KR20050030006A - 펨토초 레이저를 사용하는 정밀 가공장치 및 가공방법 - Google Patents

펨토초 레이저를 사용하는 정밀 가공장치 및 가공방법 Download PDF

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Abstract

펨토초 레이저로 공작물을 정밀 가공하는 레이저 가공장치는 펨토초 레이저를 생성하는 레이저 발진기(1)와, 상기 레이저 발진기에서 발생한 펨토초 레이저 빔을 전송하는 레이저 빔전송부와, 상기 빔전송부로부터 전송되는 레이저 빔을 집속하는 빔집속부(8)와 상기 빔집속부로부터 나오는 레이저 빔의 초점 위치에 공작물을 고정하여 지지하는 공작물 지지장치(15)를 구비한다. 상기 빔전송부는 레이저빔을 적어도 두 개의 경로로 나누는 빔분할기(6)를 구비한다. 각각의 레이저 경로를 통하여 전달되는 레이저 빔으로 가공할 수 있도록 각각 빔집속부와 공작물 지지장치를 구비하는 제1 레이저 가공 스테이션과 제2 레이저 가공 스테이션으로 구성된다. 상기 제1 레이저 가공 스테이션은 제1 빔집속부와, 제1 공작물 지지장치와, 제1 이송 스테이지를 구비하여 공작물을 이동시키며 가공할 수 있으며, 제2 레이저 가공 스테이션은 갈바노 스캐너의 빔편향부(18)와, 제2 빔집속부와, 제2 공작물 지지장치를 구비하여 공작물을 고정하고 빔편향부에서 레이저빔을 편향시켜 조사함으로써 가공할 수 있다. 상기 공작물 지지장치는 시편고정을 위한 진공챔버를 구성한다.

Description

펨토초 레이저를 사용하는 정밀 가공장치 및 가공방법 {APPARATUS AND METHOD FOR FEMTO-SECOND LASER MACHINING}
본 발명은 펨토초 레이저를 이용한 미세가공기술로서 펄스 레이저를 이용한 공작물의 미세 가공장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 종래의 나노초 이상의 레이저 가공에서 반드시 발생하는 열적손상을 극소화하기 위해 펨토초 레이저를 이용하는 가공 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 레이저 가공기술은 공작물의 표면에 나노초 이상의 레이저로 열적 어블레이션을 시키는 메커니즘을 사용한다. 이 때문에 가공하고자 하는 영역 주변에 반드시 열영향영역(HAZ: Heat Affected Zone) 이 발생하며 이 열영향영역은 레이저 가공물의 품질을 저하시키는 주요 원인으로 작용하였다. 또한, 통상의 레이저 가공기술에서는 공작물의 표면가공을 할 때 레이저를 공작물의 가공면에 직접 조사하여 가공하였다. 따라서 여기에 가공 잔여물로 인한 표면 손상을 억제하기 위한 구성을 제공하기가 까다로웠다.
또한 종래의 레이저 기술에 따르면, 가공물에 레이저를 조사시키는 방법에 있어서 빔을 고정시키고 공작물을 움직여 가공하는 방법 또는 공작물을 고정시키고 갈바노스캐너를 이용하여 빔을 편향시키는 방법만을 사용하였다. 전자의 경우 그다지 높은 정밀도를 원하지 않는 가공물의 경우에도 가공시간이 길어지는 단점이 있으며 후자의 경우 가공시간이 줄어드는 장점이 있으나 전자에 비해 정밀도나 공작물 전 영역에 걸친 가공 균일도를 얻지 못하는 단점이 있다
