JPS6072691A - レ−ザ光ビ−ムの位置合わせ方法 - Google Patents
レ−ザ光ビ−ムの位置合わせ方法Info
- Publication number
- JPS6072691A JPS6072691A JP58181894A JP18189483A JPS6072691A JP S6072691 A JPS6072691 A JP S6072691A JP 58181894 A JP58181894 A JP 58181894A JP 18189483 A JP18189483 A JP 18189483A JP S6072691 A JPS6072691 A JP S6072691A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- workpiece
- energy
- laser light
- light beam
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- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- B23K26/035—Aligning the laser beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
＋ａｌ 発明の技術分野
本発明はレーザ光ビームを被加工物に照射してそのエネ
ルギーで被加工物を加工するレーザ光ビーム加工方法に
係り、特にレーザ光ビームと被加工物との位置合わせ方
法に関する。
ルギーで被加工物を加工するレーザ光ビーム加工方法に
係り、特にレーザ光ビームと被加工物との位置合わせ方
法に関する。
（ｂｌ 技術の背景
レーザ光線は細い光ビームに収束することが出来、狭い
面積にエネルギーを集中して物体の機械的加工時にも何
等の力を被加工物に加える必要がないことから微細加工
、特に半導体集積回路装置（ＩＣやＬＳＩ）の微細回路
の加工等に盛んに使用されるようになって来た。
面積にエネルギーを集中して物体の機械的加工時にも何
等の力を被加工物に加える必要がないことから微細加工
、特に半導体集積回路装置（ＩＣやＬＳＩ）の微細回路
の加工等に盛んに使用されるようになって来た。
（Ｃ）従来技術と問題点
第１図は現在使用されているレーザ光ビーム加工機の一
例の概略の構造を示す正面図である。
例の概略の構造を示す正面図である。
レーザ光ビーム１はレーザ光源およびレーザ光線を収斂
して光ビームを形成する光学系より構成された光源部２
より発射されて、上下方向および水平方向に微動可能な
マイクロ・テーブル３に配設されたレーザチップ４の縦
孔を通過して、被加工物５の加工面に焦点を結ぶように
、前記光学系を調整する。被加工物５はＸ−Ｙテーブル
６に搭載され、該Ｘ−Ｙテーブル６はメモリ （図示せ
ず）に蓄積されたデータにより制御された駆動装置（図
示せず）で駆動されて、前記被加工物５をレーザ光ビー
ム１の照射点下を所定のプログラムに従って移動させる
。７は装置フレームである。
して光ビームを形成する光学系より構成された光源部２
より発射されて、上下方向および水平方向に微動可能な
マイクロ・テーブル３に配設されたレーザチップ４の縦
孔を通過して、被加工物５の加工面に焦点を結ぶように
、前記光学系を調整する。被加工物５はＸ−Ｙテーブル
６に搭載され、該Ｘ−Ｙテーブル６はメモリ （図示せ
ず）に蓄積されたデータにより制御された駆動装置（図
示せず）で駆動されて、前記被加工物５をレーザ光ビー
ム１の照射点下を所定のプログラムに従って移動させる
。７は装置フレームである。
一般にレーザ光ビーム１の光ビーム内のエネルギー分布
は一様ではなく、第２図に示すように。
は一様ではなく、第２図に示すように。
はぼその中心部をピークにして周辺に向かって急減した
所謂ガウス分布？をしている。図において。
所謂ガウス分布？をしている。図において。
縦軸はレーザ光線のエネルギーｅを示し、横軸はレーザ
光ビーム１の中心からの距離ｄを示す。
光ビーム１の中心からの距離ｄを示す。
しかし実際には前記のエネルギーのピーク点。
即ちエネルギーセンタは必ずしも光ビームの中心にある
とは限らず１点線でその一例を示すように前記光源部の
構成と調整如何により可なりの偏りがある。
とは限らず１点線でその一例を示すように前記光源部の
構成と調整如何により可なりの偏りがある。
被加工物５を高精度に加工するためには、加工前にレー
