DE3222490C2 - - Google Patents

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/08Removing material, e.g. by cutting, by hole drilling
    • B23K15/085Boring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahl- Bohrvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art.
In den letzten Jahren wurde hart bearbeitbares Material, wie z. B. eine feuerfeste Legierung oder feuerfeste keramische Stoffe, in weitem Umfang ver­ wendet. Ein solches Material läßt sich nach einem her­ kömmlichen Verfahren kaum maschinell bearbeiten. Bei­ spielsweise besteht ein Substrat zur Montage eines Großbereichintegrations-Plättchens, das in einem elek­ tronischen Computer verwendet wird, aus einer Aluminium­ oxidplatte von angenähert 100 mm Quadratseitenlänge, in der nahezu 40 000 kleine Löcher mit einem Durchmesser von 0,1-0,15 mm angeordnet sind. Solche kleinen Löcher werden meistens ohne Regelmäßigkeit und Richtwirkung angeordnet. Ein solches Aluminiumoxidsubstrat wird bearbeitet, indem man Löcher mit einem Bohrer oder einem Elektronenstrahl bohrt und es hierzu in die zugehörigen Lochlagen bringt, oder indem man gleich­ mäßig verteilte Löcher mittels einer Preßform bohrt und unerwünschte Löcher verstopft. Beim ersteren Ver­ fahren sind die Geschwindigkeit und die Beschleu­ nigung/Verzögerung einer Antriebseinrichtung, auf der das Substrat montiert wird, beschränkt, und damit ist auch die Arbeitsgeschwindigkeit begrenzt. Deshalb wird, wenn die Zahl der zu bohrenden Löcher hoch ist, eine lange Zeit zur Bearbeitung jedes Substrats be­ nötigt. Beim letzteren Verfahren ist die Herstellung der Form aufwendig, und das Verstopfen der uner­ wünschten Löcher erfordert eine Menge von Arbeits­ schritten.
Allgemein wird, um Löcher mit hoher Geschwindigkeit und in verschiedenen Mustern zu bohren, ein System benötigt, das sich mit hoher Geschwindigkeit positionieren läßt und Löcher ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit zu bohren vermag. Für diesen Zweck ist es möglich, das Substrat festzulegen und die Ablenkung eines Hoch­ energie-Elektronenstrahls zum Bohren der Löcher zu steuern. Jedoch ist es schwierig, die Ablenkung des Hochenergie-Elektronenstrahls über einen weiten Bereich genau zu steuern, und dieses System ist zum Bohren des Substrats der elektronischen Einrichtung, bei der sich der Bereich der Bohrstellen verhältnismäßig weit ausdehnt, nicht anwendbar.
Aus der DE-AS 13 01 209 ist eine Vorrichtung zum Per­ forieren von flexiblen Kunststoffen mittels Elektronenstrahlen bekannt, bei der eine Kunststoffolie gleichmäßig von einer Vorratstrommel über Rollen auf eine andere Trommel bewegt wird und der Elektronenstrahl mit einem Ablenksystem auf die Kunststoffolie gerichtet wird, wobei eine Steuereinrichtung abgestufte Strahlimpulse erzeugt, die in der ersten Impulsstufe einen geringen Emissionsstrom zur Versteifung der Oberflächenschichten und in der zweiten Impulsstufe den zur Perforierung der Kunststoffolie erforderlichen Emissionsstrom auslösen.
Die DE-OS 20 02 176 beschreibt ein Verfahren zur Her­ stellung von Rasterfilterplatten für die Röntgen- und Radiographie, bei dem dem mit den Rasterkanälen zu ver­ sehenden Werkstück bzw. dessen Halterung eine Bewegung in mehreren Raumrichtungen erteilt wird und der zum Bohren verwendete Elektronenstrahl während der Bohrzeiten der Bewegung des Werkstücks mitgeführt wird, wobei mit Hilfe eines Rechners die Werkstückbewegung, die Strahlparameter und die Strahlablenkung so gesteuert werden, daß die Flächendichte und/oder die Abmessungen und/oder die Richtungen der erzeugten Rasterkanäle eingestellt und/oder verändert werden.
