KR20000013735A - Device and method for forming pattern on tube by using laser beam - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device and a method for forming a pattern on a tube by using a laser beam is provided to improve productivity by precisely forming the pattern on the tube without any limit of the diameter of the tube as a processed material. CONSTITUTION: The device has:a laser(110) for generating the laser beam, removed by a control unit(100); a modulator(120) for controlling the laser beam, removed by the control unit; a laser beam magnifier(130) for magnifying the diameter of the laser beam, installed on the route of the laser beam; a laser beam irradiating unit for guiding so the laser beam as to irradiate toward the tube side that the laser beam tries to process; a transmission unit for transmitting the laser beam to irradiate along with the length direction of the tube; and a tube driving unit for revolving the tube so the laser beam as to irradiate along with the radius direction of the tube.

Description

레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법Apparatus and method for forming a pattern in a tube using a laser beam

본 발명은 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for forming a pattern in a tube using a laser beam.

혈액의 흐름을 원활하게 하기 위한 의료용 기구인 스텐트(Coronary Stent)는 혈관의 막힌 부분이나 좁아진 부분에 삽입되어 혈관을 확장시킨다. 상세히 설명하면, 스텐트는 지름이 수 미리미터(㎜)이며 형상기억 합금인 스테인레스(Stainless) 재질의 튜브에 미세한 구멍들이 형성된 것과 같은 망 구조로 되어 있다. 망 구조로 된 튜브 형태의 스텐트에 풍선을 내장하고 스텐트를 혈관에 삽입한 후, 풍선으로 공기를 주입하면 스텐트는 확장된다. 즉,스텐트는 그 구조의 유연성으로 인하여 확장 및 수축되면서 혈관을 확장시키는 것이다.A medical device, a stent (Coronary Stent) for smooth blood flow, is inserted into a blocked or narrowed part of the blood vessel to expand the blood vessel. In detail, the stent has a network structure such that fine holes are formed in a tube made of stainless material, which is a diameter of several millimeters (mm) and a shape memory alloy. The balloon is embedded in a tube-shaped stent in a network structure, the stent is inserted into a blood vessel, and air is injected into the balloon to expand the stent. In other words, the stent expands and contracts blood vessels due to its flexibility.

위와같은 의료용 스텐트로 사용되는 스테인레스재의 튜브는 지름이 대단히 작으므로 그 강성이 대단히 약하고, 이로 인하여 기계적인 가공은 불가능하다. 그러므로, 정밀한 가공 방법중의 하나인 리소그래피(Lithography) 방법으로 스텐트를 가공하는데, 이를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 튜브에 패턴을 형성하는 종래의 공정을 보인 플로우 챠트이다.Stainless steel tube used as a medical stent as described above has a very small diameter, so its rigidity is very weak, and thus mechanical processing is impossible. Therefore, the stent is processed by a lithography method, which is one of precision processing methods, which will be described with reference to FIG. 1. 1 is a flow chart showing a conventional process of forming a pattern on a tube.

먼저, 가공물인 스테인레스재의 튜브 형태의 스텐트의 표면에 포토레지스트(Photoresist)를 도포(S10)하고, 상기 포토레지스트에 패턴(Pattern)이 형성된 필름을 감는다(S20). 그리고, 단계(S30)에서는 자외선(Ultraviolet)을 가공물에 조사하여, 필름의 패턴을 포토레지스트에 전사(轉寫)한다. 즉, 포토레지스트를 감광(感光)시킨다. 그후, 가공물을 적절한 현상액에 담그서 포토레지스트의 불필요한 부위를 제거한다(S40). 즉, 자외선이 조사된 포토레지스트의 부위는 경화(硬化)되어 있으므로 현상액에 의하여도 제거되지 않고, 자외선이 조사되지 않은 포토레지스트의 부위는 현상액에 의하여 제거된다. 단계(S50)에서는 가공물을 에칭(Etching) 처리한다. 그러면, 포터레지스트가 제거된 가공물의 부위는 부식되어서 제거되므로, 가공물은 망 형태로 제작되는 것이다. 그리고, 마지막으로 제거되지 않은 잔여 포토레지스터를 제거한다(S60).First, a photoresist is applied to a surface of a tube-shaped stent of a stainless material, which is a workpiece (S10), and a film on which a pattern is formed is wound on the photoresist (S20). In step S30, ultraviolet (Ultraviolet) is irradiated to the workpiece, and the pattern of the film is transferred to the photoresist. That is, the photoresist is exposed to light. Thereafter, the workpiece is immersed in a suitable developer to remove unnecessary portions of the photoresist (S40). That is, since the portion of the photoresist irradiated with ultraviolet rays is cured, it is not removed even by the developer, and the portion of the photoresist not irradiated with the ultraviolet rays is removed by the developer. In step S50, the workpiece is etched. Then, since the part of the workpiece from which the porter resist is removed is removed by corrosion, the workpiece is manufactured in the form of a net. Finally, the remaining photoresist that has not been removed is removed (S60).