상기와 같은 종래의 문제점을 고려한 본 발명의 목적은 펨토초 레이저를 이용하여 공작물을 열적, 물리적 손상 없이 정밀 가공하는 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가공물의 크기와 요구되는 정밀도에 따라 스테이지 이송식과 스캐너 주사식을 교대로 선택함으로써 가공효율을 높인 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공작물을 고정하는 공작물 지지장치가 공작물에 대하여 효과적인 진공 챔버를 형성하도록 하는 구성으로써, 공작물 가공 시 청정도를 높이고 공작물의 열적, 물리적 변형을 최소로 하는 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 또 다른 목적은 펨토초 레이저에 대해 투과도가 높은 공작물을 진공 챔버의 일부로 사용함으로써 간단한 구조의 진공 챔버 구성이 가능하도록 하고 화학적 반응에 의한 가공 및 가공 시 나타나는 파티클의 영향을 제거하는 등 가공의 효율을 높인 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 리볼버를 사용하여 복수 개의 렌즈를 선택적으로 이용하여 빔의 크기를 조절함으로써 공작물의 가공 선폭을 변화시킬 수 있는 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 동축 CCD 카메라를 이용해서 가공되는 형상을 실시간으로 모니터링할 수 있도록 하는 구성을 갖는 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 펨토초 레이저를 이용한 미세가공장치에 대한 것으로서, 가공시편의 구조, 크기, 가공 형상에 따라 스테이지 이송방법과 스캐너 주사방법을 선택해서 가공할 수 있는 복수의 가공 스테이션을 구비한다. 본 발명은 또한, 공작물을 고정하고 특히 광투과성 재료의 공작물을 효율적으로 가공하기 위하여 공작물 지지장치에 진공 챔버를 구성한다. 나아가 본 발명은 가공빔의 크기를 조절하기 위하여 복수개의 렌즈를 사용하기 위한 리볼버를 포함하도록 구성한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 펨토초 레이저로 공작물을 정밀 가공하는 레이저 가공장치로서,
펨토초 레이저를 생성하는 레이저 발진기와,
상기 레이저 발진기에서 발생한 펨토초 레이저 빔을 전송하는 레이저 빔전송부와,
상기 빔전송부로부터 전송되는 레이저 빔을 집속하는 빔집속부와 상기 빔집속부로부터 나오는 레이저 빔의 초점 위치에 공작물을 고정하여 지지하는 공작물 지지장치를 구비하는 레이저 가공 스테이션을 포함하는 레이저 가공장치가 제공된다.
일 실시예에서는 상기 빔전송부는 레이저빔을 적어도 두 개의 경로로 나누는 빔분할기를 구비하며, 상기 레이저 가공 스테이션은 상기 각각의 레이저 경로를 통하여 전달되는 레이저 빔으로 가공할 수 있도록 각각 빔집속부와 공작물 지지장치를 갖는 제1 레이저 가공 스테이션과 제2 레이저 가공 스테이션이 구비되며,
상기 제1 레이저 가공 스테이션은 제1 빔집속부와, 제1 공작물 지지장치와, 제1 이송 스테이지를 구비하여 공작물을 이동시키며 가공할 수 있으며,
제2 레이저 가공 스테이션은 빔편향부와, 제2 빔집속부와, 제2 공작물 지지장치를 구비하여 공작물을 고정하고 빔편향부에서 레이저 빔을 편향시켜 조사함으로써 가공할 수 있다.
또한, 상기 제1 빔집속부는 다수의 렌즈 세트 중 집속에 사용할 렌즈 세트를 선택할 수 있는 리볼버일 수도 있다. 제2 레이저 가공 스테이션의 빔편향부는 갈바노 스캐너를 구비하며, 제2 빔집속부는 에프-쎄타 렌즈를 구비할 수 있다.
일 실시예에서 공작물은 투명한 재료로 이루어지며 상기 레이저 가공 스테이션의 빔집속부는 상기 공작물의 아랫면에 초점을 맞춰 레이저 빔을 조사한다.
일 실시예에서 상기 공작물 지지장치는 내부에 공간이 마련되고 상부가 개방된 몸통과, 상기 개방된 상부를 공작물이 덮도록 공작물을 고정하는 공작물 고정장치를 구비하여 내부에 공작물과 몸통으로 형성되는 챔버를 형성하며, 상기 공작물 지지장치는 상기 챔버에 연결되는 진공 펌프를 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 공작물 지지장치는 상기 챔버와 연결되는 가스공급장치를 더 구비할 수 있다.