Die GB-PS 12 05 540 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks mit Elektronen­ strahlen, wobei der Elektronenstrahl mit verringerter Stärke das stationäre Werkstück mittels eines Ablenk­ systems abtastet, um optisch die Markierungsstellen auf dem Werkstück, wo Löcher zu bohren sind, zu erfassen, und aufgrund dieser Erfassung die Abtastbewegung jeweils unterbrochen und die Stärke des Elektronenstrahls genügend erhöht wird, um ein Loch im Werkstück zu erzeugen. Dabei werden die Markierungsstellen und die Kenndaten der zur Bearbeitung des Werkstücks an diesen Stellen er­ forderlichen Elektronenstrahlimpulse in einer Speichereinrichtung gespeichert.
Aus der US-PS 40 66 863 sind ein Verfahren und ein System zur automatischen Korrektur der Brennweite und des Astigmatismus' eines Elektronenstrahls beim Abtasten eines Werkstücks mittels einer Ablenkein­ richtung bekannt, wobei keine ständige Bewegung des Werkstücks erfolgt und von einem Computer, Detektoren und Komparatoren Gebrauch gemacht wird.
Schließlich offenbart die US-PS 40 19 015 eine Vorrichtung zur Positionierung eines Werkstücks und eines Werkzeugs in einer genauen gegenseitigen Lagebeziehung zur Elektronenstrahlbehandlung, wobei zunächst die Werkstücklage mit einer Stelle, wo ein Loch zu bohren ist, durch Bewegung mittels Servomotoren grob zur Werkzeuglage justiert wird und danach die Werkzeuglage durch Bewegung des Werkzeugs mit Hilfe von Antriebsmitteln relativ zur Werkstücklage fein justiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elek­ tronenstrahl-Bohrvorrichtung der eingang vorausge­ setzten Art zu entwickeln, die sich zum Bohren einer Zahl von Löchern mit hoher Geschwindigkeit unter Be­ wegung eines Substrats mit hoher Geschwindigkeit nach einem mechanischen Verfahren und durch Ablenkung eines Elektronenstrahls senkrecht zur Richtung der Bewegung des Substrats innerhalb eines Bereichs eignet, der die Aufrechterhaltung einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß wird das Werkstück mit hoher Geschwindigkeit durch ein Antriebsorgan bewegt, und der Elektronenstrahl wird abtastend senkrecht zur Richtung der Bewegung des Werkstücks innerhalb eines Bereichs geführt, der die Aufrechterhaltung einer hohen Genauigkeit ermöglicht, so daß die Löcher über einen weiten Bereich gebohrt werden. Somit braucht das An­ triebsorgan zur Positionierung weder beschleunigt noch verzögert zu werden, und man erreicht zusammen mit einer hohen Geschwindigkeit der Elektronenstrahlablenkung die gewünschten Bohrvorgänge mit sehr hoher Geschwindigkeit.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veran­ schaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt
Fig. 1 einen zum Teil schematischen Überblick eines Ausführungsbeispieles einer Elektronen­ strahl-Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Antriebsverfahrens eines X-Y-Tisches, auf dem ein Werkstück montiert ist, in der in Fig. 1 gezeigten Elektronenstrahl-Bohr­ vorrichtung;
Fig. 3 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Abtastverfahrens mit einem Elektronenstrahl in der in Fig. 1 gezeigten Elektronenstrahl- Bohrvorrichtung in vergrößertem Maßstab; und
Fig. 4 ein Schaltschema zur Veranschaulichung eines Ablenksteuerverfahrens eines Elektronenstrahls.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Aus­ führungsbeispiels der Erfindung. Die gezeigte Vorrichtung weist hauptsächlich als Träger einen X-Y-Tisch 4, auf dem ein Werkstück oder Substrat 5 montiert ist und der in zueinander senkrechten Richtungen X und Y mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird, Servomotoren 6 und 7 zum Antrieb des X-Y-Tisches 4 in der X- bzw. der Y-Richtung, Codierer 8 und 9 zum Erfassen der X- und Y-Achsenlagen des X-Y-Tisches 4, einen Elektronenstrahl­ erzeuger 1, der dem Substrat 5 gegenüber zwecks Erzeugung eines Elektronenstrahls zum Bohren angeordnet ist, und Ablenkspulen 2 und 3 auf, die zwischen dem Substrat 5 und dem Elektronenstrahlerzeuger 1 zum Ablenken des vom Elektronenstrahlerzeuger 1 emittierten Elektronen­ strahls angeordnet sind. Die Ablenkspule 2 ist eine X-Achsen-Ablenkspule zur Abtastführung des Elektronen­ strahls in der X-Richtung, während der X-Y-Tisch 4 in der Y-Richtung bewegt wird, und die Ablenkspule 3 ist eine Y-Achsen-Ablenkspule zur Korrektur eines Lagefehlers des X-Y-Tisches 4 aufgrund dessen Bewegung längs der Y-Richtung.
