-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Untersuchungsvorrichtung und ein Untersuchungsverfahren zum Untersuchen der Genauigkeit eines Laseroszillators, der einen Laser oszilliert.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Ein Wafer mit mehreren Bauelementen wie integrierten Schaltungen (ICs) und Large Scale Integration Circuits (LSIs), die an einer vorderen Oberfläche ausgebildet sind, die durch mehrere sich kreuzende Straßen aufgeteilt ist, wird in einzelne Bauelementchips durch eine Teilungsvorrichtung oder eine Laserbearbeitungsvorrichtung geteilt und die jeweiligen Bauelementchips, die so geteilt werden, werden in elektronischen Ausstattungen wie einem Mobiltelefon und einem Personalcomputer verwendet.
-
Die Laserbearbeitungsvorrichtung beinhaltet im Allgemeinen einen Einspanntisch, der den Wafer hält, eine Aufbringungseinheit für einen Laserstrahl, die einen Laserstrahl auf den Wafer aufbringt, der an dem Einspanntisch gehalten ist, und einen Zuführmechanismus, der den Einspanntisch und die Aufbringungseinheit für einen Laserstrahl in eine zueinander relative Bearbeitungszufuhr versetzt.
-
Als eine Aufbringungseinheit für einen Laserstrahl existieren zwei Typen, d.h. ein Typ, in dem ein Laserstrahl einer solchen Wellenlänge, dass sie in dem Werkstück absorbiert wird, auf dem Werkstück aufgebracht wird, um Nuten in einer oberen Oberfläche des Werkstücks durch Ablation auszubilden (siehe zum Beispiel die
japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 10-305420 ) und ein Typ, bei dem ein Laserstrahl einer solchen Wellenlänge, dass sie durch das Werkstück transmittiert wird, auf dem Werkstück aufgebracht wird, wobei ein Fokuspunkt des Laserstrahls in dem Werkstück positioniert wird, um modifizierte Schichten in dem Inneren des Werkstücks auszubilden (siehe zum Beispiel das
japanische Patent Nr. 3408805 ). Bei einer solchen Laserbearbeitungsvorrichtung wird eine M2-Messausstattung zum Bestätigen eines Gleichstrahls (eine Linie, die mehrere Punkte derselben Intensität verbindet) in einer Gauß-Verteilung des Laserstrahls verwendet.
-
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Jedoch wird die M2-Messung durchgeführt, um die Form eines Spots, der durch den Strahlkondensor gesammelt ist, zu beobachten und es ist unmöglich mit ausreichender Auflösung den Gleichstrahl in der Gauß-Verteilung des Laserstrahls zu detektieren; in der Praxis wird oftmals eine subtile Veränderung der Spotform (Verformung des Gleichstrahls) als ein Ergebnis eines Bearbeitens beim Aufbringen des Laserstrahls auf dem Werkstück gefunden und es bleibt ein Problem, dass bei der M2-Messung die Genauigkeit lediglich als Hinweis dient und Zuverlässigkeit vermissen lässt.
-
Entsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Untersuchungsvorrichtung und ein Untersuchungsverfahren bereitzustellen, bei dem ein Gleichstrahl in einer Gauß-Verteilung eines Laserstrahls mit hoher Genauigkeit detektiert werden kann.
-
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Untersuchungsvorrichtung bereitgestellt, welche die Genauigkeit eines Laseroszillators, der einen Laser oszilliert, untersucht. Die Untersuchungsvorrichtung beinhaltet eine Dimmerplatte, die einen Laserstrahl unmittelbar nachdem der Laserstrahl von dem Laseroszillator emittiert wurde, dimmt; eine Bildaufnahmeeinheit, die mit mehreren Pixeln den Laserstrahl aufnimmt, der durch die Dimmerplatte gedimmt wurde; ein Bearbeitungsmittel, das ein Bild bearbeitet, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen wurde; und eine Anzeigeeinheit, die das Bild, das durch das Bearbeitungsmittel bearbeitet wurde, anzeigt. Das Bearbeitungsmittel weist zumindest zwei Grenzwerte eines inneren Rings und eines äußeren Rings auf, die zum Aufteilen der Intensität des Laserstrahls verwendet werden, und die Anzeigeeinheit zeigt den inneren Ring und den äußeren Ring an.
