JPH11163442A - Laser beam machine and method for fixing laser oscillator - Google Patents
Laser beam machine and method for fixing laser oscillatorInfo
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- JPH11163442A JPH11163442A JP9332223A JP33222397A JPH11163442A JP H11163442 A JPH11163442 A JP H11163442A JP 9332223 A JP9332223 A JP 9332223A JP 33222397 A JP33222397 A JP 33222397A JP H11163442 A JPH11163442 A JP H11163442A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基本波発振部と、
SHG結晶やTHG結晶等の波長変換結晶、反射鏡など
をベース板に搭載したYAGレーザ発振体を基台上に設
置したレーザ加工機及びこのようなYAGレーザ発振体
のレーザシステムの基台への固定方法に関する。The present invention relates to a fundamental wave oscillating unit,
A laser processing machine in which a YAG laser oscillator having a wavelength conversion crystal such as an SHG crystal or a THG crystal, a reflecting mirror, etc. mounted on a base plate is installed on a base, and such a YAG laser oscillator is mounted on a laser system base. Regarding the fixing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、例えば、特開平7−3335
14号公報に記載されているような、エキシマレーザを
用いてICの薄膜等を除去し、ICの内部を観察するこ
とのできるレーザシステムが知られている。しかし、エ
キシマレーザには、希ガスとハロゲンガス等を混合しな
がら流して、高圧パルス放電で発振させなければならず
取り扱いが困難という欠点がある。そのため、本発明者
は、エキシマレーザの代わりに高調波を発生するYAG
レーザを用いることを試みた。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
There is known a laser system which can remove a thin film or the like of an IC using an excimer laser and can observe the inside of the IC, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 14-214, 1988. However, the excimer laser has a drawback in that it is difficult to handle the excimer laser because a rare gas and a halogen gas or the like must be flown while being mixed and oscillated by high-pressure pulse discharge. Therefore, the present inventor has proposed a YAG that generates harmonics instead of an excimer laser.
An attempt was made to use a laser.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、波長変換結
晶、反射鏡などの光学系のアライメントが正確にされた
高調波を発生するYAGレーザ発生装置をあらかじめ光
学系の位置合わせがなされているレーザシステムに組み
込んで使用してみると、高調波出力の低下という事態が
生じた。すなわち、高調波は、波長変換結晶に入射する
光の角度が少しでも狂うと著しく出力低下してしまうの
で、レーザシステムの基台に固定する前は正確だったY
AGレーザ発生装置の光学系のアライメントが、何らか
の影響で狂ってしまったのである。However, a YAG laser generator for generating a harmonic wave whose alignment of an optical system such as a wavelength conversion crystal and a reflecting mirror has been accurately adjusted is preliminarily adjusted to a laser system. When it was used by incorporating it into a, a situation occurred in which the harmonic output was reduced. That is, since the output of the harmonic wave is remarkably reduced when the angle of the light incident on the wavelength conversion crystal is slightly deviated, the Y is accurate before being fixed to the base of the laser system.
The alignment of the optical system of the AG laser generator has gone out of order due to some influence.
【0004】そこで、本発明は、このような従来の問題
を解決するためになされたものであり、レーザ発生装置
をレーザシステムの基台に固定することによるレーザ発
生装置の光学系アライメントの狂いを防止することを目
的とする。Accordingly, the present invention has been made to solve such a conventional problem, and it has been proposed that the alignment of an optical system of a laser generator be disordered by fixing the laser generator to a base of a laser system. The purpose is to prevent it.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために試行錯誤を繰り返し、レーザ発生装置の
光学系アライメントが狂う原因を追求した結果、ある有
力な原因を見出した。それは、以下の通りである。通
常、YAGレーザ発生装置やレーザシステムの光学系の
アライメントが正確であったとしても、YAGレーザ発
生装置の基本波発振部やSHG結晶等の光学部品を搭載
するベース基板が平面であるとは限られず、微小の反り
があり、歪んでいることが多い。Means for Solving the Problems The present inventor has repeated trial and error in order to solve the above-mentioned problems, and as a result of pursuing the cause of the misalignment of the optical system of the laser generator, found a certain probable cause. It is as follows. Normally, even if the alignment of the optical system of the YAG laser generator or the laser system is accurate, the base substrate on which the optical components such as the fundamental wave oscillating unit and the SHG crystal of the YAG laser generator are mounted is not necessarily flat. It is often warped and distorted.
【0006】そのため、YAGレーザ発生装置をレーザ
システムの金属製の平面基台上に直接置いて数本のネジ
で固定すると、ネジの締結力により、YAGレーザ発生
装置のベース基板が、レーザシステムの基台との隙間を
埋めるように歪み、変形してしまう。このベ−ス基板の
変形量は、ベース基板の固定前の反りと同程度の微小量
だが、ICの薄膜除去等の極微細加工を目的とするよう
なYAGレーザ発生装置やレーザシステムの光学系のア
ライメントを狂わせるには十分な量である。For this reason, when the YAG laser generator is directly placed on the metal flat base of the laser system and fixed with several screws, the base substrate of the YAG laser generator is turned on by the fastening force of the screws. It is distorted and deformed to fill the gap with the base. The amount of deformation of this base substrate is as small as the amount of warpage before fixing the base substrate, but the optical system of a YAG laser generator or laser system for the purpose of ultra-fine processing such as removal of a thin film of an IC. Is enough to upset the alignment.
