JPS60172023A - レ−ザ集光装置 - Google Patents
レ−ザ集光装置Info
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- JPS60172023A JPS60172023A JP59028041A JP2804184A JPS60172023A JP S60172023 A JPS60172023 A JP S60172023A JP 59028041 A JP59028041 A JP 59028041A JP 2804184 A JP2804184 A JP 2804184A JP S60172023 A JPS60172023 A JP S60172023A
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- Japan
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- laser
- laser beam
- light
- prism
- total reflection
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（利用可能な技術分野）
本発明はフラットパックＩＣなど四角形の被加工物をプ
リント基板などにレーザ光によりノ−ンダ付けする場合
に適するレーザ集光装置に関するものである。
リント基板などにレーザ光によりノ−ンダ付けする場合
に適するレーザ集光装置に関するものである。
（従来技術）
従来、レーザ加工の分野では主にレーザ光を集光光学系
を用いて一点に集光し、その集光光学系あるいは被加工
物を載せた台を動かすことによシ多点のレーザ加工を行
ったり、あるいはレーザ光をビームスプリッタで分割後
、異なる光学系によシ伝送した後集光することで、多点
のレーザ加工をおこなっていた。
を用いて一点に集光し、その集光光学系あるいは被加工
物を載せた台を動かすことによシ多点のレーザ加工を行
ったり、あるいはレーザ光をビームスプリッタで分割後
、異なる光学系によシ伝送した後集光することで、多点
のレーザ加工をおこなっていた。
例えば、レーザハンダ付けの分野では、最近フラットパ
ックＩＣをレーザハンダ付けすることがおこなわれてい
るが点状に集光する従来の方法ではフラットパックＩＣ
の電極が出ている四辺にし一ザ光を走査してハンダ付け
を行なっている。この場合、レーザ光を走査する装置が
必要となシ走査時間もかかυ、さらに各電極を同時にノ
・ンダ付けしないことによシ溶融したノ・ンダの表面張
力によるＩＣのハンダランドへのひき寄せがないため、
はじめに位置精度良く、ＩＣをプリント基板上のランド
に搭載する必要がある。
ックＩＣをレーザハンダ付けすることがおこなわれてい
るが点状に集光する従来の方法ではフラットパックＩＣ
の電極が出ている四辺にし一ザ光を走査してハンダ付け
を行なっている。この場合、レーザ光を走査する装置が
必要となシ走査時間もかかυ、さらに各電極を同時にノ
・ンダ付けしないことによシ溶融したノ・ンダの表面張
力によるＩＣのハンダランドへのひき寄せがないため、
はじめに位置精度良く、ＩＣをプリント基板上のランド
に搭載する必要がある。
フラットパックＩＣの全電極に同時にレーザ光を集光す
るためには、レーザ光を分割しシリンドリカルレンズに
よシ四角形状の辺に活って集光する必要がある。レーザ
光の分割方法としては、従来、第１図に示すように、ビ
ームスプリッタ−１を用いる方法、第２図に示すように
２つ以上の全反射ミラー２，２′をオリ用しこれらを互
いにつき合わせる方法、第３図に示すように側面ヘレー
ザ光が入射するプリズム３の屈折を利用する方法及び第
４図（ａ） 、 ｆｂ）に示すように２つ以上のレンズ
をその個々の光軸が平行となるように接合し、接合面が
レーザ光の光軸となるように配置して分割する方法がも
ちいられていた。
るためには、レーザ光を分割しシリンドリカルレンズに
よシ四角形状の辺に活って集光する必要がある。レーザ
光の分割方法としては、従来、第１図に示すように、ビ
ームスプリッタ−１を用いる方法、第２図に示すように
２つ以上の全反射ミラー２，２′をオリ用しこれらを互
いにつき合わせる方法、第３図に示すように側面ヘレー
ザ光が入射するプリズム３の屈折を利用する方法及び第
４図（ａ） 、 ｆｂ）に示すように２つ以上のレンズ
