KR101470026B1 - 레이저 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 빔의 집광점 위치를 고속으로 또한 광범위하게 조정할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
가공 대상의 워크를 유지하는 유지 수단(2)과, 이 유지 수단(2)에 유지된 워크에 레이저 빔을 조사하는 가공 수단(3)을 갖는 레이저 가공 장치에 있어서, 가공 수단(3)에, 적어도, 가공용 레이저 빔을 발진하는 발진기와, 발진기로부터 발생된 레이저 빔을 워크에 집광하는 집광 렌즈와, 레이저 빔의 집광점 위치를 조정하기 위한 집광점 위치 조정 기구(30)를 마련한다. 그리고 이 집광점 위치 조정 기구(30)를, 영구 자석을 구비하고 집광 렌즈를 지지하는 가동부와, 이 가동부를 워크에 대하여 수직인 방향으로 이동시키기 위한 코일부 및 가동부를 기체에 의해 지지하는 기체 베어링부를 구비하는 고정부와, 자기 반발 작용에 의해 가동부를 하측에서 지지하는 지지 부재로 구성한다.

Description

레이저 가공 장치{LASER MACHINING APPARATUS}
본 발명은 레이저 빔을 사용하여 반도체 웨이퍼 등의 워크를 가공하는 레이저 가공 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 레이저 빔의 집광점 위치를 보정하기 위한 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 대략 원판 형상의 반도체 웨이퍼의 표면에 IC(integrated circuit: 집적 회로) 또는 LSI(large-scale integration: 대규모 집적 회로) 등의 회로를 매트릭스형으로 형성하고, 그 후, 이 복수의 회로가 형성된 웨이퍼를 소정의 스트리트(분할 예정 라인)를 따라 격자형으로 절단함으로써, 각 회로를 분리하여 칩화하고 있다.
또한, 전기 기기 등에 널리 이용되고 있는 발광 다이오드 및 레이저 다이오드 등의 광 디바이스의 제조 공정에 있어서도, 사파이어 등으로 이루어지는 기판의 표면에 질화갈륨계 화합물 반도체 등이 적층된 광 디바이스 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 절단함으로써 개개의 디바이스로 분할하여 칩화하고 있다.
이러한 각종 웨이퍼의 절단(dicing)에는, 다이서(dicer)로 칭해지는 절단 장치가 사용되고 있다. 또한, 최근에는, 레이저 빔을 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 워크를 절단하는 방법도 개발되어 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2 참조). 예컨대, 특허문헌 1에 기재한 가공 방법에서는, 산화물 단결정으로 이루어지는 워크에 레이저 빔을 조사하여 광화학적인 반응에 의해 산화물 단결정의 분자를 해리 및 증발시킴으로써, 워크의 소정 위치에 홈을 형성하고, 이 홈을 따라 워크를 벽개(劈開)하고 있다.
또한, 특허문헌 2에 기재한 절단 방법에서는, 워크에 대하여 투과성을 갖는 펄스 레이저 빔을 워크 내부에 집광점을 맞추어 조사하여, 분할 예정 라인을 따라 변질 영역을 형성하고 있다. 이 변질 영역은 다른 부분보다 강도가 낮기 때문에, 분할 예정 라인을 따라 외력을 가함으로써, 변질층이 기점이 되어 워크가 분할된다.
한편, 가공 대상의 워크에 의해서는, 다이싱 공정에 이르기까지의 과정에서 휘어짐이나 주름이 발생하거나, 표면이 평탄하지 않고 요철이 형성되는 경우가 있다. 이러한 워크를 가공하는 경우, 가공면의 표면 변위가 일정하지 않기 때문에, 레이저 빔의 집광점 위치가 깊이 방향으로 변동되어 가공 정밀도가 저하한다. 전술한 워크 내부에 변질층을 형성하는 레이저 가공에 있어서는, 특히, 가공 대상의 워크의 휘어짐, 주름 및 요철의 영향이 크다.
그래서, 종래에는, 미리 워크에 있어서의 레이저 빔 조사 영역의 표면 변위를 측정하고, 그 결과에 기초하여, 집광점의 깊이 방향 위치를 조정하면서 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 장치가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 3, 4 참조).