【0007】すなわち、YAGレーザ発生装置をレーザ
システムへ固定すると、ベース基板に歪みが発生し、そ
の結果、光学系のアライメントが狂い、高調波出力の低
下という事態が生じたと考えられる。That is, when the YAG laser generator is fixed to the laser system, distortion occurs in the base substrate. As a result, it is considered that the alignment of the optical system is out of order and the harmonic output is reduced.
【0008】また、ベース板や基台に歪みが発生するの
を防ぐために、YAGレーザ発生装置をレーザシステム
に固定せずに配置することも考えられるが、これでは耐
震性が弱く、レーザ発振が安定して行えない。In order to prevent the occurrence of distortion in the base plate or the base, it is conceivable to dispose the YAG laser generator without fixing it to the laser system. However, this method has poor earthquake resistance and causes laser oscillation. It cannot be performed stably.
【0009】そのため、本発明者は、YAGレーザ発生
装置とレーザシステムの間に、金属製リングを介在させ
て両者を固定した。しかしこの場合、ネジをきつく締め
るとベース基板に歪みが発生して高調波出力が低下し、
反対に、ネジを緩く締めると耐震性が弱く、レーザ発振
が安定して行えなかった。[0009] Therefore, the present inventor fixed both of the YAG laser generator and the laser system with a metal ring interposed between them. However, in this case, if the screws are tightened tightly, distortion will occur in the base board, lowering the harmonic output,
Conversely, if the screws were loosely tightened, the earthquake resistance was weak, and laser oscillation could not be performed stably.
【0010】そこで、レーザ発生装置をレーザシステム
の基台に固定する際に発生するレーザ発生装置のベース
基板や基台の歪みによるレーザ発生装置およびレーザシ
ステムの光学系アライメントの狂いを防止し、安定した
状態でレーザ発振を行うべく、本発明のレーザ加工機
は、YAG結晶を含む基本波発振部と基本波発振部から
出力された基本波の波長を高調波に変換する波長変換結
晶とがベース板上に搭載されたレーザ発振体と、レーザ
発振体から出力されるレーザ光をレーザ加工部に導く光
学系と、レーザ発振体のベース板とが固定される基台
と、ベース板および基台よりも剛性が低く、ベース板と
基台の間に設けられ、基台に対してベース板が有する反
りを補償する反り補償部材と、反り補償部材を介して、
ベース板と基台とをベース板が歪まない程度に締結する
少なくとも三つのネジ部とを備えることを特徴とする。Therefore, it is possible to prevent misalignment of the alignment of the laser generator and the optical system of the laser system due to distortion of the base substrate or the base of the laser generator which occurs when the laser generator is fixed to the base of the laser system. In order to perform laser oscillation in a state in which the fundamental wave is oscillated, the laser processing machine of the present invention is based on a fundamental wave oscillating unit including a YAG crystal and a wavelength conversion crystal that converts the wavelength of the fundamental wave output from the fundamental wave oscillating unit into a harmonic. A laser oscillator mounted on a plate, an optical system for guiding laser light output from the laser oscillator to a laser processing unit, a base on which a base plate of the laser oscillator is fixed, a base plate and a base Less rigid than, provided between the base plate and the base, a warp compensating member for compensating for the warpage of the base plate with respect to the base, via the warp compensating member,
At least three screw portions for fastening the base plate and the base to such an extent that the base plate is not distorted are provided.
【0011】このレーザ加工機によれば、基本波発振部
や波長変換結晶を搭載するベース板が反った状態でレー
ザ発振体の光学系アライメントが合わされている場合で
も、ベース板と基台の間に、ベース板と基台よりも剛性
の低い反り補償部材が介されているため、ベース板の反
りを維持したまま、安定した状態でレーザ発振体を基台
に固定することができる。そのため、レーザ発振体の光
学系アライメントが狂うことがなく、正確にレーザ加工
を行うことが可能となる。さらに、レーザ発振体と基台
は少なくとも三つのネジ部材により締結されているの
で、レーザ発振体は、一層安定した状態でレーザ発振を
行うことができる。According to this laser processing machine, even when the optical system alignment of the laser oscillator is adjusted in a state where the base plate on which the fundamental wave oscillator and the wavelength conversion crystal are mounted is warped, the distance between the base plate and the base can be improved. In addition, since the warp compensating member having lower rigidity than the base plate and the base is interposed, the laser oscillator can be fixed to the base in a stable state while maintaining the warp of the base plate. Therefore, the laser processing can be accurately performed without the optical system alignment of the laser oscillator being out of order. Furthermore, since the laser oscillator and the base are fastened by at least three screw members, the laser oscillator can perform laser oscillation in a more stable state.
【0012】また、反り補償部材が、ベース板の下面全
体を覆っていることが望ましい。このレーザ加工機を用
いれば、反り補償部材がレーザ発振部を広面積で支持す
ることができるので、安定した状態でレーザ発振を行う
ことができる。Preferably, the warp compensating member covers the entire lower surface of the base plate. If this laser processing machine is used, the warp compensating member can support the laser oscillation section over a wide area, so that laser oscillation can be performed in a stable state.
