KR101453855B1 - Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser - Google Patents

Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser Download PDF

Info

Publication number
KR101453855B1
KR101453855B1 KR1020130099085A KR20130099085A KR101453855B1 KR 101453855 B1 KR101453855 B1 KR 101453855B1 KR 1020130099085 A KR1020130099085 A KR 1020130099085A KR 20130099085 A KR20130099085 A KR 20130099085A KR 101453855 B1 KR101453855 B1 KR 101453855B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
fresnel zone
multiple members
members
component
Prior art date
Application number
KR1020130099085A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최지연
임선종
손현기
강희신
Original Assignee
한국기계연구원
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 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020130099085A priority Critical patent/KR101453855B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101453855B1 publication Critical patent/KR101453855B1/en

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
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046Automatically 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
    • B23K26/06Shaping 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
    • 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
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding

Abstract

Provided is a method for bonding multiple members having no adhesive or laser absorbing layer. The method for bonding the multiple members comprises the steps of providing the multiple members, which includes a plurality of members stacked on each other and having surfaces contacting each other, on a stage; oscillating an ultra short pulse laser beam from a laser beam source; dividing the laser beam into a plurality of beam components; forming a plurality of laser focuses by concentrating the beam components in line with each other in directions of thicknesses of the multiple members from peripheral portions of the interfacial surfaces of the multiple members; and forming a welding portion by a non-linear absorption phenomenon in the multiple members.

Description

극초단 펄스 레이저를 이용한 다중 부재의 접합 방법 {BONDING METHOD OF MULTIPLE MEMBER USING ULTRA SHORT PULSE LASER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a multi-member joining method using an ultra-short pulse laser,

본 발명은 다중 부재의 접합 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적층된 부재들 사이의 계면에 극초단 펄스 레이저를 조사하여 다중 부재를 일체로 접합시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for joining multiple members, and more particularly, to a method for integrally joining multiple members by irradiating an ultrasound pulse laser to an interface between laminated members.

다중 부재는 상호 적층된 복수의 부재를 포함한다. 복수의 부재는 모두 기판의 형태를 갖추거나, 복수의 부재 중 어느 하나는 기판의 형태를 갖추고 다른 하나는 소자의 형태를 갖출 수 있다. 다중 부재를 일체로 접합시키기 위해 적층된 부재들 사이의 계면을 따라 레이저 빔을 조사하여 계면을 용융시키는 방법이 연구되고 있다.The multiple members include a plurality of mutually stacked members. The plurality of members may all be in the form of a substrate, or one of the plurality of members may take the form of a substrate and the other may take the form of a device. A method of melting the interface by irradiating a laser beam along the interface between the laminated members to integrally join the multiple members has been studied.

레이저를 이용한 종래의 접합 장치는 레이저 빔을 발진하는 레이저 광원과, 레이저 빔을 전달하는 전달 광학계와, 레이저 빔을 집속하는 대물 렌즈와, 다중 기판을 이동시키는 정밀 스테이지 등으로 구성된다. 그런데 이러한 접합 장치는 단일 초점의 레이저 빔을 발생시키므로 계면에 레이저 초점을 정확하게 위치시키기 어렵고, 용접부의 길이가 작아 접합 강도가 낮다.A conventional bonding apparatus using a laser is composed of a laser light source for emitting a laser beam, a transferring optical system for transmitting a laser beam, an objective lens for focusing the laser beam, and a precision stage for moving multiple substrates. However, since such a joining apparatus generates a laser beam with a single focus, it is difficult to accurately position the laser focus at the interface, and the length of the welded portion is small and the joint strength is low.

본 발명은 접착층이나 레이저 흡수층 없이 다중 부재의 계면을 직접 용융시킬 수 있는 다중 부재의 접합 방법을 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a method of joining multiple members that can directly melt the interface of multiple members without an adhesive layer or a laser absorbing layer.

또한, 본 발명은 용접부의 길이를 늘려 다중 부재의 접합 강도를 높이고, 계면의 초점 형성 난이도를 낮추며, 다중 부재의 특성에 맞게 레이저 초점의 개수와 간격 및 에너지 강도를 용이하게 조절할 수 있는 다중 부재의 접합 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a multi-member member capable of increasing the bonding strength of multiple members by increasing the length of the welded portion, lowering the difficulty of forming the interface, and easily adjusting the number, spacing, To provide a bonding method.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 부재의 접합 방법은, 표면이 서로 맞닿도록 상호 적층된 복수의 부재를 포함하는 다중 부재를 스테이지 위에 배치하는 단계와, 레이저 광원으로부터 극초단 펄스 레이저 빔을 발진하는 단계와, 레이저 빔을 복수의 빔 성분으로 분리시키는 단계와, 복수의 빔 성분을 다중 부재의 계면 주위에서 다중 부재의 두께 방향을 따라 일렬로 집속시켜 복수의 레이저 초점을 형성하는 단계와, 다중 부재 내에서 비선형 흡수 현상에 의해 용접부를 형성하는 단계를 포함한다.A method of joining multiple members according to an embodiment of the present invention includes the steps of disposing multiple members on a stage including a plurality of members stacked one on top of the other so that their surfaces are in contact with each other; Separating the beam components into a plurality of beam components along a thickness direction of the plurality of members around the interface of the plurality of members to form a plurality of laser focuses; And forming a welded portion by nonlinear absorption phenomenon in the welded portion.

복수의 부재는 레이저 빔의 파장 대역에서 선형 흡수가 없는 투명 부재를 포함하며, 투명도가 높은 순서대로 레이저 광원에 가깝게 위치할 수 있다. 레이저 빔은 피코초 또는 펨토초의 펄스 지속 시간을 가지며, 다중 부재 내에서 다광자 흡수(multiphoton absorption), 터널링 이온화(Tunneling ionization), 및 애벌런치(avalanche) 흡수 중 어느 하나의 비선형 흡수 현상을 일으키는 레이저 강도를 제공할 수 있다.The plurality of members include a transparent member having no linear absorption in the wavelength band of the laser beam, and can be positioned close to the laser light source in the order of high transparency. The laser beam has a pulse duration of either picosecond or femtosecond and is a laser which causes a nonlinear absorption phenomenon of any one of multiphoton absorption, tunneling ionization, and avalanche absorption in multiple members. Strength can be provided.

레이저 광원과 다중 부재 사이에 프레넬 영역 소자와 집광기가 위치할 수 있으며, 프레넬 영역 소자는 복수의 빔 성분을 공간적으로 분리시킬 수 있다.A Fresnel zone element and a condenser may be positioned between the laser light source and the multiple members, and the Fresnel zone element may spatially separate a plurality of beam components.

복수의 빔 성분은 프레넬 영역 소자에 의해 회절된 제1 빔 성분과, 회절되지 않은 제2 빔 성분을 포함할 수 있으며, 제1 빔 성분은 발산되는 성분과 수렴되는 성분을 포함할 수 있다. 제2 빔 성분의 초점을 기준으로 다중 부재의 두께 방향을 따라 복수의 제1 빔 성분의 초점이 상하 대칭으로 위치할 수 있다.The plurality of beam components may include a first beam component that is diffracted by the Fresnel zone element and a second beam component that is not diffracted, and the first beam component may comprise a component that is divergent and a component that is converged. The focal points of the plurality of first beam components may be vertically symmetrically positioned along the thickness direction of the multiple members with respect to the focus of the second beam component.

프레넬 영역 소자의 회절 효율을 조절하여 복수의 빔 성분 각각의 에너지 강도를 제어할 수 있다. 프레넬 영역 소자는 레이저 빔의 진행 방향을 따라 이동하여 복수의 레이저 초점간 거리를 변화시킬 수 있다.The energy intensity of each of the plurality of beam components can be controlled by adjusting the diffraction efficiency of the Fresnel zone element. The Fresnel zone element can move along the advancing direction of the laser beam to change a plurality of laser focus distances.

프레넬 영역 소자는 1 또는 2의 회절 차수(m)를 가지며, 레이저 빔을

Figure 112013075926131-pat00001
개로 분리시킬 수 있다. 프레넬 영역 소자는 레이저 빔의 진행 방향을 따라 복수개로 구비될 수 있고, 복수의 프레넬 영역 소자는 레이저 빔을
Figure 112013075926131-pat00002
개(여기서 n은 프레넬 영역 소자의 개수)로 분리시킬 수 있다.The Fresnel zone element has a diffraction order (m) of 1 or 2, and the laser beam
Figure 112013075926131-pat00001
Can be separated by a dog. A plurality of Fresnel zone elements may be provided along a traveling direction of the laser beam, and a plurality of Fresnel zone elements may be provided with a laser beam
Figure 112013075926131-pat00002
(Where n is the number of Fresnel zone elements).

