contributes to processing, 22 is laser light from a light source, and 2 is an imaging lens 51. The laser light is imaged on the substrate 3.
Further, 3 is a substrate as a workpiece, 41 is a holding stage on which the mask 1 and the substrate 3 are placed, and 5 is an image forming optical system for forming an image of the light passing through the mask 1 on the substrate 3 and transferring it. Yes, in this case, the transfer magnification of this imaging optical system 5 is 1. Further, the image forming optical system 5 having the transfer magnification of 1 is shown in FIG.
As shown in (1), the magnification is -1, that is, the lens 51 for forming an inverted image and the reflecting mirrors 52, 53, 54, 55. In FIG. 1, 7 is a laser beam 22.
Is a mirror that reflects.

【0008】次に動作について説明する。このような構
成において、マスク1に照射されたレーザ光22は、加
工したい部分に対応するレーザ光21のみがマスク1を
通過し、結像光学系5によって基板3上に転写され、加
工が行われる。このとき、結像光学系5は、倍率1の正
立像を基板3上に結ぶ。マスク1上で光が照射される領
域は、限られているので、マスク1の全面に光を走査す
ると同時にそれに同期して基板3を駆動するために保持
ステージ41を駆動させる。
Next, the operation will be described. In such a configuration, in the laser light 22 applied to the mask 1, only the laser light 21 corresponding to the portion to be processed passes through the mask 1 and is transferred onto the substrate 3 by the imaging optical system 5 for processing. Be seen. At this time, the imaging optical system 5 forms an erect image with a magnification of 1 on the substrate 3. Since the area on the mask 1 irradiated with light is limited, the holding stage 41 is driven to scan the light on the entire surface of the mask 1 and at the same time to drive the substrate 3 in synchronization therewith.

【0009】この実施例の構成では、マスク1と基板3
とは同時に同じ速度で駆動される。結像光学系5の倍率
が1であるためにマスク1と基板3との駆動速度は同一
でもマスク1上のパターンは正確に基板3上に結像され
る。このようにマスク1と基板3とを1つの保持ステー
ジ41上に載せて駆動させることにより、同期駆動の同
期ずれは原理的に生じないので、極めて高精度な加工を
行うことができる。
In the configuration of this embodiment, the mask 1 and the substrate 3 are
And are driven at the same speed at the same time. Since the magnification of the imaging optical system 5 is 1, even if the driving speeds of the mask 1 and the substrate 3 are the same, the pattern on the mask 1 is accurately imaged on the substrate 3. By placing the mask 1 and the substrate 3 on one holding stage 41 and driving them in this way, a synchronization deviation of the synchronous drive does not occur in principle, so that extremely highly accurate processing can be performed.

【0010】(実施例2)図3は、この発明によるレー
ザ加工装置の他の実施例による構成を示す断面図であ
る。同図において、マスク1と基板3とは、それぞれ所
定の平面(平面A,平面B)上を駆動するように設置さ
せており、その一端側が支点421を中心に矢印で示す
方向に回動できるようにした連結棒42に滑り面422
により結合されて駆動するように構成されている。この
場合、結像光学系5において使用する結像レンズ51は
倍率M>0の正立像レンズを使用する。このときの駆動
速度の比は、図3における支点421から平面Aまでの
距離aおよび支点421から平面Bまでの距離bの値を
用いてM=b/aのように与えられる。したがって結像
レンズ51の倍率Mに応じて距離aおよび距離bの値を
変更すれば、任意の速度比での駆動が可能であり、駆動
の同期ずれは原理的に生じない。また、駆動力はマスク
1および基板3のいずれか一方にだけ持たせれば良い。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention. In the figure, the mask 1 and the substrate 3 are installed so as to be driven on respective predetermined planes (plane A, plane B), and one end side thereof can rotate about a fulcrum 421 in a direction indicated by an arrow. To the connecting rod 42 and the sliding surface 422.
It is configured to be driven by being coupled by. In this case, the imaging lens 51 used in the imaging optical system 5 is an erecting image lens with a magnification M> 0. The drive speed ratio at this time is given as M = b / a using the values of the distance a from the fulcrum 421 to the plane A and the distance b from the fulcrum 421 to the plane B in FIG. Therefore, if the values of the distance a and the distance b are changed according to the magnification M of the imaging lens 51, it is possible to drive at an arbitrary speed ratio, and in principle no drive synchronization deviation occurs. Further, the driving force may be given to only one of the mask 1 and the substrate 3.

