JPS6043236B2 - Laser processing method - Google Patents

Laser processing method

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JPS6043236B2
JPS6043236B2 JP55031808A JP3180880A JPS6043236B2 JP S6043236 B2 JPS6043236 B2 JP S6043236B2 JP 55031808 A JP55031808 A JP 55031808A JP 3180880 A JP3180880 A JP 3180880A JP S6043236 B2 JPS6043236 B2 JP S6043236B2
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JP
Japan
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processing
hole
laser beam
laser
reference object
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JP55031808A
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武敏 米澤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ加工方法に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a laser processing method.

本発明の第1の目的は、平行な2枚の平板の、一方に
設けられている第1の穴を基準とし、他方の平板に、第
1の穴より径の小さい第2の穴を第1の穴と同軸に加工
することであり、より具体的な事例としては、電子管等
のアパーチャを、グリッド、りミッタ等の穴と同軸に精
度よく加工することである。 本発明の第2の目的は、
レーザ光て微細な加工を行うに際し、加工用の集光レン
ズの倍率、解像力が低いために加工面の微細構造を観察
して加工位置を定めることが困難な不都合を解決し、加
工の位置決めを容易にすることである。
A first object of the present invention is to use a first hole provided in one of two parallel flat plates as a reference, and a second hole with a smaller diameter than the first hole in the other flat plate. A more specific example is to precisely machine an aperture of an electron tube or the like coaxially with a hole of a grid, limiter, etc. The second object of the present invention is to
This solution solves the problem of difficulty in determining the processing position by observing the fine structure of the processing surface due to the low magnification and resolution of the condensing lens used for processing when performing fine processing using laser light. It's about making it easier.

電子管のアパーチャは直径20〜80μm程度の微小
穴であり、これは従来薄板のエッチング、もしくは電鋳
にて加工され、アパーチャ穴を有する平板を顕微鏡等て
観察しつつ位置を調整し、保持体にスポット溶接して電
子銃として組み立てていた。
The aperture of an electron tube is a microhole with a diameter of about 20 to 80 μm. Conventionally, this is processed by etching or electroforming a thin plate. The flat plate with the aperture hole is adjusted in position while being observed with a microscope, and then attached to the holder. It was spot welded and assembled into an electron gun.

このとき、他の電極にあけられた穴との同軸度を精度よ
く加工、組立することが必要であるが、従来の方法では
同軸度30PTrl、程度が限界であつた。本発明の方
法はこのような同軸異径穴の加工法を容易に行なえるも
ので、以下発明その実施例について図面を用いて説明す
る。 第1図は本発明の一実施例を説明するための図で
ある。
At this time, it is necessary to process and assemble with high precision the coaxiality with the holes drilled in other electrodes, but in the conventional method, the coaxiality of about 30 PTrl was the limit. The method of the present invention can easily process such coaxial holes of different diameters, and embodiments thereof will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.

図において、加工物体1は、円筒1a、穴ldを有す
る平板1bおよびレーザビームで穴をあけようとする平
板1cよりなつており、X−Yテーブル等のステージ2
に載置されている。
In the figure, a workpiece 1 consists of a cylinder 1a, a flat plate 1b having a hole ld, and a flat plate 1c on which a hole is to be made with a laser beam, and a stage 2 such as an X-Y table.
It is placed on.

レーザ発振器3から出たレーザビームは実線で示すよう
に半透鏡4で曲げられ、集光レンズ5によつて平板1c
の表面に焦点を結ぶよう構成されている。レーザ発振器
3としては、本発明の目的では微細なビームに絞ること
ができ、かつ光学レンズの使用できることが必要で、ル
ビーレーザ、YAGレーザ等がこれに適している。一方
、照明用光源6から出た光(通常の顕微鏡に用いられる
ような光源光)は半透鏡7で曲げられ、加工物体1に達
する。
The laser beam emitted from the laser oscillator 3 is bent by a semi-transparent mirror 4 as shown by a solid line, and is directed to a flat plate 1c by a condensing lens 5.
It is structured to focus on the surface of the For the purpose of the present invention, the laser oscillator 3 needs to be able to focus into a fine beam and use an optical lens, and a ruby laser, a YAG laser, etc. are suitable for this purpose. On the other hand, light emitted from the illumination light source 6 (light source light such as that used in a normal microscope) is bent by a semi-transparent mirror 7 and reaches the workpiece 1.