をその個々の光軸が平行となるように接合し、接合面が
レーザ光の光軸となるように配置して分割する方法がも
ちいられていた。
しかし、光学系を小型にし四角形状の辺に沿って集光す
るためには、ビームスプリッタを利用する方法と、光軸
を含むようにレンズを合わせる方法では装置が大きくな
るため不適尚である。また全反射ミラーを利用する方法
では、全反射コーティングをおこなった４枚のミラーを
はシあわせるか、四角錐型のプリズムの各側面に全反射
コーティングを施し各側面ヘレーザ光を照射する必要が
あシ、技術的にも難しく費用も多くかかる。さらに側面
にレーザ光が入射するプリズムの屈折を利用する方法で
は装置を小屋にするために四角錐型プリズムの頂角を鋭
くする必要があシ、側面に入射するレーザ光の反射を少
くするために各側面に反射防止のコーティングをする必
要が生じ費用が多くかかる。
るためには、ビームスプリッタを利用する方法と、光軸
を含むようにレンズを合わせる方法では装置が大きくな
るため不適尚である。また全反射ミラーを利用する方法
では、全反射コーティングをおこなった４枚のミラーを
はシあわせるか、四角錐型のプリズムの各側面に全反射
コーティングを施し各側面ヘレーザ光を照射する必要が
あシ、技術的にも難しく費用も多くかかる。さらに側面
にレーザ光が入射するプリズムの屈折を利用する方法で
は装置を小屋にするために四角錐型プリズムの頂角を鋭
くする必要があシ、側面に入射するレーザ光の反射を少
くするために各側面に反射防止のコーティングをする必
要が生じ費用が多くかかる。
（発明の目的）
本発明の目的はかかる点に監み、１本のレーザ光線で被
加工物を四角形状の辺に沿ってレーザ加工でき、一点ず
つ加工する場合に必要であったレーザ光走査装置を不要
とし、加工速度が速く、フラットバックＩＣのレーザハ
ンダ付けに１吏用すれば全電極に同時にノ・ンダを溶融
でき、位置精度の良いハンダ付けが可能なレーザ集光装
置を提供することにある。
加工物を四角形状の辺に沿ってレーザ加工でき、一点ず
つ加工する場合に必要であったレーザ光走査装置を不要
とし、加工速度が速く、フラットバックＩＣのレーザハ
ンダ付けに１吏用すれば全電極に同時にノ・ンダを溶融
でき、位置精度の良いハンダ付けが可能なレーザ集光装
置を提供することにある。
また本発明の他の目的はレーザ光の集光位置で直線状に
集光される各辺の長さが、分割された光線ごとに独立に
可変し、多品種少量の加工に最適な光学系なそなえた小
型で安価なレーザ集光装置を提供することにある。
集光される各辺の長さが、分割された光線ごとに独立に
可変し、多品種少量の加工に最適な光学系なそなえた小
型で安価なレーザ集光装置を提供することにある。
本発明によれば、レーザ光線を加工面上に集光する光学
系において、入射するレーザ光を平行光に変換するコリ
メーションレンズと、前記平行光に所定の形を与えるマ
スクと、前記マスクを通過したレーザ光をｎ分割して出
射させるプリズムと、前記プリズムから出射されたレー
ザ光をそれぞれ個別に反射する全反射鏡と、前記全反射
鏡で全反射されたレーザ光を個別にほぼ直線状に集光す
るシリンドリカルレンズとを含み、前記加工面上にｎ角
形状の辺に漬った集光スポットを形成することを％敵と
するレーザ集光装置が得られる。
系において、入射するレーザ光を平行光に変換するコリ
メーションレンズと、前記平行光に所定の形を与えるマ
スクと、前記マスクを通過したレーザ光をｎ分割して出
射させるプリズムと、前記プリズムから出射されたレー
ザ光をそれぞれ個別に反射する全反射鏡と、前記全反射
鏡で全反射されたレーザ光を個別にほぼ直線状に集光す
るシリンドリカルレンズとを含み、前記加工面上にｎ角
形状の辺に漬った集光スポットを形成することを％敵と
するレーザ集光装置が得られる。
マスクを通過するレーザ光をｎ分割するプリズムは、レ
ーザ光が底面に垂直に入射するｎ角錐型プリズムである
。このｎ角錐型プリズムが正ｎ角錐型プリズムの場合、
入射レーザ光線の光軸をプリズムの頂点に合わせるとｎ
個の側面からレーザ光がそれぞれ同じ出射角度で出射さ
れる。
ーザ光が底面に垂直に入射するｎ角錐型プリズムである
。このｎ角錐型プリズムが正ｎ角錐型プリズムの場合、
入射レーザ光線の光軸をプリズムの頂点に合わせるとｎ
個の側面からレーザ光がそれぞれ同じ出射角度で出射さ
れる。
