CN103128441B

CN103128441B - 激光加工装置

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Publication number: CN103128441B
Application number: CN201210490766.3A
Authority: CN
Inventors: 森数洋司
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: KR101957522B1; US9044819B2; TWI590903B; TW201325794A; KR20130061061A; JP2013111630A; JP5908705B2; CN103128441A; US20130134142A1

Abstract

本发明提供一种激光加工装置,其具有平行度调整功能，能够容易地调整由激光振荡器振荡发出的激光光线的平行度。该激光加工装置具有：激光振荡器；聚光器；光束直径调整构件，其配设在脉冲激光光线振荡构件与聚光器之间；光路变换反射镜，其将激光光线朝向聚光器变换光路；反射镜定位构件，其将光路变换反射镜定位在作用位置和非作用位置；摄像构件，其检测激光光线的光束直径；光路长度变更构件，其通过沿检测光路移动摄像构件来变更光路长度；控制构件，其控制摄像构件、光束直径调整构件以及光路长度变更构件，控制构件将摄像构件定位在光路长度不同的2个位置，使摄像构件工作以检测光束直径，控制光束直径调整构件以使光束直径成为预定关系。

Description

激光加工装置

技术领域

本发明涉及激光加工装置，其具有平行度调整功能，所述平行度调整功能用于使由激光振荡器振荡发出的激光光线特别地成为平行光。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面，通过呈格子状排列的被称为间隔道（street）的分割预定线划分出多个区域，在所述划分出的区域形成IC（IntegratedCircuit：集成电路）、LSI（LargeScaleIntegration：大规模集成电路）等器件。接着，通过将半导体晶片沿间隔道切断，从而将形成有器件的区域分割开来制造一个个半导体芯片。而且，对于在蓝宝石基板的表面层叠发光二极管等受光元件或激光二极管等发光元件等而成的光器件晶片，也通过沿间隔道切断来分割为一个个发光二极管、激光二极管等光器件，并广泛利用在电气设备中。

作为将上述半导体晶片或光器件晶片等晶片沿间隔道分割的方法，下述方法已被实用化：通过沿形成于晶片的间隔道照射脉冲激光光线来形成激光加工槽或在内部形成变质层，沿所述激光加工槽或变质层进行断裂。这样对晶片等被加工物施行激光加工的激光加工装置具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；和激光光线照射构件，其用于对被保持在所述卡盘工作台的被加工物照射激光光线。所述激光光线照射构件由下述构件构成：激光振荡器，其用于振荡发出激光光线；和聚光器，其用于使所述激光振荡器振荡发出的激光光线聚光，并照射被保持在卡盘工作台的被加工物（例如，参照专利文献1）。

用于实施上述激光加工的激光加工装置具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；和激光光线照射构件，其用于对被保持在所述卡盘工作台的被加工物照射激光光线。所述激光光线照射构件具有：激光振荡器，其用于振荡发出激光光线；和聚光透镜，其用于使由所述激光振荡器振荡发出的激光光线聚光。优选的是，在这样的激光光线照射构件中，入射到聚光透镜的激光光线是具有预定的光束直径的平行光束，不过，由于由激光振荡器振荡发出的激光光线具有发散角，因此，在激光振荡器与聚光透镜之间配设光束调整构件，所述光束调整构件用于使由激光振荡器振荡发出的激光光线变得平行。

专利文献1：日本特开2006-51517号公报

然而，由上述光束调整构件进行的调整为，操作员使光学系统露出，将用于检测激光光线的光束直径的检测器定位在到达聚光器的光路的2个位置进行检测，以使检测到的2个光束直径成为相等的直径的方式调整光束调整部件，因此，存在作业效率很低的问题。另外，引导到聚光透镜的激光光线不一定只是平行光，例如，有时要调整使其以0.1度左右的角度缩小直径进行使用。在这样的调整中，操作员也要使光学系统露出,将用于检测激光光线的光束直径的检测器定位在到达聚光器的光路的2个位置进行检测，并以使检测到的2个光束直径成为预定关系的方式调整光束调整构件。