또한, 응답성이 좋고 고속 이동이 가능한 보이스 코일 모터를 이용하여, 레 이저 빔의 집광점 위치를 조정하는 구성의 레이저 가공 장치도 제안되어 있다(특허문헌 5 참조). 이 특허문헌 5에 기재한 레이저 가공 장치에서는, 집광 렌즈를 지지하는 지지부에 자석을 내장시키고, 그 주위에 배치된 케이스에 코일을 마련하고, 코일의 구동력을 이용하여 지지부를 이동시킴으로써, 집광 렌즈의 위치를 조정하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제10-305420호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-192370호 공보(일본 특허 제3408805호)
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2007-152355호 공보
[특허문헌 4] 일본 특허 공개 제2008-16577호 공보
[특허문헌 5] 일본 특허 공개 제2008-68308호 공보
그러나, 전술한 종래의 기술에는, 이하에 나타내는 문제점이 있다. 즉, 종래의 레이저 가공 장치에서는, 레이저 빔의 집광점 위치의 조정에 피에조 소자 등의 액츄에이터가 이용되고 있지만, 일반적으로 이러한 액츄에이터는 가동 거리가 짧기 때문에, 집광점 위치의 조정 가능 범위가 좁다고 하는 문제점이 있다.
한편, 보이스 코일 모터를 사용한 특허문헌 5에 기재한 레이저 가공 장치는, 볼 베어링을 사용하고 있기 때문에, 가동부와 볼 베어링 사이에 정지 마찰 저항이 발생하여 응답 속도가 늦어진다고 하는 문제점이 있다. 또한, 이 레이저 가공 장치는, 이동 범위가 수백 ㎛ 이하, 특히 200 ㎛ 이하인 경우에, 오버슈트가 발생한다고 하는 문제점도 있다.
그래서, 본 발명은, 레이저 빔의 집광점 위치를 고속으로 또한 광범위하게 조정할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 가공 대상의 워크를 유지하는 유지 수단과, 이 유지 수단에 유지된 워크에 레이저 빔을 조사하는 가공 수단을 갖는 레이저 가공 장치로서, 상기 가공 수단에는, 적어도, 상기 레이저 빔을 발진하는 발진기와, 상기 레이저 빔을 상기 워크에 집광하는 집광 렌즈와, 상기 집광 렌즈를 지지하고, 상기 워크에 대하여 수직 방향으로 이동하는 가동부와, 상기 가동부를 기체에 의해 지지하는 기체 베어링부를 구비하고, 상기 가동부와 함께 보이스 코일 모터를 구성하는 고정부와, 자기 반발 작용에 의해 상기 가동부를 하측에서 지지하는 지지 부재가 마련되는 것이다.
본 발명에 있어서는, 가동부와 고정부로 보이스 코일 모터를 구성하여, 코일에 흐르는 전류에 의한 자계와 자석에 의해 형성되는 자계 사이에 발생하는 자기 흡인 반발력에 의해 집광 렌즈의 위치를 조정하고 있기 때문에, 고속 응답 및 가동 범위의 확대를 실현할 수 있다. 또한, 집광 렌즈를 유지하는 가동부를 기체 베어링에 의해 지지함으로써 정지 저항을 저감하고 있기 때문에, 미세한 조정이 가능해져 집광점 위치의 보정 정밀도가 향상된다.
이 레이저 가공 장치에서는, 상기 가동부에 영구 자석을 마련하고, 상기 고정부에 상기 가동부를 구동하기 위한 코일부를 마련하더라도 좋다. 이에 따라, 가동부에 배선을 접속할 필요가 없어지기 때문에, 가동부에 불의의 힘이 걸리지 않게 된다.
또한, 상기 가동부는 환형의 영구 자석으로 이루어지고 내부에 집광 렌즈가 배치되는 렌즈 지지 부재와, 상기 기체 베어링부에 지지되는 한 쌍의 로드 부재와, 상기 렌즈 지지 부재와 상기 로드 부재를 연결하는 연결 부재를 갖고 있더라도 좋고, 그 경우, 상기 코일부는 상기 렌즈 지지 부재를 둘러싸도록 배치할 수 있다.