全反射鏡は入射するレーザ光の光軸に対する傾きを個別
に調整され、この調整によシ加工面上の集光位置が変え
られる。またシリンドリカルレンズは入射するレーザ光
のレーザ光の光軸に対する傾きとその光軸に沼って上下
位置とが調整され、加工面上の集光位置、焦点合せ及び
焦点のぼかしが変えられる。
に調整され、この調整によシ加工面上の集光位置が変え
られる。またシリンドリカルレンズは入射するレーザ光
のレーザ光の光軸に対する傾きとその光軸に沼って上下
位置とが調整され、加工面上の集光位置、焦点合せ及び
焦点のぼかしが変えられる。
上記構成のレーザ集光装置の他に、本発明によればレー
ザ光を加工面上に集光する光学系において、入射するレ
ーザ光を平行光に変換するコリメーションレンズと、前
記平行光に所定の形を与えるマスクと、前記マスクを通
過したレーザ光をｎ分割して出射するプリズムと、前記
プリズムで分割されたレーザ光を全反射する円筒凹面形
状の反射曲面を有し、前記分割されたレーザ光の光軸に
対する傾きと位置が調整可能なｎ個の全反射鏡とを含み
、前記全反射鏡で反射されたレーザ光は前記加工面上に
同時にｎ角形状の辺に漬った集光スポットを形成するこ
とを％敵とするレーザ集光装置が得られる。このレーザ
集光装置ではシリンドリカルレンズが不快となる。
ザ光を加工面上に集光する光学系において、入射するレ
ーザ光を平行光に変換するコリメーションレンズと、前
記平行光に所定の形を与えるマスクと、前記マスクを通
過したレーザ光をｎ分割して出射するプリズムと、前記
プリズムで分割されたレーザ光を全反射する円筒凹面形
状の反射曲面を有し、前記分割されたレーザ光の光軸に
対する傾きと位置が調整可能なｎ個の全反射鏡とを含み
、前記全反射鏡で反射されたレーザ光は前記加工面上に
同時にｎ角形状の辺に漬った集光スポットを形成するこ
とを％敵とするレーザ集光装置が得られる。このレーザ
集光装置ではシリンドリカルレンズが不快となる。
（実施例）
次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第５図は本発明の実施例を示す側面図で、レーザ装置５
で発振したレーザ光は集光用レンズ６によシ光ファイバ
７へ導入され、光ファイバ７によって伝送された後、四
角形状の辺に溜って集光する光学系１７によシフラット
パックＩＣ１４の電極１４′をレーザハンダ付けするも
のである。
で発振したレーザ光は集光用レンズ６によシ光ファイバ
７へ導入され、光ファイバ７によって伝送された後、四
角形状の辺に溜って集光する光学系１７によシフラット
パックＩＣ１４の電極１４′をレーザハンダ付けするも
のである。
光ファイバ７を出射し拡大したレーザ光はコリメーショ
ンレンズ８によシはぼ平行光に近い状態に変換され、マ
スク９に入射する。マスク９は第７図に示す開口９ａを
有する。このマスク９の開口の形により加工面１３での
レーザパワー密度及び集光されるレーザ元断面の辺の長
さが決められる。マスク９は金属製で、入射レーザ光の
パワー密度が高くないため加工されない。
ンレンズ８によシはぼ平行光に近い状態に変換され、マ
スク９に入射する。マスク９は第７図に示す開口９ａを
有する。このマスク９の開口の形により加工面１３での
レーザパワー密度及び集光されるレーザ元断面の辺の長
さが決められる。マスク９は金属製で、入射レーザ光の
パワー密度が高くないため加工されない。
マスク９を通過したレーザ光は図６に示す四角錐型プリ
ズム１０の底面１０ａに垂直に入射する。
ズム１０の底面１０ａに垂直に入射する。
垂直に入射して四角錐型プリズム内部にはいったレーザ
光は、四角錐型プリズムの側面に入射し、スネルの法則
によシ全反射する。
光は、四角錐型プリズムの側面に入射し、スネルの法則
によシ全反射する。
例えば、四角錐型プリズムｌＯの各側面と底面とのなす
角が６０度で材質の屈折率が１．５のとき、プリズム１
０の側面の法線に対して４１．８２１＆以上の入射角で
側面に入射したレーザ光ばその側面において全反射され
、その側面に対向する側面に向って進む。また四角錐型
プリズム１０の頂角が光ファイバ７から出射したレーザ
光の光軸上に位置すれば、均等にレーザパワーの４分割
がおこなわれる。
角が６０度で材質の屈折率が１．５のとき、プリズム１
０の側面の法線に対して４１．８２１＆以上の入射角で
側面に入射したレーザ光ばその側面において全反射され