일 실시예에서 상기 가공되는 공작물의 상태를 확인하는 모니터링부를 더 포함하며, 상기 모니터링부는 카메라를 구비할 수 있다. 상기 카메라는 동축 CCD 카메라일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 레이저 가공장치에서 사용하기 위한 공작물 지지장치로서,
내부에 공간이 마련되고 상부가 개방된 몸통과,
상기 개방된 상부를 공작물이 덮도록 공작물을 고정하는 공작물 고정장치를 포함함으로서 내부에 공작물과 몸통으로 형성되는 챔버를 형성하며,
상기 챔버에 연결되는 진공 펌프를 더 포함하는 공작물 지지장치가 제공된다. 일 실시예에서, 상기 챔버와 연결되는 가스공급장치를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 각각 빔집속부와 공작물 지지장치를 갖는 2개의 가공 스테이션을 갖는 레이저 가공장치로 펨토초 레이저를 이용하여 공작물을 가공하는 공작물 가공방법으로서,
상기 공작물을 공작물 지지장치에 장착하는 단계와,
레이저를 발진시켜 레이저 빔을 생성하고 이를 분할하여 상기 2개의 가공 스테이션에 전송하는 단계와,
상기 레이저 빔을 빔집속부를 통하여 공작물에 조사하는 단계를 포함하며,
상기 2개의 가공 스테이션 중 하나에서는 공작물을 고정하고 레이저 빔을 편향시켜 조사할 수 있고, 상기 다른 하나에서는 공작물을 이동시키며 레이저 빔을 조사할 수 있는 레이저 가공 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 상기 레이저빔을 공작물에 조사하는 단계는 상기 공작물의 아랫면에 초점이 맞도록 레이저빔을 조사한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 고안의 실시예에 따른 가공장치를 도시한 것이다. 도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가공장치는 레이저빔 발생부와, 레이저 전송부와, 제1 레이저 가공 스테이션과, 제2 레이저 가공 스테이션과, 제어부를 구비한다.
레이저빔 발생부는 레이저 발진기(1)과 빔조절부로 이루어진다. 레이저 발진기(1)에서 발생하는 레이저는 펨토초(femto-second) 레이저로서 펄스 방사 시간이 1 피코초(pico-second) 이하의 10-13 에서 10-15 s 대이다. 빔조절부에는 레이저 펄스의 펄스폭을 실시간으로 잴 수 있는 자기상관계(3)과 자기상관계로 빔을 분할하는 측정용 빔분할기(2)가 구비된다. 이 빔분할기(2)에서 분할된 레이저 빔은 자기상관계(3)에서 펄스폭이 측정된다. 자기상관계(3)은 쪼개진 빛의 상관관계를 이용하여 펄스폭을 측정하는 것이다. 빔조절부는 또한, 수평방향으로 편광되어 발진되는 레이저빔의 편광방향을 바꾸는 λ/2 파장판(4)와 편광판(5)를 구비하는데, 이들은 레이저빔의 투과율을 조절하여 연속적으로 빔의 출력이 감쇄되도록 한다.
이렇게 빔조절부를 통과하는 가공을 위한 레이저 빔은 빔전송부로 전달된다. 빔전송부는 하나의 레이저빔을 두 갈래로 나누는 가공용 빔분할기(6)을 구비한다. 이 빔분할기(6)은 제1 레이저 가공 스테이션과 제2 레이저 가공 스테이션으로 나누어 보낼 수 있도록 2개로 분할한다. 빔분할기(6)은 동일한 비율로 나누는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 빔분할기를 나누어진 빔 경로 상에 더 설치함으로써 더 많은 수의 레이저 가공 스테이션으로 레이저 빔을 보낼 수도 있다.
빔전송부에는 양측으로 나누어진 빔 경로 상에 각각 다이아프램(7)이 구비된다. 다이아프램(7)은 출력밀도가 낮은 가장자리 부분들을 제거하고 빔 모양을 진원에 가깝게 한다. 빔분할기(6)에서 제2 레이저 가공 스테이션으로 가는 경로에는 빔익스팬더(16)과 전반사 미러(17)이 마련된다. 빔익스팬더(16)에서는 레이저의 공간상 단면 폭을 증가시켜 전반사 미러(17)에서 방향이 바뀌어 제2 레이저 가공 스테이션의 빔편향부인 갈바노 스캐너(18)로 들어가게 된다.
제1 레이저 가공 스테이션은 제1 빔집속부와 제1 이동 스테이지(12)와 제1 이동 스테이지(12) 위에 장착되는 제1 공작물 지지장치(15)를 구비한다. 제1 빔집속부는 전반사 미러(9)와 빔집속 리볼버(8)을 구비한다. 이 리볼버(8)는 여러 개의 렌즈 세트를 선택적으로 사용할 수 있게 한 빔집속장치로서 이 리볼버는 가공될 공작물에 가장 적합한 크기의 빔을 이용할 수 있게 한다. 제1 이동 스테이지(12)는 X축, Y축, Z축 방향으로 이동이 가능한 스테이지이다. 그 위에 장착된 제1 공작물 지지장치(15)의 상세한 구성은 이후 도2를 참조하여 설명한다.