【0013】また、反り補償部材がリング状部材であ
り、ベース板と前記基台との間に、リング状部材がネジ
部と同数設けられていることも望ましい。このレーザ加
工機を用いれば、反り補償部材としてリング状部材を使
用するため、簡易に光学系アライメントの狂いを防ぐこ
とができ、さらに、リング状部材がネジ部と同数、即ち
少なくとも三つ設けられているため、安定してレーザ発
振を行うことができる。Preferably, the warp compensating member is a ring-shaped member, and the same number of ring-shaped members as the number of screw portions are provided between the base plate and the base. If this laser processing machine is used, since the ring-shaped member is used as the warp compensating member, it is possible to easily prevent the alignment of the optical system from being disordered. Therefore, laser oscillation can be stably performed.
【0014】また、反り補償部材と基台との間に、両端
に螺着部を備える支柱が、ネジ部と同数設けられている
ことが望ましい。このレーザ加工機を用いれば、支柱に
よって、基台に対するレーザ発振体の高さを自由に設定
することができ、位置あわせが容易になる。[0014] It is preferable that the same number of pillars having screw portions at both ends are provided between the warp compensating member and the base. With this laser beam machine, the height of the laser oscillator with respect to the base can be freely set by the support, and the positioning can be easily performed.
【0015】また、反り補償部材が、プラスチックから
形成されていることが望ましい。このレーザ加工機を用
いれば、金属で形成されることが多いレーザ発振体や基
台に対して剛性が低いため、容易に反りの補償ができ
る。Preferably, the warp compensating member is made of plastic. If this laser processing machine is used, the rigidity is low with respect to the laser oscillator and the base, which are often made of metal, so that warpage can be easily compensated.
【0016】また、本発明のレーザ発振体の固定方法
は、YAG結晶を含む基本波発振部と基本波発振部から
出力された基本波の波長を高調波に変換する波長変換結
晶とがベース板上に搭載されたレーザ発振体のベース板
と、レーザ発振体から出力されるレーザ光をレーザ加工
部に導く光学系とベース板とが固定される基台との間
に、ベース板および基台よりも剛性が低く、基台に対し
てベース板が有する反りを補償する反り補償部材を設け
る第一の工程と、ベース板と基台とを反り補償部材を介
して、ベース板が歪まない程度に少なくとも三つのネジ
部により固定する第二の工程とからなることを特徴とす
る。Further, in the method for fixing a laser oscillator according to the present invention, a fundamental wave oscillating section including a YAG crystal and a wavelength conversion crystal for converting a wavelength of a fundamental wave output from the fundamental wave oscillating section into a harmonic are used as base plates. A base plate and a base between the base plate of the laser oscillator mounted thereon and an optical system for guiding laser light output from the laser oscillator to a laser processing unit and a base on which the base plate is fixed. A first step of providing a warp compensating member for compensating for the warpage of the base plate with respect to the base, and a degree that the base plate is not distorted through the warp compensating member. And a second step of fixing with at least three screw portions.
【0017】このレーザ発振体の固定方法によれば、基
本波発振部や波長変換結晶を搭載するベース板が反った
状態でレーザ発振体の光学系アライメントが合わされて
いる場合でも、ベース板と基台の間に、ベース板と基台
よりも剛性の低い反り補償部材が介されているため、ベ
ース板の反りを維持したまま、安定した状態でレーザ発
振体を基台に固定することができる。そのため、レーザ
発振体の光学系アライメントが狂うことがなく、正確に
レーザ加工を行うことが可能となる。さらに、レーザ発
振体と基台は少なくとも三つのネジ部材により締結され
ているので、レーザ発振体を一層安定した状態で基台に
固定することができる。According to this method of fixing the laser oscillator, even when the optical system alignment of the laser oscillator is aligned in a state where the base plate on which the fundamental wave oscillator and the wavelength conversion crystal are mounted is warped, the base plate and the base plate can be fixed. Since the warp compensating member having lower rigidity than the base plate and the base is interposed between the bases, the laser oscillator can be fixed to the base in a stable state while maintaining the warp of the base plate. . Therefore, the laser processing can be accurately performed without the optical system alignment of the laser oscillator being out of order. Further, since the laser oscillator and the base are fastened by at least three screw members, the laser oscillator can be fixed to the base in a more stable state.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明によるレーザ加工機
およびレーザ発振体の固定方法の好適な実施形態につい
て詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a laser beam machine and a method for fixing a laser oscillator according to the present invention will be described below in detail.
【0019】図1は、本発明によるレーザ加工機の第一
の実施形態に用いるYAGレーザ発振体1の内部平面図
である。このYAGレーザ発振体1は、基本波を発生す
る基本波発振部2、第2高調波を発生するSHG(Seco
nd Harmonic Generators)3、第3高調波を発生する
THG(Third Harmonic Generators)4、そして特
定波長の光を反射するダイクロイックミラー5を金属製
のベース板6上に備えている。SHG3、THG4は湿
度に弱いため密閉されたケースに収納されている。さら
に、SHG3、THG4には、レーザの最大出力が得ら
れるようにするため、各結晶の向きを調整できる結晶角
度調節部(図示しない)が設けられている。FIG. 1 is an internal plan view of a YAG laser oscillator 1 used in a first embodiment of the laser beam machine according to the present invention. The YAG laser oscillator 1 includes a fundamental wave oscillating unit 2 for generating a fundamental wave and an SHG (Seco) for generating a second harmonic.
and a dichroic mirror 5 for reflecting light of a specific wavelength on a metal base plate 6. SHG3 and THG4 are stored in a sealed case because they are weak to humidity. Further, the SHG 3 and THG 4 are provided with a crystal angle adjusting unit (not shown) that can adjust the direction of each crystal in order to obtain the maximum output of the laser.