、その側面に対向する側面に向って進む。また四角錐型
プリズム１０の頂角が光ファイバ７から出射したレーザ
光の光軸上に位置すれば、均等にレーザパワーの４分割
がおこなわれる。
四角錐型プリズム１０の４つの側面を透過した各分割光
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、それぞれ同じ高さ
の所にある全反射ミラー１１ａｔｔｔｂ＋１１Ｃ，ｌｉ
ｄに入射し光路が変更される。これら４つの全反射ミラ
ーの入射光軸に対する頑きは、各々独立に１ｌｉｉｌ整
でき、反射光の方向は可変となる。
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、それぞれ同じ高さ
の所にある全反射ミラー１１ａｔｔｔｂ＋１１Ｃ，ｌｉ
ｄに入射し光路が変更される。これら４つの全反射ミラ
ーの入射光軸に対する頑きは、各々独立に１ｌｉｉｌ整
でき、反射光の方向は可変となる。
全反射ミラー１１ａ、ｌｌｂ、ＩＩＣ，ｌｉｄを反射し
た各レーザ光はシリンドリカルレンズ１２ａ。
た各レーザ光はシリンドリカルレンズ１２ａ。
１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄに入射し直線状に集光され、加
工面上に四角形状の辺に泊って集光される。これら４つ
のシリトリカルレンズはレーザ光の光路に対する傾き及
びその上下位置を各々独立に調整でき、これによシ加工
面１３上での集光位置、焦点合わせ及び焦点ぼかしが可
変となる。
工面上に四角形状の辺に泊って集光される。これら４つ
のシリトリカルレンズはレーザ光の光路に対する傾き及
びその上下位置を各々独立に調整でき、これによシ加工
面１３上での集光位置、焦点合わせ及び焦点ぼかしが可
変となる。
次に第８乃至１０図を利用して光路上の各断面の光ビー
ムの形状を説明する。
ムの形状を説明する。
第８図は第５図においてＡＡ力方向ら見た断面図で、四
分割用の四角錐型プリズム１０の底面１０ａ上の斜線部
分にマスク９を通過したレーザ光が入射する部分を示し
ている。
分割用の四角錐型プリズム１０の底面１０ａ上の斜線部
分にマスク９を通過したレーザ光が入射する部分を示し
ている。
第９図は第５図においてＢＢ’方向から見た断面図で、
斜線部分は全反射ミラー１１′により光路を変更された
レーザ光がシリンドリカルレンズ１２ａｌ１２ｂ、１２
Ｃ，１２ｄに入射する部分を示している。
斜線部分は全反射ミラー１１′により光路を変更された
レーザ光がシリンドリカルレンズ１２ａｌ１２ｂ、１２
Ｃ，１２ｄに入射する部分を示している。
第１０図番″ｉ第５図に４６ける加工面１３上の四角形
状の辺に演った集光パターンを示している。図において
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄｉ；ｊそれぞれシリン
ドリカルレンズ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄによっ
て集光されたレーザ光の集光部分を示す。
状の辺に演った集光パターンを示している。図において
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄｉ；ｊそれぞれシリン
ドリカルレンズ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄによっ
て集光されたレーザ光の集光部分を示す。
加工面上の集光部分の各辺の長さ及び強屓分布は、マス
ク９の開口の形状により＝えるこ吉ができる。
ク９の開口の形状により＝えるこ吉ができる。
また集光位置、焦点合わせ及び焦点ぼかしは、全反射ミ
ラー１１の光路に対する傾きと集光用シリンドリカルレ
ンズ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄの光路に文」する
傾き及びその上下位置を調整することにより変えること
ができる。
ラー１１の光路に対する傾きと集光用シリンドリカルレ
ンズ１２ａ、１２ｂ、１２Ｃ，１２ｄの光路に文」する
傾き及びその上下位置を調整することにより変えること
ができる。
なお上記実施例は元ファイバ７によシレーザ光を伝送し
、その後レーザ集光装置１７に入射したが、レーザ装置
５から発振したレーザ光を直接、レーザ集光装置道１７
に入射させ四角形状の被加工物をレーザ加工することも
