JP7450447B2 - laser processing equipment - Google Patents

laser processing equipment Download PDF

Info

Publication number
JP7450447B2
JP7450447B2 JP2020072506A JP2020072506A JP7450447B2 JP 7450447 B2 JP7450447 B2 JP 7450447B2 JP 2020072506 A JP2020072506 A JP 2020072506A JP 2020072506 A JP2020072506 A JP 2020072506A JP 7450447 B2 JP7450447 B2 JP 7450447B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
unit
output
chuck table
workpiece
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.)
Active
Application number
JP2020072506A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021169107A (en
Inventor
洋志 野村
匠悟 松田
幸容 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2020072506A priority Critical patent/JP7450447B2/en
Priority to KR1020210034346A priority patent/KR20210127610A/en
Priority to TW110113096A priority patent/TW202139274A/en
Priority to CN202110387848.4A priority patent/CN113523588A/en
Publication of JP2021169107A publication Critical patent/JP2021169107A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7450447B2 publication Critical patent/JP7450447B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Description

本発明は、レーザー加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing device.

半導体ウエーハ等の被加工物を加工するために、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して加工溝を形成しチップ化する方法や、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザービームを被加工物内部に集光照射して分割起点となる改質層を形成し分割する方法が提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。 In order to process workpieces such as semiconductor wafers, there is a method of irradiating the workpiece with a laser beam of an absorbing wavelength to form processing grooves and making chips, and a method that is transparent to the workpiece. A method has been proposed in which the workpiece is divided by condensing and irradiating a laser beam having a wavelength of 100 nm into the interior of the workpiece to form a modified layer that serves as a starting point for division (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

上述したレーザー加工を行うレーザー加工装置は、レーザービームの出力が変化すると被加工物の分割不良等を招くおそれがある。このため、レーザービームの設定出力と実際の出力とが同じであることを確認する作業は非常に重要となる。そこで、パワーメータでレーザービームの出力を測定する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 In the laser processing apparatus that performs the laser processing described above, if the output of the laser beam changes, there is a risk that the workpiece may be divided incorrectly. For this reason, it is extremely important to confirm that the set output of the laser beam is the same as the actual output. Therefore, a method of measuring the output of a laser beam using a power meter has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

しかしながら、一般的にレーザービームの出力測定に用いられる特許文献3などに示されたパワーメータは、受光面が受光したレーザービームにより加熱され、受光面の熱を電気信号に変換して、出力測定を行っており、測定開始から測定結果であるレーザービームの出力が一定の値となるために4秒程度の時間がかかっている。また、前述したパワーメータは、レーザービームの出力を測定するためにはパワーメータ自身で光路を遮断するか、加工を中断してパワーメータにレーザービームを照射する必要がある。このために、特許文献3などに示されたパワーメータは、前述した測定を繰り返すことで、単位時間当たりのウエーハの加工数、即ち生産性が下がってしまうという課題があった。 However, in the power meter shown in Patent Document 3, which is generally used to measure the output of a laser beam, the light-receiving surface is heated by the received laser beam, and the heat on the light-receiving surface is converted into an electrical signal to measure the output. It takes about 4 seconds from the start of the measurement for the output of the laser beam, which is the measurement result, to reach a constant value. Furthermore, in order to measure the output of the laser beam, the power meter described above needs to either block the optical path by itself or interrupt processing and irradiate the power meter with the laser beam. For this reason, the power meter disclosed in Patent Document 3 and the like has a problem in that the number of wafers processed per unit time, that is, productivity decreases by repeating the above-mentioned measurement.

そこで、ミラーの透過光を利用して加工を中断することなくレーザービームの出力を監視する方法が提案されている(特許文献4参照)。 Therefore, a method has been proposed in which the output of a laser beam is monitored without interrupting processing by using light transmitted through a mirror (see Patent Document 4).

特開2003-320466号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-320466 特許第3408805号公報Patent No. 3408805 特開2009-291818号公報JP2009-291818A 特願2019-155067号Patent application No. 2019-155067

特許文献4に示された方法を用いれば、被加工物を加工しながら出力を測定することが可能となる。しかしながら、特許文献4に示された方法を用いた場合、実際に加工に使用するレーザービームが集光レンズを通過したものであり、出力を測定するレーザービームが集光レンズを透過する前のものであるため、集光レンズに汚れが付着するなどの不具合が生じた場合には、実際に被加工物に照射されるレーザービームの出力を正確に測定できないという課題が依然として存在する。 By using the method shown in Patent Document 4, it is possible to measure the output while processing the workpiece. However, when using the method shown in Patent Document 4, the laser beam actually used for processing is the one that has passed through the condensing lens, and the laser beam whose output is measured is the one that has not passed through the condensing lens. Therefore, if a problem occurs such as dirt adhering to the condenser lens, there still remains the problem that the output of the laser beam actually irradiated onto the workpiece cannot be accurately measured.

本願発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性を落とすことなく集光レンズ透過後のレーザービームの出力を正確に測定することができるレーザー加工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above facts, and its purpose is to provide a laser processing device that can accurately measure the output of a laser beam after passing through a condenser lens without reducing productivity. It is.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザー加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にパルス状のレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に割り出し送りする割り出し送りユニットと、該チャックテーブルに隣接して配設され、かつ該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を含み、該レーザービーム照射ユニットは、レーザー発振器と、該レーザー発振器から発振されたレーザービームを集光して該被加工物に照射する集光レンズと、を含み、該出力測定ユニットは、該集光レンズ通過後のレーザービームを測定可能な位置に配設され、該制御ユニットは、該レーザービームが出力測定ユニットに照射されてからの時間と、該時間の変化にともなう出力の変化と、をデータとして記憶する記憶部と、該記憶部で記憶したデータに基づいて、レーザービームの出力が変化しなくなる安定時の出力を、出力が安定するために必要な時間より短い時間のレーザービームの出力から予測する予測部と、該被加工物を加工する際に、該レーザービームが、該チャックテーブルに保持された被加工物と、該出力測定ユニットの受光部と、を通過するように、該加工送りユニットの移動距離を制御する移動制御部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, the laser processing apparatus of the present invention includes a chuck table that holds a workpiece, and a pulsed laser beam that irradiates the workpiece held on the chuck table. a processing feed unit that relatively processes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit; and an indexing feed unit that relatively indexes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit. , an output measurement unit disposed adjacent to the chuck table and measuring the output of the laser beam, and a control unit controlling each component; the laser beam irradiation unit includes a laser oscillator; a condensing lens that condenses a laser beam oscillated from the laser oscillator and irradiates it onto the workpiece, and the output measurement unit is positioned at a position where the laser beam after passing through the condensing lens can be measured. The control unit includes a storage unit that stores, as data, a time since the output measurement unit was irradiated with the laser beam and a change in output due to a change in the time; a prediction unit that predicts the output of the laser beam at a stable time when the output does not change based on the data, based on the output of the laser beam for a time shorter than the time required for the output to become stable; and a prediction unit that processes the workpiece. a movement control section that controls a moving distance of the processing feed unit so that the laser beam passes through the workpiece held on the chuck table and the light receiving section of the output measurement unit; It is characterized by having the following.

本発明のレーザー加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にパルス状のレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に割り出し送りする割り出し送りユニットと、該チャックテーブルに隣接して配設され、かつ該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を含み、該レーザービーム照射ユニットは、レーザー発振器と、該レーザー発振器から発振されたレーザービームを集光して該被加工物に照射する集光レンズと、を含み、該出力測定ユニットは、該集光レンズ通過後のレーザービームを測定可能な位置に配設され、該レーザービームを直接受光する受光部を備えたパワーメータと、該レーザービームの散乱光を受光する受光部を備えたフォトダイオードと、を含み、該制御ユニットは、該パワーメータで測定した実際のレーザービームの平衡出力と、該フォトダイオードで測定した散乱光のレーザービームの出力と、の相関データを記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された相関データに基づいて、該散乱光のレーザービームの出力から実際のレーザービームの平衡出力を算出する予測部と、該被加工物を加工する際に、該レーザービームが、該チャックテーブルに保持された被加工物と、該出力測定ユニットの受光部と、を通過するように、該加工送りユニットの移動距離を制御する移動制御部と、を有することを特徴とする。 The laser processing apparatus of the present invention includes a chuck table that holds a workpiece, a laser beam irradiation unit that irradiates the workpiece held on the chuck table with a pulsed laser beam, and the chuck table and the laser beam. a processing feed unit that processes and feeds the irradiation unit relatively; an indexing feed unit that relatively indexes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit; The laser beam irradiation unit includes an output measurement unit that measures the output of the laser beam, and a control unit that controls each component, and the laser beam irradiation unit includes a laser oscillator and a laser beam emitted from the laser oscillator. a condenser lens that irradiates the workpiece, the output measurement unit is disposed at a position where it can measure the laser beam after passing through the condenser lens, and includes a light receiving section that directly receives the laser beam. a power meter equipped with the laser beam; and a photodiode equipped with a light receiving section that receives scattered light of the laser beam; a storage unit that stores correlation data between the output of the laser beam of the scattered light measured in the storage unit; and an equilibrium of the actual laser beam from the output of the laser beam of the scattered light based on the correlation data stored in the storage unit. a prediction unit that calculates the output; when processing the workpiece, the laser beam passes through the workpiece held on the chuck table; and a light receiving unit of the output measurement unit; The apparatus is characterized by comprising a movement control section that controls a movement distance of the processing and feeding unit .