【0020】基本波発振部2より発射されるレーザの光
路上に、SHG3およびTHG4が設置されている。さ
らに、この光路上に対して45°の傾きを有して、第1
のダイクロイックミラー5aが配置され、この第1のダ
イクロイックミラー5aに対して平行に第2のダイクロ
イックミラー5bが配置されている。An SHG 3 and a THG 4 are provided on the optical path of the laser emitted from the fundamental wave oscillating unit 2. Further, the optical path has an inclination of 45 ° with respect to the optical path, and the first
Is arranged, and a second dichroic mirror 5b is arranged in parallel with the first dichroic mirror 5a.
【0021】図2は、本実施形態に用いるYAGレーザ
発振体1の斜視図である。ハウジング7には、内部から
レーザ光を透過させる光学窓8が設けられている。FIG. 2 is a perspective view of the YAG laser oscillator 1 used in the present embodiment. The housing 7 is provided with an optical window 8 for transmitting laser light from the inside.
【0022】図3は、上述の様に構成されているYAG
レーザ発振体1を取り付けるレーザ加工機10のシステ
ム構成図である。このレーザ加工機10は、主に、IC
の薄膜を除去するために用いられる。尚、説明の便宜の
ため、各種電源、電源の制御部等は省略してある。この
レーザ加工機10は、レーザシステム11にYAGレー
ザ発振体1を取り付けることで完成する。FIG. 3 shows a YAG configured as described above.
1 is a system configuration diagram of a laser processing machine 10 to which a laser oscillator 1 is attached. This laser processing machine 10 is mainly used for IC
Used to remove the thin film. Note that, for convenience of description, various power supplies, power supply control units, and the like are omitted. The laser beam machine 10 is completed by attaching the YAG laser oscillator 1 to the laser system 11.
【0023】まず、レーザシステム11の構成を説明す
る。このレーザシステム11は、大きく2つに分ける
と、ICの薄膜除去を行う加工部11aとこの加工部1
1aを支える役割を有する電源部11bから成る。そし
て、電源部11bの中には、YAGレーザ発振体1へ電
源を供給するレーザ電源13が収容されている。First, the configuration of the laser system 11 will be described. The laser system 11 is roughly divided into two parts, a processing part 11a for removing a thin film of an IC and a processing part 1 for removing the thin film.
The power supply unit 11b has a role of supporting the power supply unit 1a. A laser power supply 13 for supplying power to the YAG laser oscillator 1 is housed in the power supply section 11b.
【0024】加工部11aの底には、基台として機能す
る金属製の除振台14aが設けられており、収容カバー
14bと伴って外部からの光を遮蔽する気密容器を形成
している。そして、除振台14a上には、後に取り付け
られるYAGレーザ発振体1から発射されるレーザ光の
光路Aを上方へ90°曲げて光路Bとする第1のミラー
15と、被加工体であるIC16を所望の位置に移動さ
せて固定するステージ部17が、配置されている。ステ
ージ部17は、XYステージ17aおよびZステージ1
7bより構成されている。At the bottom of the processing portion 11a, a metal vibration isolator 14a functioning as a base is provided, and together with the housing cover 14b, forms an airtight container for shielding external light. A first mirror 15 on which the optical path A of the laser light emitted from the YAG laser oscillating body 1 to be attached later is bent upward by 90 ° to form an optical path B, and a workpiece to be processed. A stage section 17 for moving and fixing the IC 16 to a desired position is provided. The stage unit 17 includes an XY stage 17a and a Z stage 1.
7b.
【0025】第1のミラー15の上方の光路B上には、
レーザ光の径を広げるビーム整形光学系18とレーザ光
の強度を落とす可変アッテネイタ19、そして、光路B
に対して45°の傾きを有し、光路Bを光路Cとする第
2のミラー20が設けられている。この第2のミラー2
0の側方には、IC16上のどこにレーザ光が照射され
るかを目視するためのマスク照明20aが配置されてい
る。光路C上には、レーザ光を所望の形に細くする可変
スリット21と、光路Cに対して45°の傾きを有し、
光路Cをステージ部17に向かう光路Dとする第3のミ
ラー22が設けられている。光路D上には、レーザのビ
ーム径を縮小する縮小投影レンズ23が設置されてい
る。また、この縮小投影レンズ23の側方には、被加工
体であるIC16を肉眼で観察するために用いられる観
察レンズ24が配置されている。On the optical path B above the first mirror 15,
A beam shaping optical system 18 for expanding the diameter of the laser light, a variable attenuator 19 for reducing the intensity of the laser light, and an optical path B
And a second mirror 20 having an optical path B as an optical path C and an inclination of 45 ° with respect to the second mirror 20 is provided. This second mirror 2
On the side of 0, a mask illumination 20a for observing where on the IC 16 the laser light is irradiated is arranged. On the optical path C, there is a variable slit 21 for narrowing the laser light into a desired shape, and the optical path C has an inclination of 45 ° with respect to the optical path C,
A third mirror 22 is provided that makes the optical path C an optical path D toward the stage section 17. On the optical path D, a reduction projection lens 23 for reducing the laser beam diameter is provided. On the side of the reduction projection lens 23, an observation lens 24 used for observing the IC 16 as a workpiece with the naked eye is disposed.