그러나, 상기와 같은 리소그래피 방법으로 가공물인 튜브에 패턴을 형성하는 방법은, 제품의 신뢰성을 저하시키는 단점이 있다. 상세히 설명하면, 가공물에 필름을 감고난 후에는 필름의 이음매가 반드시 존재하게 된다. 그러므로, 필름의 이음매 사이로 현상액이나 에칭용 화학약품이 침투하게 되어 가공물을 정확하게 가공하기가 어렵다. 또, 의료용 스텐트와 같은 튜브는 그 지름이 1∼5㎜ 인데, 그 지름이 작은 가공물에 수작업으로 필름을 감기가 대단히 어렵다. 또한, 수작업을 행하므로 제품이 불량율이 높은 단점이 있다.However, the method of forming a pattern on a tube which is a workpiece by the lithographic method as described above has a disadvantage of lowering the reliability of the product. In detail, after winding a film on a workpiece, the seam of a film will necessarily exist. Therefore, the developer or the etching chemical penetrates between the joints of the film, making it difficult to accurately process the workpiece. In addition, a tube such as a medical stent has a diameter of 1 to 5 mm, and it is very difficult to wind the film by hand on a workpiece having a small diameter. In addition, since the manual work is performed, there is a disadvantage that the product has a high defective rate.

가공물에 미세한 구멍을 형성하기 위한 다른 종래의 방법으로는, 필름을 사용하지 않고 마스크를 사용하여 패턴을 형성하는 방법이 있다. 그러나 이 방법도 또한 지름이 작은 튜브인 경우에는 정밀하게 가공할 수 없는 단점이 있다.Another conventional method for forming fine holes in a workpiece is a method of forming a pattern using a mask without using a film. However, this method also has the disadvantage that it can not be precisely processed in the case of a small diameter tube.

가공물에 미세한 구멍을 형성하기 위한 또 다른 종래의 방법으로는, 방전가공에 의한 방법이 있으나, 이는 제작비와 가공시간이 많이 소요되는 단점이 있다.As another conventional method for forming a fine hole in the workpiece, there is a method by the electric discharge machining, which has a disadvantage that takes a lot of manufacturing cost and processing time.

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가공물인 튜브의 지름에 제한을 받지 않고 튜브에 패턴을 정밀하게 형성하여 그 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, an object of the present invention is to form a pattern on the tube precisely without limiting the diameter of the tube as a workpiece by using a laser beam that can improve the productivity of the tube The present invention provides an apparatus and a method for forming a pattern.

도 1은 튜브에 패턴을 형성하는 종래의 공정을 보인 플로우 챠트,1 is a flow chart showing a conventional process of forming a pattern on the tube,

도 2는 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 계통도,2 is a schematic diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube;

도 3은 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 공정을 보인 도,3 shows a process according to a first embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube;

도 4는 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 제2실시예에 따른 공정을 보인 도,4 shows a process according to a second embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube;

도 5는 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 제3실시예에 따른 공정을 보인 도이다.5 is a view showing a process according to a third embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100:제어부, 110:레이저,100: control unit, 110: laser,

120:모듈레이터, 130:레이저 빔 확대기,120: modulator, 130: laser beam expander,

140:레이저 빔 조사부, 150:이송부,140: laser beam irradiation unit, 150: transfer unit,

160:구동부.160: drive unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제어부, 상기 제어부에 의하여 제어되며 레이저 빔을 발생하는 레이저, 상기 제어부에 의하여 제어되며 상기 레이저에서 발생되는 레이저 빔을 단속(斷續)하는 모듈레이터, 상기 레이저에서 발생된 레이저 빔의 경로에 설치되어 레이저 빔의 직경을 확대하는 레이저 빔 확대기, 상기 제어부에 의하여 제어되고 상기 레이저 빔 확대기를 투과한 레이저 빔이 가공하고자 하는 튜브측으로 조사되도록 안내하는 레이저 빔 조사부, 상기 제어부에 의하여 제어되고 상기 레이저 빔이 튜브의 길이 방향을 따라서 조사되도록 상기 레이저 빔 조사부를 이동시키는 이송부, 그리고 상기 제어부에 의하여 제어되며, 상기 레이저 빔 조사부에서 조사되는 레이저 빔이 상기 튜브의 반경 방향을 따라서 조사될 수 있도록 상기 튜브를 회전시키는 튜브 구동부를 구비한다.The present invention for achieving the above object, a control unit, a laser that is controlled by the control unit for generating a laser beam, a modulator for controlling the laser beam generated by the control and controlled by the control unit, the laser A laser beam expander installed in a path of a laser beam generated by the laser beam expander for enlarging the diameter of the laser beam, the laser beam irradiator controlled by the controller and guiding the laser beam transmitted through the laser beam expander to be irradiated to a tube to be processed; A transfer unit which is controlled by the control unit and moves the laser beam irradiation unit so that the laser beam is irradiated along the longitudinal direction of the tube, and a laser beam that is controlled by the control unit and irradiated by the laser beam irradiation unit is radial in the tube Tu tu to be investigated along And a driving unit for rotating the tube.