Die Gesamtsteuerung dieser Vorrichtung wird von einem Steuercomputer 13 bewirkt, der Lochstellendaten für das Substrat 5 in der Bohrreihenfolge speichert und das Bohren mit dieser Vorrichtung durch ein Elektronen­ strahlerzeuger-Verbindungsglied 10 zwecks Steuerung der Impulsbreite des Bohrelektronenstrahls, ein Elektronen­ strahlablenk-Verbindungsglied 11 zwecks Steuerung der Abtastführung des Elektronenstrahls und der Korrektur des Lagefehlers und ein Servosystem- und Codierer- Verbindungsglied 12 zwecks Steuerung des Antriebs der Servomotoren 6 und 7 und der Signale von den Codierern 8 und 9 steuert.
Die Codierer 8 und 9 sind vorgesehen, um die Lage des X-Y-Tisches 4 zu erfassen und die Lageverschie­ bung aufgrund dessen Bewegung zu kompensieren. Der Steuercomputer 13 bewirkt die Strahlpositionierung durch die Ablenkung der Ablenkspulen 2 und 3 und bestimmt den Zeitpunkt des Bohrens. Nach der Positionierung liefert der Steuercomputer 13 ein Elektronenstrahl­ erzeugungssignal durch das Verbindungsglied 10 an den Elektronenstrahlerzeuger 1, um die Löcher im Substrat 5 zu bohren.
Es soll nun der Bohrvorgang der vorliegenden Vorrichtung erläutert werden. Die Vorrichtung kennzeichnet sich durch die Positionierung beim Bohrvorgang, bei der nicht nur der X-Y-Tisch 4 die Positionierung ausführt, sondern die Positionierung auch durch Ablenkung des vom Elektronenstrahlerzeuger 1 emittierten Elektronen­ strahls bewirkt wird, wenn die Ablenkung des Elektronen­ strahls die Form des zu bohrenden Lochs nicht merklich beeinflußt. Bei dieser Vorrichtung ist der zulässige Ablenkungsbereich ±3 mm sowohl in X- als auch in Y-Richtung. Die Maximalantriebsgeschwindigkeit des X-Y-Tisches 4 ist 100 mm/s, und die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronen­ strahls ist 1 m/s. Bei dieser Vorrichtung ist die Positionierungsgenauigkeit des X-Y-Tisches 4 1 µm in einem Steuerwert, und diejenige der Elektronenstrahl­ ablenkung ist nicht größer als einige µm bei Änderungen, und die Gesamtgenauigkeit ist nicht größer als 10 µm.
Beim Bohren mit dieser Vorrichtung werden Koordinaten­ daten der Löcher im Steuercomputer 13 gespeichert, und die Positionierung wird in der eingegebenen Reihen­ folge durch den X-Y-Tisch 4 und der Elektronenstrahl­ ablenkfunktion bewirkt, und der Elektronenstrahl wird in Impulsform erzeugt, um die Löcher zu bohren. Ein Fehler gegenüber einer Auftreffstelle wird durch die als Lagefühler wirkenden Codierer 8, 9 erfaßt, und der Fehler wird durch Ablenken des Elektronenstrahls korrigiert. So kann das Bohren erfolgen, während der X-Y-Tisch 4 angetrieben wird.