本願発明は、生産性を落とすことなく集光レンズ透過後のレーザービームの出力を正確に測定することができるという効果を奏する。 The present invention has the effect that the output of a laser beam after passing through a condenser lens can be accurately measured without reducing productivity.

図1は、実施形態1に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a laser processing apparatus according to a first embodiment. 図2は、図1に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの概略の構成を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a laser beam irradiation unit of the laser processing apparatus shown in FIG. 1. FIG. 図3は、図2に示されたレーザービーム照射ユニットが出力した電気信号が示すレーザービームの出力の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a laser beam output indicated by an electric signal output by the laser beam irradiation unit shown in FIG. 2. FIG. 図4は、図1に示されたレーザー加工装置の被加工物上のレーザービーム照射ユニットのレーザービームの照射位置を模式的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing the irradiation position of the laser beam of the laser beam irradiation unit on the workpiece of the laser processing apparatus shown in FIG. 図5は、図4に示されたレーザービーム照射ユニットが照射したレーザービームと被加工物とを模式的に示す側面図である。FIG. 5 is a side view schematically showing a laser beam irradiated by the laser beam irradiation unit shown in FIG. 4 and a workpiece. 図6は、実施形態2に係るレーザー加工装置の出力測定ユニットを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an output measurement unit of the laser processing apparatus according to the second embodiment. 図7は、実施形態2に係るレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶したデータを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing data stored in the storage section of the control unit of the laser processing apparatus according to the second embodiment.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Modes (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. Further, the constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. Further, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.

〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係るレーザー加工装置を図面に基づいて説明する。まず、実施形態1に係るレーザー加工装置1の構成を説明する。図1は、実施形態1に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。実施形態1に係る図1に示すレーザー加工装置1は、被加工物200に対してパルス状のレーザービーム21を照射し、被加工物200をレーザー加工する装置である。
[Embodiment 1]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings. First, the configuration of the laser processing apparatus 1 according to the first embodiment will be explained. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a laser processing apparatus according to a first embodiment. The laser processing apparatus 1 shown in FIG. 1 according to the first embodiment is an apparatus that irradiates the workpiece 200 with a pulsed laser beam 21 and processes the workpiece 200 with the laser beam.

(被加工物)
図1に示されたレーザー加工装置1の加工対象である被加工物200は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などの基板201を有する円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物200は、図1に示すように、基板201の表面202に格子状に設定された分割予定ライン203と、分割予定ライン203によって区画された領域に形成されたデバイス204と、を有している。デバイス204は、例えば、IC(Integrated Circuit)、又はLSI(Large Scale Integration)等の集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサである。
(Workpiece)
A workpiece 200 to be processed by the laser processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is a wafer such as a disk-shaped semiconductor wafer or an optical device wafer, which has a substrate 201 made of silicon, sapphire, gallium arsenide, or the like. As shown in FIG. 1, the workpiece 200 has dividing lines 203 set in a grid pattern on the surface 202 of the substrate 201, and devices 204 formed in areas partitioned by the dividing lines 203. are doing. The device 204 is, for example, an integrated circuit such as an IC (Integrated Circuit) or an LSI (Large Scale Integration), an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device), or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

実施形態1において、被加工物200は、被加工物200の外径よりも大径な円板状でかつ外縁部に環状フレーム210が貼着された粘着テープ208が表面202の裏側の裏面205に貼着されて、環状フレーム210の開口207内に支持される。実施形態1において、被加工物200は、分割予定ライン203に沿って個々のデバイス204に分割される。 In the first embodiment, the workpiece 200 has a disk shape with a larger diameter than the outer diameter of the workpiece 200, and an adhesive tape 208 with an annular frame 210 attached to the outer edge is attached to the back surface 205 on the back side of the front surface 202. and is supported within the opening 207 of the annular frame 210. In the first embodiment, the workpiece 200 is divided into individual devices 204 along a planned dividing line 203 .

レーザー加工装置1は、図1に示すように、被加工物200を保持面11で保持するチャックテーブル10と、レーザービーム照射ユニット20と、移動ユニット30と、撮像ユニット40と、出力測定ユニット50と、制御ユニット100とを備える。 As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 includes a chuck table 10 that holds a workpiece 200 on a holding surface 11, a laser beam irradiation unit 20, a movement unit 30, an imaging unit 40, and an output measurement unit 50. and a control unit 100.

チャックテーブル10は、被加工物200を保持面11で保持する。保持面11は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。チャックテーブル10は、保持面11上に載置された被加工物200を吸引保持する。実施形態1では、保持面11は、水平方向と平行な平面である。チャックテーブル10の周囲には、被加工物200を開口207内に支持する環状フレーム210を挟持するクランプ部12が複数配置されている。 The chuck table 10 holds a workpiece 200 with a holding surface 11 . The holding surface 11 has a disc shape made of porous ceramic or the like, and is connected to a vacuum suction source (not shown) via a vacuum suction path (not shown). The chuck table 10 holds the workpiece 200 placed on the holding surface 11 by suction. In the first embodiment, the holding surface 11 is a plane parallel to the horizontal direction. A plurality of clamp parts 12 are arranged around the chuck table 10 to clamp an annular frame 210 that supports the workpiece 200 in the opening 207.

また、チャックテーブル10は、移動ユニット30の回転移動ユニット34により保持面11に対して直交しかつ鉛直方向と平行なZ軸方向と平行な軸心回りに回転される。チャックテーブル10は、回転移動ユニット34とともに、移動ユニット30のX軸移動ユニット31により水平方向と平行なX軸方向に移動されかつY軸移動ユニット32により水平方向と平行でかつX軸方向と直交するY軸方向に移動される。 Furthermore, the chuck table 10 is rotated by the rotary movement unit 34 of the movement unit 30 around an axis that is perpendicular to the holding surface 11 and parallel to the Z-axis direction that is parallel to the vertical direction. The chuck table 10 is moved along with the rotational movement unit 34 in the X-axis direction parallel to the horizontal direction by the X-axis movement unit 31 of the movement unit 30, and is moved in the X-axis direction parallel to the horizontal direction and perpendicular to the X-axis direction by the Y-axis movement unit 32. is moved in the Y-axis direction.

レーザービーム照射ユニット20は、チャックテーブル10に保持された被加工物200に対してパルス状のレーザービーム21を照射するユニットである。実施形態1では、レーザービーム照射ユニット20は、被加工物200に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービーム21を照射して、被加工物200の内部に破断起点となる改質層を形成するレーザービーム照射手段である。改質層とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、およびこれらの領域が混在した領域等である。実施形態では、改質層は、基板201の他の部分よりも機械的な強度が低い。 The laser beam irradiation unit 20 is a unit that irradiates the workpiece 200 held on the chuck table 10 with a pulsed laser beam 21 . In the first embodiment, the laser beam irradiation unit 20 irradiates the workpiece 200 with a pulsed laser beam 21 having a transmittable wavelength to form a modified layer that becomes a fracture starting point inside the workpiece 200. It is a laser beam irradiation means that forms a. A modified layer refers to a region whose density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties are different from those of its surroundings. The modified layer includes, for example, a melt-treated region, a crack region, a dielectric breakdown region, a refractive index change region, and a region in which these regions are mixed. In embodiments, the modified layer has lower mechanical strength than other parts of the substrate 201.

なお、実施形態1では、レーザービーム照射ユニット20は、被加工物200に対して、透過性を有する波長のレーザービーム21を照射するが、本発明では、吸収性を有する波長のレーザービーム21を照射して、被加工物200をアブレーション加工するものでも良い。実施形態1では、レーザービーム照射ユニット20の一部は、図1に示すように、装置本体2から立設した立設壁3に設けられた移動ユニット30のZ軸移動ユニット33によりZ軸方向に移動される昇降部材4に支持されている。 Note that in the first embodiment, the laser beam irradiation unit 20 irradiates the workpiece 200 with the laser beam 21 having a transmitting wavelength, but in the present invention, the laser beam 21 having a wavelength having an absorbing property is The workpiece 200 may be subjected to ablation processing by irradiation. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a part of the laser beam irradiation unit 20 is moved in the Z-axis direction by a Z-axis moving unit 33 of a moving unit 30 provided on an erected wall 3 erected from the apparatus main body 2. It is supported by an elevating member 4 that is moved.

次に、レーザービーム照射ユニット20の構成を説明する。図2は、図1に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの概略の構成を説明する説明図である。図3は、図2に示されたレーザービーム照射ユニットが出力した電気信号が示すレーザービームの出力の一例を示す図である。 Next, the configuration of the laser beam irradiation unit 20 will be explained. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a laser beam irradiation unit of the laser processing apparatus shown in FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of a laser beam output indicated by an electric signal output by the laser beam irradiation unit shown in FIG. 2. FIG.