또한, 본 발명은, 가공하고자 하는 튜브의 표면에 포토레지스트(Photoresist)를 도포하는 단계, 상기 포토레지스트의 필요한 부위에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 포토레지스트의 필요한 부위를 경화시키는 단계, 현상액을 사용하여 경화되지 않은 상기 포토레지스트의 부위를 제거하여 패턴(Pattern)을 형성하는 단계, 에칭(Etching) 용액을 사용하여 포토레지스터가 제거된 상기 튜브의 부위를 부식시켜서 상기 포토레지스트의 패턴과 동일한 개방부를 상기 튜브에 형성하는 단계, 그리고 제거되지 않은 상기 포토레지스트를 현상액을 사용하여 제거하는 단계를 수행한다.In addition, the present invention, the step of applying a photoresist (Photoresist) to the surface of the tube to be processed, the step of irradiating a laser beam (Laser Beam) to the required portion of the photoresist to cure the necessary portion of the photoresist, the developer Removing a portion of the photoresist that is not cured to form a pattern, and etching the portion of the tube from which the photoresist has been removed using an etching solution to form a pattern. Forming an opening in the tube and removing the unremoved photoresist using a developer.

또한, 본 발명은, 빔이 조사되면 에블레이션(Ablation)되는 포토레지스트(Photoresist)를 가공하고자 하는 튜브의 표면에 도포하는 단계, 상기 포토레지스트의 필요한 부위에 레이저 빔을 조사하여 포토레지스트의 필요한 부위를 서블리메이션(Sublimation) 시키므로서 패턴(Pattern)을 형성하는 단계, 에칭(Etching) 용액을 사용하여 서블리메이션에 의하여 제거된 포토레지스트 부위의 튜브를 부식시켜 상기 포토레지스트의 패턴과 동일한 개방부를 상기 튜브에 형성하는 단계, 그리고 제거되지 않은 상기 포토레지스트를 현상액을 사용하여 제거하는 단계를 수행한다.In addition, the present invention, the step of applying a photoresist (Ablation) to the surface of the tube to be processed when the beam is irradiated (Ablation), the required portion of the photoresist by irradiating a laser beam to the required portion of the photoresist Forming a pattern by sublimating the substrate, and using the etching solution to corrode the tube of the photoresist region removed by the servation to open the same opening as the pattern of the photoresist. Forming in the tube and removing the unremoved photoresist using a developer.

또한, 본 발명은, 레이저 빔을 가공하고자 하는 튜브의 필요한 부위에 직접 조사하여 튜브를 용융시키므로서 절단하여 튜브에 개방부를 형성하는 단계, 그리고 튜브의 용융시 발생되는 용융물들이 튜브에 부착되어 있지 않도록 제거하는 단계를 수행한다.In addition, the present invention, by directly irradiating the laser beam to the required portion of the tube to be processed by cutting the molten tube to form an opening in the tube, and the melt generated during the melting of the tube is not attached to the tube Follow the steps to uninstall.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for forming a pattern on a tube using a laser beam according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 계통도이다.First, an apparatus for forming a pattern on a tube using a laser beam will be described with reference to FIG. 2. 2 is a schematic diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube.

이에 도시하듯이, 제어부(100)와 상기 제어부(100)에 의하여 제어되면서 레이저 빔(Laser Beam)을 발생하고, 레이저 빔을 발생하지 않고 하는 레이저(110)가 마련된다. 또, 상기 제어부(100)는 레이저(110)에서 발생되는 레이저 빔(Laser Beam)을 단속(斷續)하는 모듈레이터(120)로 단속신호를 보낸다. 상기 단속신호는 형성하고자 하는 패턴(Pattern)에 따른 데이터를 비트맵 데이터로 변환한 것이다. 상기 모듈레이터(120)는 제어부(100)로부터 단속신호를 수신하여, 가공하고자 하는 튜브(50) 측으로 레이저 빔이 공급되도록 하고, 공급되지 않도록 한다.As shown in the drawing, a laser 110 which generates a laser beam and does not generate a laser beam while being controlled by the controller 100 and the controller 100 is provided. In addition, the control unit 100 transmits an intermittent signal to the modulator 120 which intercepts the laser beam generated by the laser 110. The intermittent signal is obtained by converting data according to a pattern to be formed into bitmap data. The modulator 120 receives the intermittent signal from the control unit 100, so that the laser beam is supplied to the tube 50 to be processed, and is not supplied.