복수의 제1 빔 성분 각각의 에너지 강도는 제2 빔 성분의 에너지 강도와 같을 수 있으며, 용접부는 다중 부재의 두께 방향을 따라 긴 타원형으로 형성될 수 있다. 복수의 제1 빔 성분 각각의 에너지 강도는 제2 빔 성분의 에너지 강도보다 낮을 수 있으며, 용접부는 가운데 부분이 볼록한 타원형으로 형성될 수 있다. 복수의 제1 빔 성분 각각의 에너지 강도는 제2 빔 성분의 에너지 강도보다 높을 수 있으며, 용접부는 양 끝 부분이 볼록한 아령 모양으로 형성될 수 있다.The energy intensity of each of the plurality of first beam components may be equal to the energy intensity of the second beam component and the welds may be formed into a long oval shape along the thickness direction of the multiple members. The energy intensity of each of the plurality of first beam components may be lower than the energy intensity of the second beam component, and the welded portion may be formed in a convex oval shape in the middle portion. The energy intensity of each of the plurality of first beam components may be higher than the energy intensity of the second beam component and the welded portion may be formed into a dumbbell shape having both ends convex.

스테이지는 높이 조절이 가능한 3차원 정밀 스테이지로 구성될 수 있고, 정해진 시간마다 수평 방향으로 움직일 수 있다.The stage can be composed of a three-dimensional precision stage capable of adjusting the height, and can move horizontally at predetermined time intervals.

다중 부재의 계면에 복수의 레이저 초점을 생성함으로써 단일 빔 초점의 경우보다 용접부의 길이를 늘려 접합 강도를 높일 수 있다. 그리고 용접부 길이가 늘어남으로 인해 다중 부재의 계면에 레이저 초점을 용이하게 위치시킬 수 있으므로 계면의 초점 형성 난이도를 낮출 수 있다.By generating a plurality of laser focal points at the interface of the multiple members, the length of the welded portion can be increased more than that of the single beam focal point to increase the joint strength. And because the length of the weld is increased, it is possible to easily position the laser focus on the interface of multiple members, which can lower the difficulty of forming the interface.

또한, 프레넬 영역 소자의 회절 효율에 따라 빔 성분들의 에너지 강도를 같거나 극히 유사하게 설정할 수 있으므로 다중 부재의 계면에서 폭이 일정한 용접부를 형성하여 접합 품질을 높일 수 있다. 본 실시예의 접합 방법은 접착제나 레이저 흡수층을 필요로 하지 않는다.In addition, since the beam intensities of the beam components can be set to be the same or extremely similar to each other according to the diffraction efficiency of the Fresnel zone element, the welding quality can be improved by forming a weld having a constant width at the interface of multiple members. The bonding method of this embodiment does not require an adhesive or a laser absorbing layer.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 부재의 접합 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시한 다중 부재의 접합을 실행하기 위한 레이저 가공 장치의 구성도이다.
도 3a는 회절 차수가 1인 프레넬 영역 소자와 집광기를 나타낸 개략도이다.
도 3b는 회절 차수가 2인 프레넬 영역 소자와 집광기를 나타낸 개략도이다.
도 4a와 도 4b는 도 1에 도시한 제1 단계의 다중 부재를 나타낸 확대 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 빔 성분들의 에너지 분포와 다중 부재의 에너지 흡수량 분포를 나타낸 개략도이다.
도 5b는 도 5a의 에너지 흡수량 분포에 따른 다중 부재의 용접부를 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 1에 도시한 제4 단계의 다중 부재를 나타낸 확대 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 빔 성분들의 에너지 분포와 다중 부재의 에너지 흡수량 분포를 나타낸 개략도이다.
도 7b는 도 7a의 에너지 흡수량 분포에 따른 다중 부재의 용접부를 나타낸 개략도이다.
도 8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 빔 성분들의 에너지 분포와 다중 부재의 에너지 흡수량 분포를 나타낸 개략도이다.
도 8b는 도 8a의 에너지 흡수량 분포에 따른 다중 부재의 용접부를 나타낸 개략도이다.
1 is a process flow diagram illustrating a method of joining multiple members in accordance with an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a configuration diagram of a laser machining apparatus for performing the joining of multiple members shown in Fig. 1. Fig.
3A is a schematic view showing a Fresnel region element having a diffraction order of 1 and a condenser.
3B is a schematic view showing a Fresnel region element having a diffraction order of 2 and a condenser.
FIGS. 4A and 4B are enlarged cross-sectional views illustrating the multiple members of the first step shown in FIG. 1. FIG.
5A is a schematic diagram showing an energy distribution of beam components and an energy absorption distribution of multiple members according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5B is a schematic view showing a welded portion of multiple members according to the energy absorption amount distribution of FIG. 5A. FIG.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the multiple members of the fourth step shown in FIG. 1;
FIG. 7A is a schematic diagram showing an energy distribution of beam components and an energy absorption distribution of multiple members according to a second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7B is a schematic view showing a welded portion of multiple members according to the energy absorption amount distribution of FIG. 7A. FIG.
8A is a schematic view showing an energy distribution of beam components and an energy absorption amount distribution of multiple members according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8B is a schematic view showing a welded portion of multiple members according to the energy absorption amount distribution of FIG. 8A. FIG.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 부재의 접합 방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow diagram illustrating a method of joining multiple members in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 다중 부재의 접합 방법은 스테이지 위에 다중 부재를 배치하는 제1 단계(S10)와, 레이저 광원으로부터 극초단 펄스 레이저 빔을 발진하는 제2 단계(S20)와, 레이저 빔을 복수의 빔 성분으로 분리시키는 제3 단계(S30)와, 복수의 빔 성분을 다중 부재의 계면에서 다중 부재의 두께 방향을 따라 일렬로 집속시켜 복수의 레이저 초점을 형성하는 제4 단계(S40)와, 다중 부재 내에서 비선형 흡수 현상에 의해 용접부를 형성하는 제5 단계(S50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of joining multiple members according to the present embodiment includes a first step (S10) of placing multiple members on a stage, a second step (S20) of oscillating an ultra-short pulse laser beam from a laser light source , A third step (S30) of separating the laser beam into a plurality of beam components, a fourth step of converging a plurality of beam components in a line along the thickness direction of the multiple members at the interface of the multiple members to form a plurality of laser focuses (S40), and a fifth step (S50) of forming a welded portion by nonlinear absorption phenomenon in the multiple members.

제1 단계(S10)에서 다중 부재는 레이저 빔의 파장 범위에서 선형 흡수가 없는 투명 부재를 포함한다. 제3 단계 내지 제5 단계(S30~S50)에서 레이저 광원과 다중 부재 사이에는 프레넬 영역 소자와 집광기가 위치한다. 제3 단계(S30)에서 프레넬 영역 소자는 복수의 빔 성분을 공간적으로 분리시키며, 제4 단계(S40)에서 집광기는 복수의 빔 성분을 집속시켜 복수의 레이저 초점을 형성한다.In the first step S10, the multiple members include a transparent member having no linear absorption in the wavelength range of the laser beam. In the third to fifth steps S30 to S50, a Fresnel zone element and a condenser are positioned between the laser light source and the multiple members. In the third step S30, the Fresnel zone element spatially separates a plurality of beam components, and in the fourth step S40, the concentrator focuses a plurality of beam components to form a plurality of laser focuses.

도 2는 도 1에 도시한 다중 부재의 접합을 실행하기 위한 레이저 가공 장치의 구성도이다.Fig. 2 is a configuration diagram of a laser machining apparatus for performing the joining of multiple members shown in Fig. 1. Fig.

도 2를 참고하면, 레이저 가공 장치(100)는 레이저 광원(10), 빔 전송부(20), 프레넬 영역 소자(30), 및 집광기(40)를 포함할 수 있다. 프레넬 영역 소자(30)와 집광기(40) 사이에 다이크로익 미러(51)가 설치될 수 있다.2, the laser processing apparatus 100 may include a laser light source 10, a beam transmitting section 20, a Fresnel zone element 30, and a condenser 40. [ A dichroic mirror 51 may be provided between the Fresnel zone element 30 and the condenser 40.

제2 단계(S20)에서 레이저 광원(10)은 다중 부재(60)를 접합하기 위한 극초단 펄스 레이저 빔을 생성한다. 레이저 빔은 피코초(picosecond) 또는 펨토초(femtosecond)의 펄스 지속 시간을 가질 수 있다.In the second step S20, the laser light source 10 generates an ultrashort pulsed laser beam for splicing the multiple members 60 together. The laser beam may have a pulse duration of either picosecond or femtosecond.

