JP3083448B2 - Laser processing method and apparatus - Google Patents
Laser processing method and apparatusInfo
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- JP3083448B2 JP3083448B2 JP06081877A JP8187794A JP3083448B2 JP 3083448 B2 JP3083448 B2 JP 3083448B2 JP 06081877 A JP06081877 A JP 06081877A JP 8187794 A JP8187794 A JP 8187794A JP 3083448 B2 JP3083448 B2 JP 3083448B2
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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
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、所定の加工位置を高速
で加工することができるレーザ加工方法及び装置に係わ
り、特に、ICパッケージのリードフレームの加工に好
適なレーザ加工方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method and apparatus capable of processing a predetermined processing position at high speed, and more particularly to a laser processing method and apparatus suitable for processing a lead frame of an IC package.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、リードフレームやメタルマスク等
の薄い金属板の加工は、プレスまたはエッチングなどに
より行われているが、最近では上記リードフレームやメ
タルマスク等を微細に加工することが要求されてきてお
り、上記プレスやエッチングではその微細化に対応でき
なくなってきた。このことから、レーザ光の特徴を活か
しこれを利用して微細加工を行う試みがなされている。
この試みは特開平2−247089号公報において開示
されており、例えば、図5に示すようなリードフレーム
を加工にする場合には、比較的大きなパターンであるア
ウターリード104やインナーリード103外側部分は
従来のプレス或いはエッチングで加工できるので、微細
なパターンであるインナーリード103内側部分のみに
レーザ光による加工(以下、レーザ加工という)を適用
する。2. Description of the Related Art Conventionally, thin metal plates such as lead frames and metal masks have been processed by pressing or etching. Recently, however, it has been required to finely process the lead frames and metal masks. Therefore, the above-described press and etching cannot respond to the miniaturization. For this reason, attempts have been made to utilize the characteristics of laser light to perform fine processing using the characteristics.
This attempt is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-247089. For example, when a lead frame as shown in FIG. 5 is processed, a relatively large pattern of the outer leads 104 and the outer parts of the inner leads 103 are formed. Since processing can be performed by conventional pressing or etching, processing by laser light (hereinafter, referred to as laser processing) is applied only to the inner portion of the inner lead 103 which is a fine pattern.
【0003】このような微細加工に利用されるレーザ光
は、加工部分の周囲への熱影響を抑えるために連続出力
タイプではなくパルス出力タイプのレーザ光が利用され
る。パルス状のレーザ光によりリードフレームの加工を
行う場合、通常は、図11に示すように円形のレーザ光
のスポット90を被加工物(金属板)に照射して加工す
る。そして、その円形の加工部分を繋いで線状にするこ
とで、プレス或いはエッチングで加工されたスリット部
91を延長させるように加工を行いインナーリード内側
部分のスリット92を形成する。即ち、予めプレス或い
はエッチングで所定形状のスリット部を加工しておき、
図11のA点から円形スポット90を順次重ねるように
してB点までレーザ加工を行い、B点からC点まではレ
ーザ光照射を停止して照射位置を移動させ、C点からD
点までは再び円形スポット90を順次重ねるようにして
レーザ加工を行う。そして、同様の加工軌跡に沿ってレ
ーザ加工を繰り返す。但し、図11ではスリットの貫通
した部分を斜線で示した。As a laser beam used for such fine processing, a pulse output type laser beam is used instead of a continuous output type laser beam in order to suppress the influence of heat on the periphery of a processed portion. When processing a lead frame with a pulsed laser beam, usually, a workpiece (metal plate) is irradiated with a circular laser beam spot 90 as shown in FIG. Then, by connecting the circular processed portions to form a linear shape, processing is performed so as to extend the slit portion 91 processed by pressing or etching, thereby forming a slit 92 inside the inner lead. That is, the slit part of a predetermined shape is processed in advance by pressing or etching,
Laser processing is performed from point A to point B in FIG. 11 so that the circular spots 90 are sequentially overlapped. From point B to point C, laser light irradiation is stopped and the irradiation position is moved.
Laser processing is performed so that the circular spots 90 are sequentially overlapped again up to the point. Then, the laser processing is repeated along the same processing locus. However, in FIG. 11, the portion where the slit has penetrated is indicated by oblique lines.
【0004】また、特開平4−37493号公報では、
アウターリードやインナーリード外側部分をエッチング
する時に、インナーリード内側部分もエッチングしてこ
の部分を貫通しないハーフエッチの状態としておき、こ
のハーフエッチ状態のインナーリード内側部分のみをレ
ーザ加工の対象とする方法が開示されている。これは、
能率の低いレーザ加工範囲を極力少なくして加工能率を
向上させようとするものである。また、ハーフエッチ状
態のインナーリード内側部分をレーザ加工するための位
置決めは、予めエッチング時にリードフレーム外周部に
形成したマークを利用して行う。さらに、レーザ加工す
べき個々のインナーリード内側部分にレーザ光を集束さ
せるのではなく、エッチング用のレジスト膜を剥離する
前、または剥離した後に板面の全面または広い範囲にレ
ーザ光を照射してインナーリード内側部分を追加工する
方法も開示されている。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-37493,
When etching the outer lead and the outer part of the inner lead, the inner lead is also etched to leave a half-etched state that does not penetrate this part, and only the inner part of the inner lead in this half-etched state is subjected to laser processing. Is disclosed. this is,
It is intended to improve the processing efficiency by minimizing the laser processing range with low efficiency. Further, the positioning for laser processing the inner lead inner portion in the half-etched state is performed using a mark formed on the outer peripheral portion of the lead frame at the time of etching. Furthermore, rather than focusing laser light on the inner part of each inner lead to be laser-processed, before or after peeling off the resist film for etching, the entire surface of the plate surface or a wide area is irradiated with laser light. A method of additionally processing the inner lead inner portion is also disclosed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】予めプレス或いはエッ
チングで加工されたスリット部を延長させるようにレー
ザ加工を施す方法によれば、被加工物の製造工程におい
て設計値からの誤差が発生することがあり、例えば、設
計上のリードピッチは一定であるがエッチング時の熱歪
で必ずしも等ピッチとならないことがある。この結果、
既に形成されたスリット部とレーザ加工によるスリット
部が大きくずれ、最悪の場合正しくリードが形成されな
いような事態も生じる。また、これらの誤差を考慮して
加工軌跡を設定しても、レーザ加工テーブル上に被加工
物を設置する際の設置位置誤差や加工テーブルの位置決
め誤差などにより、同様に既に形成されたスリット部と
レーザ加工によるスリット部がずれる可能性がある。According to the method of performing laser processing so as to extend a slit portion previously processed by pressing or etching, an error from a design value occurs in a process of manufacturing a workpiece. For example, for example, the design lead pitch is constant, but may not always be the same pitch due to thermal strain during etching. As a result,
The slit portion already formed and the slit portion formed by the laser processing are largely displaced, and in the worst case, a situation where a lead is not correctly formed may occur. Even if the processing locus is set in consideration of these errors, the slit portion which has already been formed due to an installation position error when the workpiece is installed on the laser processing table, a positioning error of the processing table, and the like. There is a possibility that the slit part due to the laser processing is shifted.