도2를 참조하면, 공작물 지지장치(50)는 스테이지(57) 위에 놓이는 진공 공간(진공 채널)을 형성하기 위한 유닛들을 구비한다. 공작물 지지장치(50)는 진공 채널을 형성하기 위해 안쪽이 비어 있는 통형상의 몸통(58)을 구비한다. 몸통(58)의 벽체에는 양측에 구멍이 형성되고 구멍에는 관이 연결된다. 한 쪽 관(63)에는 진공펌프(60)이 연결되는데, 그 관(63)에는 밸브(51)과 압력게이지(52)가 마련된다. 다른 쪽 관(64)에는 보조 가스 공급장치(61)가 연결되는데, 그 관에는 밸브(62)가 장착된다.
몸통(58)의 상부는 개방되는데, 상부에는 공작물 고정 유닛(53)이 결합되어 있다. 공작물 고정유닛은 힌지(59)로 서로 연결된 도너츠 형상의 상부 플린지(65)와 하부 플린지(66)을 구비한다. 하부 플린지(66)은 몸통(58)의 위에 고정되어 있다. 상부 플린지(65)와 하부 플린지(66)은 일부분이 돌출되어 있고 그 부분에 고정용 볼트(55)가 장착되어 있다. 공작물(54)는 상기 두 개의 링 사이에 위치하는데, 각각의 링(65,66)과 공작물(54) 사이에는 고무 밀봉링(56)이 개재된다.
공작물을 장착할 때에는 고정용 볼트(55)를 돌려 풀면 볼트(55)와 하부 플린지(66)이 분리되고 상부 플린지(65)를 힌지(59)를 중심으로 회전시키고 하부 플린지(66) 위에 공작물을 올려놓는다. 이 때, 공작물은 하부 플린지(66)의 고무 밀봉링(56) 위에 놓이면서 하부 플린지(66)의 중앙 열린 부분(개구)를 완전히 덮는다. 다시 상부 플린지(65)를 회전시켜 닫은 후 볼트(55)를 돌려 완전히 고정한다. 이렇게 하면 몸통(58)의 바닥과 측벽 그리고 상부의 공작물(54)에 의해 밀폐된 공간 즉, 챔버를 형성하고 밸브(51)을 열고 진공펌프(60)을 가동하면 진공 챔버가 된다.
공작물(54)에는 투과성 재질을 사용하는 경우가 많다. 투과성 재질의 공작물(54)인 경우 레이저 빔이 그 초점이 공작물의 아래 면(즉, 공작물의 바닥)에 집속되도록 조절된다. 이 경우 공작물 아래쪽은 진공 챔버가 형성되어 있으므로 공작물의 표면가공품질을 향상시킬 수 있다. 가공 중에 밸브(62)를 열고 가스 공급장치(61)로부터 가스를 공급할 수 있다. 가스는 예를 들면, 가공시 공작물에서 나오는 입자 등을 제거하기 용이하게 하는 용도 또는 가공 중 화학적 반응을 유도하는 용도 등으로 사용할 수 있다. 한편, 공작물의 이동은 스테이지(57)에 의해 이동한다.
다시 도1을 참조하면, 가공용 빔분할기(6)에서 분할된 레이저 빔의 하나는 빔익스팬더(16)과 전반사미러(17)을 거쳐 제2 레이저 가공 스테이션으로 전송된다. 제2 레이저 가공 스테이션은 빔편향부와 제2 빔집속부와 제2 공작물 지지장치(23)와 제2 이동 스테이지(22)를 구비한다. 제2 공작물 지지장치(23)과 제2 이동스테이지(22)는 제1 레이저 가공 스테이션에서 사용하는 제1 공작물 지지장치(15)와 제1 이동스테이지(12)와 동일한 것을 사용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
빔편향부는 갈바노 스캐너(18)을 구비한다. 갈바노 스캐너(18)은 X축 방향과 Y축 방향으로 빔을 편향시킨다. 갈바노 스캐너(18)이 빔을 편향시키므로 공작물의 이동 없이 공작물을 가공할 수도 있다. 제2 빔집속부는 에프-쎄타 렌즈(F-theta Lens)(19)를 구비한다.