상기 모듈레이터(120)의 전방에는 레이저(110)에서 발생된 레이저 빔의 직경을 확대하는 레이저 빔 확대기(130)가 설치된다. 더 상세하게는, 상기 확대기(130)는 레이저 빔의 경로에 설치되어 레이저 빔의 직경을 약 2배 내지 3배로 확대한다.In front of the modulator 120 is installed a laser beam expander 130 to enlarge the diameter of the laser beam generated by the laser (110). More specifically, the expander 130 is installed in the path of the laser beam to enlarge the diameter of the laser beam by about 2 to 3 times.

상기 확대기(130)를 투과하면서 확대된 레이저 빔은 레이저 빔 조사부(照射部)(140)를 통하여 튜브(50)의 표면에 정확하게 조사된다. 더 구체적으로는, 상기 조사부(140)는 케이스(141)와 상기 케이스(141)의 내부에 설치되어 레이저 빔을 상기 튜브(50)측으로 반사하여 조사하는 반사경(143)을 가진다. 또, 상기 반사경(143)에서 반사된 레이저 빔을 집속하여 튜브측으로 조사하는 렌즈(145)를 가진다. 상기 반사경(143)의 배면측에는 레이저 빔을 분석하기 위한 제1,2센서(147,148)가 마련된다. 상기 제1센서(147)는 레이저 빔에 의하여 가공되는 튜브(50)의 가공 상태를 파악하기 위하여 상기 튜브에서 반사되는 레이저 반사빔을 검출하여 상기 제어부(100)로 송신한다. 상기 제2센서(148)는 상기 튜브(50)로 조사되는 레이저 빔의 안정성을 검출하기 위하여 상기 반사경(143)을 투과하는 레이저 빔을 검출하여 상기 제어부(100)로 송신한다. 상기 제어부(100)는 상기 제1,2센서(147,148)에서 송신된 신호를 분석하여 상기 레이저(110)를 제어한다. 그러므로 항상 적정한 레이저 빔이 상기 튜브(50)로 공급되는 것이다.The laser beam enlarged while passing through the expander 130 is accurately irradiated onto the surface of the tube 50 through the laser beam irradiator 140. More specifically, the irradiator 140 has a case 141 and a reflector 143 installed inside the case 141 to reflect and irradiate a laser beam toward the tube 50. It also has a lens 145 which focuses the laser beam reflected by the reflector 143 and irradiates the tube side. First and second sensors 147 and 148 for analyzing a laser beam are provided on the rear side of the reflector 143. The first sensor 147 detects the laser reflection beam reflected from the tube and transmits it to the controller 100 to determine the processing state of the tube 50 processed by the laser beam. The second sensor 148 detects and transmits a laser beam passing through the reflector 143 to the controller 100 in order to detect stability of the laser beam irradiated onto the tube 50. The controller 100 controls the laser 110 by analyzing signals transmitted from the first and second sensors 147 and 148. Therefore, a suitable laser beam is always supplied to the tube 50.

상기 튜브(50)는 그 길이가 길므로, 상기 튜브의 표면 전체를 가공하고자 할 경우에는, 상기 조사부(140)가 상기 튜브(50)의 길이 방향을 따라서 이동되어야만 한다. 이를 위하여 상기 제어부(100)에 의하여 제어되면서 상기 조사부(140)를 이송시키기 위한 이송부(150)가 마련된다. 상기 이송부(150)는 상기 제어부(100)에 의하여 제어되는 모타(151)와 상기 모타(151)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 이송대(153)를 가진다. 상기 이송대(153)에 상기 케이스(141)가 설치된다. 그러므로, 상기 조사부(140)는 상기 튜브(50)의 길이방향을 따라서 이송되고, 레이저 빔은 상기 튜브(50)의 길이 방향을 따라서 조사되는 것이다.Since the tube 50 is long in length, when the entire surface of the tube is to be processed, the irradiation part 140 must be moved along the length direction of the tube 50. For this purpose, the transfer unit 150 is provided to transfer the irradiation unit 140 while being controlled by the control unit 100. The transfer unit 150 has a motor 151 controlled by the controller 100 and a transfer table 153 for converting the rotational movement of the motor 151 into a linear movement. The case 141 is installed on the transfer table 153. Therefore, the irradiation unit 140 is transported along the longitudinal direction of the tube 50, and the laser beam is irradiated along the longitudinal direction of the tube 50.