发明内容

本发明是鉴于上述事实而完成的，提供一种激光加工装置，其具有调整功能，能够容易地调整由激光振荡器振荡发出的激光光线的平行度等。

为解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种激光加工装置，其特征在于，所述激光加工装置具有：卡盘工作台，所述卡盘工作台用于保持被加工物；激光光束照射构件，所述激光光束照射构件具有激光振荡器以及聚光器，所述聚光器用于使由所述激光振荡器振荡发出的激光光线聚光，所述激光光束照射构件用于对被保持在所述卡盘工作台的被加工物照射脉冲激光光线；光束直径调整构件，所述光束直径调整构件配设在所述激光振荡器与所述聚光器之间，用于对由所述激光振荡器振荡发出的激光光线的光束直径进行调整；光路变换反射镜，所述光路变换反射镜用于将通过所述光束直径调整构件后的激光光线朝向所述聚光器变换光路；反射镜定位构件，所述反射镜定位构件用于将所述光路变换反射镜定位在作用位置和非作用位置，所述作用位置是将通过所述光束直径调整构件后的激光光线引导到所述聚光器的位置，所述非作用位置是使通过所述光束直径调整构件后的激光光线直行并引导到检测光路的位置；减光构件，所述减光构件配设在所述检测光路，用于对被引导到所述检测光路的激光光线进行减光；摄像构件，所述摄像构件用于检测由所述减光构件减光后的激光光线的光束直径；光路长度变更构件，所述光路长度变更构件通过沿所述检测光路移动摄像构件来变更光路长度；和控制构件，所述控制构件用于控制所述摄像构件、所述光束直径调整构件以及所述光路长度变更构件，所述控制构件使所述光路长度变更构件工作来将所述摄像构件定位在光路长度不同的2个位置，在所述2个位置处使所述摄像构件工作以检测激光光线的光束直径，根据检测出的所述2个光束直径来控制所述光束直径调整构件以使所述2个光束直径成为预定关系。

上述2个光束直径的预定关系被设定为相等。

本发明所述的激光加工装置具有：光束直径调整构件，其配设在脉冲激光振荡器与聚光器之间；光路变换反射镜，其用于将通过光束直径调整构件后的激光光线朝向聚光器变换光路；反射镜定位构件，其用于将所述光路变换反射镜定位在作用位置和非作用位置，所述作用位置是将通过光束直径调整构件后的激光光线引导到聚光器的位置，所述非作用位置是使通过光束直径调整构件后的激光光线直行并引导到检测光路的位置；减光构件，其配设于检测光路，用于对被引导到检测光路的激光光线进行减光；摄像构件，其用于检测被减光构件减光后的激光光线的光束直径；光路长度变更构件，其通过沿检测光路移动摄像构件来变更光路长度；和控制构件，其用于控制摄像构件、光束直径调整构件以及光路长度变更构件，控制构件使光路长度变更构件工作来将摄像构件定位在光路长度不同的2个位置，在所述2个位置处使摄像构件工作来检测激光光线的光束直径，根据检测出的2个光束直径来控制光束直径调整构件以使2个光束直径成为预定关系，因此，无需由操作员进行的将由脉冲激光光线振荡构件振荡发出的脉冲激光光线修正为平行光的作业，使作业效率提高。