レーザービーム照射ユニット20は、図2に示すように、被加工物200を加工するためのパルス状のレーザービーム21を発振するレーザー発振器22と、レーザー発振器22から発振されたレーザービーム21を集光してチャックテーブル10の保持面11に保持した被加工物200に照射する集光レンズ23と、レーザー発振器22と集光レンズ23との間のレーザービーム21の光路上に設けられかつレーザー発振器22が発振したレーザービーム21を減衰するアッテネータ(減衰器ともいう)24と、アッテネータ24が減衰したレーザービーム21を集光レンズ23に向けて反射するミラー25と、を含む。 As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 20 includes a laser oscillator 22 that oscillates a pulsed laser beam 21 for processing a workpiece 200, and a laser beam 21 that focuses the laser beam 21 oscillated from the laser oscillator 22. A condenser lens 23 is provided on the optical path of the laser beam 21 between the laser oscillator 22 and the condenser lens 23 and irradiates the workpiece 200 held on the holding surface 11 of the chuck table 10. includes an attenuator (also referred to as an attenuator) 24 that attenuates the laser beam 21 oscillated by the attenuator 24 , and a mirror 25 that reflects the laser beam 21 attenuated by the attenuator 24 toward the condenser lens 23 .

集光レンズ23は、チャックテーブル10の保持面11とZ軸方向に対向する位置に配置され、レーザー発振器22から発振されたレーザービーム21を透過して、レーザービーム21を集光点211に集光させる。 The condensing lens 23 is arranged at a position facing the holding surface 11 of the chuck table 10 in the Z-axis direction, and transmits the laser beam 21 oscillated from the laser oscillator 22 to condense the laser beam 21 at a condensing point 211. Let it shine.

アッテネータ24は、図2に示すように、中空モータ26と、λ/2波長板27と、ビームスプリッタ28と、ビームダンパ29とを備える。中空モータ26は、円環状に形成され、内側にレーザー発振器22が発振したレーザービーム21を通す。λ/2波長板27は、中空モータ26によりレーザー発振器22が発振したレーザービーム21の光軸を中心に回転される。λ/2波長板27は、位相差をλ/2(180°)与えて、レーザービーム21を出射させる。 The attenuator 24 includes a hollow motor 26, a λ/2 wavelength plate 27, a beam splitter 28, and a beam damper 29, as shown in FIG. The hollow motor 26 is formed in an annular shape, and allows the laser beam 21 oscillated by the laser oscillator 22 to pass through the hollow motor 26 . The λ/2 wavelength plate 27 is rotated by the hollow motor 26 around the optical axis of the laser beam 21 oscillated by the laser oscillator 22 . The λ/2 wavelength plate 27 gives a phase difference of λ/2 (180°) and emits the laser beam 21.

ビームスプリッタ28は、λ/2波長板27を通過したレーザービーム21のうちS偏光のレーザービーム21をビームダンパ29に向けて反射し、P偏光のレーザービーム21をミラー25に向けて透過する。ビームダンパ29は、ビームスプリッタ28が反射したS偏光のレーザービーム21を終端する。 The beam splitter 28 reflects the S-polarized laser beam 21 of the laser beam 21 that has passed through the λ/2 wavelength plate 27 toward the beam damper 29, and transmits the P-polarized laser beam 21 toward the mirror 25. The beam damper 29 terminates the S-polarized laser beam 21 reflected by the beam splitter 28.

移動ユニット30は、レーザービーム照射ユニット20とチャックテーブル10とをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向及びZ軸方向と平行な軸心回りに相対的に移動させるものである。X軸方向及びY軸方向は、保持面11と平行な方向である。移動ユニット30は、チャックテーブル10をX軸方向に移動させる加工送りユニットであるX軸移動ユニット31と、チャックテーブル10をY軸方向に移動させる割り出し送りユニットであるY軸移動ユニット32と、レーザービーム照射ユニット20に含まれる集光レンズ23をZ軸方向に移動させるZ軸移動ユニット33と、チャックテーブル10をZ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット34とを備える。 The moving unit 30 relatively moves the laser beam irradiation unit 20 and the chuck table 10 in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and around an axis parallel to the Z-axis direction. The X-axis direction and the Y-axis direction are directions parallel to the holding surface 11. The moving unit 30 includes an X-axis moving unit 31 that is a processing feed unit that moves the chuck table 10 in the X-axis direction, a Y-axis moving unit 32 that is an indexing feed unit that moves the chuck table 10 in the Y-axis direction, and a laser. It includes a Z-axis moving unit 33 that moves the condensing lens 23 included in the beam irradiation unit 20 in the Z-axis direction, and a rotational moving unit 34 that rotates the chuck table 10 around an axis parallel to the Z-axis direction.

Y軸移動ユニット32は、チャックテーブル10と、レーザービーム照射ユニット20とを相対的に割り出し送りするユニットである。実施形態1では、Y軸移動ユニット32は、レーザー加工装置1の装置本体2上に設置されている。Y軸移動ユニット32は、X軸移動ユニット31を支持した移動プレート15をY軸方向に移動自在に支持している。 The Y-axis moving unit 32 is a unit that relatively indexes and feeds the chuck table 10 and the laser beam irradiation unit 20. In the first embodiment, the Y-axis moving unit 32 is installed on the device main body 2 of the laser processing device 1. The Y-axis moving unit 32 supports the moving plate 15, which supports the X-axis moving unit 31, so as to be movable in the Y-axis direction.

X軸移動ユニット31は、チャックテーブル10と、レーザービーム照射ユニット20とを相対的に加工送りするユニットである。X軸移動ユニット31は、移動プレート15上に設置されている。X軸移動ユニット31は、チャックテーブル10をZ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット34を支持した第2移動プレート16をX軸方向に移動自在に支持している。Z軸移動ユニット33は、立設壁3に設置され、昇降部材4をZ軸方向に移動自在に支持している。 The X-axis moving unit 31 is a unit that relatively processes and feeds the chuck table 10 and the laser beam irradiation unit 20. The X-axis moving unit 31 is installed on the moving plate 15. The X-axis moving unit 31 supports the second moving plate 16, which supports a rotational moving unit 34 that rotates the chuck table 10 around an axis parallel to the Z-axis direction, so as to be movable in the X-axis direction. The Z-axis moving unit 33 is installed on the standing wall 3 and supports the elevating member 4 so as to be movable in the Z-axis direction.

X軸移動ユニット31、Y軸移動ユニット32及びZ軸移動ユニット33は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、移動プレート15,16をX軸方向又はY軸方向に移動自在に支持するとともに、昇降部材4をZ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。 The X-axis moving unit 31, the Y-axis moving unit 32, and the Z-axis moving unit 33 are a known ball screw rotatably provided around the axis, a known pulse motor that rotates the ball screw around the axis, and a moving plate. 15 and 16 so as to be movable in the X-axis direction or the Y-axis direction, and a well-known guide rail that supports the elevating member 4 so as to be movable in the Z-axis direction.

また、レーザー加工装置1は、チャックテーブル10のX軸方向の位置を検出するため図示しないX軸方向位置検出ユニットと、チャックテーブル10のY軸方向の位置を検出するための図示しないY軸方向位置検出ユニットと、レーザービーム照射ユニット20に含まれる集光レンズ23のZ軸方向の位置を検出するZ軸方向位置検出ユニットとを備える。各位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット100に出力する。 The laser processing apparatus 1 also includes an X-axis position detection unit (not shown) for detecting the position of the chuck table 10 in the X-axis direction, and a Y-axis direction position detection unit (not shown) for detecting the position of the chuck table 10 in the Y-axis direction. It includes a position detection unit and a Z-axis position detection unit that detects the position of the condenser lens 23 included in the laser beam irradiation unit 20 in the Z-axis direction. Each position detection unit outputs a detection result to the control unit 100.

撮像ユニット40は、チャックテーブル10に保持された被加工物200を撮像するものである。撮像ユニット40は、チャックテーブル10に保持された被加工物200を撮像するCCD(Charge Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子等の撮像素子を備える。実施形態1では、撮像ユニット40は、レーザービーム照射ユニット20の筐体の先端に取り付けられて、レーザービーム照射ユニット20の図2に示す集光レンズ23とX軸方向に並ぶ位置に配置されている。撮像ユニット40は、被加工物200を撮像して、被加工物200とレーザービーム照射ユニット20との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を得て、得た画像を制御ユニット100に出力する。 The imaging unit 40 takes an image of the workpiece 200 held on the chuck table 10. The imaging unit 40 includes an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) imaging device or a CMOS (Complementary MOS) imaging device that images the workpiece 200 held on the chuck table 10 . In the first embodiment, the imaging unit 40 is attached to the tip of the housing of the laser beam irradiation unit 20 and is arranged in a position aligned with the condensing lens 23 shown in FIG. 2 of the laser beam irradiation unit 20 in the X-axis direction. There is. The imaging unit 40 images the workpiece 200 to obtain an image for performing alignment for positioning the workpiece 200 and the laser beam irradiation unit 20, and outputs the obtained image to the control unit 100. do.

出力測定ユニット50は、レーザービーム21の出力を測定するユニットである。出力測定ユニット50は、レーザー発振器22から出射されかつアッテネータ24、ミラー25及び集光レンズ23等により伝搬されたレーザービーム21を受光する受光部51を備える。受光部51は、チャックテーブル10に保持された被加工物200の内部に設定される集光点211からZ軸方向に所定距離の位置に配置されている。実施形態1では、受光部51は、集光点211よりも所定距離下方に配置されている。 The output measurement unit 50 is a unit that measures the output of the laser beam 21. The output measurement unit 50 includes a light receiving section 51 that receives the laser beam 21 emitted from the laser oscillator 22 and propagated by the attenuator 24, the mirror 25, the condensing lens 23, and the like. The light receiving unit 51 is disposed at a predetermined distance in the Z-axis direction from a condensing point 211 set inside the workpiece 200 held on the chuck table 10. In the first embodiment, the light receiving section 51 is arranged a predetermined distance below the light converging point 211.

