JPH10216971A - Laser beam machine and machining method - Google Patents

Laser beam machine and machining method

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JPH10216971A
JPH10216971A JP9020803A JP2080397A JPH10216971A JP H10216971 A JPH10216971 A JP H10216971A JP 9020803 A JP9020803 A JP 9020803A JP 2080397 A JP2080397 A JP 2080397A JP H10216971 A JPH10216971 A JP H10216971A
Authority
JP
Japan
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laser
processing
light
detection
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP9020803A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Shimomura
義昭 下村
Giichi Hamazaki
義一 浜崎
Naoki Mitsuyanagi
直毅 三柳
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.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP9020803A priority Critical patent/JPH10216971A/en
Publication of JPH10216971A publication Critical patent/JPH10216971A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate unnecessary laser beam machining due to a molten scattering matter resulting from laser beam machining even in machining while irradiating at least two times in a range including a machining position of a work with a laser beam. SOLUTION: When machining by irradiating at least two times with a laser beam, in irradiating a first laser beam, unnecessary laser beam irradiation due to a molten scattering matter is avoided by an action of a gate circuit 242, etc. In the laser beam irradiation after a second and thereafter, by a counter circuit 245, a selection circuit 243 and a delay circuit 244, etc., based on a trigger signal TG obtained at a first scanning time and an encoder pulse from an encoder 210, the position corresponding to the irradiated position of the first laser beam is irradiated with the laser beam after a second time and thereafter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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レーザ加工装置及びレーザ
加工方法に係わり、例えば半導体装置のダムバーの除去
に好適なレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method capable of processing a desired processing position at a high speed, for example, a laser processing apparatus and a laser processing method suitable for removing a dam bar of a semiconductor device. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】パルス状のレーザ光(以下、パルスレー
ザ光という)を利用した加工としては、切断、穴あけ、
溶接等の加工方法が機械、電子、半導体装置などの多方
面の分野の製造過程で利用されている。従来のレーザ加
工装置の構成を図7及び図8を参照しながら説明する。
2. Description of the Related Art Processing using pulsed laser light (hereinafter referred to as pulsed laser light) includes cutting, drilling,
Processing methods such as welding are used in manufacturing processes in various fields such as machines, electronics, and semiconductor devices. The configuration of a conventional laser processing apparatus will be described with reference to FIGS.

【0003】従来のパルスレーザ加工装置は、図7にそ
の一例を示すように、レーザヘッド401、加工光学系
402、レーザ電源403、被加工物であるワーク41
0を搭載し水平面内(XY平面内)に移動可能なXYテ
ーブル411、レーザヘッド401及び加工光学系40
2を上下方向(Z軸方向)に移動させるZテーブル40
4、XYテーブル411の水平面内の移動動作とZテー
ブル404の上下方向の移動動作とパルスレーザ光の発
振動作を自動または手動で制御するメインコントローラ
405を備える。なお、レーザヘッド401およびレー
ザ電源403はレーザ発振器400を構成する。
As shown in FIG. 7, a conventional pulse laser processing apparatus includes a laser head 401, a processing optical system 402, a laser power supply 403, and a workpiece 41 as a workpiece.
XY table 411, laser head 401, and processing optical system 40 on which 0 is mounted and which can be moved in a horizontal plane (XY plane).
Z table 40 for moving 2 vertically (Z-axis direction)
4. A main controller 405 for automatically or manually controlling the movement of the XY table 411 in the horizontal plane, the movement of the Z table 404 in the vertical direction, and the oscillation of the pulse laser beam. The laser head 401 and the laser power supply 403 constitute a laser oscillator 400.

【0004】また、レーザ電源403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
ッチ部等から構成される。レーザコントローラから指令
された電圧値に従って、供給された交流電流が安定化電
源により直流に変えられ、コンデンサ部に供給され、コ
ンデンサ部に蓄積された電荷がスイッチ部を介してスイ
ッチ部の所定の開閉タイミングに基づきレーザヘッド部
の図示しない励起ランプに放電される。前記スイッチ部
の開閉はレーザコントローラから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行われる。以上のよ
うにして、レーザヘッド401よりパルスレーザ光が射
出される。
The laser power supply 403 comprises a laser controller (not shown), a stabilized power supply, a capacitor section, a switch section, and the like. According to the voltage value commanded by the laser controller, the supplied alternating current is converted into direct current by the stabilized power supply, supplied to the capacitor unit, and the electric charge accumulated in the capacitor unit is opened and closed by the switch unit via the switch unit at a predetermined opening and closing. The discharge is performed to an excitation lamp (not shown) of the laser head unit based on the timing. The opening and closing of the switch unit is performed in accordance with a trigger signal for instructing a pulse width and a pulse frequency from a laser controller. As described above, pulse laser light is emitted from the laser head 401.

【0005】また、レーザヘッド401には図示しない
ビームシャッタが内蔵されており、このビームシャッタ
が開閉することによって、ワーク410へのパルスレー
ザ光の照射を制御する。すなわちワーク410を加工す
る場合には上記ビームシャッタを開き、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
の開閉動作時間は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、前記
メインコントローラ405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。
The laser head 401 has a built-in beam shutter (not shown). The beam shutter is opened and closed to control the irradiation of the work 410 with pulsed laser light. That is, the beam shutter is opened when the workpiece 410 is processed, and the beam shutter is closed when the workpiece 410 is not processed. The opening and closing operation time of this beam shutter is about 100 to 300 msec,
The control is performed by the laser controller described above, but it is also possible to perform the control from the main controller 405 via the laser controller.

【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の除去を行う場合
を説明する。図8(a)はICパッケージの平面図、図
8(b)は図8(a)のB部の拡大図である。図8
(b)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(以下、リードともいう)を連結
しており、ICのモールド時にレジンをせき止める役割
と、リードフレームのピンを補強する役割を持ち、製造
過程の最後に除去される部分である。前記ダムバー2を
パルスレーザ光で除去する加工手順を、図8(b)のK
点の除去(切断)が終了し、続いてL点の加工(除去)
を行う場合を例にとって説明すると、以下のようにな
る。
A case will be described in which, for example, a dam bar of an IC package is removed using the above-described pulse laser processing apparatus. FIG. 8A is a plan view of the IC package, and FIG. 8B is an enlarged view of a portion B in FIG. 8A. FIG.
As shown in (b), the dam bar 2 connects the pins (hereinafter, also referred to as leads) of the lead frame used for the IC, and plays a role of damming the resin at the time of molding the IC and reinforcing the pins of the lead frame. This is the part that is removed at the end of the manufacturing process. A processing procedure for removing the dam bar 2 with a pulsed laser beam is described in FIG.
Removal (cutting) of the point is completed, and then processing (removal) of point L
The following is an example of performing the above operation.

【0007】(1)XYテーブル411により、ワーク
410上へのパルスレーザ光の照射位置を図8(b)中
K点からL点の方向(X軸の方向)に移動させる。 (2)L点で位置決めし、XYテーブル411を停止す
る。 (3)ビームシャッタを開く。 (4)パルスレーザ光を照射してL点のダムバーを除去
する。 (5)ビームシャッタを閉じる。
(1) The irradiation position of the pulse laser beam on the work 410 is moved from the point K to the point L (the direction of the X axis) in FIG. 8B by the XY table 411. (2) Positioning is performed at the point L, and the XY table 411 is stopped. (3) Open the beam shutter. (4) Irradiating the pulse laser beam to remove the dam bar at the point L. (5) Close the beam shutter.

【0008】以上(1)から(5)の加工手順を繰り返
すことにより、図8(a)に示すICパッケージの4辺
にあるダムバー2を順次除去していく。このとき、XY
テーブルの移動及び停止、ビームシャッタの開閉は、メ
インコントローラ405に予め入力したプログラムに従
って実行される。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の開いた
のと同期して発振し、これらの制御は前述のレーザコン
トローラで行われる。
By repeating the processing steps (1) to (5), the dam bars 2 on the four sides of the IC package shown in FIG. 8A are sequentially removed. At this time, XY
The movement and stop of the table and the opening and closing of the beam shutter are executed in accordance with a program previously input to the main controller 405. During this time, the pulsed laser light always oscillates in a pulse shape or oscillates in synchronization with the opening of the beam shutter, and these controls are performed by the above-described laser controller.

【0009】なお、上記のようなダムバーの除去に用い
て好適なレーザ加工装置またはレーザ加工方法に関する
従来技術としては、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。
Conventional techniques relating to a laser processing apparatus or a laser processing method suitable for removing the dam bar as described above are described in, for example, JP-A-56-9090 and JP-A-4-41092. There are things. The former method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-9090 discloses a method in which a laser beam is oscillated uniformly in response to a change in a processing speed (moving speed of an XY table), and the latter is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. The apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-41092 discloses a method of turning on / off a laser beam in accordance with a comparison result between a plurality of pieces of processing position information stored in advance and a movement amount of an XY table.
It controls OFF and irradiation timing.

【0010】さらに、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レーザ加工装置およびレーザ加工方
法として、特開平6−142968号公報に記載のもの
がある。この従来技術では、加工位置近傍における被加
工物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、その検出信号に基づいて矩形波信号を発生する
矩形波信号発生手段と、その矩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たレーザ加工装置
が開示されている。
Further, as a laser processing apparatus and a laser processing method capable of processing a desired processing position at a high speed not only when the processing positions are at equal intervals but also when the processing positions are not at equal intervals, Japanese Patent Laid-Open No. 6-142968 is disclosed. There is a thing of the description. In this prior art, a detecting means for detecting presence or absence of a workpiece near a processing position and generating a corresponding detection signal, a rectangular wave signal generating means for generating a rectangular wave signal based on the detection signal, There is disclosed a laser processing apparatus including control means for controlling oscillation of pulsed laser light so that the pulsed laser light is irradiated at a timing based on a wave signal.

