JPH10156561A - レーザマーキング方法および装置および液晶素子の駆動方法 - Google Patents
レーザマーキング方法および装置および液晶素子の駆動方法Info
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- JPH10156561A JPH10156561A JP8319833A JP31983396A JPH10156561A JP H10156561 A JPH10156561 A JP H10156561A JP 8319833 A JP8319833 A JP 8319833A JP 31983396 A JP31983396 A JP 31983396A JP H10156561 A JPH10156561 A JP H10156561A
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- crystal mask
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】液晶素子の応答速度を向上させてレーザマーキ
ング作業の効率を向上させる。 【解決手段】所要の刻印パターンが表示された液晶マス
ク上にレーザビームを走査させ、該液晶マスクを通過し
たレーザビームによって被加工物をマーキングするレー
ザマーキング方法において、前記液晶マスクを室温より
高い所定の高温状態に維持し、該高温状態でレーザビー
ムによるマーキング動作を行わせるようにした。
ング作業の効率を向上させる。 【解決手段】所要の刻印パターンが表示された液晶マス
ク上にレーザビームを走査させ、該液晶マスクを通過し
たレーザビームによって被加工物をマーキングするレー
ザマーキング方法において、前記液晶マスクを室温より
高い所定の高温状態に維持し、該高温状態でレーザビー
ムによるマーキング動作を行わせるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は所要の刻印パター
ンが表示された液晶マスク上にレーザビームを走査さ
せ、該液晶マスクを通過したレーザビームによってＩＣ
などの被加工物に前記刻印パターンをマーキングするレ
ーザマーキング方法及び装置に関し、特に前記液晶マス
クの応答速度を向上させるための改良に関する。
ンが表示された液晶マスク上にレーザビームを走査さ
せ、該液晶マスクを通過したレーザビームによってＩＣ
などの被加工物に前記刻印パターンをマーキングするレ
ーザマーキング方法及び装置に関し、特に前記液晶マス
クの応答速度を向上させるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】】半導
体製造過程において、製造した半導体装置に製品の番号
や識別記号などのマークを刻印する技術として、レーザ
マーカが着目されている。
体製造過程において、製造した半導体装置に製品の番号
や識別記号などのマークを刻印する技術として、レーザ
マーカが着目されている。
【０００３】このレーザマーカにおいては、所要の刻印
パターンが表示された液晶マスク上にレーザビームを走
査させ、該液晶マスクを通過したレーザビームによって
ＩＣなどの被加工物上に前記刻印パターンをマーキング
する。
パターンが表示された液晶マスク上にレーザビームを走
査させ、該液晶マスクを通過したレーザビームによって
ＩＣなどの被加工物上に前記刻印パターンをマーキング
する。
【０００４】従来、液晶マスクを駆動する際には、液晶
マスク回路基板の液晶自体の温度特性、回路基板上の周
辺回路の温度特性などを考慮して、液晶の動作周囲温度
を室温程度に設定するようにしていた。
マスク回路基板の液晶自体の温度特性、回路基板上の周
辺回路の温度特性などを考慮して、液晶の動作周囲温度
を室温程度に設定するようにしていた。
【０００５】このように従来技術では、液晶マスクを室
温程度の動作温度範囲で駆動するようにしていたので、
液晶素子の応答速度が今一つ向上せず、このため、刻印
パターンの切替えの際に時間がかかり、レーザマーキン
グの作業効率が今一つ向上しないという問題があった。
即ち、液晶素子を室温程度の動作温度範囲で駆動した場
合は、高温下に比べ液晶素子の粘度が上がって応答速度
の低下をもたらしていた。
温程度の動作温度範囲で駆動するようにしていたので、
液晶素子の応答速度が今一つ向上せず、このため、刻印
パターンの切替えの際に時間がかかり、レーザマーキン
グの作業効率が今一つ向上しないという問題があった。
即ち、液晶素子を室温程度の動作温度範囲で駆動した場
合は、高温下に比べ液晶素子の粘度が上がって応答速度
の低下をもたらしていた。
【０００６】なお、昨今、耐熱特性に優れた液晶素子、
周辺回路が提案されており、液晶マスクの動作温度範囲
を室温以上に上げても、問題のない環境が整いつつあ
る。
周辺回路が提案されており、液晶マスクの動作温度範囲
を室温以上に上げても、問題のない環境が整いつつあ
る。
【０００７】次に、図８は、５つの異なる温度下での液
晶駆動電圧Ｖと液晶透過率との関係を示すもので、従来
は、液晶マスクを駆動する際、液晶駆動電圧（オン電
圧）Ｖを４０Ｖ程度の電圧Ｖaに設定するようにしてい
た。この図８からも判るように、Ｖa程度の駆動電圧で