ザ光ビーム１と被加工物５との位置合わせが重要である
が、レーザ光ビーム加工装置においては、まずＸ−Ｙテ
ーブル６上に搭載する被加工物５の加工面上の基準点と
レーザ光ビーム１の中心とを位置合わせを行い１次ぎに
Ｘ−Ｙテーブル６の駆動装置をそのメモリ装置に蓄えた
加ニブログラムに従って、Ｘ−Ｙテーブル６を移動させ
て、被加工物５をレーザ加工する。
ザ光ビーム１と被加工物５との位置合わせが重要である
が、レーザ光ビーム加工装置においては、まずＸ−Ｙテ
ーブル６上に搭載する被加工物５の加工面上の基準点と
レーザ光ビーム１の中心とを位置合わせを行い１次ぎに
Ｘ−Ｙテーブル６の駆動装置をそのメモリ装置に蓄えた
加ニブログラムに従って、Ｘ−Ｙテーブル６を移動させ
て、被加工物５をレーザ加工する。
従って、最初にレーザ光ビーム１の中心部（エネルギー
分布の最高点）の位置を検出することから、前記の位置
合わせが始まる。
分布の最高点）の位置を検出することから、前記の位置
合わせが始まる。
従来の検出方法としては２位置検出片として紙片８をＸ
−Ｙテーブル６に固定してレーザ光ビーム１を照射して
、第３図に示すように、その照射点に発生した焦げ跡９
を装置に配設された顕微鏡１０で観察し、その中心と見
られる点を顕微鏡１０の十字線で捕らえ、前記紙片８の
位置に被加工物５を載置して、その基準点を顕微鏡１０
の十字線の交点に合致させる方法をとっていた。
−Ｙテーブル６に固定してレーザ光ビーム１を照射して
、第３図に示すように、その照射点に発生した焦げ跡９
を装置に配設された顕微鏡１０で観察し、その中心と見
られる点を顕微鏡１０の十字線で捕らえ、前記紙片８の
位置に被加工物５を載置して、その基準点を顕微鏡１０
の十字線の交点に合致させる方法をとっていた。
上記の紙片８の焦げ跡９は一般に一様な濃さで焦げたパ
ターンであって、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタ
の位置を把握することば困）：１（である。これは紙の
炭化に可なりのエネルギー量と時間をようするために、
照射エネルギーが紙片上を拡散してしまう結果であろう
。
ターンであって、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタ
の位置を把握することば困）：１（である。これは紙の
炭化に可なりのエネルギー量と時間をようするために、
照射エネルギーが紙片上を拡散してしまう結果であろう
。
以上の状況から、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタ
を敏感に検出する方法が待望されるに至った。
を敏感に検出する方法が待望されるに至った。
（ｄｉ 発明の目的
本発明は前述の点に鑑みなされたもので、レーザ光ビ、
−ム加工の位−置合わせの際に、該レーザ光ビームのエ
ネルギーセンタを敏感に検出する方法を提供しようとす
るものである。
−ム加工の位−置合わせの際に、該レーザ光ビームのエ
ネルギーセンタを敏感に検出する方法を提供しようとす
るものである。
ｔｅ＋ 発明の構成
上記の発明の目的は、レーザ光ビーム加工装置を用いた
レーザ光ビーム加工において、被加工物とレーザ光ビー
ムとの位置合ねせを行うに際し。
レーザ光ビーム加工において、被加工物とレーザ光ビー
ムとの位置合ねせを行うに際し。
予め昇華性の合成樹脂板を前記被加工物を載置するテー
ブル上に付加した後、前記レーザ光ビームを照射し、該
照射点に形成される凹所の位置をもとめ、該位置をして
被加工物の加工表面に予め設けた基準点と合致させるこ
とを特徴とするレーザ光ビームの位置合わせ方法を採用
することにより容易に達成される。
ブル上に付加した後、前記レーザ光ビームを照射し、該
照射点に形成される凹所の位置をもとめ、該位置をして
被加工物の加工表面に予め設けた基準点と合致させるこ
とを特徴とするレーザ光ビームの位置合わせ方法を採用
することにより容易に達成される。
（ｆｌ 発明の実施例
以下本発明の実施例につき図面を参照して説明する。レ
ーザ光ビーム１の位置検出片として従来の紙片８の代わ
りに、アクリル樹脂板等の昇華性の合成樹脂板１１を使
用する。
ーザ光ビーム１の位置検出片として従来の紙片８の代わ
りに、アクリル樹脂板等の昇華性の合成樹脂板１１を使
用する。
第４図は本発明に基づいたレーザ光ビーム１の位置合わ
せ方法で、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタを検出
