JPH01257821A - レーザマーカ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパルスレーザを用いたワンショットレーザマー
カに係り、特に、ワンショット毎に刻印内容を変更でき
る液晶マスクマーカに関する。

〔従来の技術〕

レーザマーカの刻印用パターンマスク部に透過形液晶素
子を用いることは、特開昭５６−３８８８８号公報に記
載されているが、液晶マスク部におけるレーザ吸収特性
を考慮した液晶マスク部構成の最適化については言及さ
れておらず、本発明者のこれまでの研究により液晶マス
ク部の冷却手段が考え出されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、主として、半導体素子モールドパッケ
ージ等の表面刻印用として考え出されたものである。金
属等の難加工材への適応を考えると、さらに高いレーザ
エネルギが必要とされ、液晶マスク部の冷却能力を増加
しなければならない。

そのためには、冷却油温を室温以下まで下げる方式が、
最も簡単であるが、液晶マスク部を構成しているガラス
表面が結露・汚損し、その寿命を著しく低下させるとい
う問題があった。

本発明は高エネルギをもつレーザの照射に伴う液晶の昇
温を抑制し、液晶マスクの耐久性を向上させ得るレーザ
マーカを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、液晶マスク強制冷却部の油温を室温より大
幅に下げ、冷却部の大気側には、室温以上に制御した高
温部を設けることにより達成される。

〔作用〕

液晶マスク強制油冷温度を下げることにより、冷却能力
を大幅に向上させ、液晶マスク最外郭を形成するガラス
温度は、大気温度以上になるよう内部に設けた高温油に
より制御される。これにより、液晶マスク最外郭部への
結露を防止し、液晶マスクの耐久性を向上する。

液晶マスク部構成が、中心部より外郭へ向かって、液晶
層、液晶封止ガラス、強制冷却用低温油層、低温油層形
成ガラス、高温油層、高温油層形成ガラスと多層構造に
なるが、それぞれのレーザ吸収は小さく、また、屈折率
もほぼ等しいため各層間でのフレネル反射も無視てきう
る。従って、レーザ利用率の点からは従来技術の場合と
同等である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、１は可視から近赤外までの波長範囲の
なかに発振波長をもつパルスレーザであり、ＹＡＧレー
ザに代表される。パルスレーザ１から射出される直線偏
光のレーザ光２（ここではＰ偏光とする。）は、凹状お
よび凸状のシリンドリカルレンズを組み合わせたエキス
パンダ３により拡大され、液晶マスク４に照射される。

液晶マスク４は液晶セル部５と冷却部６ａ。

６ｂとに分けられる。液晶セル部５は、一対のガラス基
盤７ａ、７ｂに透明電極（図示せず）を蒸着し、配向処
理したもので、ライス１−ネマティック液晶８を挾み込
む。液晶セル部５は、液晶駆動・制御部９に接続されて
いる。

液晶セル部５を包み込むようにガラス板１０ａ。

１０ｂを設け、さらに、外側にガラス板１１ａ。

＝３− １１ｂを設は二層の隔室を形成する。液晶セル部５とガ
ラス板１０ａ、１０ｂ間には液晶８の冷却用の低温油１
２ａ、１２ｂを流す。ガラス板１０ａ。

１０ｂとガラス板１１ａ、ｌｌｂ間には室温共」二に、
温度制御された高温油１３ａ、１３ｂを流す。

液晶マスク４を通過したレーザ光１４は、ビームスプリ
ッタ１５によって、刻印用パターン情報を反映したＰ偏
光レーザ光１６と、非刻印用レーザ光１７とに分離され
る。このうち、Ｐ偏光レーザ光１６はレンズ１８で被加
工物１９面上に結像され、刻印される。非刻印用レーザ
光１７は吸収体２０に向って吸収される。

パルスレーザ光を液晶マスクに照射したとき、液晶温度
がどのように変化するのかを第２図に示す。横軸が時間
ｔ、縦軸が各パルスレーザ照射時の液晶最高温度Ｔであ
る。半導体素子モールドパッケージ等を刻印する場合を
考えると、レーザエネルギ４Ｊ、繰り返し数毎秒十回、
程度の仕様が要求される。強制油冷部の温度を３０℃と
すると、液晶の温度上昇特性は〔Ｉ〕の曲線で表され、
その最高温度は５５℃とほぼ液晶動作限界（６０°Ｃ）
の近くまで上る。従って、これ以上のレーザエネルギを
要求される難加工材への適応は難しくなっていた。

一方、本実施例では、液晶マスク最外郭ガラスの温度が
室温以上に保たれるため、結露の心配はなく、強制油冷
温度をこれまでより大幅に下げることが可能になる。油
温を１０’Ｃとし、従来と同様の５５℃までの温度上昇
を許容すると、そのときのレーザエネルギは約７Ｊまで
向上（き（特性［ＩＩ）　）、難加工材への適応範囲の
拡大、または、刻印面積増加といった効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、液晶マスク最外郭ガラス表面への結露
が防げ、液晶冷却油温を室温以下に下げられ、液晶マス
クの耐久性が向」ニする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は温度上昇
特性図である。 １・・パルスレーザ、４・・・液晶マスク、１１ａ。 １　ｌ　ｂ−ガラス板、１２ａ、１２ｂ−低温油、１３
ａ、］、３ｂ・・高温油。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部から刻印すべきマークのパターン情報を与えた
   透過形液晶セルと、可視波長から近赤外波長までの波長
   範囲に属するレーザ光源から射出される直線偏光レーザ
   光によつて前記透過形液晶セルを照射する手段と、前記
   透過形液晶セルの強制油冷層と、前記透過形液晶セルを
   透過した前記レーザ光を被加工面に結像させる光学系と
   を備えたレーザマーカにおいて、 前記強制油冷層を挾み込むように、大気温度より高温に
   制御された高温油層を設けたことを特徴とするレーザマ
   ーカ。