は、液晶温度が変化するに対応して液晶透過率が大きく
変化する。この為、従来技術では、温度変化に応じて駆
動電圧Ｖ自体を増減調整することによって、液晶透過率
をできるだけ一定に保持するようにしていた。
晶駆動電圧Ｖと液晶透過率との関係を示すもので、従来
は、液晶マスクを駆動する際、液晶駆動電圧（オン電
圧）Ｖを４０Ｖ程度の電圧Ｖaに設定するようにしてい
た。この図８からも判るように、Ｖa程度の駆動電圧で
は、液晶温度が変化するに対応して液晶透過率が大きく
変化する。この為、従来技術では、温度変化に応じて駆
動電圧Ｖ自体を増減調整することによって、液晶透過率
をできるだけ一定に保持するようにしていた。
【０００８】しかし、このような従来技術による手法で
は、液晶透過率の一定制御にも限界があり、温度変化が
酷な状況下では使用することができない。また、この従
来技術では、透過率一定制御のための回路が余分に必要
になり、コスト及びスペース面でも不利である。
は、液晶透過率の一定制御にも限界があり、温度変化が
酷な状況下では使用することができない。また、この従
来技術では、透過率一定制御のための回路が余分に必要
になり、コスト及びスペース面でも不利である。
【０００９】またこの発明では、温度変化が厳しい状況
下でも、常に透過率を一定にすることができる液晶素子
の駆動方法を提供することを目的とする。
下でも、常に透過率を一定にすることができる液晶素子
の駆動方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】この発明で
は、所要の刻印パターンが表示された液晶マスク上にレ
ーザビームを走査させ、該液晶マスクを通過したレーザ
ビームによって被加工物をマーキングするレーザマーキ
ング装置において、前記液晶マスクを室温より高い所定
の高温状態に維持する温度制御手段と、前記高温状態で
レーザビームによるマーキング動作を行わせる制御手段
とを具えるようにした。
は、所要の刻印パターンが表示された液晶マスク上にレ
ーザビームを走査させ、該液晶マスクを通過したレーザ
ビームによって被加工物をマーキングするレーザマーキ
ング装置において、前記液晶マスクを室温より高い所定
の高温状態に維持する温度制御手段と、前記高温状態で
レーザビームによるマーキング動作を行わせる制御手段
とを具えるようにした。
【００１１】かかる発明によれば、液晶マスクを室温よ
り高い所定の高温状態に維持してレーザマーキング動作
を行わせるようにしたので、液晶の応答速度が向上し、
これにより刻印パターンの切替えの際の時間が短縮さ
れ、レーザマーキング作業の効率を向上させることがで
きる。また、室温よりもかなり高い高温下に液晶マスク
を維持するようにしたので、外部環境温度（室温）の変
化の影響を受けずに、レーザマーキング作業をなし得、
これにより温度変化を受ける程度の電圧に液晶駆動電圧
を設定した場合でも、液晶透過率に大きな悪影響を与え
ない。
り高い所定の高温状態に維持してレーザマーキング動作
を行わせるようにしたので、液晶の応答速度が向上し、
これにより刻印パターンの切替えの際の時間が短縮さ
れ、レーザマーキング作業の効率を向上させることがで
きる。また、室温よりもかなり高い高温下に液晶マスク
を維持するようにしたので、外部環境温度（室温）の変
化の影響を受けずに、レーザマーキング作業をなし得、
これにより温度変化を受ける程度の電圧に液晶駆動電圧
を設定した場合でも、液晶透過率に大きな悪影響を与え
ない。
【００１２】またこの発明では、液晶を高温状態に維持
するための熱源として、レーザマーカに必須のレーザビ
ーム自体を利用するようにした。
するための熱源として、レーザマーカに必須のレーザビ
ーム自体を利用するようにした。
【００１３】このためこの発明によれば、他の液晶温度
上昇のための熱源を別に用意する必要がなくなり、エネ
ルギーの有効利用ができると共に、低コスト、省スペー
ス化を図ることができる。また、熱集中性の良いレーザ
ビームを利用するようにしたので、液晶マスクの表示領
域のみの温度上に寄与し、周囲部品への熱の影響を少な
くすることができる。
上昇のための熱源を別に用意する必要がなくなり、エネ
ルギーの有効利用ができると共に、低コスト、省スペー
ス化を図ることができる。また、熱集中性の良いレーザ
ビームを利用するようにしたので、液晶マスクの表示領
域のみの温度上に寄与し、周囲部品への熱の影響を少な
くすることができる。
【００１４】またこの発明では、液晶の温度が変化して
もオン透過率が殆ど変化しない範囲に駆動電圧を設定
し、この設定した駆動電圧によって液晶素子を駆動する
ようにしている。
もオン透過率が殆ど変化しない範囲に駆動電圧を設定
し、この設定した駆動電圧によって液晶素子を駆動する
ようにしている。
【００１５】このため、この発明によれば液晶自体の温
度変化あるいは周囲環境温度の変化に対して液晶透過率
の変化が最小限に抑えられ、温度変化が厳しい状況下で
も刻印品質を均一にすることが可能になる。
度変化あるいは周囲環境温度の変化に対して液晶透過率
の変化が最小限に抑えられ、温度変化が厳しい状況下で
も刻印品質を均一にすることが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。
に従って詳細に説明する。
【００１７】図２は、液晶素子の温度と応答時間との関