-
Vorzugsweise weist das Bearbeitungsmittel zumindest einen Grenzwert eines Zwischenrings zwischen dem Grenzwert des inneren Rings und dem Grenzwert des äußeren Rings auf. Vorzugsweise berechnet das Bearbeitungsmittel eine Abweichungsmenge zwischen dem Zentrum des inneren Rings und dem Zentrum des äußeren Rings oder dem Zentrum des Zwischenrings und die Anzeigeeinheit zeigt die Abweichungsmenge an.
-
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Untersuchungsverfahren für einen Laseroszillator einer Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die den Laseroszillator beinhaltet, der einen Laser oszilliert, einen Strahlkondensor, der einen Laserstrahl sammelt, ein optisches System, das zwischen dem Laseroszillator und dem Strahlkondensor angeordnet ist und den Laserstrahl führt, und einen Einspanntisch, der ein Werkstück hält, das einer Bearbeitung durch den Laserstrahl, der durch den Strahlkondensor gesammelt wurde, ausgesetzt wird. Das Untersuchungsverfahren beinhaltet einen Positionierungsschritt für eine Bildaufnahmeeinheit zum Positionieren einer Bildaufnahmeeinheit zwischen dem Laseroszillator und dem Strahlkondensor der Laserbearbeitungsvorrichtung; einen Aufnahmeschritt zum Aufnehmen des Laserstrahls durch die Bildaufnahmeeinheit, unmittelbar nachdem der Laserstrahl von dem Laseroszillator emittiert wurde; einen Bearbeitungsschritt zum Bearbeiten eines Bilds, das durch die Bildaufnahmeeinheit aufgenommen wurde, durch das Bearbeitungsmittel; und einen Untersuchungsschritt zum Anzeigen des Bilds, das durch das Bearbeitungsmittel bearbeitet wurde, an der Anzeigeeinheit und Untersuchen der Genauigkeit des Laseroszillators basierend auf dem Bild, das an der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
-
Entsprechend der Untersuchungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Gleichstrahl in einer Gauß-Verteilung eines Laserstrahls mit hoher Genauigkeit detektiert werden.
-
Entsprechend dem Untersuchungsverfahren für einen Laseroszillator der vorliegenden Erfindung kann ein Gleichstrahl in einer Gauß-Verteilung eines Laserstrahls mit hoher Genauigkeit detektiert werden.
-
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verstanden.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein Blockdiagramm einer Untersuchungsvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2A ist ein schematisches Diagramm eines Schnittbilds eines Laserstrahls, bei dem jeweilige Zentren eines inneren Rings, eines Zwischenrings und eines äußeren Rings zusammenfallen;
- 2B ist ein schematisches Diagramm eines Schnittbilds eines Laserstrahls, bei dem jeweilige Zentren des inneren Rings, des Zwischenrings und des äußeren Rings voneinander abweichen;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die mit einem Untersuchungsverfahren entsprechend der vorliegenden Ausführungsform untersucht werden kann; und
- 4 ist ein Blockdiagramm eines wesentlichen Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung, die in 3 dargestellt ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Bevorzugte Ausführungsformen einer Untersuchungsvorrichtung und eines Untersuchungsverfahrens der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug zu den Figuren beschrieben. In 1 beinhaltet eine Untersuchungsvorrichtung 2 eine Dimmerplatte 6, die einen Laserstrahl LB, unmittelbar nachdem der Laserstrahl LB von dem Laseroszillator 4 emittiert wurde, dimmt, eine Bildaufnahmeeinheit 8, die mit mehreren Pixeln den Laserstrahl LB, der durch die Dimmerplatte 6 gedimmt wurde, aufnimmt, ein Bearbeitungsmittel 10, welches das Bild, das durch die Bildaufnahmeeinheit 8 aufgenommen wurde, bearbeitet und eine Anzeigeeinheit 12, die das Bild anzeigt, das durch das Bearbeitungsmittel 10 bearbeitet wurde.