【0006】また、特開平4−37493号公報に記載
の従来技術では、予めエッチング時に形成したマークを
利用してレーザ加工時の位置決めを行うが、このような
マークを利用しても個々のリードに着目すればやはり設
計値からの誤差が発生することがあり、既に形成された
スリット部とレーザ加工によるスリット部がずれる可能
性がある。また、レーザ光を集束させないで板面の全面
または広い範囲にレジスト膜の上からレーザ光を照射す
る同公報に開示された方法によれば、上記のようなスリ
ット部のずれの問題は生じないが、レーザ光のエネルギ
が集束しないため加工のために長時間を要し、レジスト
膜が劣化して金属板表面にまでダメージを与える恐れが
ある。さらに、レジスト膜を剥離した後に同様に広い範
囲にレーザ光を照射する場合にも、やはり加工のために
長時間を要すると共に、最終的な製品の板厚を設計値に
合わせることが非常に難しく、しかも板面の表面精度も
悪くなる。従って、レーザ光を集束させずに板面の全面
または広い範囲にレーザ光を照射する方法は好ましい方
法とは言えない。Further, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-37493, positioning during laser processing is performed by using marks formed at the time of etching. If attention is paid to the above, an error from the design value may still occur, and the slit formed by the laser processing may be displaced from the already formed slit. Further, according to the method disclosed in the above publication in which the laser light is irradiated from above the resist film over the entire surface of the plate surface or over a wide area without converging the laser light, the above-described problem of the displacement of the slit portion does not occur. However, since the energy of the laser beam is not converged, it takes a long time for processing, and the resist film may be deteriorated to damage the metal plate surface. Furthermore, when laser light is similarly applied to a wide area after removing the resist film, it takes a long time for processing, and it is very difficult to adjust the final product thickness to the design value. In addition, the surface accuracy of the plate surface is deteriorated. Therefore, a method of irradiating the entire surface or a wide area of the plate surface with the laser light without focusing the laser light is not a preferable method.
【0007】本発明の目的は、プレスまたはエッチング
で既に形成されたスリット部を延長してレーザ加工によ
るスリット部を形成する際に、両方のスリット部の位置
を高精度に合わせて加工することができるレーザ加工方
法及び装置を提供することである。An object of the present invention is to form a slit portion by laser processing by extending a slit portion already formed by pressing or etching so that the positions of both slit portions are processed with high precision. It is an object of the present invention to provide a laser processing method and apparatus capable of performing the above.
【0008】[0008]
【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、被加工物を移動させて加工位置を
決定し、レーザ発振器より出射するパルス状のレーザ光
を前記被加工物に照射して加工するレーザ加工方法にお
いて、前記被加工物の加工位置のみに光学的に検出可能
な予備加工部分を予め形成しておき、前記加工位置近傍
に検出光を照射し、前記検出光の反射光から前記予備加
工部分の中央部からの反射光を除き、前記中央部からの
反射光が除かれた反射光の光量変化により前記予備加工
部分を検出し、その検出結果に基づいて前記加工位置に
前記レーザ光を照射し加工を行うことを特徴とするレー
ザ加工方法が提供される。According to the present invention, a workpiece is moved to determine a processing position, and a pulsed laser beam emitted from a laser oscillator is supplied to the workpiece. in the laser processing method for processing by irradiating it said previously formed optically detectable prefabricated parts only the processing position of the workpiece, and the detection light in the vicinity of the working position, the detection light From the reflected light
Except for the reflected light from the central part of the work part,
A laser processing method is provided, comprising: detecting the preliminary processing portion based on a change in the amount of reflected light from which reflected light has been removed, and irradiating the processing position with the laser light based on the detection result to perform processing. You.
【0009】[0009]
【0010】また、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出力するレーザ発振器
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てその加工位置を
決定する搬送手段とを備えたレーザ加工装置において、
前記加工位置近傍に検出光を照射する検出光源と、前記
検出光の反射光の光量を検出し検出信号を発生する検出
手段と、前記検出信号のうち前記加工位置の中央部から
の反射光による検出信号を除く除去手段と、前記除去手
段からの検出信号に基づき前記加工位置にレーザ光が照
射されるよう前記パルスレーザ光の発振を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置が提供
される。According to another aspect of the present invention, there is provided a laser oscillator for outputting a pulsed laser beam, a processing optical system for guiding the laser beam to a processing position of a workpiece, and In a laser processing apparatus having a transport means for moving a workpiece and determining the processing position,
A detection light source that irradiates a detection light in the vicinity of the processing position, a detection unit that detects a light amount of the reflected light of the detection light and generates a detection signal, Laser processing comprising: removing means for removing a detection signal; and control means for controlling oscillation of the pulsed laser light so that the processing position is irradiated with laser light based on the detection signal from the removing means. An apparatus is provided.
【0011】[0011]
【作用】上記のように構成した本発明のレーザ加工方法
においては、被加工物の加工位置のみに光学的に検出可
能な予備加工部分を予め形成しておくため、その加工位
置近傍に検出光を照射した時に、検出光の反射光の光量
が予備加工部分の境界で変化し、この反射光を利用して
上記予備加工部分、即ちどこを加工すべきかの情報を検
出することが可能となる。そして、その検出結果に基づ
いて上記加工位置にレーザ光を照射し加工を行うため、
被加工物の表面の情報に応じて所定の加工位置に確実に
レーザ光が照射されて加工が行われる。つまり、プレス
またはエッチングで既に形成されたスリット部を延長す
るように予備加工部分を形成しておけば、その予備加工
部分の位置に応じて両方のスリット部の位置を高精度に
合わせてレーザ加工することが可能となる。In the laser processing method of the present invention configured as described above, a pre-processed portion that can be optically detected is formed in advance only at the processing position of the workpiece. When the light is irradiated, the amount of the reflected light of the detection light changes at the boundary of the pre-processed portion, and it is possible to detect the pre-processed portion, that is, information on where to process using the reflected light. . Then, in order to perform processing by irradiating the processing position with laser light based on the detection result,
Processing is performed by reliably irradiating a predetermined processing position with laser light in accordance with information on the surface of the workpiece. In other words, if the pre-processed part is formed so as to extend the slit part already formed by pressing or etching, laser processing is performed by adjusting the positions of both slit parts with high precision according to the position of the pre-processed part. It is possible to do.
【0012】また、上記検出光の反射光を利用して予備
加工部分を検出する際、予備加工部分の境界付近では反
射光の光量が急激に変化して正しい検出が容易に行える
が、予備加工部分の中央部付近では反射光の光量が予備
加工をしていない部分からの反射光の光量と見分けがつ
かなくなることがあり、この反射光の光量の多い部分を
予備加工していない部分であると誤検出してしまうこと
がある。この場合、予備加工部分が1つしかないのに2
つの予備加工部分が別個にあると判断され、その検出結
果に基づいてレーザ光が照射されるので、誤った位置に
不必要なレーザ加工が行われることになる。本発明で
は、上記検出光の反射光から、予備加工部分の中央部か
らの反射光を除くことにより、予備加工部分の境界にお
ける反射光のシャープな変化のみが検出され、その検出
結果のみに基づいてレーザ光が照射され、所定の正しい
位置にレーザ加工が行われる。When detecting the pre-processed portion using the reflected light of the detection light, the amount of the reflected light rapidly changes near the boundary of the pre-processed portion, so that correct detection can be easily performed. In the vicinity of the center of the portion, the amount of reflected light may be indistinguishable from the amount of reflected light from a portion that has not been pre-processed, and a portion having a large amount of reflected light is a portion that has not been pre-processed. May be erroneously detected. In this case, there is only one
Since it is determined that the two pre-processed portions are separate from each other and the laser beam is radiated based on the detection result, unnecessary laser processing is performed at an incorrect position. In the present invention, from the reflected light of the detection light, by removing the reflected light from the central portion of the pre-processed portion, only a sharp change in the reflected light at the boundary of the pre-processed portion is detected, and based on only the detection result. Then, laser light is irradiated, and laser processing is performed at a predetermined correct position.