係を示すもので、この図２からも判るように、液晶素子
の応答時間は室温付近から温度が上昇するに伴って徐々
に小さくなり、所定の温度（この場合は８０゜Ｃ付近）
以上では最小値付近に固定される。本装置では、液晶の
この温度特性を考慮し、常に値Ｔcより小さな応答時間
を得るべく、液晶の動作温度範囲を８０゜Ｃ〜１２０゜
Ｃ程度に高温状態に設定するようにする。
係を示すもので、この図２からも判るように、液晶素子
の応答時間は室温付近から温度が上昇するに伴って徐々
に小さくなり、所定の温度（この場合は８０゜Ｃ付近）
以上では最小値付近に固定される。本装置では、液晶の
この温度特性を考慮し、常に値Ｔcより小さな応答時間
を得るべく、液晶の動作温度範囲を８０゜Ｃ〜１２０゜
Ｃ程度に高温状態に設定するようにする。
【００１８】図３は、液晶素子の温度とオフからオンへ
の応答時間との関係および液晶素子の温度とオンからオ
フへの応答時間との関係を示す実験結果であり、オンか
らオフへの応答時間のほうが温度依存性が高いことが判
る。
の応答時間との関係および液晶素子の温度とオンからオ
フへの応答時間との関係を示す実験結果であり、オンか
らオフへの応答時間のほうが温度依存性が高いことが判
る。
【００１９】図４はこの発明に係るレーザマーキング装
置の全体的な概略的構成を示すものである。
置の全体的な概略的構成を示すものである。
【００２０】図４において、YAGレーザなどのレーザ発
振器１から発振されたレーザ光は、光学レンズ２によっ
て整形された後、Ｘ方向偏向器としてのポリゴンミラー
３を介して液晶マスク４に入射される。ポリゴンミラー
３は、この場合、モータ５の回転によってレーザビーム
を液晶マスク４のパターン表示領域６上を図示Ｘ方向に
走査するよう機能し、レーザビームが多面体ミラーの１
面で反射されることによりパターン表示領域上を１主走
査する。
振器１から発振されたレーザ光は、光学レンズ２によっ
て整形された後、Ｘ方向偏向器としてのポリゴンミラー
３を介して液晶マスク４に入射される。ポリゴンミラー
３は、この場合、モータ５の回転によってレーザビーム
を液晶マスク４のパターン表示領域６上を図示Ｘ方向に
走査するよう機能し、レーザビームが多面体ミラーの１
面で反射されることによりパターン表示領域上を１主走
査する。
【００２１】液晶マスク４は、高熱に対する耐久性のあ
る高分子液晶マスクであり、パターン表示領域の周囲に
は液晶を駆動するための各種周辺回路（図示せず）が配
置されている。この場合はパターン表示領域６は、電圧
無印加のときにレーザ光散乱状態となり、電圧印加の際
にレーザ光透過状態となる。
る高分子液晶マスクであり、パターン表示領域の周囲に
は液晶を駆動するための各種周辺回路（図示せず）が配
置されている。この場合はパターン表示領域６は、電圧
無印加のときにレーザ光散乱状態となり、電圧印加の際
にレーザ光透過状態となる。
【００２２】図５(b)は、液晶マスク４のパターン表示
領域６を示すもので、また図５(a)は、マーカコントロ
ーラ１０内の図示しないメモリに記憶された刻印パター
ンを示すものである。すなわち、マーカコントローラ１
０内のメモリには、例えば縦１２８ドット×横２５６ド
ットで構成される刻印パターンが記憶されるようになっ
ており、また、液晶マスク４のパターン表示領域６は例
えば８×２５６ドットのライン状の表示エリアで構成さ
れている。したがって、マーカコントローラ１０内のメ
モリに記憶された刻印パターンは縦に１６分割され、該
分割された各刻印パターンを所定の順番に順次切り換え
て液晶マスク４のパターン表示領域６に表示することに
より、図５(a)に示す表示パターンのマーキングを行
う。
領域６を示すもので、また図５(a)は、マーカコントロ
ーラ１０内の図示しないメモリに記憶された刻印パター
ンを示すものである。すなわち、マーカコントローラ１
０内のメモリには、例えば縦１２８ドット×横２５６ド
ットで構成される刻印パターンが記憶されるようになっ
ており、また、液晶マスク４のパターン表示領域６は例
えば８×２５６ドットのライン状の表示エリアで構成さ
れている。したがって、マーカコントローラ１０内のメ
モリに記憶された刻印パターンは縦に１６分割され、該
分割された各刻印パターンを所定の順番に順次切り換え
て液晶マスク４のパターン表示領域６に表示することに
より、図５(a)に示す表示パターンのマーキングを行
う。
【００２３】すなわちこの場合には、液晶マスク４のパ
ターン表示領域６は、ポリゴンミラー３によって走査さ
れるレーザビームの１主走査に対応する幅（縦方向）し
か有しておらず、レーザビームの副走査は行われない。
したがって、この実施例の液晶マスク４によれば、マー
キング中はパターン表示領域６に対して常にレーザビー
ムが照射されていることになるので、パターン表示領域
６がレーザビームの複数の主走査に対応する幅を有する
液晶マスクに比べ、パターン表示領域６を高温に維持す
る面で明らかに有利である。
ターン表示領域６は、ポリゴンミラー３によって走査さ
れるレーザビームの１主走査に対応する幅（縦方向）し
か有しておらず、レーザビームの副走査は行われない。
したがって、この実施例の液晶マスク４によれば、マー
キング中はパターン表示領域６に対して常にレーザビー
ムが照射されていることになるので、パターン表示領域