附图说明

图1是根据本发明构成的激光加工装置的立体图。

图2是简略表示被安装在图1所示的激光加工装置的激光光线照射构件的结构的方框图。

图3是被安装在图1所示的激光加工装置的控制构件的方框图。

标号说明

1：激光加工装置；

3：卡盘工作台机构；

36：卡盘工作台；

37：加工进给构件；

38：第1分度进给构件；

4：激光光线照射单元支承机构；

43：第2分度进给构件；

5：激光光线照射单元；

53：聚光点位置调整构件；

6：激光光线照射构件；

62：脉冲激光光线振荡构件；

63：聚光器；

64：光束直径调整构件；

641：第1透镜；

642：第2透镜；

65：光路变换反射镜；

66：反射镜定位构件；

67：检测光路；

68：减光构件；

69：摄像构件；

70：光路长度变更构件；

8：控制构件。

具体实施方式

下面，对根据本发明构成的激光加工装置的理想的实施方式，参照附图进一步详细说明。

在图1中，表示根据本发明构成的激光加工装置的立体图。图1所示的激光加工装置1具有：静止底座2；卡盘工作台机构3，其以能够沿箭头X所示的加工进给方向（X轴方向）移动的方式配设在所述静止底座2，用于保持被加工物；激光光线照射单元支承机构4，其以能够沿与上述X轴方向垂直的箭头Y所示的分度进给方向（Y轴方向）移动的方式配设在静止底座2；和激光光线照射单元5，其以能够沿箭头Z所示的聚光点位置调整方向（Z轴方向）移动的方式配设在所述激光光线照射单元支承机构4。

上述卡盘工作台机构3具有：一对导轨31、31，其沿X轴方向平行地配设在静止底座2；第1滑块32，其以能够沿X轴方向移动的方式配设在所述导轨31、31上；第2滑块33，其以能够沿箭头Y所示的分度进给方向移动的方式配设在所述第1滑块32上；罩盖工作台35，其被圆筒构件34支承在所述第2滑块33上；和卡盘工作台36，其作为被加工物保持构件。所述卡盘工作台36具有由多孔性材料形成的吸附卡盘361，所述卡盘工作台36通过未图示的吸引构件将作为被加工物的例如圆盘状的半导体晶片保持在吸附卡盘361的上表面（保持面）。这样构成的卡盘工作台36通过配设在圆筒构件34内的未图示的脉冲马达而旋转。另外，在卡盘工作台36配设着用于固定后述的环状框的夹紧器362。

上述第1滑块32在下表面设置有一对导槽321、321，所述导槽321、321与上述一对导轨31、31嵌合，并且，在上述第1滑块32的上表面设置一对导轨322、322，所述导轨322、322沿Y轴方向平行地形成。这样构成的第1滑块32构成为能够通过使导槽321、321与一对导轨31、31嵌合而沿着一对导轨31、31在X轴方向移动。图示的实施方式中的卡盘工作台机构3具有加工进给构件37，所述加工进给构件37用于使第1滑块32沿着一对导轨31、31在X轴方向移动。加工进给构件37包括：外螺纹丝杠371，其平行地配设在上述一对导轨31与31之间；和脉冲马达372等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠371。外螺纹丝杠371的一端以能够自由转动的方式被支承在轴承块373，所述轴承块373被固定于上述静止底座2，外螺纹丝杠371的另一端与上述脉冲马达372的输出轴传动连接。另外，外螺纹丝杠371与贯通内螺纹孔螺合，所述贯通内螺纹孔形成于未图示的内螺纹块，所述内螺纹块突出设置在第1滑块32的中央部下表面。从而，通过由脉冲马达372正转和反转驱动外螺纹丝杠371，使第1滑块32沿着导轨31、31在X轴方向移动。

上述第2滑块33在下表面设置有一对导槽331、331，所述导槽331、331与设置在上述第1滑块32的上表面的一对导轨322、322嵌合，通过使所述导槽331、331与一对导轨322、322嵌合，能够使上述第2滑块33沿箭头Y所示的分度进给方向移动。图示的实施方式中的卡盘工作台机构3具有第1分度进给构件38，所述第1分度进给构件38用于使第2滑块33沿着在第1滑块32设置的一对导轨322、322在Y轴方向移动。第1分度进给构件38包括：外螺纹丝杠381，其平行地配设在上述一对导轨322与322之间；和脉冲马达382等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠381。外螺纹丝杠381的一端以能够自由转动的方式支承在固定于上述第1滑块32的上表面的轴承块383，所述外螺纹丝杠381的另一端与上述脉冲马达382的输出轴传动连接。另外，外螺纹丝杠381与贯通内螺纹孔螺合，所述贯通内螺纹孔形成于未图示的内螺纹块，所述内螺纹块突出设置在第2滑块33的中央部下表面。从而，通过由脉冲马达382正转和反转驱动外螺纹丝杠381，使第2滑块33沿着导轨322、322在Y轴方向移动。