【0011】(実施例3)図4は、この発明によるレー
ザ加工装置のさらに他の実施例による構成を示す断面図
である。同図においては、マスク1と基板3とは、それ
ぞれ所定の平面(平面A,平面B)上を駆動するように
設置させておき、その中心に支点421を中心に矢印で
示す方向に回動できるようにした連結棒42Aに滑り面
422により結合されて駆動するように構成されてい
る。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a laser processing apparatus according to still another embodiment of the present invention. In the figure, the mask 1 and the substrate 3 are installed so as to be driven on predetermined planes (plane A, plane B), respectively, and pivot in the direction indicated by the arrow with a fulcrum 421 at the center thereof. It is configured to be driven by being coupled to the possible connecting rod 42A by a sliding surface 422.

【0012】このような構成においては、マスク1と基
板3とは互いに逆方向に駆動されるので、結像レンズ5
1は倍率M<0の倒立像レンズを使用する他は実施例2
と同様である。
In such a structure, since the mask 1 and the substrate 3 are driven in opposite directions, the imaging lens 5
Example 1 is the same as Example 1 except that an inverted image lens with a magnification M <0 is used.
Is the same as.

【0013】(実施例4)図5は、この発明によるレー
ザ加工装置の他の実施例による構成を示す図であり、図
5(a)は断面図,図5(b)は平面図である。図5に
おいて、マスク1および基板3は、それぞれマスク載台
11および基板載台39上に配置されて1つの回転軸4
3を有する駆動機構43A上にその回転軸43に支持さ
れた回転ステージ41A上に設置されている。また、こ
の回転ステージ41A上の所定位置には、基板載台39
を駆動するモータ611およびこのモータ611の回転
軸に連結されたボールネジ612からなる駆動機構61
Aが固定配置され、さらにマスク載台11を駆動するモ
ータ621およびこのモータ621の回転軸に連結され
たボールネジ622からなる駆動機構62Aが固定配置
されている。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a diagram showing the construction of another embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention. FIG. 5 (a) is a sectional view and FIG. 5 (b) is a plan view. . In FIG. 5, the mask 1 and the substrate 3 are arranged on the mask mounting table 11 and the substrate mounting table 39, respectively, and one rotating shaft 4 is provided.
3 is installed on a rotary stage 41A supported by a rotary shaft 43 of the drive mechanism 43A. In addition, at a predetermined position on the rotary stage 41A, the substrate mount 39
Drive mechanism 61 including a motor 611 for driving the motor and a ball screw 612 connected to a rotation shaft of the motor 611.
A is fixedly arranged, and further, a driving mechanism 62A including a motor 621 for driving the mask mounting table 11 and a ball screw 622 connected to a rotation shaft of the motor 621 is fixedly arranged.

【0014】一方、基板載台39は、ボールネジ612
に螺着により結合されており、このボールネジ612の
回動に伴って図5(b)に示すようにx方向に駆動され
る。また、マスク載台11も同様にボールネジ622に
螺着により結合されており、このボールネジ622の回
動に伴って図5(b)に示すようにx方向に駆動される
ようになっている。この基板載台39およびマスク載台
11の駆動は、マスク1の像が正確に基板3上に結像光
学系5によって結像されるように駆動させるために結像
光学系5は図2に示すように反転光学系であり、倍率は
Mとなっており、したがって基板載台39とマスク載台
11との駆動は互いに逆向きであり、基板載台39の駆
動速度をVs とし、マスク載台11の駆動速度をVm と
すると、Vs=−MVmの関係にある。
On the other hand, the substrate mount 39 has a ball screw 612.
It is coupled by screwing to and is driven in the x direction as shown in FIG. 5B as the ball screw 612 rotates. Similarly, the mask mounting table 11 is also coupled to the ball screw 622 by screwing, and is driven in the x direction as shown in FIG. 5B as the ball screw 622 rotates. In order to drive the substrate mounting table 39 and the mask mounting table 11 so that the image of the mask 1 is accurately imaged on the substrate 3 by the imaging optical system 5, the imaging optical system 5 is shown in FIG. As shown, it is an inversion optical system and the magnification is M. Therefore, the driving of the substrate mounting table 39 and the mask mounting table 11 is opposite to each other, and the driving speed of the substrate mounting table 39 is set to Vs, and the mask mounting is performed. When the drive speed of the table 11 is Vm, there is a relationship of Vs = -MVm.