【0011】[0011]

【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程度であるので、ダムバーを除去する場合には
レーザ光の1パルスで十分除去可能である。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)〜(5)の加工手順においてはビーム
シャッタの開閉動作時間である200〜600msec
とテーブルの移動時間とにより、一つのダムバーを除去
するために1sec程度の時間を費やし、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。
The size of the dam bar of the above IC package is about 0.1 to 0.3 mm in width and 0.1 mm in thickness.
Since it is about 15 mm, a single pulse of laser light can sufficiently remove the dam bar. Therefore, the time required for the actual processing corresponds to the time of the pulse width of the pulse laser light, and is about 0.1 to 1 msec. However, in the processing procedures (1) to (5) described above, the opening and closing operation time of the beam shutter is 200 to 600 msec.
The time required for removing one dam bar is about 1 sec depending on the time required to move one table, and the processing time is too long in consideration of the number of cut dam bars and the number of manufactured IC packages.

【0012】またICパッケージの場合、一般的にピン
(リード)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
温度履歴による歪みや、ハンドリングによる外力などで
変形し、ダムバーの除去時には必ずしも等ピッチになっ
ていない場合がある。前述の(1)〜(5)で説明した
ダムバー除去方法では、ダムバーを除去する箇所をプロ
グラムとして予めメインコントローラに登録しておくこ
とになるが、この方法では上記ピンが等ピッチになって
いないことには対応できず、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部分にダメージを与える可能性
もある。
In general, in the case of an IC package, the pitch of pins (leads) is often the same. However, there is a manufacturing error of a lead frame, a distortion due to a temperature history when molding with a resin, and an external force due to handling. In some cases, the pitch is not always equal when the dam bar is removed. In the dam bar removing method described in the above (1) to (5), the location where the dam bar is to be removed is registered in the main controller in advance as a program, but in this method, the pins are not arranged at the same pitch. In the worst case where the manufacturing error and the deformation are accumulated and the error increases, there is a possibility that the lead frame portion to be left may be damaged.

【0013】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。
When the conventional technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-9090 is applied to the removal of dam bars, the pins are not arranged at equal pitches but irregularly arranged in order to uniformly irradiate the laser beam. When this happens, it cannot be handled, and the same problem as described above occurs. Further, when the conventional technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-41092 is applied, only control according to a predetermined shape stored (assumed) in advance can be performed.
Again, it is not possible to cope with the case where the pins are arranged irregularly, and the same problem occurs.

【0014】さらに、特開平6−142968号公報に
記載の従来技術によれば、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ため、ピンが等ピッチでなく不
規則な配列になった場合でもダムバーの除去にある程度
対応できるが、レーザ加工時には溶融飛散物(スパッ
タ)がリード表面に付着するため、特開平6−1429
68号公報に記載の従来技術をダムバーの除去に応用す
る場合、リード表面に付着した溶融飛散物によって検出
光の反射光が散乱され、リード部からの反射光量が減少
し、あたかもリードのエッジ部を通過した、即ちリード
の存在しないスリット部に突入したと誤認して加工用の
パルスレーザ光の誤照射をしてしまう可能性がある。つ
まり、検出光の反射光に対応する検出信号に基づいて矩
形波信号発生手段で矩形波信号を発生する時に、リード
表面に付着した溶融飛散物に起因する検出信号の変化、
即ち検出信号のレベルの低下が矩形波信号発生のための
しきい値よりも大きい場合は問題ないが、それが所定の
しきい値より小さくなる場合には、出力される矩形波信
号はリードのエッジ部だけでなくリード表面に飛散した
溶融飛散物にも同期して発生してしまう(誤検出してし
まう)ため、この誤検出した矩形波信号によってもパル
スレーザ光が発振(誤発振)されてしまう。従って、所
定のレーザ加工位置以外の誤った位置にも誤照射が行わ
れレーザ加工が施されてしまうという不具合が生じる。
Further, according to the prior art described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-142968, a desired processing position can be processed at high speed not only when the processing positions are at equal intervals but also when they are not at equal intervals. Therefore, even if the pins are not arranged at regular pitches but are irregularly arranged, it is possible to cope with the removal of the dam bar to some extent. However, during laser processing, scattered molten matter (spatter) adheres to the lead surface.
When the conventional technology described in Japanese Patent No. 68 is applied to the removal of a dam bar, the reflected light of the detection light is scattered by the molten and scattered matter attached to the lead surface, and the amount of reflected light from the lead portion is reduced, as if the edge portion of the lead portion. Erroneous irradiation of the pulse laser beam for processing may be erroneously recognized as having passed through the slit portion, that is, having entered a slit portion having no lead. That is, when a rectangular wave signal is generated by the rectangular wave signal generating means based on the detection signal corresponding to the reflected light of the detection light, a change in the detection signal caused by the molten and scattered matter attached to the lead surface,
That is, there is no problem when the decrease in the level of the detection signal is larger than the threshold value for generating the rectangular wave signal, but when the decrease is smaller than the predetermined threshold value, the output rectangular wave signal is The pulse laser light is also oscillated (erroneously oscillated) by the erroneously detected rectangular wave signal because the erroneous detection occurs in synchronization with not only the edge portion but also the melted scattered object scattered on the lead surface. Would. Therefore, there is a problem that erroneous irradiation is performed on an erroneous position other than the predetermined laser processing position, and the laser processing is performed.

【0015】このような問題点に対し、本件出願人は、
検出光の反射光に基づく検出信号のうち、レーザ加工時
に加工位置近傍に付着した溶融飛散物に起因する検出信
号の変化を除くと共に上記加工位置近傍における被加工
物の有無に基づく検出信号の変化のみを取り出す誤検出
防止手段を設けたレーザ加工装置及びレーザ加工方法
(特願平7−265401号、出願日平成7年10月1
3日)を発明し、出願している。この先願発明によれ
ば、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と共に、レーザ加工に伴って生じ
る溶融飛散物に基づいて不必要にレーザ加工が施される
ことがなくなる。
In response to such a problem, the present applicant has
Among the detection signals based on the reflected light of the detection light, the change in the detection signal due to the presence or absence of the workpiece near the processing position is excluded, while the change in the detection signal due to the melted scattered matter attached near the processing position during laser processing is excluded. Laser processing apparatus and laser processing method provided with erroneous detection prevention means for extracting only the laser beam (Japanese Patent Application No. 7-265401, filed on Oct. 1, 1995)
3) was invented and filed. According to this prior application, not only when the processing positions are at equal intervals but also when the processing positions are not at equal intervals, the desired processing position where the workpiece exists can be processed at a high speed, and the processing position caused by laser processing can be obtained. Unnecessary laser processing based on the melted splatters is eliminated.

【0016】しかしながら、この先願発明には、さらに
改善の余地があることがわかった。以下、このことにつ
いて説明する。
However, it has been found that the prior invention has room for further improvement. Hereinafter, this will be described.

【0017】ICパッケージのダムバーの切断除去の場
合、ダムバーの寸法(長さ)が0.1〜0.3mm程
度、厚さが0.15mm程度であるため、ダムバーを除
去する場合には1回のレーザ光照射で通常は十分除去が
可能である。ところが、ダムバーの長さが長い場合、あ
るいはダムバーの厚さが厚い場合にはレーザ光を2回或
いはそれ以上照射する必要がある。例えばダムバーが長
い場合には2箇所にレーザ光を照射し、ダムバーが厚い
場合には同一位置に2回以上レーザ光を照射する。この
ような場合に前記先願発明を適用して、ダムバーの2箇
所にレーザ光照射を行う際には、ダムバー近傍のリード
の有無(配列状態)を検出光で検出しながら走査して得
られた検出信号を基に1回目のレーザ光照射を行い、続
いて同じ軌跡を再度走査しながら信号処理時の遅延時間
を変えて前記と同様の検出信号を基に2回目のレーザ光
照射を行えばよい。この時、1回目のレーザ光照射によ
ってリード部に溶融飛散物が付着するが、1回目の走査
時には前述の先願発明の構成によって溶融飛散物に基づ
く不必要にレーザ加工が回避される。しかし、2回目以
降の走査時には、1回目のレーザ加工で付着した溶融飛
散物に起因する誤検出の可能性があり、その誤検出によ
って所定のレーザ加工位置以外の誤った位置に誤照射が
行われレーザ加工が施されてしまうという不具合が生じ
る。
When the dam bar of the IC package is cut and removed, the dimension (length) of the dam bar is about 0.1 to 0.3 mm and the thickness is about 0.15 mm. Usually, the laser beam irradiation can sufficiently remove the laser beam. However, when the length of the dam bar is long, or when the thickness of the dam bar is large, it is necessary to irradiate the laser beam twice or more. For example, when the dam bar is long, the laser light is irradiated to two places, and when the dam bar is thick, the same position is irradiated with the laser light twice or more. In such a case, when applying laser light to two locations of the dam bar by applying the invention of the prior application, scanning is performed while detecting the presence or absence (arrangement state) of leads near the dam bar with detection light. The first laser light irradiation is performed based on the detected signal, and the second laser light irradiation is performed based on the same detection signal as above while changing the delay time during signal processing while scanning the same locus again. Just do it. At this time, the melted and scattered matter adheres to the lead portion by the first laser light irradiation, but at the time of the first scan, the laser processing based on the melted and scattered matter is avoided unnecessarily by the configuration of the above-mentioned prior application. However, during the second and subsequent scans, there is a possibility of erroneous detection due to the melted and scattered matter adhered in the first laser processing, and the erroneous detection causes erroneous irradiation to an incorrect position other than the predetermined laser processing position. There is a problem that the laser processing is performed.