上述激光光线照射单元支承机构4具有：一对导轨41、41，其沿箭头Y所示的分度进给方向平行地配设在静止底座2上；和可动支承底座42，其以能够沿Y轴方向移动的方式配设在所述导轨41、41上。所述可动支承底座42由移动支承部421和安装部422构成，所述移动支承部421以能够移动的方式配设在导轨41、41上，所述安装部422安装在所述移动支承部421。安装部422在一个侧面平行地设置有沿Z轴方向延伸的一对导轨423、423。图示的实施方式中的激光光线照射单元支承机构4具有第2分度进给构件43，所述第2分度进给构件43用于使可动支承底座42沿着一对导轨41、41在Y轴方向移动。第2分度进给构件43包括：外螺纹丝杠431，其平行地配设在上述一对导轨41、41之间；和脉冲马达432等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠431。外螺纹丝杠431的一端以能够自由转动的方式支承在固定于上述静止底座2的未图示的轴承块，所述外螺纹丝杠431的另一端与上述脉冲马达432的输出轴传动连接。另外，外螺纹丝杠431与未图示的内螺纹孔螺合，所述内螺纹孔形成于未图示的内螺纹块，所述内螺纹块突出设置在构成可动支承底座42的移动支承部421的中央部下表面。因此，通过由脉冲马达432正转和反转驱动外螺纹丝杠431，使可动支承底座42沿着导轨41、41在Y轴方向移动。

激光光线照射单元5具有：单元保持器51；和激光光线照射构件6，激光光线照射构件6安装在所述单元保持器51。单元保持器51设置有一对导槽511、511，所述导槽511、511与设置在上述安装部422的一对导轨423、423以能够滑动的方式嵌合，通过使所述导槽511、511与上述导轨423、423嵌合，从而将单元保持器51支承为能够沿Z轴方向移动。

激光光线照射单元5具有聚光点位置调整构件53，所述聚光点位置调整构件53用于使单元保持器51沿着一对导轨423、423在Z轴方向移动。聚光点位置调整构件53包括：外螺纹丝杠（未图示），其配设在一对导轨423、423之间；和脉冲马达532等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠，通过由脉冲马达532正转和反转驱动未图示的外螺纹丝杠，使单元保持器51和激光光线照射构件6沿着导轨423、423在Z轴方向移动。另外，在图示的实施方式中，通过正转驱动脉冲马达532，从而使激光光线照射构件6向上方移动，通过反转驱动脉冲马达532，从而使激光光线照射构件6向下方移动。

激光光线照射构件6包括实质上水平地配置的圆筒形状的箱体61。而且，如图2所示，激光光线照射构件6具有：脉冲激光光线振荡构件62，其配设在箱体61内；聚光器63，其配设于箱体61并具有物镜聚光透镜631，所述物镜聚光透镜631用于使由所述脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的激光光线聚光。脉冲激光光线振荡构件62由脉冲激光光线振荡器621和重复频率设定构件622构成，所述脉冲激光光线振荡器621由YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器构成，所述重复频率设定构件622附设在所述脉冲激光光线振荡器621。在图示的实施方式中，这样构成的脉冲激光光线振荡构件62振荡发出直径3mm的脉冲激光光线。上述聚光器63使由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的激光光线聚光并照射到被保持在上述卡盘工作台36的被加工物W。

参照图2继续进行说明，图示的实施方式中的激光光线照射构件6具有：光束直径调整构件64，其配设在脉冲激光光线振荡构件62与聚光器63之间，用于调整由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的激光光线的光束直径；光路变换反射镜65，其用于将通过所述光束直径调整构件64后的激光光线朝向聚光器63变换光路；和反射镜定位构件66，其用于将所述光路变换反射镜65定位在图2中用实线表示的作用位置以及用双点划线表示的非作用位置。