극초단 펄스 레이저는 짧은 펄스폭과 이로 인해 얻어지는 높은 첨두 출력으로 인해 투명 재질 안에서 비선형 흡수 현상을 쉽게 일으킬 수 있다. 물질에 흡수된 에너지는 흡수된 영역에서 굴절률과 밀도 변화 등의 물리화학적 성질 변화를 일으키며, 이러한 변화는 레이저 강도에 비례하는 비선형 광학 현상의 특성상 집광된 초점 부근에서 더욱 크게 일어나므로 에너지 전달을 국소화할 수 있다.Ultrathreshold pulsed lasers can easily cause nonlinear absorption phenomena in a transparent material due to the short pulse width and the high peak output obtained thereby. The energy absorbed by the material causes a change in physicochemical properties such as refractive index and density change in the absorptive region and this change is more pronounced in the vicinity of the condensed focus due to the nature of the nonlinear optical phenomena proportional to the laser intensity, .

따라서 극초단 펄스 레이저는 열전달 계수가 높은 물질 또는 광 흡수율이 낮은 물질 등 다양한 재질의 다중 부재(60)를 단일 공정으로 용이하게 접합시킬 수 있고, 다중 부재(60)를 접합시키는 동안 열 확산에 의한 물리화학적 변형 및 접합 정밀도 저하가 발생하지 않는다. Therefore, the ultrashort-pulse laser can easily join the multiple members 60 made of various materials such as a material having a high heat transfer coefficient or a material having a low light absorption rate in a single process, There is no occurrence of deterioration in physico-chemical transformation and bonding accuracy.

빔 전송부(20)는 레이저 광원(10)에서 발진된 레이저 빔의 경로 상에 위치한다. 빔 전송부(20)는 다양한 광학 장치들로 구성되는데, 예를 들어 레이저 빔의 폭을 증가시키는 빔 확장기와, 빔 확장기에서 확장된 레이저 빔의 에너지 강도를 조절하는 감쇄기 등을 포함할 수 있다. 이 경우 레이저 빔은 빔 전송부(20)를 거치면서 폭과 에너지 강도가 조절된다.The beam transmission section 20 is located on the path of the laser beam emitted from the laser light source 10. The beam transmitting portion 20 may be composed of various optical devices, for example, a beam expander for increasing the width of the laser beam, an attenuator for adjusting the energy intensity of the laser beam expanded in the beam expander, and the like. In this case, the width and the energy intensity of the laser beam are controlled through the beam transmission unit 20.

프레넬 영역 소자(30)는 빔 전송부(20)로부터 출력된 레이저 빔의 경로 상에 위치한다. 프레넬 영역 소자(30)는 멀티레벨 위상 부조 회절 광학 소자(multilevel phase relief diffractive optical element, MLPR DOE)의 일종으로서, 회절에 의해 빔의 발산이나 수렴을 조절하는 렌즈를 의미하며, 이론적인 회절 효율 η은 하기 수학식으로 계산된다.The Fresnel zone element 30 is located on the path of the laser beam output from the beam transmission portion 20. [ The Fresnel zone element 30 is a type of multilevel phase relief diffractive optical element (MLPR DOE), which means a lens that adjusts the divergence or convergence of a beam by diffraction, and the theoretical diffraction efficiency eta is calculated by the following equation.

Figure 112013075926131-pat00003
Figure 112013075926131-pat00003

여기서, N은 프레넬 영역 소자(30)의 멀티레벨 수를 나타내고, m은 회절 차수를 나타낸다. 회절 차수(m)를 1로 가정하면 회절 효율 η은 아래와 같이 간소화된다.Here, N represents the number of multi-levels of the Fresnel zone element 30, and m represents the diffraction order. Assuming that the diffraction order (m) is 1, the diffraction efficiency? Is simplified as follows.

Figure 112013075926131-pat00004
Figure 112013075926131-pat00004

N이 2인 이진 위상(binary phase) 렌즈의 경우 회절 효율 η은 40.5%이고, N이 4인 4-레벨(quaternary phase) 렌즈의 경우 회절 효율 η은 81.1%이다. N이 8인 8-레벨 렌즈의 경우 회절 효율 η은 95.0%이며, N이 16인 16-레벨 렌즈의 경우 회절 효율 η은 98.7%이다.The diffraction efficiency η is 40.5% for a binary phase lens with N = 2 and the diffraction efficiency η is 81.1% for a quaternary phase lens with N = 4. For an 8-level lens with N = 8, the diffraction efficiency η is 95.0%, and for a 16-level lens with N = 16, the diffraction efficiency η is 98.7%.

멀티레벨 수에 관계 없이 프레넬 영역 소자(30)의 회절 효율은 100%보다 작다. 따라서 프레넬 영역 소자(30)에 입사된 레이저 빔은 프레넬 영역 소자(30)에 의해 회절된 제1 빔 성분과, 프레넬 영역 소자(30)의 영향을 받지 않은, 즉 회절되지 않은 제2 빔 성분으로 분리된다. 제3 단계(S30)에서 프레넬 영역 소자(30)는 회절 여부에 따라 레이저 빔을 복수개로 분리시키는 빔 분할기로 작용한다.Regardless of the number of multilevels, the diffraction efficiency of the Fresnel zone element 30 is less than 100%. Therefore, the laser beam incident on the Fresnel zone element 30 is incident on the first beam component diffracted by the Fresnel zone element 30 and the second beam component diffracted by the Fresnel zone element 30 without being affected by the Fresnel zone element 30, Beam component. In the third step S30, the Fresnel zone element 30 acts as a beam splitter which separates the laser beam into a plurality of laser beams according to diffraction.

제4 단계(S40)에서 집광기(40)는 프레넬 영역 소자(30)에서 분리된 복수의 빔 성분을 제공받으며, 제공받은 복수의 빔 성분을 다중 부재(60)의 계면으로 집속시킨다. 집광기(40)는 통상의 대물 렌즈로 구성될 수 있다.In the fourth step S40, the condenser 40 receives a plurality of beam components separated from the Fresnel zone element 30 and focuses the provided plurality of beam components onto the interface of the multiple members 60. [ The condenser 40 may be constituted by a normal objective lens.

다이크로익 미러(51)는 프레넬 영역 소자(30)와 집광기(40) 사이에 배치되어 복수의 빔 성분의 경로를 변화시킨다. 다이크로익 미러(51)는 레이저 빔의 파장대 대부분을 반사할 수 있도록 이 파장대에서 반사 효과가 우수한 물질로 코팅될 수 있다. 프레넬 영역 소자(30)와 집광기(40)가 일직선 상에 위치하는 경우 다이크로익 미러(51)는 생략된다.The dichroic mirror 51 is disposed between the Fresnel zone element 30 and the condenser 40 to change paths of a plurality of beam components. The dichroic mirror 51 can be coated with a material having a good reflection effect at this wavelength band so as to reflect most of the wavelength band of the laser beam. The dichroic mirror 51 is omitted when the Fresnel zone element 30 and the condenser 40 are positioned on a straight line.

도 2에서는 레이저 빔을 투과시키는 투과형 프레넬 영역 소자(30)를 도시하였으나, 프레넬 영역 소자(30)는 반사형 프레넬 영역 소자로 구성될 수도 있다. 이 경우 도 2에 도시한 다이크로익 미러(51)가 반사형 프레넬 영역 소자로 대체된다. 반사형 프레넬 영역 소자는 액정을 구비한 엘코스(LCOS, Liquid Crsytal On Silicon) 소자이거나, 디지털 마이크로미터 디바이스(Digital Micro-mirror Device, DMD) 타입의 공간 광 변조기(spatial light modulator)로 구성될 수 있다.Although FIG. 2 shows a transmissive Fresnel zone element 30 that transmits a laser beam, the Fresnel zone element 30 may be composed of a reflective Fresnel zone element. In this case, the dichroic mirror 51 shown in Fig. 2 is replaced with a reflective Fresnel area element. The reflective Fresnel zone device may be a liquid crystal on silicon (LCOS) device with a liquid crystal or a spatial light modulator of a digital micro-mirror device (DMD) type .