【0018】本発明の目的は、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と共
に、レーザ光を被加工物の加工位置を含む範囲に2回或
いはそれ以上照射して加工を行う場合にも、レーザ加工
に伴って生じる溶融飛散物に基づいて不必要にレーザ加
工が施されることがないレーザ加工装置及びレーザ加工
方法を提供することである。
An object of the present invention is to enable a high-speed processing of a desired processing position where a workpiece exists, not only when the processing positions are at equal intervals but also when the processing positions are not at equal intervals, and to apply laser light to the desired processing position. Laser processing in which laser processing is not performed unnecessarily based on the melted scattered matter generated by laser processing even when processing is performed by irradiating the area including the processing position of the workpiece twice or more. It is to provide an apparatus and a laser processing method.

【0019】[0019]

【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、パルス状のレーザ光を発振するレ
ーザ発振器と、上記レーザ光を被加工物の加工位置まで
誘導する加工光学系と、前記被加工物を移動させその加
工位置を決定する搬送手段とを備え、前記被加工物にお
ける前記加工位置を含む範囲に少なくとも2回のレーザ
光を照射して加工を行う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有無を検出するための検出
光を発生する検出光源と、前記被加工物からの検出光の
反射光を検出しその反射光に対応する検出信号を発生す
る検出手段と、上記検出信号のうちレーザ加工時に上記
加工位置近傍に付着した溶融飛散物に起因する検出信号
の変化を除くと共に上記加工位置近傍における被加工物
の有無に基づく検出信号の変化のみを取り出す誤検出防
止手段と、その誤検出防止手段で取り出された検出信号
の変化に基づき被加工物の加工位置に1回目のレーザ光
が照射されるようレーザ光の発振を制御する制御手段
と、前記検出信号をもとに前記1回目のレーザ光照射位
置を計測及び記憶する記憶手段と、記憶した前記1回目
のレーザ光照射位置に応じた位置に2回目以降のレーザ
光が照射されるようレーザ光の発振を制御する制御手段
とを有することを特徴とするレーザ加工装置が提供され
る。
According to the present invention, there is provided a laser oscillator for oscillating a pulsed laser beam, and a processing optical system for guiding the laser beam to a processing position of a workpiece. And a transfer means for moving the workpiece and determining a processing position thereof, wherein the laser processing apparatus performs processing by irradiating laser light at least twice to a range including the processing position on the workpiece. A detection light source that generates detection light for detecting the presence or absence of a workpiece at the processing position; and a detection that detects reflected light of the detection light from the workpiece and generates a detection signal corresponding to the reflected light. Means for detecting, based on the presence or absence of a workpiece in the vicinity of the processing position, a change in the detection signal due to a melted splatter attached to the vicinity of the processing position during the laser processing among the detection signals. Erroneous detection prevention means for extracting only the signal change, and control of the oscillation of the laser light so that the processing position of the workpiece is irradiated with the first laser light based on a change in the detection signal extracted by the erroneous detection prevention means. Control means for measuring the first laser light irradiation position based on the detection signal, and storage means for measuring and storing the first laser light irradiation position based on the detection signal; and second and subsequent laser lights at a position corresponding to the stored first laser light irradiation position. And control means for controlling the oscillation of the laser light so that the laser beam is irradiated.

【0020】また本発明によれば、被加工物を移動させ
て加工位置を決定し、レーザ発振器よりパルス状のレー
ザ光を発生させ、そのレーザ光を上記加工位置を含む範
囲に少なくとも2回照射して被加工物を加工するレーザ
加工方法において、前記加工位置近傍における被加工物
の有無を検出するための検出光を前記加工位置近傍に照
射し、上記加工位置近傍からの検出光の反射光のうちレ
ーザ加工時に前記加工位置近傍に付着した溶融飛散物に
起因する光の変化を除き、かつ上記加工位置近傍におけ
る被加工物の有無に基づく検出光の反射光の変化のみを
検出して対応する検出信号を発生させ、その検出信号の
変化に基づいて被加工物の加工位置に1回目のレーザ光
が照射されるようレーザ光の発振を制御し、上記検出信
号をもとに前記1回目のレーザ光照射位置を計測及び記
憶し、その記憶した前記1回目のレーザ光照射位置に応
じた位置に2回目以降のレーザ光が照射されるようさら
にレーザ光の発振を制御することを特徴とするレーザ加
工方法が提供される。
Further, according to the present invention, a processing position is determined by moving a workpiece, a pulsed laser beam is generated from a laser oscillator, and the laser beam is irradiated at least twice to a range including the processing position. In the laser processing method of processing the workpiece by performing the process, the detection light for detecting the presence or absence of the workpiece in the vicinity of the processing position is irradiated to the vicinity of the processing position, and the reflected light of the detection light from the vicinity of the processing position Of the laser processing, except for the change in light due to the melted scattered matter attached to the vicinity of the processing position, and detect only the change in the reflected light of the detection light based on the presence or absence of the workpiece in the vicinity of the processing position to respond A laser signal oscillation is controlled so that the processing position of the workpiece is irradiated with the first laser light based on a change in the detection signal. Measuring and storing the first laser light irradiation position, and further controlling the oscillation of the laser light so that the position corresponding to the stored first laser light irradiation position is irradiated with the second or later laser light. Is provided.

【0021】上記のように構成した本発明では、1回目
のレーザ光照射のための走査時において、検出光源から
加工位置近傍における被加工物の有無を検出するための
検出光を発生しておき、検出手段で被加工物からの光を
検出しその光に対応する検出信号を発生する。この時、
検出手段から発生する検出信号には、被加工物の有無に
応じた変化に加え、レーザ加工時に加工部から飛散し加
工位置近傍に付着した溶融飛散物(スパッタ)に起因す
る変化も存在することになる。そこで、誤検出防止手段
によって、上記検出信号のうちレーザ加工時に加工位置
近傍に付着した溶融飛散物に起因する検出信号の変化を
除き、加工位置近傍における被加工物の有無に基づく検
出信号のみを取り出して制御手段に入力することによ
り、制御手段で上記被加工物の有無に基づく検出信号の
みに基づいて1回目のレーザ光の発振が制御され、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1回
目のレーザ光が照射されて加工が行われる。
In the present invention configured as described above, at the time of scanning for the first laser light irradiation, detection light for detecting the presence or absence of a workpiece near the processing position is generated from the detection light source. Detecting means detects light from the workpiece and generates a detection signal corresponding to the light. At this time,
The detection signal generated by the detection means, in addition to the change according to the presence or absence of the workpiece, also includes a change caused by a molten scattered object (spatter) scattered from the processing portion during laser processing and attached near the processing position. become. Therefore, the erroneous detection preventing means excludes only the detection signal based on the presence / absence of the workpiece in the vicinity of the processing position, excluding the change of the detection signal due to the melted scattered matter attached near the processing position during the laser processing. By taking it out and inputting it to the control means, the control means controls the first oscillation of the laser beam based only on the detection signal based on the presence or absence of the work, and obtains a desired laser light according to information on the surface of the work. The processing is performed by reliably irradiating the processing position with the first laser light.

【0022】また、2回目以降のレーザ光照射のために
次のような処理を行なう。まず、1回目のレーザ光照射
のための走査時に得た検出信号をもとに、その1回目の
レーザ光照射位置を記憶手段で計測及び記憶する。例え
ば、ICパッケージのダムバーの除去を行う場合、搬送
手段にエンコーダ等を取り付けておき、上記エンコーダ
から出力される移動量に応じたパルス数をカウントし、
前述の検出信号に対応したカウント数(ダムバー近傍の
リードの配列状態を表す)を正確に記録する。そして、
再び搬送手段を1回目と同様の軌跡で移動させて2回目
の走査を行うと共に、記憶手段に記憶しておいたレーザ
光照射位置をもとに、2回目のレーザ光照射を行う。こ
の時、1回目のレーザ光照射位置に応じた位置に2回目
以降のレーザ光が照射されるようレーザ光の発振を制御
する。さらに3回目以降の走査及びレーザ光照射を行う
場合には、2回目と同様に行うことが可能である。これ
により、1回目の走査時に取得及び記憶した正確な位置
情報をもとに、2回目以降のレーザ光照射を1回目のレ
ーザ光照射位置に応じた正確な位置に施すことができ
る。
The following processing is performed for the second and subsequent laser beam irradiations. First, based on a detection signal obtained at the time of scanning for the first laser light irradiation, the first laser light irradiation position is measured and stored by the storage means. For example, when removing the dam bar of the IC package, an encoder or the like is attached to the transport means, and the number of pulses corresponding to the movement amount output from the encoder is counted.
The count number (representing the arrangement state of the leads near the dam bar) corresponding to the aforementioned detection signal is accurately recorded. And
The transport unit is moved again along the same locus as the first scan to perform the second scan, and the second laser beam irradiation is performed based on the laser beam irradiation position stored in the storage unit. At this time, the oscillation of the laser light is controlled so that the position corresponding to the first laser light irradiation position is irradiated with the second and subsequent laser beams. Further, in the case of performing the third and subsequent scans and laser beam irradiation, it is possible to perform the scan in the same manner as in the second scan. Thereby, based on the accurate position information acquired and stored at the time of the first scan, the second and subsequent laser light irradiations can be performed at an accurate position corresponding to the first laser light irradiation position.