-
Als die Dimmerplatte 6 kann ein geeignetes Dimmmittel wie ein neutral-dichter Filter (ND) verwendet werden. Die Dimmerplatte 6 ist unmittelbar hinter dem Laseroszillator 4, der den Laserstrahl LB (der Seed Licht genannt wird), oszilliert, der zum Beispiel eine Wiederholungsfrequenz von ungefähr mehreren 10 MHz und eine Leistung von mehreren Milliwatt aufweist, angeordnet. Anders ausgedrückt, wird der Laserstrahl LB, der von dem Laseroszillator 4 emittiert wurde, durch die Dimmerplatte 6 gedimmt und wird dann durch die Bildaufnahmeeinheit 8 aufgenommen, bevor die Wiederholungsfrequenz durch ein Wiederholungsfrequenz-Umwandlungsmittel (nicht dargestellt) umgewandelt wird und bevor das Ausgegebene durch einen Leistungsverstärker (nicht dargestellt) verstärkt wird.
-
Die Bildaufnahmeeinheit 8 kann zum Beispiel eine ladungsgekoppelte Bauelementkamera (CCD) sein und nimmt den Abschnitt (Abschnitt orthogonal zu der optischen Achse) des Laserstrahls LB, der durch die Dimmerplatte 6 gedimmt wurde, mit mehreren Pixeln auf.
-
Das Bearbeitungsmittel 10 kann zum Beispiel einen Computer beinhalten. Das Bearbeitungsmittel 10 beinhaltet eine zentrale Bearbeitungseinheit (CPU), die eine arithmetische Bearbeitung entsprechend einem Steuerungsprogramm durchführt, einen Festwertspeicher (ROM), der das Steuerungsprogramm und dergleichen speichert und einen Arbeitsspeicher (RAM), der lesbar und schreibbar ist und ein Ergebnis der arithmetischen Bearbeitung und dergleichen speichert. Das Bearbeitungsmittel 10 ist elektrisch mit der Bildaufnahmeeinheit 8 verbunden und ein Schnittbild, das durch Aufnehmen des Abschnitts des Laserstrahls LB orthogonal zur optischen Achse durch die Bildaufnahmeeinheit 8 erhalten wird, wird zu dem Bearbeitungsmittel 10 gesendet.
-
Das Bearbeitungsmittel 10 weist mindestens zwei Grenzwerte eines inneren Rings und eines äußeren Rings auf, die zum Aufteilen der Intensität des Laserstrahls LB verwendet werden. Das Bearbeitungsmittel 10 in der vorliegenden Ausführungsform weist ferner einen Grenzwert eines Zwischenrings zwischen dem Grenzwert des inneren Rings und dem Grenzwert des äußeren Rings auf. Der Grenzwert des inneren Rings ist größer als der Grenzwert des Zwischenrings und der Grenzwert des äußeren Rings und der Grenzwert des Zwischenrings ist größer als der Grenzwert des äußeren Rings (Grenzwert innerer Ring > Grenzwert Zwischenring > Grenzwert äußerer Ring). Beachte, dass das Bearbeitungsmittel 10 drei oder mehr Grenzwerte aufweisen kann.