상기 튜브(50)가 회전되어야만 상기 튜브(50)의 반경 방향을 따라서 레이저 빔이 조사될 수 있다. 이를 위하여 상기 튜브를 회전시키기 위한 튜브 구동부(160)가 상기 제어부(100)에 의하여 제어된다. 상기 구동부(160)는 상기 제어부(100)에 의하여 제어되는 모타(161)와 상기 모타(161)에 의하여 회전되는 회전바(163)를 가가진다. 상기 회전바(163)에 상기 튜브(50)의 양단이 지지되고, 상기 튜브(50)는 상기 회전바(163)에 의하여 회전되는 것이다. 상기 모타(161)의 일측에는 상기 튜브(50)의 회전각도를 검출하기 위한 각도센서(165)가 마련된다. 상기 각도센서(165)는 상기 튜브(50)의 회전각도 및 회전속도 검출하여 상기 제어부로 송신한다.The laser beam can be irradiated along the radial direction of the tube 50 only when the tube 50 is rotated. To this end, the tube driving unit 160 for rotating the tube is controlled by the controller 100. The driving unit 160 has a motor 161 controlled by the controller 100 and a rotation bar 163 rotated by the motor 161. Both ends of the tube 50 are supported by the rotation bar 163, and the tube 50 is rotated by the rotation bar 163. One side of the motor 161 is provided with an angle sensor 165 for detecting the rotation angle of the tube 50. The angle sensor 165 detects the rotation angle and rotation speed of the tube 50 and transmits it to the controller.

상기 제어부(100)는 상기 튜브(50)에 형성하고자 하는 패턴의 형상에 따라서, 상기 튜브(50)의 회전각도와 회전속도, 상기 이송부(150)의 이송속도, 그리고 상기 레이저 빔을 단속하는 상기 모듈레이터(120)의 단속시기를 제어하는 것이다.The control unit 100 according to the shape of the pattern to be formed on the tube 50, the rotation angle and rotation speed of the tube 50, the transfer speed of the transfer unit 150, and the intermittent laser beam The intermittent timing of the modulator 120 is controlled.

상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 장치를 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.A method of forming a pattern in a tube using the apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

먼저, 도 3을 설명한다. 도 3은 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 공정을 보인 도이다.First, FIG. 3 will be described. 3 is a view showing a process according to a first embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube.

단계(S200)에서는 가공하고자 하는 튜브(50)의 표면에 포토레지스트(Photoresist)(60)를 도포하고, 상기 포토레지스트(60)의 필요한 부위에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 포토레지스트(60)의 필요한 부위(61)를 경화(硬化)시킨다(S210). 즉, 전술한 제어부(100)에서 상기 모듈레이터(120)와 조사부(140)와 이송부(150)와 구동부(160)를 제어하여 포토레지스트(60)의 필요한 부위를 경화시킨다. 그리고 적절한 현상액에 상기 튜브(50)를 담근다(S220). 그러면 경화된 상기 포토레지스트의 부위(63)는 제거되지 않고, 경화되지 않은 상기 포토레지스트의 부위(65)는 제거되어, 패턴(Pattern)이 형성된다. 그후, 에칭(Etching) 용액에 상기 튜브(50)를 담그면, 상기 포토레지스터가 제거된 상기 튜브의 부위(51)는 부식된다. 즉, 상기 튜브(50)에는 상기 포토레지스트의 패턴과 동일한 개방부가 형성되는 것이다.(S230). 마지막으로, 단계(S240)에서는 적절한 현상액을 사용하여 제거되지 않은 상기 포토레지스트(63)를 제거한다. 그러면, 튜브(50)는 미세한 구멍들이 형성된 망 구조로 제작되는 것이다.In step S200, a photoresist 60 is applied to the surface of the tube 50 to be processed, and a photoresist 60 is irradiated with a laser beam on a required portion of the photoresist 60. A necessary part 61 of) is hardened (S210). That is, the controller 100 controls the modulator 120, the irradiator 140, the transfer unit 150, and the driver 160 to cure a necessary portion of the photoresist 60. And soak the tube 50 in a suitable developer (S220). Then, the portion 63 of the photoresist that is cured is not removed, and the portion 65 of the photoresist that is not cured is removed, thereby forming a pattern. Subsequently, when the tube 50 is immersed in an etching solution, the portion 51 of the tube from which the photoresist is removed is corroded. That is, the same openings as those of the pattern of the photoresist are formed in the tube 50 (S230). Finally, in step S240, the photoresist 63 which has not been removed is removed using an appropriate developer. Then, the tube 50 is made of a network structure formed with fine holes.