Im einzelnen wird der X-Y-Tisch 4 gemäß Fig. 2 gesteuert, um in einem Breitenbereich hin und her zu gehen, über den der Elektronenstrahl abtastend so ge­ führt werden kann, daß der Elektronenstrahl die Gesamt­ oberfläche des auf dem X-Y-Tisch 4 montierten Substrats 5 abtasten kann. (Nach Fig. 2 ist eine Mehrzahl von Substraten 5 montiert.) Man erkennt in Fig. 2 außerdem eine Bewegungsbahn 23 des X-Y-Tisches 4. Während der Bewegung des X-Y-Tisches 4 wird der Elektronenstrahl durch das Ablenksystem abtastend in einer in Fig. 3 mit 34 angedeuteten Reihenfolge innerhalb eines Abtast­ bereichs 33 geführt. So läßt sich der Elektronenstrahl innerhalb eines Hochgenauigkeits-Positionierungsbereichs abtastend führen und positionieren. Wenn das Bohren in einem Abtastbereich 33 abgeschlossen ist, wird der Elektronenstrahl im nächsten Abtastbereich 35 zum Bohren von Löchern abtastend geführt. Da sich der X-Y-Tisch 4 in der Richtung des Pfeils 32 mit hoher Geschwindigkeit bewegt, kann eine Zahl von Löchern mit hoher Geschwindigkeit gebohrt werden. Der X-Y-Tisch 4 braucht nur an den Ecken der in Fig. 2 gezeigten Bewegungsbahn 23 verzögert und beschleunigt zu werden, er kann jedoch in den meisten Teilen des Bohrbereichs mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden.
Da indessen bei dem vorstehend beschriebenen Bohr­ vorgang die Positionierung durch die Ablenkung des Elektronenstrahls während der Bewegung des X-Y-Tisches 4 vorgenommen wird, können die folgenden Probleme ange­ troffen werden, wenn der Strahlablenkungsausgang vom Steuercomputer 13 unabhängig vom X-Y-Tisch 4 erzeugt wird.
  • 1. Eine Verschiebung einer Lochstelle aufgrund eines Zeitunterschiedes zwischen der Einstellung der X- und Y-Ablenkungswerte und der Abgabe des Elektronen­ strahlimpulses nach der Vollendung der Ablenkung.
  • 2. Deformation eines Lochprofils aufgrund der Bewegung des X-Y-Tisches 4 während der Abgabe des Elektronenstrahlimpulses.
Wenn der Elektronenstrahl unter der Bedingung der Elektronenstrahlablenkungsgeschwindigkeit von 1 m/s und der maximalen Ablenkungsbreite von 6 mm abgelenkt wird, ist der Zeitunterschied zwischen der Ablenkung und der Abgabe des Impulses 6 ms. Daher ist, wenn die Tischbewegungsgeschwindigkeit 100 mm/s ist, die maximale Verschiebung der Lochstelle aufgrund des Zeitunterschiedes 0,6 mm. Tatsächlich ist die Ver­ schiebung wegen Begrenzungen des Loch-Loch-Abstands­ maßes und der Tischbewegungsgeschwindigkeit geringer als der vorstehend gezeigte Wert, doch beträgt die Verschiebung noch einige 10 µm. Dieser Fehler ist für ein Aluminiumoxidsubstrat bedeutend, in dem Löcher mit 100 µm Durchmesser bei einem Loch-Loch- Abstandsmaß von 250 µm zu bohren sind.
Da die Impulsdauer angenähert 500 µs beträgt, wird der X-Y-Tisch 4 während der Abgabe des Elektronen­ strahls angenähert 50 µm bewegt, wenn der X-Y-Tisch 4 mit 100 mm/s bewegt wird. Als Ergebnis wird das Profil des Lochs deformiert.
Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, wird, wenn die jeweilige Lage des X-Y-Tisches 4 durch den Steuer­ computer 13 erfaßt wird und die X- und Y-Ablenkwerte auf der Basis der erfaßten Lage berechnet werden, um den Elektronenstrahlimpuls zu erzeugen, die gewünschte Genauigkeitsanforderung nicht erfüllt. Es ist daher erforderlich, den Ablenkungswert des Elektronenstrahls von Zeit zu Zeit zu korrigieren, während sich der X-Y-Tisch 4 bewegt.