-
Das Bearbeitungsmittel 10 führt eine Vierwertbearbeitung an dem Schnittbild des Laserstrahls LB basierend auf den drei Grenzwerten des inneren Rings, des Zwischenrings und des äußeren Rings durch und teilt das Schnittbild des Laserstrahls entsprechend der Intensität des Laserstrahls LB. Es wird verstanden, insbesondere durch Bezug zu 2A und 2B, dass das Bearbeitungsmittel 10 das Schnittbild des Laserstrahls LB in einem kreisförmigen ersten Bereich R1 (schwarzer Bereich), in dem die Intensität des Laserstrahls LB größer als der Grenzwert des inneren Rings ist, einen ringförmigen zweiten Bereich R2 (leicht grauer Abschnitt), in dem die Intensität des Laserstrahls LB kleiner als der Grenzwert des inneren Rings, aber größer als der Grenzwert des Zwischenrings ist, einen ringförmigen dritten Bereich (dunkelgrauer Abschnitt), in dem die Intensität des Laserstrahls LB kleiner als der Grenzwert des Zwischenrings, aber größer als der Grenzwert des äußeren Rings ist, und einen vierten Bereich R4 (weißer Bereich), in dem die Intensität des Laserstrahls LB kleiner als der Grenzwert des äußeren Rings ist.
-
Das Bearbeitungsmittel 10 berechnet die Fläche des ersten Bereichs R1 basierend auf dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das der Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, berechnet den Durchmesser eines Kreises, der dieselbe Fläche wie die berechnete Fläche des ersten Bereichs R1 aufweist, und berechnet den Schwerpunkt des ersten Bereichs R1. Wie in 2A und 2B dargestellt, setzt das Bearbeitungsmittel 10 den berechneten Schwerpunkt des ersten Bereichs R1 auf ein Zentrum C1 und basierend auf dem berechneten Durchmesser des Kreises (der Kreis entsprechend dem ersten Bereich R1) wird eine Bearbeitung durchgeführt, um einen inneren Ring 14 an dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das der Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, zu zeichnen.
-
Zusätzlich berechnet das Bearbeitungsmittel 10 eine Gesamtfläche des ersten und zweiten Bereichs R1 und R2 basierend auf dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das die Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, berechnet den Durchmesser eines Kreises, der dieselbe Fläche wie die berechnete gesamte Fläche des ersten und zweiten Bereichs R1 und R2 aufweist und berechnet den Schwerpunkt des zweiten Bereichs R2. Wie in 2A und 2B dargestellt, setzt das Bearbeitungsmittel den berechneten Schwerpunkt des zweiten Bereichs R2 auf ein Zentrum C2 und basierend auf dem berechneten Durchmesser des Kreises (der Kreis entsprechend dem ersten und zweiten Bereich R1 und R2) wird eine Bearbeitung durchgeführt, um einen Zwischenring 16 an dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das der Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, zu zeichnen.
-
Ferner berechnet das Bearbeitungsmittel 10 eine gesamte Fläche des ersten, zweiten und dritten Bereichs R1, R2 und R3 basierend auf dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das der Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, berechnet den Durchmesser eines Kreises, der dieselbe Fläche wie die berechnete Gesamtfläche des ersten, zweiten und dritten Bereichs R1, R2 und R3 aufweist, und berechnet den Schwerpunkt des dritten Bereichs R3. Wie in 2A und 2B dargestellt, setzt das Bearbeitungsmittel 10 den berechneten Schwerpunkt des dritten Bereichs R3 auf das Zentrum C3 und basierend auf dem berechneten Durchmesser des Kreises (der Kreis entsprechend dem ersten, zweiten und dritten Bereich R1, R2 und R3) wird eine Bearbeitung durchgeführt, um einen äußeren Ring 18 an dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das der Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, zu zeichnen. In dieser Weise führt das Bearbeitungsmittel 10 die Bearbeitung des Zeichnens der drei Ringe, d.h. des inneren Rings 14, des Zwischenrings 16 und des äußeren Rings 18, an dem Schnittbild des Laserstrahls LB als Gleichstrahlen des Laserstrahls LB aus.
-
Das Bearbeitungsmittel 10 in der vorliegenden Ausführungsform berechnet eine Abweichungsmenge zwischen dem Zentrum C1 des inneren Rings 14 (Schwerpunkt des ersten Bereichs R1) und des Zentrums C3 des äußeren Rings 18 (Schwerpunkt des dritten Bereichs R3) oder des Zentrums C2 des Zwischenrings 16 (Schwerpunkt des zweiten Bereichs R2). Das Bearbeitungsmittel 10 kann dazu ausgestaltet sein, zu bestimmen, dass die Verwendung des Laseroszillators 4 freigegeben ist, wenn die Abweichungsmenge des Zentrums C1 des inneren Rings 14 und des Zentrums C2 des Zwischenrings 16 oder des Zentrums C3 des äußeren Rings 18 gleich oder weniger als ein vorbestimmter Wert ist (zum Beispiel gleich oder weniger als 5 % des Durchmessers des äußeren Rings 18), und dass die Verwendung des Laseroszillators 4 nicht erlaubt ist, wenn die Abweichungsmenge den vorbestimmten Wert übersteigt. Beachte, dass 2A ein schematisches Diagramm des Schnittbilds des Laserstrahls LB in dem Fall darstellt, in dem die jeweiligen Zentren C1, C2 und C3 des inneren Rings 14, des Zwischenrings 16 und des äußeren Rings 18 miteinander übereinstimmen, wohingegen 2B ein schematisches Diagramm des Schnittbilds des Laserstrahls LB in dem Fall darstellt, in dem jeweilige Zentren C1, C2 und C3 des inneren Rings 14, des Zwischenrings 16 und des äußeren Rings 18 voneinander abweichen und die Abweichungsmenge des Schwerpunkts C1 des inneren Rings 14 und C3 des äußeren Rings 18 den vorbestimmten Wert übersteigen.
-
Die Anzeigeeinheit 12 kann eine Anzeigeeinrichtung sein, die eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen beinhaltet. Wie in 1 dargestellt, ist die Anzeigeeinheit 12 elektrisch mit dem Bearbeitungsmittel 10 verbunden und das Schnittbild des Laserstrahls LB, der durch das Bearbeitungsmittel 10 bearbeitet wird, wird zu der Anzeigeeinheit 12 gesendet.
-
Die Anzeigeeinheit 12 zeigt zumindest den inneren Ring 14 und den äußeren Ring 18 zusammen mit dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das durch das Bearbeitungsmittel 10 bearbeitet wurde, an. Die Anzeigeeinheit 12 in der vorliegenden Ausführungsform zeigt ferner den Zwischenring 16 an und zeigt jeweilige Zentren C1, C2 und C3 des inneren Rings 14, des Zwischenrings 16 und des äußeren Rings 18, wie in 2A und 2B dargestellt, an.
-
Die Anzeigeeinheit 12 kann dazu ausgestaltet sein, die Abweichungsmenge, die durch das Bearbeitungsmittel 10 erhalten wurde, das Ergebnis der Bestimmung, die durch das Bearbeitungsmittel 10 gemacht wurde, ob die Verwendung des Laseroszillators erlaubt ist oder nicht, und dergleichen anzuzeigen. Die Abweichungsmenge, die an der Anzeigeeinheit 12 angezeigt ist, kann die Abweichungsmenge zwischen dem Zentrum C1 des inneren Rings 14 und dem Zentrum C3 des äußeren Rings 18 sein oder kann die Abweichungsmenge zwischen dem Zentrum C1 des inneren Rings 14 und dem Zentrum C2 des Zwischenrings 16 sein.
-
Als nächstes wird ein Untersuchungsverfahren entsprechend der obigen Untersuchungsvorrichtung 2 beschrieben. 3 stellt eine Laserbearbeitungsvorrichtung 20 dar, mit der das Untersuchungsverfahren entsprechend der Untersuchungsvorrichtung 2 ausgeführt werden kann, und 4 stellt ein Blockdiagramm der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 dar. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 20 beinhaltet einen Laseroszillator 22 (siehe 4), der einen Laserstrahl LB emittiert, einen Strahlkondensor 24 (siehe 3 und 4), der den Laserstrahl LB sammelt, ein optisches System 26 (siehe 4), das zwischen dem Laseroszillator 22 und dem Strahlkondensor 24 angeordnet ist und das den Laserstrahl LB führt, eine Halteeinheit 28 (siehe 3 und 4), die das Werkstück W, das durch den Laserstrahl LB bearbeitet werden soll, der durch den Strahlkondensor 24 gesammelt wurde, hält.
-
Wie in 3 dargestellt, beinhaltet die Bearbeitungsvorrichtung 20 eine Basis 30 und ein Gehäuse 32, das sich nach oben von einer oberen Oberfläche der Basis 30 erstreckt und sich im Wesentlichen horizontal erstreckt. Der Laseroszillator 22 und das optische System 26 sind in dem Gehäuse 32 angeordnet und der Strahlkondensor 24 ist an einer unteren Oberfläche einer Spitze des Gehäuses 32 angeordnet. Beachte, dass eine Kamera 34, die das Werkstück W, das durch die Halteeinheit 28 gehalten ist, aufnimmt und einen Bereich, der laserbearbeitet werden soll, detektiert, an der unteren Oberfläche der Spitze des Gehäuses 32 befestigt ist.
-
Der Laseroszillator 22 emittiert zum Beispiel den Laserstrahl LB (der Seed Licht genannt wird), der eine Wiederholungsfrequenz von ungefähr mehreren 10 MHz und eine Leistung von einigen Milliwatt aufweist. Das optische System 26 beinhaltet ein Umwandlungsmittel für eine Wiederholungsfrequenz (nicht dargestellt), welches die Wiederholungsfrequenz des Laserstrahls LB, der von dem Laseroszillator 22 emittiert wurde, umwandelt in eine geeignete Wiederholungsfrequenz (zum Beispiel einige 100 kHz), einen Leistungsverstärker (nicht dargestellt), der die Leistung des Laserstrahls LB, der von dem Laseroszillator 22 emittiert wurde, verstärkt auf eine geeignete Leistung (zum Beispiel mehrere 10 W), ein Leistungsanpassungsmittel (nicht dargestellt), das die Leistung des Laserstrahls LB, der durch die Leistungsverstärker verstärkt wurde, auf eine geeignete Leistung anpasst, und ein Wellenlängenumwandlungsmittel (nicht dargestellt), das die Wellenlänge des Laserstrahls LB, der von dem Laseroszillator 22 emittiert wird, in eine geeignete Wellenlänge umgewandelt. Wie in 4 dargestellt, wird der Laserstrahl LB, der von dem Laseroszillator 22 emittiert wird, auf eine geeignete Frequenz, Leistung und Wellenlänge durch das optische System 26 umgewandelt und wird durch einen Spiegel 36 reflektiert. Der reflektierte Laserstrahl LB wird zu dem Strahlkondensor 24 geführt, an dem Strahlkondensor 24 gesammelt und dann auf dem Werkstück W aufgebracht.
-
Mit Bezug zu 3 beinhaltet die Halteeinheit 28 eine X-Achsen bewegliche Platte 38, die an der Basis 30 befestigt ist, sodass sie in einer X-Achsen-Richtung bewegt werden kann, die durch einen Pfeil X angegeben ist, eine Y-Achsen bewegliche Platte 40, die an der X-Achsen beweglichen Platte 38 befestigt ist, sodass sie in einer Y-Achsen-Richtung bewegt werden kann (eine Richtung, die durch einen Pfeil Y angegeben ist), die orthogonal zu der X-Achsen-Richtung ist, eine Trägersäule 42, die an einer oberen Oberfläche der Y-Achsen beweglichen Platte 40 fixiert ist, und eine Abdeckplatte 44, die an einem oberen Ende der Trägersäule 42 fixiert ist. Beachte, dass eine XY-Ebene, die durch die X-Achsen-Richtung und die Y-Achsen-Richtung definiert ist, im Wesentlichen horizontal ist.
-
Die Abdeckplatte 44 ist mit einem Schlitz 44a ausgebildet, der sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt und einen Einspanntisch 46, der sich aufwärts durch den Schlitz 44a erstreckt, ist an einem oberen Ende der Trägersäule 42 in einer drehbaren Weise befestigt. Der Einspanntisch 46 wird durch eine Dreheinheit (nicht dargestellt) gedreht, die in die Trägersäule 42 eingebaut ist. Eine poröse kreisförmige Saugeinspannung 48, die mit einem Saugmittel (nicht dargestellt) verbunden ist, ist an einem oberen Endteil des Einspanntischs 46 angeordnet. In dem Einspanntisch 46, mit einer Saugkraft, die an der oberen Oberfläche der Saugeinspannung 48 durch das Saugmittel generiert wird, wird das Werkstück W, das an der oberen Oberfläche der Saugeinspannung 48 platziert ist, unter einem Saugen gehalten. Zusätzlich werden mehrere Klemmen 50 an einer umfänglichen Kante des Einspanntischs 46 in Abständen entlang der umfänglichen Richtung angeordnet.
-
Die Halteeinheit 28 wird der Bearbeitungszufuhr in der X-Achsen-Richtung entlang Führungsschienen 30a an der Basis 30 durch einen X-Achsen-Zufuhrmechanismus 56 ausgesetzt, der eine Kugelrollspindel 52 beinhaltet, die mit der X-Achsen beweglichen Platte 38 verbunden ist und sich in der X-Achsen-Richtung erstreckt, und einen Motor 54, der dazu ausgestaltet ist, die Kugelrollspindel 52 zu drehen. Zusätzlich wird die Halteeinheit 28 einer Indexzufuhr in der Y-Achsen-Richtung entlang Führungsschienen 38a an der X-Achsen beweglichen Platte 38 durch einen Y-Achsen-Zufuhrmechanismus 62 ausgesetzt, der eine Kugelrollspindel 58, die mit der Y-Achsen beweglichen Platte 40 verbunden ist und sich in der Y-Achsen-Richtung erstreckt, und einen Motor 60 beinhaltet, der dazu ausgestaltet ist, die Kugelrollspindel 58 zu drehen.
-
Zu dem Zeitpunkt des Untersuchens der Genauigkeit des Laseroszillators 22 der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 unter Verwendung der oben genannten Untersuchungsvorrichtung 2 wird ein Positionierungsschritt für eine Bildaufnahmeeinheit zum Positionieren der Dimmerplatte 6 und der Bildaufnahmeeinheit 8 der Untersuchungsvorrichtung 2 zwischen dem Laseroszillator 22 und dem optischen System 26 der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 zuerst durchgeführt.
-
Nachdem der Positionierungsschritt für eine Bildaufnahmeeinheit durchgeführt wurde, wird der Aufnahmeschritt zum Aufnehmen des Laserstrahls LB durch die Bildaufnahmeeinheit 8, unmittelbar nachdem der Laserstrahl LB von dem Laseroszillator 22 der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 emittiert wurde, durchgeführt. Der Laserstrahl LB, der durch die Bildaufnahmeeinheit 8 in dem Aufnahmeschritt aufgenommen wurde, ist der Laserstrahl LB, der durch die Dimmerplatte 6 gedimmt wurde. Zusätzlich ist der Durchmesser des Abschnitts des Laserstrahls LB, der durch die Bildaufnahmeeinheit 8 aufgenommen werden soll, zum Beispiel 5 bis 6 mm.
-
Nachdem der Aufnahmeschritt durchgeführt wurde, wird ein Bearbeitungsschritt zum Bearbeiten des Bilds, das durch die Bildaufnahmeeinheit 8 aufgenommen wurde, durch das Bearbeitungsmittel 10 ausgeführt. In dem Bearbeitungsschritt wird das Schnittbild des Laserstrahls LB zuerst einer Vierwertbearbeitung basierend auf drei Grenzwerten des inneren Rings 14, des Zwischenrings 16 und des äußeren Rings 18 durchgeführt und das Schnittbild des Laserstrahls LB wird durch das Bearbeitungsmittel 10 in vier Bereiche aufgeteilt, d.h. den ersten bis vierten Bereich R1, R2, R3 und R4 entsprechend der Intensität des Laserstrahls LB. Als nächstes wird eine Bearbeitung zum Zeichnen des inneren Rings 14, des Zwischenrings 16 und des äußeren Rings 18 an dem Schnittbild des Laserstrahls LB durchgeführt, welcher der Vierwertbearbeitung ausgesetzt wurde, durch das Bearbeitungsmittel 10. Darauffolgend wird eine Abweichungsmenge zwischen dem Zentrum C1 des inneren Rings 14 und des Zentrums C3 des äußeren Rings 18 oder des Zentrums C2 des Zwischenrings 16 durch das Bearbeitungsmittel 10 berechnet.
-
Nachdem der Bearbeitungsschritt durchgeführt wurde, wird ein Untersuchungsschritt zum Anzeigen des Bilds, das durch das Bearbeitungsmittel 10 bearbeitet wurde, an der Anzeigeeinheit 12 und Untersuchen der Genauigkeit des Laseroszillators 22 der Laserbearbeitungsvorrichtung 20 basierend auf dem Bild, das an der Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, durchgeführt.
-
In dem Untersuchungsschritt wird die Abweichungsmenge zwischen dem Zentrum C1 des inneren Rings 14 und dem Zentrum C3 des äußeren Rings 18 oder dem Zentrum C2 des Zwischenrings 16, an der Anzeigeeinheit 12 zusammen mit dem Schnittbild des Laserstrahls LB, das durch das Bearbeitungsmittel 10 bearbeitet wurde, angezeigt und durch Bestätigen des Bilds, das an der Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, wird bestimmt, ob die Verwendung des Laseroszillators 22 erlaubt wird. Beim Bestimmen, ob die Verwendung des Laseroszillators 22 erlaubt wird, kann bestimmt werden, dass die Verwendung des Laseroszillators 22 erlaubt wird, wenn die Abweichungsmenge gleich oder weniger als ein vorbestimmter Wert (zum Beispiel gleich oder weniger als 5 % des Durchmessers des äußeren Rings 18 ist), und es kann bestimmt werden, dass die Verwendung des Laseroszillators 22 nicht erlaubt wird, wenn die Abweichungsmenge den vorbestimmten Wert übersteigt. Beachte, dass in dem Fall, in dem die Verwendung des Laseroszillators 22 nicht erlaubt ist, zum Beispiel ein Ersetzen, Entfernen oder Hinzufügen des Frequenzumwandlungsmittels, des Verstärkers oder des Umwandlungsmittels für die Wellenlänge zusätzlich zu dem Ersetzen des Laseroszillators 22 ausgeführt werden kann.
-
Wie oben beschrieben, in der vorliegenden Ausführungsform, werden der innere Ring 14, der Zwischenring 16 und der äußere Ring 18 an der Anzeigeeinheit 12 als Gleichstrahlen des Laserstrahls LB angezeigt und die Abweichungsmenge zwischen Zentrum C1 des inneren Rings 14 und dem Zentrum C3 des äußeren Rings 18 oder dem Zentrum C2 des Zwischenrings 16 wird eine Anzeigeeinheit 12 angezeigt; darum können Gleichstrahlen in der Gauß-Verteilung des Laserstrahls LB mit hoher Genauigkeit detektiert werden und die Genauigkeit des Laseroszillators 22 kann untersucht werden.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 10305420 [0004]
- JP 3408805 [0004]