【0026】第3のミラー22の上方には、CCDカメ
ラ26でIC16を観察するための第4のミラー25を
介して、IC16の表面の状態を撮像するCCDカメラ
26、さらにモニタ27が配置されている。また、第4
のミラー25の側方には、CCD26でIC16を観察
するために第4のミラー25を照明する観察照明25a
が配置されている。Above the third mirror 22, via a fourth mirror 25 for observing the IC 16 with the CCD camera 26, a CCD camera 26 for imaging the state of the surface of the IC 16 and a monitor 27 are arranged. ing. Also, the fourth
Aside from the mirror 25, an observation illumination 25a for illuminating the fourth mirror 25 to observe the IC 16 with the CCD 26 is provided.
Is arranged.
【0027】続いて、図4を用いて、YAGレーザ発振
体1のレーザシステム11への取り付け方法を説明す
る。図4aは、レーザシステム11の除振台14にYA
Gレーザ発振体1を固定した状態を示す斜視図である。
図4bは、除振台14にYAGレーザ発振体1を取り付
ける過程を示した側面図である。微小の反りがあるベー
ス板6の四隅にネジ穴28が設けられ、除振台14に
は、四つのネジ通し穴29が穿設されている。そして、
ベース板6と除振台14の間に、厚さ1mmのプラスチ
ック製のリング部材30を四つ介在させて、ネジ31に
より、ベース板6と除振台14が締結される。Next, a method of attaching the YAG laser oscillator 1 to the laser system 11 will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows that the vibration isolation table 14 of the laser system 11 has YA.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a G laser oscillator 1 is fixed.
FIG. 4B is a side view showing a process of attaching the YAG laser oscillator 1 to the vibration isolation table 14. Screw holes 28 are provided at four corners of the base plate 6 having minute warpage, and four screw holes 29 are formed in the vibration isolation table 14. And
Four 1 mm-thick plastic ring members 30 are interposed between the base plate 6 and the vibration isolation table 14, and the base plate 6 and the vibration isolation table 14 are fastened by screws 31.
【0028】図5は、ベース板6と除振台14の締結前
後におけるリング部材30とベース板6の状態を示した
側面図である。尚、理解の便宜を図ったため、ベース板
6の反り量やリング部材30a、30bの厚さは誇張し
て示してある。図5aに示すように、ベース板6は、微
小角度αだけ反っているとする。そして、ベース板6の
反り角度αが変化しない程度、即ちYAGレーザ発振体
1やレーザシステム11の光学系アライメントが狂わ
ず、正確にレーザ発振を行える程度の締結力をネジ31
に加えることにより、ベース板6の除振台14への固定
が行われる。金属製のベース板6や除振台14よりも、
プラスチック製のリング部材30a、30bの方が剛性
が低いため、ベース板6の反り量に応じてリング部材3
0a、30bが変形する。しかも、金属製のベース板6
や除振台14と同程度の剛性のリング部材を用いた場合
よりも大きな締結力で、YAGレーザ発振体1をレーザ
システム11に取り付けることができる。FIG. 5 is a side view showing the state of the ring member 30 and the base plate 6 before and after the fastening of the base plate 6 and the vibration isolation table 14. In addition, for the sake of convenience of understanding, the amount of warpage of the base plate 6 and the thickness of the ring members 30a and 30b are exaggerated. As shown in FIG. 5A, it is assumed that the base plate 6 is warped by a small angle α. Then, the screw 31 has a fastening force that does not change the warp angle α of the base plate 6, that is, the screw 31 is capable of accurately performing laser oscillation without disturbing the optical system alignment of the YAG laser oscillator 1 and the laser system 11.
, The base plate 6 is fixed to the vibration isolation table 14. Than the metal base plate 6 and the vibration isolation table 14,
Since the plastic ring members 30 a and 30 b have lower rigidity, the ring members 3
0a and 30b are deformed. Moreover, the metal base plate 6
The YAG laser oscillator 1 can be attached to the laser system 11 with a larger fastening force than when a ring member having the same rigidity as that of the vibration isolator 14 is used.
【0029】図5の様に、右側のリング部材30a近辺
のベース板6と除振台14との間隔が、左側のリング部
材30b近辺の間隔よりも狭い場合は、リング部材30
bよりもリング部材30aの方が多くつぶれて、ベース
板6の反りを維持することができる。このため、ベース
板6や除振台14を歪ませることなく、即ち、YAGレ
ーザ発振体1およびレーザシステム11の光学系アライ
メントを狂わせることなく、YAGレーザ発振体1をレ
ーザシステム11へ取り付けることができる。もし、Y
AGレーザ発振体1の取り付け後に出力が低下した場合
は、ネジ30の締め付け量を再度調整することで対処で
きる。尚、YAGレーザ発振体1の光学窓8から発射さ
れるレーザの光路Aが、レーザシステム11の第1のミ
ラー15の中心を通るように、YAGレーザ発振体1は
レーザシステム11に固定される。As shown in FIG. 5, when the interval between the base plate 6 near the right ring member 30a and the vibration isolation table 14 is smaller than the interval near the left ring member 30b, the ring member 30 is used.