【0015】したがってマスク1および基板3は一つの
回転ステージ41A上に設置され、さらにこの回転ステ
ージ41A上において、駆動機構61Aおよび駆動機構
62Aにより一軸方向(x方向)にそれぞれ独立して駆
動するように配置され、回転ステージ41Aは、マスク
1と基板3とを結ぶ直線上に設けた回転軸43の回転中
心を中心にして矢印で示す方向に回動するように構成さ
れている。結像光学系5におけるレンズ51は倍率M>
0の正立像レンズを使用している。図6において、マス
ク1における光照射領域11と基板3における光照射領
域31との位置関係は、領域11の中心から回転中心ま
での距離をa,領域31の中心から回転中心までの距離
をbとすると、M=b/aを満たしている。
Therefore, the mask 1 and the substrate 3 are installed on one rotary stage 41A, and on this rotary stage 41A, the drive mechanism 61A and the drive mechanism 62A are independently driven in one axial direction (x direction). The rotary stage 41A is arranged so as to rotate in a direction indicated by an arrow around a rotation center of a rotary shaft 43 provided on a straight line connecting the mask 1 and the substrate 3. The lens 51 in the imaging optical system 5 has a magnification M>
An erecting image lens of 0 is used. In FIG. 6, the positional relationship between the light irradiation region 11 on the mask 1 and the light irradiation region 31 on the substrate 3 is as follows: the distance from the center of the region 11 to the rotation center is a, and the distance from the center of the region 31 to the rotation center is b. Then, M = b / a is satisfied.

【0016】次に動作について図6を用いて説明する。
図6において、マスク1に対して紙面に垂直に紙面の下
側からレーザ光22が照射されている。照射される領域
は、図6(a)に示すようにマスク1において斜線部分
で示した領域11である。マスク1に照射された光は、
マスク1の開口部を通過して図5に示す結像光学系5に
よって基板3上に転写されて加工が行われる。基板3に
おける加工領域は、図6(a)の基板3上に斜線部分で
示した領域31である。この状態で回転ステージ41A
を回転軸43を中心にして回動すると、図6(b)に示
すようにレーザ光がマスク1上に扇形の領域12を照射
することになり、したがって基板3上では扇形の領域3
2を加工することになる。
Next, the operation will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the mask 1 is irradiated with the laser beam 22 perpendicularly to the paper surface from below the paper surface. The area to be irradiated is the area 11 shown by the shaded area in the mask 1 as shown in FIG. The light applied to the mask 1 is
After passing through the opening of the mask 1, it is transferred onto the substrate 3 by the imaging optical system 5 shown in FIG. 5 and processed. The processed region on the substrate 3 is a region 31 shown by hatching on the substrate 3 in FIG. In this state, the rotary stage 41A
6 is rotated about the rotation axis 43, the laser beam irradiates the mask-shaped region 12 on the mask 1 as shown in FIG.
2 will be processed.

【0017】次にマスク1と基板3とを回転中心までの
各々の距離a,bを倍率Mに等しい速度比で駆動させ、
未加工の領域を順次加工して行く。このとき、レーザ光
がマスク1を照射する順番および基板3が加工されて行
く順番は、図7(a)および図7(b)にそれぞれ示す
ようにイ,ロ,ハ,ニの順で行われる。
Next, the mask 1 and the substrate 3 are driven at respective speeds a and b to the center of rotation at a speed ratio equal to the magnification M,
The unprocessed area is sequentially processed. At this time, the order of irradiating the mask 1 with the laser light and the order of processing the substrate 3 are as follows: a, b, c, and d, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), respectively. Be seen.

