JPH0810972A

JPH0810972A - パルスレーザ加工装置

Info

Publication number: JPH0810972A
Application number: JP6144347A
Authority: JP
Inventors: Naoki Mitsuyanagi; 直毅三柳; Kojiro Ogata; 浩二郎緒方; Nobuhiko Tada; 信彦多田; Yoshiya Nagano; 義也長野; Yoshiaki Shimomura; 義昭下村; Shinya Okumura; 信也奥村; Shigeyuki Sakurai; 茂行桜井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】パルスレーザ加工装置において、加工位置が等
間隔である場合のみならず等間隔でない場合にも所望の
加工位置を高速で加工することができるようにする。【構成】ワーク１に当てた照明の反射光からフォトセン
サ１２５でウエブ部５及びスリット部３のピッチを検出
し、その検出信号をコンパレータ２４１で二値化し矩形
波信号Ｐ₀とする。また、ロータリエンコーダ２１ａか
らＸＹテーブル２１の移動量に応じたパルス信号Ｍを発
生させ、カウンタ回路２４２で所定の個数のパルス信号
Ｍに対応する遅れ時間ｔ_Dを矩形波信号Ｐ₀に与えて矩形
波信号Ｐとする。さらに、レーザコントローラ１３４で
矩形波信号Ｐの立ち上がりに基づくトリガ信号を発生
し、パルスレーザ光の発振を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所望の加工位置を高速
で加工することができるパルスレーザ加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パルスレーザ光を利用した加工として
は、切断、穴あけ、溶接などの加工方法が機械、電子、
半導体などの多方面の分野で利用されている。従来のパ
ルスレーザ加工装置の構成を図９及び図１０を参照しな
がら説明する。

【０００３】従来のパルスレーザ加工装置は、図９にそ
の一例を示すように、レーザヘッド３１と加工ヘッド３
２とレーザ電源３３とから構成されるレーザ発振器３
０、被加工物であるワーク４０を搭載し水平面内（ＸＹ
平面内）に移動可能なＸＹテーブル４１、レーザヘッド
３１及び加工ヘッド３２を上下方向（Ｚ軸方向）に移動
させるＺテーブル４２、ＸＹテーブル４１の水平面内の
移動動作とＺテーブル４２の上下方向の移動動作とレー
ザ発振器３０の発振動作とを自動または手動で制御する
メインコントローラ４３を備える。

【０００４】また、レーザ電源３３は、図示しないレー
ザコントローラ、安定化電源、コンデンサ部及びスイッ
チ部から構成され、安定化電源にて供給された交流電流
がレーザコントローラから指令された電圧値に従って直
流に変えられ、コンデンサ部に供給され、コンデンサ部
の電荷がスイッチ部に供給され、レーザコントローラか
らのパルス幅及びパルス周波数を指令するトリガ信号に
従ってスイッチ部が動作し、これに従ってレーザヘッド
３１よりパルスレーザ光がパルス状に発振する。

【０００５】また、レーザヘッド３１には図示しないビ
ームシャッターが内臓されており、開閉することによっ
てパルスレーザ光をＯＮ／ＯＦＦし、ワーク４０へのパ
ルスレーザ光の照射を制御する。即ちワーク４０を加工
する場合には上記ビームシャッターを開き、加工しない
場合には上記ビームシャッタを閉じる。このビームシャ
ッターの動作時間は１００〜３００ｍｓｅｃ程度であ
り、その制御は、前述のレーザコントローラから行う
が、メインコントローラ４３からレーザコントローラを
介して行うことも可能である。

【０００６】上記のようなパルスレーザ加工装置を用い
て、例えば、ＩＣパッケージのダムバー切断を行う場合
を説明する。図１０（ａ）はＩＣバッケージの平面図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸＩＩ−Ｂ部拡大図であ
る。図１０（ａ）に示すように、ダムバー２は、ＩＣに
使用されるリードフレームのピンを連結しており、ＩＣ
のモールド時にレジンを堰止める役割と、ピンを補強す
る役割を持ち、製造工程の最後の方で除去されるバーで
ある。このダムバー２をパルスレーザ光で除去する加工
手順を、図１０（ｂ）のＫ点の加工が終了し、続いてＬ
点の加工を行う場合を例にとって説明すると、次のよう
になる。