可能である。
、その後レーザ集光装置１７に入射したが、レーザ装置
５から発振したレーザ光を直接、レーザ集光装置道１７
に入射させ四角形状の被加工物をレーザ加工することも
可能である。
またし〜ザ光を４分割するために四角錐型プリズム１０
のＪＫ面にレーザ光を入射し、側面での全反射により光
線を４分割したか、第１１図に示すように４つの四角ｔ
ａＢＪＩプリズム１６のそれぞれの底面を三方向に外側
に向けて頂点を合わせ、その頂点に向りてレーザ光ａな
入射させておのおのプリズムの屈折によシ４分割しても
小澹のレーザ集光装置を組むことができる。
のＪＫ面にレーザ光を入射し、側面での全反射により光
線を４分割したか、第１１図に示すように４つの四角ｔ
ａＢＪＩプリズム１６のそれぞれの底面を三方向に外側
に向けて頂点を合わせ、その頂点に向りてレーザ光ａな
入射させておのおのプリズムの屈折によシ４分割しても
小澹のレーザ集光装置を組むことができる。
また集光光学系としてシリンドリカルレンズ１２ａ、１
２ｂ、１２Ｃ，１２ｄを使用したが、乎面状の企及ＪＪ
ｉ４４１１ａ＋１１ｂ、１１ｃ＋１１ｄをそれぞれ傾き
および入射レーザ光軸に沿って上下位置が調整できる凹
型のシリンドリカル状全反射ミラーに置き俟え、その日
戯曲曲でレーザ光を反圧１し集光させることによりシリ
ンドリカルレンズも不要となり安価で小ｉｌｌ ｆ、に
レーザ集光装置が得られる。
２ｂ、１２Ｃ，１２ｄを使用したが、乎面状の企及ＪＪ
ｉ４４１１ａ＋１１ｂ、１１ｃ＋１１ｄをそれぞれ傾き
および入射レーザ光軸に沿って上下位置が調整できる凹
型のシリンドリカル状全反射ミラーに置き俟え、その日
戯曲曲でレーザ光を反圧１し集光させることによりシリ
ンドリカルレンズも不要となり安価で小ｉｌｌ ｆ、に
レーザ集光装置が得られる。
マスク９ね第７図に示すものを実施し０として示したが
、開口の各辺の長さが各・々独立に可変する機構をもつ
スリットを１更用してもよいし、金桐製ではなくカラス
上にマスクパターンを金属蒸翳したものをマスクとして
開用してもよい。
、開口の各辺の長さが各・々独立に可変する機構をもつ
スリットを１更用してもよいし、金桐製ではなくカラス
上にマスクパターンを金属蒸翳したものをマスクとして
開用してもよい。
また四角錐型プリズム１０の底面と各側面とのナス角を
６０度としたが、プリズム１０（７）底ｆｆ１ＮＣ垂直
にレーザ光が入射する場合、なす角は４１．８２度以上
であればよい。ただし底面と各側面とのなす角が６０度
で四角錐型プリズム１ｏの底面にレーザ光が垂直入射し
た場合、プリズム側面で全反射したレーザ光はその側面
の対向面に対して垂直に入射するため、反射による損失
が少くなる。
６０度としたが、プリズム１０（７）底ｆｆ１ＮＣ垂直
にレーザ光が入射する場合、なす角は４１．８２度以上
であればよい。ただし底面と各側面とのなす角が６０度
で四角錐型プリズム１ｏの底面にレーザ光が垂直入射し
た場合、プリズム側面で全反射したレーザ光はその側面
の対向面に対して垂直に入射するため、反射による損失
が少くなる。
光ファイバ７から出射したレーザ光はコリメーションレ
ンズ８により平行光にしたが、コリメーションレンズ８
を光ファイバ７の出射端側に少］ノ近づけることにより
レーザ光をひろげろと、加工面上の集光部分の辺の長さ
を大きくすることができる。
ンズ８により平行光にしたが、コリメーションレンズ８
を光ファイバ７の出射端側に少］ノ近づけることにより
レーザ光をひろげろと、加工面上の集光部分の辺の長さ
を大きくすることができる。
またレーザ装置５は通常の光学部品と通信用の大口径石
英ファイバを使用できる点がらＮ ｄ３＋ＹＡＧレーザ
が適しているが、高出力レーザなら他のレーザでもよい
。また分割された光＠は、シリンドリカルレンズにより
直線状に集光したが、シリンドリカルレンズの代わりに
球面レンズな使用することにより点状に来光可能である
。
英ファイバを使用できる点がらＮ ｄ３＋ＹＡＧレーザ
が適しているが、高出力レーザなら他のレーザでもよい
。また分割された光＠は、シリンドリカルレンズにより
直線状に集光したが、シリンドリカルレンズの代わりに
球面レンズな使用することにより点状に来光可能である
。
本実施例では、四角形状の辺に宿って集光されるレーザ
光を得るため四角錐型プリズムを用いてレーザ光を４分
割したが、この四角錐プリズムの代わりに三角柱型プリ