【0013】また、上記のように構成した本発明のレー
ザ加工装置においては、検出光源より加工位置近傍に検
出光が照射され、検出手段で上記検出光の反射光の光量
が検出され、制御手段で検出手段からの検出信号に基づ
いたタイミングでパルス状のレーザ光の発振が制御され
ることにより、被加工物の表面の情報に応じて所定の加
工位置に確実にレーザ光が照射されて加工が行われ、上
述のような本発明のレーザ加工方法を実施することがで
きる。さらに、除去手段で、上記検出信号のうち加工位
置の中央部からの反射光による検出信号を除くことによ
り、予備加工部分の中央部からの反射光に基づく検出信
号が除かれ、予備加工部分の境界における反射光に基づ
く検出信号のみが制御手段に送られ、その検出信号に基
づいてレーザ光が照射され、所定の正しい位置にレーザ
加工が行われる。[0013] In the laser processing apparatus of the present invention configured as described above, the detection light source irradiates the detection light near the processing position, the detection means detects the amount of reflected light of the detection light, and the control means. By controlling the oscillation of the pulsed laser light at a timing based on the detection signal from the detection means, the laser light can be reliably irradiated to a predetermined processing position according to the information on the surface of the workpiece to be processed. Is performed, and the laser processing method of the present invention as described above can be performed. Further, by removing the detection signal based on the reflected light from the central portion of the processing position, the detection signal based on the reflected light from the central portion of the pre-processed portion is removed by the removing unit, and the detection signal of the pre-processed portion is removed. Only a detection signal based on the reflected light at the boundary is sent to the control means, and a laser beam is irradiated based on the detection signal, and laser processing is performed at a predetermined correct position.
【0014】[0014]
【実施例】本発明の一実施例によるレーザ加工方法及び
装置について、図1〜図8により説明する。本実施例
は、等間隔のピンを有するICパッケージ用のリードフ
レームを加工するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laser processing method and apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a lead frame for an IC package having pins at equal intervals is processed.
【0015】まず、本実施例のレーザ加工装置の構成に
ついて説明する。図1に示すように、本実施例のレーザ
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
工物である金属板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2
5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10の発振動作を自
動的に制御する。First, the configuration of the laser processing apparatus of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a laser processing apparatus according to the present embodiment is equipped with a laser oscillator 10 including a laser head 11 and a laser power supply 13, a processing head 12, and a metal plate 1 as a workpiece. The XY table 21, the laser head 11, and the processing head 12 as transporting means for moving (in the XY plane) are moved vertically (in the Z-axis direction).
Table 22 to be moved to the main controller 23
Control unit 2 having a trigger unit 24
5 are provided. The main controller 23 is XY
The movement of the table 21 in the horizontal plane, the movement of the Z table 22 in the vertical direction, and the oscillation of the laser oscillator 10 are automatically controlled.
【0016】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、交流電源13
3、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1
31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TP2(後述する)に従うス
イッチ部132の開閉動作により、レーザヘッド11に
備えられた励起ランプ110に供給される。このパルス
状の電流により励起ランプ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,
Capacitor section 131, switch section 132, AC power supply 13
3 and a laser controller 26. In the laser power supply 13, first, the AC current supplied from the AC power supply 133 is supplied to the stabilizing power supply unit 130, changed to DC according to the voltage value instructed by the laser controller 26, and supplied to the capacitor unit 131. Capacitor part 1
The charge supplied to the 31 at the above voltage value is supplied to the excitation lamp 110 provided in the laser head 11 by opening and closing the switch unit 132 according to a trigger signal TP 2 (described later) from the laser controller 26. The excitation lamp 110 emits light by the pulsed current, thereby exciting the laser medium and emitting a pulsed laser beam.
【0017】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
ベンディングミラー120、集光レンズ121が備えら
れており、これは従来のレーザ加工装置の構成と同様で
ある。本実施例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123、
ハーフミラー124、結像レンズ125、光検出器12
6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122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.
Inside, a bending mirror 120 and a condenser lens 121 having high reflectivity characteristics with respect to the wavelength of the laser beam are provided, which are the same as the configuration of a conventional laser processing apparatus. In this embodiment, a detection light source 122 that generates laser light as detection light, a collimator lens 123,
Half mirror 124, imaging lens 125, photodetector 12
6 is added.
As the detection light source 122, a laser light source such as a laser diode (semiconductor laser) is used. This 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. ing. It goes without saying that the laser light used as the detection light is different from the laser light for performing the laser processing.
【0018】光検出器126からの検出信号はトリガユ
ニット24に入力され、トリガユニット24はメインコ
ントローラ23からの指令により所定のトリガ信号TP
1をレーザ電源13内のレーザコントローラ26に出力
する。即ち、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、トリガ信号発生回路242、
ディレイ回路243が備えられており、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(図8参照)で二値化されて矩形波信号TPが
生成され、トリガ信号発生回路242においてこの矩形
波信号TPの立ち下がりに同期したトリガ信号TP0が
出力される。さらにトリガ信号TP0は、ディレイ回路
243においてメインコントローラ23から指令された
遅延時間TDが与えられTP1としてレーザコントローラ
26に出力される。A detection signal from the photodetector 126 is input to a trigger unit 24, and the trigger unit 24 receives a predetermined trigger signal TP according to a command from the main controller 23.
1 is output to the laser controller 26 in the laser power supply 13. That is, as shown in FIG. 3, the trigger unit 24 includes a comparator 241, a trigger signal generation circuit 242,
A delay circuit 243 is provided.
Is binarized by the comparator 241 at a certain threshold value V th (see FIG. 8) to generate a rectangular wave signal TP, and the trigger signal generating circuit 242 synchronizes with the falling edge of the rectangular wave signal TP. trigger signal TP 0 is output. Moreover the trigger signal TP 0, the delay time T D which is commanded from the main controller 23 in the delay circuit 243 is output to the laser controller 26 as TP 1 given.
【0019】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TP1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TP2を生
成しこのトリガ信号TP2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から安定電源部130に指示され
る。これ以後は、前述したような過程に従ってパルス状
のレーザ光が発振する。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 TP 2 having a pulse width instructed from the main controller 23 to the central processing unit 261 in synchronization with the rise of the trigger signal TP 1 from the trigger unit 24, and the trigger signal TP 2 is input to the switch unit 132. Is done. 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 stable power supply unit 130. Thereafter, pulsed laser light oscillates according to the above-described process.
【0020】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
発振したレーザ光100は、ベンディングミラー120
で方向が変えられ、集光レンズ121で集光されて金属
板1上に照射される。この時、集光レンズ121と結像
レンズ125の組合わせにより、金属板1表面上の検出
光200のスポット像が光検出器126の位置で結像す
るようにしておく。Returning to FIG. 2, the functions of the processing head 12 and the detection optical system 127 will be described. First, the laser beam 100 oscillated from the laser head 11 is transmitted to a bending mirror 120.
The light is focused by the condenser lens 121 and irradiated on the metal plate 1. At this time, the spot image of the detection light 200 on the surface of the metal plate 1 is formed at the position of the photodetector 126 by combining the condenser lens 121 and the imaging lens 125.
【0021】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で反射され、ベンディングミラー1
20を通り、集光レンズ121により金属板1上に微小
なスポットで結像する。そして、金属板1表面で反射し
た検出光200は、集光レンズ121、ベンディングミ
ラー120、ハーフミラー124を通り、結像レンズ1
25により光検出器126に集められ、金属板1表面の
情報が電気信号として検出される。本実施例において
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及び結像レンズ1
25により極めて小さく絞ることができ、金属板1表面
の情報(後述する溝部3の有無)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 emitted from the detection light source 122 is collimated by a collimator lens 123,
The bending mirror 1 is reflected by the half mirror 124
The light passes through 20 and is focused on the metal plate 1 by the condenser lens 121 at a minute spot. The detection light 200 reflected on the surface of the metal plate 1 passes through the condenser lens 121, the bending mirror 120, and the half mirror 124, and passes through the imaging lens 1
The information is collected by the photodetector 126 by 25 and the information on the surface of the metal plate 1 is detected as an electric signal. In this 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 imaging lens 1.
25 makes it possible to narrow the aperture very small, and when detecting information on the surface of the metal plate 1 (the presence / absence of a groove 3 described later), the rise (response) of a signal becomes faster and detection can be performed with high resolution.