집광기(40) 하부에 스테이지(52)가 위치하며, 다중 부재(60)는 스테이지(52) 위에 놓인다. 스테이지(52)는 다중 부재(60)를 수평 방향(x축 방향과 y축 방향)으로 이동시키는 2차원 정밀 스테이지로 구성되거나, 높이 조절도 가능한 3차원 정밀 스테이지로 구성될 수 있다. 도 2에서 부호 53은 레이저 광원(10), 빔 전송부(20), 스테이지(52) 등을 제어하는 제어부를 나타낸다.The stage 52 is positioned below the condenser 40 and the multiple members 60 are placed on the stage 52. The stage 52 may be constituted by a two-dimensional precision stage for moving the multiple members 60 in the horizontal direction (x-axis direction and y-axis direction) or a three-dimensional precision stage capable of height adjustment. 2, reference numeral 53 denotes a control unit for controlling the laser light source 10, the beam transmission unit 20, the stage 52, and the like.

제3 단계(S30)에서 프레넬 영역 소자(30)는 1 또는 2의 회절 차수(m)를 가질 수 있다. 회절 차수(m)가 1인 프레넬 영역 소자(30)는 입사된 레이저 빔을 세 개의 빔 성분으로 분리시키고, 회절 차수(m)가 2인 프레넬 영역 소자(30)는 입사된 레이저 빔을 다섯 개의 빔 성분으로 분리시킨다.In the third step S30, the Fresnel zone element 30 may have 1 or 2 diffraction order (m). The Fresnel zone element 30 with the diffraction order m of 1 separates the incident laser beam into three beam components and the Fresnel zone element 30 with the diffraction order m of 2 separates the incident laser beam Separate into five beam components.

도 3a는 회절 차수가 1인 프레넬 영역 소자와 집광기를 나타낸 개략도이다.3A is a schematic view showing a Fresnel region element having a diffraction order of 1 and a condenser.

도 3a를 참고하면, 프레넬 영역 소자(30)는 복수의 동심원상 띠를 구비하며, 각 띠가 회절 격자로 작용하여 빛의 회절을 일으킨다. 프레넬 영역 소자(30)에 입사된 레이저 빔(LB)은 프레넬 영역 소자(30)를 거치면서 회절된 제1 빔 성분(LB1)과 회절되지 않은 제2 빔 성분(LB2)으로 분리된다.Referring to FIG. 3A, the Fresnel zone element 30 has a plurality of concentric bands, and each band acts as a diffraction grating to cause diffraction of light. The laser beam LB incident on the Fresnel zone element 30 is divided into the first beam component LB1 diffracted through the Fresnel zone element 30 and the second beam component LB2 not diffracted.

이때 회절된 제1 빔 성분(LB1)은 프레넬 영역 소자(30)를 통과하면서 수렴되는 성분(LB1-1)과 발산되는 성분(LB1-2)으로 이루어진다. 즉 프레넬 영역 소자(30)는 회절 차수가 0보다 큰 수렴형 프레넬 영역 소자와 회절 차수가 0보다 작은 발산형 프레넬 영역 소자로 동시에 작용한다. 제1 빔 성분(LB1) 중 수렴되는 성분(LB1-1)과 발산되는 성분(LB1-2)은 동일한 에너지 강도를 가진다.At this time, the diffracted first beam component LB1 is composed of a component LB1-1 converged while passing through the Fresnel zone element 30 and a component LB1-2 emitted. In other words, the Fresnel region element 30 works simultaneously with the converging Fresnel region element having the diffraction order greater than zero and the diffusing Fresnel region element having the diffraction order less than zero. The converged component LB1-1 and the divergent component LB1-2 of the first beam component LB1 have the same energy intensity.

제1 빔 성분(LB1)과 제2 빔 성분(LB2)의 에너지 비율은 프레넬 영역 소자(30)의 회절 효율에 따라 결정된다. 프레넬 영역 소자(30)의 회절 효율이 50%라고 가정하면, 제2 빔 성분(LB2)은 50%의 에너지 강도를 가지며, 제1 빔 성분(LB1) 중 수렴되는 성분(LB1-1)과 발산되는 성분(LB1-2)은 각각 25%의 에너지 강도를 가진다. 프레넬 영역 소자(30)의 회절 효율은 다중 부재(60)의 접합을 위해 요구되는 복수의 빔 성분의 에너지 강도에 따라 적절하게 선택될 수 있다.The energy ratio of the first beam component (LB1) and the second beam component (LB2) is determined according to the diffraction efficiency of the Fresnel zone element (30). Assuming that the diffraction efficiency of the Fresnel zone element 30 is 50%, the second beam component LB2 has an energy intensity of 50%, and the converged components LB1-1 and LB2 of the first beam component LB1 The divergent components (LB1-2) each have an energy intensity of 25%. The diffraction efficiency of the Fresnel zone element 30 can be appropriately selected in accordance with the energy intensities of the plurality of beam components required for bonding of the multiple members 60. [

도 3a에서 회절되지 않은 제2 빔 성분(LB2)의 초점 위치를 B로 표시하였다. 제1 빔 성분(LB1) 중 수렴되는 성분(LB1-1)의 초점 위치(A1)는 B보다 집광기(40)에 가깝게 위치하고, 발산되는 성분(LB1-2)의 초점 위치(A2)는 B보다 집광기(40)로부터 멀리 위치한다. 이와 같이 회절 차수가 1인 프레넬 영역 소자(30)는 입사된 레이저 빔(LB)을 세 개의 성분으로 분리시키며, 세 개의 빔 성분(LB1-1, LB1-2, LB2)은 서로 다른 초점 위치를 가진다.The focal position of the second beam component LB2 not diffracted in Fig. The focal position A1 of the converged component LB1-1 of the first beam component LB1 is located closer to the condenser 40 than that of B and the focal position A2 of the divergent component LB1-2 is smaller than B Is located away from the concentrator 40. As described above, the Fresnel area element 30 having the diffraction order of 1 separates the incident laser beam LB into three components, and the three beam components LB1-1, LB1-2, and LB2 have different focal positions .

도 3b는 회절 차수가 2인 프레넬 영역 소자와 집광기를 나타낸 개략도이다.3B is a schematic view showing a Fresnel region element having a diffraction order of 2 and a condenser.

도 3b를 참고하면, 회절 차수가 2인 프레넬 영역 소자(30)는 제공받은 레이저 빔(LB)을 다섯 개의 빔 성분, 즉 회절된 네 개의 제1 빔 성분(LB1)과 회절되지 않은 하나의 제2 빔 성분(LB2)으로 분리시킨다. 회절된 네 개의 제1 빔 성분(LB1)은 서로 다른 수렴각으로 수렴되는 두 개의 성분(LB1-1, LB1-2)과, 서로 다른 발산각으로 발산되는 두 개의 성분(LB1-3, LB1-4)으로 이루어진다. 회절된 네 개의 제1 빔 성분(LB1-1, LB1-2, LB1-3, LB1-4)은 동일한 에너지 강도를 가진다.Referring to FIG. 3B, the Fresnel zone element 30 having the diffraction order of 2 has a structure in which the provided laser beam LB is divided into five beam components, that is, four diffracted first beam components LB1 and one diffracted Into a second beam component LB2. The four diffracted first beam components LB1 have two components LB1-1 and LB1-2 converging at different convergence angles and two components LB1-3 and LB1- 4). The four diffracted first beam components LB1-1, LB1-2, LB1-3, and LB1-4 have the same energy intensity.

도 3b에서 회절되지 않은 제2 빔 성분(LB2)의 초점 위치를 B로 표시하였다. 그리고 네 개의 제1 빔 성분(LB1) 중 수렴되는 두 개의 빔 성분(LB1-1, LB1-2)의 초점 위치를 각각 A1과 A2로 표시하였고, 발산되는 두 개의 빔 성분(LB1-3, LB1-4)의 초점 위치를 각각 A3과 A4로 표시하였다. 프레넬 영역 소자(30)에 의해 분리된 다섯 개의 빔 성분(LB2, LB1-1, LB1-2, LB1-3, LB1-4)은 서로 다른 초점 위치를 가진다.And the focus position of the second beam component LB2 not diffracted in FIG. The focal positions of the two beam components LB1-1 and LB1-2 converged among the four first beam components LB1 are denoted by A1 and A2, respectively, and the two beam components LB1-3 and LB1 -4) were represented by A3 and A4, respectively. The five beam components LB2, LB1-1, LB1-2, LB1-3, LB1-4 separated by the Fresnel zone element 30 have different focal positions.

제3 단계(S30)에서 프레넬 영역 소자(30)가 분리하는 레이저 빔의 성분 개수는

Figure 112013075926131-pat00005
으로 표현될 수 있다. 이때 m은 회절 차수를 나타낸다.In the third step S30, the number of components of the laser beam separated by the Fresnel zone element 30 is
Figure 112013075926131-pat00005
. ≪ / RTI > Where m represents diffraction order.