도 4를 설명한다. 도 4는 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 제2실시예에 따른 공정을 보인 도이다.4 will be described. 4 is a view showing a process according to a second embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube.

단계(S300)에서는 가공하고자 하는 튜브(50)의 표면에 포토레지스트(Photoresist)(60)를 도포한다. 이때, 상기 레이저 빔의 파장은 자외선과 가시광선 및 적외선 대역의 파장이고, 상기 포토레지스트(60)는 레이저 빔이 조사되면 에블레이션(Ablation)된다. 그리고 단계(S310)에서는 상기 포토레지스트(60)의 필요한 부위(66)에 레이저 빔을 조사하여 포토레지스트의 필요한 부위를 서블리메이션(Sublimation) 시킨다. 그러면 서블리메이션되는 포토레지스트에 의하여 포토레지스트(60)에는 패턴(Pattern)이 형성되는 것이다. 단계(S320)에서는 에칭(Etching) 용액에 상기 튜브(50)를 담근다. 그러면, 서블리메이션에 의하여 제거된 포토레지스트 부위(66)의 튜브(52)는 부식되므로 상기 튜브에는 패턴과 동일한 개방부가 형성된다. 그리고, 현상액을 사용하여 제거되지 않은 상기 포토레지스트의 부위를 제거하면 되는 것이다(S330).In step S300, a photoresist 60 is applied to the surface of the tube 50 to be processed. In this case, the wavelength of the laser beam is a wavelength of ultraviolet rays, visible light and infrared bands, and the photoresist 60 is ablation when the laser beam is irradiated. In operation S310, a required portion 66 of the photoresist 60 is irradiated with a laser beam to subscribe the required portion of the photoresist. Then, a pattern is formed in the photoresist 60 by the photoresist served. In step S320, the tube 50 is immersed in an etching solution. Then, the tube 52 of the photoresist portion 66 removed by servation is corroded, so that the same opening as the pattern is formed in the tube. Then, the portion of the photoresist that has not been removed using a developer may be removed (S330).

도 5를 설명한다. 도 5는 튜브에 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 제3실시예에 따른 공정을 보인 도이다.5 will be described. 5 is a view showing a process according to a third embodiment of the present invention for forming a pattern in a tube.

단계(S410)에서는 가공하고자 하는 튜브(50)의 필요한 부위에 레이저 빔을 직접 조사한다. 그러면, 레이저 빔이 조사된 튜브의 부위는 용융되면서 절단되므로, 상기 튜브(50)에는 미세한 구멍들(55)에 의하여 이루어지는 개방부가 형성된다. 그리고 단계(S410)에서는 튜브(50)의 내부로 냉각수를 공급한다. 그러면 튜브(50)의 용융시 발생되는 용융물(59)들이 냉각수에 의하여 제거되어, 원하는 형상의 패턴이 튜브에 형성되는 것이다. 이때, 상기 레이저 빔은 패턴을 형성하고자 하는 튜브의 면을 관통하여서, 패턴을 형성하고자 하는 튜브의 면과 대향되는 튜브의 면까지 도달하지 않도록 그 초점거리가 제어되어 조사된다. 또한, 상기 튜브의 내부에 탄소 또는 세라믹재로 된 봉(70) 등을 삽입하여, 패턴을 형성하고자 하는 튜브의 면과 대향되는 튜브의 면에 레이저 빔이 도달하지 못하도록 한다.In step S410, the laser beam is directly irradiated to the required portion of the tube 50 to be processed. Then, since the portion of the tube to which the laser beam is irradiated is cut while melting, the tube 50 is formed with an opening formed by minute holes 55. In operation S410, cooling water is supplied to the inside of the tube 50. Then, the melts 59 generated during the melting of the tube 50 are removed by the cooling water, so that a pattern having a desired shape is formed in the tube. At this time, the laser beam passes through the surface of the tube on which the pattern is to be formed and its focal length is controlled so as not to reach the surface of the tube opposite to the surface of the tube on which the pattern is to be formed. In addition, a rod 70 made of carbon or a ceramic material is inserted into the tube to prevent the laser beam from reaching the surface of the tube opposite to the surface of the tube to be patterned.

이상에서 설명한 본 실시예들을 응용하여, 다음과 같은 방법으로 튜브를 제작할 수 도 있다. 동일한 재질과 동일한 두께를 가지는 박판에 레이저 빔을 조사하여 형성하고자 하는 패턴을 형성한다. 그리고, 상기 박판들을 튜브 형태로 감아서 레이저 빔을 사용하여 용접하면 원하는 튜브가 제작되는 것이다.By applying the embodiments described above, it is also possible to manufacture a tube in the following way. A pattern to be formed is formed by irradiating a laser beam on a thin plate having the same material and the same thickness. Then, the thin plates are wound in a tube shape and welded using a laser beam to produce a desired tube.