出力測定ユニット50は、レーザービーム21により受光部51が加熱され、受光部51の熱を電気信号に変換するパワーメータである。出力測定ユニット50は、変換した電気信号を制御ユニット100に向けて出力する。実施形態1では、出力測定ユニット50が出力する電気信号は、受光部51が受光するレーザービーム21の出力に応じた電気信号である。こうして、出力測定ユニット50は、前述した電気信号を制御ユニット100に出力することで、レーザービーム21の出力を測定する。 The output measurement unit 50 is a power meter whose light receiving section 51 is heated by the laser beam 21 and converts the heat of the light receiving section 51 into an electrical signal. The output measurement unit 50 outputs the converted electrical signal to the control unit 100. In the first embodiment, the electrical signal output by the output measurement unit 50 is an electrical signal corresponding to the output of the laser beam 21 received by the light receiving section 51. In this way, the output measurement unit 50 measures the output of the laser beam 21 by outputting the above-described electrical signal to the control unit 100.

また、実施形態1では、出力測定ユニット50は、第2移動プレート16に受光部51を上方に向けて設置されている。実施形態1では、出力測定ユニット50は、第2移動プレート16に受光部51を上方に向けて設置されていることで、集光レンズ23通過後のレーザービーム21を測定可能な位置に配設されている。また、実施形態1では、出力測定ユニット50は、受光部51が保持面11に保持される被加工物200の少なくとも一つの分割予定ライン203とX軸方向に並ぶ位置に配置されている。こうして、本発明では、受光部51が保持面11に保持される被加工物200の少なくとも一つの分割予定ライン203とX軸方向に並ぶ位置に配置されていることは、出力測定ユニット50が、チャックテーブル10に隣接して配設されていることを示す。 Further, in the first embodiment, the output measurement unit 50 is installed on the second moving plate 16 with the light receiving section 51 facing upward. In the first embodiment, the output measurement unit 50 is installed on the second moving plate 16 with the light receiving section 51 facing upward, so that the output measurement unit 50 is placed at a position where the laser beam 21 after passing through the condenser lens 23 can be measured. has been done. Further, in the first embodiment, the output measurement unit 50 is arranged at a position where the light receiving section 51 is lined up in the X-axis direction with at least one planned division line 203 of the workpiece 200 held on the holding surface 11. Thus, in the present invention, the fact that the light receiving section 51 is arranged in a position aligned in the X-axis direction with at least one scheduled dividing line 203 of the workpiece 200 held on the holding surface 11 means that the output measurement unit 50 is It is shown that it is disposed adjacent to the chuck table 10.

制御ユニット100は、レーザー加工装置1の上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物200に対する加工動作をレーザー加工装置1に実施させるものである。なお、制御ユニット100は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット100の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置1を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置1の上述した構成要素に出力して、制御ユニット100の機能を実現する。 The control unit 100 controls each of the above-described components of the laser processing apparatus 1 to cause the laser processing apparatus 1 to perform a processing operation on the workpiece 200. Note that the control unit 100 includes an arithmetic processing device having a microprocessor such as a CPU (central processing unit), a storage device having a memory such as a ROM (read only memory) or a RAM (random access memory), and an input/output unit. A computer having an interface device. The arithmetic processing device of the control unit 100 performs arithmetic processing according to a computer program stored in a storage device, and sends a control signal for controlling the laser processing device 1 to the laser processing device 1 via an input/output interface device. The functions of the control unit 100 are realized by outputting to the above-mentioned components.

また、制御ユニット100は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット110と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットとが接続されている。入力ユニットは、表示ユニット110に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。 Further, the control unit 100 is connected to a display unit 110 configured with a liquid crystal display device that displays the status of machining operations, images, etc., and an input unit (not shown) used by an operator to register machining content information and the like. ing. The input unit includes at least one of a touch panel provided on the display unit 110 and an external input device such as a keyboard.

制御ユニット100は、出力測定ユニット50からの電気信号をレーザービーム21の出力に変換する。制御ユニット100が変換するレーザービーム21の出力は、図3中に点線で示すように、出力測定ユニット50が受光部51がレーザービーム21により加熱されかつ熱をレーザービーム21の出力に応じた電気信号に変換する所謂パワーメータであるために、平衡出力52(出力が変化しなくなる安定時の出力であり、これ以上上がらない出力)に達するまでに、受光部51がレーザービーム21の受光を開始してから所定時間53(出力が安定するために必要な時間に相当)かかってしまう。この平衡出力52は、出力測定ユニット50が測定したいレーザービーム照射ユニット20のレーザービーム21の出力である。なお、図3中の横軸は、受光部51がレーザービーム21の受光を開始してからの経過時間であり、図3中の縦軸は、制御ユニット100が変換するレーザービーム21の出力である。 The control unit 100 converts the electrical signal from the power measurement unit 50 into the power of the laser beam 21 . The output of the laser beam 21 that is converted by the control unit 100 is determined by the output measuring unit 50 when the light receiving section 51 is heated by the laser beam 21 and the heat is converted into electricity according to the output of the laser beam 21, as shown by the dotted line in FIG. Since it is a so-called power meter that converts it into a signal, the light receiving section 51 starts receiving the laser beam 21 by the time it reaches the balanced output 52 (the stable output where the output does not change and the output does not increase any further). After that, it takes a predetermined time 53 (equivalent to the time required for the output to stabilize). This balanced output 52 is the output of the laser beam 21 of the laser beam irradiation unit 20 that the output measurement unit 50 wants to measure. The horizontal axis in FIG. 3 is the elapsed time since the light receiving unit 51 started receiving the laser beam 21, and the vertical axis in FIG. 3 is the output of the laser beam 21 converted by the control unit 100. be.

また、制御ユニット100は、図1に示すように、記憶部101と、予測部102とを有する。記憶部101は、レーザービーム21を出力測定ユニット50の受光部51が受光してからの経過時間と、経過時間の変化にともなう出力測定ユニット50からの電気信号の変換後のレーザービーム21の出力の変化と、をデータ104として記憶している。即ち、記憶部101は、所謂予測体温計が平衡温度に達する前に体温を予測するデータと同様のデータ104を記憶している。例えば、データ104は、予測時間54(図3に示す)の時の出力測定ユニット50からの電気信号を変換したレーザービーム21の平衡前出力55から平衡出力52を予測するための数式である。なお、予測時間54は、所定時間53よりも短く、平衡前出力55は、平衡出力52よりも低い。 Further, the control unit 100 includes a storage section 101 and a prediction section 102, as shown in FIG. The storage unit 101 stores the elapsed time since the light receiving unit 51 of the output measurement unit 50 received the laser beam 21, and the output of the laser beam 21 after converting the electrical signal from the output measurement unit 50 according to a change in the elapsed time. The changes in and are stored as data 104. That is, the storage unit 101 stores data 104 similar to data that a so-called predictive thermometer predicts the body temperature before reaching the equilibrium temperature. For example, the data 104 is a mathematical formula for predicting the balanced output 52 from the pre-balanced output 55 of the laser beam 21 converted from the electrical signal from the output measuring unit 50 at the predicted time 54 (shown in FIG. 3). Note that the predicted time 54 is shorter than the predetermined time 53, and the pre-equilibrium output 55 is lower than the equilibrium output 52.

予測部102は、レーザービーム21の出力が変化しなくなる平衡出力52を、出力が安定するために必要な所定時間53より短い予測時間54のレーザービーム21の照射である平衡前出力55から予測するものである。具体的には、予測部102は、予測時間54の時の出力測定ユニット50からの電気信号を変換したレーザービーム21の平衡前出力55から記憶部101が記憶したデータ104を参照して、図3に実線で示すように、平衡出力52を予測する。こうして、制御ユニット100の予測部102は、平衡出力52に達する前に、平衡出力52を予測することとなる。 The prediction unit 102 predicts the equilibrium output 52 at which the output of the laser beam 21 will not change from the pre-equilibrium output 55 that is the irradiation of the laser beam 21 for a predicted time 54 shorter than the predetermined time 53 necessary for the output to become stable. It is something. Specifically, the prediction unit 102 refers to the data 104 stored in the storage unit 101 from the pre-equilibrium output 55 of the laser beam 21 obtained by converting the electrical signal from the output measurement unit 50 at the prediction time 54, and calculates the result as shown in FIG. 3, the balanced output 52 is predicted, as shown by the solid line. In this way, the prediction unit 102 of the control unit 100 predicts the balanced output 52 before reaching the balanced output 52.

また、制御ユニット100は、移動制御部103を更に備える。移動制御部103は、各分割予定ライン203にレーザービーム21を照射して、被加工物200を加工する際に、レーザービーム21が、チャックテーブル10に保持された被加工物200と、出力測定ユニット50の受光部51と、を通過するようにX軸移動ユニット31によるチャックテーブル10のX方向の移動距離を制御するものである。具体的には、移動制御部103は、加工内容情報に基づいて、チャックテーブル10に保持された被加工物200の分割予定ライン203のうち出力測定ユニット50の受光部51とX軸方向に並ぶ分割予定ライン203を算出する。 Furthermore, the control unit 100 further includes a movement control section 103. When processing the workpiece 200 by irradiating the laser beam 21 onto each scheduled division line 203, the movement control unit 103 controls the laser beam 21 to touch the workpiece 200 held on the chuck table 10 and the output measurement. This is to control the moving distance of the chuck table 10 in the X direction by the X-axis moving unit 31 so as to pass through the light receiving section 51 of the unit 50. Specifically, based on the machining content information, the movement control unit 103 aligns the light receiving unit 51 of the output measurement unit 50 with the light receiving unit 51 of the output measurement unit 50 in the X-axis direction among the scheduled dividing lines 203 of the workpiece 200 held on the chuck table 10. A planned dividing line 203 is calculated.