するための検出片にアクリル樹脂板１１を採用し、これ
をレーザ光ビーム１で照射した際の照射点付近の断面図
、第５図は同じく平面図である。
せ方法で、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタを検出
するための検出片にアクリル樹脂板１１を採用し、これ
をレーザ光ビーム１で照射した際の照射点付近の断面図
、第５図は同じく平面図である。
図で明らかなように、アクリル樹脂板１１にレーザ光ビ
ーム１を照射すると、照射点のアクリル樹脂は温度が上
昇して容易に昇華するために、レーザ光ビーム１の直径
に相当する円形パターン１２および、その中に漏斗状の
凹所１３を生じる。この凹所１３は前記レーザ光ビーム
１のエネルギーセンタに相当し、レーザ光ビーム１のエ
ネルギー密度が高いために温度の上昇が他の照射点の部
分より高く、それだけ昇華量が大きいために発生したも
のである。
ーム１を照射すると、照射点のアクリル樹脂は温度が上
昇して容易に昇華するために、レーザ光ビーム１の直径
に相当する円形パターン１２および、その中に漏斗状の
凹所１３を生じる。この凹所１３は前記レーザ光ビーム
１のエネルギーセンタに相当し、レーザ光ビーム１のエ
ネルギー密度が高いために温度の上昇が他の照射点の部
分より高く、それだけ昇華量が大きいために発生したも
のである。
勿論前記の凹所１３ばレーザ光ビーム１の照射部分より
相当小さいので、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタ
の位置をより鋭敏に示していることになる。
相当小さいので、レーザ光ビーム１のエネルギーセンタ
の位置をより鋭敏に示していることになる。
従って９本発明によるレーザ光ビーム１と被加工物との
位置合わせは従来のようなレーザ光ビーム１全体の見掛
は上の照射点を基準とすることではなくて、レーザ光ビ
ーム１自体のエネルギーセンタを基準として、かつよや
小さいパターンを基準として位置合わせをすることが可
能である。
位置合わせは従来のようなレーザ光ビーム１全体の見掛
は上の照射点を基準とすることではなくて、レーザ光ビ
ーム１自体のエネルギーセンタを基準として、かつよや
小さいパターンを基準として位置合わせをすることが可
能である。
なお、昇華性合成樹脂板の利点は容易に昇華することか
ら、照射エネルギーにほぼ対応した昇華量を得ることが
出来ることのほかに、熱伝導率が低いので合成樹脂板内
での平面方向の発生熱の拡散が少ないということが挙げ
られる。即ち、レーザ光ビーム１内のエネルギー分布に
ほぼ比例した温度上昇がおこるので、レーザ光ビーム１
内のエネルギー分布に忠実な昇華パターンをうろことが
出来るのである。
ら、照射エネルギーにほぼ対応した昇華量を得ることが
出来ることのほかに、熱伝導率が低いので合成樹脂板内
での平面方向の発生熱の拡散が少ないということが挙げ
られる。即ち、レーザ光ビーム１内のエネルギー分布に
ほぼ比例した温度上昇がおこるので、レーザ光ビーム１
内のエネルギー分布に忠実な昇華パターンをうろことが
出来るのである。
昇華性の合成樹脂としてはアクリル樹脂の外にテフロン
系合成樹脂等が挙げられる。
系合成樹脂等が挙げられる。
！ｇｌ 発明の効果
以上の説明から明らかなように、レーザ光ビーム加工装
置のレーザ光ビームと被加工物との位置合わせに本発明
に基づいて、昇華性の合成樹脂板をレーザ光ビームの検
出片に使用すると、従来の方法よりもより正確に中心パ
ターンが得られるだけでなく、レーザ光ビームのエネル
ギーセンタを直接表示するので１位置合わせ精度が実際
上一層正確にすることが出来、レーザ光ビーム加工の品
質を向上するという効果がある。
置のレーザ光ビームと被加工物との位置合わせに本発明
に基づいて、昇華性の合成樹脂板をレーザ光ビームの検
出片に使用すると、従来の方法よりもより正確に中心パ
ターンが得られるだけでなく、レーザ光ビームのエネル
ギーセンタを直接表示するので１位置合わせ精度が実際
上一層正確にすることが出来、レーザ光ビーム加工の品
質を向上するという効果がある。
第１図はレーザ光ビーム加工機の構成を示す概略的な正
面図、第２図ばレーザ光ビームないのレーザ光のエネル
ギー分布を示す線図、第３図は従来のレーザ光ビームの
中心検出片（紙片）上のパターンを示す平面図、第４図
と第５図は本発明に基づくレーザ光ビーム中心検出片（
昇華性合成樹脂片）にレーザ光ビームを照射した時のパ