도 4a와 도 4b는 도 1에 도시한 제1 단계의 다중 부재를 나타낸 확대 단면도이다. 도 4a는 프레넬 영역 소자의 회절 차수가 1인 경우를 나타내고, 도 4b는 프레넬 영역 소자의 회절 차수가 2인 경우를 나타낸다.FIGS. 4A and 4B are enlarged cross-sectional views illustrating the multiple members of the first step shown in FIG. 1. FIG. FIG. 4A shows a case where the diffraction order of the Fresnel region element is 1, and FIG. 4B shows the case where the diffraction order of the Fresnel region element is 2. FIG.

도 1과 도 4a 및 도 4b를 참고하면, 다중 부재(60)는 상호 적층된 복수의 부재(61, 62)를 포함한다. 복수의 부재는 모두 기판의 형태를 갖추거나, 복수의 부재 중 어느 하나는 기판의 형태를 갖추고 다른 하나는 소자의 형태를 갖출 수 있다. 도 4a와 도 4b에서는 기판 형태를 갖춘 제1 부재(61)와 제2 부재(62)가 상호 적층된 경우를 예로 들어 도시하였다.Referring to Figs. 1 and 4A and 4B, the multiple members 60 include a plurality of mutually stacked members 61, 62. The plurality of members may all be in the form of a substrate, or one of the plurality of members may take the form of a substrate and the other may take the form of a device. 4A and 4B illustrate a case where the first member 61 and the second member 62 having a substrate shape are laminated to each other.

복수의 부재(61, 62)는 레이저 빔의 파장 대역에서 선형 흡수가 없는 적어도 하나의 투명 부재를 포함하며, 투명도가 높은 순서대로 집광기(40)에 가깝게 정렬될 수 있다. 즉 제1 부재(61)와 제2 부재(62) 모두 투명 부재로 이루어지거나, 집광기(40)에 가까운 제2 부재(62)가 투명 부재로 이루어지고, 제1 부재(61)는 불투명 또는 반투명 부재로 이루어질 수 있다. 투명 부재는 유리 또는 석영 등으로 형성될 수 있다.The plurality of members 61, 62 include at least one transparent member free of linear absorption in the wavelength band of the laser beam and can be arranged close to the concentrator 40 in order of higher transparency. The first member 61 and the second member 62 are both made of a transparent member or the second member 62 close to the condenser 40 is made of a transparent member and the first member 61 is opaque or translucent Member. The transparent member may be formed of glass or quartz or the like.

도 4a와 도 4b에서는 제1 부재(61)와 제2 부재(62)로 구성된 다중 부재를 도시하였으나, 적층된 부재들의 개수는 세 개 이상이 될 수도 있다. 이 경우에도 복수의 부재는 투명도가 높은 순서대로 집광기(40)에 가깝게 정렬되어 위치한다.In FIGS. 4A and 4B, multiple members composed of the first member 61 and the second member 62 are shown, but the number of the members stacked may be three or more. Even in this case, the plurality of members are arranged close to the condenser 40 in the order of high transparency.

제1 부재(61)와 제2 부재(62)는 표면이 서로 맞닿도록 상호 적층된다. 즉 제1 부재(61)와 제2 부재(62)의 사이에 접착층이 존재하지 않으며, 레이저 흡수를 돕는 레이저 흡수층도 존재하지 않는다.The first member 61 and the second member 62 are stacked on each other so that their surfaces are in contact with each other. That is, no adhesive layer exists between the first member 61 and the second member 62, and there is no laser absorbing layer that helps laser absorption.

제4 단계(S40)에서 집광기(40)는 프레넬 영역 소자(30)에서 분리된 복수의 빔 성분을 다중 부재(60)의 계면 주위에 집속시켜 복수의 레이저 초점을 형성한다. 회절된 복수의 제1 빔 성분과 회절되지 않은 하나의 제2 빔 성분은 초점 위치가 상이하므로, 복수의 레이저 초점은 다중 부재(60)의 두께 방향을 따라 일렬로 정렬된다.In the fourth step S40, the condenser 40 focuses a plurality of beam components separated from the Fresnel zone element 30 around the interface of the multiple members 60 to form a plurality of laser foci. A plurality of laser focuses are aligned in a line along the thickness direction of the multiple members 60 because the diffracted first beam components and the second beam component that is not diffracted are different in focal position.

도 4a에서 A1과 A2는 프레넬 영역 소자(30)에 의해 회절된 두 개의 제1 빔 성분의 초점 위치를 나타내고, B는 회절되지 않은 제2 빔 성분의 초점 위치를 나타낸다. 도 4b에서 A1, A2, A3, A4는 프레넬 영역 소자(30)에 의해 회절된 네 개의 제1 빔 성분의 초점 위치를 나타내고, B는 회절되지 않은 제2 빔 성분의 초점 위치를 나타낸다.In Fig. 4A, A1 and A2 represent the focal positions of the two first beam components diffracted by the Fresnel zone element 30, and B represent the focal positions of the second diffracted beam component. In Fig. 4B, A1, A2, A3 and A4 denote the focal positions of the four first beam components diffracted by the Fresnel zone elements 30 and B denote the focal positions of the second diffracted beam component.

다중 부재(60)가 레이저 빔의 파장 범위에서 선형 흡수가 없는 투명 부재를 포함하고, 레이저 빔이 다중 부재(60) 내에서 다광자 흡수(multiphoton absorption), 터널링 이온화(Tunneling ionization), 및 애벌런치(avalanche) 흡수 중 어느 하나의 비선형 흡수 현상을 일으키는 레이저 강도를 제공한다. 따라서 제5 단계(S50)에서 다중 부재(60)의 계면 주위가 용융되면서 용접부가 형성되며, 제1 부재(61)와 제2 부재(62)의 접합이 이루어진다.Wherein the multi-member (60) comprises a transparent member free of linear absorption in the wavelength range of the laser beam and wherein the laser beam is multiphoton absorption in the multiple member (60), tunneling ionization, lt; RTI ID = 0.0 > avalanche < / RTI > absorption. Therefore, in the fifth step S50, the periphery of the interface of the multiple members 60 is melted to form a welded portion, and the joining of the first member 61 and the second member 62 is performed.

제2 빔 성분의 레이저 초점을 기준으로 제1 빔 성분의 레이저 초점이 상하 대칭으로 위치하므로, 제2 빔 성분의 레이저 초점을 다중 부재(60)의 계면에 최대한 근접하게 위치시켜 복수의 레이저 초점을 다중 부재(60)의 계면에 집중시킬 수 있다. 이를 위해 다중 부재(60)를 지지하는 스테이지(52)로 3차원 정밀 스테이지를 적용하여 다중 부재(60)의 높이를 정밀하게 조정할 수 있다.Since the laser focus of the first beam component is vertically symmetrical with respect to the laser focus of the second beam component, the laser focus of the second beam component is positioned as close as possible to the interface of the multiple member 60, Can be concentrated on the interface of the multiple members (60). For this, the height of the multiple members 60 can be precisely adjusted by applying a three-dimensional precision stage to the stage 52 supporting the multiple members 60.

제4 단계(S40)에서 복수의 빔 성분은 같거나 극히 유사한 에너지 강도를 가질 수 있다. 예를 들어, 회절 차수가 1인 프레넬 영역 소자(30)가 66.6%의 회절 효율을 가지는 경우를 가정하면, 세 개의 빔 성분은 극히 유사한 에너지 강도를 가질 수 있다. 회절 차수가 2인 프레넬 영역 소자(30)가 80%의 회절 효율을 가지는 경우를 가정하면, 다섯 개의 빔 성분은 같은 에너지 강도를 가질 수 있다.In the fourth step S40, the plurality of beam components may have the same or extremely similar energy intensity. For example, assuming that a Fresnel zone element 30 with a diffraction order of 1 has a diffraction efficiency of 66.6%, the three beam components can have extremely similar energy intensities. Assuming that the Fresnel zone element 30 with a diffraction order of 2 has a diffraction efficiency of 80%, the five beam components can have the same energy intensity.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 빔 성분들의 에너지 분포와 다중 부재의 에너지 흡수량 분포를 나타낸 개략도이고, 도 5b는 도 5a의 에너지 흡수량 분포에 따른 다중 부재의 용접부를 나타낸 개략도이다.FIG. 5A is a schematic view showing an energy distribution of beam components and an energy absorption amount distribution of multiple members according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a schematic view showing a welded portion of multiple members according to the energy absorption amount distribution of FIG. 5A.

도 5a와 도 5b를 참고하면, 복수의 빔 성분이 같거나 극히 유사한 에너지 강도를 가질 때 다중 부재(60)의 에너지 흡수량 분포는 다중 부재(60)의 두께 방향을 따라 긴 타원형을 이룬다. 에너지 흡수량 분포는 다중 부재(60)의 용융 정도와 일치하므로 다중 부재(60)의 내부에 생긴 용접부(65)는 에너지 흡수량 분포와 거의 같은 모양으로 형성된다.Referring to FIGS. 5A and 5B, when the plurality of beam components have the same or extremely similar energy intensity, the energy absorption amount distribution of the multiple members 60 forms a long oval shape along the thickness direction of the multiple members 60. FIG. Since the energy absorption amount distribution coincides with the degree of melting of the multiple members 60, the welded portion 65 formed inside the multiple members 60 is formed in a shape almost identical to the energy absorption amount distribution.

제4 단계(S40) 및 제5 단계(S50)에서 다중 부재(60)를 지지하는 스테이지(52)는 정해진 시간마다 수평 방향을 따라 정해진 거리만큼 자동으로 움직일 수 있다. 따라서 다중 부재(60)의 계면을 따라 복수의 용접부(65)를 자동으로 형성할 수 있다.The stage 52 supporting the multiple members 60 in the fourth step S40 and the fifth step S50 may be automatically moved by a predetermined distance along the horizontal direction at predetermined time intervals. Therefore, a plurality of welds 65 can be automatically formed along the interface of the multiple members 60. [

이와 같이 본 실시예에서는 다중 부재(60)의 계면 주위에 복수의 레이저 초점을 생성함으로써 단일 빔 초점의 경우보다 용접부(65)의 길이를 늘려 접합 강도를 높일 수 있다. 그리고 용접부(65) 길이가 늘어남으로 인해 다중 부재(60)의 계면에 레이저 초점을 용이하게 위치시킬 수 있으므로 계면의 초점 형성 난이도를 낮출 수 있다.As described above, in this embodiment, by generating a plurality of laser foci around the interface of the multiple members 60, it is possible to increase the bonding strength by increasing the length of the welded portion 65 as compared with the case of the single beam focus. Further, since the length of the welded portion 65 is increased, the laser focus can be easily positioned at the interface of the multiple members 60, so that difficulty in forming an interface can be reduced.

또한, 프레넬 영역 소자(30)의 회절 효율에 따라 빔 성분들의 에너지 강도를 같거나 극히 유사하게 설정할 수 있으므로 다중 부재(60)의 계면에서 폭이 일정한 용접부(65)를 형성하여 접합 품질을 높일 수 있다. 이러한 접합 방법은 다중 부재(60)의 계면을 레이저로 직접 녹이는 것이므로 접착제나 레이저 흡수층을 필요로 하지 않는다.In addition, since the energy intensities of the beam components can be set to be the same or extremely similar to each other according to the diffraction efficiency of the Fresnel zone element 30, the welding part 65 having a constant width at the interface of the multiple members 60 is formed, . Such a joining method does not require an adhesive or a laser absorbing layer since the interface of the multiple members 60 is directly melted with a laser.

도 2를 참고하면, 프레넬 영역 소자(30)는 레이저 빔의 진행 방향을 따라 전후진 이동할 수 있다. 이를 위해 프레넬 영역 소자(30)에 일축 스테이지(31)가 구비될 수 있다. 이로써 프레넬 영역 소자(30)와 집광기(40) 사이의 거리를 변화시켜 회절된 제1 빔 성분의 발산과 수렴을 조절함으로써 제1 빔 성분의 초점 위치를 바꿀 수 있다.Referring to FIG. 2, the Fresnel zone element 30 can move back and forth along the traveling direction of the laser beam. For this purpose, the Fresnel zone element 30 may be provided with a uniaxial stage 31. Thereby changing the focal position of the first beam component by varying the distance between the Fresnel zone element 30 and the concentrator 40 to control the divergence and convergence of the diffracted first beam component.

도 6은 도 1에 도시한 제4 단계의 다중 부재를 나타낸 확대 단면도이다.FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the multiple members of the fourth step shown in FIG. 1;

도 6를 참고하면, 프레넬 영역 소자(30)의 위치 변화에 따라 두 개의 제1 빔 성분의 초점 위치(A1, A2)가 변한다. 즉 회절되지 않은 제2 빔 성분의 초점 위치(B)를 기준으로 두 개의 제1 빔 성분의 초점 위치(A1, A2)가 변하며, 프레넬 영역 소자(30)의 위치에 따라 빔 성분들 사이의 초점간 거리를 다양하게 조절할 수 있다.Referring to FIG. 6, the focal positions A1 and A2 of the two first beam components are changed in accordance with the change of the position of the Fresnel zone element 30. That is, the focal positions A1 and A2 of the two first beam components are changed on the basis of the focal position B of the second diffracted beam component, The focus distance can be varied.

도 6에서는 도 4a의 경우보다 복수의 레이저 초점간 거리가 커진 경우를 예로 들어 도시하였다. 레이저 초점간 거리가 커짐에 따라 다중 부재(60)의 계면에 형성되는 용접부(65) 또한 확대된 길이를 가진다. 반대로 복수의 레이저 초점간 거리를 줄여 복수의 레이저 초점을 연속으로 형성할 수도 있다.In FIG. 6, the case where the distance between a plurality of laser focal points is larger than that in the case of FIG. 4A is shown as an example. As the laser focus distance increases, the welded portion 65 formed at the interface of the multiple members 60 also has an enlarged length. Conversely, a plurality of laser focuses can be continuously formed by reducing the distance between a plurality of laser focuses.

다른 한편으로, 제4 단계(S40)에서 제1 빔 성분은 제2 빔 성분과 다른 에너지 강도를 가질 수 있다. 이 경우 다중 부재(60)의 에너지 흡수량 분포를 변화시켜 용접부(65)의 모양을 변화시킬 수 있다.On the other hand, in the fourth step S40, the first beam component may have a different energy intensity from the second beam component. In this case, the shape of the welded portion 65 can be changed by changing the energy absorption amount distribution of the multiple member 60.

도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 빔 성분들의 에너지 분포와 다중 부재의 에너지 흡수량 분포를 나타낸 개략도이고, 도 7b는 도 7a의 에너지 흡수량 분포에 따른 다중 부재의 용접부를 나타낸 개략도이다.FIG. 7A is a schematic view showing an energy distribution of beam components and an energy absorption amount distribution of multiple members according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a schematic view showing a welded portion of multiple members according to the energy absorption amount distribution of FIG. 7A.

도 7a와 도 7b를 참고하면, 회절되지 않은 제2 빔 성분의 에너지 강도가 회절된 제1 빔 성분의 에너지 강도보다 높다. 이를 위해 회절 차수가 1인 프레넬 영역 소자(30)는 66.67%보다 낮은 회절 효율을 가지며, 회절 효율이 낮아질수록 제1 빔 성분의 에너지 강도와 제2 빔 성분의 에너지 강도 차이를 크게 할 수 있다.7A and 7B, the energy intensity of the second beam component that is not diffracted is higher than the energy intensity of the diffracted first beam component. For this, the Fresnel zone element 30 having a diffraction order of 1 has a diffraction efficiency lower than 66.67%. As the diffraction efficiency is lowered, the difference between the energy intensity of the first beam component and the energy intensity of the second beam component can be increased .

회절 차수가 2인 프레넬 영역 소자(30)는 80%보다 낮은 회절 효율을 가지며, 회절 효율이 낮아질수록 제1 빔 성분의 에너지 강도와 제2 빔 성분의 에너지 강도 차이를 크게 할 수 있다. 도 7a와 도 7b에서는 프레넬 영역 소자(30)의 회절 차수가 1인 경우를 예로 들어 도시하였다.The Fresnel zone element 30 having a diffraction order of 2 has a diffraction efficiency lower than 80%. As the diffraction efficiency is lowered, the difference between the energy intensity of the first beam component and the energy intensity of the second beam component can be increased. 7A and 7B, the case where the diffraction order of the Fresnel zone element 30 is 1 is shown as an example.

이 경우 다중 부재(60)의 에너지 흡수량 분포는 가운데 부분이 볼록한 타원 형상이 되며, 다중 부재에 형성되는 용접부(65) 또한 가운데 부분이 볼록한 타원 형상을 가진다. 제1 부재(61)와 제2 부재(62)가 접하는 표면에 강화층과 같은 특수층이 위치하는 경우 특수층의 용융점과 연화점은 다른 부분의 용융점 및 연화점과 상이하다. 특수층의 용융에 보다 많은 에너지가 필요한 경우, 가운데 부분이 볼록한 용접부(65)를 형성하여 특수층을 쉽게 용융시킬 수 있다.In this case, the energy absorption amount distribution of the multi-piece member 60 has an elliptical shape with a convex central portion, and the welding portion 65 formed in the multiple members has a convex elliptical shape in the middle portion. When the special layer such as the reinforcing layer is placed on the surface where the first member 61 and the second member 62 are in contact, the melting point and the softening point of the special layer are different from the melting point and the softening point of the other part. If more energy is required to melt the special layer, the special portion can be easily melted by forming the welded portion 65 having the convex portion at the center portion.

도 8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 빔 성분들의 에너지 분포와 다중 부재의 에너지 흡수량 분포를 나타낸 개략도이고, 도 8b는 도 8a의 에너지 흡수량 분포에 따른 다중 부재의 용접부를 나타낸 개략도이다.FIG. 8A is a schematic view showing an energy distribution of beam components and an energy absorption amount distribution of multiple members according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a schematic view showing a welded portion of multiple members according to the energy absorption amount distribution of FIG. 8A.

도 8a와 도 8b를 참고하면, 회절된 제1 빔 성분의 에너지 강도가 회절되지 않은 제2 빔 성분의 에너지 강도보다 높다. 이를 위해 회절 차수가 1인 프레넬 영역 소자(30)는 66.67%보다 높은 회절 효율을 가지며, 회절 효율이 높아질수록 제1 빔 성분의 에너지 강도와 제2 빔 성분의 에너지 강도 차이를 크게 할 수 있다.8A and 8B, the energy intensity of the diffracted first beam component is higher than the energy intensity of the second diffracted beam component. For this, the Fresnel zone element 30 having a diffraction order of 1 has a diffraction efficiency higher than 66.67%, and the difference between the energy intensity of the first beam component and the energy intensity of the second beam component can be increased as the diffraction efficiency is increased .

회절 차수가 2인 프레넬 영역 소자(30)는 80%보다 높은 회절 효율을 가지며, 회절 효율이 높아질수록 제1 빔 성분의 에너지 강도와 제2 빔 성분의 에너지 강도 차이를 크게 할 수 있다. 도 8a와 도 8b에서는 프레넬 영역 소자(30)의 회절 차수가 1인 경우를 예로 들어 도시하였다.The Fresnel zone element 30 having a diffraction order of 2 has a diffraction efficiency higher than 80%. As the diffraction efficiency increases, the difference between the energy intensity of the first beam component and the energy intensity of the second beam component can be increased. 8A and 8B, the case where the diffraction order of the Fresnel zone element 30 is 1 is shown as an example.

이 경우 다중 부재(60)의 에너지 흡수량 분포는 양 끝 부분이 볼록한 아령 모양이 되며, 다중 부재(60)에 형성되는 용접부(65) 또한 양 끝 부분이 볼록한 아령 모양을 이룬다. 제1 부재(61)와 제2 부재(62)가 접하는 표면에 강화층과 같은 특수층이 위치하는 경우 특수층의 용융점과 연화점은 다른 부분의 용융점 및 연화점과 상이하다. 특수층의 용융에 보다 적은 에너지가 필요한 경우, 양 끝 부분이 볼록한 용접부(65)를 형성하여 특수층에 가해지는 에너지 강도를 줄일 수 있다.In this case, the energy absorption amount distribution of the multiple members 60 is a dumbbell shape having convex ends at both ends, and the welding portion 65 formed in the multiple members 60 also has a convex dumbbell shape at both ends. When the special layer such as the reinforcing layer is placed on the surface where the first member 61 and the second member 62 are in contact, the melting point and the softening point of the special layer are different from the melting point and the softening point of the other part. When less energy is required for melting the special layer, the energy intensity applied to the special layer can be reduced by forming the convex welded portion 65 at both ends.

한편, 상기에서는 하나의 프레넬 영역 소자(30)를 이용하는 경우를 설명하였으나, 프레넬 영역 소자(30)는 레이저 빔의 진행 방향을 따라 복수개로 구비될 수 있다. 프레넬 영역 소자(30) 한 개당 레이저 빔을

Figure 112013075926131-pat00006
개로 분리시키므로, 복수의 프레넬 영역 소자를 구비하는 경우
Figure 112013075926131-pat00007
개의 초점 분할이 가능하다. 여기서, n은 프레넬 영역 소자(30)의 개수를 나타낸다.Although a case of using one Fresnel zone element 30 has been described above, a plurality of Fresnel zone elements 30 may be provided along the traveling direction of the laser beam. A laser beam is irradiated onto each of the Fresnel zone elements 30
Figure 112013075926131-pat00006
Therefore, when a plurality of Fresnel zone elements are provided
Figure 112013075926131-pat00007
It is possible to divide the focus of two. Here, n represents the number of Fresnel zone elements 30.

회절 차수가 1인 두 개의 프레넬 영역 소자를 이용하는 경우, 제3 단계(S30)에서 레이저 빔을 9개로 분리시킬 수 있다. 회절 차수가 2인 두 개의 프레넬 영역 소자를 이용하는 경우 제3 단계(S30)에서 레이저 빔을 25개로 분리시킬 수 있다.When two Fresnel zone elements having a diffraction order of 1 are used, the laser beam can be split into nine in the third step S30. If two Fresnel zone elements having a diffraction order of 2 are used, the laser beam can be split into 25 laser beams in a third step S30.

이와 같이 본 실시예의 접합 방법에서는 프레넬 영역 소자(30)의 회절 차수와 개수를 조절하여 제3 단계(S30)에서 분리되는 빔 성분들의 개수를 정할 수 있고, 프레넬 영역 소자(30)의 위치를 변화시켜 복수의 레이저 초점간 거리를 조절할 수 있다. 또한, 프레넬 영역 소자(30)의 회절 효율에 따라 다중 부재(60)의 에너지 흡수량 분포를 변화시켜 용접부(65)의 형상을 다양하게 변화시킬 수 있다.As described above, in the joining method of the present embodiment, the number of beam components separated in the third step S30 can be determined by adjusting the diffraction order and the number of the Fresnel zone elements 30, The distance between the plurality of laser focal points can be adjusted. In addition, the shape of the welded portion 65 can be variously changed by varying the energy absorption amount distribution of the multiple members 60 in accordance with the diffraction efficiency of the Fresnel zone element 30.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

100: 레이저 가공 장치 10: 레이저 광원
20: 빔 전송부 30: 프레넬 영역 소자
40: 집광기 60: 다중 부재
65: 용접부
100: laser processing apparatus 10: laser light source
20: beam transmission part 30: Fresnel area element
40: Concentrator 60: Multiple members
65:

Claims (14)