在图示的实施方式中，光束直径调整构件64具有：第1透镜641，其由焦点距离（f1=-50mm）的凹透镜构成；和第2透镜642，其由与所述第1透镜641隔开间隔（L=100mm）配设的、焦点距离（f2=+100mm）的凸透镜构成。所述第1透镜641配设在沿光轴方向（图2中的左右方向）延伸的支承底座643上，第2透镜642安装于移动底座644，所述移动底座644以能够沿光轴方向移动的方式配设在支承底座643上。图示的实施方式中的光束直径调整构件64具有移动构件645，所述移动构件645用于使安装有第2透镜642的移动底座644沿光轴方向（图2中的左右方向）移动。移动构件645包括：外螺纹丝杠645a，其在光轴方向沿着支承底座643配设；和脉冲马达645b等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠645a。外螺纹丝杠645a的一端以能够自由转动的方式支承在被固定于上述支承底座643的轴承块645c，所述外螺纹丝杠645a的另一端与上述脉冲马达645b的输出轴传动连接。另外，外螺纹丝杠645a与贯通内螺纹孔螺合，所述贯通内螺纹孔形成于内螺纹块645d，所述内螺纹块645d安装在移动底座644。从而，通过由脉冲马达645b正转和反转驱动外螺纹丝杠645a，使安装着第2透镜642的移动底座644沿支承底座643移动。另外，进行设定以使施加到脉冲马达645b的驱动脉冲的每个脉冲相当于安装着第2透镜642的移动底座644的移动量为例如1μm。这样构成的移动构件645的脉冲马达645b由后述的控制构件控制。

上述光路变换反射镜65将由上述脉冲激光光线振荡构件62振荡发出并通过光束直径调整构件64后的激光光线向图2中的下方进行方向变换，从而导入聚光器63。将光路变换反射镜65定位在图2中用实线所示的作用位置和用双点划线表示的非作用位置的反射镜定位构件66由反射镜支承构件661和移动构件662构成，所述反射镜支承构件661用于支承光路变换反射镜65，所述移动构件662用于使所述反射镜支承构件661沿图2中的上下方向移动。移动构件662具有：支承底座662a，其沿上下方向延伸；外螺纹丝杠662b，其沿所述支承底座662a在上下方向配设；和脉冲马达662c等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠662b。外螺纹丝杠662b的一端以能够自由转动的方式支承在固定于上述支承底座662a的轴承块662d，所述外螺纹丝杠662b的另一端与上述脉冲马达662c的输出轴传动连接。另外，外螺纹丝杠662b与形成于内螺纹块662e的贯通内螺纹孔螺合,所述内螺纹块662e安装在反射镜支承构件661。从而，通过由脉冲马达662c正转和反转驱动外螺纹丝杠662b，使支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661沿着支承底座662a在上下方向移动。当通过这样构成的移动构件662将支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661定位在图2中用实线表示的作用位置时，将由上述脉冲激光光线振荡构件62振荡发出并通过光束直径调整构件64后的激光光线导入聚光器63。而且，当通过移动构件662将支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661定位在图2中用双点划线表示的非作用位置时，使由上述脉冲激光光线振荡构件62振荡发出并通过光束直径调整构件64后的激光光线直行并导入检测光路67。

参照图2继续说明，激光光线照射构件6具有：减光构件68，其配设在上述检测光路67，用于对被引导至所述检测光路67的激光光线进行减光；摄像构件69，其用于检测由所述减光构件68减光后的激光光线的光束直径；和光路长度变更构件70，其通过沿检测光路67移动所述摄像构件69以变更光路长度。在图示的实施方式中，减光构件68由减光器681和ND滤光器682构成。上述摄像构件69在图示的实施方式中由摄像元件（CCD）构成，用于将摄像得到的图像信号发送到后述的控制构件。上述光路长度变更构件70具有：移动底座71，其配设有摄像构件69以及由上述减光器681和ND滤光器682构成的减光构件68；支承底座72，其将所述移动底座71支承成能够沿检测光路67移动；和移动构件73，其用于使移动底座71沿支承底座72移动，移动构件73包括：外螺纹丝杠731，其沿支承底座72配设；和脉冲马达732等驱动源，其用于旋转驱动所述外螺纹丝杠731。外螺纹丝杠731的一端以能够自由转动的方式被支承在固定于上述支承底座72的轴承块733，所述外螺纹丝杠731的另一端与上述脉冲马达732的输出轴传动连接。另外，外螺纹丝杠731与贯通内螺纹孔螺合，所述贯通内螺纹孔形成于在移动底座71安装的内螺纹块734。从而，通过由脉冲马达732正转和反转驱动外螺纹丝杠731，使配设着减光构件68和摄像构件69的移动底座71沿支承底座72移动。这样构成的移动构件73的脉冲马达732由后述的控制构件控制。