ズムを挾用し三角・注型プリズムの一側面１こ垂直に平
行レーザ光を入射させると、他の２つの側面から２分割
したレーザ光が得られる。この場合、刀ロ工面に７１２
辺の集光ビームが得られ、デュアルラインパッケージＩ
Ｃの同時ハンダ付けに適する。また三角雌型プリズムあ
るいは五角錐型プリズムな使用し、それぞれ３分割ある
いは５分割したレーザ光を形成すれば応用範囲が拡がる
。
光を得るため四角錐型プリズムを用いてレーザ光を４分
割したが、この四角錐プリズムの代わりに三角柱型プリ
ズムを挾用し三角・注型プリズムの一側面１こ垂直に平
行レーザ光を入射させると、他の２つの側面から２分割
したレーザ光が得られる。この場合、刀ロ工面に７１２
辺の集光ビームが得られ、デュアルラインパッケージＩ
Ｃの同時ハンダ付けに適する。また三角雌型プリズムあ
るいは五角錐型プリズムな使用し、それぞれ３分割ある
いは５分割したレーザ光を形成すれば応用範囲が拡がる
。
（発明の効果）
以上のように、本発明によれは、レーザ光を四角錐型プ
リズム内の全反射による４分割の後、各分割光を反射す
る全反射ミラーと各ミラーで反射された光を集光する集
光用シリンドリカルレンズの位置を調整することにより
、同時に任意の位置にかつ任意の長さの四角形状の辺に
活って集光することが可能であり、各種のフラットパン
クＩＣなどの四辺状の形状の被加工物をレーザハンダ付
けすることに応用すればハンダ付は速度の向上がなされ
、またすべてのハンダランドのハンダが同時に溶融し表
面張力によりフラットパックＩＣがハンダランドに引き
寄せられるため、従来はど位置精度良くフラットパック
ＩＣをハンダランドに搭載する必要はない。
リズム内の全反射による４分割の後、各分割光を反射す
る全反射ミラーと各ミラーで反射された光を集光する集
光用シリンドリカルレンズの位置を調整することにより
、同時に任意の位置にかつ任意の長さの四角形状の辺に
活って集光することが可能であり、各種のフラットパン
クＩＣなどの四辺状の形状の被加工物をレーザハンダ付
けすることに応用すればハンダ付は速度の向上がなされ
、またすべてのハンダランドのハンダが同時に溶融し表
面張力によりフラットパックＩＣがハンダランドに引き
寄せられるため、従来はど位置精度良くフラットパック
ＩＣをハンダランドに搭載する必要はない。
本発明を使用することによって多点同時レーザ加工を必
要とする分野で多品種少量生産に対応でき、大幅に生産
性を向上させ工数を削減することができ、その実用効果
は犬なるものである。
要とする分野で多品種少量生産に対応でき、大幅に生産
性を向上させ工数を削減することができ、その実用効果
は犬なるものである。
第１図、第２図、第３図および第４図は従来のレーザ光
の分割方法を示す斜視図、第５図は不発明による一実施
例を示す側面図、第６図は本発明に使用される四角離油
プリズムの一実施例を示す斜視図、第７図は本発明に使
用されるマスクの一実施例を示す斜視図、第８図は第５
図におけるＡＡ’断面図、第９図は第５図におけるＢＢ
’断面図、なう方法の他の一冥施例を示す斜視図１でお
る。 １・・・・・・ビームスプリッタ−１２・・・・・・全
反射ミラー、３・・・・・・プリズム、４・・・・・・
レンズ、５・・・・・・レーザ装置、６・・・・・・第
光用レンズ、７・・・・・・光ファイバ、８・・・・・
・コリメーションレンズ、９・・・・・・マスク、１０
・・・・・・四角銀型プリズム、１１・・・・・・全反
射ミラー、１２・・・・・・シリンドリカルレンズ、１
３・・・・・加工面、１４・・・・・・フラットバンク
ＩＣ１１５・・・・・・レーザ集光パターン、１６・・
・・・・プリズム、１７・・・・・・集光光学系、１８
・・・・・・四角離油プリズムの底角。 レーザ％、 レーす”疋 儲１図 姶５席 第す図 ケ６図 葛ｑ図
の分割方法を示す斜視図、第５図は不発明による一実施
例を示す側面図、第６図は本発明に使用される四角離油
プリズムの一実施例を示す斜視図、第７図は本発明に使
用されるマスクの一実施例を示す斜視図、第８図は第５
図におけるＡＡ’断面図、第９図は第５図におけるＢＢ
’断面図、なう方法の他の一冥施例を示す斜視図１でお
る。 １・・・・・・ビームスプリッタ−１２・・・・・・全
反射ミラー、３・・・・・・プリズム、４・・・・・・
レンズ、５・・・・・・レーザ装置、６・・・・・・第
光用レンズ、７・・・・・・光ファイバ、８・・・・・