The ring member 30a is crushed more than b, and the warpage of the base plate 6 can be maintained. Therefore, the YAG laser oscillator 1 can be attached to the laser system 11 without distorting the base plate 6 and the vibration isolation table 14, that is, without disturbing the optical system alignment of the YAG laser oscillator 1 and the laser system 11. it can. If Y
If the output decreases after the AG laser oscillator 1 is attached, it can be dealt with by adjusting the amount of tightening of the screw 30 again. The YAG laser oscillator 1 is fixed to the laser system 11 so that the optical path A of the laser emitted from the optical window 8 of the YAG laser oscillator 1 passes through the center of the first mirror 15 of the laser system 11. .
【0030】尚、YAGレーザ発振体1をレーザシステ
ム11へ固定するためのネジ30やネジ穴28等の配置
は、本実施形態のものに限られることはない。例えば、
除振台14にネジ穴28を設け、ベース板6の上方より
ネジ31を入れて締結したり、ベース板6の下面にネジ
を備え、除振台14の下方でナットにより締結すること
もできる。さらには、除振台14の上面にネジを備え、
ベース板6の上方でナットにより締結することもでき
る。The arrangement of the screws 30 and the screw holes 28 for fixing the YAG laser oscillator 1 to the laser system 11 is not limited to that of the present embodiment. For example,
A screw hole 28 is provided in the vibration isolation table 14, and a screw 31 is inserted from above the base plate 6 for fastening, or a screw is provided on the lower surface of the base plate 6, and fastening can be performed using a nut below the vibration isolation table 14. . Furthermore, a screw is provided on the upper surface of the vibration isolation table 14,
It can also be fastened by a nut above the base plate 6.
【0031】次に、図1および図3を用いて、このYA
Gレーザ発振体1によるレーザ発振過程を説明する。ま
ず、レーザ電源13よりYAGレーザ発振体1に電圧が
供給されると、Y3Al5O12に不純物としてNdをドー
プした結晶からなる基本波発振部2から、1064nm
の基本波が発生される。続いて、SHG3、THG4に
より、順に532nmの第2高調波、355nmの第3
高調波が発生される。そして、第3高調波の波長の光を
反射する第1のダイクロイックミラー5a、により第3
高調波のレーザ光の光路は90°曲げられ、さらに、第
2のダイクロイックミラー5bにより光学窓8へ向けて
90°曲げられ、レーザシステム11の第1のミラー1
5へ向けて発射される。上記のように、光学系アライメ
ントが狂わないようにYAGレーザ発振体1をレーザシ
ステム11に固定しているため、所望の出力のレーザ光
を発射させることが可能である。Next, referring to FIG. 1 and FIG.
The laser oscillation process by the G laser oscillator 1 will be described. First, when a voltage is supplied from the laser power supply 13 to the YAG laser oscillator 1, the fundamental wave oscillator 2 made of a crystal in which Y 3 Al 5 O 12 is doped with Nd as an impurity has a wavelength of 1064 nm.
Is generated. Subsequently, the second harmonic of 532 nm and the third harmonic of 355 nm are sequentially generated by SHG3 and THG4.
Harmonics are generated. Then, the third dichroic mirror 5a that reflects light of the wavelength of the third harmonic,
The optical path of the harmonic laser light is bent by 90 °, and further bent by 90 ° toward the optical window 8 by the second dichroic mirror 5b.
Fired at 5. As described above, since the YAG laser oscillator 1 is fixed to the laser system 11 so that the optical system alignment is not deviated, it is possible to emit laser light having a desired output.
【0032】尚、図6に示すように、基本波発振部2か
ら発射されたレーザ光の光路を90°曲げる反射ミラー
9aおよび反射ミラー9bを対向するように設けること
で、YAGレーザ発振体1の長手方向の長さを短くする
ことができる。また、第3高調波を発生するTHG4の
代わりに、第4高調波(266nm)を発生するFHG
(Forth Harmonic Generators)32を用いることも
できる。As shown in FIG. 6, a reflecting mirror 9a and a reflecting mirror 9b that bend the optical path of the laser light emitted from the fundamental wave oscillating section 90 by 90 ° are provided so as to face each other, so that the YAG laser oscillator 1 is provided. Can be shortened in the longitudinal direction. Further, instead of THG4 that generates the third harmonic, FHG that generates the fourth harmonic (266 nm) is used.
(Forth Harmonic Generators) 32 can also be used.
【0033】図3に示すように、光学窓8から発射され
たレーザ光は、第1のミラー15により90°上方へ曲
げられて、光路B上を進む。そして、レーザ光は、ビー
ム整形光学系18で径を広げられ、可変アッテネイタ1
9により強度を落とされて第2のミラー20に到達す
る。第2のミラー20に到達したレーザ光は、90°曲
げられて、光路C上を進む。そして、可変スリット21
で所望の形に細くされて、第3のミラー22に到達す
る。第3のミラー22に到達したレーザ光は、90°曲
げられて、光路D上を進む。そして、縮小投影レンズ2
3により、可変スリット21で形成された形を維持した
まま縮小されてIC16に到達し、IC16の薄膜を除
去する。IC16の表面の状態は、CCDカメラ26で
撮像され、撮像結果は、モニタ27に表示される。ま
た、観察レンズ24により、IC16を観察することも
できる。As shown in FIG. 3, the laser light emitted from the optical window 8 is bent upward by 90 ° by the first mirror 15 and travels on the optical path B. Then, the diameter of the laser light is expanded by the beam shaping optical system 18 and the variable attenuator 1
The intensity is reduced by 9 and reaches the second mirror 20. The laser light that has reached the second mirror 20 is bent by 90 ° and travels on the optical path C. And the variable slit 21
Then, the light is reduced to a desired shape, and reaches the third mirror 22. The laser light that has reached the third mirror 22 is bent by 90 ° and travels on the optical path D. And a reduction projection lens 2
By 3, it is reduced to reach the IC 16 while maintaining the shape formed by the variable slit 21, and the thin film of the IC 16 is removed. The state of the surface of the IC 16 is imaged by the CCD camera 26, and the imaged result is displayed on the monitor 27. Further, the IC 16 can be observed by the observation lens 24.