【０００７】（１）ＸＹテーブル４１により、ワーク
４０上へのパルスレーザ光照射位置を図１０中Ｋ点から
Ｌ点の方向に移動させる。

【０００８】（２）Ｌ点で位置決めしＸＹテーブル４
１を停止する。

【０００９】（３）ビームシャッターを開にする。

【００１０】（４）パルスレーザ光を照射し、Ｌ点の
ダムバー２を切断する。

【００１１】（５）ビームシャッターを閉にする。

【００１２】以上（１）から（５）の加工手順を繰返す
ことにより、図１０（ａ）に示すＩＣパッケージの４辺
にあるダムバー２を順次切断し、隣合うピンを切断して
いく。このとき、ＸＹテーブルの移動及び停止、移動軌
跡、ビームシャッター開閉は、メインコントローラ４３
にあらかじめ入力したプログラムに沿って指令される。
また、この間パルスレーザ光は常時パルス状に発振する
か、またはビームシャッターが開いたのと同期して発振
し、これらの制御は前述のレーザコントローラで行なわ
れる。

【００１３】なお、上記のようなダムバー部の除去に用
いて好適なレーザ加工装置または方法に関する従来技術
として、例えば特開昭５６−９０９０号公報や特開平４
−４１０９２号公報に記載されたものがある。前者の特
開昭５６−９０９０号公報に記載の方法は、加工速度
（ＸＹテーブルの移動速度）の変化にレーザ光の発振を
対応させ均一にレーザ光を照射させるものであり、後者
の特開平４−４１０９２号公報に記載の装置は、予め記
憶しておいた複数の加工位置情報とＸＹテーブルの移動
量との比較結果に応じてレーザ光のＯＮ／ＯＦＦや照射
タイミングを制御するものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記ＩＣパッケージの
ダムバーの寸法は幅０．１〜０．３ｍｍ程度、厚さ０．
１５ｍｍ前後であるので、この切断はパルスレーザ光の
１パルスで十分可能である。従って、実際の加工に要す
る時間はパルスレーザ光のパルス幅の時間に相当し、
０．１〜１ｍｓｅｃ程度である。ところが、前述の
（１）から（５）の加工手順においてはビームシャッタ
ーの動作時間である１００〜３００ｍｓｅｃとテーブル
の移動時間とにより、１つのダムバー切断のために１ｓ
ｅｃ程度の時間を費し、ダムバーの切断個数やＩＣパッ
ケージの製造個数を考慮すると、加工時間がかかり過ぎ
ることになる。

【００１５】また、一般的にはピンのピッチは等ピッチ
であることが多いが、リードフレームの製造誤差や、レ
ジンでモールドする時の温度履歴による歪や、ハンドリ
ングによる外力などで変形し、ダムバー切断時には必ず
しも等ピッチにはなっていない場合がある。前述のダム
バー切断方法は、ダムバーを切断する箇所をプログラム
として予じめメインコントローラ４３に登録しておく方
法であるが、この方法では上記ピンが等ピッチでなくワ
ーク毎にピッチが変わっている場合には対応できず、さ
らに製造誤差や変形が累積して誤差が増大するような最
悪の場合には、残しておくべきリードフレームのピンの
部分にダメージを与える可能性もある。

【００１６】また、特開昭５６−９０９０号公報に記載
された従来技術をダムバー部の除去に応用する場合、均
一にレーザ光を照射させるため、ピンが等ピッチでなく
不規則な配列になってしまった時には対応できず、上記
と同様の問題が生じる。さらに、特開平４−４１０９２
号公報に記載された従来技術を応用する場合、予め記憶
（想定）した所定の形状に従う制御しかできないため、
やはりピンが不規則な配列になってしまった時には対応
できず、同様の問題が生じる。