返回图1继续说明，在构成上述激光光线照射构件6的箱体61配设校准构件60，所述校准构件60用于检测应由激光光线照射构件6激光加工的加工区域。所述校准构件60由摄像元件（CCD）等构成，用于将摄像得到的图像信号发送到后述的控制构件。

图示的实施方式中的激光加工装置具有图3所示的控制构件8。图3所示的控制构件8由计算机构成，其具有：中央处理装置（CPU）81，其用于根据控制程序进行运算处理；只读存储器（ROM）82，其用于存储控制程序等；可读写的随机存取存储器（RAM）83，其用于存储运算结果等；计数器84；输入接口85；以及输出接口86。向控制构件8的输入接口85输入来自上述校准构件60、摄像构件69等的检测信号。并且，从控制构件8的输出接口86将控制信号输出到构成上述加工进给构件37的脉冲马达372、构成第1分度进给构件38的脉冲马达382、构成第2分度进给构件43的脉冲马达432、构成聚光点位置调整构件53的脉冲马达532、构成激光光线照射构件6的脉冲激光光线振荡构件62、构成光束直径调整构件64的移动构件645的脉冲马达645b、构成反射镜定位构件66的移动构件662的脉冲马达662c以及构成光路长度变更构件70的移动构件73的脉冲马达732等。

图示的实施方式中的激光加工装置被如上所述构成，下面对其作用进行说明。由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线（直径3mm）如果是平行光，则在光束直径调整构件64的第1透镜641和第2透镜642如上所述地配设的情况下，所述脉冲激光光线成为直径6mm的平行光。然而，由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线虽然基本是平行光，但存在直径略微扩大或缩小的趋势。从而，在由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线不是平行光的情况下，需要修正为平行光。下面，关于检测由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线是否是平行光，并且，在不是平行光的情况下修正为平行光的方法，主要参照图2进行说明。

首先，控制构件8使构成反射镜定位构件66的移动构件662的脉冲马达662c工作，将支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661定位在图2中用双点划线表示的非作用位置。而且，控制构件8使构成光路长度变更构件70的移动构件73的脉冲马达732工作，将摄像构件69定位在图2中用箭头A表示的第1检测位置。这样，在将光路变换反射镜65定位在非作用位置并且将摄像构件69定位在第1检测位置A后，控制构件8使脉冲激光光线振荡构件62工作而振荡发出脉冲激光光线。其结果是，由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线通过光束直径调整构件64并被引导到检测光路67,被由减光器681和ND滤光器682构成的减光构件68减光，然后到达摄像构件69。摄像构件69对到达的光进行摄像，并将摄像信号发送至控制构件8。控制构件8将从摄像构件69发送来的摄像信号作为第1检测信号DA临时存储在随机存取存储器（RAM）83中。接着，控制构件8使构成光路长度变更构件70的移动构件73的脉冲马达732工作，将摄像构件69定位在图2中箭头B所示的第2检测位置。接着，控制构件8如上所述地将对到达摄像构件69后的光进行摄像的摄像构件69所输出的摄像信号作为第2检测信号DB临时存储在随机存取存储器（RAM）83中。

如上所述，在将第1检测信号DA和第2检测信号DB临时存储在随机存取存储器（RAM）83后，控制构件8根据第1检测信号DA求出光束直径并且,根据第2检测信号DB求出光束直径（光束直径检测工序）。接着，控制构件8检验上述光束直径和光束直径是否相等或者属于设定好的预定关系（通过光束直径调整构件64并被引导到检测光路67后的激光光线以例如0.1度的角度缩小直径的预定关系）。在光束直径和光束直径相等或者属于设定好的预定关系的情况下，控制构件8判断由所述脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的激光光线是平行光或属于设定好的预定关系，停止脉冲激光光线振荡构件62的工作，并且，使构成反射镜定位构件66的移动构件662的脉冲马达662c工作，将支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661定位在图2中用实线表示的作用位置。