또한, 상기 가동부의 가동 범위는, 예컨대 200 ㎛ 이하이다.
본 발명에 의하면, 집광 렌즈의 위치 조정 기구에 보이스 코일 모터를 이용하고, 또한, 그 가동부를 기체 베어링에 의해 지지하고 있기 때문에, 레이저 빔의 집광점 위치를 고속으로 또한 광범위하게 조정할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 덧붙여, 본 발명이 이하에 나타내는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 도 1은 본 실시형태의 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치(1)에 있어서의 집광점 위치 조정 기구의 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 그 고정부를 나타내는 사시도, 도 4는 가동부를 나타내는 사시도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)는, 적어도, 워크를 유지하는 유지 수단(2)과, 워크(10)의 소정 위치에 레이저 빔을 조사하는 가공 수단(3)을 구비하고 있다. 이 레이저 가공 장치(1)에 있어서의 유지 수단(2)은 워크를 유지하는 유지면(21)을 구비하고 있으면 좋고, 예컨대, 부압을 이용하여 워크를 흡착 유지하는 척 테이블 등을 들 수 있다. 또한, 유지 수단(2)에는, 필요에 따라 링 프레임을 탈착 가능하게 고정하는 복수의 클램프(22)를 마련할 수도 있다.
또한, 유지 수단(2)은 이송 수단에 의해 x 방향 및 이 x 방향에 직교하는 y 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 대좌(51) 상에 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(52a, 52b) 사이에 볼 스크류(53a)가 배치되어, 이 볼 스크류(53a)의 한쪽 단부에는 모터(53b)가 장착되어 있고, 다른 쪽 단부는 베어링 블록(53c)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 안내 레일(52a, 52b) 및 볼 스크류(53a) 위에는 슬라이딩 블록(54)이 배치되어 있고, 이 슬라이딩 블록(54) 상에 한 쌍의 안내 레일(55a, 55b) 및 볼 스크류(56a)가 서로 평행하게 배치되어 있다. 이 볼 스크류(56a)도, 한쪽 단부에 모터(56b)가 장착되고 다른 쪽 단부는 베어링 블록(56c)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 안내 레일(55a, 55b) 및 볼 스크류(56a) 위에는 슬라이딩 블록(57)이 배치되어 있고, 이 슬라이딩 블록(57) 상에 유지 수단(2)이 마련되어 있다.
그리고, 이들 부재에 의해 구성되는 이송 수단에 있어서는, 모터(53b)에 의해 볼 스크류(53a)를 구동시키면, 슬라이딩 블록(54)이 안내 레일(52a, 52b)에 의해 안내되어 이동하고, 이에 따라 유지 수단(2)이 x 방향으로 이동한다. 한편, 모터(56b)에 의해 볼 스크류(56a)를 구동시키면, 슬라이딩 블록(57)이 안내 레일(55a, 55b)에 의해 안내되어 이동하고, 이에 따라 유지 수단(2)이 y 방향으로 이동한다.
한편, 가공 수단(3)에는, 적어도, 가공용 레이저 빔을 발진하는 발진기(도시하지 않음)와, 발진기로부터 발생된 레이저 빔을 워크에 집광하는 집광 렌즈(도시하지 않음)와, 레이저 빔의 집광점 위치를 조정하기 위한 기구[집광점 위치 조정 기구(30)]가 마련된다.
이 가공 수단(3)에 마련되는 발진기는 워크의 종류 및 가공 형태 등에 따라 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대 YAG 레이저 발진기나 YVO4 레이저 발진기 등을 사용할 수 있다. 또, 본 실시형태의 가공 장치(1)에 있어서의 가공 수단(3)에는, 발진기와 집광 렌즈 사이에, 레이저 빔의 진행 방향을 바꾸기 위해 하나 또는 복수 의 미러가 마련되더라도 좋다.