移動制御部103は、チャックテーブル10に保持された被加工物200の分割予定ライン203のうち出力測定ユニット50の受光部51とX軸方向に並ぶ分割予定ライン203が一つである場合には、この一つの分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する際に、被加工物200の外縁から出力測定ユニット50の受光部51の上方に向かうように、移動ユニット30を制御する。制御ユニット100は、レーザービーム照射ユニット20が被加工物200の外縁から出力測定ユニット50の受光部51の上方に向かう際にレーザービーム21の照射を一旦停止し、受光部51上でレーザービーム21の照射を再開する。 If there is only one dividing line 203 of the workpiece 200 held on the chuck table 10 that is lined up with the light receiving section 51 of the output measuring unit 50 in the X-axis direction, the movement control unit 103 controls When irradiating the laser beam 21 onto this one planned dividing line 203, the moving unit 30 is controlled so that the laser beam 21 is directed from the outer edge of the workpiece 200 to above the light receiving section 51 of the output measuring unit 50. The control unit 100 temporarily stops irradiation of the laser beam 21 when the laser beam irradiation unit 20 moves from the outer edge of the workpiece 200 to above the light receiving section 51 of the output measurement unit 50, and irradiates the laser beam 21 on the light receiving section 51. Resume irradiation.

移動制御部103は、レーザービーム照射ユニット20が受光部51上に位置する状態で、次に加工する分割予定ライン203がレーザービーム照射ユニット20の下方に位置するように、移動ユニット30を制御して、レーザービーム照射ユニット20とチャックテーブル10とをY軸方向に相対的に移動させた後、レーザービーム照射ユニット20が次に加工する分割予定ライン203の上方に向かうように、移動ユニット30を制御する。制御ユニット100は、レーザービーム照射ユニット20が受光部51の上方から退避すると、レーザービーム照射ユニット20からのレーザービーム21の照射を停止する。なお、本発明では、レーザービーム照射ユニット20が受光部51の上方から退避しても、出力が弱い場合にはレーザービーム21を照射し続けてもいい。 The movement control unit 103 controls the movement unit 30 so that the division line 203 to be processed next is located below the laser beam irradiation unit 20 with the laser beam irradiation unit 20 positioned above the light receiving unit 51. After relatively moving the laser beam irradiation unit 20 and the chuck table 10 in the Y-axis direction, the moving unit 30 is moved so that the laser beam irradiation unit 20 is directed above the dividing line 203 to be processed next. Control. When the laser beam irradiation unit 20 retreats from above the light receiving section 51, the control unit 100 stops irradiation of the laser beam 21 from the laser beam irradiation unit 20. In the present invention, even if the laser beam irradiation unit 20 is retracted from above the light receiving section 51, the laser beam 21 may continue to be irradiated if the output is weak.

また、移動制御部103は、チャックテーブル10に保持された被加工物200の分割予定ライン203のうち出力測定ユニット50の受光部51とX軸方向に並ぶ分割予定ライン203が複数ある場合には、受光部51のY軸方向の中央と最も近い分割予定ライン203を算出し、この最も近い分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する際に、前述したように、各構成要素を制御する。こうして、実施形態では、移動制御部103は、被加工物200の分割予定ライン203のうちいずれかの分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する際に、分割予定ライン203上を通過しても、チャックテーブル10とレーザービーム照射ユニット20とを加工送り方向であるX軸方向に相対的に移動させて、受光部51にレーザービーム21を照射する。また、実施形態1では、移動制御部103は、受光部51にレーザービーム21を照射した状態で、チャックテーブル10とレーザービーム照射ユニット20とを割り出し送り方向であるY軸方向に相対的に移動させる。 In addition, the movement control unit 103 controls when there are a plurality of scheduled dividing lines 203 of the workpiece 200 held on the chuck table 10 that are lined up in the X-axis direction with the light receiving section 51 of the output measurement unit 50. , calculates the planned division line 203 closest to the center of the light receiving section 51 in the Y-axis direction, and controls each component as described above when irradiating the laser beam 21 to the nearest planned division line 203. In this way, in the embodiment, when the laser beam 21 is irradiated to one of the planned dividing lines 203 of the workpiece 200, even if the laser beam 21 passes over the planned dividing line 203, , the chuck table 10 and the laser beam irradiation unit 20 are moved relatively in the X-axis direction, which is the processing feed direction, and the laser beam 21 is irradiated onto the light receiving section 51 . Further, in the first embodiment, the movement control unit 103 relatively moves the chuck table 10 and the laser beam irradiation unit 20 in the Y-axis direction, which is the indexing and feeding direction, while the light receiving unit 51 is irradiated with the laser beam 21. let

なお、記憶部101の機能は、前述した記憶装置により実現される。予測部102及び移動制御部103の機能は、演算処理装置が、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施することで実現される。 Note that the functions of the storage unit 101 are realized by the storage device described above. The functions of the prediction unit 102 and the movement control unit 103 are realized by the arithmetic processing unit performing arithmetic processing according to a computer program stored in a storage device.

次に、前述したレーザー加工装置1の加工動作を説明する。図4は、図1に示されたレーザー加工装置の被加工物上のレーザービーム照射ユニットのレーザービームの照射位置を模式的に示す平面図である。図5は、図4に示されたレーザービーム照射ユニットが照射したレーザービームと被加工物とを模式的に示す側面図である。なお、図4は、分割予定ライン203を省略している。 Next, the processing operation of the laser processing apparatus 1 described above will be explained. FIG. 4 is a plan view schematically showing the irradiation position of the laser beam of the laser beam irradiation unit on the workpiece of the laser processing apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a side view schematically showing a laser beam irradiated by the laser beam irradiation unit shown in FIG. 4 and a workpiece. Note that the scheduled dividing line 203 is omitted in FIG. 4 .

前述したレーザー加工装置1は、オペレータが加工内容情報を制御ユニット100に登録し、粘着テープ208を介してチャックテーブル10の保持面11に被加工物200を載置し、制御ユニット100が入力ユニットからオペレータの加工動作開始指示を受け付けると、登録された加工内容情報に基づいて加工動作を開始する。 In the laser processing apparatus 1 described above, the operator registers processing content information in the control unit 100, places the workpiece 200 on the holding surface 11 of the chuck table 10 via the adhesive tape 208, and the control unit 100 registers processing content information in the control unit 100. When an operator's instruction to start a machining operation is received, the machining operation is started based on the registered machining content information.

加工動作では、レーザー加工装置1は、被加工物200を粘着テープ208を介して、チャックテーブル10の保持面11に吸引保持し、クランプ部12で環状フレーム210をクランプする。次に、移動ユニット30がチャックテーブル10を撮像ユニット40の下方に向かって移動して、撮像ユニット40が被加工物200を撮影する。レーザー加工装置1は、撮像ユニット40が撮像して得た画像に基づいて、アライメントを遂行する。 In the processing operation, the laser processing device 1 suction-holds the workpiece 200 to the holding surface 11 of the chuck table 10 via the adhesive tape 208, and clamps the annular frame 210 with the clamp section 12. Next, the moving unit 30 moves the chuck table 10 downward to the imaging unit 40, and the imaging unit 40 photographs the workpiece 200. The laser processing apparatus 1 performs alignment based on the image captured by the imaging unit 40.

レーザー加工装置1は、加工内容情報に基づいて、移動ユニット30により、レーザービーム照射ユニット20と被加工物200とを分割予定ライン203に沿って相対的に移動させて、レーザービーム照射ユニット20からパルス状のレーザービーム21を分割予定ライン203に照射する。実施形態1では、レーザー加工装置1は、図2に示すように、レーザービーム21の集光点211を被加工物200の基板201の内部に設定して、分割予定ライン203にレーザービーム21を照射して、分割予定ライン203に沿って基板201の内部に改質層を形成する。レーザー加工装置1は、全ての分割予定ライン203に沿って基板201の内部に改質層を形成すると、レーザービーム21の照射を停止して、加工動作を終了する。 The laser processing apparatus 1 causes the movement unit 30 to move the laser beam irradiation unit 20 and the workpiece 200 relatively along the dividing line 203 based on the processing content information, and separates the laser beam irradiation unit 20 from the workpiece 200. A pulsed laser beam 21 is irradiated onto the planned dividing line 203. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the laser processing apparatus 1 sets the focal point 211 of the laser beam 21 inside the substrate 201 of the workpiece 200, and directs the laser beam 21 onto the dividing line 203. The irradiation is performed to form a modified layer inside the substrate 201 along the planned dividing line 203 . After forming the modified layer inside the substrate 201 along all the scheduled dividing lines 203, the laser processing apparatus 1 stops irradiating the laser beam 21 and ends the processing operation.