도면에서는 상세히 도시되지는 않았지만, 각각의 스테이션에는 투명 재질을 가공하기 위한 상기 진공 챔버의 구성 이외에도, 공작물 가공 시 위쪽으로 발생하는 잔여물을 제공하기 위한 블로우어(blower)와 흡입장치(suction part)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
계속해서 도1을 참조하면, 가공장치는 모니터링부와 제어부(13)을 더 구비한다. 모니터링부는 제1 가공 스테이션에 대응하여 설치하는 제1 카메라(10)과 제2 가공 스테이션에 대응하여 설치되는 제2 카메라를 구비한다. 이들 카메라는 동축 CCD 카메라인 것이 바람직하다. 한편, 빔집속부와 상기 CCD 카메라를 묶어서 레이저 가공헤드라고도 한다. 모니터링부는 또한 이들 카메라와 연결된 모니터(11)을 구비한다. 상세히 도시되지는 않았지만 이들 카메라를 위한 조명장치도 추가로 구비될 수 있다.
제1 레이저 가공 스테이션에 대응하여 설치되는 제1 카메라(10)은 전반사 유리 바로 위에 설치되어 공작물의 가공 상태 화면을 신호화하여 모니터(11)로 전송한다. 제2 레이저 가공 스테이션에 대응하여 설치되는 제2 카메라는 갈바노 스캐너(18) 측면 쪽에 약간 경사지게 설치된다. 이 제2 카메라도 공작물의 가공 상태 화면을 신호화하여 모니터(11)로 전송한다.
제어부(13)는 이동 스테이지(12,22)의 이동을 제어한다. 또한, 모니터링부에서 전달되는 결과에 따라 가공장치의 다른 부분들을 제어한다. 예를 들어, 가공시 입사되어지는 펄스의 양은 펄스제너레이터(20) 또는 빔셔터로 신호를 보내 조절되도록 한다.
이하, 위에서 설명한 가공장치의 작용에 대하여 설명한다. 레이저 발진기에서 생성된 펨토초 레이저 빔은 빔분할기(6)에서 분할되어 각각의 레이저 가공 스테이션으로 전송된다. 제1 레이저 가공 스테이션의 공작물 지지장치(15)에 공작물을 지지한 후 상기 전송된 레이저 빔을 리볼버의 집속렌즈로 집속하고 공작물에 조사한다. 이 때, 리볼버에서 가장 적절한 렌즈 세트를 선택하여 레이저 빔을 집속할 수 있다. 한편, 투명한 재료의 경우 공작물 지지장치에 고정하고 이송 스테이지를 조정하여 레이저 빔의 초점이 공작물의 도2에 도시한 바와 같이 아래면에 맞도록 한다. 그리고 진공 펌프와 가스 공급장치를 가동시켜 챔버 내를 진공으로 유지하고 보조 가스를 공급하면서 레이저 가공을 행한다.
한편, 제2 가공 스테이션에서는 공작물을 세팅한 후에는 공작물을 고정하고, 갈바노 스캐너로 레이저 빔을 편향시켜 레이저 빔이 조사되는 위치를 이동시켜가면서 가공한다.
이상과 같은 본 발명의 구성에 따르면, 상기한 목적을 달성할 수 있다. 구체적으로는 펨토초 레이저를 이용하여 공작물을 열적, 물리적 손상 없이 정밀 가공한다. 또한, 가공물의 크기와 요구되는 정밀도에 따라 스테이지 이송식과 스캐너 주사식을 교대로 선택하여 사용할 수 있으므로 가공효율을 높다. 나아가 공작물을 고정하는 공작물 지지장치가 공작물에 대하여 효과적인 진공 챔버를 형성하도록 하는 구성으로써, 공작물 가공 시 청정도를 높이고 공작물의 열적, 물리적 변형을 최소로 한다. 그리고 펨토초 레이저에 대해 투과도가 높은 공작물을 진공 챔버의 일부로 사용함으로써 간단한 구조의 진공 챔버 구성이 가능하며, 화학적 반응에 의한 가공 및 가공 시 나타나는 파티클의 영향을 제거하는 등 가공의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 리볼버를 사용하여 복수 개의 렌즈를 선택적으로 이용하여 빔의 크기를 조절함으로써 공작물의 가공 선폭을 변화시킬 수 있는 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 동축 CCD 카메라를 이용해서 가공되는 형상을 실시간으로 모니터링할 수 있도록 하는 구성을 갖는 정밀 가공장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 상기 실시예의 수정, 변경 등이 가능하며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 당업자라면 알 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토초 레이저를 사용하는 정밀 가공장치의 전체 시스템을 도시한 도면
도2는 도1의 시스템에서 사용하는 공작물 지지장치와 스테이지를 도시한 도면
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 레이저 발진기 6: 빔분할기 8: 빔집속기(리볼버)
10: 카메라 11: 모니터 12: 이송 스테이지
13: 제어부 14: 공작물 15: 공작물 지지장치
18: 갈바노 스캐너 60: 진공펌프 61: 보조가스 공급장치

Claims (14)

  1. 펨토초 레이저로 공작물을 정밀 가공하는 레이저 가공장치로서,