【0022】次に、本実施例によって加工されるリード
フレームの一例を図5により説明する。図5に示すリー
ドフレームはQFPと呼ばれる四方向からリードが伸び
たICパッケージに使用されるものである。リードフレ
ーム101の中央部分には、半導体チップ(図示せず)
を搭載するダイパッド102が設けられており、このダ
イパッド102を囲むようにして多数のインナーリード
103と、これらインナーリード103に連続するアウ
ターリード104が配設されている。これら隣合うイン
ナーリード103とアウターリード104とはダムバー
105により互いに連結状に支持されている。また、ダ
イパッド102の周辺は腕102a以外は貫通部106
が設けられており、この貫通部106によりインナーリ
ード103はダイパッド102と分離され、かつ隣合う
インナーリード103はこの貫通部106によりそれぞ
れ分割されている。さらに、リードフレーム101の外
周部分には半導体チップの端子とインナーリード103
との接続時の位置決め用に位置決め穴107が設けられ
ている。尚、ダムバー105は、半導体チップのモール
ド時にレジンを堰止める役割とインナーリード103及
びアウターリード104を補強する役割を有し、モール
ド後に除去される。Next, an example of a lead frame processed according to this embodiment will be described with reference to FIG. The lead frame shown in FIG. 5 is used for an IC package having leads extending from four directions called QFP. A semiconductor chip (not shown) is provided at the center of the lead frame 101.
Is provided, and a number of inner leads 103 and outer leads 104 continuous with the inner leads 103 are provided so as to surround the die pad 102. These adjacent inner leads 103 and outer leads 104 are supported by a dam bar 105 so as to be connected to each other. In addition, the periphery of the die pad 102 except for the arm 102a has a penetrating portion 106.
The inner leads 103 are separated from the die pad 102 by the penetrating portions 106, and the adjacent inner leads 103 are separated by the penetrating portions 106, respectively. Furthermore, the terminals of the semiconductor chip and the inner leads 103 are provided on the outer peripheral portion of the lead frame 101.
A positioning hole 107 is provided for positioning at the time of connection with the device. The dam bar 105 has a role of blocking the resin when molding the semiconductor chip and a role of reinforcing the inner lead 103 and the outer lead 104, and is removed after the molding.
【0023】また、インナーリード103は、ダイパッ
ド102の方へ収束するように延びており、その先端部
は半導体チップ(図示せず)をダイパッド102に搭載
した後に行われるワイヤボンディング等の電気的接続を
行うのに十分な幅となっている。従って、相隣合うイン
ナーリード103の間隙(スリット)は、特に内側部分
の間隙が板厚よりも狭い極めて微細な構造となってお
り、しかもこの部分の加工はリードフレームの加工にお
いて最も寸法精度や清浄度が厳しい部分である。The inner lead 103 extends so as to converge toward the die pad 102, and has a tip portion connected to an electrical connection such as wire bonding performed after a semiconductor chip (not shown) is mounted on the die pad 102. Is wide enough to do. Therefore, the gap (slit) between the adjacent inner leads 103 has an extremely fine structure in which the gap at the inner portion is particularly narrower than the plate thickness. This is where cleanliness is severe.
【0024】続いて、本実施例のレーザ加工方法につい
て説明する。まず、エッチングにより素材となる金属板
を加工する。この時、図5に示したアウターリード10
4やインナーリード103外側部分のスリット、及びそ
の他の比較的大きなパターンの部分をエッチングによっ
て貫通させ、同時にインナーリード103内側部分には
エッチングによって溝部、即ち予備加工部分を形成す
る。いずれにせよ、微細なパターンであるインナーリー
ド103内側部分は、エッチングを施しても板厚方向に
貫通したスリットを形成することが不可能であり、本実
施例ではこのことを考慮して、インナーリード103内
側部分を貫通しない溝部のまま予備加工部分として残し
ておき、上記部分を後述するような方法でレーザ加工に
よって貫通させる。Next, the laser processing method of this embodiment will be described. First, a metal plate as a material is processed by etching. At this time, the outer lead 10 shown in FIG.
4 and slits on the outer portion of the inner lead 103 and other relatively large pattern portions are made to penetrate by etching, and at the same time, a groove, ie, a pre-processed portion, is formed on the inner portion of the inner lead 103 by etching. In any case, it is impossible to form a slit penetrating in the plate thickness direction even when etching is performed on the inner portion of the inner lead 103 which is a fine pattern. A groove that does not penetrate the inner portion of the lead 103 is left as a pre-processed portion, and the above portion is penetrated by laser processing by a method described later.
【0025】即ち、図6(a)に示すように、エッチン
グ用のレジスト膜6に、アウターリード104やインナ
ーリード103外側部分のスリットのための開口部7及
び、インナーリード103内側部分の溝部のための開口
部8を形成しておく。この時、開口部8の幅は開口部7
よりも十分狭い幅にする。また、これら開口部7,8の
形成方法は、従来のフォトレジスト法を利用すればよ
い。That is, as shown in FIG. 6A, the opening 7 for the slit on the outer part of the outer lead 104 and the inner lead 103 and the groove part on the inner part of the inner lead 103 are formed in the resist film 6 for etching. Opening 8 is formed in advance. At this time, the width of the opening 8 is
Make the width sufficiently narrower than that. The openings 7 and 8 may be formed by using a conventional photoresist method.
【0026】そして、この状態でエッチングを施すこと
により、幅の広い開口部7の部分の金属板は板厚方向に
貫通してスリット2となり、幅の狭い開口部8において
は板厚方向に貫通せずに溝部3となる。但しこの場合、
スリット2と溝部3とは同一のエッチング工程で同時に
加工されるので、スリット部2と溝部3の位置はずれる
ことなく、高精度に一致させることができる。但し、図
6(b)はスリット2の部分を図6(a)のB-B方向か
らみた断面図であって、図6(c)は溝部3の部分を図
6(a)のC-C方向からみた断面図である。尚、微細な
構造のリードフレームの場合には、インナーリード10
3内側部分でレジスト膜の開口部の幅を狭くせざるを得
ないので、もはやエッチングでは貫通させることは不可
能であり、必然的に図6(c)のような溝部のみが形成
されることになる。By performing etching in this state, the metal plate in the portion of the wide opening 7 penetrates in the plate thickness direction to form the slit 2, and in the narrow opening 8, the metal plate penetrates in the plate thickness direction. Without this, it becomes the groove 3. However, in this case,
Since the slit 2 and the groove 3 are simultaneously processed in the same etching step, the positions of the slit 2 and the groove 3 can be matched with high precision without shifting. However, FIG. 6B is a cross-sectional view of the portion of the slit 2 as viewed from the BB direction of FIG. 6A, and FIG. 6C is a view of the portion of the groove 3 as viewed from the CC direction of FIG. It is sectional drawing. In the case of a lead frame having a fine structure, the inner lead 10
Since the width of the opening of the resist film must be narrowed in the inner portion of the resist film 3, it is impossible to penetrate it by etching anymore, and only the groove as shown in FIG. become.
【0027】次に、エッチングにより上記のようにして
予備加工部分として形成された溝部3をレーザ加工によ
って貫通させる手順について説明する。まず、スリット
2及び溝部3を形成した金属板1をXYテーブル21に
よって、一定の方向に一定速度で移動させ、検出光源1
22からの微小スポットに絞られた検出光を図7に示す
金属板1上の軌跡5で溝部3を横切るように移動させ
る。この時、光検出器126で検出された検出信号の変
化は図7に示すように非溝部4で高い出力となり、溝部
3で低い出力となる。特に、非溝部4と溝部3の境界付
近では反射光の光量が急激に変化し、検出信号はシャー
プに変化する。また図7のように金属板1の非溝部4と
溝部3が等ピッチで並んでいれば、XYテーブルが一定
速度で移動するにつれ検出信号は一定周期の波形として
検出される。一方、金属板1の非溝部4と溝部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。但
し、図7では溝部3を斜線で示した(以下、図8及び1
0においても同様である)。Next, a procedure for penetrating the groove 3 formed as a pre-processed portion as described above by etching by laser processing will be described. First, the metal plate 1 on which the slits 2 and the groove portions 3 are formed is moved by an XY table 21 in a fixed direction and at a constant speed.