・コリメーションレンズ、９・・・・・・マスク、１０
・・・・・・四角銀型プリズム、１１・・・・・・全反
射ミラー、１２・・・・・・シリンドリカルレンズ、１
３・・・・・加工面、１４・・・・・・フラットバンク
ＩＣ１１５・・・・・・レーザ集光パターン、１６・・
・・・・プリズム、１７・・・・・・集光光学系、１８
・・・・・・四角離油プリズムの底角。 レーザ％、 レーす”疋 儲１図 姶５席 第す図 ケ６図 葛ｑ図
Claims (5)
- （１） レーザ光線を加工面上に集光する光学系におい
て、入射するレーザ光を平行光に変換するコリメーショ
ンレンズと、前記平行光に所定の断面形状を与えるマス
クと、前記マスクを通過したレーザ光をｎ分割して出射
させるプリズムと、前記プリズムから出射したレーザ光
をそれぞれ個別に反射する複数の全反射鏡と、前記全反
射鏡で全反射されたレーザ光を個別にほぼ直線状に集光
するシリンドリカルレンズとを含み、前記加工面上にｎ
角形状の辺に漬った集光スポットを形成することを特徴
とするレーザ集光装置。 - （２）前記プリズムは、レーザ光が底面に垂直に入射す
るｎ角錐型プリズムであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載された集光装置。 - （３）前記全反射鏡は入射するレーザ光の光軸に対する
傾きを個別に調整できることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載されたレーザ集光装置。 - （４）前記シリンドリカルレンズは入射するレーザ光の
光軸に対する傾きとその光軸に沿って上下位置とを個別
に調整できることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載されたレーザ集光装置。 - （５）レーザ光を加工面上に集光する光学系において、
入射するレーザ光を平行光に変換するコリメーションレ
ンズと、前記平行光に所定の形を与えるマスクと、前記
マスクを通過したレーザ光をｎ分割して出射させるプリ
ズムと、前記プリズムから出射されたレーザ光を全反射
する円筒凹面形状の反射曲面を有し、前記分割されたレ
ーザ光の光軸に対する傾きと位置がａＭ整可能な複数の
全反射鏡とを含み、前記全反射鏡で反射されたレーザ光
は前記加工面上ｎ角形状の辺に沿った集光スポットを形
成することを％畝とするレーザ集光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59028041A JPS60172023A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | レ−ザ集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59028041A JPS60172023A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | レ−ザ集光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172023A true JPS60172023A (ja) | 1985-09-05 |
Family
ID=12237653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59028041A Pending JPS60172023A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | レ−ザ集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172023A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61252696A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-10 | 株式会社日立製作所 | はんだ付装置 |
| JPH03198976A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-30 | Pioneer Electron Corp | ハンダ付装置 |