【0034】次に、図7を用いて、本発明による第二の
実施形態を説明する。本実施形態のレーザ加工機は、リ
ング部材30と除振台14aの間に、YAGレーザ発振
体1を支える四本の支柱33を介在させている。支柱3
3の長さを変えることによりYAGレーザ発振体1の高
さを調整できるため、図3に示す除振台14に対して第
1のミラー15が高い位置に配置されている場合に効果
的である。尚、図7(b)に示されている支柱33で
は、上端にネジ33aが設けられ、下端にネジ穴33b
が形成されているが、これとは反対に、上端にネジ穴を
形成し、下端にネジを設けることもできる。さらに、両
端にネジを設けたり、両端にネジ穴を形成することも可
能である。また、除振台14aに直接支柱33を配置せ
ず、支柱33と除振台14aの間に、支柱33を支持す
る固定台を設けてもよい。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the laser beam machine of the present embodiment, four columns 33 for supporting the YAG laser oscillator 1 are interposed between the ring member 30 and the vibration isolation table 14a. Post 3
The height of the YAG laser oscillator 1 can be adjusted by changing the length of the YAG laser oscillator 3, which is effective when the first mirror 15 is arranged at a higher position with respect to the anti-vibration table 14 shown in FIG. is there. 7B, a screw 33a is provided at the upper end, and a screw hole 33b is provided at the lower end.
On the contrary, a screw hole may be formed at the upper end and a screw may be provided at the lower end. Furthermore, it is also possible to provide a screw at both ends or to form a screw hole at both ends. Further, instead of directly disposing the column 33 on the vibration isolation table 14a, a fixed table for supporting the column 33 may be provided between the column 33 and the vibration isolation table 14a.
【0035】次に、図8を用いて、本発明による第三の
実施形態を説明する。本実施形態のレーザ加工機は、リ
ング部材30の代わりに、反り補償部材として厚さ1m
mで、ベース部材6と接触する面の面積がベース部材6
の下面の面積と等しいプラスチック製の薄板34を用い
ている。この場合は、薄板34がYAGレーザ発振体1
を広面積で支持することができるので、安定した状態で
レーザ発振を行うことができる。Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The laser beam machine according to the present embodiment has a thickness of 1 m as a warp compensation member instead of the ring member 30.
m, the area of the surface in contact with the base member 6 is
A plastic thin plate 34 having the same area as that of the lower surface is used. In this case, the thin plate 34 is the YAG laser oscillator 1
Can be supported over a wide area, so that laser oscillation can be performed in a stable state.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工機およびレーザ発振体の固定方法によれば、ベース板
が反った状態でレーザ発振体の光学系アライメントが合
わされている場合でも、ベース板と基台の間に、ベース
板と基台よりも剛性の低い反り補償部材が介されている
ため、ベース板の反りを維持したまま、安定した状態で
レーザ発振体を基台に固定することができる。そのた
め、レーザ発振体の光学系アライメントが狂うことがな
く、正確にレーザ加工を行うことが可能となる。さら
に、レーザ発振体と基台は少なくとも三つのネジ部材に
より締結されているので、レーザ発振体は、一層安定し
た状態でレーザ発振を行うことができる。As described above, according to the laser beam machine and the method for fixing the laser oscillator of the present invention, even when the optical system alignment of the laser oscillator is aligned in a state where the base plate is warped, the base machine can be used. Since a warp compensating member having lower rigidity than the base plate and the base is interposed between the plate and the base, the laser oscillator is fixed to the base in a stable state while maintaining the warp of the base plate. be able to. Therefore, the laser processing can be accurately performed without the optical system alignment of the laser oscillator being out of order. Furthermore, since the laser oscillator and the base are fastened by at least three screw members, the laser oscillator can perform laser oscillation in a more stable state.
【図1】本発明によるレーザ加工機の第一の実施形態に
用いるYAGレーザ発振体の内部平面図である。FIG. 1 is an internal plan view of a YAG laser oscillator used in a first embodiment of a laser beam machine according to the present invention.
【図2】本発明によるレーザ加工機の第一の実施形態に
用いるYAGレーザ発振体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a YAG laser oscillator used in the first embodiment of the laser beam machine according to the present invention.
【図3】本発明によるレーザ加工機の第一の実施形態を
示すシステム構成図である。FIG. 3 is a system configuration diagram showing a first embodiment of the laser beam machine according to the present invention.
【図4】YAGレーザ発振体のレーザシステムへの取り
付け方法を説明するために用いた図である。FIG. 4 is a view used to explain a method of attaching a YAG laser oscillator to a laser system.
【図5】ベース板と除振台の締結前後におけるリング部
材とベース板の状態を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a state of a ring member and a base plate before and after fastening of the base plate and the vibration isolation table.