【0018】このような方法によれば、回転方向の駆動
に関しては、マスク1と基板3とが同じ回転ステージ4
1A上に同時に乗っているため、マスク1と基板3との
駆動の同期ずれなどは原理的に生じない加工が可能であ
る。
According to such a method, with respect to driving in the rotation direction, the mask 1 and the substrate 3 have the same rotation stage 4
Since they are mounted on 1A at the same time, it is possible to perform processing in which drive synchronization between the mask 1 and the substrate 3 does not occur in principle.

【0019】通常、ステージの同期は、位置合わせのみ
ならば容易であるが、連続駆動するときの速度制御につ
いては精度を維持することが困難である。そこで速度制
御の必要な連続駆動に対してはこの実施例のように機械
的な回動で対応し、ステップ移動に対してはマスク1と
基板3とを別々の駆動系を使用する。この実施例の装置
は、連続駆動時の精度を維持しつつ、任意の速度比での
駆動にも対応できる。
Usually, the synchronization of the stages is easy if only the alignment is performed, but it is difficult to maintain the accuracy in the speed control when continuously driving. Therefore, continuous drive requiring speed control is dealt with by mechanical rotation as in this embodiment, and separate drive systems for the mask 1 and the substrate 3 are used for step movement. The device of this embodiment can be driven at an arbitrary speed ratio while maintaining the accuracy during continuous driving.

【0020】また、上記実施例では、マスク1と基板3
とを、それぞれ別々の駆動機構61A,62Aによって
駆動した場合について説明したが、図8に示すようにマ
スク1に対してピッチAのボールネジを、基板3に対し
てはピッチBのボールネジをそれぞれ使用し、それらの
2本のボールネジを連結して1つのボールネジ631を
モータ63によって駆動するような駆動機構63Aを用
いても可能である。このような構成によれば、常に連動
して駆動することになるので、同期駆動の際に同期ずれ
が発生しなくなる。
Further, in the above embodiment, the mask 1 and the substrate 3
, And the case where they are driven by separate drive mechanisms 61A and 62A, respectively. As shown in FIG. 8, a ball screw of pitch A is used for the mask 1 and a ball screw of pitch B is used for the substrate 3, respectively. However, it is also possible to use a drive mechanism 63A in which those two ball screws are connected and one ball screw 631 is driven by the motor 63. With such a configuration, since the driving is always performed in synchronism with each other, the synchronous deviation does not occur in the synchronous driving.

【0021】通常、量産加工装置では、基板3の位置決
め機構が必要である。そこで図5の構成を一歩進めて位
置決め機構を持たせたのが図9〜図11で説明する構成
である。図9において、基板3はマスク1および基板3
を乗せる保持ステージ41A上で一軸方向に駆動可能な
ステージ39上に載せられているが、このとき、図10
に示すように基板3がステージ39上の正確な位置に設
置されないと、例えばマスク1上において、紙面上で上
下方向の中心位置にレーザ光が照射されている(領域1
1)とき、対応する基板3上では基板3の端の方が加工
される(領域31)というような加工の位置ずれを生ず
る。これは、マスク1の中心と基板3の中心と回転軸4
3の中心とが一直線上に並ばないことが原因である。
Generally, a mass production processing apparatus requires a positioning mechanism for the substrate 3. Therefore, the configuration described in FIGS. 9 to 11 is a step further than the configuration in FIG. 5 to have a positioning mechanism. In FIG. 9, the substrate 3 is the mask 1 and the substrate 3.
On the holding stage 41A on which the object is placed is mounted on the stage 39 which can be driven in one axis direction.
If the substrate 3 is not installed at an accurate position on the stage 39 as shown in FIG. 2, laser light is irradiated to the central position in the vertical direction on the paper surface of the mask 1 (region 1).
At the time of 1), there occurs a processing displacement such that the edge of the substrate 3 is processed on the corresponding substrate 3 (region 31). This is the center of the mask 1, the center of the substrate 3 and the rotation axis 4
The cause is that the center of 3 is not aligned in a straight line.