| NL9300744A (nl) * | 1993-05-03 | 1994-12-01 | Iai Bv | Inrichting voor het oppakken, positioneren en door middel van laserlicht op een drager bevestigen van componenten. |
| JP2001523585A (ja) * | 1997-11-20 | 2001-11-27 | ピーエーシー ティーイーシーエイチ − パッケージング テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ２つの基板の接続面を熱的に接続する方法および装置 |
| JP2006116570A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Miyachi Technos Corp | レーザ集光ユニット及びレーザ加工装置 |
| JP2006187783A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工装置 |
| CN108356418A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-08-03 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 | 一种激光表面处理装置及方法 |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59028041A patent/JPS60172023A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61252696A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-10 | 株式会社日立製作所 | はんだ付装置 |
| JPH03198976A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-30 | Pioneer Electron Corp | ハンダ付装置 |
| NL9300744A (nl) * | 1993-05-03 | 1994-12-01 | Iai Bv | Inrichting voor het oppakken, positioneren en door middel van laserlicht op een drager bevestigen van componenten. |
| JP2001523585A (ja) * | 1997-11-20 | 2001-11-27 | ピーエーシー ティーイーシーエイチ − パッケージング テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ２つの基板の接続面を熱的に接続する方法および装置 |
| JP2006116570A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Miyachi Technos Corp | レーザ集光ユニット及びレーザ加工装置 |
| JP2006187783A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工装置 |
| DE102006000720B4 (de) * | 2005-01-05 | 2014-05-22 | Disco Corp. | Laserstrahlbearbeitungsmaschine |
| CN108356418A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-08-03 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 | 一种激光表面处理装置及方法 |
| CN108356418B (zh) * | 2018-02-02 | 2020-02-28 | 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 | 一种激光表面处理装置及方法 |
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