이상에서 설명하듯이, 본 실시예들에 따른 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법은, 가공물인 튜브의 지름에 제한을 받지 않고 튜브에 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다. 그러므로 그 생산성이 향상된다.As described above, the apparatus and method for forming a pattern on the tube using the laser beam according to the present embodiments, it is possible to precisely form the pattern on the tube without being limited by the diameter of the tube as a workpiece. Therefore, the productivity is improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 서술되었지만, 본 발명의 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변형 및 개량이 이루어 질 수 있으며, 이러한 변형 및 개량도 본 발명에 속한다는 것을 당업자라면 인지할 수 있을 것이다.Although described above based on the preferred embodiment of the present invention, various modifications and improvements can be made within the scope of the technical idea of the present invention, those skilled in the art will recognize that such variations and improvements also belong to the present invention. will be.

Claims (12)

제어부;Control unit; 상기 제어부에 의하여 제어되며 레이저 빔을 발생하는 레이저;A laser controlled by the control unit and generating a laser beam; 상기 제어부에 의하여 제어되며 상기 레이저에서 발생되는 레이저 빔을 단속(斷續)하는 모듈레이터;A modulator controlled by the control unit and intermittent with a laser beam generated by the laser; 상기 레이저에서 발생된 레이저 빔의 경로에 설치되어 레이저 빔의 직경을 확대하는 레이저 빔 확대기;A laser beam expander installed in the path of the laser beam generated by the laser to enlarge the diameter of the laser beam; 상기 제어부에 의하여 제어되고 상기 레이저 빔 확대기를 투과한 레이저 빔이 가공하고자 하는 튜브측으로 조사되도록 안내하는 레이저 빔 조사부;A laser beam irradiator controlled by the controller and guiding the laser beam transmitted through the laser beam expander to be irradiated to the tube to be processed; 상기 제어부에 의하여 제어되고 상기 레이저 빔이 튜브의 길이 방향을 따라서 조사되도록 상기 레이저 빔 조사부를 이동시키는 이송부; 그리고A transfer unit controlled by the control unit and moving the laser beam irradiation unit so that the laser beam is irradiated along the longitudinal direction of the tube; And 상기 제어부에 의하여 제어되며, 상기 레이저 빔 조사부에서 조사되는 레이저 빔이 상기 튜브의 반경 방향을 따라서 조사될 수 있도록 상기 튜브를 회전시키는 튜브 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치.Patterned in the tube using a laser beam, which is controlled by the control unit, having a tube driving unit for rotating the tube so that the laser beam irradiated from the laser beam irradiation unit can be irradiated along the radial direction of the tube. Device to form. 제 1항에 있어서, 상기 레이저 빔 조사부는,The method of claim 1, wherein the laser beam irradiation unit, 케이스;case; 상기 케이스에 설치되며 상기 레이저에서 발생된 레이저 빔이 상기 튜브측으로 조사되도록 반사하는 반사경;A reflector installed in the case and reflecting the laser beam generated by the laser to be irradiated to the tube side; 상기 케이스에 설치되며 상기 반사경에서 반사된 레이저 빔을 집속하는 렌즈;A lens installed in the case and focusing the laser beam reflected from the reflector; 상기 반사경의 배면측에 마련되며 상기 레이저 빔에 의하여 가공되는 튜브의 가공 상태를 파악하기 위하여 상기 튜브에서 반사되는 레이저 반사빔을 검출하여 상기 제어부로 송신하는 제1센서; 그리고A first sensor provided at a rear side of the reflector and detecting a laser reflection beam reflected from the tube to determine a processing state of the tube processed by the laser beam; And 상기 튜브로 조사되는 레이저 빔의 안정성을 검출하기 위하여 상기 반사경을 투과하는 레이저 빔을 검출하여 상기 제어부로 송신하는 제2센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치.In order to detect the stability of the laser beam irradiated to the tube device for forming a pattern on the tube using a laser beam, characterized in that it comprises a second sensor for detecting the laser beam passing through the reflector and transmitting to the control unit . 제 1항에 있어서, 상기 이송부는,The method of claim 1, wherein the transfer unit, 상기 제어부에 의하여 제어되는 모타;A motor controlled by the controller; 상기 조사부가 탑재되며 상기 모타의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 조사부를 이송시키는 이송대를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치.The apparatus for forming a pattern on the tube by using the laser beam, characterized in that the irradiation unit is mounted and converting the rotational movement of the motor to a linear movement and having a conveyer for conveying the irradiation unit. 