JPH10249558A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザ加工に伴って生じるプルームや溶融物の
発光に起因する信号を削除するためにレーザ光の周波数
が制約を受けることなく、かつレーザ加工に伴って生じ
るプルームや溶融物の発光の波長や強度によって検出光
による検出精度が影響を受けることのないレーザ加工装
置及び加工方法を提供する。 【解決手段】検出光源１２２から射出され光検出器１２
６で検出される検出光２００（被加工物であるワーク１
表面の情報を含む）とは別に、光検出器１２９によって
レーザ光照射で生じたプルームや溶融物からの発光を含
む光を検出し、それに対応する検出信号Ｂ（Ｂ^*）を光
検出器１２６からの検出信号Ａから差し引いて検出信号
Ｃを生成する。そして、検出信号Ｃに基づいてレーザ光
１００を発振する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の加工位置を
高速かつ正確に加工することができるレーザ加工装置及
びレーザ加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パルス状のレーザ光を利用した加工とし
ては、切断、穴あけ、溶接等の加工方法が機械、電子、
半導体装置などの多方面の分野の製造過程で利用されて
いる。そのうち、半導体装置のダムバーの切断除去等に
好適なレーザ加工装置またはレーザ加工方法に関する従
来技術として、特開平６−１４２９６８号公報及び特開
平７−２８４９６８号公報に記載のものがある。

【０００３】特開平６−１４２９６８号公報に記載の従
来技術（以下、第１の従来技術という）は、加工光学系
の光軸とほぼ同軸上に配置した検出光学系（光検出手
段）において被加工物における材料の有無、即ちダムバ
ー近傍のリードの配列状態を光の明暗の切り替わりをも
とに光学的に検出し、その検出信号を矩形化し、さらに
その矩形化した信号に一定の遅延時間を与え、遅延時間
を与えた信号に基づいてパルスレーザ光の発振を制御す
るものである。つまり、この方式で半導体装置のダムバ
ーの切断を行う場合には、リードの配列状態を直接視覚
的に検出し、そのデータを利用してパルスレーザ光の照
射を即座に行う。これによって、レーザ光の光軸（以
下、レーザ光軸という）を被加工物に対して移動させる
だけで、順次ダムバーが切断され、確実かつ高速に加工
が行える。

【０００４】この第１の従来技術では、レーザ加工に伴
って生じるプルーム等の光を被加工物の材料の有無に基
づく反射光または通過光であると誤検出してしまう心配
があり、この誤検出した信号によってもレーザ光が発振
されて、所定のレーザ加工位置以外の誤った位置にもレ
ーザ加工が施されてしまうという不具合が懸念される。

【０００５】これに対し特開平７−２８４９６８号公報
（以下、第２の従来技術という）では、所定時間内の発
光に基づく信号を無視するためのゲート回路を追加した
り、バンドパスフィルタを設けたりして、レーザ加工に
伴って発生する発光（プルーム等）に起因した信号を削
除する方式が開示されている。この第２の従来技術によ
れば、レーザ加工に伴って生じるプルーム等の光に基づ
いて不必要にレーザ加工が施されることがない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記第２の従来技術で
は、リードから反射または通過する検出光の周期を基
に、レーザ加工に伴って発生する発光を無視するための
ゲート信号のゲート幅（時間）が限定されることにな
る。即ち図９に示すように、被加工物（例えば半導体用
リードフレームのリード）から反射または透過する検出
光の周期Ｓ１以下のゲート幅ＷＧが設定可能なゲート幅
の最大値となる。実際の加工では、被加工物から反射ま
たは通過する検出光（図９（ａ））に基づく信号立ち上
がりから一定の遅延時間後にレーザ光が出射され、それ
に起因して発光時間Ｗｐのプルームが発光する（図９
（ｂ））。この時、予め設定されたゲート幅ＷＧ内にお
けるプルームに伴う信号は無視されることになるが、そ
の場合の設定可能なゲート幅ＷＧは被加工物から反射ま
たは透過する検出光の周期Ｓ１以下でなければならない
のは言うまでもない。