Hierzu ist der X-Y-Tisch 4 mit dem Lageerfassungssystem in der Form der Codierer 8 und 9 versehen. Da die Codierer 8 und 9 je einen Ausgangsimpuls in einer Folge von 1 Impuls/µm erzeugen, ist das Impulsintervall 10 µs/Impuls, wenn sich der X-Y-Tisch 4 mit 100 mm/s bewegt. Diese Geschwindigkeit ist zu hoch zum Folgen durch Programmierung des Steuercomputers 13, und daher wird ein Elektronenstrahlablenkungs-Korrektursystem mit Bausteinen benötigt, wie sie unten beschrieben werden.
Fig. 4 zeigt ein Schema des Elektronenstrahlab­ lenkungs-Steuersystems. Während zwei Kanäle, deren jeder ein Ablenkungssystem (2, 11 a-11 e) und ein Servomotorsystem (6, 8, 12 a, 12 b) enthält, für die X-Achse und die Y-Achse verwendet werden, ist nur ein Kanal in Fig. 4 gezeigt, um die Veranschaulichung zu vereinfachen.
Der X-Y-Tisch 4 wird grundsätzlich in der gleichen Weise wie eine herkömmliche numerische Steuerung angetrieben. Der Steuercomputer 13 setzt für den Bewegungssteuerkreis 12 b eine Bewegungsgröße fest und gibt eine Bewegungsbefehl ab. Der Bewegungs­ steuerkreis 12 b erzeugt ein Steuersignal für das Servosystem zusammen mit einem Beschleunigungs/Ver­ zögerungs-Signal, so daß der Servosteuerkreis 12 a den X-Y-Tisch 4 durch den Servomotor 6 und einen am Servomotor 6 angebrachten Tachogenerator antreibt.
Der Bewegungsbefehl vom Steuercomputer 13 wird nicht für jede der Lochstellen, sondern für die lange Bahn abgegeben, die sich über das Substrat 5 erstreckt, wie durch die in Fig. 2 dargestellte Bewegungsbahn 23 gezeigt ist. Dementsprechend bewegt sich der X-Y-Tisch 4 während dieser Periode mit der hohen Geschwindigkeit. Ein Merkmal des vorliegenden Steuersystems beruht darauf, daß der X-Y-Tisch 4 mit der hohen Geschwindigkeit bewegt wird und die Lage des X-Y-Tisches 4 durch den Codierer 8 erfaßt wird, der vom Servosystem getrennt ist, und daß der Elektronenstrahl erzeugt wird, während die Lage des X-Y-Tisches 4 erfaßt wird, um die Löcher zu bohren. Der Steuercomputer 13 speichert darin vorab die Lochstellen längs der in Fig. 2 gezeigten Be­ wegungsbahn des X-Y-Tisches 4 und bestimmt den Zeit­ punkt des nächsten Bohrens durch den Ausgang des Lageerfassungskreises 11 c, der die jeweilge Lage des X-Y-Tisches 4 auf Basis des Ausgangs des Codierers 8 anzeigt. Wenn sich der X-Y-Tisch 4 zur nächsten Bohrstelle bewegt, bestimmt der Steuercomputer 13 die Bohrstelle für den Auftreffstellen-Einstellkreis 11 e.
Die Einstellung des Auftreffstellen-Einstell­ kreises 11 e stimmt nicht immer mit der durch den Ausgang des Lageerfassungskreises 11 c angezeigten jeweiligen Lage überein, da die Verarbeitung im Steuercomputer 13 eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt und sich der X-Y-Tisch 4 mit der hohen Geschwindigkeit bewegt, so daß sich der Ausgang des Lageerfassungskreises 11 c rasch ändert. Dementsprechend wird für die Ablenk­ spule 2 für die Bewegungsrichtung des X-Y-Tisches 4 ein Unterschied zwischen der jeweiligen Lage und der Auftreffstelle durch den Vergleichskreis 11 d berechnet, und es erfolgt eine Korrektur entsprechend dem erhaltenen Fehler, um den Elektronenstrahl genau auf die Auf­ treffstelle zu richten. Da der vorliegende Kreis dynamisch durch die Impulse vom Codierer 8 auch nach Abschluß der Positionierung arbeitet, wird der Positionierungsfehler während der Erzeugung des Elektronenstrahls vermieden und ein völlig kreisförmiges Loch gebohrt.