    펨토초 레이저를 생성하는 레이저 발진기와,
    상기 레이저 발진기에서 발생한 펨토초 레이저 빔을 전송하는 레이저 빔전송부와,
    상기 빔전송부로부터 전송되는 레이저 빔을 집속하는 빔집속부와 상기 빔집속부로부터 나오는 레이저 빔의 초점 위치에 공작물을 고정하여 지지하는 공작물 지지장치를 구비하는 레이저 가공 스테이션을 포함하는 레이저 가공장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 빔전송부는 레이저빔을 적어도 두 개의 경로로 나누는 빔분할기를 구비하며,
    상기 레이저 가공 스테이션은 상기 각각의 레이저 경로를 통하여 전달되는 레이저 빔으로 가공할 수 있도록 각각 빔집속부와 공작물 지지장치를 갖는 제1 레이저 가공 스테이션과 제2 레이저 가공 스테이션이 구비되며,
    상기 제1 레이저 가공 스테이션은 제1 빔집속부와, 제1 공작물 지지장치와, 제1 이송 스테이지를 구비하여 공작물을 이동시키며 가공할 수 있으며,
    상기 제2 레이저 가공 스테이션은 빔편향부와, 제2 빔집속부와, 제2 공작물 지지장치를 구비하여 공작물을 고정하고 빔편향부에서 레이저 빔을 편향시켜 조사함으로써 가공할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 빔집속부는 다수의 렌즈 세트 중 집속에 사용할 렌즈 세트를 선택할 수 있는 리볼버인 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  4. 제2항에 있어서, 제2 레이저 가공 스테이션의 빔편향부는 갈바노 스캐너를 구비하며, 제2 빔집속부는 에프-쎄타 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  5. 제1항에 있어서, 공작물은 투명한 재료로 이루어지며 상기 레이저 가공 스테이션의 빔집속부는 상기 공작물의 아랫면에 초점을 맞춰 레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 공작물 지지장치는 내부에 공간이 마련되고 상부가 개방된 몸통과, 상기 개방된 상부를 공작물이 덮도록 공작물을 고정하는 공작물 고정장치를 구비하여 내부에 공작물과 몸통으로 형성되는 챔버를 형성하며,
    상기 공작물 지지장치는 상기 챔버에 연결되는 진공 펌프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 공작물 지지장치는 상기 챔버와 연결되는 가스공급장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 가공되는 공작물의 상태를 확인하는 모니터링부를 더 포함하며, 상기 모니터링부는 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 카메라는 동축 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 레이저 가공 스테이션은 가공시 발생하는 잔여물을 제공하기 위한 블로우어와 흡입장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
  11. 레이저 가공장치에서 사용하기 위한 공작물 지지장치로서,
    내부에 공간이 마련되고 상부가 개방된 몸통과,
    상기 개방된 상부를 공작물이 덮도록 공작물을 고정하는 공작물 고정장치를 포함함으로서 내부에 공작물과 몸통으로 형성되는 챔버를 형성하며,
    상기 챔버에 연결되는 진공 펌프를 더 포함하는 공작물 지지장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 챔버와 연결되는 가스공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 지지장치.
  13. 각각 빔집속부와 공작물 지지장치를 갖는 2개의 가공 스테이션을 갖는 레이저 가공장치로 펨토초 레이저를 이용하여 공작물을 가공하는 공작물 가공방법으로서,
    상기 공작물을 공작물 지지장치에 장착하는 단계와,
    레이저를 발진시켜 레이저 빔을 생성하고 이를 분할하여 상기 2개의 가공 스테이션에 전송하는 단계와,
    상기 레이저 빔을 빔집속부를 통하여 공작물에 조사하는 단계를 포함하며,
    상기 2개의 가공 스테이션 중 하나에서는 공작물을 고정하고 레이저 빔을 편향시켜 조사할 수 있고, 상기 다른 하나에서는 공작물을 이동시키며 레이저 빔을 조사할 수 있는 레이저 가공 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 레이저빔을 공작물에 조사하는 단계는 상기 공작물의 아랫면에 초점이 맞도록 레이저빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
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