The detection light focused on the minute spot from 22 is moved across the groove 3 along the locus 5 on the metal plate 1 shown in FIG. At this time, the change in the detection signal detected by the photodetector 126 is high in the non-groove portion 4 and low in the groove portion 3 as shown in FIG. In particular, near the boundary between the non-groove portion 4 and the groove portion 3, the amount of reflected light changes rapidly, and the detection signal changes sharply. If the non-groove portions 4 and the groove portions 3 of the metal plate 1 are arranged at equal pitches as shown in FIG. 7, the detection signal is detected as a waveform having a constant period as the XY table moves at a constant speed. On the other hand, when the non-groove portions 4 and the groove portions 3 of the metal plate 1 are not arranged at the same pitch, the detection signal is detected as a waveform having a time change proportional to a change in the pitch. However, in FIG. 7, the groove portion 3 is indicated by oblique lines (hereinafter, FIGS. 8 and 1).
The same applies to 0).
【0028】次に、この検出信号はトリガユニット24
に入力され、図8のタイムチャートに示すような処理で
二値化される。但し、図8では、金属板1を一定速度で
動かした時の非溝部4と溝部3を時間変化として模式的
に付記した。光検出器126からトリガユニット24の
コンパレータ241に入力された検出信号は、図中破線
で示す所定のしきい値Vthをもとに二値化されて矩形波
信号TPとなり、トリガ信号発生回路242に入力され
る。トリガ信号発生回路242では矩形波信号TPの立
ち下がりをもとにトリガ信号TP0を出力し、このトリ
ガ信号TP0がディレイ回路243に入力される。ディ
レイ回路243では、トリガ信号TP0にメインコント
ローラ23から指令された遅延時間TDが与えられトリ
ガ信号TP1としてレーザコントーラ26に入力され
る。Next, this detection signal is transmitted to the trigger unit 24.
And is binarized by a process as shown in the time chart of FIG. However, in FIG. 8, the non-groove portions 4 and the groove portions 3 when the metal plate 1 is moved at a constant speed are schematically added as time changes. The detection signal input from the photodetector 126 to the comparator 241 of the trigger unit 24 is binarized based on a predetermined threshold value V th indicated by a broken line in the drawing to become a rectangular wave signal TP, and the trigger signal generation circuit 242. The trigger signal generation circuit 242 outputs a trigger signal TP 0 based on the fall of the rectangular wave signal TP, and the trigger signal TP 0 is input to the delay circuit 243. The delay circuit 243, the delay time T D which is commanded from the main controller 23 to the trigger signal TP 0 is input to the laser configuration torus 26 as a trigger signal TP 1 given.
【0029】次に、レーザコントローラ26ではトリガ
信号TP1がトリガ回路262に入力され、このトリガ
回路262からは、トリガ信号TP1の立ち上がりに同
期したトリガ信号TP2が出力される。トリガ信号TP2
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TP2はスイッチ部132に入力され、トリガ信号
TP2の立ち上がりに同期してスイッチ部132が閉
じ、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TP2の立ち下がりに同
期してスイッチ部132が開き、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T
P2に同期したパルス状のレーザ光が発振する。なお、
図中のトリガ信号TP2及びレーザ光は実際にはある幅
を持ったパルス波形を有するが、他の信号に比べ非常に
そのパルス幅が短いために、図では線状に示してある。Next, the trigger signal TP 1 in the laser controller 26 is input to the trigger circuit 262, from the trigger circuit 262, the trigger signal TP 2 in synchronization with the rising edge of the trigger signal TP 1 is output. Trigger signal TP 2
Is instructed from the main controller 23 via the central processing unit 261 as described above. Further, the trigger signal TP 2 is input to the switch section 132, the switch section 132 is closed in synchronization with the rising of the trigger signal TP 2 , the electric charge from the capacitor section 131 is supplied to the excitation lamp 110, and the trigger signal TP 2 is further raised. The switch unit 132 opens in synchronization with the fall, and the supply of the charge to the excitation lamp 110 stops. As described above, the trigger signal T
Pulsed laser beam in synchronization with the P 2 oscillates. In addition,
Trigger signal TP 2 and the laser light in the drawing has a pulse waveform having a certain fact to the width, in order very pulse width is shorter than the other signals, in the figure is shown in a line.
【0030】ここでディレイ回路243で与える遅延時
間TDについて説明する。トリガ回路262での遅れ、
スイッチ部132での遅れ、及びレーザ発振までの遅れ
を総合した遅延時間をδtとし、さらに金属板1の移動
速度をv、金属板1の溝部3の幅をWsとすると、加工
位置がスリット部3の端部から中央まで移動する時間T
1は、 T1=Ws/2v … (1) となる。また、加工位置が溝部3に入ってからレーザ光
が金属板1に照射されるまでの時間T2は、ディレイ回
路243で与えられる遅延時間TDを用いて、 T2=δt+TD … (2) と表される。Here, the delay time T D given by the delay circuit 243 will be described. Delay in the trigger circuit 262,
Delay of the switch unit 132, and a delay time obtained by integrating the delay until laser oscillation and [delta] t, further the movement speed of the metal plate 1 v, if the width of the groove 3 of the metal plate 1 and W s, the machining position Time T to move from end to center of slit 3
1 is given by T 1 = W s / 2v (1). The time T 2 from when the processing position enters the groove 3 to when the metal plate 1 is irradiated with the laser beam is calculated by using the delay time T D given by the delay circuit 243 as T 2 = δ t + T D. (2) is represented.
【0031】レーザ光がダムバー部の中央に照射される
べき条件は、 T1=T2 … (3) であるから、式(1)〜(3)より遅延時間TDは、 TD=Ws/2v−δt … (4) に設定されることになる。The condition for irradiating the center of the dam bar portion with the laser beam is as follows: T 1 = T 2 ... (3) Therefore, from equations (1) to (3), the delay time T D is given by T D = W s / 2v-δ t ... it would be set to (4).
【0032】メインコントローラ23には、検出光のス
ポットを走査させる軌跡、XYテーブル21の移動速度
v、金属板1の溝部3の幅Ws、遅延時間δt及びトリガ
信号TP2のパルス幅等を予め入力しておく。そして、
以上の設定後に、XYテーブル21を一定速度vで移動
させると、溝部3のピッチとテーブル21の移動速度v
とで決まる周期でレーザ光が発振し、溝部3の中央でレ
ーザ光の照射が行われ、溝部3がレーザ加工によって貫
通する。従って、レーザ光の発振周期程度の短時間で、
確実かつ高速な加工ができる。一回の走査が終わると、
各スリットの長手方向に少しずらせた軌跡に沿って次の
走査、即ち図7に示したような溝部3を横切って加工す
る動作が行われる。さらに、レーザ加工によって既に形
成されたスリットを延長させるように走査が順に繰り返
されて、インナーリード103内側部分が線状に形成さ
れる。[0032] The main controller 23, the locus of scanning the spot of the detection light, the moving velocity v of the XY table 21, the width W s of the groove 3 of the metal plate 1, the delay time [delta] t and the pulse width of the trigger signal TP 2, etc. Is input in advance. And
After the above setting, when the XY table 21 is moved at a constant speed v, the pitch of the groove 3 and the moving speed v of the table 21 are changed.
The laser light oscillates at a period determined by the following formula, and irradiation of the laser light is performed at the center of the groove 3, and the groove 3 penetrates by laser processing. Therefore, in a short time of about the oscillation cycle of the laser light,
Performs reliable and high-speed processing. After one scan,
The next scan is performed along a locus slightly shifted in the longitudinal direction of each slit, that is, an operation of processing the groove 3 as shown in FIG. 7 is performed. Further, the scanning is repeated in order to extend the slit already formed by the laser processing, and the inner part of the inner lead 103 is formed in a linear shape.