Nachdem der Steuercomputer 13 das Signal an den Auftreffstellen-Einstellkreis 11 e geliefert hat, wartet der Steuercomputer 13 für eine Strahlen­ stabilisierungszeitdauer und steuert dann den Strahlerzeugungskreis 10 a, den Strahl zu erzeugen.
Nach der Positionierung sind Bohrimpulse zum Bohren von Löchern mit einem Durchmesser von 100 µm im Aluminiumoxidsubstrat vorzugsweise fünf Impulse mit einer Beschleunigungsspannung von 120 kV und einer Impulsbreite von 50 µs, um das Lochprofil zu verbessern.
Der erfindungsgemäße Positionierungsfehler-Korrektur­ kreis korrigiert dynamisch den Fehler in der Bewegungs­ richtung des X-Y-Tisches 4, doch ist die dynamische Korrektur in der zur Bewegungsrichtung senkrechten Richtung nicht erforderlich. Jedoch haben, um eine genaue Positionierung ohne Abhängigkeit vom X-Y-Tisch-An­ triebssystem zu erreichen, die X- und Y-Achsen den gleichen Schaltungsaufbau, und der Lageerfassungskreis in der Bewegungsrichtung wird nur zur Erfassung des Strahlerzeugungszeitpunktes verwendet. Man erkennt außerdem einen Ablenkspulen-Antriebskreis 11 a und einen Digital/Analog- Wandler 11 b.
Wie vorstehend erläutert, wird erfindungsgemäß die Bohrgeschwindigkeit für das Substrat der elektronischen Einrichtung erheblich gesteigert.
Die Packungsdichte des Substrats mit der elektronischen Einrichtung ist in neuerer Zeit gewachsen, und ein besonderes Substrat, worauf die Erfindung angewandt wird, benötigt das Bohren mehrerer 10 000 Löcher.
Für ein gegebenes Muster, das das Bohren zehn­ tausender Löcher erfordert, wurden die Bohrzeit nach dem bekannten Verfahren, bei dem die Positionierung für jede Lochstelle erfolgt, und die Bohrzeit beim erfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Bohrverfahren ver­ glichen. Beim bekannten System war die Bohrzeit 2000 s/Substrat, während die Bohrzeit beim erfindungs­ gemäßen Ausführungsbeispiel nur 12 s/Substrat betrug. Somit war die Arbeitsweise nach dem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung angenähert 170mal so schnell wie die beim bekannten System.

Claims (3)

1. Elektronenstrahl-Bohrvorrichtung, die einen beweg­ lichen Träger (4) für das Werkstück (5), ein An­ triebsorgan (6, 7, 12) zum Bewegen des Trägers (4) in wenigstens einer gewählten Richtung, einen Elektronen­ strahlerzeuger (1) zum Bohren von Löchern im Werkstück (5), eine zwischen dem beweglichen Träger (4) und dem Elek­ tronenstrahlerzeuger (1) vorgesehene Ablenkeinheit (2, 3) zum Ablenken des Elektronenstrahls zu dessen Einstellung auf eine vorbestimmte Stelle des Werkstücks (5) und einen Computer (13) zum Bestimmen eines Zeitbefehls zur Erzeugung des Elektronenstrahls durch den Elek­ tronenstrahlerzeuger (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Detektoreinheit (8, 11 c) zur Erzeugung eines Istlagensignals vorgesehen ist, das die Istlage des be­ weglichen Trägers (4) und damit des Werkstücks (5) anzeigt, während sich der Träger (4) kontinuierlich in der gewählten Richtung bewegt, daß weiter ein Kompara­ tor (11 d) zum Vergleich des Istlagesignals mit einem Auftreffstellensignal, das vom Computer (13) geliefert wird und eine Stelle des Werkstücks (5) anzeigt, wo eines der Löcher zu bohren ist, vorgesehen ist, der ein dem Unterschied zwischen dem Istlage­ signal und dem Auftreffstellensignal entsprechendes Fehlersignal erzeugt, und
eine Einheit (11 a, 11 b) zum Empfang des Fehlersignals und zur Speisung der Ablenkeinheit (2, 3) zur Ab­ lenkung des Elektronenstrahls entsprechend dem Fehler­ signal vorgesehen ist.