【0023】以上のように、レーザ光を被加工物加工の
加工位置を含む範囲に2回或いはそれ以上照射して加工
を行う場合にも、レーザ加工に伴って生じる溶融飛散物
に基づいて不必要にレーザ加工が施されることがなくな
る。また、被加工物の有無の情報を検出した位置より一
定の距離だけ離れた位置にレーザ光が照射されるため、
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
合にでも、被加工物の有無の情報に応じて切断すべき所
望の位置が確実かつ高速に加工される。
As described above, even when processing is performed by irradiating the laser beam twice or more to the range including the processing position of the workpiece, the processing is not performed based on the molten and scattered material generated by the laser processing. The need for laser processing is eliminated. In addition, since the laser beam is applied to a position separated by a certain distance from the position where the information on the presence or absence of the workpiece is detected,
Not only when the processing positions are at equal intervals but also when the processing positions are not at equal intervals, a desired position to be cut is processed reliably and at high speed in accordance with the information on the presence or absence of the workpiece.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明によるレーザ加工装置及び
レーザ加工方法の一実施形態について、図1〜図6によ
り説明する。但し、以下では、主に等間隔のピンを有す
るICパッケージのダムバー部の除去を行う場合につい
て説明する。但し、ここでは、1つのダムバーにつき、
2回のレーザ光照射を行い、かつ、それぞれのレーザ光
がダムバーの長さ方向に一定距離隔てた位置に照射され
ることとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a laser processing apparatus and a laser processing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. However, in the following, a case will be described in which a dam bar portion of an IC package having pins at regular intervals is removed. However, here, for each dam bar,
It is assumed that two laser light irradiations are performed, and that each laser light is applied to a position separated by a certain distance in the length direction of the dam bar.

【0025】図1に示すように、本実施形態のレーザ加
工装置には、レーザヘッド11とレーザ電源13とから
構成されるレーザ発振器10、加工ヘッド12、被加工
物であるワーク(ICパッケージ)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とトリガユニット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1
0の発振動作を自動的に制御する。また、XYテーブル
21には、そのXYテーブル21の移動量を検出するエ
ンコーダ210が備えられている。
As shown in FIG. 1, a laser processing apparatus according to the present embodiment includes a laser oscillator 10 including a laser head 11 and a laser power supply 13, a processing head 12, and a workpiece (an IC package). 1. An XY table 21 as a transporting means for mounting and moving the laser head 11 in a horizontal plane (XY plane), a Z table 22 for vertically moving the laser head 11 and the processing head 12 (Z-axis direction), a main controller 23, and a trigger unit A control unit 25 having a control unit 24 is provided. The main controller 23 controls the movement of the XY table 21 in the horizontal plane, the movement of the Z table 22 in the vertical direction, and the laser oscillator 1.
The oscillation operation of 0 is automatically controlled. Further, the XY table 21 is provided with an encoder 210 for detecting a moving amount of the XY table 21.

【0026】レーザ電源13は、安定化電源部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26を有する。このレーザ電源13では、ま
ず、交流電源部133より供給された交流電流が安定化
電源部130に供給され、レーザコントローラ26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、レーザコントローラ26からの
トリガ信号FP(後述する)による所定のパルス幅に従
うスイッチ部132の開閉動作により、レーザヘッド1
1に備えられた励起ランプ110に供給される。このパ
ルス状の電荷により上記励起ランプ110が発光し、こ
れによりレーザ媒体が励起されパルス状のレーザ光が射
出される。
The laser power supply 13 includes a stabilized power supply 130,
It has a capacitor section 131, a switch section 132, and a laser controller 26. In the laser power supply 13, first, the AC current supplied from the AC power supply unit 133 is supplied to the stabilizing power supply unit 130, changed to DC according to the voltage value commanded by the laser controller 26, and supplied to the capacitor unit 131. . The electric charge supplied to the capacitor unit 131 at the above-described voltage value causes the laser head 1 to open and close according to a predetermined pulse width according to a trigger signal FP (described later) from the laser controller 26.
1 is supplied to the excitation lamp 110 provided in the first embodiment. The excitation lamp 110 emits light by the pulse-like charges, thereby exciting the laser medium and emitting pulse-like laser light.

【0027】図1に示すレーザヘッド11にはビームシ
ャッタ111が内臓されている。このビームシャッタ1
11は、開閉することによってレーザ発振器10より放
出されるパルス状のレーザ光をON/OFFし、ワーク
1へのレーザ光の照射を制御する。即ちワーク1を加工
する場合にはビームシャッタ111を開き、加工しない
場合にはビームシャッタ111を閉じる。このビームシ
ャッタ111の開閉動作時間は100〜300msec
程度である。またビームシャッタ111の開閉動作の制
御は、レーザコントローラ26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26を介して行う
ことも可能である。
The laser head 11 shown in FIG. 1 has a built-in beam shutter 111. This beam shutter 1
Numeral 11 controls ON / OFF of the pulsed laser light emitted from the laser oscillator 10 by opening and closing, and controls the irradiation of the work 1 with the laser light. That is, when processing the work 1, the beam shutter 111 is opened, and when not processing, the beam shutter 111 is closed. The opening and closing operation time of the beam shutter 111 is 100 to 300 msec.
It is about. The opening / closing operation of the beam shutter 111 is controlled by the laser controller 26, but can be controlled by the main controller 23 via the laser controller 26.

【0028】また、図2に示すように、加工ヘッド12
内部には、レーザ光の波長に対し高い反射率特性を持つ
ダイクロミラー120、集光レンズ121が備えられて
おり、これらの構成は従来のレーザ加工装置の構成と同
様である。本実施形態では上記構成に検出光としてのレ
ーザ光を発生する検出光源122、コリメータレンズ1
23、ハーフミラー124、回転式ウェッジ基板装置3
00、結像レンズ125、光検出器126から構成され
る検出光学系127が追加されている。上記検出光源1
22としてはレーザダイオード(半導体レーザ)等のレ
ーザ光源が用いられており、この検出光学系127は基
本的にはCDプレーヤのディスク信号を読みとる光ピッ
クアップ部の光学系の構成に類似している。勿論、検出
光として使用されるレーザ光は、レーザ加工を行うため
のレーザ光とは異なるものであることはいうまでもな
い。
Further, as shown in FIG.
A dichroic mirror 120 and a condenser lens 121 having high reflectance characteristics with respect to the wavelength of the laser light are provided therein, and these configurations are the same as those of a conventional laser processing apparatus. In the present embodiment, the detection light source 122 that generates laser light as detection light, the collimator lens 1
23, half mirror 124, rotary wedge substrate device 3
A detection optical system 127 including an imaging lens 125 and a photodetector 126 is added. The above detection light source 1
A laser light source such as a laser diode (semiconductor laser) is used as 22. The detection optical system 127 is basically similar in configuration to the optical system of an optical pickup unit that reads a disk signal of a CD player. It goes without saying that the laser light used as the detection light is different from the laser light for performing the laser processing.

【0029】回転式ウェッジ基板装置300は、一枚の
ウェッジ基板301、ウェッジ基板301を支持する枠
体302、枠体302の外周に取り付けられたピニオン
303、ピニオン303に噛み合うピニオン304、ピ
ニオン304を回転駆動するモータ305を備える。枠
体302、従ってウェッジ基板301は、モータ305
の回転がピニオン304及びピニオン303を介して伝
達されることにより、検出用レーザ光200の元の光軸
に平行なウェッジ基板301の軸Rのまわりに回転し、
任意の回転角を設定することができる。また、ウェッジ
基板301に入射した検出用レーザ光200は、その元
の光軸に対して一定の角度φ1だけ傾斜して進む。この
角度φ1は、ウェッジ基板301の斜面の傾斜角度θ1
依存する。
The rotary wedge substrate device 300 includes a single wedge substrate 301, a frame 302 supporting the wedge substrate 301, a pinion 303 attached to the outer periphery of the frame 302, a pinion 304 meshing with the pinion 303, and a pinion 304. It has a motor 305 that is driven to rotate. The frame 302, and thus the wedge substrate 301,
Is transmitted through the pinion 304 and the pinion 303, and rotates around the axis R of the wedge substrate 301 parallel to the original optical axis of the detection laser beam 200.
Any rotation angle can be set. Further, detection laser beam 200 incident on the wedge substrate 301 proceeds inclined by a predetermined angle phi 1 to its original optical axis. The angle φ 1 depends on the inclination angle θ 1 of the slope of the wedge substrate 301.

【0030】また、図3に示すように、トリガユニット
24には、コンパレータ241、ゲート回路242、選
択回路243、遅延回路244、カウンタ回路245、
記憶装置246が備えられている。このトリガユニット
24においては、光検出器126からの検出信号がコン
パレータ241においてあるしきい値Vthで二値化され
てコンパレータ信号Scが生成され、ゲート回路242
に入力される。ゲート回路242では、レーザコントロ
ーラ26のトリガ回路262から入力されるトリガ信号
FPの立ち上がりに同期してゲート信号(ゲート幅
G)が生成され、そのゲート信号に応じてトリガ信号
TG1の出力を行う。つまり、ゲート回路242ではゲ
ート信号がOFF(Low)の場合にはゲート回路24
2に入力されたコンパレータ信号Scの立ち上がりに同
期したトリガ信号TG1が出力され、一方ゲート信号が
ON(High)の場合にはコンパレータ信号Scの立
ち上がりに同期したトリガ信号TG1は出力されない
(図5参照)。トリガ信号TG1は選択回路243に入
力され、その後1回目のレーザ光照射のために使用さ
れ、さらにトリガ信号TG1はカウンタ回路245にも
入力される。
As shown in FIG. 3, the trigger unit 24 includes a comparator 241, a gate circuit 242, a selection circuit 243, a delay circuit 244, a counter circuit 245,
A storage device 246 is provided. In this trigger unit 24, the detection signal from the photodetector 126 is binarized by the threshold V th in the comparator 241 is a comparator signal S c is produced, the gate circuit 242
Is input to In the gate circuit 242, a gate signal (gate width W G) is generated in synchronization with the rising of the trigger signal FP input from the trigger circuit 262 of the laser controller 26, the output of the trigger signal TG 1 in response to the gate signal Do. That is, when the gate signal is OFF (Low) in the gate circuit 242, the gate circuit 24
The trigger signal TG 1 in synchronization with the rising edge of the comparator signal S c inputted to 2 are output, whereas the trigger signal TG 1 in synchronization with the rising edge of the comparator signal S c when the gate signal is ON (High) is not output (See FIG. 5). The trigger signal TG 1 is input to the selection circuit 243, and thereafter, is used for the first laser irradiation, and the trigger signal TG 1 is also input to the counter circuit 245.