なお、加工動作では、レーザー加工装置1は、集光点211のZ軸方向の位置を維持したまま、レーザービーム照射ユニット20を各分割予定ライン203の上方でチャックテーブル10に対してX軸方向に沿って相対的に移動させ、各分割予定ライン203の端よりも所定距離外周側の位置でチャックテーブル10に対してY軸方向に沿って相対的に移動させる。加工動作では、レーザー加工装置1は、レーザービーム照射ユニット20が被加工物200の上方をチャックテーブル10に対して相対的に移動する図4中に実線300で示す位置でレーザービーム21を照射し、被加工物200の外縁よりも所定距離外周の上方をチャックテーブル10に対して相対的に移動する図4中に点線301で示す位置でレーザービーム21の照射を停止する。 In the processing operation, the laser processing device 1 moves the laser beam irradiation unit 20 in the X-axis direction relative to the chuck table 10 above each dividing line 203 while maintaining the position of the condensing point 211 in the Z-axis direction. , and is moved relative to the chuck table 10 along the Y-axis direction at a position a predetermined distance on the outer circumferential side from the end of each scheduled dividing line 203 . In the processing operation, the laser processing apparatus 1 irradiates the laser beam 21 at a position indicated by a solid line 300 in FIG. 4, where the laser beam irradiation unit 20 moves above the workpiece 200 relative to the chuck table 10. The irradiation of the laser beam 21 is stopped at a position indicated by a dotted line 301 in FIG. 4, which is moved a predetermined distance above the outer periphery of the workpiece 200 relative to the chuck table 10.

また、加工動作では、レーザー加工装置1は、移動制御部103が算出した出力測定ユニット50の受光部51とX軸方向に並ぶ分割予定ライン203又は受光部51のY軸方向の中央と最も近い分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する際に、図4に実線300及び図5に示すように、出力測定ユニット50の受光部51の上方までレーザービーム照射ユニット20をX軸方向に沿って相対的に移動させるとともに、出力測定ユニット50の受光部51の上方のレーザービーム照射ユニット20からレーザービーム21を照射するとともに、出力測定ユニット50の受光部51の中心の上方の位置でレーザービーム照射ユニット20をY軸方向に沿って相対的に移動させる。なお、本発明では、一旦受光部51の上方でレーザービーム照射ユニット20の受光部51に対する相対的な移動を止めるのが望ましいが、レーザービーム照射ユニット20を受光部51の上方を相対的に通過させて測定してもいい。 In addition, in the processing operation, the laser processing device 1 is closest to the planned dividing line 203 aligned in the X-axis direction with the light receiving section 51 of the output measurement unit 50 calculated by the movement control section 103 or the center of the light receiving section 51 in the Y-axis direction. When irradiating the laser beam 21 on the planned division line 203, the laser beam irradiation unit 20 is moved along the X-axis direction to above the light receiving section 51 of the output measurement unit 50, as shown in the solid line 300 in FIG. 4 and in FIG. While relatively moving, the laser beam 21 is irradiated from the laser beam irradiation unit 20 above the light receiving section 51 of the output measuring unit 50, and the laser beam is irradiated at a position above the center of the light receiving section 51 of the output measuring unit 50. The unit 20 is relatively moved along the Y-axis direction. Note that in the present invention, it is desirable to temporarily stop the relative movement of the laser beam irradiation unit 20 with respect to the light receiving part 51 above the light receiving part 51; You can also measure it.

レーザー加工装置1は、出力測定ユニット50の受光部51がレーザービーム21を受光し、レーザービーム21の出力に応じた電気信号を制御ユニット100に出力する。なお、実施形態1では、出力測定ユニット50の受光部51は、集光点211よりも所定距離下方に配置されているので、集光点211を超えて発散しているレーザービーム21を受光する。 In the laser processing apparatus 1, the light receiving section 51 of the output measuring unit 50 receives the laser beam 21, and outputs an electric signal according to the output of the laser beam 21 to the control unit 100. In the first embodiment, the light receiving section 51 of the output measurement unit 50 is placed a predetermined distance below the condensing point 211, so it receives the laser beam 21 that has diverged beyond the condensing point 211. .

レーザー加工装置1の制御ユニット100の予測部102が、受光部51が受光を開始してから予測時間54の受光部51からの電気信号をレーザービーム21の平衡前出力55に変換し、変換したレーザービーム21の平衡前出力55から記憶部101が記憶したデータ104を参照して、図3に実線で示すように、平衡出力52を予測する。 The prediction unit 102 of the control unit 100 of the laser processing device 1 converts the electrical signal from the light receiving unit 51 at the predicted time 54 after the light receiving unit 51 starts receiving light into the pre-balanced output 55 of the laser beam 21. The balanced output 52 is predicted from the pre-balanced output 55 of the laser beam 21 by referring to the data 104 stored in the storage unit 101, as shown by the solid line in FIG.

以上説明したように、実施形態1に係るレーザー加工装置1は、出力測定ユニット50が集光レンズ23通過後のレーザービーム21を測定可能な位置に配設され、制御ユニット100が、記憶部101で記憶したデータ104に基づいて、レーザービーム21の平衡出力52を、出力測定ユニット50の受光部51がレーザービーム21の受光を開始してから出力が安定するために必要な所定時間53より短い予測時間54のレーザービーム21の平衡前出力55から予測する予測部102を備えるので、所定時間53よりも短い予測時間54で平衡出力52を求めることができる。その結果、レーザー加工装置1は、生産性を落とすことなく集光レンズ23透過後のレーザービーム21の平衡出力52を正確に測定することができるという効果を奏する。 As described above, in the laser processing apparatus 1 according to the first embodiment, the output measurement unit 50 is disposed at a position where the laser beam 21 after passing through the condensing lens 23 can be measured, and the control unit 100 is arranged in the storage section 101. Based on the data 104 stored in , the balanced output 52 of the laser beam 21 is determined to be shorter than the predetermined time 53 necessary for the output to stabilize after the light receiving section 51 of the output measurement unit 50 starts receiving the laser beam 21. Since the prediction unit 102 is provided for predicting from the pre-equilibrium output 55 of the laser beam 21 at the prediction time 54, the equilibrium output 52 can be obtained in the prediction time 54 shorter than the predetermined time 53. As a result, the laser processing apparatus 1 has the effect of being able to accurately measure the balanced output 52 of the laser beam 21 after passing through the condenser lens 23 without reducing productivity.

また、レーザー加工装置1は、制御ユニット100が被加工物200を加工する際に、レーザービーム21がチャックテーブル10に保持された被加工物200と出力測定ユニット50の受光部51との上方を通過するようにX軸移動ユニット31の移動距離を制御する移動制御部103を更に備えるので、加工動作中に、出力測定ユニット50の受光部51に集光レンズ23を透過したレーザービーム21を照射することができる。 Further, in the laser processing apparatus 1, when the control unit 100 processes the workpiece 200, the laser beam 21 is directed above the workpiece 200 held on the chuck table 10 and the light receiving section 51 of the output measurement unit 50. It further includes a movement control unit 103 that controls the movement distance of the X-axis movement unit 31 so that the laser beam 21 transmitted through the condensing lens 23 is irradiated onto the light receiving unit 51 of the output measurement unit 50 during the processing operation. can do.

また、レーザー加工装置1は、移動制御部103がレーザービーム照射ユニット20を出力測定ユニット50の受光部51の中心の上方において相対的にY軸方向に移動させるので、受光部51の中心の上方で出力測定ユニット50に対して相対的にレーザービーム照射ユニット20が瞬間的に停止することとなり、加工動作を停止することなく、受光部51にレーザービーム21を予測時間54照射することができる。 Further, in the laser processing apparatus 1, since the movement control section 103 moves the laser beam irradiation unit 20 in the Y-axis direction relatively above the center of the light receiving section 51 of the output measuring unit 50, The laser beam irradiation unit 20 is momentarily stopped relative to the output measurement unit 50, and the laser beam 21 can be irradiated onto the light receiving section 51 for the predicted time period 54 without stopping the machining operation.

また、レーザー加工装置1は、出力測定ユニット50の受光部51とX軸方向に並ぶ分割予定ライン203又は受光部51のY軸方向の中央と最も近い分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する際に、レーザービーム照射ユニット20を出力測定ユニット50に対して相対的に受光部51の上方まで移動させて、受光部51にレーザービーム21を照射する。その結果、レーザー加工装置1は、レーザービーム21の出力の測定に係る所要時間を抑制することができ、生産性を向上させることができる。 Further, the laser processing device 1 irradiates the laser beam 21 onto the planned dividing line 203 that is aligned with the light receiving section 51 of the output measuring unit 50 in the X-axis direction or on the planned dividing line 203 that is closest to the center of the light receiving section 51 in the Y-axis direction. At this time, the laser beam irradiation unit 20 is moved above the light receiving section 51 relative to the output measuring unit 50, and the laser beam 21 is irradiated onto the light receiving section 51. As a result, the laser processing apparatus 1 can suppress the time required to measure the output of the laser beam 21, and can improve productivity.