【0022】本発明の構造では、図5の構成に加えて図
9から図11において示すように回転軸43に対して保
持ステージ41Aを前述した一軸方向(x方向)と直交
する一軸方向(y方向)に駆動する駆動機構44を設け
たものである。この駆動機構44は、ステージ41A上
に固定配置されたボールネジ45を有するモータ46
と、ボールネジ45に螺着されかつ回転軸43の先端部
に固定された継ぎ手46とから構成されている。このよ
うな構成においては、図10に示すように基板3の加工
領域31が位置ずれした場合、図11に示すように駆動
機構44を駆動させ、回転軸43に対して保持ステージ
41Aを駆動させることができる。
In the structure of the present invention, in addition to the configuration of FIG. 5, as shown in FIGS. 9 to 11, the holding stage 41A is rotated relative to the rotation shaft 43 in a uniaxial direction (y) orthogonal to the aforementioned uniaxial direction (x direction). The driving mechanism 44 for driving in the direction) is provided. The drive mechanism 44 includes a motor 46 having a ball screw 45 fixedly arranged on the stage 41A.
And a joint 46 screwed to the ball screw 45 and fixed to the tip of the rotary shaft 43. In such a configuration, when the processing region 31 of the substrate 3 is displaced as shown in FIG. 10, the drive mechanism 44 is driven as shown in FIG. 11, and the holding stage 41A is driven with respect to the rotation shaft 43. be able to.

【0023】これによって保持ステージ41Aの回転中
心43と、マスク1の中心と、基板3の中心とは一直線
上に並ぶので、加工の位置ずれを調整できることにな
る。この位置ずれ調整は、図において紙面の上下方向の
みであるが、左右方向の調整については、マスク1と基
板3とにそれぞれ駆動機構62Aと61Aとを持たせて
あるので、それを使用すれば可能である。
As a result, the center of rotation 43 of the holding stage 41A, the center of the mask 1 and the center of the substrate 3 are aligned on a straight line, so that the processing misalignment can be adjusted. This positional deviation adjustment is only in the vertical direction of the paper surface in the figure, but for the horizontal adjustment, the mask 1 and the substrate 3 are provided with drive mechanisms 62A and 61A, respectively. It is possible.

【0024】(実施例5)図12は、この発明による光
加工装置の他の実施例による構成を説明する図であり、
この実施例では、マスク1と基板3とがそれぞれXY方
向に自在に駆動するステージ64とステージ65とにそ
れぞれ載置されている。この状態でマスク1と基板3と
は比率a/bで駆動する支点66aおよび関節66bを
有する連結パンタグラフ66によって連結されている。
(Embodiment 5) FIG. 12 is a view for explaining the configuration of an optical processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the mask 1 and the substrate 3 are respectively mounted on the stage 64 and the stage 65 which are freely driven in the XY directions. In this state, the mask 1 and the substrate 3 are connected by a connecting pantograph 66 having a fulcrum 66a and a joint 66b which are driven at a ratio a / b.

【0025】このような構成によれば、マスク1または
基板3を任意に駆動させることにより、マスク1と基板
3とを常に速度比a/bで駆動することができ、これに
より、前述した実施例1〜実施例4と同様に小さなレー
ザビームで大面積の加工を行うことができる。
According to such a configuration, the mask 1 and the substrate 3 can be driven at any speed ratio a / b by arbitrarily driving the mask 1 or the substrate 3, whereby the above-described embodiment can be realized. As in Examples 1 to 4, a large area can be processed with a small laser beam.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、説明したようにこの発明によれ
ば、マスクと基板とを同期駆動させて加工するレーザ加
工装置において、マスクと基板との同期駆動精度を高め
ることができるので、従来よりもより高精度でレーザ加
工が実現可能となる。また、マスクと基板とを同期駆動
させる同期駆動装置が不要となるので、加工精度の向上
および装置コストの低減を図ることができるなどの極め
て優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, in a laser processing apparatus for processing by synchronously driving a mask and a substrate, it is possible to enhance the synchronous driving accuracy between the mask and the substrate. The laser processing can be realized with higher accuracy. Further, since a synchronous drive device for synchronously driving the mask and the substrate is not required, an extremely excellent effect such as improvement in processing accuracy and reduction in device cost can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるレーザ加工装置の一実施例による
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration according to an embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention.