【0031】さらに、カウンタ回路245にはエンコー
ダ210からのエンコーダパルスが入力され、トリガ信
号TG1の入力タイミングに応じてエンコーダパルスの
パルス数がカウントされ、そのカウント数に基づいてX
Yテーブル21の移動距離が計測され、その計測値が記
憶装置246に記憶される。2回目のレーザ光照射時に
は、上記記憶装置246に記憶されたXYテーブル21
の移動距離データに基づいて、カウンタ回路245から
トリガ信号TG2が選択回路243に入力される。
Furthermore, the counter circuit 245 is input encoder pulses from the encoder 210, the number of pulses of the encoder pulses according to the input timing of the trigger signal TG 1 is counted, X based on the count number
The moving distance of the Y table 21 is measured, and the measured value is stored in the storage device 246. At the time of the second laser light irradiation, the XY table 21 stored in the storage device 246 is used.
The trigger signal TG 2 is input to the selection circuit 243 from the counter circuit 245 based on the moving distance data of

【0032】選択回路243では、メインコントローラ
23からの指令(1回目のレーザ光照射か2回目のレー
ザ光照射か)に応じて、遅延回路244に出力する信号
の種類を選択する。つまり、メインコントローラ23か
らの指令が1回目のレーザ光照射に関するものである場
合にはトリガ信号TG1が選択され、2回目のレーザ光
照射に関するものである場合には、トリガ信号TG2
選択され、トリガ信号TG3として遅延回路244に入
力される。遅延回路244では、メインコントローラ2
3から指令された遅延時間TD1またはTD2が与えられ、
トリガ信号TG4としてレーザコントローラ26のトリ
ガ回路262に出力される。ここに、1回目のレーザ光
照射のためには遅延時間TD1が、2回目のレーザ光照射
のためには遅延時間TD2が用いられる。なお、ゲート回
路242は誤検出防止手段である。
The selection circuit 243 selects the type of signal to be output to the delay circuit 244 according to a command from the main controller 23 (whether the first laser beam irradiation or the second laser beam irradiation). In other words, the trigger signal TG 1 is selected if the instruction from the main controller 23 is related to the first laser light irradiation, when it relates to a laser beam irradiation for the second time, a selection trigger signal TG 2 is inputted to the delay circuit 244 as a trigger signal TG 3. In the delay circuit 244, the main controller 2
3 is given a delay time T D1 or T D2 ,
Is output as the trigger signal TG 4 to trigger circuit 262 of the laser controller 26. Here, the delay time T D1 is used for the first laser light irradiation, and the delay time T D2 is used for the second laser light irradiation. Note that the gate circuit 242 is erroneous detection prevention means.

【0033】また、図4に示すように、レーザコントロ
ーラ26には、入出力部260、中央演算部261、ト
リガ回路262が備えられている。トリガ回路262
は、トリガユニット24からのトリガ信号TG4の立ち
上がりに同期してメインコントローラ23から中央演算
部261に指示されたパルス幅のトリガ信号FPを生成
し、このトリガ信号FPがスイッチ部132に入力され
る。また、コンデンサ部131に供給される電荷の電圧
値は、入出力部260より中央演算部261に入力さ
れ、中央演算部261から安定化電源部130に指示さ
れる。これ以降は、前述したような過程に従ってレーザ
光が発振する。一方、トリガ回路262からのトリガ信
号FPはトリガユニット24のゲート回路242(図3
参照)にも入力される。
As shown in FIG. 4, the laser controller 26 includes an input / output unit 260, a central processing unit 261, and a trigger circuit 262. Trigger circuit 262
Generates a trigger signal FP having a pulse width designated by the main controller 23 to the central processing unit 261 in synchronization with the rise of the trigger signal TG 4 from the trigger unit 24, and this trigger signal FP is input to the switch unit 132. You. The voltage value of the electric charge supplied to the capacitor unit 131 is input from the input / output unit 260 to the central processing unit 261, and is instructed from the central processing unit 261 to the stabilized power supply unit 130. Thereafter, the laser light oscillates according to the above-described process. On the other hand, the trigger signal FP from the trigger circuit 262 is transmitted to the gate circuit 242 of the trigger unit 24 (FIG. 3).
See also).

【0034】図2に戻り、加工ヘッド12及び検出光学
系127の機能を説明する。まずレーザヘッド11から
発振したパルスレーザ光100は、ダイクロミラー12
0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、検出光源122から射出
された検出光200は、コリメータレンズ123で平行
光にされ、ハーフミラー124、ウエッジ基板301及
びダイクロミラー120を通り、集光レンズ121によ
りワーク1上に微小なスポットで結像する。
Returning to FIG. 2, the functions of the processing head 12 and the detection optical system 127 will be described. First, the pulse laser beam 100 oscillated from the laser head 11 is applied to the dichroic mirror 12
At 0, the direction is changed, and the light is condensed by the condenser lens 121 and irradiated onto the work 1. The detection light 200 emitted from the detection light source 122 is converted into parallel light by the collimator lens 123, passes through the half mirror 124, the wedge substrate 301, and the dichroic mirror 120, and forms a minute spot on the work 1 by the condenser lens 121. Form an image.

【0035】ここで、ウェッジ基板301の斜面の傾斜
角度がθ1で一定であるので、ウェッジ基板301から
出射する検出用レーザ光200は元の光軸Rに対して一
定の角度φ1だけ傾斜して進み、パルスレーザ光100
の照射位置から一定の距離r0離れた位置に達する。こ
のr0とθ1との関係は、集光レンズ121の焦点距離を
F、ウェッジ基板301の検出用レーザ光200に対す
る屈折率をnとすると、 r0=F・(n−1)・θ1 … (1) と表される。また、ウェッジ基板301をその軸Rの廻
りに回転させることにより、上記検出用レーザ光200
はパルスレーザ光100の集光位置(スポット位置)を
中心とした半径r0の円周上の任意の位置に結像させる
ことができる。パルスレーザ光100の集光位置を基準
とした検出用レーザ光200の集光位置をベクトル[δ
r]で表すと、 [δr]=(δrX,δrY)=(r0cosω,r0sinω) … (2) と表される。但し、ωはウェッジ基板301の軸R廻り
の回転角である。
Here, since the inclination angle of the slope of the wedge substrate 301 is constant at θ 1 , the detection laser beam 200 emitted from the wedge substrate 301 is inclined at a constant angle φ 1 with respect to the original optical axis R. And proceed, the pulsed laser light 100
Reaches a position separated from the irradiation position by a certain distance r 0 . The relationship between r 0 and θ 1 is as follows: When the focal length of the condenser lens 121 is F and the refractive index of the wedge substrate 301 with respect to the detection laser beam 200 is n, r 0 = F · (n−1) · θ 1 ... (1) Further, by rotating the wedge substrate 301 around its axis R, the detection laser beam 200
Can be formed at an arbitrary position on the circumference of a radius r 0 centered on the condensing position (spot position) of the pulsed laser beam 100. The focusing position of the detection laser beam 200 based on the focusing position of the pulse laser beam 100 is represented by a vector [δ].
r], [δr] = (δr x , δr Y ) = (r 0 cos ω, r 0 sin ω) (2) Here, ω is the rotation angle of the wedge substrate 301 around the axis R.

【0036】ワーク1表面で反射した検出光200は、
集光レンズ121、ダイクロミラー120、ウェッジ基
板301、ハーフミラー124を通り、結像レンズ12
5によって光検出器126に集められ、ワーク1表面の
情報が電気信号として検出される。本実施形態において
は、検出光源122としてレーザ光源を用いるため、そ
のレーザ光をコリメータレンズ123及び集光レンズ1
21により極めて小さく絞ることができ、ワーク1表面
の情報(リードの有無等)を検出する際に、信号の立ち
上がり(応答)が速くなり、高い分解能で検出すること
ができる。
The detection light 200 reflected on the surface of the work 1 is
After passing through the condenser lens 121, the dichroic mirror 120, the wedge substrate 301, and the half mirror 124, the imaging lens 12
5, the light is collected by the photodetector 126, and information on the surface of the work 1 is detected as an electric signal. In the present embodiment, since a laser light source is used as the detection light source 122, the laser light is used for the collimator lens 123 and the condenser lens 1.
21 makes it possible to reduce the aperture very small, and when detecting information on the surface of the work 1 (such as the presence or absence of a lead), the rise (response) of a signal becomes faster and detection can be performed with high resolution.

【0037】以上の構成を有するレーザ加工装置の動作
を説明する。図5は、ICパッケージの一つの辺におけ
るダムバー2を除去する場合のダムバー近傍を示す図と
それに対応するタイムチャートである。ワーク1(IC
パッケージ)をXYテーブル21によって、例えば図5
のX軸の正方向に一定速度vで移動させると、微少スポ
ットに絞られた検出光200はワーク1上を基準位置O
から軌跡5に沿って移動する。これにより、光検出器1
26で検出された検出信号の変化はウエブ部(リード
部)4で高い出力となり、スリット部3で低い出力とな
る。この時、ワーク1のウエブ部4とスリット部3が等
ピッチで並んでいれば、XYテーブルが一定速度で移動
する際の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4とスリット部3が等ピッチ
で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。
The operation of the laser processing apparatus having the above configuration will be described. FIG. 5 is a diagram showing the vicinity of the dam bar when the dam bar 2 on one side of the IC package is removed, and a time chart corresponding thereto. Work 1 (IC
Package) by the XY table 21 as shown in FIG.
Is moved at a constant speed v in the positive direction of the X-axis, the detection light 200 focused on the minute spot moves on the workpiece 1 at the reference position O.
Move along the locus 5 from. Thereby, the photodetector 1
The change in the detection signal detected at 26 becomes a high output at the web portion (lead portion) 4 and a low output at the slit portion 3. At this time, if the web portion 4 and the slit portion 3 of the work 1 are arranged at equal pitches, the detection signal when the XY table moves at a constant speed is detected as a waveform having a constant period.
On the other hand, when the web portion 4 and the slit portion 3 of the work 1 are not arranged at the same pitch, the detection signal is detected as a waveform having a time change proportional to the change in the pitch.