〔実施形態2〕
本発明の実施形態2に係るレーザー加工装置を図面に基づいて説明する。図6は、実施形態2に係るレーザー加工装置の出力測定ユニットを示す斜視図である。図7は、実施形態2に係るレーザー加工装置の制御ユニットの記憶部が記憶したデータを示す図である。なお、図6及び図7は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 2]
A laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 6 is a perspective view showing an output measurement unit of the laser processing apparatus according to the second embodiment. FIG. 7 is a diagram showing data stored in the storage section of the control unit of the laser processing apparatus according to the second embodiment. In addition, in FIGS. 6 and 7, the same parts as in Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

実施形態2に係るレーザー加工装置1は、出力測定ユニット50が筐体60内に収容されて第2移動プレート16上に配設され、筐体60内に配設されたフォトダイオード70を備え、記憶部101が記憶したデータ104-2(図7に示す)が異なること以外、実施形態1と同じである。 The laser processing device 1 according to the second embodiment includes an output measurement unit 50 housed in a housing 60 and disposed on the second moving plate 16, and a photodiode 70 disposed within the housing 60. This embodiment is the same as the first embodiment except that the data 104-2 (shown in FIG. 7) stored in the storage unit 101 is different.

筐体60は、図6に示すように、受光部51とZ軸方向に重なる位置に配設されかつレーザービーム21を通す開口61が設けられた箱状に形成されている。フォトダイオード70は、筐体60内に収容されて、受光部51で散乱したレーザービーム21の散乱光212を受光する受光部71を備える。フォトダイオード70は、レーザービーム21の散乱光212を光量に応じた電気信号に変換し、変換した電気信号を制御ユニット100に出力する。フォトダイオード70は、受光部71が受光したレーザービーム21の散乱光212を光量に応じた電気信号に変換し、変換した電気信号を制御ユニット100に出力するので、レーザービーム21により受光部51が加熱され、受光部51の熱を電気信号に変換するパワーメータである出力測定ユニット50よりも測定にかかる所要時間が短い(応答速度が速い)。なお、本発明では、フォトダイオード70が配設される位置は、図6に示された位置に限定されずに、例えば、クランプ部12であっても良い。 As shown in FIG. 6, the housing 60 is disposed in a position overlapping the light receiving section 51 in the Z-axis direction and is formed in a box shape with an opening 61 through which the laser beam 21 passes. The photodiode 70 is housed in the housing 60 and includes a light receiving section 71 that receives scattered light 212 of the laser beam 21 scattered by the light receiving section 51 . The photodiode 70 converts the scattered light 212 of the laser beam 21 into an electrical signal according to the amount of light, and outputs the converted electrical signal to the control unit 100. The photodiode 70 converts the scattered light 212 of the laser beam 21 received by the light receiving section 71 into an electrical signal according to the amount of light, and outputs the converted electrical signal to the control unit 100. The time required for measurement is shorter than that of the output measurement unit 50, which is a power meter that is heated and converts the heat of the light receiving section 51 into an electrical signal (has a faster response speed). In the present invention, the position where the photodiode 70 is disposed is not limited to the position shown in FIG. 6, and may be, for example, the clamp part 12.

制御ユニット100は、フォトダイオード70からの電気信号を散乱光212のレーザービーム21の出力に変換する。制御ユニット100の記憶部101が記憶したデータ104-2は、図7に示すように、受光部51にレーザービーム21を受光したパワーメータである出力測定ユニット50で測定した実際のレーザービーム21の平衡出力52と、フォトダイオード70で測定した散乱光212のレーザービーム21の出力との相関データである。 The control unit 100 converts the electrical signal from the photodiode 70 into the output of the laser beam 21 of scattered light 212 . The data 104-2 stored in the storage section 101 of the control unit 100 is, as shown in FIG. This is correlation data between the balanced output 52 and the output of the laser beam 21 of the scattered light 212 measured by the photodiode 70.

なお、図7の横軸は、フォトダイオード70からの電気信号を変換して得られる散乱光212のレーザービーム21の出力を示し、図7の縦軸は、受光部51にレーザービーム21を受光したパワーメータである出力測定ユニット50からの電気信号を変換して得られるレーザービーム21の平衡出力52を示している。このために、図7に示すデータ104-2は、フォトダイオード70の受光部71が受光した散乱光212のレーザービーム21の出力と、出力測定ユニット50の受光部51が受光したレーザービーム21の平衡出力52との関係である。 The horizontal axis in FIG. 7 shows the output of the laser beam 21 of the scattered light 212 obtained by converting the electrical signal from the photodiode 70, and the vertical axis in FIG. The balanced output 52 of the laser beam 21 obtained by converting the electrical signal from the output measurement unit 50, which is a power meter, is shown. For this purpose, the data 104-2 shown in FIG. This is the relationship with the balanced output 52.

実施形態2に係る制御ユニット100の予測部102は、記憶部101に記憶されたデータ104-2に基づいて、散乱光212のレーザービーム21の出力から実際のレーザービーム21の平衡出力52を算出するものである。具体的には、予測部102は、データ104-2のフォトダイオード70からの電気信号を変換して得られる散乱光212のレーザービーム21の出力に対応した平衡出力52を算出し、算出した平衡出力52を実際のレーザービーム21の平衡出力52として算出する。 The prediction unit 102 of the control unit 100 according to the second embodiment calculates the actual equilibrium output 52 of the laser beam 21 from the output of the laser beam 21 of the scattered light 212 based on the data 104-2 stored in the storage unit 101. It is something to do. Specifically, the prediction unit 102 calculates the equilibrium output 52 corresponding to the output of the laser beam 21 of the scattered light 212 obtained by converting the electrical signal from the photodiode 70 of the data 104-2, and The output 52 is calculated as the equilibrium output 52 of the actual laser beam 21.

実施形態2に係るレーザー加工装置1は、出力測定ユニット50が集光レンズ23通過後のレーザービーム21を測定可能な位置に配設され、受光部51で散乱したレーザービーム21の散乱光212を受光するフォトダイオード70を備え、制御ユニット100が、記憶部101で記憶したデータ104-2に基づいてレーザービーム21の平衡出力52を、フォトダイオード70が受光した散乱光212のレーザービーム21の出力から予測する予測部102を備えるので、所定時間53よりも短い時間で平衡出力52を求めることができる。その結果、レーザー加工装置1は、生産性を落とすことなく集光レンズ23透過後のレーザービーム21の平衡出力52を測定でき、平衡出力52の測定の所要時間を抑制することができる。 In the laser processing apparatus 1 according to the second embodiment, the output measuring unit 50 is arranged at a position where it can measure the laser beam 21 after passing through the condensing lens 23, and detects the scattered light 212 of the laser beam 21 scattered by the light receiving section 51. The control unit 100 includes a photodiode 70 that receives light, and the control unit 100 outputs the balanced output 52 of the laser beam 21 based on the data 104-2 stored in the storage unit 101, and the output of the laser beam 21 of the scattered light 212 received by the photodiode 70. Since the prediction unit 102 is provided, the balanced output 52 can be obtained in a shorter time than the predetermined time 53. As a result, the laser processing apparatus 1 can measure the balanced output 52 of the laser beam 21 after passing through the condenser lens 23 without reducing productivity, and can suppress the time required to measure the balanced output 52.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本発明では、第2移動プレート16上で出力測定ユニット50をY軸方向に移動する移動ユニットを備えて、全ての分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する前後のいずれかのタイミングで出力測定ユニット50の受光部51にレーザービーム21を照射可能としても良い。この場合、全ての分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する前後のいずれかのタイミングで出力測定ユニット50の受光部51にレーザービーム21を照射してよく、全ての分割予定ライン203のうち少なくとも一つの分割予定ライン203にレーザービーム21を照射する前後のいずれかのタイミングで出力測定ユニット50の受光部51にレーザービーム21を照射しても良い。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the invention. For example, in the present invention, the output measuring unit 50 is provided with a moving unit that moves the output measuring unit 50 in the Y-axis direction on the second moving plate 16, and the laser beam 21 is irradiated with the laser beam 21 on all the dividing lines 203 at any timing. The light receiving section 51 of the output measurement unit 50 may be irradiated with the laser beam 21. In this case, the laser beam 21 may be irradiated to the light receiving section 51 of the output measurement unit 50 at any timing before or after irradiating the laser beam 21 to all the planned dividing lines 203, and at least The laser beam 21 may be irradiated onto the light receiving section 51 of the output measurement unit 50 at any timing before or after the laser beam 21 is irradiated onto one dividing line 203.

1 レーザー加工装置
10 チャックテーブル
20 レーザービーム照射ユニット
21 レーザービーム
22 レーザー発振器
23 集光レンズ
31 X軸移動ユニット(加工送りユニット)
32 Y軸移動ユニット(割り出し送りユニット)
50 出力測定ユニット
51 受光部
52 平衡出力(出力が変化しなくなる安定時の出力、実際のレーザービームの出力)
53 所定時間(出力が安定するために必要な時間に相当)
54 予測時間(短い時間)
55 平衡前出力(短い時間のレーザービームの出力)
70 フォトダイオード
100 制御ユニット
101 記憶部
102 予測部
103 移動制御部
104 データ
104-2 データ(相関データ)
211 集光点
212 散乱光
200 被加工物
1 Laser processing device 10 Chuck table 20 Laser beam irradiation unit 21 Laser beam 22 Laser oscillator 23 Condensing lens 31 X-axis movement unit (processing feed unit)
32 Y-axis movement unit (index feed unit)
50 Output measurement unit 51 Light receiving section 52 Equilibrium output (output at stable time when the output does not change, actual laser beam output)
53 Predetermined time (equivalent to the time required for the output to stabilize)
54 Prediction time (short time)
55 Pre-equilibrium output (short time laser beam output)
70 Photodiode 100 Control unit 101 Storage section 102 Prediction section 103 Movement control section 104 Data 104-2 Data (correlation data)
211 Focus point 212 Scattered light 200 Workpiece