【０００７】仮に、被加工物から反射または透過する検
出光の周期Ｓ１が０．０１ｓ（レーザ発振器における繰
り返し周波数としては１００Ｈｚに相当）の場合、ゲー
ト幅ＷＧは０．０１ｓ以下で設定可能となる。

【０００８】本発明者らが実験により上記ゲート幅ＷＧ
について調査したところ、パルス状のレーザ光１パルス
当たりのパルス幅を０．１〜１．０ｍｓとして０．１〜
０．２ｍｍ程度の板厚の金属材料を切断加工する場合、
実際にはゲート幅ＷＧを５〜１０ｍｓ程度に設定しない
とレーザ加工に伴う発光による誤照射を完全に回避でき
ないということが確認されている。

【０００９】このように、レーザ光１パルス当たりのパ
ルス幅０．１〜１．０ｍｓに比較して必要なゲート幅Ｗ
Ｇが５〜１０ｍｓと長くなってしまうのは、レーザ加工
によってプルームのみが発光するのではなく、レーザ光
の１パルス照射の後に溶融、飛散中の被加工物の金属が
長時間発光するためである。すなわち実際の加工では、
プルームの発光よりも、被加工物の溶融物の発光によっ
て誤検出が行われ、レーザ光が誤発振する可能性の方が
高いことになる。上記実験結果よれば、被加工物から反
射または透過する検出光の周期Ｓ１は、５〜１０ｍｓ以
上（つまり前述のＷＧ以上）でしか使用できないことに
なり、検出速度、従って加工速度が制約を受け、加工能
率の低下につながる。

【００１０】また、バンドパスフィルタによって加工に
伴って発生する発光に起因した信号を削除する場合、被
加工物の成分やレーザ出力等によっては、プルーム及び
溶融物の発光に伴う光の波長が検出光の波長と同程度と
なるケースも考えられ、しかも検出光よりも強く発光す
るケースもあり得るため、削除可能な適正レベルにまで
プルームや溶融物の発光に伴う信号のレベルを軽減でき
なくなることも考えられる。プルームや溶融物の発光に
伴う信号のレベルが十分に軽減できなければ、やはり誤
検出した信号によってレーザ光が誤照射されてしまう。

【００１１】本発明の目的は、レーザ加工に伴って生じ
るプルームや溶融物の発光に起因する信号を削除するた
めにレーザ光の周波数が制約を受けることなく、かつレ
ーザ加工に伴って生じるプルームや溶融物の発光の波長
や強度によって検出光による検出精度が影響を受けるこ
とのないレーザ加工装置及び加工方法を提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目標を達成するた
め、本発明によれば、以下のような構成が提供される。

【００１３】（１）パルス状のレーザ光を発振するレー
ザ発振器と、その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その加工
位置を決定する搬送手段とを備えるレーザ加工装置にお
いて、上記加工位置における被加工物の有無を検出する
ための検出光を発生する検出光源と、上記加工位置から
の検出光の反射光または透過光に対応する第１の検出信
号を発生する第１の検出手段と、前記レーザ光照射によ
って生じた光を検出してその光に対応する第２の検出信
号を発生する第２の検出手段と、前記第１の検出信号と
第２の検出信号の差から第３の検出信号を得る加工光除
去手段と、その第３の検出信号に基づき前記被加工物の
所定の加工位置にレーザ光が照射されるようそのレーザ
光の発振を抑制する制御手段とを備えることを特徴とす
るレーザ加工装置。

【００１４】（２）被加工物を移動させて加工位置を決
定し、レーザ発振器よりパルス状のレーザ光を前記加工
位置に照射して被加工物を加工するレーザ加工方法にお
いて、前記加工位置における被加工物の有無を検出する
ための検出光を加工位置に照射し、その加工位置からの
検出光の反射光または通過光を取り出して第１の検出信
号を発生させ、前記レーザ光照射によって生じた光を検
出してその光に対応する第２の検出信号を発生させ、前
記第１の検出信号から第２の検出信号を差し引くことに
より前記被加工物からの光のうちレーザ加工に伴う光の
外乱を除くと共に前記加工位置からの検出光の反射光ま
たは通過光のみに基づく第３の検出信号を生成し、その
第３の検出信号に基づいたタイミングで前記被加工物の
所定の加工位置にレーザ光を照射することを特徴とする
レーザ加工方法。

【００１５】上記（１），（２）のように構成した本発
明においては、検出光源から加工位置における被加工物
の有無を検出するための検出光を発生しておき、第１の
検出手段で上記加工位置からの検出光の反射光または透
過光を検出し、それに対応する第１の検出信号を発生す
る。この時第１の検出手段には、加工位置からの前記検
出光の反射光または通過光（被加工物の表面の情報を含
む）に加え、レーザ加工に伴う外乱光（プルームや溶融
物からの発光）に基づく信号も含まれる。また、この第
１の検出信号とは別に、第２の検出手段により、レーザ
光照射で生じた光、即ちプルームや溶融物からの発光を
含む光を検出し、その光に対応する第２の検出信号を発
生する。そして、加工光除去手段で第１の検出信号から
第２の検出信号を差し引いて第３の検出信号を得る。こ
れにより、被加工物からの光のうちレーザ加工に伴う光
の外乱が除かれ、第３の検出信号は加工位置からの検出
光の反射光または通過光のみに基づく信号となる。さら
に、制御手段では上記第３の検出信号に基づき被加工物
の所定の加工位置にレーザ光が照射されるようそのレー
ザ光の発振が抑制される。

【００１６】従って、レーザ加工に伴う光による検出信
号に基づいてレーザ光が発振されることがなくなり、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ことは勿論、レーザ加工に伴って発
生する発光を無視するためにゲート信号を用いないた
め、外乱光を削除するためにレーザ光の周波数が制約を
受けることがない。また、上記外乱光に起因した信号を
削除するためにバンドパスフィルタを用いないため、外
乱光の波長や強度によって検出光による検出精度が影響
を受けない。

【００１７】また、被加工物の有無の情報を検出した位
置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、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、被加工物の有無の情報に応じて切断す
べき所望の位置が確実かつ高速に加工される。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明によるレーザ加工装置及び
レーザ加工方法の一実施形態について、図１〜図８によ
り説明する。但し、以下では、おもに等間隔のピンを有
するＩＣパッケージのダムバー部の除去について説明す
る。

【００１９】図１に示すように、本実施形態のレーザ加
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
物であるワーク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、検出信号処理回路３１０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。

【００２０】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
状の電荷により上記励起ランプが発光し、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。

【００２１】また、図１に示すレーザヘッド１１にはビ
ームシャッター１１１が内臓されている。このビームシ
ャッター１１１は、開閉することによってレーザ発振器
１０より放出されるパルス状のレーザ光をＯＮ／ＯＦＦ
し、ワーク１へのレーザ光の照射を制御する。即ちワー
ク１を加工する場合には上記ビームシャッター１１１を
開き、加工しない場合には上記ビームシャッター１１１
を閉じる。このビームシャッター１１１の動作時間は１
００〜３００ｍｓｅｃ程度である。また、ビームシャッ
ター１１１のＯＮ／ＯＦＦの制御は、レーザコントロー
ラ２６から行うが、メインコントローラ２３からレーザ
コントローラ２６を介して行うことも可能である。

【００２２】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。
本実施形態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１２６
（第１の検出手段）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。検出光学系１２７か
らの信号は検出信号処理回路３１０に入力されるように
なっており、さらに検出信号処理回路３１０からの信号
はトリガユニット２４に入力されるようになっている。

【００２３】図１および図２に示すように、加工ヘッド
１２の横には結像レンズ１２８および光検出器１２９
（第２の検出手段）が備えられており、レーザ光照射で
生じた光（即ちプルームや溶融物からの発光を含む光）
が光検出器１２９で検出される。上記結像レンズ１２８
および光検出器１２９の設置位置は、図３に示すよう
に、検出光２００の反射範囲Ｒ１の外側で、かつプルー
ム及び溶融物からの発光の範囲Ｒ２内に存在するような
位置とする。

【００２４】図４に示すように、検出信号処理回路３１
０には、光検出器１２６からの検出信号Ａが入力される
検出信号比較回路３１２、光検出器１２９からの検出信
号Ｂが入力される信号レベル調整回路３１１が設けられ
ている。光検出器１２９からの検出信号Ｂは、信号レベ
ル調整回路３１１において光検出器１２６からの検出信
号Ａの信号レベルと同レベルになるように調整され検出
信号Ｂ^*として検出信号比較回路３１２に入力される。
そして、検出信号比較回路３１２において、検出信号Ａ
から検出信号Ｂ^*が差し引かれ、プルームや溶融物発光
の外乱が除去された検出信号Ｃとして出力される。

【００２５】また、図５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２
４２、ディレイ回路２４３が備えられている。このトリ
ガユニット２４においては、検出信号比較回路３１２か
らの検出信号Ｃがコンパレータ２４１においてあるしき
い値Ｖ_TH（図７または図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、さらにトリガ信号ＴＰ₀は、ディ
レイ回路２４３に入力され、ここでメインコントローラ
２３から指令された遅延時間Ｔ_Dが与えられ、信号ＴＰ₁
としてレーザコントローラ２６に出力される。

【００２６】また、図６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から安定化電源部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レー
ザ光が発振する。

【００２７】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で集光されてワー
ク１上に照射される。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１２０を通り、集光レンズ１２１によりワーク１
上に微小なスポットで結像する。但し、検出光学系１２
７を調整することにより、上記スポットはレーザヘッド
１１から発振するレーザ加工用のレーザ光１００の集光
位置から距離δｄだけ離れた位置に結像する。そして、
ワーク１表面で反射した検出光２００は、集光レンズ１
２１、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１２５により光検出器１２６に集め
られ、ワーク１表面の情報が電気信号として検出され
る。本実施形態においては、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１２５により極めて小さく絞るこ
とができ、ワーク１表面の情報（材料の有無）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。

【００２８】この時、集光レンズ１２１と結像レンズ１
２５の組み合わせによりワーク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。また、図７に示すようにダムバー２よりも少
し外側の部分に検出光２００のスポットが当たるよう、
レーザヘッド１１からのレーザ加工用のレーザ光１００
の集光位置との距離δｄ（図２参照）が決められる。こ
れにより、光検出器１２６はピンの有無、つまりピンの
存在する部分（以下、ウエブ部という）４とスリット部
３とを検出することができる。一方、レーザ加工に使用
されるレーザ光１００はダムバーのほぼ中央に照射す
る。従って、後述するようにフォトセンサ１２６からの
検出信号を基にして、切断すべきダムバー２を切断する
ことができる。

【００２９】以上の構成を有するレーザ加工装置の動作
を説明する。ＩＣのリードフレームであるワーク１をＸ
Ｙテーブル２１によって、例えばＸ軸の正方向に一定速
度で移動させると、微小スポットに絞られた検出光２０
０はワーク１上を図７に示す軌跡５に沿って移動する。
これにより、光検出器１２６で検出される検出信号のう
ち、検出光源１２２からの検出光２００に起因するもの
の変化はウエブ部４で高い出力となり、スリット部３で
低い出力となる。但し、Ｘ軸およびＹ軸を図７のように
定める。この時、ワーク１のウエブ部４とスリット部３
が等ピッチで並んでいれば、ＸＹテーブルが一定速度で
移動する際の検出信号は一定周期の波形として検出さ
れ、ワーク１のウエブ部４とスリット部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。

【００３０】また、本実施形態では後述のようにダムバ
ー部２の中央部にレーザ光１００が照射されてダムバー
が除去されるが、このようにレーザ光をワークに照射し
て加工を行う場合、加工位置からはプルームと酸化反応
による光に起因したプルームと呼ばれる発光を伴う。ま
た、レーザ光照射により溶融および燃焼しながら飛散す
る金属の溶融物からも発光を伴う。従って、光検出器１
２６で検出される検出信号Ａは、図８に示すように、ウ
エブ部４及びスリット部３からの検出光の反射光による
波形に、上記プルーム（図中Ｐで示す）及び溶融物発光
（図中Ｍで示す）に伴う波形（外乱）が重ね合わせられ
た波形となる。但し、図８では、ワーク１を一定速度で
動かした時のウエブ部４とスリット部３を時間変化とし
て模式的に付記した。

【００３１】一方、光検出器１２９からの検出信号Ｂ
は、信号レベル調整回路３１１で検出信号Ａの信号レベ
ルと同レベルになるように調整されて検出信号Ｂ^*とな
り、検出信号比較回路３１２で上記検出信号Ｂ^*が検出
信号Ａから差し引かれ、プルーム（Ｐ）及び溶融物発光
（Ｍ）に伴う波形（外乱）が除去された検出信号Ｃが生
成される。

【００３２】検出信号比較回路３１２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Ｃ
は、図８中破線で示す所定のしきい値Ｖ_TH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２
４２により矩形波信号ＴＰの立ち下がりをもとにトリガ
信号ＴＰ₀が出力される。トリガ信号ＴＰ₀はディレイ回
路２４３に入力され、このトリガ信号ＴＰ₀にメインコ
ントローラ２３から指令された遅延時間Ｔ_D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。尚、光検出器１２６からの検出信号をトリガユニ
ット２４に入力する前にアンプで増幅しておいてもよ
い。

【００３３】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。このトリガ信号
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ＯＦＦになり、励起ランプ１１０にコンデンサ部１３
１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ＯＮになり、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ＴＰ₂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。

【００３４】なお、上記ではワーク１表面で反射した検
出光２００の反射光を光検出器１２６で検出することと
したが、ワーク１を透過した検出光２００の透過光を光
検出器１２６で検出するようにしてもよい。

【００３５】以上のような本実施形態においては、検出
光源１２２から射出され光検出器１２６で検出される検
出光２００（被加工物であるワーク１表面の情報を含
む）とは別に、光検出器１２９によってレーザ光照射で
生じたプルームや溶融物からの発光を含む光を検出し、
それに対応する検出信号Ｂ（Ｂ^*）を光検出器１２６か
らの検出信号Ａから差し引いて検出信号Ｃを生成するの
で、検出信号Ｃを、加工位置からの検出光２００の反射
光または通過光のみに基づく信号とすることができる。
そして、検出信号Ｃに基づいてレーザ光１００を発振す
ることにより、レーザ加工に伴う光（プルームや溶融物
からの発光を含む光）による検出信号に基づいてレーザ
光が発振されることがなくなり、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く
なる。また、レーザ加工に伴って発生する発光（プルー
ムや溶融物からの発光を含む光）を無視するためにゲー
ト信号を用いないため、外乱光を削除するためにレーザ
光の周波数が制約を受けることがない。さらに、上記外
乱光に起因した信号を削除するためにバンドパスフィル
タを用いないため、外乱光の波長や強度によって検出光
による検出精度が影響を受けない。

【００３６】また、被加工物の有無の情報を検出した位
置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、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、被加工物の有無の情報に応じて切断す
べき所望の位置が確実かつ高速に加工することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、第１の検出手段とは別
の検出手段（第２の検出手段）によってレーザ光照射で
生じた光を検出して対応する第２の検出信号を発生し、
その第２の検出信号を第１の検出信号から差し引いて第
３の検出信号を得るので、レーザ光発振用の基となる第
３の検出信号を、加工位置からの検出光の反射光または
通過光のみに基づく信号とすることができる。従って、
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く、外乱光を削除するためにレーザ
光の周波数が制約を受けることがなく、さらに、外乱光
の波長や強度によって検出光による検出精度が影響を受
けることがないようにすることができる。

【００３８】また、被加工物の有無の情報を検出した位
置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、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、被加工物の有無の情報に応じて切断す
べき所望の位置が確実かつ高速に加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の構
成の概略図である。

【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。

【図３】検出光２００の反射範囲とプルーム及び溶融物
からの発光の範囲の関係を示す図である。

【図４】図１の検出信号処理回路の構成を示す図であ
る。

【図５】図１のトリガユニットの構成を示す図である。

【図６】図１のレーザコントローラの構成を示す図であ
る。

【図７】リードフレームのダムバー部と光検出器１２６
からの検出信号との対応関係を示す図である。

【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。

【図９】第２の従来技術における光検出器からの検出信
号の周期と、レーザ加工に伴って発生する発光を無視す
るためのゲート信号のゲート幅との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ワーク ２ ダムバー ３ スリット部 ４ ウエブ部 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 ２２ Ｚテーブル ２３ メインコントローラ ２４ 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 １１０ 励起ランプ １２０ ベンディングミラー １２１ 集光レンズ １２２ 検出光源 １２３ コリメータレンズ １２４ ハーフミラー １２５ 結像レンズ １２６ 光検出器 １２７ 検出光学系 １２８ 結像レンズ １２９ 光検出器 １３０ 安定化電源 １３１ コンデンサ部 １３２ スイッチ部 １３３ 交流電源 ２４１ コンパレータ ２４２ トリガ信号発生回路 ２４３ ディレイ回路 ２６１ 中央演算部 ２６２ トリガ回路 ３１０ 検出信号処理回路 ３１１ 信号レベル調整回路 ３１２ 検出信号比較回路 Ｐ プルームに伴う波形 Ｍ 溶融物発光に伴う波形

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 西垣 剛 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 美野本 泰 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス状のレーザ光を発振するレーザ発振
   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その加工位置を
   決定する搬送手段とを備えるレーザ加工装置において、 前記加工位置における被加工物の有無を検出するための
   検出光を発生する検出光源と、前記加工位置からの前記
   検出光の反射光または透過光に対応する第１の検出信号
   を発生する第１の検出手段と、前記レーザ光照射によっ
   て生じた光を検出してその光に対応する第２の検出信号
   を発生する第２の検出手段と、前記第１の検出信号と前
   記第２の検出信号の差から第３の検出信号を得る加工光
   除去手段と、前記第３の検出信号に基づき前記被加工物
   の所定の加工位置にレーザ光が照射されるよう前記レー
   ザ光の発振を抑制する制御手段とを備えることを特徴と
   するレーザ加工装置。
2. 【請求項２】被加工物を移動させて加工位置を決定し、
   レーザ発振器よりパルス状のレーザ光を前記加工位置に
   照射して前記被加工物を加工するレーザ加工方法におい
   て、 前記加工位置における被加工物の有無を検出するための
   検出光を前記加工位置に照射し、前記加工位置からの前
   記検出光の反射光または通過光を取り出して第１の検出
   信号を発生させ、前記レーザ光照射によって生じた光を
   検出してその光に対応する第２の検出信号を発生させ、
   前記第１の検出信号から前記第２の検出信号を差し引く
   ことによって前記被加工物からの光のうちレーザ加工に
   伴う光の外乱を除くと共に前記加工位置からの前記検出
   光の反射光または通過光のみに基づく第３の検出信号を
   生成し、前記第３の検出信号に基づいたタイミングで前
   記被加工物の所定の加工位置にレーザ光を照射すること
   を特徴とするレーザ加工方法。