【図2】図1の結像光学系の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the image forming optical system of FIG.

【図3】本発明によるレーザ加工装置の他の実施例によ
る構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of another embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention.

【図4】本発明によるレーザ加工装置のさらに他の実施
例による構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a laser processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図5】本発明によるレーザ加工装置の他の実施例によ
る構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention.

【図6】図5の構成の動作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG.

【図7】図5の構成の動作を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG.

【図8】本発明によるレーザ加工装置の他の実施例によ
る構成を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing the configuration of another embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention.

【図9】本発明によるレーザ加工装置の他の実施例によ
る構成を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing the configuration of another embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention.

【図10】図9の構成の動作を説明する平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating the operation of the configuration of FIG.

【図11】図9の構成の動作を説明する平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating the operation of the configuration of FIG.

【図12】本発明によるレーザ加工装置の他の実施例に
よる構成を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing the configuration of another example of the laser processing apparatus according to the present invention.

【図13】発明者等により提案されている光加工装置の
構成を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of an optical processing device proposed by the inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マスク 12 マスク上で一括して光が照射される領域 2 基板上に結像されるレーザ光 21 マスクを透過したレーザ光 22 マスクに照射されるレーザ光 3 被加工基板 32 被加工基板上で一括して加工される領域 39 被加工基板を載せるステージ 41 マスクおよび基板の保持ステージ 42 連結棒 43 回転軸 43A 駆動機構 44 駆動機構 45 保持ステージを駆動するボールネジ 46 ボールネジを駆動するモータ 47 ボールネジと回転軸とを結合する継ぎ手 5 結像光学系 51 結像レンズ 52 反射鏡 53 反射鏡 54 反射鏡 55 反射鏡 61A 駆動機構 611 駆動モータ 612 ボールネジ 621 駆動モータ 622 ボールネジ 62A 駆動機構 631 ボールネジ 63A 駆動機構 64 X−Yステージ 65 X−Yステージ 66 連結パンタグラフ 66a 支点 66b 関節 7 ミラー 1 mask 12 area where light is collectively irradiated on the mask 2 laser light imaged on the substrate 21 laser light transmitted through the mask 22 laser light irradiated on the mask 3 processed substrate 32 on processed substrate Area to be processed in batch 39 Stage for mounting substrate to be processed 41 Mask and substrate holding stage 42 Connecting rod 43 Rotation axis 43A Drive mechanism 44 Drive mechanism 45 Ball screw for driving holding stage 46 Motor for driving ball screw 47 Ball screw and rotation Joint 5 for coupling with shaft 5 Imaging optical system 51 Imaging lens 52 Reflecting mirror 53 Reflecting mirror 54 Reflecting mirror 55 Reflecting mirror 61A Drive mechanism 611 Drive motor 612 Ball screw 621 Drive motor 622 Ball screw 62A Drive mechanism 631 Ball screw 63A Drive mechanism 64 X -Y stage 65 XY stay 66 consolidated pantograph 66a fulcrum 66b joint 7 mirror

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/00 K 6921−4E // B23K 101:42 (72)発明者 出雲 正雄 兵庫県尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三 菱電機株式会社伊丹製作所内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H05K 3/00 K 6921-4E // B23K 101: 42 (72) Inventor Masao Izumo 8 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City, Hyogo Prefecture 1-chome Sanritsu Electric Co., Ltd. Itami Works