ターンを示す断面図および平面図である。 図において、１はレーザ光ビーム、２はレーザ光源部、
４はレーザチップ、５は被加工物、６はＸ−Ｙテーブル
、７は基台、８は検出紙片、９は焦げ面、１０ば顕微鏡
、１１は昇華性合成樹脂板の中心検出片、１２はレーザ
光ビーム照射による円形パターン、１３は凹所をそれぞ
れ示す。 第１図 第３Ｐ４ 第４図 第 ２ 図 ｄ −＋ 第 ５Ｆ−］
面図、第２図ばレーザ光ビームないのレーザ光のエネル
ギー分布を示す線図、第３図は従来のレーザ光ビームの
中心検出片（紙片）上のパターンを示す平面図、第４図
と第５図は本発明に基づくレーザ光ビーム中心検出片（
昇華性合成樹脂片）にレーザ光ビームを照射した時のパ
ターンを示す断面図および平面図である。 図において、１はレーザ光ビーム、２はレーザ光源部、
４はレーザチップ、５は被加工物、６はＸ−Ｙテーブル
、７は基台、８は検出紙片、９は焦げ面、１０ば顕微鏡
、１１は昇華性合成樹脂板の中心検出片、１２はレーザ
光ビーム照射による円形パターン、１３は凹所をそれぞ
れ示す。 第１図 第３Ｐ４ 第４図 第 ２ 図 ｄ −＋ 第 ５Ｆ−］
Claims (1)
- レーザ光ビーム加工装置を用いたレーザ光ビーム加工に
おいて、被加工物とレーザ光ビームとの位置合わせを行
うに際し、予め昇華性の合成樹脂板を前記被加工物を載
置するテーブル上に付加した後、前記レーザ光ビームを
照射し、該照射点に形成される凹所の位置をめ、該位置
を被加工物の加工表面に予め設けた基準点と合致させる
ことを特徴とするレーザ光ビームの位置合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181894A JPS6072691A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | レ−ザ光ビ−ムの位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181894A JPS6072691A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | レ−ザ光ビ−ムの位置合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072691A true JPS6072691A (ja) | 1985-04-24 |
Family
ID=16108743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58181894A Pending JPS6072691A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | レ−ザ光ビ−ムの位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072691A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62161490A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Hitachi Ltd | 生試料の加工方法 |
| JPH0726084U (ja) * | 1993-10-14 | 1995-05-16 | 株式会社椿本チエイン | ワーク回転装置上のワークとレーザ加工機との加工基準点合わせ構造 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP58181894A patent/JPS6072691A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62161490A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Hitachi Ltd | 生試料の加工方法 |
| JPH0249197B2 (ja) * | 1986-01-08 | 1990-10-29 | Hitachi Ltd | |
| JPH0726084U (ja) * | 1993-10-14 | 1995-05-16 | 株式会社椿本チエイン | ワーク回転装置上のワークとレーザ加工機との加工基準点合わせ構造 |
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