平板1bの反射光いいかえれば、穴1dを光源とする光
路を破線で示す。レーザ光としてYAGレーザを考えた
場合、波長は1.06μmであり、その焦点が1c上に
くるように設定しているから、光源6の光の波長を0.
6μmで代表させるとすると、その焦点は平板1cの面
よりレンズ5に近い位置となる。穴1dの位置が照明光
の焦点より遠くにあれば、穴1dを光源とする像はレン
ズ5を通過して実像として得られるが、一般には、穴1
dは照明光の焦点よりさらにレンズ5に近い位置にある
ため、穴1dを光源とする光はレンズ5を通過して発散
光となるから、レンズ8を置いて集束させる。この実施
例では、ガラス板9の位置に穴1dの実像9aが結像さ
れる。ガラス板9にはレーザビームの中心を求めうる基
準マーク9bが描かれている。実像9aと基準マーク9
bは対物レンズ101接眼レンズ11で拡大され、反射
鏡12を経てITVカメラ13に達し、テレビジョン画
面上で観察される。その一例を第2図および第3図に示
す。
In other words, the optical path using the hole 1d as a light source is shown by a broken line. When considering a YAG laser as the laser beam, the wavelength is 1.06 μm, and its focal point is set to be above 1c, so the wavelength of the light from the light source 6 is set to 0.06 μm.
If it is represented by 6 μm, the focal point will be at a position closer to the lens 5 than the surface of the flat plate 1c. If the position of the hole 1d is far from the focal point of the illumination light, an image using the hole 1d as the light source will pass through the lens 5 and be obtained as a real image.
Since d is located closer to the lens 5 than the focal point of the illumination light, the light from the hole 1d as a light source passes through the lens 5 and becomes diverging light, so the lens 8 is placed to focus it. In this embodiment, a real image 9a of the hole 1d is formed at the position of the glass plate 9. A reference mark 9b is drawn on the glass plate 9 so that the center of the laser beam can be determined. Real image 9a and reference mark 9
b is magnified by an objective lens 101 and an eyepiece 11, passes through a reflecting mirror 12, reaches an ITV camera 13, and is observed on a television screen. An example is shown in FIGS. 2 and 3.

基準マーク9bはレーザビームと同心の円であり、その
テレビジョン画像9b″が観察されている。また、穴1
dの実像9aも同時にテレビジョン画像9a″として観
察されている。第2図のように像9a″と同9b″とが
ずれている状態を、テーブル2を移動させて調整すると
、第3図のように同心にすることができる。このとき一
方をやや小さな径の円としておくと、精度よく同心とす
ることができる。さて、第3図の状態でレーザビームの
中心は穴1dの中心を通過するようになつており、レー
ザ光を照射すると平板1cに穴1eをあけることができ
、第4図に示すような状態となる。
The reference mark 9b is a circle concentric with the laser beam, and its television image 9b'' is observed.
The real image 9a of d is also observed as a television image 9a'' at the same time.If the table 2 is moved to adjust the misalignment of the images 9a'' and 9b'' as shown in FIG. The center of the laser beam can be made concentric with the center of the hole 1d in the state shown in Fig. 3 by making one circle with a slightly smaller diameter. When the laser beam is irradiated, a hole 1e can be made in the flat plate 1c, resulting in a state as shown in FIG. 4.

ここで重要なことは、レーザビームと基準マーク9bの
中心を一致させることであるが、これはあらかじめ試し
加工をして一致させておく必要がある。
What is important here is to match the centers of the laser beam and the reference mark 9b, but it is necessary to do trial processing in advance to make them match.

これをいつたん念入りにやつておけば、その後は第2図
,第3図のような合せ作業を行うのみで、容易に穴1d
と穴1eの同軸度を出すことができる。実験段階では同
軸度10pm.が安定に実現できた。次に本発明の他の
実施例について述べる。
Once you have done this carefully, you can easily make the hole 1d by simply performing the alignment work as shown in Figures 2 and 3.
It is possible to obtain the coaxiality of the hole 1e. At the experimental stage, the coaxiality was 10 pm. was achieved stably. Next, other embodiments of the present invention will be described.

第5図において、加工物体14の表面14aに数ケ所の
穴あけ、熱処理等を行なう場合の例であるが、加工物1
4は、テーブル17の上に設けられた固定枠16で位置
決めされ、さらにこの固定枠16には透明なガラス板1
5がその表面を加工面14aと平行に保つて位置決めさ
れている。
In FIG. 5, an example is shown in which the surface 14a of the workpiece 14 is subjected to several holes, heat treatment, etc.
4 is positioned by a fixed frame 16 provided on the table 17, and furthermore, a transparent glass plate 1 is mounted on this fixed frame 16.
5 is positioned with its surface kept parallel to the processing surface 14a.