在上述光束直径和光束直径不相等或者不属于设定好的预定关系的情况下，控制构件8检验光束直径是否大于光束直径在光束直径大于光束直径的情况下，由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线直径扩大，因此，控制构件8使光束直径调整构件64实施缩径工序。所述缩径工序为，首先使构成光束直径调整构件64的移动构件645的脉冲马达645b工作，将安装着第2透镜642的移动底座644向接近第1透镜641的方向（图2中的左方）移动例如1mm。这样，在第2透镜642向接近第1透镜641的方向移动后，控制构件8使构成光路长度变更构件70的移动构件73的脉冲马达732工作，将摄像构件69分别定位在第1检测位置A和第2检测位置B，并实施上述光束直径检测工序。接着，控制构件8检验通过实施本次光束直径检测工序求出的上述光束直径和光束直径是否相等或者属于设定好的预定关系，在光束直径和光束直径相等或者属于设定好的预定关系的情况下，判断由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线是平行光或者已被修正为所设定的预定关系，停止脉冲激光光线振荡构件62的工作，并且，使构成反射镜定位构件66的移动构件662的脉冲马达662c工作，将支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661定位在图2中用实线表示的作用位置。

在通过实施本次的光束直径检测工序求出的上述光束直径和光束直径不相等或者不属于设定好的预定关系的情况下，控制构件8使构成光束直径调整构件64的移动构件645的脉冲马达645b工作，使安装有第2透镜642的移动底座644向接近第1透镜641的方向（图2中的左方）移动例如100μm。接着，控制构件8实施上述光束直径检测工序。这样，交替地实施上述缩径工序和光束直径检测工序，一直实施到光束直径和光束直径成为相等或设定好的预定关系为止。另外，在上述缩径工序中使安装有第2透镜642的移动底座644向接近第1透镜641的方向（图2中的左方）移动的距离以第3次例如为10μm、第4次例如为1μm的方式逐渐缩短下去。

另一方面，在光束直径大于光束直径的情况下，由于由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线直径缩小，因此，控制构件8使光束直径调整构件64实施扩径工序。所述扩径工序为，首先使构成光束直径调整构件64的移动构件645的脉冲马达645b工作，使安装着第2透镜642的移动底座644向远离第1透镜641的方向（图2中的右方）移动例如1mm。这样，在将第2透镜642向远离第1透镜641的方向移动后，控制构件8使构成光路长度变更构件70的移动构件73的脉冲马达732工作，将摄像构件69分别定位在第1检测位置A和第2检测位置B，实施上述光束直径检测工序。接着，控制构件8检验由实施本次的光束直径检测工序求出的上述光束直径和光束直径是否相等或者属于设定好的预定关系，在光束直径和光束直径相等或者属于设定好的预定关系的情况下，判断为由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线是平行光或已被修正为所设定的预定关系，停止脉冲激光光线振荡构件62的工作，并且，使构成反射镜定位构件66的移动构件662的脉冲马达662c工作，将支承光路变换反射镜65的反射镜支承构件661定位在图2中用实线表示的作用位置。

在通过实施本次的光束直径检测工序求出的上述光束直径和光束直径不相等或者不属于设定好的预定关系的情况下，控制构件8使构成光束直径调整构件64的移动构件645的脉冲马达645b工作，使安装有第2透镜642的移动底座644向远离第1透镜641的方向（图2中的右方）移动例如100μm。接着，控制构件8实施上述光束直径检测工序。这样，交替地实施上述扩径工序和光束直径检测工序，一直实施到光束直径和光束直径成为相等或设定好的预定关系为止。另外，在上述扩径工序中，安装有第2透镜642的移动底座644向远离第1透镜641的方向（图2中的右方）移动的距离以第3次例如为10μm、第4次例如为1μm的方式逐渐缩短下去。