【0038】但し、前述のようにパルスレーザ光100
の集光位置を基準とした検出用レーザ光200の集光位
置は、X軸方向にδrX=r0cosω、Y軸方向にδrY
0sinωだけずれるが、X軸の正方向に移動させる際に
は、 −90°<ω<0° … (3) とし、検出光200の集光位置がパルスレーザ100の
集光位置に対し移動方向(X軸正方向)にδrX=r0co
sωだけ先行するようにしておく。このようにすると、
検出光200の集光位置がパルスレーザ100の集光位
置に対して先行していない場合(δrX=0)に対し
て、TAD=δrX/vの時間だけ先行した波形となる。
However, as described above, the pulse laser beam 100
The focusing position of the detection laser beam 200 with reference to the focusing position of δr X = r 0 cosω in the X -axis direction and δr Y =
Although it is shifted by r 0 sin ω, when it is moved in the positive direction of the X-axis, −90 ° <ω <0 ° (3), and the focus position of the detection light 200 is relative to the focus position of the pulse laser 100. Δr X = r 0 co in the moving direction (X-axis positive direction)
It precedes by sω. This way,
In the case where the focus position of the detection light 200 does not precede the focus position of the pulse laser 100 (δr x = 0), the waveform has a waveform preceding by T AD = δr x / v.

【0039】また、ωが上記(3)式を満たす場合、検
出光200の集光位置はパルスレーザ100の集光位置
に対して図5のようにY軸負方向へずれ、そのずれ量で
あるδrY=r0sinωは、ダムバー2中心線よりリード
長手方向への検出用レーザ光200の集光位置(検出位
置)のシフト量となる。但し、検出光200の集光位置
がウエブ部4の平行部分に交差して走査するようにδr
Yを設定しておく。なお、本実施形態では、回転式ウェ
ッジ基板装置300を用いたが、それ以外の手段、例え
ば、ハーフミラー124の角度を変更可能とする等の手
段によって検出光200の集光位置をパルスレーザ10
0の集光位置に対してずらせてもよい。
When ω satisfies the above equation (3), the focus position of the detection light 200 is shifted in the negative Y-axis direction with respect to the focus position of the pulse laser 100 as shown in FIG. A certain δr Y = r 0 sin ω is a shift amount of the condensing position (detection position) of the detection laser beam 200 from the center line of the dam bar 2 in the longitudinal direction of the lead. However, δr is set so that the converging position of the detection light 200 crosses the parallel portion of the web portion 4 and scans.
Set Y. In the present embodiment, the rotary wedge substrate device 300 is used. However, the condensing position of the detection light 200 is changed by other means, for example, by changing the angle of the half mirror 124.
It may be shifted with respect to the zero focusing position.

【0040】本実施形態では後述するようにダムバー2
の中央部にパルスレーザ光100が照射されて除去され
るが、このようにレーザ光をワークに照射して加工を行
う場合、加工位置からは溶融飛散物(以下、スパッタと
いう)9が生じる。このスパッタ9がウエブ部4に付着
した場合、検出光200はこのスパッタ9に散乱され、
光検出器126で検出される検出信号の波形に影響を及
ぼし、スパッタ9に対応する部分が図5の矢印9aで示
すように低い出力となる。
In this embodiment, as will be described later, the dam bar 2
The laser beam is irradiated to the central portion of the workpiece to remove the laser beam. When the workpiece is processed by irradiating the laser beam in this way, a molten scattered substance (hereinafter, referred to as sputtering) 9 is generated from the processing position. When the sputter 9 adheres to the web part 4, the detection light 200 is scattered by the sputter 9,
This affects the waveform of the detection signal detected by the photodetector 126, and the portion corresponding to the sputter 9 has a low output as indicated by the arrow 9a in FIG.

【0041】次に、この検出信号はトリガユニット24
に入力され、図5のタイムチャートに示す処理で二値化
される。但し、図5の横軸(時間軸)は、加工用レーザ
100のスポット位置を基準に表示しているため、検出
光200の集光位置の波形がパルスレーザ100の集光
位置に対する先行分だけずれている。
Next, this detection signal is transmitted to the trigger unit 24.
And binarized by the process shown in the time chart of FIG. However, since the horizontal axis (time axis) in FIG. 5 is displayed based on the spot position of the processing laser 100, the waveform of the condensing position of the detection light 200 is only the amount preceding the condensing position of the pulse laser 100. It is out of alignment.

【0042】トリガユニット24に入力された検出信号
は、コンパレータ241においてしきい値電圧Vthをも
とに二値化されてコンパレータ信号Scとなり、ゲート
回路242に入力される。この時、上記スパッタ9で散
乱された検出光200の検出信号のレベル(光の強さ)
がしきい値Vthより大きい場合には問題ないが、図5の
ようにVTHより小さくなる場合には、上記スパッタ9に
よって出力レベルの下がった検出信号に対してもコンパ
レータ信号Scが出力されてしまうことになる。矩形波
信号Scはゲート回路242に入力されるが、トリガ回
路262からのトリガ信号FPの立ち上がりに同期して
ゲート信号(ゲート幅WG)が生成され、そのゲート信
号がOFF(Low)の場合にはコンパレータ信号Sc
の立ち上がりに同期したトリガ信号TG1が出力され、
ゲート信号がON(High)の場合にはコンパレータ
信号Scの立ち上がりに同期したトリガ信号TG1は出力
されない。これによってスパッタ9に基づくコンパレー
タ信号Scが削除され、ウエブ部4の有無(配列状態)
に基づくトリガ信号TG1のみが選択回路243とカウ
ンタ回路245の両方に入力される。
The detection signal input to the trigger unit 24 includes a comparator signal S c next is binarized based on the threshold voltage V th in the comparator 241 is input to the gate circuit 242. At this time, the level (intensity of light) of the detection signal of the detection light 200 scattered by the sputtering 9
Although but no problem is greater than the threshold value V th, when smaller than V TH as shown in FIG. 5, the comparator signal S c is output also to the detection signal drops output level by the sputtering 9 Will be done. Although the rectangular wave signal S c is input to the gate circuit 242, a gate signal in synchronization with the rising of the trigger signal FP from the trigger circuit 262 (gate width W G) is generated, the gate signal is OFF (Low) In this case, the comparator signal S c
Trigger signal TG 1 synchronized with the rising edge of
The trigger signal TG 1 in synchronization with the rising edge of the comparator signal S c when the gate signal is ON (High) is not output. This comparator signal S c based on the sputter 9 is removed by the presence or absence of the web portion 4 (arrangement state)
Only the trigger signal TG 1 based on is input to both of the selection circuit 243 and the counter circuit 245.

【0043】1回目のレーザ照射時(XYテーブル21
による検出位置及び加工位置の走査時)には、カウンタ
回路245はトリガ信号TG1の入力毎にエンコーダ2
10からのエンコーダパルスをカウントし、そのカウン
ト数に基づいてXYテーブル21の移動距離を計測し、
その移動距離を記憶装置246に記憶する。例えば、k
番目のトリガ信号TG1入力時のパルスの総数がNi k
あって、そのNi kに対応するXYテーブル21の移動距
離の計測値がLi kであった場合、Li kの値が記憶装置2
46に出力される。ここで、ICパッケージの一つの辺
におけるウエブ部4の個数をpとすると、kは1〜pの
整数であり、iはICパッケージの辺の番号であってi
は1〜4の整数である。
At the time of the first laser irradiation (XY table 21
The scanning time) of the detection position and a processing position by the counter circuit 245 is an encoder for each input of the trigger signal TG 1 2
The encoder pulse from 10 is counted, and the moving distance of the XY table 21 is measured based on the counted number,
The moving distance is stored in the storage device 246. For example, k
Th of the total number of pulses of the trigger signal TG 1 at input A N i k, when the measured value of the moving distance of the XY table 21 corresponding to the N i k is an L i k, the value of L i k Is storage device 2
It is output to 46. Here, assuming that the number of web portions 4 on one side of the IC package is p, k is an integer of 1 to p, i is the number of the side of the IC package, and i is i.
Is an integer of 1 to 4.

【0044】選択回路243は、前述のようなメインコ
ントローラ23からの指令が1回目のレーザ光照射に関
するものの場合にトリガ信号TG1を選択し、トリガ信
号TG3として遅延回路244に入力し、さらに遅延回
路244は、トリガ信号TG3に1回目のレーザ光照射
のための遅延時間TD1を与え、トリガ信号TG4として
レーザコントローラ26に出力される。
The selection circuit 243 selects the trigger signal TG 1 when the command from the main controller 23 is for the first laser beam irradiation as described above, and inputs it to the delay circuit 244 as the trigger signal TG 3. delay circuit 244 provides a delay time T D1 for the first time of the laser beam irradiated to the trigger signal TG 3, and output as the trigger signal TG 4 to the laser controller 26.