【0033】以上のような本実施例によれば、エッチン
グによりアウターリード104やインナーリード103
外側部分等を加工する時に、インナーリード103内側
部分に貫通しない溝部3を予備加工部分として形成して
おくので、加工位置近傍に照射した光検出器126から
の検出光の反射光を利用して、加工すべき溝部3を検出
することができる。また、アウターリード104やイン
ナーリード103外側部分のスリット2と溝部3とを同
一のエッチング工程で同時に加工するので、両者の位置
はずれることなく、高精度に一致させることができる。According to the present embodiment as described above, the outer leads 104 and the inner leads 103 are formed by etching.
When processing the outer portion and the like, the groove 3 that does not penetrate into the inner portion of the inner lead 103 is formed as a pre-processed portion, so that the reflected light of the detection light from the photodetector 126 irradiated near the processing position is used. The groove 3 to be processed can be detected. In addition, since the slit 2 and the groove 3 on the outer lead 104 and the inner lead 103 outer portion are simultaneously processed in the same etching step, the positions of the slits 2 and the grooves 3 can be matched with high precision without being shifted.
【0034】また、光検出器126で検出した検出信号
をもとに、その後のトリガユニット24及びレーザコン
トローラ26における信号処理によりレーザ光を発振さ
せるため、金属板1の表面の情報に応じて所定の加工位
置(ピンが等間隔の場合におけるスリット部3の中央
部)にレーザ光を照射させて加工を行うことができる。
従って、溝部3の中央を極めて高い位置決め精度で切断
することができる。In addition, a laser beam is oscillated by signal processing in the trigger unit 24 and the laser controller 26 based on the detection signal detected by the photodetector 126. Can be processed by irradiating the processing position (the center of the slit portion 3 when the pins are at equal intervals) with laser light.
Therefore, the center of the groove 3 can be cut with extremely high positioning accuracy.
【0035】また、スリット部3のピッチとXYテーブ
ル21の移動速度vとで決まるレーザ光の発振周期程度
の短時間でダムバー部を切断することができ、確実かつ
高速な加工が可能となる。さらに、ウエブ部4端部より
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、ピン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、煩わしい補正用の加工軌跡を作成することな
く金属板1の形状に応じて切断すべき所定の位置を確実
かつ高速に加工することができる。Further, the dam bar portion can be cut in a short period of time about the oscillation period of the laser beam determined by the pitch of the slit portion 3 and the moving speed v of the XY table 21, and reliable and high-speed processing can be performed. Further, since the laser beam is applied to a position separated by a certain distance from the end of the web portion 4, a troublesome processing locus for correction is created not only when the pins are at equal intervals but also when they are not at equal intervals. A predetermined position to be cut can be processed reliably and at high speed according to the shape of the metal plate 1 without the need.
【0036】次に、本発明の他の実施例によるレーザ加
工方法及び装置について、図9及び図10により説明す
る。Next, a laser processing method and apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0037】検出光源122からの検出光を図7のよう
に金属板1に照射して走査させた場合、溝部3の幅方向
中央部では、溝部3底部からの反射により検出光の反射
光量が比較的多くなる傾向がある。この反射光を前述の
ように光検出器126で検出する場合、図7のように溝
部3底面からの反射光量が非溝部4からの反射光量に比
べて小さい場合は、しきい値Vthを両者の間で設定すれ
ばよいが、両者の差が少ない場合には、溝部3底面から
の反射光に基づく検出信号の波形がしきい値Vthをより
も高くなることがあり、コンパレータ241で二値化す
る時に矩形波信号TPの波形は、非溝部4と溝部3の違
いによる波形に、上記溝部3底面からの反射光による波
形が重ね合わせられた波形となる(図10参照)。When the detection light from the detection light source 122 is irradiated on the metal plate 1 as shown in FIG. 7 and scanning is performed, the amount of reflected light of the detection light at the center of the groove 3 in the width direction is reflected by the bottom of the groove 3. It tends to be relatively large. When detecting the reflected light by the light detector 126 as described above, when the amount of reflected light from the groove portion 3 bottom as shown in FIG. 7 is small compared to the amount of reflected light from the non-groove portion 4, the threshold V th The difference between the two may be set, but if the difference between the two is small, the waveform of the detection signal based on the light reflected from the bottom of the groove 3 may be higher than the threshold value V th. When binarized, the waveform of the rectangular wave signal TP is a waveform in which the waveform due to the difference between the non-groove portion 4 and the groove portion 3 and the waveform due to the reflected light from the bottom surface of the groove portion 3 are superimposed (see FIG. 10).
【0038】この場合、予備加工部分である溝部3が1
つしかないのに2つの溝部が別個にあると判断(誤検
出)されることになる。本実施例では、このような誤検
出された結果を修正するため、図9に示すようにゲート
回路245及びゲート信号発生器244がトリガユニッ
ト24aに追設されており、図10のタイムチャートに
示すように、矩形波信号TPより、溝部3底面からの反
射光に基づく部分が除去される。In this case, the groove 3 which is a pre-processed portion is 1
It is determined (erroneous detection) that two grooves are separate even though there is only one. In this embodiment, a gate circuit 245 and a gate signal generator 244 are additionally provided in the trigger unit 24a as shown in FIG. 9 in order to correct such an erroneously detected result. As shown, the portion based on the reflected light from the bottom of the groove 3 is removed from the rectangular wave signal TP.
【0039】即ち、トリガユニット24aにおいて、コ
ンパレータ241で生成された矩形波信号TPは、ゲー
ト回路245に入力される他、ゲート信号発生器244
にも入力される。ゲート信号発生器244からは矩形波
信号TPのうちの非溝部4による波形の立ち下がりを受
けて所定の設定時間tg1後から図10に示すような所定
のゲート幅tg2のゲート信号GPが発生し、ゲート回路
245に入力される。ゲート回路245では矩形波信号
TPとゲート信号GPとのANDがとられ、矩形波信号
TPGとしてトリガ信号発生回路242に入力される。
これにより、ゲート回路245からは、ゲート信号発生
器244からのゲート信号GPがON(=1)の場合に
は矩形波信号TPの波形と同じ波形の信号が出力され、
ゲート信号GPがOFF(=0)の場合には信号は出力
されない。つまり、矩形波信号TPより溝部3底面から
の反射光に基づく部分が除去され、ゲート回路245か
らの矩形波信号TPGは、非溝部4と溝部3の境界にお
ける反射光のシャープな変化に伴う波形のみとなる。That is, in the trigger unit 24a, the rectangular wave signal TP generated by the comparator 241 is input to the gate circuit 245, and the gate signal generator 244
Is also entered. From the gate signal generator 244 is a gate signal GP of the predetermined gate width t g2 as non groove portion 4 receives the falling edge of the waveform due shown in Fig. 10 after a predetermined set time t g1 of the rectangular wave signal TP It is generated and input to the gate circuit 245. In the gate circuit 245 is AND of the rectangular wave signal TP and the gate signal GP is taken, is inputted to the trigger signal generating circuit 242 as a rectangular-wave signal TP G.
Thus, when the gate signal GP from the gate signal generator 244 is ON (= 1), a signal having the same waveform as the rectangular signal TP is output from the gate circuit 245,
When the gate signal GP is OFF (= 0), no signal is output. In other words, the portion based on the reflected light from the groove part 3 bottom than the rectangular wave signal TP is removed, the square wave signal TP G from the gate circuit 245 is accompanied by a sharp change in the reflected light at the boundary of the non-groove portion 4 and the groove 3 Waveform only.
【0040】上記矩形波信号TPGはトリガ信号発生回
路242に入力され、トリガ信号発生回路242で矩形
波信号TPGの立ち下がりをもとにトリガ信号TP0が出
力され、このトリガ信号TP0がディレイ回路243に
入力される。そして、ディレイ回路243でメインコン
トローラ23から指令された遅延時間TDが与えられT
P1としてレーザコントローラ26に出力される。その
後は、図8と同様に、レーザコントローラ26において
トリガ信号TP1の立ち上がりに同期したトリガ信号T
P2が出力され、このトリガ信号TP2がスイッチ部13
2に入力され、トリガ信号TP2に同期したパルス状の
レーザ光が発振する。[0040] The square wave signal TP G is inputted to the trigger signal generating circuit 242, the trigger signal TP 0 are output on the basis of the fall of the rectangular wave signal TP G in the trigger signal generating circuit 242, the trigger signal TP 0 Is input to the delay circuit 243. Then, T commanded delay time T D from the main controller 23 is given by the delay circuit 243
It is output as P 1 to the laser controller 26. Thereafter, similarly to FIG. 8, the trigger signal T in the laser controller 26 is synchronized with the rising edge of the trigger signal TP 1
P 2 is output, and the trigger signal TP 2
Is input to the 2, pulsed laser light synchronized with the trigger signal TP 2 to oscillate.