【００１７】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、加工
位置が等間隔である場合のみならず等間隔でない場合に
も所望の加工位置を高速で加工することができるパルス
レーザ加工装置を提供することである。

【００１８】

【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、レーザ発振器と、被加工物を移動
させ前記レーザ発振器による前記被加工物の加工位置を
決定する搬送手段とを備えるパルスレーザ加工装置にお
いて、前記加工位置における被加工物の材料の有無を検
出して対応する検出信号を発生する検出手段と、前記搬
送手段の移動量を検出してその移動量に応じた移動量信
号を出力する移動量検出手段と、前記検出手段からの検
出信号と前記移動量検出手段からの移動量信号とに基づ
いて第１の短形波信号を発生する短形波信号発生手段
と、前記短形波信号に基づいたタイミングでパルスレー
ザ光が照射されるようパルスレーザ光の発振を制御する
制御手段とを備えることを特徴とするパルスレーザ加工
装置が提供される。

【００１９】上記パルスレーザ加工装置において、好ま
しくは、前記矩形波信号発生手段が、前記検出信号を二
値化して第２の矩形波信号を発生する比較手段と、所定
の数の前記移動量信号に対応した遅れ時間を第２の矩形
波信号に与えて上記第１の矩形波信号とする演算手段と
を備える。

【００２０】

【作用】上記のように構成した本発明においては、検出
手段で加工位置における被加工物の材料の有無を検出し
て検出信号を発生し、移動量検出手段で搬送手段の移動
量を検出してその移動量に応じた移動量信号を発生し、
矩形波信号発生手段で上記検出信号と移動量信号とに基
づいて第１の矩形波信号を発生し、制御手段で上記第１
の矩形波信号に基づいたタイミングでパルスレーザ光の
発振を制御することにより、被加工物の表面の情報に応
じて所望の加工位置に確実にパルスレーザ光が照射され
て加工が行われる。従って、例えばＩＣパッケージのダ
ムバー切断を行う場合、ピンの有無の情報に応じてダム
バーの切断すべき所望の位置が確実かつ高速に切断され
る。しかも、搬送手段の移動量を検出してその移動量に
応じた移動量信号を発生するため、搬送手段の移動速度
が変わったとしても、その速度変化の影響を受けずその
移動量に応じて加工位置を設定することができる。

【００２１】また、矩形波信号発生手段においては、比
較手段で上記検出信号が二値化されて第２の矩形波信号
となり、演算手段でこの第２の矩形波信号に、所定の数
の上記移動量信号に対応した遅れ時間が与えられ、第１
の矩形波信号となる。そしてこの第１の矩形波信号が制
御手段に入力され、それに基づいたタイミングでパルス
レーザ光の発振が制御される。従って、第２の矩形波信
号に与えるべき遅れ時間に相当する移動量信号の数を適
当に決めておけば、被加工物の表面の情報に応じた周期
（タイミング）でパルスレーザ光が発振し、被加工物の
所望の加工位置にパルスレーザ光が照射され加工が確実
に行われる。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例によるパルスレーザ加工装
置について、図１から図８により説明する。但し、以下
では、おもに等間隔のピンを有するＩＣのリードフレー
ムのダムバー切断について説明する。

【００２３】図１に示すように、本実施例のパルスレー
ザ加工装置には、レーザヘッド１１と加工ヘッド１２と
レーザ電源１３とから構成されるレーザ発振器１０、被
加工物であるワーク１を搭載し水平面内（ＸＹ平面内）
に移動させる搬送手段としてのＸＹテーブル２１、レー
ザヘッド１１及び加工ヘッド１２を上下方向（Ｚ軸方
向）に移動させるＺテーブル２２、メインコントローラ
２３と矩形波信号発生回路２４を有するコントロールユ
ニット２５が備えられている。メインコントローラ２３
は、ＸＹテーブル２１の水平面内の移動動作とＺテーブ
ル２２の上下方向の移動動作とレーザ発振器１０の発振
動作とを自動または手動で制御する。