６がレーザビームの複数の主走査に対応する幅を有する
液晶マスクに比べ、パターン表示領域６を高温に維持す
る面で明らかに有利である。
【００２４】次に、図４において、液晶マスク４を通過
したレーザ光は、Ｙ方向偏向器としてのミラー７、レン
ズ８、Ｘ方向偏向器である移動テーブル付きのレンズ９
を介してＩＣ等の被加工物１１に照射され、これにより
液晶マスク４のパターン表示領域６上に表示された刻印
パターンが被加工物１１に刻印される。Ｙ方向偏向器と
してのミラー７はモータ１２によって回転駆動されるこ
とによりレーザ光をＹ方向に偏向し、またＸ方向偏向器
であるレンズ９はモータ１３による移動テーブル１４の
移動によってレーザ光をＸ方向に偏向する。これらミラ
ー７及びレンズ８はレーザビームの被加工物１１に対す
る位置合わせの為に設けられている。
したレーザ光は、Ｙ方向偏向器としてのミラー７、レン
ズ８、Ｘ方向偏向器である移動テーブル付きのレンズ９
を介してＩＣ等の被加工物１１に照射され、これにより
液晶マスク４のパターン表示領域６上に表示された刻印
パターンが被加工物１１に刻印される。Ｙ方向偏向器と
してのミラー７はモータ１２によって回転駆動されるこ
とによりレーザ光をＹ方向に偏向し、またＸ方向偏向器
であるレンズ９はモータ１３による移動テーブル１４の
移動によってレーザ光をＸ方向に偏向する。これらミラ
ー７及びレンズ８はレーザビームの被加工物１１に対す
る位置合わせの為に設けられている。
【００２５】マーカコントローラ１０は、ポリゴンミラ
ー用モータ５、モータ１２およびモータ１３の駆動制御
を行うと共に、レーザ発振器１によるレーザ発振を制御
する。さらに、マーカコントローラ１０は、液晶マスク
４上の刻印パターンの表示切り換え制御を実行する。
ー用モータ５、モータ１２およびモータ１３の駆動制御
を行うと共に、レーザ発振器１によるレーザ発振を制御
する。さらに、マーカコントローラ１０は、液晶マスク
４上の刻印パターンの表示切り換え制御を実行する。
【００２６】ＩＣ等の被加工物１１は搬送装置１５のス
テージ１６上に載置されており、駆動モータの１７の回
転によって搬送されるようになっている。この場合、搬
送装置１５は、搬送コントローラ１８によって制御され
ている。
テージ１６上に載置されており、駆動モータの１７の回
転によって搬送されるようになっている。この場合、搬
送装置１５は、搬送コントローラ１８によって制御され
ている。
【００２７】図６は液晶マスク４の温度制御系の構成を
示すもので、この実施例では液晶マスク４のパターン表
示領域６を高温にするための熱源としては、レーザマー
キング用に使うレーザ発振器１を兼用するようにしてい
る。すなわち、エネルギー集中性の良いレーザビームを
熱源として一定速度での走査を行うことにより、図７に
示すように、パターン表示領域６のみを高温状態にする
とともに（周辺部品への熱影響が少ない）、パターン表
示領域６全体を均一な温度で温度制御することができ
る。
示すもので、この実施例では液晶マスク４のパターン表
示領域６を高温にするための熱源としては、レーザマー
キング用に使うレーザ発振器１を兼用するようにしてい
る。すなわち、エネルギー集中性の良いレーザビームを
熱源として一定速度での走査を行うことにより、図７に
示すように、パターン表示領域６のみを高温状態にする
とともに（周辺部品への熱影響が少ない）、パターン表
示領域６全体を均一な温度で温度制御することができ
る。
【００２８】液晶マスク４の近傍には、パターン表示領
域６の温度を測定するための温度センサ２０と、パター
ン表示領域を冷却するための冷却ファン２１が配設され
ている。温度センサ２０の検出値は温度コントローラ２
４に入力されており、温度コントローラ２４はこの検出
値を図４のマーカコントローラ１０に出力する。２２
は、リレー、２３は交流電源である。なお、図６のレー
ザビームの経路途中に配設されているシャッタ２５は、
レーザビームを液晶マスク４に照射して液晶マスク４の
温度を上昇させるためのプリヒート動作を行う際、レー
ザビームが被加工物１１に照射されないようにレーザビ
ームを遮断するためのものである。
域６の温度を測定するための温度センサ２０と、パター
ン表示領域を冷却するための冷却ファン２１が配設され
ている。温度センサ２０の検出値は温度コントローラ２
４に入力されており、温度コントローラ２４はこの検出
値を図４のマーカコントローラ１０に出力する。２２
は、リレー、２３は交流電源である。なお、図６のレー
ザビームの経路途中に配設されているシャッタ２５は、
レーザビームを液晶マスク４に照射して液晶マスク４の
温度を上昇させるためのプリヒート動作を行う際、レー
ザビームが被加工物１１に照射されないようにレーザビ
ームを遮断するためのものである。
【００２９】次に、図８は５つの異なる温度下（k,k-2
0,k-40,k-60,k-80゜C）での液晶素子の駆動電圧Ｖと液
晶透過率の関係を示すもので、この実施例では液晶の温
度が変化してもオン透過率が殆ど変化しない程度の高い
電圧Ｖbに液晶駆動電圧を設定し、この設定した駆動電
圧Ｖbによって液晶素子を駆動する。すなわち、ΔＴ1を
Ｖaでの液晶透過率のばらつき幅とし、ΔＴ0を電圧Ｖb
での液晶透過率のばらつき幅とすると、ΔＴ0＜ΔＴ1が