또한, 집광점 위치 조정 기구(30)는, 도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 가동부(32), 고정부(33) 및 가동부(32)를 하측에서 지지하기 위한 지지 부재(34)로 구성되어 있고, 집광 렌즈(31)는 가동부(32)에 지지되어 있다. 이 집광점 위치 조정 기구(30)에 있어서의 가동부(32)는 영구 자석을 구비하고 집광 렌즈(31)를 지지할 수 있는 구성이면 좋고, 예컨대, 도 4에 나타낸 바와 같이, 환형의 영구 자석으로 이루어지는 렌즈 지지 부재(321)와 한 쌍의 로드 부재(322a, 322b)를 한 쌍의 연결 부재(323a, 323b)로 서로 연결한 구성으로 할 수 있다. 이 구성의 경우, 렌즈 지지 부재(321)의 내부에 집광 렌즈(31)가 배치된다.
또한, 고정부(33)는 가동부(32)를 워크에 대하여 수직인 방향으로 이동시키기 위한 코일부(331) 및 가동부(32)를 기체에 의해 지지하는 기체 베어링부(332a, 332b)를 구비하고 있으면 좋다. 예컨대, 가동부(32)를 도 4에 나타내는 구성으로 한 경우이면, 고정부(33)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 코일부(331)를 렌즈 지지 부재(321)보다 대직경으로, 렌즈 지지 부재(321)를 둘러쌀 수 있는 통 형상으로 하고, 연결 부재(333a, 333b)에 의해 코일부(331)와 기체 베어링부(332a, 332b)를 일체화하는 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 코일부(331)는 렌즈 지지 부재(321)를 둘러싸도록 배치된다.
그리고 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)에서는, 렌즈 지지 부재(321)와 코일부(331)가 보이스 코일 모터로서 작용하고, 이에 따라 가동부(32)가 워크에 대하여 수직 방향으로, 예컨대 200 ㎛ 이하의 범위에서 이동되어, 레이저 빔의 집광 점 위치가 조정된다. 이 때, 렌즈 지지 부재(321)는, 코일부(331)에 의해 전체 둘레 방향에서 지지되기 때문에, 렌즈 지지 부재(321)에 XY 방향의 모멘트가 걸리지 않게 되어, 렌즈 지지부(321)의 동작이 안정된다.
한편, 지지 부재(34)는 자기 반발 작용에 의해 가동부(32)를 하측에서 지지할 수 있는 구성이면 좋고, 예컨대, 도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 가동부(32)에 있어서의 연결 부재(323b, 323b)와 고정부(33)에 있어서의 연결 부재(333a, 333b)가 서로 대향하는 위치에, 동일한 극의 영구 자석(341, 342)을 장착함으로써 실현할 수 있다. 이와 같이 동일한 극의 영구 자석(341, 342)끼리의 반발 작용을 이용함으로써, 코일부(331)에 전류가 흐르지 않으며, 보이스 코일이 동작하고 있지 않을 때에, 가동부(32)를 소정의 위치로 부유시켜서 유지할 수 있다.
또, 보이스 코일이 동작하고 있지 않고 부유 상태에 있을 때는, 가동부(32)는 미소하게 진동하고 있다. 그래서, 본 실시형태의 레이저 가공 장치에 있어서는, 이 진동을 정지시키기 위한 최소한의 전류를 흘려, 가동부(32)의 진동이 정지한 위치를 원점(이니셜 위치)으로 한다. 이에 따라, 코일부(331)에 전류를 흘려 보이스 코일을 동작시킬 때에, 동등한 전류값으로 가동부(32)를 이니셜 위치로부터 상측 및 하측의 어느 쪽 방향으로도 동등한 거리를 이동시키는 것이 가능해지기 때문에, 제어가 용이해진다. 또한, 가동부(32)를 부유시키기 위한 전류가 불필요하고, 코일부(331)에 전류를 흘린 상태에서의 가동부(32)의 위치를 이니셜 위치로 할 필요도 없기 때문에, 소비 전력을 저감할 수 있고 발열도 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)에 있어서는, 워크의 표면 변위를 검출하는 표면 변위 검출 수단(4)과, 이 표면 변위 검출 수단(4)에서의 검출 결과에 기초하여 집광점 위치 조정 기구(30)의 구동을 제어하는 제어 수단(5)이 마련되는 것이 바람직하다.
여기서 사용되는 표면 변위 검출 수단(4)으로서는, 워크 표면의 주름 또는 요철을 나타내는 표면 변위를 검출할 수 있으면 그 구성 및 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 유지 수단(2)의 상측에, 레이저 발진기 등을 구비한 광조사부와 센서 등으로 이루어지는 광 검출부를 마련하고, 워크 표면에서 반사되는 파장의 광을 워크에 조사하여, 그 반사광을 검출하는 구성으로 할 수 있다. 그 경우, 광 검출부에서 반사광의 광량을 측정하여, 그 값의 변화로부터 워크의 표면에서 광 검출부까지의 거리의 변동, 즉, 워크의 표면 변위를 구할 수 있다.
또한, 제어 수단(5)은, 예컨대 컴퓨터에 의해 구성할 수 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리를 행하는 중앙 처리 장치(CPU), 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM), 연산 결과 등을 저장하는 기록 및 판독 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM), 표면 변위 검출 수단(4)의 광 검출부로부터의 출력 신호가 입력되는 입력 인터페이스, 및 가공 수단(3)의 집광점 위치 조정 기구(30) 및 이송 수단의 각 모터(53b, 56b) 등에 동작 신호를 출력하는 출력 인터페이스를 구비한 구성으로 할 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)의 동작, 즉, 레이저 가공 장치(1)를 사용하여 워크를 가공하는 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)가 가공 대상으로 하는 워크로서는, 예컨대, 반도체 웨이퍼, DAF(Die Attach Film) 등의 점착 테이프, 유리, 실리콘 및 사파이어 등의 무기 재료, 금속 재료 또는 플라스틱 등으로 이루어지는 각종 기판, 반도체 제품의 패키지 및 마이크론 오더의 정밀도가 요구되는 각종 가공 재료 등을 들 수 있다. 이러한 워크는, 이면에 첨부된 점착 테이프를 통해 링 프레임의 개구부에 지지되어, 그 상태로 가공된다.
본 실시형태의 레이저 가공 방법에 있어서는, 우선, 링 프레임에 지지된 상태의 워크를, 유지 수단(2)에 배치한다. 그리고 그 링 프레임을 클램프(22)로 고정하고, 워크를 유지면(21)으로 흡착 유지한다. 다음에, 가공 수단(3)에 의해, 소정 파장의 가공용 레이저 빔을, 분할 예정 라인을 따라 워크에 조사한다. 이 때, 표면 변위 검출 수단(4)에 의해, 레이저 빔을 조사하는 부분, 즉, 분할 예정 라인의 표면 변위를 검출하고, 그 결과에 기초하여 제어 수단(5)에 의해 집광점 위치 조정 기구(30)의 구동을 제어하여, 워크의 두께 방향에 있어서의 레이저 빔의 집광점 위치를 조정한다.
도 5는 집광점 위치 조정 기구(30)의 동작을 나타내는 사시도이고, 도 6은 그 단면도이다. 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)에 있어서는, 가공용 레이저 빔(6)은 렌즈 지지 부재(321) 내를 통과하여, 집광 렌즈(31)에서 워크를 향해서 집광된다. 이 때, 레이저 빔(6)의 집광점(6a) 위치는 가동부(32)를 워크에 대하여 수직 방향으로 이동함으로써 조정된다.
구체적으로는, 표면 변위 검출 수단(4)에서의 검출 결과에 기초하여 제어 수단(5)에 의해 전류 조정 수단(7)을 조작하여, 코일부(331)에 공급되는 전류값을 변 경한다. 이에 따라, 코일부(331)에 전류를 흘림으로써 발생하는 자계와 렌즈 지지 부재(321)를 구성하는 영구 자석에 의해 형성되는 자계 사이에 발생하는 자기 흡인 반발력이 변화되기 때문에, 가동부(32)의 위치를 조정할 수 있다. 이러한 구성으로 한 경우, 가동부(32)의 가동 범위는, 예컨대 200 ㎛ 이하의 범위에서 임의로 설정하는 것이 가능해진다.
또한 이 때, 기체 베어링부(332a, 332b) 내에 소정의 압력으로 공기 등의 기체를 도입함으로써, 가동부(32)의 로드 부재(322a, 322b)를 그 이동 방향에 수직인 방향으로 지지한다. 이와 같이, 가동부(32)를 기체 베어링에 의해 지지함으로써 가동부(32)의 정지 저항을 0에 가깝게 할 수 있기 때문에, 오버슈트의 문제가 없어진다. 그 결과, 고속 응답이 가능해져, 수백 ㎛ 이하의 범위의 이동에서도 집광 렌즈(31)의 위치를 정밀도 좋게 조정하는 것이 가능해져, 예컨대 ±60 nm 정도의 위치 결정 정밀도를 실현할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)에서는, 렌즈 지지 부재(321)와 코일부(331)로 보이스 코일 모터를 구성하고, 그 자계 및 전류에 의해 발생하는 힘으로 가동부(32)를 구동하여, 집광 렌즈(31)의 위치를 조정하고 있기 때문에, 고속 응답이 가능해지고 종래의 피에조 소자 등의 액츄에이터에 비해 가동 범위의 확대를 실현할 수 있다. 또한, 가동부(32)를 기체 베어링에 의해 지지하고 있기 때문에, 정지 저항을 대폭 저감하는 것이 가능해져, 레이저 빔의 집광점 위치를 고정밀도로 조정하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시형태의 레이저 가공 장치(1)에서는, 가동부(32)를 영구 자석으로 형성하고, 고정부(33)에 코일부(331)를 마련하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 가동부(32)에 코일을 형성하고, 고정부(33)에 영구 자석을 마련할 수도 있다. 다만, 코일부(331)를 고정부(33)에 마련하면, 가동부(32)에는 배선이 불필요해지기 때문에, 가동부(32)에 불의의 힘이 걸리는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치에 있어서의 집광점 위치 조정 기구의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 3은 도 2에 나타내는 집광점 위치 조정 기구의 고정부를 나타내는 사시도.
도 4는 도 2에 나타내는 집광점 위치 조정 기구의 가동부를 나타내는 사시도.
도 5는 도 2에 나타내는 집광점 위치 조정 기구의 동작을 나타내는 사시도.
도 6은 도 2에 나타내는 집광점 위치 조정 기구의 동작을 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 레이저 가공 장치 2: 유지 수단
3: 가공 수단 4: 표면 변위 검출 수단
5: 제어 수단 6: 가공용 레이저 빔
6a: 집광점 7: 전류 조정 수단
21: 유지면 22: 클램프
30: 집광점 위치 조정 기구 31: 집광 렌즈
32: 가동부 33: 고정부
34: 지지 부재 51: 대좌
52a, 52b, 55a, 55b: 안내 레일 53a, 56a: 볼 스크류
53b, 56b: 모터 53c, 56c: 베어링 블록
54, 57: 슬라이딩 블록 321: 렌즈 지지 부재
322a, 322b: 로드 부재
323a, 323a, 333a, 333b: 연결 부재 331: 코일부
332a, 332b: 기체 베어링부 341, 342: 영구 자석

Claims (4)

  1. 가공 대상의 워크를 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 워크에 레이저 빔을 조사하는 가공 수단을 포함하는 레이저 가공 장치로서,
    상기 가공 수단에는, 적어도,
    상기 레이저 빔을 발진하는 발진기와,
    상기 레이저 빔을 상기 워크에 집광하는 집광 렌즈와,
    상기 집광 렌즈를 지지하고, 상기 워크에 대하여 수직 방향으로 이동하는 가동부와,
    상기 가동부를 기체에 의해 지지하는 기체 베어링부를 구비하고, 상기 가동부와 함께 보이스 코일 모터를 구성하는 고정부와,
    자기 반발 작용에 의해 상기 가동부를 하측에서 지지하는 지지 부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가동부는 영구 자석을 구비하고, 상기 고정부에는 상기 가동부를 구동하기 위한 코일부가 마련되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가동부는 환형의 영구 자석으로 이루어지고, 내부에 집광 렌즈가 배치되는 렌즈 지지 부재와, 상기 기체 베어링부에 지지되는 한 쌍의 로드 부재와, 상기 렌즈 지지 부재와 상기 로드 부재를 연결하는 연결 부재를 포함하고,
    상기 코일부는 상기 렌즈 지지 부재를 둘러싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동부의 가동 범위가 200 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
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