【００２４】レーザ電源１３は、安定化電源１３０、コ
ンデンサ部１３１、スイッチ部１３２、及びレーザコン
トローラ１３４から構成される。このレーザ電源１３で
は、まず、安定化電源１３０において供給された交流電
源がレーザコントローラ１３４から指令された電圧値に
従って直流に変えられ、コンデンサ部１３１に供給され
る。コンデンサ部１３１に上記電圧値で供給された電荷
はスイッチ部１３２に供給され、レーザコントローラ１
３４から入力されるパルスレーザ光のパルス幅及びパル
ス周波数を指令するトリガ信号に従ってスイッチ部１３
２が動作し、上記電荷がレーザヘッド１１に備えられた
レーザ励起用のフラッシュランプ（図示せず）に供給さ
れる。このパルス状の電荷によりフラッシュランプが発
光し、これにより発振媒体が励起されてパルスレーザ光
がパルス状に発振する。

【００２５】加工ヘッド１２には後述する照明光発生装
置１２６（図４参照）とフォトセンサ１２５が備えら
れ、フォトセンサ１２５からの検出信号は矩形波信号発
生回路２４に入力され、矩形波信号発生回路２４はメイ
ンコントローラ２３からの指令により、レーザ電源１３
内のレーザコントローラ１３４（後述する）に矩形波信
号を出力する。また、一方、ＸＹテーブル２１には移動
量検出手段としてのロータリエンコーダ２１ａが取り付
けられており、このロータリエンコーダ２１ａからＸＹ
テーブル２１の移動量に応じたパルス信号（移動量信
号）Ｍが矩形波信号発生回路２４のカウンタ回路２４２
（図２参照）に入力される。但し、パルス信号ＭはＸＹ
テーブル２１の移動量に応じた信号であり、その移動速
度の影響は受けない。

【００２６】また、図２に示すように、矩形波信号発生
回路２４には、オペアンプで構成された比較手段として
のコンパレータ２４１及び加工位置決定用の演算手段で
あるカウンタ回路２４２が備えられており、フォトセン
サ１２５からの検出信号がコンパレータ２４１で二値化
されて矩形波信号Ｐ₀が生成され、カウンタ回路２４２
に入力される。カウンタ回路２４２ではこの矩形波信号
Ｐ₀の立ち下がりを受けて所定の個数のパルス信号Ｍに
対応する遅れ時間ｔ_D（図７または図８参照）が与えら
れ、矩形波信号Ｐとしてレーザコントローラ１３４に出
力される。但し、上記遅れ時間ｔ_Dに対応するパルス信
号Ｍの個数は、矩形波信号Ｐ₀の立ち下がりからのＸＹ
テーブル２１の移動量に応じて、所望の加工位置にパル
スレーザ光が照射されるように予め設定され、メインコ
ントローラ２３から指定される。

【００２７】また、図３に示すように、レーザコントロ
ーラ１３４には、ゲート回路１３５、トリガ回路１３
６、一定周期の矩形波信号Ｇを発生する内部ジェネレー
タ１３７が備えられている。そして、矩形波信号発生回
路２４からの矩形波信号Ｐ、及び内部ジェネレータ１３
７からの矩形波信号Ｇがゲート回路１３５に入力され
る。また、メインコントローラ２３からゲート回路１３
５へは制御信号ＴＰが入力されるが、ダムバーの切断を
行う時はＴＰ＝１が、ダムバーの切断を行わない時はＴ
Ｐ＝０が入力される。そして、ゲート回路１３５は、制
御信号ＴＰ＝１が入力された時、即ちダムバーの切断を
行う時は矩形波信号Ｐをトリガ回路１３６に入力し、制
御信号ＴＰ＝０が入力された時、即ちダムバーの切断を
行わない時は矩形波信号Ｇをトリガ回路１３６に入力す
るよう信号の切り換えを行う。トリガ回路１３６では、
ゲート回路１３５から入力された矩形波信号ＰまたはＧ
の立ち上がりに対応するトリガ信号Ｔが発生し、スイッ
チ部１３２に入力される。これ以後は、前述したような
過程に従ってパルスレーザ光が発振する。尚、上記内部
ジェネレータ１３７は、従来のパルスレーザ加工装置に
設けられているものと同様のものであり、一定周期の矩
形波信号を発生して、これに基づくトリガ信号によって
スイッチ部１３２を制御し、決められたパルス幅及びパ
ルス周波数でパルスレーザ光を発振させるためのもので
ある。

【００２８】また、図１に示すレーザヘッド１１には図
示しないビームシャッターが内臓されている。このビー
ムシャッターは、開閉することによってレーザ発振器１
０より放出されるパルスレーザ光をＯＮ／ＯＦＦし、ワ
ーク１へのパルスレーザ光の照射を制御する。即ちワー
ク１を加工する場合には上記ビームシャッターを開き、
加工しない場合には上記ビームシャッタを閉じる。この
ビームシャッターの動作時間は１００〜３００ｍｓｅｃ
程度である。また、ビームシャッタのＯＮ／ＯＦＦの制
御は、レーザコントローラ１３４から行うが、メインコ
ントローラ２３からレーザコントローラ１３４を介して
行うことも可能である。尚、このビームシャッターの開
閉は本実施例には直接関係ないので、以下の説明におい
ては省略する。

【００２９】また、図４に示すように、加工ヘッド１２
内部には、パルスレーザ光の波長に対し高い反射率特性
を持つベンディングミラー１２０、及びパルスレーザ光
を集光させる集光レンズ１２１が備えられており、これ
らは従来のパルスレーザ加工装置の構成と同様である。
本実施例では上記構成に加え、照明用光源１２２、ダイ
クロイックミラー１２３、結像用レンズ１２４、ターゲ
ット１２５ａ及びフォトセンサ１２５が付加される。こ
のうち、フォトセンサ１２５はターゲット１２５ａに開
けられた開口部に設けられている。上記のうち照明用光
源１２２、ダイクロイックミラー１２３及び結像用レン
ズ１２４が照明光発生装置１２６を構成する。

【００３０】この加工ヘッド１２の基本的な機能を以下
に説明する。まず、レーザヘッド１１から出力されたパ
ルスレーザ光のビームは、ベンディングミラー１２０で
方向が変えられ、集光レンズ１２１で集光されてワーク
１上に照射される。また、照明用光源１２２で発光した
光は、ダイクロイックミラー１２３で方向が変えられ、
ベンディングミラー１２０を透過し、集光レンズ１２１
で集光されてワーク１上のレーザ加工部周辺の照明光と
なる。ワーク１表面で反射した反射光は、ベンディング
ミラー１２０及びダイクロイックミラー１２３を透過し
て、結像用レンズ１２４で集光され、ターゲット１２５
ａに当たる。ターゲット１２５ａに当たった反射光のう
ちの一部が開口部からフォトセンサー１２５に入力され
る。

【００３１】この時、集光レンズ１２１と結像用レンズ
１２４の組合わせにより、ワーク１表面上の像がフォト
センサー１２５の位置で結像するようにしておくと、ワ
ーク１上の像が結像用レンズ１２４で絞られターゲット
１２５ａの位置で、例えば図５に示すように結像され
る。図５においては、相隣り合うピンを結合するダムバ
ー２近傍が結像しており、この画像に対し図中斜線部Ｗ
₀で示す位置に開口部があり、この開口部にフォトセン
サ１２５が設置されている。また、ピンが存在しない部
分（以下、スリット部という）３，４のうちスリット部
４のみがＩＣのモールド時にレジンで満たされている。
この画像の一部の光がフォトセンサ１２５で検出される
が、画像の中心よりもＹ軸方向に少しずらせた位置にフ
ォトセンサ１２５を設置し、図中Ｘ軸の正方向に移動さ
せることにより、フォトセンサ１２５はピンの有無、つ
まりピンの存在する部分（以下、ウエブ部という）５と
スリット部３とを検出することができる。一方、照射さ
れるパルスレーザ光の中心は図５の画像の中心に位置す
る。従って、後述するようにフォトセンサ１２５からの
検出信号を基にして、切断すべきダムバー２を切断する
ことができる。

【００３２】以上の構成を有するパルスレーザ加工装置
の動作を説明する。まず、ＩＣのリードフレームである
ワーク１をＸＹテーブル２１によって、例えばＸ軸の負
方向に一定速度で移動させると、図５に示したターゲッ
ト１２５ａ上に結像しているワーク１からの反射光によ
る画像はＸ軸の正方向に移動する。ところが、フォトセ
ンサ１２５はターゲット１２５ａの開口部に固定されて
いるので、フォトセンサ１２５からの出力である検出信
号の変化は図６に示すように、ウエブ部５で高い出力と
なり、スリット部３で低い出力となる。但し、ここでの
検出信号は、光が強い場合に高い出力、光が弱い場合に
低い出力になるものとする。また、図６のように、ワー
ク１のウエブ部５及びスリット部３が等ピッチで並んで
いれば、ＸＹテーブル２１が一定速度で移動するので、
検出信号は一定周期の波形として検出される。一方、ワ
ーク１のウエブ部とスリット部が等ピッチに並んでいな
い場合には、検出信号はピッチの変化に比例した時間変
化を持つ波形として検出される。

【００３３】次に、この波形は矩形波信号発生回路２４
に入力され、図７に示すような処理で二値化される。即
ち、フォトセンサ１２５から矩形波信号発生回路２４の
コンパレータ２４１に入力された検出信号が図中破線Ｓ
で示す所定のスレッシュホールドをもとに二値化されて
矩形波信号Ｐ₀となりカウンタ回路２４２に入力され
る。そして、カウンタ回路２４２でこの矩形波信号Ｐ₀
にメインコントローラ２３から指定された所定の個数
（例えば図７では５パルス分）のパルス信号Ｍに対応す
る遅れ時間ｔ_D、即ちＸＹテーブル２１の所定の移動量
に応じた遅れ時間ｔ_Dが与えられて矩形波信号Ｐとな
り、この矩形波信号Ｐがレーザコントローラ１３４に入
力される。尚、図７において、個々のパルス信号Ｍの幅
は他の信号に比べ非常に短いので線状に表した。

【００３４】次に、図３で説明したように、レーザコン
トローラ１３４では、ゲート回路１３５に矩形波信号発
生回路２４からの矩形波信号Ｐ、及び内部ジェネレータ
１３７からの矩形波信号Ｇが入力されるが、本実施例の
ようにダムバーの切断を行う時はメインコントローラ２
３から制御信号ＴＰ＝１が入力され、矩形波信号Ｐがト
リガ回路１３６に入力される。トリガ回路１３６では、
前述のように、ゲート回路１３５から入力された矩形波
信号の立ち上がりに対応するトリガ信号Ｔが発生し、ス
イッチ部１３２に入力され、このトリガ信号Ｔに従って
パルスレーザ光が発振する。

【００３５】上記のような機能による、フォトセンサ１
２５からの検出信号の出力からパルスレーザ光の発振ま
でのタイムチャートを図８に示す。但し、図８の紙面上
方には、ワーク１を一定速度で動かした時のウエブ部５
とスリット部３を時間変化として模式的に付記した。図
８に示すように、ワーク１のウエブ部５とスリット部３
のピッチがフォトセンサ１２５で検出され、その検出信
号が矩形波信号発生回路２４のコンパレータ２４１で二
値化されて矩形波信号Ｐ₀となり、カウンタ回路２４２
で所定の個数のパルス信号Ｍに対応する遅れ時間ｔ_Dが
与えられて矩形波信号Ｐとなり、ゲート回路１３５を径
てトリガ回路１３６に入力される。そして、トリガ回路
１３６で矩形波信号Ｐの立ち上がりに対応するトリガ信
号Ｔが発生し、これがスイッチ部１３２に入力されて、
パルスレーザ光が発振する。尚、図中のパルスレーザ光
の発振は実際にはパルス状であるが、このパルスの幅は
その他の信号に比べ非常に短いため、図８では線状に表
されている。

【００３６】以上のような動作によって、例えば１辺に
ダムバーを有するＩＣのダムバー切断を行う際の加工手
順について説明する。まず、ダムバーを通る軌跡、ワー
ク１の移動速度（即ちＸＹテーブル２１の移動速度）、
矩形波信号Ｐ₀の立ち下がりからパルスレーザ光を照射
するまでのパルス信号Ｍの個数をメインコントローラ２
３に入力しておく。但し、上記パルス信号Ｍの個数は、
スリット部３の中央にパルスレーザ光が照射されるよう
にＸＹテーブル２１の移動量に応じて決められる（例え
ば図７及び図８ではこの個数を５とした）。また、ここ
ではダムバー切断を行うので、ＸＹテーブル２１の移動
と共にゲート回路１３５において第１の矩形波信号Ｐが
トリガ回路１３６に入力されるように、即ち制御信号Ｔ
Ｐ＝１がゲート回路１３５に入力されるようにメインコ
ントローラ２３にプログラムを入力しておく。このプロ
グラムを走らせると、ＸＹテーブル２１は一定速度で移
動し、かつスリット部３のピッチとテーブル２１の移動
速度とで決まる周期でパルスレーザ光が発振し、かつス
リット部３の中央でその照射が行われ、ダムバーが切断
される。また、ＸＹテーブル２１の移動速度が一定でな
い場合にも、パルス信号ＭはＸＹテーブル２１の移動量
に応じて発生するため、ＸＹテーブル２１の移動速度の
影響は受けずに、スリット部３の中央でパルスレーザ光
の照射が行われる。

【００３７】例えば、ここで使用するレーザ発振器１０
がパルス励起タイプのＹＡＧレーザの場合、最大の発振
周波数が３００Ｈｚ程度の周波数にすると、その周期は
３．３ｍｓ程度であるが、スリット部３のピッチとテー
ブル２１の移動速度とで決まる周期をこの値になるよう
に設定しておけば、ダムバー切断の１回当りの時間は
３．３ｍｓｅｃとなり、ダムバー切断に要する時間を従
来に比べ飛躍的に短縮できる。また、ピンが等間隔でな
い場合、即ちウエブ部及びスリット部のピッチが一定で
はない場合には、予め設定した所定の距離だけウエブ部
端部から離れた位置でパルスレーザ光が発振するように
上記パルス信号Ｍの個数を設定しておけば、同様にして
ダムバーを切断することができる。

【００３８】以上のように本実施例によれば、ワーク１
に当てた照明の反射光からフォトセンサ１２５でウエブ
部５及びスリット部３のピッチを検出し、その検出信号
を矩形波信号発生回路２４で二値化して矩形波信号Ｐ₀
とし、さらにＸＹテーブル２１の所定の移動量に応じた
遅れ時間ｔ_Dを与えて矩形波信号Ｐとし、レーザコント
ローラ１３４においてこの矩形波信号Ｐに基づくトリガ
信号Ｔによってパルスレーザ光の発振を制御するので、
ウエブ部５及びスリット部３のピッチに基づいたタイミ
ングでパルスレーザ光を発振させることができ、ピンが
等間隔の場合にスリット部３の中央部でダムバーを切断
することができる。しかも、ＸＹテーブル２１の移動速
度が変わったとしても、その速度変化の影響を受けずそ
の移動量に応じてダムバーの切断位置を設定することが
できる。従って、スリット部３のピッチとＸＹテーブル
２１の移動速度とで決まる周期を適当に選択することに
よって、パルスレーザ光の発振周期程度の速さでダムバ
ーを切断することができ、高速かつ確実な加工が可能と
なる。

【００３９】また、ウエブ部４端部より一定の距離だけ
離れた位置にパルスレーザ光を照射することができるた
め、ピンが等間隔である場合のみならず等間隔でない場
合にでも、ワーク１の形状に応じて切断すべき所望の位
置を確実かつ高速に加工することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、被加工物の材料の有無
を検出し、その検出信号と搬送手段の移動量とに基づい
てパルスレーザ光の発振を制御するので、被加工物の表
面の情報に応じて所望の加工位置で確実に加工を行うこ
とができる。しかも、搬送手段の移動速度が変わったと
しても、その速度変化の影響を受けずその移動量に応じ
て加工位置を設定することができる。また、パルスレー
ザ光の発振周期程度の高速な加工が可能となる。

【００４１】また、演算手段において検出手段からの検
出信号に所定の数の移動量信号に対応した遅れ時間を与
えるので、被加工物の所望の加工位置にパルスレーザ光
を照射することができる。

【００４２】また、検出手段は照明光を利用するので、
被加工物の材料の有無を確実に検出することができる。

【００４３】また、加工位置が等間隔である場合のみな
らず等間隔でない場合にも被加工物が存在する所望の加
工位置を高速で加工することができる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるパルスレーザ加工装置
の構成の概略図である。

【図２】図１の矩形波信号発生回路の構成を示す図であ
る。

【図３】図１のレーザコントローラの構成を示す図であ
る。

【図４】図１の加工ヘッド内部の構成の概略図である。

【図５】図４のターゲットの位置で結像した画像の一例
を表す図である。

【図６】図５の開口部に設置されたフォトセンサからの
検出信号を表す図である。

【図７】図６の検出信号がコンパレータで二値化され、
カウンタ回路で所所定の個数のパルス信号Ｍに対応する
遅れ時間を与えられて出力される状況を示す図である。

【図８】フォトセンサからの検出信号の出力からパルス
レーザ光の発振までのタイムチャートである。

【図９】従来のパルスレーザ加工装置の構成の概略図で
ある。

【図１０】（ａ）はダムバーを有するＩＣパッケージを
示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。

【符号の説明】

１ワーク２ダムバー３，４スリット部５ウエブ部１０レーザ発振器１１レーザヘッド１２加工ヘッド１３レーザ電源２１ＸＹテーブル２１ａロータリエンコーダ２２Ｚテーブル２３メインコントローラ２４矩形波信号発生回路２５コントロールユニット１２０ベンディングミラー１２１集光レンズ１２２照明用光源１２３ダイクロイックミラー１２４結像用レンズ１２５フォトセンサ１２５ａターゲット１２６照明光発生装置１３０安定化電源１３１コンデンサ部１３２スイッチ部１３４レーザコントローラ１３５ゲート回路１３６トリガ回路１３７内部ジェネレータ２４１コンパレータ（比較手段）２４２カウンタ回路ＴＰ制御信号Ｐ₀ 矩形波信号Ｐ矩形波信号Ｇ（一定周期の）矩形波信号Ｔトリガ信号ｔ_D 遅れ時間Ｍパルス信号（ロータリエンコーダ２１ａからの移動
量信号）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長野義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)発明者桜井茂行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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ発振器と、被加工物を移動させ前
記レーザ発振器による前記被加工物の加工位置を決定す
る搬送手段とを備えるパルスレーザ加工装置において、
前記加工位置における被加工物の材料の有無を検出して
対応する検出信号を発生する検出手段と、前記搬送手段
の移動量を検出してその移動量に応じた移動量信号を発
生する移動量検出手段と、前記検出手段からの検出信号
と前記移動量検出手段からの移動量信号とに基づいて第
１の短形波信号を発生する短形波信号発生手段と、前記
短形波信号に基づいたタイミングでパルスレーザ光が照
射されるようパルスレーザ光の発振を制御する制御手段
とを備えることを特徴とするパルスレーザ加工装置。
【請求項２】前記矩形波信号発生手段は、前記検出信
号を二値化して第２の矩形波信号を発生する比較手段
と、所定の数の前記移動量信号に対応した遅れ時間を前
記第２の矩形波信号に与えて前記第１の矩形波信号とし
前記制御手段に入力する演算手段とを備えることを特徴
とする請求項１記載のパルスレーザ加工装置。