Claims (2)

被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物にパルス状のレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、
該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、
該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に割り出し送りする割り出し送りユニットと、
該チャックテーブルに隣接して配設され、かつ該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、
各構成要素を制御する制御ユニットと、
を含み、
該レーザービーム照射ユニットは、
レーザー発振器と、
該レーザー発振器から発振されたレーザービームを集光して該被加工物に照射する集光レンズと、を含み、
該出力測定ユニットは、該集光レンズ通過後のレーザービームを測定可能な位置に配設され、
該制御ユニットは、
該レーザービームが出力測定ユニットに照射されてからの時間と、該時間の変化にともなう出力の変化と、をデータとして記憶する記憶部と、
該記憶部で記憶したデータに基づいて、
レーザービームの出力が変化しなくなる安定時の出力を、出力が安定するために必要な時間より短い時間のレーザービームの出力から予測する予測部と、
該被加工物を加工する際に、該レーザービームが、該チャックテーブルに保持された被加工物と、該出力測定ユニットの受光部と、を通過するように、該加工送りユニットの移動距離を制御する移動制御部と、
を有することを特徴とする、レーザー加工装置。
a chuck table that holds the workpiece;
a laser beam irradiation unit that irradiates the workpiece held on the chuck table with a pulsed laser beam;
a processing feed unit that relatively processes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit;
an indexing and feeding unit that relatively indexes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit;
an output measurement unit disposed adjacent to the chuck table and measuring the output of the laser beam;
a control unit that controls each component;
including;
The laser beam irradiation unit is
a laser oscillator,
a condensing lens that condenses a laser beam emitted from the laser oscillator and irradiates the workpiece,
The output measurement unit is disposed at a position where the laser beam after passing through the condenser lens can be measured,
The control unit includes:
a storage unit that stores as data a time since the output measurement unit was irradiated with the laser beam and a change in output due to a change in the time;
Based on the data stored in the storage unit,
a prediction unit that predicts the output of the laser beam at a stable time when the output of the laser beam does not change from the output of the laser beam for a time shorter than the time required for the output to become stable;
When processing the workpiece, the moving distance of the processing feed unit is adjusted so that the laser beam passes through the workpiece held on the chuck table and the light receiving section of the output measurement unit. a movement control unit for controlling;
A laser processing device characterized by having.
被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持された被加工物にパルス状のレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニットと、
該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に加工送りする加工送りユニットと、
該チャックテーブルと該レーザービーム照射ユニットとを相対的に割り出し送りする割り出し送りユニットと、
該チャックテーブルに隣接して配設され、かつ該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、
各構成要素を制御する制御ユニットと、
を含み、
該レーザービーム照射ユニットは、
レーザー発振器と、
該レーザー発振器から発振されたレーザービームを集光して該被加工物に照射する集光レンズと、を含み、
該出力測定ユニットは、
該集光レンズ通過後のレーザービームを測定可能な位置に配設され、
該レーザービームを直接受光する受光部を備えたパワーメータと、
該レーザービームの散乱光を受光する受光部を備えたフォトダイオードと、を含み、
該制御ユニットは、
該パワーメータで測定した実際のレーザービームの平衡出力と、該フォトダイオードで測定した散乱光のレーザービームの出力と、の相関データを記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された相関データに基づいて、該散乱光のレーザービームの出力から実際のレーザービームの平衡出力を算出する予測部と、
該被加工物を加工する際に、該レーザービームが、該チャックテーブルに保持された被加工物と、該出力測定ユニットの受光部と、を通過するように、該加工送りユニットの移動距離を制御する移動制御部と、
を有することを特徴とする、レーザー加工装置。
a chuck table that holds the workpiece;
a laser beam irradiation unit that irradiates the workpiece held on the chuck table with a pulsed laser beam;
a processing feed unit that relatively processes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit;
an indexing and feeding unit that relatively indexes and feeds the chuck table and the laser beam irradiation unit;
an output measurement unit disposed adjacent to the chuck table and measuring the output of the laser beam;
a control unit that controls each component;
including;
The laser beam irradiation unit is
a laser oscillator,
a condensing lens that condenses a laser beam emitted from the laser oscillator and irradiates the workpiece,
The output measurement unit is
disposed at a position where the laser beam after passing through the condensing lens can be measured;
a power meter equipped with a light receiving section that directly receives the laser beam;
a photodiode equipped with a light receiving section that receives scattered light of the laser beam;
The control unit includes:
a storage unit that stores correlation data between the actual balanced output of the laser beam measured by the power meter and the output of the scattered light laser beam measured by the photodiode;
a prediction unit that calculates an actual balanced output of the laser beam from the output of the laser beam of the scattered light based on the correlation data stored in the storage unit;
When processing the workpiece, the moving distance of the processing feed unit is controlled so that the laser beam passes through the workpiece held on the chuck table and the light receiving section of the output measurement unit. a movement control unit to control;
A laser processing device characterized by having.
JP2020072506A 2020-04-14 2020-04-14 laser processing equipment Active JP7450447B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020072506A JP7450447B2 (en) 2020-04-14 2020-04-14 laser processing equipment
KR1020210034346A KR20210127610A (en) 2020-04-14 2021-03-17 Laser processing apparatus
TW110113096A TW202139274A (en) 2020-04-14 2021-04-12 Laser processing device characterized by accurately measuring the output of the laser beam after penetrating a condenser lens without lowering productivity
CN202110387848.4A CN113523588A (en) 2020-04-14 2021-04-12 Laser processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020072506A JP7450447B2 (en) 2020-04-14 2020-04-14 laser processing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021169107A JP2021169107A (en) 2021-10-28
JP7450447B2 true JP7450447B2 (en) 2024-03-15

Family

ID=78124298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020072506A Active JP7450447B2 (en) 2020-04-14 2020-04-14 laser processing equipment

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7450447B2 (en)
KR (1) KR20210127610A (en)
CN (1) CN113523588A (en)
TW (1) TW202139274A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187798A (en) 2005-01-07 2006-07-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd Method and device for laser beam machining
JP2006255744A (en) 2005-03-16 2006-09-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser irradiation device and laser irradiation method
JP2009006369A (en) 2007-06-28 2009-01-15 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam machining apparatus and laser beam machining method
JP2012011431A (en) 2010-07-02 2012-01-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam machining device, and laser beam machining method
JP2019033162A (en) 2017-08-08 2019-02-28 株式会社ディスコ Laser processing method
WO2019176753A1 (en) 2018-03-13 2019-09-19 住友重機械工業株式会社 Laser power control device, laser processing device, and laser power control method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3408805B2 (en) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 Cutting origin region forming method and workpiece cutting method
JP2003320466A (en) 2002-05-07 2003-11-11 Disco Abrasive Syst Ltd Processing machine using laser beam
JP2009291818A (en) 2008-06-06 2009-12-17 Disco Abrasive Syst Ltd Laser beam machining apparatus and method
KR102144930B1 (en) 2018-03-09 2020-08-14 (주)라메디텍 Laser lancing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187798A (en) 2005-01-07 2006-07-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd Method and device for laser beam machining
JP2006255744A (en) 2005-03-16 2006-09-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser irradiation device and laser irradiation method
JP2009006369A (en) 2007-06-28 2009-01-15 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam machining apparatus and laser beam machining method
JP2012011431A (en) 2010-07-02 2012-01-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam machining device, and laser beam machining method
JP2019033162A (en) 2017-08-08 2019-02-28 株式会社ディスコ Laser processing method
WO2019176753A1 (en) 2018-03-13 2019-09-19 住友重機械工業株式会社 Laser power control device, laser processing device, and laser power control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021169107A (en) 2021-10-28
KR20210127610A (en) 2021-10-22
CN113523588A (en) 2021-10-22
TW202139274A (en) 2021-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6955893B2 (en) Evaluation jig for the height position detection unit of the laser processing device and evaluation method for the height position detection unit of the laser processing device
JP6633429B2 (en) Laser processing equipment
TW201910038A (en) Laser processing method
EP3750663B1 (en) Laser oscillator support table and adjustment method of laser oscillator support table
JP2017217673A (en) Inspection method of laser beam
KR20190022337A (en) Laser beam profiler unit and laser machining apparatus
US20210066101A1 (en) Laser processing apparatus
JP7450447B2 (en) laser processing equipment
JP7246260B2 (en) Reflectance measuring device and laser processing device
JP7475211B2 (en) Inspection method for laser processing equipment
JP2021079394A (en) Laser processing device and phase pattern adjustment method
JP7296834B2 (en) Laser processing equipment
JP7199256B2 (en) Pass/Fail Judgment Method for Output Measurement Units
JP7433715B2 (en) How to check the condition of laser processing equipment and condensing lens
KR20210029096A (en) Jig for adjusting optical axis and method for verifying optical axis of laser processing apparatus
JP2023184129A (en) Method for detecting condensing point position of laser beam
JP2023039290A (en) Laser processing device
JP2024001782A (en) Focusing point position detection method of laser beam
JP2023114909A (en) Laser processing device
JP2022069032A (en) Laser processing device
TW202110562A (en) Method of confirming optical axis of laser processing apparatus
JP2020203306A (en) Laser processing device and beam diameter measuring method
KR20230109099A (en) Laser beam irradiation apparatus and laser beam irradiation method
JP2020142289A (en) Laser processing device
JP2020142296A (en) Laser processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240110

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: 20240220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7450447

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150