如上所述，在光束直径检测工序中，在第1检测位置A和第2检测位置B摄像得到的脉冲激光光线的光束直径和光束直径不相等或者不属于设定好的预定关系的情况下，交替地实施上述缩扩径工序或扩径工序以及光束直径检测工序，并且一直实施到光束直径和光束直径成为相等或设定好的预定关系为止，由此，能够将由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线修正为平行光或设定好的预定关系。这样，在将由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线修正为平行光或设定好的预定关系之后，通过将光路变换反射镜65定位在图2中用实线表示的作用位置，从而能够利用聚光器63使已被修正为平行光或所设定的预定关系后的脉冲激光光线聚光来实施激光加工。

如上所述，图示的实施方式中的激光加工装置具有：光束直径调整构件64，其配设在脉冲激光光线振荡构件62与聚光器63之间；光路变换反射镜65，其用于将通过光束直径调整构件64后的激光光线朝向聚光器63变换光路；反射镜定位构件66，其用于将光路变换反射镜65定位在作用位置和非作用位置，所述作用位置是将通过光束直径调整构件64后的激光光线引导到聚光器63的位置，所述非作用位置是使通过光束直径调整构件64后的激光光线直行并引导到检测光路67的位置；减光构件68，其配设在检测光路67，用于对被引导到检测光路的激光光线进行减光；摄像构件69，其用于检测被减光构件68减光后的激光光线的光束直径；光路长度变更构件70，其用于通过沿检测光路67移动摄像构件69来变更光路长度；控制构件8，其用于控制摄像构件69、光束直径调整构件64、以及光路长度变更构件70，控制构件8使光路长度变更构件70工作来将摄像构件69定位在光路长度不同的2个位置，在所述2个位置处使摄像构件69工作来检测激光光线的光束直径，根据检测到的2个光束直径控制光束直径调整构件64以使2个光束直径成为相等或设定好的预定关系，因此，不必进行由操作员进行的、将由脉冲激光光线振荡构件62振荡发出的脉冲激光光线修正为平行光或设定好的预定关系的作业，提高了作业效率。

Claims

1.一种激光加工装置，其特征在于，

所述激光加工装置具有：

卡盘工作台，所述卡盘工作台用于保持被加工物；

激光光束照射构件，所述激光光束照射构件具有激光振荡器以及聚光器，所述聚光器用于使由所述激光振荡器振荡发出的激光光线聚光，所述激光光束照射构件用于对被保持在所述卡盘工作台的被加工物照射脉冲激光光线；

光束直径调整构件，所述光束直径调整构件配设在所述激光振荡器与所述聚光器之间，用于对由所述激光振荡器振荡发出的激光光线的光束直径进行调整；

光路变换反射镜，所述光路变换反射镜用于将通过所述光束直径调整构件后的激光光线朝向所述聚光器变换光路；

反射镜定位构件，所述反射镜定位构件用于将所述光路变换反射镜定位在作用位置和非作用位置，所述作用位置是将通过所述光束直径调整构件后的激光光线引导到所述聚光器的位置，所述非作用位置是使通过所述光束直径调整构件后的激光光线直行并引导到检测光路的位置；

减光构件，所述减光构件配设在所述检测光路，用于对被引导到所述检测光路的激光光线进行减光；

摄像构件，所述摄像构件用于检测由所述减光构件减光后的激光光线的光束直径；

光路长度变更构件，所述光路长度变更构件通过沿所述检测光路移动所述摄像构件来变更光路长度；和

控制构件，所述控制构件用于控制所述摄像构件、所述光束直径调整构件以及所述光路长度变更构件，

所述控制构件使所述光路长度变更构件工作来将所述摄像构件定位在光路长度不同的2个位置，在所述2个位置处使所述摄像构件工作以检测激光光线的光束直径，根据检测出的所述2个光束直径来控制所述光束直径调整构件以使所述2个光束直径成为预定关系。

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

所述2个光束直径的预定关系被设定为相等。