成り立つ領域に液晶のオン電圧を設定するようにする。
0,k-40,k-60,k-80゜C）での液晶素子の駆動電圧Ｖと液
晶透過率の関係を示すもので、この実施例では液晶の温
度が変化してもオン透過率が殆ど変化しない程度の高い
電圧Ｖbに液晶駆動電圧を設定し、この設定した駆動電
圧Ｖbによって液晶素子を駆動する。すなわち、ΔＴ1を
Ｖaでの液晶透過率のばらつき幅とし、ΔＴ0を電圧Ｖb
での液晶透過率のばらつき幅とすると、ΔＴ0＜ΔＴ1が
成り立つ領域に液晶のオン電圧を設定するようにする。
【００３０】図９は、６つの異なる液晶温度下（２５゜
Ｃ、６０゜Ｃ、８０゜Ｃ、１００゜Ｃ１１０゜Ｃ、１２
０゜Ｃ）での、液晶素子の駆動電圧Ｖと液晶透過率の関
係を示す実験結果であり、この実験結果によればＶb
は、５０Ｖ〜７０Ｖ程度の値に設定する。
Ｃ、６０゜Ｃ、８０゜Ｃ、１００゜Ｃ１１０゜Ｃ、１２
０゜Ｃ）での、液晶素子の駆動電圧Ｖと液晶透過率の関
係を示す実験結果であり、この実験結果によればＶb
は、５０Ｖ〜７０Ｖ程度の値に設定する。
【００３１】このように本実施例によれば、液晶の温度
が変化してもオン透過率が殆ど変化しない程度の高い電
圧Ｖbに液晶駆動電圧を設定するようにしているので、
液晶自体の温度変化あるいは周囲環境温度の変化に対し
て液晶透過率の変化を最小限に抑えることができ、温度
変化が厳しい状況下でも刻印品質を均一にすることがで
きる。
が変化してもオン透過率が殆ど変化しない程度の高い電
圧Ｖbに液晶駆動電圧を設定するようにしているので、
液晶自体の温度変化あるいは周囲環境温度の変化に対し
て液晶透過率の変化を最小限に抑えることができ、温度
変化が厳しい状況下でも刻印品質を均一にすることがで
きる。
【００３２】以下、図１のタイムチャート、図１０およ
び図１１のフローチャートに従ってレーザマーキングの
際の液晶の温度制御に関して説明する。なお、図１０
は、レーザマーキングを行う際の温度制御を全体的に示
すもので、図１１は被加工物１１に対してレーザマーキ
ング動作を実際に行っている最中での温度制御を示すも
のである。
び図１１のフローチャートに従ってレーザマーキングの
際の液晶の温度制御に関して説明する。なお、図１０
は、レーザマーキングを行う際の温度制御を全体的に示
すもので、図１１は被加工物１１に対してレーザマーキ
ング動作を実際に行っている最中での温度制御を示すも
のである。
【００３３】まず、オペレータは、レーザマーキング動
作を行うに先立ち、ランプを点灯するとともに、自動運
転モードを選択する（ステップ１００、１１０）。自動
運転モードとは、レーザマーカが自動的に運転するモー
ドである。
作を行うに先立ち、ランプを点灯するとともに、自動運
転モードを選択する（ステップ１００、１１０）。自動
運転モードとは、レーザマーカが自動的に運転するモー
ドである。
【００３４】自動運転モードが選択されると、マーカコ
ントローラ１０は図６に示したメカシャッタ２５を閉に
してレーザ発振器１から発振されたレーザビームが搬送
装置１５上の被加工物１１に到達しないようにする（ス
テップ１２０、１３０）。
ントローラ１０は図６に示したメカシャッタ２５を閉に
してレーザ発振器１から発振されたレーザビームが搬送
装置１５上の被加工物１１に到達しないようにする（ス
テップ１２０、１３０）。
【００３５】次に、マーカコントローラ１０は、オペレ
ータによって設定されたプレヒート用の刻印条件データ
をロードし（ステップ１４０）、このロードした条件に
従ってレーザ発振器１およびポリゴンミラー用モータ５
を駆動制御してレーザビームを液晶マスク４のパターン
表示領域６に照射することによりパターン表示領域６の
温度を所定の高温温度Ｔua（図１参照、この場合は１１
０゜Ｃ）まで上昇させるプリヒート動作を実行する（ス
テップ１５０、図１のプリヒート期間）。なお、プリヒ
ート動作の際、液晶マスク４のパターン表示領域６は、
レーザビームを透過させない非透過状態にする。このよ
うなプリヒート動作によって液晶温度は徐々に上昇して
いくことになる。
ータによって設定されたプレヒート用の刻印条件データ
をロードし（ステップ１４０）、このロードした条件に
従ってレーザ発振器１およびポリゴンミラー用モータ５
を駆動制御してレーザビームを液晶マスク４のパターン
表示領域６に照射することによりパターン表示領域６の
温度を所定の高温温度Ｔua（図１参照、この場合は１１
０゜Ｃ）まで上昇させるプリヒート動作を実行する（ス
テップ１５０、図１のプリヒート期間）。なお、プリヒ
ート動作の際、液晶マスク４のパターン表示領域６は、
レーザビームを透過させない非透過状態にする。このよ
うなプリヒート動作によって液晶温度は徐々に上昇して
いくことになる。
【００３６】温度制御コントローラ２４は、温度センサ
２０の検出値によって液晶温度が１１０゜Ｃ以上になっ
たことを検出すると、プリヒート終了信号をマーカコン
トローラ１０に出力する（ステップ１６０）。これによ
り、マーカコントローラ１０はレーザビームを停止さ
せ、さらに前記メカシャッタ２５を開にする（ステップ
１７０、１８０）。そして、マーカコントローラ１０
は、搬送コントローラ１８に対してマーカ待機中信号を
送出する（ステップ１９０）。このマーカ待機中信号
は、レーザマーカ側がいつでもマーキング可能な状態で