【0041】上記において、ゲート信号GPのゲート幅
tg2としては、例えば、 Ws/v > tg2 > trf … (5) を満たすように設定すればよい。但し、trfは矩形波信
号TPの波形における溝部3底面からの反射光に基づく
部分の長さ(図10参照)である。In the above description, the gate width t g2 of the gate signal GP may be set so as to satisfy, for example, W s / v> t g2 > t rf (5) Here, trf is the length of the portion of the waveform of the rectangular wave signal TP based on the reflected light from the bottom surface of the groove 3 (see FIG. 10).
【0042】ところで、もし、トリガユニット24にゲ
ート回路245及びゲート信号発生器244が設けられ
ていない場合には、コンパレータ241から出力される
矩形波信号TPが溝部3底面からの反射光に基づく波形
を含んだままトリガ信号発生回路242に入力されるこ
とになり、これに従うトリガ信号TP0がトリガ信号発
生回路242から出力され、その後の信号処理によっ
て、溝部3底面からの反射光に基づくパルス状のレーザ
光も発振することになる。これにより、レーザ光は、目
的とする溝部3の中央部に加え、溝部3以外の誤った位
置にも不必要に照射されることになり、所定のレーザ加
工を実現できない。If the trigger unit 24 is not provided with the gate circuit 245 and the gate signal generator 244, the rectangular wave signal TP output from the comparator 241 has a waveform based on the light reflected from the bottom of the groove 3. Is input to the trigger signal generation circuit 242 with the trigger signal TP 0 being output from the trigger signal generation circuit 242, and the pulse signal based on the light reflected from the bottom surface of the groove 3 by the subsequent signal processing. Will also oscillate. As a result, the laser light is unnecessarily irradiated not only at the center of the target groove 3 but also at an erroneous position other than the groove 3, and predetermined laser processing cannot be realized.
【0043】本実施例では、コンパレータ241からの
矩形波信号TPをゲート信号発生器244にも入力して
その立ち下がりから所定の設定時間後に所定のゲート幅
のゲート信号GPを発生させ、このゲート信号GPに基
づきゲート回路245において溝部3底面からの反射光
に基づく波形が除去されるので、非溝部4と溝部3の境
界における反射光のシャープな変化のみがとり出されて
その後の信号処理が行われ、それに基づくパルス状のレ
ーザ光のみが発振する。従って、金属板1の表面の情報
に応じて所定の加工位置に確実にレーザ光が照射されて
加工が行われ、所定の加工位置以外の誤った位置にレー
ザ光が不必要に照射されることがない。In the present embodiment, the rectangular wave signal TP from the comparator 241 is also input to the gate signal generator 244, and a gate signal GP having a predetermined gate width is generated a predetermined time after its fall, and the gate signal GP is generated. Since the waveform based on the reflected light from the bottom of the groove 3 is removed in the gate circuit 245 based on the signal GP, only a sharp change in the reflected light at the boundary between the non-groove 4 and the groove 3 is taken out, and the subsequent signal processing is performed. This is performed, and only a pulsed laser beam based on this is oscillated. Therefore, a predetermined processing position is reliably irradiated with laser light in accordance with information on the surface of the metal plate 1 to perform processing, and a laser beam is unnecessarily irradiated to an incorrect position other than the predetermined processing position. There is no.
【0044】また、コンパレータ241からは非溝部4
と溝部3の境界に基づく波形と溝部3底面からの反射光
に基づく波形とが交互に出力されるので、溝部3底面か
らの反射光に基づく波形を除去するために、上記のよう
なゲート信号発生器244やゲート回路245に代えて
適当なCPUを設け、コンパレータ241から出力され
る矩形波信号TPに対して、2パルス毎に矩形波信号T
Pをトリガ信号発生回路242に入力し、それ以外の信
号を削除するように、ソフト的に処理しても良い。The comparator 241 also outputs the non-groove portion 4
And the waveform based on the boundary of the groove 3 and the waveform based on the light reflected from the bottom of the groove 3 are output alternately. Therefore, in order to remove the waveform based on the light reflected from the bottom of the groove 3, the gate signal as described above is used. An appropriate CPU is provided in place of the generator 244 and the gate circuit 245, and the rectangular wave signal TP output from the comparator 241 is supplied to the rectangular wave signal T every two pulses.
P may be input to the trigger signal generation circuit 242 and processed in a software manner so as to delete other signals.
【0045】以上のような本実施例によれば、前述の実
施例と同様の効果が得られるだけでなく、コンパレータ
241からの矩形波信号TPより、ゲート信号発生器2
44及びゲート回路245によって溝部3底面からの反
射光に基づく波形を除去するので、金属板1の表面の情
報に応じて所定の加工位置に確実にレーザ光が照射され
て加工が行われ、所定の加工位置以外の誤った位置にレ
ーザ光が不必要に照射されることがない。According to the present embodiment as described above, not only the same effects as in the above-described embodiment can be obtained, but also the gate signal generator 2 can be obtained from the rectangular wave signal TP from the comparator 241.
Since the waveform based on the reflected light from the bottom of the groove 3 is removed by the gate circuit 44 and the gate circuit 245, a predetermined processing position is reliably irradiated with laser light in accordance with information on the surface of the metal plate 1, and processing is performed. The laser beam is not unnecessarily irradiated to an incorrect position other than the processing position.
【0046】尚、予備加工部分である溝部は図6のよう
に金属板両面に形成するのではなく、片面、即ちレーザ
光を照射する面のみに形成してもよい。また、アウター
リードやインナーリード外側部分のスリット等はエッチ
ングによらずプレスによって加工することもできる。さ
らに、検出光源122としてレーザ光源を用いずに照明
光等を用いてもよい。The groove, which is a pre-processed portion, may not be formed on both surfaces of the metal plate as shown in FIG. 6, but may be formed only on one surface, that is, only on the surface irradiated with laser light. Also, the slits and the like on the outer lead and inner lead outer portions can be processed by pressing instead of etching. Further, illumination light or the like may be used as the detection light source 122 without using a laser light source.
【0047】また、予備加工部分として上記2つの実施
例のように溝部を形成するのではなく、母材の金属板と
は反射率の異なるコーティング膜あるいは金属等を塗布
またはメッキしておき、エッチングまたはプレスにより
アウターリードやインナーリード外側部分等を加工した
後、反射率の差を利用して上記予備加工部分を区別して
検出し、レーザ加工してもよい。Instead of forming a groove as a pre-processed portion as in the above two embodiments, a coating film or a metal having a reflectance different from that of the base metal plate is applied or plated and etched. Alternatively, after processing the outer lead, the inner lead outer portion, and the like by pressing, the pre-processed portion may be distinguished and detected using the difference in reflectance, and laser processing may be performed.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、被加工物の加工位置の
みに光学的に検出可能な予備加工部分を予め形成してお
くので、加工位置近傍に照射した検出光の反射光を利用
して加工すべき予備加工部分を検出することができる。
そして、その検出結果に基づいて上記加工位置にレーザ
光を照射し加工を行うため、被加工物の表面の情報に応
じて所定の加工位置を確実にレーザ加工することができ
る。従って、プレスまたはエッチングで既に形成された
スリット部を延長するように予備加工部分を形成してお
けば、プレスまたはエッチングによるスリット部とレー
ザ加工によるスリット部の位置を高精度に合わせて加工
することができる。According to the present invention, an optically detectable preliminary processing portion is formed in advance only at the processing position of the workpiece, so that the reflected light of the detection light irradiated near the processing position is used. A pre-processed portion to be processed can be detected.