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光を通過させる光通過部と前
記光を通過させない不透過部とを有するマスクと、 前記マスクを通過した光を前記マスクを含む平面上に像
面を持つように結像させる結像光学系と、を備えたこと
を特徴とするレーザ加工装置。
1. A mask having a light transmitting portion that transmits light from a light source and an opaque portion that does not transmit the light, and light passing through the mask has an image plane on a plane including the mask. An image forming optical system for forming an image, and a laser processing device.
【請求項2】 光源からの光を通過させる光通過部と前
記光を通過させない不透過部とを有するマスクと、 前記マスクおよび前記マスクと同一平面上に被加工物を
載置する架台と、 前記マスクを通過した光を前記被加工物の平面上に像面
を持つように結像させる結像光学系と、を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置。
2. A mask having a light transmitting portion that allows light from a light source to pass therethrough and an opaque portion that does not allow the light to pass therethrough, and a pedestal for mounting a workpiece on the same plane as the mask. An image forming optical system for forming an image of the light passing through the mask so as to have an image plane on a plane of the workpiece, a laser processing apparatus.
【請求項3】 光源からの光を通過させる光通過部と前
記光を通過させない不透過部とを有するマスクと、 前記マスクおよび前記マスクと同一平面上に被加工物を
載置する架台と、 前記架台をその平面に垂直な回転軸を中心にして一軸方
向に回動させる駆動機構と、 前記マスクを通過した光を前記被加工物の平面上に像面
を持つように結像させる結像光学系と、を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置。
3. A mask having a light transmitting portion that allows light from a light source to pass therethrough and an opaque portion that does not allow the light to pass therethrough, and a pedestal on which a workpiece is placed on the same plane as the mask. A drive mechanism that rotates the gantry in a uniaxial direction about a rotation axis that is perpendicular to the plane, and an image that forms the light that has passed through the mask so that it has an image plane on the plane of the workpiece. A laser processing device comprising: an optical system.
【請求項4】 光源からの光を通過させる光通過部と前
記光を通過させない不透過部とを有するマスクと、 前記マスクおよび前記マスクと同一平面上に被加工物を
載置する架台と、 前記架台をその平面に平行な平面上を直交する二軸方向
に平行に駆動させる第1の駆動機構および第2の駆動機
構と、 前記マスクを通過した光を前記被加工物の平面上に像面
を持つように結像させる結像光学系と、を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置。
4. A mask having a light transmitting portion that allows light from a light source to pass therethrough and an opaque portion that does not allow the light to pass therethrough, and a pedestal for mounting a workpiece on the same plane as the mask. A first drive mechanism and a second drive mechanism for driving the gantry parallel to a biaxial direction orthogonal to each other on a plane parallel to the plane; and an image of the light passing through the mask on the plane of the workpiece. An image forming optical system for forming an image so as to have a surface, and a laser processing device.
【請求項5】 光源からの光を通過させる光通過部と前
記光を通過させない不透過部とを有するマスクと、 前記マスクを載置する第1のX−Yステージと、 前記マスクと同一平面上に被加工物を載置する第2のX
−Yステージと、 前記第1のX−Yステージと第2のX−Yステージとを
伸縮自在に結合する結合機構と、 前記マスクを通過した光を前記被加工物の平面上に像面
を持つように結像させる結像光学系と、を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置。
5. A mask having a light transmitting portion that transmits light from a light source and an opaque portion that does not transmit the light, a first XY stage on which the mask is mounted, and the same plane as the mask. Second X on which the work piece is placed
-Y stage, a coupling mechanism that stretchably couples the first XY stage and the second XY stage, and an image plane of the light passing through the mask on the plane of the workpiece. An image forming optical system for forming an image so that the laser processing apparatus is provided.
【請求項6】 光源からの光を通過させる光通過部と前
記光を通過させない不透過部とを有するマスクと、 前記マスクおよび前記マスクと異なった平面上に平行に
被加工物を移動自在に載置する連結棒と、 前記マスクを通過した光を前記被加工物の平面上に像面
を持つように結像させる結像光学系と、を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置。
6. A mask having a light transmitting portion that transmits light from a light source and an opaque portion that does not transmit the light, and the workpiece and the workpiece to be movable in parallel on a plane different from the mask. A laser processing apparatus comprising: a connecting rod to be mounted; and an image forming optical system that forms an image of light that has passed through the mask so as to have an image plane on a plane of the workpiece.
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