あることを示しており、かつ搬送コントローラ１８側か
らのマーキング要求を受け付けることができることを示
している。
２０の検出値によって液晶温度が１１０゜Ｃ以上になっ
たことを検出すると、プリヒート終了信号をマーカコン
トローラ１０に出力する（ステップ１６０）。これによ
り、マーカコントローラ１０はレーザビームを停止さ
せ、さらに前記メカシャッタ２５を開にする（ステップ
１７０、１８０）。そして、マーカコントローラ１０
は、搬送コントローラ１８に対してマーカ待機中信号を
送出する（ステップ１９０）。このマーカ待機中信号
は、レーザマーカ側がいつでもマーキング可能な状態で
あることを示しており、かつ搬送コントローラ１８側か
らのマーキング要求を受け付けることができることを示
している。
【００３７】なお、このような搬送コントローラ１８側
からのマーキング要求信号の入力待ちの際、温度制御コ
ントローラ２４は温度センサ２０の検出値によって液晶
温度をモニタしており、搬送コントローラ１８側からの
マーキング要求信号の入力が遅れるなどして液晶温度が
下限値Ｔd（図１参照、この場合は８０゜Ｃ）以下にな
った場合には、温度下限警報信号をオンにする（ステッ
プ２１０）。温度下限警報信号がオンになると、マーカ
コントローラ１０はマーカ待機中信号をオフにした後
（ステップ２４０）、手順をステップ１２０に移行させ
て再度プリヒート動作を実行させる。
からのマーキング要求信号の入力待ちの際、温度制御コ
ントローラ２４は温度センサ２０の検出値によって液晶
温度をモニタしており、搬送コントローラ１８側からの
マーキング要求信号の入力が遅れるなどして液晶温度が
下限値Ｔd（図１参照、この場合は８０゜Ｃ）以下にな
った場合には、温度下限警報信号をオンにする（ステッ
プ２１０）。温度下限警報信号がオンになると、マーカ
コントローラ１０はマーカ待機中信号をオフにした後
（ステップ２４０）、手順をステップ１２０に移行させ
て再度プリヒート動作を実行させる。
【００３８】一方、搬送コントローラ１８からのマーキ
ング要求が入力されると、マーカコントローラ１０は、
レーザ発振器１の発振制御、液晶マスク４上の刻印パタ
ーンの表示切り換え制御、ポリゴンミラー用モータ５、
モータ１２およびモータ１３の駆動制御を行うことによ
り、レーザマーキング動作を実行する（ステップ２２
０）。このレーザマーキング動作の最中にも、温度コン
トローラ２４から温度下限警報信号が入力されると（ス
テップ２３０、通常状態では発生しない）、マーカコン
トローラ１０はマーカ待機中信号をオフにした後（ステ
ップ２４０）、手順をステップ１２０に移行させて再度
プリヒート動作を実行させる。
ング要求が入力されると、マーカコントローラ１０は、
レーザ発振器１の発振制御、液晶マスク４上の刻印パタ
ーンの表示切り換え制御、ポリゴンミラー用モータ５、
モータ１２およびモータ１３の駆動制御を行うことによ
り、レーザマーキング動作を実行する（ステップ２２
０）。このレーザマーキング動作の最中にも、温度コン
トローラ２４から温度下限警報信号が入力されると（ス
テップ２３０、通常状態では発生しない）、マーカコン
トローラ１０はマーカ待機中信号をオフにした後（ステ
ップ２４０）、手順をステップ１２０に移行させて再度
プリヒート動作を実行させる。
【００３９】また、レーザマーキング中に、液晶温度が
所定の上限値Ｔub（図１参照、この場合は１１５゜Ｃ）
を超えた場合は（図２ステップ３００）、温度コントロ
ーラ２４は、液晶温度が上記上限値Ｔubを下回るまで冷
却ファン２１を駆動する（ステップ３１０）。なお、前
述したように、レーザマーキング中に液晶温度が下限値
Ｔdを下回った場合、温度制御コントローラ２４は温度
下限警報信号をオンにし、この結果マーカコントローラ
１０によってマーカ待機中信号がオフにされる（ステッ
プ３２０〜３４０）。
所定の上限値Ｔub（図１参照、この場合は１１５゜Ｃ）
を超えた場合は（図２ステップ３００）、温度コントロ
ーラ２４は、液晶温度が上記上限値Ｔubを下回るまで冷
却ファン２１を駆動する（ステップ３１０）。なお、前
述したように、レーザマーキング中に液晶温度が下限値
Ｔdを下回った場合、温度制御コントローラ２４は温度
下限警報信号をオンにし、この結果マーカコントローラ
１０によってマーカ待機中信号がオフにされる（ステッ
プ３２０〜３４０）。
【００４０】なお、実施例では、液晶マスクを高温にす
るための熱源として、レーザマーキング用のレーザ発振
器を利用するようにしたが、他の熱源を用いるようにし
てもよい。
るための熱源として、レーザマーキング用のレーザ発振
器を利用するようにしたが、他の熱源を用いるようにし
てもよい。
【００４１】また、実施例では、液晶マスクのパターン
表示領域は、レーザ１主走査分に対応する幅を有するも
のとしたが、数本分の主走査線に対応する幅を有するも
のを採用するようにしてもよい。
表示領域は、レーザ１主走査分に対応する幅を有するも
のとしたが、数本分の主走査線に対応する幅を有するも
のを採用するようにしてもよい。
【図１】レーザマーキングを行う際の温度制御を示すタ
イムチャート。
イムチャート。
【図２】液晶温度と液晶応答時間の関係を示すグラフ。
【図３】液晶温度と液晶応答時間の実験結果を示すグラ
フ。
フ。
【図４】レーザマーキング装置の全体的構成を示す図。