ガラス板15には第6図に示すようなレーザビームの照
準マーク15aが描かれている。照準マーク15aは第
1図における穴1dと同様に設定されており、レーザビ
ームはレンズ18で加工面14aに集束するが、そのと
き観察光学系のピントはこの照準マーク15aに合つて
いるものである。さて、テーブル17を移動させ、第2
図および第3図に示したような手順で位置を調節し、レ
ーザビームを照射すると、ガラス板15の照準マーク1
5aの中心に対応する加工面14aの位置がレーザ加工
される。ガラス板15をレーザ光に対して不透明な材料
に変更し、照準マーク15aの・部分に穴をあけておい
ても同様の効果が得られる。この場合には、さらに第7
図に示すように加工面19に焦点を結ぶようレンズ21
で集光されるレーザビームの、基準板20の位置におけ
るビーム径よりも、照準穴20a(7)径を小さくする
こ・とにより、ビームの強度分布が改善される。すなわ
ち、第8図に示すようなビーム径dのレーザビームの強
度分布は、dより小さな穴径ボで制限され、第9図のよ
うな強度分布になる。したがつて、微小領域で切れのよ
い加工を行うことが可能)となり、周辺への熱影響も最
小限にすることができる。以上述べた如く、本発明にお
いては、加工表面の手前に加工点を求めるための照準と
なる基準物体を置くことを特徴とするが、観察光学系で
、加工表面を直接見ずに基準物体を見ることは次の長所
を有する。
A laser beam aiming mark 15a as shown in FIG. 6 is drawn on the glass plate 15. The aiming mark 15a is set in the same manner as the hole 1d in FIG. 1, and the laser beam is focused on the processing surface 14a by the lens 18, but at that time, the observation optical system is focused on this aiming mark 15a. be. Now, move table 17 and
After adjusting the position and irradiating the laser beam according to the steps shown in the figure and FIG. 3, the aiming mark 1 on the glass plate 15
Laser processing is performed at a position on the processing surface 14a corresponding to the center of 5a. The same effect can be obtained by changing the glass plate 15 to a material that is opaque to the laser beam and making a hole in the area of the aiming mark 15a. In this case, the seventh
The lens 21 focuses on the processing surface 19 as shown in the figure.
By making the diameter of the aiming hole 20a (7) smaller than the beam diameter at the position of the reference plate 20, the beam intensity distribution is improved. That is, the intensity distribution of a laser beam having a beam diameter d as shown in FIG. 8 is limited by the hole diameter smaller than d, resulting in an intensity distribution as shown in FIG. 9. Therefore, it is possible to perform sharp processing in a minute area), and the thermal influence on the surrounding area can be minimized. As described above, the present invention is characterized in that a reference object is placed in front of the processing surface to serve as a sight for determining the processing point. Seeing has the following advantages.

一般にレーザ加工用のレンズは長焦点の低倍率レンズで
あり、通常の顕微鏡対物レンズに比較して解像力が劣る
Generally, a lens for laser processing is a long focal length, low magnification lens, and its resolution is inferior to that of a normal microscope objective lens.

したがつてビーム径10pm,程度の加工を必要とする
ような微細構造を有する表面においては、加工用レンズ
を通して微細構造を観察して加工点の位置決めを行うこ
とは極めて困難である。本発明においては、あらかじめ
基準物体と加工物体の位置を通常の顕微鏡等で観察し、
精度よく位置合せを行つてから、基準物体を加工用レン
ズを通して見て加工することが可能で、基準物体の照準
マーク等を適当に設定することにより、加工用レンズに
よる観察でも精度よく加工点を位置決めできる。特に加
工物体の一部を基準物体として用いる場合には、その効
果が大きい。さらに他の利点として、第6図等の実施例
においては平板15がテンプレートの役割をもつており
、テーブル17として高精度の測長機能を持つたもので
なくても、再現性よく精度の高い加工をすることができ
る。また、平板15と加工物14の間の空間にガスを流
したり、あるいは真空にしたりすることにより、加工表
面の変質防止あるいは加工促進が容易となる。
Therefore, on a surface having a fine structure that requires processing with a beam diameter of about 10 pm, it is extremely difficult to observe the fine structure through a processing lens and position the processing point. In the present invention, the positions of the reference object and the workpiece are observed in advance using an ordinary microscope, etc.
After accurate alignment, the reference object can be viewed through the processing lens and processed. By appropriately setting the aiming mark on the reference object, the processing point can be accurately determined even when observed using the processing lens. Can be positioned. This is especially effective when using a part of the processed object as a reference object. Another advantage is that the flat plate 15 in the embodiment shown in FIG. Can be processed. Further, by flowing gas or creating a vacuum in the space between the flat plate 15 and the workpiece 14, it becomes easy to prevent deterioration of the processed surface or accelerate processing.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の加工法の一実施例を説明するための装
置の構成を示す図、第2図および第3図はこの実施例に
おける被加工物の位置合せ方法の一例を説明するための
図、第4図はこの実施例による加工例を示す断面図、第
5図は本発明の他の実施例を説明するための図、第6図
はこの実施例における基準物体の一例を示す平面図、第
7図はこの実施例の要部を示す断面図、第8図はレーザ
ビームの強度分布図、第9図はこの実施例によるレーザ
ビームの強度分布図である。 1・・・・・・加工物体、1b・・・・・穴1dを有す
る平板、1c・・・・・穴をあけるべき平板、2・・・
・・・X−Yテーブル等のステージ、3・・・・・ルー
ザ発振器、4・・・半透鏡、5・・・・・・集光レンズ
、6・・・・・・照明用光源、7・・・・・・半透鏡、
8・・・・・ルンズ、9・・・・・・ガラス板、9b・
・・・・・基準マーク、14・・・・・加工物体、15
・・・・・・ガラス板、15a・・・・・・照準マーク
、16・・・・・固定枠、17・・・・・・テーブル、
19・・・・・・加工面、20・・・・・・基準板、2
0a・・・・・・照準穴、21・・・・ルンズ。
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for explaining one embodiment of the processing method of the present invention, and Figs. 2 and 3 are illustrations of the positioning of the workpiece in this embodiment. A diagram for explaining an example of the method, FIG. 4 is a sectional view showing an example of processing according to this embodiment, FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining this embodiment. 7 is a cross-sectional view showing the main parts of this embodiment, FIG. 8 is a diagram of the intensity distribution of the laser beam, and FIG. 9 is a diagram of the intensity distribution of the laser beam according to this embodiment. It is. 1... object to be processed, 1b... flat plate with hole 1d, 1c... flat plate to be drilled, 2...
... Stage such as X-Y table, 3 ... Loser oscillator, 4 ... Semi-transparent mirror, 5 ... Condensing lens, 6 ... Light source for illumination, 7・・・・・・Semi-transparent mirror,
8... Luns, 9... Glass plate, 9b.
...Reference mark, 14 ... Processing object, 15
...Glass plate, 15a ... Aiming mark, 16 ... Fixed frame, 17 ... Table,
19... Processed surface, 20... Reference plate, 2
0a...Aiming hole, 21...Luns.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 加工物体の加工面の上方に基準物体を配置し、前記
加工物体と前記基準物体の相対的位置を固定した状態と
し、前記加工物体の加工前がレーザビームの集光レンズ
のほぼ焦点位置にあるときに、焦点よりも前記集光レン
ズに近い側にある前記基準物体を実像として結像するよ
う観察光学系を構成し、観察光学系に対して、レーザビ
ームの光軸中心があらかじめ中心基準として設定され、
前記基準物体の実像を観察し、前記実像が中心基準に対
して所定の位置にくるよう前記レーザビームと前記加工
物体の相対位置を調整し、しかる後にレーザビームを照
射して加工面に集束させることを特徴とするレーザ加工
方法。 2 基準物体が既に第1の穴が設けられた平板であり、
加工物体の加工面に第1の穴より径の小さい第2の穴を
前記第1の穴と同軸に加工することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のレーザ加工方法。 3 基準物体がレーザ光に対して透明な平板であり、こ
の平板に照準マークが描かれ、前記平板を加工面と平行
に配置することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のレーザ加工方法。 4 基準物体が、その位置におけるレーザビーム径より
小さな径の穴を照準として有する、レーザ光に対する不
透明体であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のレーザ加工方法。
[Claims] 1. A reference object is placed above the processing surface of the processing object, the relative positions of the processing object and the reference object are fixed, and the laser beam is focused before processing the processing object. The observation optical system is configured to form a real image of the reference object, which is closer to the condensing lens than the focus, when the lens is approximately at the focal point position, and The axis center is set in advance as the center reference,
Observe the real image of the reference object, adjust the relative position of the laser beam and the workpiece so that the real image is at a predetermined position with respect to the center reference, and then irradiate the laser beam and focus it on the workpiece surface. A laser processing method characterized by: 2. The reference object is a flat plate in which the first hole is already provided,
2. The laser processing method according to claim 1, wherein a second hole having a smaller diameter than the first hole is formed coaxially with the first hole in the processing surface of the workpiece. 3. Laser processing according to claim 1, wherein the reference object is a flat plate transparent to the laser beam, an aiming mark is drawn on this flat plate, and the flat plate is arranged parallel to the processing surface. Method. 4. The laser processing method according to claim 1, wherein the reference object is an opaque body with respect to the laser beam, and has a hole having a diameter smaller than the laser beam diameter at that position as an aim.
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PL423312A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-06 Sorter Spolka Jawna Konrad Grzeszczyk Michal Ziomek Method for counting objects with circular o ellipse cross-section, preferably the cigarette filters and the system for execution of this method

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