【図6】YAGレーザ発振体の変形例を示した図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the YAG laser oscillator.
【図7】本発明によるレーザ加工機の第二の実施形態を
示した図である。FIG. 7 is a view showing a second embodiment of the laser beam machine according to the present invention.
【図8】本発明によるレーザ加工機の第三の実施形態を
示した図である。FIG. 8 is a view showing a third embodiment of the laser beam machine according to the present invention.
1…YAGレーザ発振体、2…基本波発振部、6…ベー
ス板、10…レーザ加工機、11…レーザシステム、1
4a…除振台、16…IC、30a…リング部材、30
b…リング部材、31…ネジ、33…支柱、34…薄
板。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... YAG laser oscillator, 2 ... fundamental wave oscillation part, 6 ... base plate, 10 ... laser processing machine, 11 ... laser system, 1
4a: anti-vibration table, 16: IC, 30a: ring member, 30
b: ring member, 31: screw, 33: support, 34: thin plate.
Claims (6)
本波発振部から出力された基本波の波長を高調波に変換
する波長変換結晶とがベース板上に搭載されたレーザ発
振体と、 前記レーザ発振体から出力されるレーザ光をレーザ加工
部に導く光学系と、前記レーザ発振体の前記ベース板と
が固定される基台と、 前記ベース板および前記基台よりも剛性が低く、前記ベ
ース板と前記基台の間に設けられ、前記基台に対して前
記ベース板が有する反りを補償する反り補償部材と、 前記反り補償部材を介して、前記ベース板と前記基台と
を前記ベース板が歪まない程度に締結する少なくとも三
つのネジ部と、 を備えることを特徴とするレーザ加工機。A laser oscillator having a fundamental wave oscillating section including a YAG crystal and a wavelength conversion crystal for converting a wavelength of a fundamental wave output from the fundamental wave oscillating section into a harmonic, mounted on a base plate; An optical system that guides laser light output from the laser oscillator to a laser processing unit, a base on which the base plate of the laser oscillator is fixed, and a lower rigidity than the base plate and the base, A warp compensating member provided between the base plate and the base, for compensating a warp of the base plate with respect to the base; and the base plate and the base via the warp compensating member. A laser processing machine comprising: at least three screw portions that are fastened to such an extent that the base plate is not distorted.
面全体を覆っていることを特徴とする請求項1記載のレ
ーザ加工機。2. The laser beam machine according to claim 1, wherein the warp compensating member covers the entire lower surface of the base plate.
り、前記ベース板と前記基台との間に、前記リング状部
材が前記ネジ部と同数設けられていることを特徴とする
請求項1記載のレーザ加工機。3. The warp compensating member is a ring-shaped member, and the number of the ring-shaped members provided between the base plate and the base is the same as the number of the screw portions. The laser processing machine as described.
両端に螺着部を備える支柱が、前記ネジ部と同数設けら
れていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に
記載のレーザ加工機。4. Between the warp compensating member and the base,
The laser processing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the same number of columns having screw portions at both ends as the number of the screw portions are provided.
形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか
一項に記載のレーザ加工機。5. The laser beam machine according to claim 1, wherein the warp compensating member is made of plastic.
本波発振部から出力された基本波の波長を高調波に変換
する波長変換結晶とがベース板上に搭載されたレーザ発
振体の前記ベース板と、前記レーザ発振体から出力され
るレーザ光をレーザ加工部に導く光学系と前記ベース板
とが固定される基台との間に、前記ベース板および前記
基台よりも剛性が低く、前記基台に対して前記ベース板
が有する反りを補償する反り補償部材を設ける第一の工
程と、 前記ベース板と前記基台とを前記反り補償部材を介し
て、前記ベース板が歪まない程度に少なくとも三つのネ
ジ部により固定する第二の工程と、 からなることを特徴とするレーザ発振体の固定方法。6. A laser oscillator according to claim 1, wherein a fundamental wave oscillating section including a YAG crystal and a wavelength conversion crystal for converting a wavelength of a fundamental wave output from said fundamental wave oscillating section into a harmonic are mounted on a base plate. A base plate, between an optical system that guides laser light output from the laser oscillator to a laser processing unit and a base on which the base plate is fixed, has lower rigidity than the base plate and the base. A first step of providing a warp compensating member for compensating a warp of the base plate with respect to the base; and the base plate is not distorted through the warp compensating member. A second step of fixing with at least three screw portions to a degree.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9332223A JPH11163442A (en) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Laser beam machine and method for fixing laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9332223A JPH11163442A (en) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Laser beam machine and method for fixing laser oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11163442A true JPH11163442A (en) | 1999-06-18 |
Family
ID=18252557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9332223A Pending JPH11163442A (en) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Laser beam machine and method for fixing laser oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11163442A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001024260A (en) * | 1999-07-13 | 2001-01-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Cavity for solid laser |
JP2001028470A (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Method of adjusting cavity axial center |
JP2007329260A (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | Laser oscillation device |
JP2012071351A (en) * | 2011-11-04 | 2012-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | Laser oscillator |
CN111375894A (en) * | 2020-03-03 | 2020-07-07 | 苏州领裕电子科技有限公司 | Curved surface joining compensation welding device |
-
1997
- 1997-12-02 JP JP9332223A patent/JPH11163442A/en active Pending
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