2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablenkeinheit (2, 3) ein erstes Ablenkorgan (2), das zum Ablenken des Elektronenstrahls in einer ersten, zur Bewegungsrichtung des Trägers (4) senkrechten Richtung derart dient, daß der Elektronenstrahl in einem bestimmten Bereich in der ersten Richtung abtasten kann, und ein zweites Ablenkorgan (3) aufweist, das der Ablenkung des Elektronenstrahls in einer zweiten, zur Bewegungsrichtung des Trägers (4) parallelen Richtung derart dient, daß der Fehler der Elektronenstrahl- Auftreffstelle in der zweiten Richtung korrigiert werden kann, und
daß das Antriebsorgan zwei Antriebsmotoren (6, 7) zum unabhängigen Bewegen des Trägers (4) in zwei zueinander senkrechten Richtungen zum Abtasten eines vorbestimmten Bereichs des Trägers (4) durch den Elektronenstrahl aufweist.
3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahlerzeuger (1) fünf Impulse zum Bohren eines Lochs im Werkstück (5) liefert, wobei jeder Impuls eine Beschleunigungsspannung von 120 kV und eine Impulsbreite von 50 µs aufweist.
DE19823222490 1981-06-17 1982-06-15 Elektronenstrahl-bohrvorrichtung Granted DE3222490A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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JP56092275A JPS57209786A (en) 1981-06-17 1981-06-17 Electron beam machining device

Publications (2)

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DE3222490A1 DE3222490A1 (de) 1983-07-14
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DE (1) DE3222490A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0252189A (ja) * 1988-08-11 1990-02-21 Matsutani Seisakusho Co Ltd アイレス針の穴加工方法
DE4024084A1 (de) * 1989-11-29 1991-06-06 Daimler Benz Ag Verfahren zum herstellen von hohlen gaswechselventilen fuer hubkolbenmaschinen
US5522963A (en) * 1994-05-31 1996-06-04 International Business Machines Corporation Method for machining and depositing metallurgy on ceramic layers
DE69600131T2 (de) * 1995-04-19 1998-07-23 Gerber Garment Technology Inc Laserschneidgerät und Verfahren zum Schneiden von Flachmaterial
US5798528A (en) * 1997-03-11 1998-08-25 International Business Machines Corporation Correction of pattern dependent position errors in electron beam lithography
US6313435B1 (en) * 1998-11-20 2001-11-06 3M Innovative Properties Company Mask orbiting for laser ablated feature formation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1301209B (de) * 1964-07-24 1969-08-14 Steigerwald Strahltech Verfahren zum Abtragen, insbesondere zum Perforieren von flexiblen Kunststoffen
US3404254A (en) * 1965-02-26 1968-10-01 Minnesota Mining & Mfg Method and apparatus for engraving a generally cross-sectionally circular shaped body by a corpuscular beam
DE1765819A1 (de) * 1968-07-23 1972-01-13 Ibm Deutschland Verfahren zur Bestimmung der Ablenkdaten fuer ein Ladungstraegerstrahl-Bearbeitungsgeraet
US3644700A (en) * 1969-12-15 1972-02-22 Ibm Method and apparatus for controlling an electron beam
DE2002176A1 (de) * 1970-01-19 1971-07-29 Steigerwald Strahltech Verfahren zur Herstellung von Rasterfilterplatten fuer die Roentgen- und Radiographie
US3894271A (en) * 1973-08-31 1975-07-08 Ibm Method and apparatus for aligning electron beams
US4019015A (en) * 1973-09-10 1977-04-19 International Business Machines Corporation Precision tool and workpiece positioning apparatus with ringout detection
US4066863A (en) * 1974-06-26 1978-01-03 International Business Machines Corporation Method and system for automatically correcting aberrations of a beam of charged particles
JPS5283177A (en) * 1975-12-31 1977-07-11 Fujitsu Ltd Electron beam exposure device
US4328411A (en) * 1980-04-28 1982-05-04 General Electric Company Cutting amorphous metal by crystallization with a laser or electron beam

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57209786A (en) 1982-12-23
US4467170A (en) 1984-08-21
DE3222490A1 (de) 1983-07-14
JPH0256190B2 (de) 1990-11-29

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