【図５】液晶マスクのパターン表示領域サイズと全刻印
パターンサイズの関係を示す図。
パターンサイズの関係を示す図。
【図６】液晶マスクの温度制御系の構成を示す図。
【図７】液晶マスクのパターン表示領域の温度分布を示
す図。
す図。
【図８】液晶駆動電圧と液晶透過率の関係を液晶温度を
パラメータとして示した図。
パラメータとして示した図。
【図９】液晶駆動電圧と液晶透過率の関係を液晶温度を
パラメータとして示した実験結果を示す図。
パラメータとして示した実験結果を示す図。
【図１０】レーザマーキングを行う際の温度制御を全体
的に示すフローチャート。
的に示すフローチャート。
【図１１】レーザマーキング動作を実際に行っている最
中での温度制御を示すフローチャート。
中での温度制御を示すフローチャート。
１…レーザ発振器 ２…光学レンズ ３…ポリゴンミラー ４…液晶マスク ６…パターン表示領域 ７…Ｙ方向偏向器 ９…レンズ １０…マーカコントローラ １１…被加工物 １５…搬送装置 １６…移動ステージ １８…搬送コントローラ ２０…温度センサ ２１…冷却ファン ２２…リレー ２３…電源 ２４…温度コントローラ ２５…メカシャッタ
Claims (9)
- 【請求項１】所要の刻印パターンが表示された液晶マス
ク上にレーザビームを走査させ、該液晶マスクを通過し
たレーザビームによって被加工物をマーキングするレー
ザマーキング方法において、 前記液晶マスクを室温より高い所定の高温状態に維持
し、該高温状態でレーザビームによるマーキング動作を
行わせるようにしたレーザマーキング方法。 - 【請求項２】マーキング動作に先立ち液晶マスクにレー
ザビームを照射するプリヒート動作を行うことにより、
前記液晶マスクを高温状態にするようにしたことを特徴
とする請求項１記載のレーザマーキング方法。 - 【請求項３】所要の刻印パターンが表示された液晶マス
ク上にレーザビームを走査させ、該液晶マスクを通過し
たレーザビームによって被加工物をマーキングするレー
ザマーキング装置において、 前記液晶マスクを室温より高い所定の高温状態に維持す
る温度制御手段と、 前記高温状態でレーザビームによるマーキング動作を行
わせる制御手段と、 を具えるレーザマーキング装置。 - 【請求項４】前記温度制御手段は、 マーキング動作に先立ち液晶マスクにレーザビームを照
射して液晶マスクを前記高温状態にするプリヒート動作
を行うプリヒート制御手段を具える請求項３記載のレー
ザマーキング装置。 - 【請求項５】前記プリヒート制御手段は、マーキング動
作とマーキング動作の間の時間に、液晶マスクが高温状
態における所定の下限温度を下回ると、前記プリヒート
動作を行うものである請求項４記載のレーザマーキング
装置。 - 【請求項６】前記温度制御手段は、 前記液晶マスクを冷却する液晶マスク冷却手段と、 マーキング動作中、液晶マスクが高温状態における所定
の上限温度を超えると、液晶マスクがこの上限温度を下
回るまで前記液晶マスク冷却手段を駆動する冷却制御手
段と、 を更に有する請求項５記載のレーザマーキング装置。 - 【請求項７】前記液晶マスク冷却手段は、液晶マスクに
対して送風する冷却ファンである請求項６記載のレーザ
マーキング装置。 - 【請求項８】前記液晶マスクは、レーザビームの１主走
査分に対応する表示領域を有するものであり、 複数の主走査分の刻印パターンを１主走査分単位に分割
し、該分割した刻印パターンを順次切り換えて前記液晶
マスクに表示させる切替え表示制御手段を具える請求項
３記載のレーザマーキング装置。 - 【請求項９】液晶の温度が変化してもオン透過率が殆ど
変化しない範囲に駆動電圧を設定し、この設定した駆動
電圧によって液晶素子を駆動するようにした液晶素子の
駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8319833A JPH10156561A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | レーザマーキング方法および装置および液晶素子の駆動方法 |
| PCT/JP1997/004337 WO1998023406A1 (fr) | 1996-11-29 | 1997-11-27 | Procede et dispositif pour le marquage au laser et procede d'activation pour element a cristaux liquides |
| US09/308,911 US6184917B1 (en) | 1996-11-29 | 1999-07-22 | Laser marking method and apparatus and liquid crystal element driving method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8319833A JPH10156561A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | レーザマーキング方法および装置および液晶素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156561A true