【0045】レーザコントローラ26では、トリガ信号
TG4がトリガ回路262に入力され、トリガ回路26
2からは、トリガ信号TG4の立ち上がりに同期したト
リガ信号FPが出力される。トリガ信号FPのパルス幅
は、前述のようにメインコントローラ23から中央演算
部261を介して指示される。さらにトリガ信号FPは
スイッチ部132に入力され、トリガ信号FPの立ち上
がりに同期してスイッチ部132がONとなり、励起ラ
ンプ110にコンデンサ部131からの電荷が供給さ
れ、さらにトリガ信号FPの立ち下がりに同期して、ス
イッチ部132がOFFとなり、励起ランプ110への
電荷の供給は停止する。以上のようにしてトリガ信号F
Pに同期したパルス状のレーザ光が発振する。なお、図
5中のトリガ信号TG1〜FP及びレーザ光は実際にあ
る幅を持ったパルス波形を有するが、他の信号に比べて
非常にそのパルス幅が短いために、図では線状に示して
ある。また、トリガ信号FPから上記レーザ光の発振ま
でには微小な遅れ時間δtが存在する。
In the laser controller 26, the trigger signal TG 4 is input to the trigger circuit 262,
From 2 trigger signal FP in synchronization with the rising of the trigger signal TG 4 is output. The pulse width of the trigger signal FP is specified by the main controller 23 via the central processing unit 261 as described above. Further, the trigger signal FP is input to the switch unit 132, and the switch unit 132 is turned on in synchronization with the rise of the trigger signal FP, and the electric charge from the capacitor unit 131 is supplied to the excitation lamp 110. Synchronously, the switch unit 132 is turned off, and supply of electric charge to the excitation lamp 110 stops. As described above, the trigger signal F
A pulsed laser beam synchronized with P oscillates. Although having a trigger signal TG 1 ~FP and laser light pulse waveform having a actually in width in FIG. 5, for very pulse width is shorter than the other signal, the linear shape is in Fig. Is shown. Further, from the trigger signal FP to the oscillation of the laser light there are slight delay time [delta] t.

【0046】さらに、トリガ信号FPはゲート回路24
2にもフィードバックされる。ゲート回路242では、
レーザ光発振のためのトリガ信号FPの発生と同時に図
のようなゲート信号を生成し、このゲート信号のゲート
幅WGを適当な長さに設定することにより、ウエブ部4
に付着した溶融飛散物9に起因するコンパレータ信号S
cの立ち上がり時にはゲート信号がON(High)と
なって、ウエブ部4のエッジに対応したコンパレータ信
号Scの立ち上がりに同期したトリガ信号TG1のみを出
力することができる。
Further, the trigger signal FP is supplied to the gate circuit 24.
It is also fed back to 2. In the gate circuit 242,
By generating a gate signal such as they occur diagram of a trigger signal FP for a laser beam oscillator, sets the gate width W G of the gate signal to the appropriate length, the web portion 4
Signal S caused by the melted scattered matter 9 attached to the
c gating signal at the rising edge of the is turned ON (High), it is possible to output only the trigger signal TG 1 in synchronization with the rising edge of the comparator signal S c which corresponds to the edge of the web portion 4.

【0047】以上が1回目のレーザ照射時の動作である
が、2回目のレーザ照射時(XYテーブル21による検
出位置及び加工位置の走査時)の動作は次のようにな
る。まず、エンコーダ210からのエンコーダパルスが
入力されたパルス数がカウンタ回路245でカウントさ
れ、そして記憶装置246で既に記憶しておいた計測値
を基にレーザ光照射のためのトリガ信号TG2がカウン
タ回路245から選択回路243に出力される。例え
ば、パルス数のカウント値が、k番目のダムバー2の計
測値Li kに対応するパルス数Ni kに達した時に、トリガ
信号TG2が選択回路243に出力される。但し、この
場合も図5の基準位置Oから1回目と同様の軌跡5を走
査することとする。
The above is the operation at the time of the first laser irradiation. The operation at the time of the second laser irradiation (when the detection position and the processing position are scanned by the XY table 21) is as follows. First, the number of pulses to which the encoder pulse is input from the encoder 210 is counted by the counter circuit 245, and a trigger signal TG 2 for laser light irradiation is counted based on the measurement value already stored in the storage device 246. The signal is output from the circuit 245 to the selection circuit 243. For example, the count value of the pulse number, when it reaches the number of pulses N i k corresponding to the k-th measured value L i k of dam bar 2, the trigger signal TG 2 is output to the selection circuit 243. However, also in this case, the same trajectory 5 as the first time is scanned from the reference position O in FIG.

【0048】選択回路243にはメインコントローラ2
3から2回目のレーザ光照射である旨の指令が入力さ
れ、その指令に従ってトリガ信号TG2が選択されてト
リガ信号TG3として遅延回路244に入力され、遅延
回路244ではメインコントローラ23から指令された
2回目のレーザ光照射のための遅延時間TD2が与えら
れ、トリガ信号TG4としてレーザコントローラ26の
トリガ回路262に出力される。但し、遅延時間TD2
D1との関係はダムバー2の寸法(長さ)に応じて設定
しておけばよく、また1回目と2回目で同位置にレーザ
光を照射する場合はTD1とTD2とを同一の値にすればよ
い。これ以降は、1回目のレーザ光照射時と同様にし
て、ダムバー2の所定の位置にレーザ光が正確に照射さ
れる。
The selection circuit 243 includes the main controller 2
A command indicating the third and second laser beam irradiation is input, a trigger signal TG 2 is selected according to the command, and input to the delay circuit 244 as the trigger signal TG 3 , and the delay circuit 244 issues a command from the main controller 23. The delay time T D2 for the second laser light irradiation is given and output to the trigger circuit 262 of the laser controller 26 as a trigger signal TG 4 . However, the relationship between the delay times T D2 and T D1 may be set in accordance with the size (length) of the dam bar 2. In the case where the same position is irradiated with laser light the first time and the second time, T D1 is used. And T D2 may be set to the same value. Thereafter, a predetermined position of the dam bar 2 is accurately irradiated with laser light in the same manner as in the first laser light irradiation.

【0049】上記では、ICパッケージの図5に示す辺
のダムバー2を切断、除去する場合を中心に説明した
が、それに引き続いて、ICパッケージの残り3つの各
辺にあるダムバー2を順次切断、除去する場合につい
て、図6により説明する。但し、図6において、検出光
200の照射位置を200Aで表す。図5に示す辺のダ
ムバーの切断が完了すると、モータ305によってウェ
ッジ基板301を軸Rを中心に反時計まわりに90°回
転させる。そして、XYテーブル21により加工位置を
Y軸の正方向に一定速度vで移動させ、検出光200の
反射光に基づく(軌跡6に沿った)検出信号をもとにし
て前述のようにパルスレーザ光100によるダムバー2
の切断、除去を行う。次に、ウェッジ基板301をさら
に90°反時計まわりに回転させた後に、XYテーブル
21により加工位置をX軸の負方向に一定速度vで移動
させ、検出光200の反射光に基づく(軌跡7に沿っ
た)検出信号をもとにして前述のようにパルスレーザ光
100によるダムバー2の切断、除去を行う。次に、ウ
ェッジ基板301をさらに90°反時計まわりに回転さ
せた後に、XYテーブル21により加工位置をY軸の負
方向に一定速度vで移動させ、検出光200の反射光に
基づく(軌跡8に沿った)検出信号をもとにして前述の
ようにパルスレーザ光100によるダムバー2の切断、
除去を行う。以上により、ICパッケージの4つの辺全
てにおけるダムバー2の切断、除去が完了する。
In the above description, the case where the dam bar 2 on the side of the IC package shown in FIG. 5 is cut and removed has been mainly described, but subsequently, the dam bar 2 on each of the remaining three sides of the IC package is sequentially cut and removed. The case of removal will be described with reference to FIG. However, in FIG. 6, the irradiation position of the detection light 200 is represented by 200A. When the cutting of the dam bar on the side shown in FIG. 5 is completed, the wedge substrate 301 is rotated by 90 ° counterclockwise about the axis R by the motor 305. Then, the processing position is moved by the XY table 21 in the positive direction of the Y axis at a constant speed v, and the pulse laser is used as described above based on the detection signal (along the trajectory 6) based on the reflected light of the detection light 200. Dam bar 2 by light 100
Is cut and removed. Next, after further rotating the wedge substrate 301 counterclockwise by 90 °, the processing position is moved by the XY table 21 in the negative direction of the X axis at a constant speed v, and based on the reflected light of the detection light 200 (trajectory 7). Based on the detection signal, the dam bar 2 is cut and removed by the pulse laser beam 100 as described above. Next, after further rotating the wedge substrate 301 counterclockwise by 90 °, the processing position is moved by the XY table 21 in the negative direction of the Y-axis at a constant speed v, and the processing position is determined based on the reflected light of the detection light 200 (trajectory 8). Cutting the dam bar 2 by the pulse laser beam 100 based on the detection signal as described above,
Perform removal. Thus, the cutting and removal of the dam bar 2 on all four sides of the IC package are completed.

【0050】さらに3回以上レーザ光を照射する場合に
おいても、上記2回目と同様の手順により行えばよく、
その際には遅延回路244で与える遅延時間を適切に設
定すればよい。
In the case of irradiating laser light three or more times, the same procedure as in the second time may be performed.
In that case, the delay time given by the delay circuit 244 may be set appropriately.

【0051】以上のような本実施形態によれば、レーザ
光100を少なくとも2回照射して加工を行う場合に、
1回目のレーザ光100照射時に溶融飛散物9に基づい
て不必要にレーザ加工が施されることが避けられるだけ
でなく、2回目以降のレーザ光100照射には、1回目
の走査時に得たトリガ信号TG1及びエンコーダ210
からのエンコーダパルスをもとに、カウンタ回路24
5、選択回路243、及び遅延回路244において1回
目のレーザ光100の照射位置に応じた位置に2回目以
降のレーザ光が照射されるよう制御するので、2回目以
降のレーザ光照射も正確な位置に施すことができる。
According to the present embodiment as described above, when processing is performed by irradiating the laser beam 100 at least twice,
In addition to avoiding unnecessary laser processing based on the melted scattered matter 9 during the first irradiation of the laser light 100, the second and subsequent irradiations of the laser light 100 were obtained during the first scanning. Trigger signal TG 1 and encoder 210
Counter circuit 24 based on the encoder pulse from
5. In the selection circuit 243 and the delay circuit 244, control is performed such that the second and subsequent laser beams are applied to a position corresponding to the irradiation position of the first laser beam 100, so that the second and subsequent laser beam irradiations are also accurate. Position can be applied.

【0052】従って、2回目以降のレーザ光100の照
射時にも、レーザ加工に伴って生じる溶融飛散物9に基
づいて不必要にレーザ加工が施されることがなくなり、
また1回目のレーザ光照射であるか2回目以降のレーザ
光照射であるかを問わず、被加工物の有無の情報(ウエ
ブ部4の配列)を検出した位置より一定の距離だけ離れ
た位置にレーザ光100が照射されるため、加工位置
(ダムバー2)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、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。
Therefore, even during the second and subsequent irradiations of the laser beam 100, laser processing is not performed unnecessarily on the basis of the scattered and scattered materials 9 generated by the laser processing.
In addition, regardless of whether it is the first laser light irradiation or the second or later laser light irradiation, a position separated by a certain distance from the position where the information on the presence or absence of the workpiece (array of the web section 4) is detected. Is irradiated with the laser beam 100, the desired position to be cut can be processed reliably and at high speed not only when the processing positions (dam bars 2) are at equal intervals but also when they are not at equal intervals.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、レーザ光を被加工物加
工の加工位置を含む範囲に少なくとも2回照射して加工
を行う場合に、1回目のレーザ光照射時に溶融飛散物に
基づいて不必要にレーザ加工が施されることが避けられ
るだけでなく、2回目以降のレーザ光照射には、1回目
のレーザ光照射のための走査時に得た検出信号をもと
に、1回目のレーザ光照射位置に応じた位置に2回目以
降のレーザ光が照射されるようレーザ光の発振を制御す
るので、2回目以降のレーザ光照射も正確な位置に施す
ことができる。
According to the present invention, when processing is performed by irradiating a laser beam at least twice to a range including a processing position of a workpiece to be processed, the laser beam is irradiated based on the melted scattered material at the first laser beam irradiation. In addition to avoiding unnecessary laser processing, the second and subsequent laser light irradiations are performed based on the detection signal obtained during the scanning for the first laser light irradiation. Since the oscillation of the laser light is controlled so that the second or later laser light is applied to a position corresponding to the laser light irradiation position, the second and subsequent laser light irradiation can also be performed at an accurate position.

【0054】従って、2回目以降のレーザ光照射時に
も、レーザ加工に伴って生じる溶融飛散物に基づいて不
必要にレーザ加工が施されることがなくなり、また1回
目のレーザ光照射であるか2回目以降のレーザ光照射で
あるかを問わず、被加工物の有無の情報を検出した位置
より一定の距離だけ離れた位置にレーザ光が照射される
ため、加工位置が等間隔である場合のみならず等間隔で
ない場合にでも、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。
Therefore, during the second and subsequent laser beam irradiations, unnecessary laser processing is not performed based on the melted and scattered substances generated by the laser processing. Irrespective of the second or later laser light irradiation, the laser light is applied to a position separated by a certain distance from the position where the information on the presence or absence of the workpiece is detected, so the processing positions are at equal intervals In addition, even when the intervals are not equal, a desired position to be cut can be processed reliably and at high speed.

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

【図1】本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の構
成の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の加工ヘッド及び検出光学系の構成の概略
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a configuration of a processing head and a detection optical system of FIG. 1;

【図3】図1のトリガユニットの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a trigger unit in FIG. 1;

【図4】図1のレーザコントローラの構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a laser controller of FIG. 1;

【図5】光検出器からの検出信号の出力から1回目及び
2回目のレーザ光の発振までのタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart from the output of a detection signal from a photodetector to the first and second oscillations of laser light.

【図6】ICパッケージの4つの各辺にあるダムバーを
順次切断、除去する状況を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a situation in which dam bars on four sides of an IC package are sequentially cut and removed.

【図7】従来のレーザ加工装置の構成の概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a configuration of a conventional laser processing apparatus.

【図8】(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。
8A is a diagram showing an IC package having a dam bar, and FIG. 8B is an enlarged view of a portion B of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ワーク 2 ダムバー 3 スリット部 4 ウエブ部(リード部) 9 溶融飛散物 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 21 XYテーブル 22 Zテーブル 23 メインコントローラ 24 トリガユニット 25 コントロールユニット 26 レーザコントローラ 100 パルスレーザ光 110 励起ランプ 111 ビームシャッタ 120 ダイクロミラー 121 集光レンズ 122 検出光源 123 コリメータレンズ 124 ハーフミラー 125 結像レンズ 126 光検出器 130 安定化電源部 131 コンデンサ部 132 スイッチ部 133 交流電源部 200 検出光 241 コンパレータ 242 ゲート回路 243 選択回路 244 遅延回路 245 カウンタ回路 246 記憶装置 260 入出力部 261 中央演算部 262 トリガ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work 2 Dam bar 3 Slit part 4 Web part (lead part) 9 Melted and scattered material 10 Laser oscillator 11 Laser head 12 Processing head 13 Laser power supply 21 XY table 22 Z table 23 Main controller 24 Trigger unit 25 Control unit 26 Laser controller 100 pulse Laser light 110 excitation lamp 111 beam shutter 120 dichroic mirror 121 condenser lens 122 detection light source 123 collimator lens 124 half mirror 125 imaging lens 126 photodetector 130 stabilizing power supply unit 131 capacitor unit 132 switch unit 133 AC power supply unit 200 detection light 241 Comparator 242 Gate circuit 243 Selection circuit 244 Delay circuit 245 Counter circuit 246 Storage device 260 Input / output unit 261 Central function Part 262 trigger circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パルス状のレーザ光を発振するレーザ発振
器と、前記レーザ光を被加工物の加工位置まで誘導する
加工光学系と、前記被加工物を移動させその加工位置を
決定する搬送手段とを備え、前記被加工物における前記
加工位置を含む範囲に少なくとも2回のレーザ光を照射
して加工を行う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有無を検出するための
検出光を発生する検出光源と、 前記被加工物からの検出光の反射光を検出しその反射光
に対応する検出信号を発生する検出手段と、 前記検出信号のうち、レーザ加工時に前記加工位置近傍
に付着した溶融飛散物に起因する検出信号の変化を除く
と共に、前記加工位置近傍における被加工物の有無に基
づく検出信号の変化のみを取り出す誤検出防止手段と、 前記誤検出防止手段で取り出された検出信号の変化に基
づき前記被加工物の加工位置に1回目のレーザ光が照射
されるようレーザ光の発振を制御する制御手段と、 前記検出信号をもとに前記1回目のレーザ光照射位置を
計測及び記憶する記憶手段と、 記憶した前記1回目のレーザ光照射位置に応じた位置に
2回目以降のレーザ光が照射されるようレーザ光の発振
を制御する制御手段とを有することを特徴とするレーザ
加工装置。
1. A laser oscillator that oscillates pulsed laser light, a processing optical system that guides the laser light to a processing position of a workpiece, and a transport unit that moves the workpiece and determines the processing position. A laser processing apparatus that performs processing by irradiating laser light at least twice to a range including the processing position on the workpiece, a detection light for detecting the presence or absence of the workpiece at the processing position. A detection light source that generates reflected light, a detection unit that detects reflected light of the detection light from the workpiece, and generates a detection signal corresponding to the reflected light, of the detection signals, near the processing position during laser processing. An erroneous detection preventing unit that removes a change in a detection signal caused by the adhered molten and scattered material and extracts only a change in a detection signal based on the presence or absence of a workpiece near the processing position; Control means for controlling the oscillation of the laser light so that the processing position of the workpiece is irradiated with the first laser light based on a change in the detection signal taken out by the output prevention means; and Storage means for measuring and storing the first laser light irradiation position; and control for controlling the oscillation of the laser light so that the position corresponding to the stored first laser light irradiation position is irradiated with the second or later laser light. And a laser processing device.
【請求項2】被加工物を移動させて加工位置を決定し、
レーザ発振器よりパルス状のレーザ光を発生させ、その
レーザ光を、前記加工位置を含む範囲に少なくとも2回
照射して前記被加工物を加工するレーザ加工方法におい
て、 前記加工位置近傍における被加工物の有無を検出するた
めの検出光を前記加工位置近傍に照射し、 前記加工位置近傍からの前記検出光の反射光のうち、レ
ーザ加工時に前記加工位置近傍に付着した溶融飛散物に
起因する光の変化を除き、かつ前記加工位置近傍におけ
る被加工物の有無に基づく前記検出光の反射光の変化の
みを検出して対応する検出信号を発生させ、 前記検出信号の変化に基づいて前記被加工物の加工位置
に1回目のレーザ光が照射されるようレーザ光の発振を
制御し、 前記検出信号をもとに前記1回目のレーザ光照射位置を
計測及び記憶し、 その記憶した前記1回目のレーザ光照射位置に応じた位
置に2回目以降のレーザ光が照射されるようレーザ光の
発振を制御することを特徴とするレーザ加工方法。
2. A processing position is determined by moving a workpiece.
In a laser processing method for generating a pulsed laser beam from a laser oscillator and irradiating the laser beam at least twice to a range including the processing position to process the workpiece, the workpiece in the vicinity of the processing position Irradiating a detection light for detecting the presence or absence of the vicinity of the processing position, of the reflected light of the detection light from the vicinity of the processing position, a light caused by a molten scattered substance attached to the vicinity of the processing position during laser processing. And detecting only a change in the reflected light of the detection light based on the presence or absence of the workpiece in the vicinity of the processing position and generating a corresponding detection signal, and performing the processing based on the change in the detection signal. Controlling the oscillation of the laser light so that the processing position of the object is irradiated with the first laser light; measuring and storing the first laser light irradiation position based on the detection signal; Laser processing method characterized in that second or subsequent laser beam with a position corresponding to the laser beam irradiation position of the first controls the oscillation of the laser beam to be irradiated.
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