표면이 서로 맞닿도록 상호 적층된 복수의 부재를 포함하는 다중 부재를 스테이지 위에 배치하는 단계;
레이저 광원으로부터 극초단 펄스 레이저 빔을 발진하는 단계;
상기 레이저 빔을 복수의 빔 성분으로 분리시키는 단계;
상기 복수의 빔 성분을 상기 다중 부재의 계면 주위에서 상기 다중 부재의 두께 방향을 따라 일렬로 집속시켜 복수의 레이저 초점을 형성하는 단계; 및
상기 다중 부재 내에서 비선형 흡수 현상에 의해 용접부를 형성하는 단계
를 포함하는 다중 부재의 접합 방법.
Disposing a plurality of members including a plurality of mutually stacked members on the stage such that the surfaces are in contact with each other;
Oscillating an ultra-short pulse laser beam from a laser light source;
Separating the laser beam into a plurality of beam components;
Focusing the plurality of beam components in a line along the thickness direction of the multiple members around the interface of the multiple members to form a plurality of laser focuses; And
Forming a welded portion by nonlinear absorption phenomenon in the multiple members
And a plurality of members.
제1항에 있어서,
상기 복수의 부재는 상기 레이저 빔의 파장 대역에서 선형 흡수가 없는 투명 부재를 포함하며, 투명도가 높은 순서대로 상기 레이저 광원에 가깝게 정렬되는 다중 부재의 접합 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of members includes a transparent member having no linear absorption in a wavelength band of the laser beam and is arranged close to the laser light source in order of high transparency.
제2항에 있어서,
상기 레이저 빔은 피코초 또는 펨토초의 펄스 지속 시간을 가지며, 상기 다중 부재 내에서 다광자 흡수(multiphoton absorption), 터널링 이온화(Tunneling ionization), 및 애벌런치(avalanche) 흡수 중 어느 하나의 비선형 흡수 현상을 일으키는 레이저 강도를 제공하는 다중 부재의 접합 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the laser beam has a pulse duration of either picosecond or femtosecond and is capable of generating either a nonlinear absorption phenomenon of multiphoton absorption, tunneling ionization, and avalanche absorption in the multi- To provide a resulting laser intensity.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 광원과 상기 다중 부재 사이에 프레넬 영역 소자와 집광기가 위치하며,
상기 프레넬 영역 소자는 상기 복수의 빔 성분을 공간적으로 분리시키는 다중 부재의 접합 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A fresnel zone element and a condenser are positioned between the laser light source and the multiple members,
Wherein the Fresnel zone element spatially separates the plurality of beam components.
제4항에 있어서,
상기 복수의 빔 성분은 상기 프레넬 영역 소자에 의해 회절된 제1 빔 성분과, 회절되지 않은 제2 빔 성분을 포함하며,
상기 제1 빔 성분은 발산되는 성분과 수렴되는 성분을 포함하는 다중 부재의 접합 방법.
5. The method of claim 4,
The plurality of beam components comprising a first beam component diffracted by the Fresnel zone element and a second beam component not diffracted,
Wherein the first beam component comprises a component to be diverged and a component to be converged.
제5항에 있어서,
상기 제2 빔 성분의 초점을 기준으로 상기 다중 부재의 두께 방향을 따라 상기 복수의 제1 빔 성분의 초점이 상하 대칭으로 위치하는 다중 부재의 접합 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein a focus of the plurality of first beam components is positioned vertically symmetrically with respect to a focus of the second beam component along a thickness direction of the multiple members.
제5항에 있어서,
상기 프레넬 영역 소자의 회절 효율을 조절하여 상기 복수의 빔 성분 각각의 에너지 강도를 제어하는 다중 부재의 접합 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the energy intensity of each of the plurality of beam components is controlled by adjusting a diffraction efficiency of the Fresnel zone element.
제4항에 있어서,
상기 프레넬 영역 소자는 상기 레이저 빔의 진행 방향을 따라 이동하여 상기 복수의 레이저 초점간 거리를 변화시키는 다중 부재의 접합 방법.
5. The method of claim 4,
And the Fresnel zone element moves along the traveling direction of the laser beam to change the distance between the plurality of laser foci.
제4항에 있어서,
상기 프레넬 영역 소자는 1 또는 2의 회절 차수(m)를 가지며, 상기 레이저 빔을
Figure 112013075926131-pat00008
개로 분리시키는 다중 부재의 접합 방법.
5. The method of claim 4,
The Fresnel zone element has a diffraction order (m) of 1 or 2, and the laser beam
Figure 112013075926131-pat00008
A method of joining multiple members separated by openings.
제9항에 있어서,
상기 프레넬 영역 소자는 상기 레이저 빔의 진행 방향을 따라 복수개로 구비되며,
상기 복수의 프레넬 영역 소자는 상기 레이저 빔을
Figure 112013075926131-pat00009
개(여기서 n은 프레넬 영역 소자의 개수)로 분리시키는 다중 부재의 접합 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of Fresnel zone elements are provided along a traveling direction of the laser beam,
Wherein the plurality of Fresnel zone elements
Figure 112013075926131-pat00009
(Where n is the number of Fresnel zone elements).
제7항에 있어서,
상기 복수의 제1 빔 성분 각각의 에너지 강도는 상기 제2 빔 성분의 에너지 강도와 동일하며,
상기 용접부는 상기 다중 부재의 두께 방향을 따라 긴 타원형으로 형성되는 다중 부재의 접합 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the energy intensity of each of the plurality of first beam components is equal to the energy intensity of the second beam component,
Wherein the welding portion is formed in a long oval shape along the thickness direction of the multiple members.
제7항에 있어서,
상기 복수의 제1 빔 성분 각각의 에너지 강도는 상기 제2 빔 성분의 에너지 강도보다 낮으며,
상기 용접부는 가운데 부분이 볼록한 타원형으로 형성되는 다중 부재의 접합 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the energy intensity of each of the plurality of first beam components is lower than the energy intensity of the second beam component,
Wherein the welding portion is formed in a convex oval shape in the middle portion.
제7항에 있어서,
상기 복수의 제1 빔 성분 각각의 에너지 강도는 상기 제2 빔 성분의 에너지 강도보다 높으며,
상기 용접부는 양 끝 부분이 볼록한 아령 모양으로 형성되는 다중 부재의 접합 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the energy intensity of each of the plurality of first beam components is higher than the energy intensity of the second beam component,
Wherein the welding portion is formed in a dumbbell shape having convex portions at both ends.
제4항에 있어서,
상기 스테이지는 높이 조절이 가능한 3차원 정밀 스테이지로 구성되며, 정해진 시간마다 수평 방향으로 움직이는 다중 부재의 접합 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the stage is composed of a three-dimensional precision stage whose height is adjustable, and moves horizontally at predetermined time intervals.
KR1020130099085A 2013-08-21 2013-08-21 Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser KR101453855B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130099085A KR101453855B1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130099085A KR101453855B1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101453855B1 true KR101453855B1 (en) 2014-10-24

Family

ID=51998536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130099085A KR101453855B1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101453855B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220447A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Trumpf Laser Gmbh Process for butt welding using a UKP laser beam and an optical element assembled from individual parts
DE102018220445A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Process for butt welding two workpieces using a UKP laser beam and the associated optical element
US11573379B2 (en) 2018-11-28 2023-02-07 Trumpf Laser Gmbh Laser welding of optical fibers in perforated elements and associated optical elements

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003164985A (en) 2001-11-26 2003-06-10 Denso Corp Method for simultaneous batch melting of material by laser beam and device
JP2006068762A (en) 2004-08-31 2006-03-16 Univ Of Tokushima Method and apparatus of laser beam machining
KR20100120297A (en) * 2008-03-07 2010-11-15 아이엠알에이 아메리카, 인코포레이티드. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
KR20120005375A (en) * 2010-07-08 2012-01-16 가부시기가이샤 디스코 Laser machining apparatus and laser machining method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003164985A (en) 2001-11-26 2003-06-10 Denso Corp Method for simultaneous batch melting of material by laser beam and device
JP2006068762A (en) 2004-08-31 2006-03-16 Univ Of Tokushima Method and apparatus of laser beam machining
KR20100120297A (en) * 2008-03-07 2010-11-15 아이엠알에이 아메리카, 인코포레이티드. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
KR20120005375A (en) * 2010-07-08 2012-01-16 가부시기가이샤 디스코 Laser machining apparatus and laser machining method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220447A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Trumpf Laser Gmbh Process for butt welding using a UKP laser beam and an optical element assembled from individual parts
DE102018220445A1 (en) * 2018-11-28 2020-05-28 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Process for butt welding two workpieces using a UKP laser beam and the associated optical element
US11573379B2 (en) 2018-11-28 2023-02-07 Trumpf Laser Gmbh Laser welding of optical fibers in perforated elements and associated optical elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11253955B2 (en) Multi-segment focusing lens and the laser processing for wafer dicing or cutting
TWI466748B (en) Laser processing apparatus
CN104907691B (en) Laser processing device and laser processing
TWI394627B (en) Laser processing method, laser processing apparatus and manufacturing method thereof
CN102227286B (en) Laser processing device
KR102442329B1 (en) Laser machining device and laser machining method
US7991037B2 (en) Multi-beam laser apparatus
CN105102178B (en) Laser processing device and laser processing
RU2532686C2 (en) Laser welding system and welding method using laser beam
KR101582632B1 (en) Substrate cutting method using fresnel zone plate
JP5863891B2 (en) Laser processing apparatus, laser processing apparatus control method, laser apparatus control method, and laser apparatus adjustment method
KR101453855B1 (en) Bonding method of multiple member using ultra short pulse laser
US20180011330A1 (en) Line beam forming device
JP2006068762A (en) Method and apparatus of laser beam machining
WO2018011618A1 (en) Method and system for cleaving a substrate with a focused converging ring-shaped laser beam
JP3515003B2 (en) Laser fusion method
JP5833093B2 (en) Processing equipment
JP5575200B2 (en) Laser processing apparatus and manufacturing method thereof
JP2023537606A (en) Device for generating a defined laser line on a work surface
JP2004195829A (en) Laser welding method and member to be welded
KR101528344B1 (en) Bonding device using laser and bonding method of multiple member using the device
KR102397685B1 (en) Laser processing apparatus
KR20230092043A (en) Laser machining device

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170907

Year of fee payment: 4