제 1항에 있어서, 상기 튜브 구동부는,The method of claim 1, wherein the tube driving unit, 상기 제어부에 의하여 제어되는 모타;A motor controlled by the controller; 상기 튜브를 지지하고, 상기 모타의 축에 의하여 회전되면서 상기 튜브를 회전시키는 회전바; 그리고A rotary bar supporting the tube and rotating the tube while being rotated by the shaft of the motor; And 상기 튜브의 회전각도 및 회전속도를 검출하여 상기 제어부로 송신하는 각도센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 장치.Apparatus for forming a pattern on the tube using a laser beam, characterized in that it comprises an angle sensor for detecting the rotation angle and rotation speed of the tube and transmits it to the controller. 가공하고자 하는 튜브의 표면에 포토레지스트(Photoresist)를 도포하는 단계;Applying a photoresist to the surface of the tube to be processed; 상기 포토레지스트의 필요한 부위에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사하여 포토레지스트의 필요한 부위를 경화시키는 단계;Irradiating a laser beam to a required portion of the photoresist to cure a required portion of the photoresist; 현상액을 사용하여 경화되지 않은 상기 포토레지스트의 부위를 제거하여 패턴(Pattern)을 형성하는 단계;Removing a portion of the photoresist that is not cured using a developer to form a pattern; 에칭(Etching) 용액을 사용하여 포토레지스터가 제거된 상기 튜브의 부위를 부식시켜서 상기 포토레지스트의 패턴과 동일한 개방부를 상기 튜브에 형성하는 단계; 그리고Etching an area of the tube from which the photoresist is removed using an etching solution to form an opening in the tube that is identical to the pattern of the photoresist; And 제거되지 않은 상기 포토레지스트를 현상액을 사용하여 제거하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.And removing the unremoved photoresist using a developer, thereby forming a pattern on the tube using a laser beam. 빔이 조사되면 에블레이션(Ablation)되는 포토레지스트(Photoresist)를 가공하고자 하는 튜브의 표면에 도포하는 단계;Applying a photoresist, which is ablation when the beam is irradiated, to the surface of the tube to be processed; 상기 포토레지스트의 필요한 부위에 레이저 빔을 조사하여 포토레지스트의 필요한 부위를 서블리메이션(Sublimation) 시키므로서 패턴(Pattern)을 형성하는 단계;Irradiating a laser beam on a required portion of the photoresist to form a pattern by subscribing a required portion of the photoresist; 에칭(Etching) 용액을 사용하여 서블리메이션에 의하여 제거된 포토레지스트 부위의 튜브를 부식시켜 상기 포토레지스트의 패턴과 동일한 개방부를 상기 튜브에 형성하는 단계; 그리고Using an etching solution to corrode the tube of the photoresist portion removed by servation to form an opening in the tube that is identical to the pattern of the photoresist; And 제거되지 않은 상기 포토레지스트를 현상액을 사용하여 제거하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.And removing the unremoved photoresist using a developer, thereby forming a pattern on the tube using a laser beam. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 레이저 빔의 파장은 자외선과 가시광선 및 적외선 대역의 파장인 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.The wavelength of the laser beam is a method of forming a pattern on the tube using a laser beam, characterized in that the wavelength of the ultraviolet and visible light and infrared band. 레이저 빔을 가공하고자 하는 튜브의 필요한 부위에 직접 조사하여 튜브를 용융시키므로서 절단하여 튜브에 개방부를 형성하는 단계; 그리고Irradiating the laser beam directly to the required portion of the tube to be processed to cut the tube while melting to form an opening in the tube; And 튜브의 용융시 발생되는 용융물들이 튜브에 부착되어 있지 않도록 제거하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.And removing the melts generated during melting of the tube so that they are not attached to the tube. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 용융물들은 상기 튜브의 내부로 공급되는 냉각수에 의하여 제거되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.And said melts are removed by cooling water supplied into said tube. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 레이저 빔은 조사하고자 하는 튜브의 면을 관통하여 조사하고자 하는 튜브의 면과 대향되는 튜브의 면까지 도달하지 않도록 조사되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.And the laser beam is irradiated so as not to penetrate the surface of the tube to be irradiated so as not to reach the surface of the tube opposite to the surface of the tube to be irradiated. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 조사하고자 하는 튜브의 면을 관통하여 조사하고자 하는 튜브의 면과 대향되는 튜브의 면까지 레이저 빔이 도달하지 않도록 상기 튜브에는 봉이 삽입된 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.A method of forming a pattern in a tube using a laser beam, characterized in that a rod is inserted into the tube so that the laser beam does not reach the surface of the tube opposite to the surface of the tube to be irradiated through the surface of the tube to be irradiated. . 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 봉은 탄소 또는 세라믹재인 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 튜브에 패턴을 형성하는 방법.The rod is a method of forming a pattern on a tube using a laser beam, characterized in that the carbon or ceramic material.
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