The laser beam is irradiated to the processing position based on the detection result to perform the processing, so that the predetermined processing position can be reliably laser-processed according to the information on the surface of the workpiece. Therefore, if the pre-processed part is formed so as to extend the slit part already formed by pressing or etching, it is possible to process the slit part by pressing or etching and the slit part by laser processing with high precision. Can be.
【0049】また、上記検出光の反射光から、予備加工
部分の中央部からの反射光を除くので、予備加工部分の
境界における反射光のみに基づいてレーザ光が照射さ
れ、所定の正しい位置にレーザ加工を施すことができ
る。Further, since the reflected light from the central portion of the pre-processed portion is excluded from the reflected light of the detection light, the laser beam is radiated based only on the reflected light at the boundary of the pre-processed portion, and the laser beam is irradiated to a predetermined correct position. Laser processing can be performed.
【0050】また、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、煩わしい補正用の加工軌跡
を作成することなく所定の正しい位置にレーザ加工を施
すことができる。In addition, not only when the processing positions are at equal intervals but also when the processing positions are not at equal intervals, laser processing can be performed at a predetermined correct position without creating a troublesome processing locus for correction.
【図1】本発明の一実施例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】図1のレーザ加工装置によって加工されるリー
ドフレームの一例を示す図である。FIG. 5 is a view showing an example of a lead frame processed by the laser processing apparatus of FIG. 1;
【図6】エッチングにより金属板にアウターリードやイ
ンナーリード外側部分のスリットを形成し、同時にイン
ナーリード内側部分に溝部(予備加工部分)を形成する
状況を説明する図であり、(a)はその平面図、(b)
は(a)のB-B方向からの断面図、(c)は(a)のC-C
方向からの断面図である。FIG. 6 is a view for explaining a situation in which a slit is formed in an outer portion of an outer lead or an inner lead on a metal plate by etching, and a groove (preliminarily processed portion) is formed in an inner portion of the inner lead at the same time. Plan view, (b)
(A) is a sectional view from the BB direction, (c) is CC in (a).
It is sectional drawing from a direction.
【図7】金属板に形成された溝部と光検出器からの検出
信号との対応関係を表す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a correspondence relationship between a groove formed in a metal plate and a detection signal from a photodetector.
【図8】光検出器からの検出信号の出力からレーザ光の
発振までのタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart from output of a detection signal from a photodetector to oscillation of laser light.
【図9】本発明の他の実施例によるレーザ加工装置のト
リガユニットの構成を示す図である。FIG. 9 is a view showing a configuration of a trigger unit of a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図10】図9の実施例における、光検出器からの検出
信号の出力からレーザ光の発振までのタイムチャートで
ある。FIG. 10 is a time chart from output of a detection signal from a photodetector to oscillation of laser light in the embodiment of FIG. 9;
【図11】アウターリードやインナーリード外側部分を
プレス或いはエッチングで加工し、インナーリード内側
部分のみにレーザ加工を施す従来のレーザ加工方法を説
明する図である。FIG. 11 is a view for explaining a conventional laser processing method in which outer portions of outer leads and inner leads are processed by pressing or etching, and laser processing is performed only on inner portions of inner leads.
1 金属板 2 スリット 3 溝部 4 非溝部 5 軌跡 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 23 メインコントローラ 24 トリガユニット 24a 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 101 リードフレーム 103 インナーリード 104 アウターリード 120 ベンディングミラー 121 集光レンズ 122 検出光源 126 光検出器 127 検出光学系 241 コンパレータ 242 トリガ信号発生回路 243 ディレイ回路 244 ゲート信号発生器 245 ゲート回路 262 トリガ回路 TP 矩形波信号 GP ゲート信号 TPG 矩形波信号 TP1,TP2 トリガ信号DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal plate 2 Slit 3 Groove part 4 Non-groove part 5 Trace 10 Laser oscillator 11 Laser head 12 Processing head 13 Laser power supply 21 XY table 23 Main controller 24 Trigger unit 24a Trigger unit 25 Control unit 26 Laser controller 101 Lead frame 103 Inner lead 104 Outer Lead 120 Bending mirror 121 Condensing lens 122 Detection light source 126 Photodetector 127 Detection optical system 241 Comparator 242 Trigger signal generation circuit 243 Delay circuit 244 Gate signal generator 245 Gate circuit 262 Trigger circuit TP Square wave signal GP Gate signal TP G rectangle wave signal TP 1, TP 2 trigger signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 信也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 下村 義昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 桜井 茂行 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 児玉 誠 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平5−277765(JP,A) 特開 平1−316463(JP,A) 特開 平4−37493(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42 H01L 23/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinya Okumura 650 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Within the Tsuchiura Plant (72) Inventor: Shigeyuki Sakurai 650, Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Within the Tsuchiura Plant, Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 56) References JP-A-5-277765 (JP, A) JP-A-1-316463 (JP, A) JP-A-4-37493 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , (DB name) B23K 26/00-26/42 H01L 23/50
Claims (2)
レーザ発振器より出射するパルス状のレーザ光を前記被
加工物に照射して加工するレーザ加工方法において、 前記被加工物の加工位置のみに光学的に検出可能な予備
加工部分を予め形成しておき、前記加工位置近傍に検出
光を照射し、前記検出光の反射光から前記予備加工部分
の中央部からの反射光を除き、前記中央部からの反射光
が除かれた反射光の光量変化により前記予備加工部分を
検出し、その検出結果に基づいて前記加工位置に前記レ
ーザ光を照射し加工を行うことを特徴とするレーザ加工
方法。A work position is determined by moving a workpiece,
In a laser processing method for processing by irradiating a pulsed laser beam emitted from a laser oscillator onto the workpiece, an optically detectable preliminary processing portion is formed in advance only at a processing position of the workpiece. Irradiating a detection light in the vicinity of the processing position, and calculating the preliminary processing portion from reflected light of the detection light.
Except for the reflected light from the central part of the
A laser processing method comprising: detecting the preliminary processing portion based on a change in the amount of reflected light from which the light is removed, and irradiating the processing position with the laser beam based on the detection result to perform the processing.
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てその加工位置
を決定する搬送手段とを備えたレーザ加工装置におい
て、 前記加工位置近傍に検出光を照射する検出光源と、前記
検出光の反射光の光量を検出し検出信号を発生する検出
手段と、前記検出信号のうち前記加工位置の中央部から
の反射光による検出信号を除く除去手段と、前記除去手
段からの検出信号に基づき前記加工位置にレーザ光が照
射されるよう前記パルスレーザ光の発振を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。2. A laser oscillator for outputting a pulsed laser light, a processing optical system for guiding the laser light to a processing position of a workpiece, and a transport for moving the workpiece and determining the processing position. A laser processing apparatus comprising: a detection light source that irradiates a detection light in the vicinity of the processing position; a detection unit that detects a light amount of reflected light of the detection light to generate a detection signal; Control means for controlling the oscillation of the pulsed laser light so that the processing position is irradiated with laser light based on the detection signal from the removing means, and removing means for removing the detection signal due to the reflected light from the center of the processing position. A laser processing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06081877A JP3083448B2 (en) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Laser processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06081877A JP3083448B2 (en) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Laser processing method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07284969A JPH07284969A (en) | 1995-10-31 |
| JP3083448B2 true JP3083448B2 (en) | 2000-09-04 |
Family
ID=13758693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06081877A Expired - Fee Related JP3083448B2 (en) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Laser processing method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3083448B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296246B1 (en) | 1998-12-31 | 2001-10-02 | Neopast B.V. | Method and apparatus for accurately manipulating a sheet |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP06081877A patent/JP3083448B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296246B1 (en) | 1998-12-31 | 2001-10-02 | Neopast B.V. | Method and apparatus for accurately manipulating a sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07284969A (en) | 1995-10-31 |
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|---|---|---|---|
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