JPH10156561A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18114731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8319833A Pending JPH10156561A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | レーザマーキング方法および装置および液晶素子の駆動方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6184917B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10156561A (ja) |
| WO (1) | WO1998023406A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464692B1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-10-15 | Luis Antonio Ruiz | Controllable electro-optical patternable mask, system with said mask and method of using the same |
| US6436093B1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-08-20 | Luis Antonio Ruiz | Controllable liquid crystal matrix mask particularly suited for performing ophthamological surgery, a laser system with said mask and a method of using the same |
| US7155299B2 (en) * | 2004-06-01 | 2006-12-26 | Manufacturing Integration Technology Ltd | Method and apparatus for precise marking and placement of an object |
| KR100700654B1 (ko) * | 2005-02-22 | 2007-03-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 레이저 조사 장치 및 레이저 열 전사법 |
| CN100357056C (zh) * | 2005-03-04 | 2007-12-26 | 江苏大学 | 激光冲击波三维高防伪无损标识的方法和装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02293820A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用表示装置 |
| JPH03116016A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Canon Inc | 液晶表示装置 |
| JPH0542761A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-23 | Nec Corp | レーザマーカ |
| JP2729451B2 (ja) * | 1993-01-29 | 1998-03-18 | 株式会社小松製作所 | レーザマーキング方法および装置 |
| JPH06304775A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-01 | Hitachi Ltd | レーザマーキングシステム |
| JP3263517B2 (ja) * | 1994-02-08 | 2002-03-04 | 株式会社小松製作所 | 液晶マスクマーカの駆動方法 |
| JPH08243765A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-24 | Komatsu Ltd | レーザ刻印装置 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP8319833A patent/JPH10156561A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-27 WO PCT/JP1997/004337 patent/WO1998023406A1/ja active Application Filing
-
1999
- 1999-07-22 US US09/308,911 patent/US6184917B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6184917B1 (en) | 2001-02-06 |
| WO1998023406A1 (fr) | 1998-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |