JP5576211B2 - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工装置及びレーザ加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5576211B2 JP5576211B2 JP2010185799A JP2010185799A JP5576211B2 JP 5576211 B2 JP5576211 B2 JP 5576211B2 JP 2010185799 A JP2010185799 A JP 2010185799A JP 2010185799 A JP2010185799 A JP 2010185799A JP 5576211 B2 JP5576211 B2 JP 5576211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- axis
- focus
- axis direction
- distance information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 95
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 116
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 41
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 35
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Description
即ち、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を発振させるレーザ発振器と、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光させて加工対象物に当該レーザ光を照射するフォーカス光学系を有する光学ユニットと、前記フォーカス光学系と前記加工対象物との相対的な位置関係を、前記レーザ光の光軸方向に略垂直な面内方向で変化させるXY移動機構と、前記加工対象物に対する前記フォーカス光学系の前記光軸方向における位置を変化させるZ移動機構と、前記フォーカス光学系と前記加工対象物との前記光軸方向における距離情報を取得する距離情報取得手段と、前記Z移動機構及び前記XY移動機構を制御することで、前記レーザ光の焦点位置の調整を行いつつ、当該レーザ光を前記加工対象物に走査させる制御システムと、を備えたレーザ加工装置であって、前記制御システムは、前記焦点位置の調整を行うために、前記距離情報取得手段によって取得した前記距離情報に基づいて前記フォーカス光学系の前記光軸方向における目標位置を算出し、当該フォーカス光学系の移動指令を前記Z移動機構に出力するフォーカス制御ユニットを有していることを特徴とするものである。
図9は、検証を行うための機器構成を示す構成図である。機器構成は、フォーカス制御ユニット34及びその予備ユニット70、アナログ変位計6、アナログデータロガー71、オシロスコープ72、位置決めユニット29、X軸リニアアンプ30、Y軸リニアアンプ31、X軸リニアモータ23、Y軸リニアモータ24、Z軸サーボアンプ32、Z軸サーボモータ27からなる。アナログ変位計6からの計測データのロギングは、アナログデータロガー71で行い、ワークのX軸移動量、光学ユニット(フォーカッシングレンズ)のY軸移動量、及びフォーカッシングレンズへのZ軸移動指令のロギングは、フォーカス制御ユニット34で行い、フォーカッシングレンズのZ軸移動量のロギングは、オシロスコープ72と予備ユニット70で行った。
フォーカス制御ユニット34からの出力信号に対するフォーカシングレンズの移動の追従性を確認した。フォーカス制御ユニット34からのZ軸移動指令としての出力パルスと、フォーカッシングレンズを移動させるZ軸サーボアンプ32のZ軸移動量としての位置検出パルスを、それぞれオシロスコープ72に入力し、それらの波形を確認した。フォーカス制御ユニット34からの出力パルス数が、1000パルスのときのそれぞれの波形から、フォーカス制御ユニット34のパルス出力開始から約5msec後に、Z軸サーボアンプ32に接続されたZ軸サーボモータの駆動が開始された。
テスト基板のマトリクスデータ(そり量のデータ)を作成することで、フォーカス制御ユニット34での距離の検知精度の確認を行った。マトリクスデータは、テスト基板を上記の実施形態の図8(b)に示したようにマトリクス区画に区分けし、その第1区画〜第21区画で作成した。フォーカス制御ユニット34での距離(そり量)の検知と同時に、アナログ変位計6での距離(そり量)の計測時の計測データのロギングを行った。テスト基板の第13区画〜第15区画にビニールテープを貼り、意図的に大きなそりを形成した。図10(a)はアナログ変位計6の計測データであり、(b)はフォーカス制御ユニット34で検知された計測データによって作成されたマトリクスデータである。
上記の実施形態におけるレーザ加工装置のフォーカス制御ユニット34の制御モードをリアルタイム制御モードに設定し、1500mm角の基板にレーザ加工を行った。加工方向は図2におけるX軸方向の復向き(図2下向き)とし、加工位置はX軸の1300mmの位置から0mmの位置とした。フォーカス制御ユニット34が算出したフォーカッシングレンズの目標位置と、Z軸サーボアンプ32が検出したフォーカッシングレンズの実際に移動した検出位置とを比較した。上記の目標位置と検出位置を図11(a)に示す。
上記の実施形態におけるレーザ加工装置のフォーカス制御ユニット34の制御モードをバッチ制御モードに設定し、1500mm角の基板にレーザ加工を行った。加工方向は図2におけるX軸方向の往向き(図2上向き)とし、加工位置はX軸の0mmの位置から1300mmの位置とした。マトリクスデータの各マトリクス区画(X軸:60mm、Y軸60mm)でのフォーカッシングレンズの目標位置と、Z軸サーボアンプ32が検出したフォーカッシングレンズの実際に移動した検出位置とを比較した。上記の目標位置と検出位置を図11(b)に示す。
3 加工光学系
6 アナログ変位計
13 フォーカス光学系
14 光学ユニット
15 フォーカッシングレンズ
16 X軸移動装置
17 Y軸移動装置
19 テーブル
23 X軸リニアモータ
24 Y軸リニアモータ
27 Z軸サーボモータ
29 位置決めユニット
30 X軸リニアアンプ
31 Y軸リニアアンプ
32 Z軸サーボアンプ
34 フォーカス制御ユニット
35 オートフォーカス制御基板
36 X軸移動量
37 Y軸移動量
38、62 距離情報
39 Z軸移動指令
40 リアルタイム制御モード
41 バッチ制御モード
42 デュアル制御モード
45 ディレイタイマ時間
50 ワーク
50k 加工点
50a 計測点
51 焦点位置
55 位置ずれ分
63 マトリクスデータ
M マトリクス区画
Claims (2)
- レーザ光を発振させるレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光させて加工対象物に当該レーザ光を照射するフォーカス光学系を有する光学ユニットと、
前記フォーカス光学系と前記加工対象物との相対的な位置関係を、前記レーザ光の光軸方向に略垂直な面内方向で変化させるXY移動機構と、
前記加工対象物に対する前記フォーカス光学系の前記光軸方向における位置を変化させるZ移動機構と、
前記フォーカス光学系と前記加工対象物との前記光軸方向における距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記Z移動機構及び前記XY移動機構を制御することで、前記レーザ光の焦点位置の調整を行いつつ、当該レーザ光を前記加工対象物に走査させる制御システムと、を備えたレーザ加工装置であって、
前記制御システムは、前記焦点位置の調整を行うために、前記距離情報取得手段によって取得した前記距離情報に基づいて前記フォーカス光学系の前記光軸方向における目標位置を算出し、当該フォーカス光学系の移動指令を前記Z移動機構に出力するフォーカス制御ユニットを有し、
前記フォーカス制御ユニットは、
前記フォーカス光学系と前記加工対象物との前記面内方向における相対的な位置関係の変化に対し、前記距離情報をリアルタイムで取得し、この距離情報に基づいて前記フォーカス光学系の前記光軸方向における前記目標位置を算出するリアルタイム制御モードと、
前記レーザ光が照射される照射範囲における複数の位置情報の各々に対応した複数の前記距離情報を取得し、これら複数の距離情報に基づいて前記フォーカス光学系の前記光軸方向における複数の前記目標位置を算出するバッチ制御モードと、
を切り替え実行可能に構成されており、
前記距離情報の変動量が所定値よりも小さい場合には、前記リアルタイム制御モードを実行し、前記距離情報の変動量が所定値よりも大きい場合には、前記バッチ制御モードを実行することを特徴とするレーザ加工装置。 - レーザ光の光軸方向における焦点位置の調整を行いつつ、当該レーザ光で加工対象物を高速走査することで当該加工対象物に加工を施すレーザ加工方法であって、
前記加工対象物の前記光軸方向における表面位置の変動量が所定値よりも小さい場合には、前記レーザ光が走査される前記加工対象物の走査位置の変化に対し、リアルタイムで前記焦点位置の調整を行い、
前記加工対象物の前記光軸方向における表面位置の変動量が所定値よりも大きい場合には、前記レーザ光が走査される前記加工対象物の走査位置の変化に対し、予め取得した表面位置情報に基づいて前記焦点位置の調整を行うことを特徴とするレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010185799A JP5576211B2 (ja) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010185799A JP5576211B2 (ja) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012040598A JP2012040598A (ja) | 2012-03-01 |
JP5576211B2 true JP5576211B2 (ja) | 2014-08-20 |
Family
ID=45897477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010185799A Expired - Fee Related JP5576211B2 (ja) | 2010-08-23 | 2010-08-23 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5576211B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6567949B2 (ja) * | 2015-10-21 | 2019-08-28 | フタバ産業株式会社 | 加工装置及びプログラム |
CN108594760B (zh) * | 2018-03-30 | 2019-09-10 | 基准精密工业(惠州)有限公司 | 生产加工控制系统、生产加工控制方法及存储设备 |
CN113900219B (zh) * | 2021-10-18 | 2024-03-08 | 合肥御微半导体技术有限公司 | 一种离轴自动调焦装置及方法 |
CN115044757B (zh) * | 2022-06-22 | 2024-01-02 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种用于激光刻痕抛物镜焦点的自动调节装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004105110A1 (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-02 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | レーザーダイシング装置 |
JP2008119718A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Marubun Corp | レーザ加工装置 |
-
2010
- 2010-08-23 JP JP2010185799A patent/JP5576211B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012040598A (ja) | 2012-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101244523B (zh) | 激光加工检测方法及其专用仪器 | |
WO2018176879A1 (zh) | 激光打标机、调节扫描头与打标物距离的方法及打标机自动对焦方法 | |
KR100490932B1 (ko) | 피가공재를 처리하기 위한 레이저 가공기의 교정 방법 및 장치 | |
CN101733561B (zh) | 激光修调薄膜电阻中快速精确调整焦面的方法 | |
JP5086187B2 (ja) | スリット幅調整装置及び顕微鏡レーザ加工装置 | |
JP5576211B2 (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 | |
TW201707846A (zh) | 用雷射繪圖器來刻印、標記及/或刻寫工作物之方法和用於此之雷射繪圖器 | |
WO2013038606A1 (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 | |
KR20160030365A (ko) | 레이저 가공 장치 | |
JP5613893B2 (ja) | 作業装置におけるテーブル位置決め装置および位置決め方法。 | |
KR100663939B1 (ko) | 진공용 대변위 나노 스테이지 | |
JP2007142093A (ja) | ステージ装置、電子線照射装置及び露光装置 | |
JP7270216B2 (ja) | レーザ加工装置、レーザ加工方法、および補正データ生成方法 | |
JP2010188395A (ja) | レーザ加工方法、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法 | |
CN112264723A (zh) | 适用于小型复杂曲面零件的激光微孔加工设备及加工方法 | |
JP2008212941A (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工装置の制御方法 | |
JP4615238B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2010274267A (ja) | レーザー加工機 | |
JPH1058175A (ja) | レーザ加工装置の光軸の較正方法 | |
KR101545391B1 (ko) | 레이저 가공기 | |
JPH09248688A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP4698092B2 (ja) | ガルバノスキャナ装置及びその制御方法 | |
US20070181545A1 (en) | Method and apparatus for controlling sample position during material removal or addition | |
CN112484657B (zh) | 激光加工装置、激光加工方法以及修正数据生成方法 | |
JP2010188396A (ja) | レーザ加工方法、レーザ加工装置及びソーラパネル製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131211 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5576211 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |