KR20090032955A - Laser processing apparatus - Google Patents

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KR20090032955A
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노리후미 아리마
히데키 모리타
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

A laser processing apparatus is provided to remove the need of expensive laser transmissive material whereby the optical element is composed of the combination of mirror group. A laser processing apparatus(15) includes a laser(13), and an optical element group delivering the laser beam emitted from the laser to the processing surface of a workpiece and adjusting the shape of beam spot. The optical element group is composed of the combination of mirror group including a concave mirror(43) and a cylindrical mirror(45) of convex or concave surface. The concave mirror is arranged on an optical path near the laser, and the cylindrical mirror is arranged on an optical path near the processing surface.

Description

레이저 가공장치{LASER PROCESSING APPARATUS} Laser Processing Equipment {LASER PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 피가공물(被加工物)에 레이저빔을 조사하여 가공을 하는 레이저 가공장치(laser 加工裝置)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 피가공물의 가공면에 조사(照射)되는 레이저빔의 빔 스폿(beam spot)의 형상을 조정하도록 한 레이저 가공장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for processing a workpiece by irradiating a laser beam. More particularly, the present invention relates to a laser beam that is irradiated onto a processing surface of a workpiece. A laser processing apparatus for adjusting the shape of a beam spot.

본 발명에 있어서의 레이저 가공에는, 글라스 기판, 소결재료(燒結材料)의 세라믹스, 단결정 실리콘, 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판 등의 취성재료에 대하여 연화점 이하의 온도로 레이저 가열했을 때에 발생하는 열응력을 이용하여 스크라이브 라인을 형성하는 레이저 스크라이브 가공 및 취성재료 그 외의 재료에 대하여 용융온도 이상으로 가열하는 레이저 어블레이션 가공(laser ablation 加工)이 포함된다.In the laser processing of the present invention, thermal stress generated when laser heating at a temperature below the softening point is applied to brittle materials such as glass substrates, ceramics of sintered materials, single crystal silicon, semiconductor wafers, ceramic substrates, and the like. Laser scribing for forming a scribe line, and laser ablation processing for heating above a melting temperature with respect to brittle materials and other materials.

레이저를 사용하여 국소가열을 하는 가공방법이 실용(實用)되고 있다. 예를 들면 레이저 어블레이션 가공에서는, 레이저빔을 피가공물에 조사하여 가공면에 빔 스폿을 형성하고, 이 빔 스폿을 주사(走査)함으로써, 빔 스폿의 궤적을 따라 피가공물을 증산(蒸散)시켜서 홈을 형성한다. 레이저 스크라이브 가공의 경우에는, 빔 스폿을 주사하여 가공 대상이 되는 취성재료기판 등을 그 연화점 이하의 온도로 가공 예정라인을 따라 가열한 후에 냉각을 함으로써, 열응력을 발생시켜 크랙을 형성한다.BACKGROUND OF THE INVENTION A processing method of locally heating using a laser has been put into practical use. In laser ablation, for example, a laser beam is irradiated to a workpiece to form a beam spot on the processing surface, and the beam spot is scanned to increase the workpiece along the trajectory of the beam spot. Form a groove. In the case of laser scribing, a crack is formed by scanning a beam spot and heating a brittle material substrate or the like to be processed at a temperature below its softening point along a processing schedule line and then cooling it to generate thermal stress.

일반적으로, 시판되는 레이저로부터 출사되는 레이저빔(최초 빔이라고도 한다)의 단면은 원형을 이루고 있다. 레이저 가공장치에서는, 가공 폭을 좁게 하여 가공위치의 정밀도를 높이거나 또한 가열효율을 높여서 주사 속도를 향상시키거나 하는 목적을 위하여, 레이저로부터 출사된 레이저빔(최초 빔)을 그대로 가공면에 조사하여 원형의 빔 스폿으로 가열하는 것이 아니라, 레이저빔(최초 빔)의 단면형상을 광로 상에서 조정하여, 가공면에는 타원형, 장원형 등의 장축방향을 가지는 형상의 빔 스폿이 형성되도록 하여 가열하도록 하고 있다.Generally, the cross section of the laser beam (also called an initial beam) radiate | emitted from a commercially available laser is circular. In the laser processing apparatus, the laser beam emitted from the laser (first beam) is irradiated to the processing surface as it is for the purpose of narrowing the processing width to increase the precision of the machining position or to improve the scanning speed by increasing the heating efficiency. Instead of heating to a circular beam spot, the cross-sectional shape of the laser beam (first beam) is adjusted on the optical path, so that a beam spot having a long axis direction such as an elliptical or oblong shape is formed on the processed surface to be heated. .

원형의 단면의 최초 빔으로부터 장축을 가지는 빔 스폿을 형성하는 방법으로서는, 종래로부터 렌즈 광학계(lens 光學系)를 사용하여 장축을 가지는 빔 스폿을 형성하는 방법이 실용되고 있다. 예를 들면 레이저빔의 광로 상에 원주 렌즈(cylindrical lens)와 집광 렌즈를 배치함으로써 원형의 단면의 최초 빔을, 타원형의 레이저빔으로 정형(整形)하는 것이 개시되어 있다(예를 들면 특허문헌1 참조).As a method of forming a beam spot having a long axis from an initial beam having a circular cross section, a method of forming a beam spot having a long axis has been practically used using a lens optical system. For example, by arranging a cylindrical lens and a condenser on an optical path of a laser beam, shaping an initial beam having a circular cross section into an elliptical laser beam is disclosed (for example, Patent Document 1). Reference).

또한 다른 방법으로서, 복수의 반사면(예를 들면 64면)이 회전축을 중 심으로 고속회전 하는 다각형 거울을 이용하여 실질적으로 장축을 가지는 빔 스폿을 형성하는 방법도 실용되고 있다. 즉 고속회전 중의 다각형 거울에, 빔 지름을 가늘게 좁힌 레이저빔을 일정 방향으로부터 조사함으로써, 다각형 거울의 각 반사면에 의하여 어떤 각도범위에서 차례차례로 레이저빔을 반사시켜 반복 주사가 이루어지도록 하여, 레이저빔의 주사된 방향이 실질적으로 장축방향이 되는 빔 스폿의 형성방법이 실용되어 있다(예를 들면 특허문헌2 참조).As another method, a method of forming a beam spot having a substantially long axis using a polygonal mirror in which a plurality of reflective surfaces (for example, 64 surfaces) rotate at a high speed about a rotation axis is also practical. That is, by irradiating a polygonal mirror in a high-speed rotation from a certain direction, the laser beam having a narrow beam diameter is reflected from each direction by the reflective surface of the polygonal mirror so that the laser beam is sequentially reflected in a certain angular range so that repeated scanning is performed. A method of forming a beam spot in which the scanned direction of the beam becomes a major axis direction is practically used (see Patent Document 2, for example).

특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개2006-289388호 공보Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-289388

특허문헌2 : 일본국 공개특허 특개2006-55908호 공보Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-55908

렌즈 광학계를 사용하여 타원형, 장원형 등의 장축을 가지는 빔 스폿(이하 장축 빔 스폿이라고 한다)을 형성하는 방법은, 기본적으로 레이저와 가공면 사이의 광로 상에, 집광 렌즈(예를 들면 평볼록렌즈)와 원주 렌즈를 배치하도록 되어 있다. 그리고 이러한 렌즈와 가공면 사이의 광로길이를 조정함으로써 빔 스폿의 장축의 길이 및 장축과 직교하는 단축의 길이를 조정할 수 있게 되어 있다.A method of forming a beam spot (hereinafter referred to as a long axis beam spot) having a long axis such as an ellipse or an oblong shape using a lens optical system is basically a condensing lens (for example, flat convex) on an optical path between a laser and a processing surface. Lens) and a circumferential lens. By adjusting the optical path length between the lens and the processing surface, the length of the long axis of the beam spot and the length of the short axis orthogonal to the long axis can be adjusted.

상기한 렌즈 광학계에 의한 빔 스폿의 조정방법은, 광학계의 구조가 매우 간단하고 또한 광학적인 조정도 용이한 반면, 조사하는 레이저광의 파장영역에 대하여 투과율이 높은 비싼 재료를 사용할 필요가 있고 또한 원주 렌즈에 대해서는 비싼 재료를 특수한 형상의 반사면으로 가공하는 것이 필요하게 된다. 예를 들면 레이저로 CO2레이저를 사용하는 경우에는, 렌즈 재료로서 ZnSe가 이용되지만, ZnSe는 비싼 재료임과 동시에 재료 자체에 독성물질이 포함되어 있기 때문에, 취급에 주의가 필요하게 된다. 보통은 표면 전체가 피복되어 있지만 렌즈가 파손되었을 경우에 위험하다.In the method of adjusting the beam spot by the lens optical system described above, while the structure of the optical system is very simple and the optical adjustment is easy, it is necessary to use an expensive material having a high transmittance with respect to the wavelength region of the laser beam to be irradiated, and also a circumferential lens. For, it is necessary to process expensive materials into specially shaped reflective surfaces. For example, in the case of using a CO 2 laser as the laser, ZnSe is used as the lens material. However, since ZnSe is an expensive material and toxic substances are contained in the material itself, care must be taken in handling. Usually the entire surface is covered, but it is dangerous if the lens is broken.

한편 다각형 거울에 의하여 빔 스폿의 형상을 조정하는 방법은, 형성되는 빔 스폿의 품질이 양호한 반면, 복잡한 형상이면서 복잡한 기구인 다각형 거울을 사용할 필요가 있고 또한 회전축의 축 맞춤 등의 정확한 광학적 조정이 필요하게 되어, 조정 작업이 곤란하다. On the other hand, the method of adjusting the shape of the beam spot by the polygon mirror requires good quality of the beam spot to be formed, but it is necessary to use a polygon mirror which is a complex shape and a complicated mechanism, and also requires precise optical adjustment such as the axis alignment of the rotation axis. The adjustment work is difficult.

그래서 본 발명은, 광학계의 구조가 간단하고 광학적인 조정도 용이하며 또한 입수가 용이한 재료의 광학소자를 사용하도록 하여 빔 스폿을 조정하도록 한 레이저 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a laser processing apparatus which adjusts a beam spot by using an optical element made of a material of which the structure of the optical system is simple, the optical adjustment is easy and the availability is easy.

또한 본 발명은, 빔 스폿의 형상을 조정하는 동시에 장축의 길이나 단축의 길이(빔의 폭이라고도 한다)의 선택의 자유도를 높게 할 수 있는 레이저 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Moreover, an object of this invention is to provide the laser processing apparatus which can adjust the shape of a beam spot, and can raise the degree of freedom of selection of the length of a long axis and the length of a short axis (also called a beam width).

상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명의 레이저 가공장치는, 레이저와, 레이저로부터 출사되는 레이저빔을 피가공물의 가공면으로 인도함과 아울러 레이저빔에 의하여 가공면에 형성되는 빔 스폿의 형상을 조정하는 광학소자군을 구비한 레이저 가공장치로서, 광학소자군은 적어도 오목거울과 볼록면 또는 오목면의 원주거울을 포함하는 거울군의 조합으로 이루어지도록 하고 있다.In order to solve the above problems, the laser processing apparatus of the present invention guides the laser and the laser beam emitted from the laser to the processing surface of the workpiece, and adjusts the shape of the beam spot formed on the processing surface by the laser beam. A laser processing apparatus provided with an optical element group, wherein the optical element group is made of a combination of at least a concave mirror and a mirror group including a convex surface or a circumferential mirror of a concave surface.

여기에서 광원으로서의 레이저는, 피가공물의 재료, 가공방법(레이저 스크라이브 가공, 레이저 어블레이션 가공 등)에 따라, 적당한 종류의 레이저를 사용하면 된다. 예를 들면 글라스 기판을 가공하는 경우에는 CO2레이저가 바람직하다.The laser as the light source may be a suitable type of laser depending on the material of the workpiece and the processing method (laser scribing, laser ablation, etc.). For example, when processing a glass substrate, a CO 2 laser is preferable.

본 발명에 의하면, 오목거울과 볼록면 또는 오목면의 원주거울을 포함하는 복수의 거울을 사용한 거울 광학계에 의하여 빔 스폿의 형상을 조정하도록 한다. 즉 주로 오목거울로 레이저빔을 집광(集光)함으로써 빔 폭을 설정하고, 주로 원주거울로 레이저빔을 1축방향으로 확대(오목 원주거울의 경우에는 오목면의 초점보다 멀리 떨어진 위치에서 결상(結像)함으로써 확대)함으로써 장축길이를 설정하고, 빔 폭과 장축길이를 설정함으로써 장축 빔 스폿(타원, 장원 등의 장축을 가지는 빔 스폿)의 형상을 설정한다. 각 거울은, 코팅에 의하여 조사하는 레이저의 종류에 따라 반사율을 높이도록 하여도 좋다. 그리고 렌즈와 같이 레이저빔을 투과시켜서 사용하는 광학소자는 광로상에 포함되지 않도록 한다.According to the present invention, the shape of the beam spot is adjusted by a mirror optical system using a plurality of mirrors including a concave mirror and a convex surface or a circumferential mirror of the concave surface. That is, the beam width is set mainly by condensing the laser beam with a concave mirror, and the laser beam is enlarged in the axial direction mainly with a circumferential mirror (in the case of a concave circumferential mirror, the image is formed at a position farther than the focus of the concave surface). By setting the long axis length, and setting the beam width and the long axis length to set the shape of the long axis beam spot (beam spot having a long axis such as an ellipse or a long circle). Each mirror may be made to raise a reflectance according to the kind of laser irradiated by a coating. In addition, the optical element used to transmit the laser beam, such as a lens, is not included on the optical path.

본 발명에 의하면, 빔 스폿의 형상을 조정하기 위하여 광로상에 배치되는 광학소자가, 거울군의 조합으로 구성되도록 하였으므로, 비싼 레이저광 투과성 재료를 사용할 필요가 없어진다. 따라서 입수 용이한 재료로 빔 스폿의 형상을 조정하기 위한 광학계를 형성할 수 있다. 오목거울이나 원주거울에 관해서도, 입수 용이한 재료로 형성할 수 있기 때문에, 예를 들면 곡률반경이 다른 오목거울이나 볼록 또는 오목 원주거울을 여러 개 준비해 둘 수 있게 되므로, 이들을 교환함에 의해서도 빔 스폿의 형상을 조정할 수 있게 된다. 따라서 빔 스폿 형상의 선택의 자유도를 크게 할 수 있다.According to the present invention, since the optical elements disposed on the optical path for adjusting the shape of the beam spot are made of a combination of mirror groups, there is no need to use expensive laser light transmitting materials. Therefore, an optical system for adjusting the shape of the beam spot can be formed of a readily available material. Since concave mirrors and circumferential mirrors can be formed of materials that are easily available, for example, a plurality of concave mirrors, convex or concave mirrors having different curvature radii can be prepared. The shape can be adjusted. Therefore, the degree of freedom in selecting the beam spot shape can be increased.

(기타의 과제해결수단 및 효과)(Other problem solving means and effects)

상기 발명에 있어서 오목거울과 상기 원주거울은, 레이저에 가까운 측의 광로 상에 오목거울이 배치되고, 가공면에 가까운 측의 광로 상에 원주거울이 배치되도록 하여도 좋다.In the above invention, the concave mirror and the circumferential mirror may have a concave mirror disposed on an optical path closer to the laser, and a circumferential mirror disposed on an optical path closer to the processing surface.

이에 의하면, 먼저 오목거울에 의하여 레이저빔 형상을 축소시킴으로써 빔 폭이 조정되지만, 그 결과, 빔의 크기를 작게 축소한 상태에서 레이저빔을 볼록 원주거울에 인도할 수 있게 되어, 원주거울의 반사면의 크기를 작게 할 수 있다.In this way, the beam width is adjusted by first reducing the shape of the laser beam by the concave mirror, but as a result, the laser beam can be guided to the convex circumferential mirror in a state where the size of the beam is reduced small, so that the reflective surface of the circumferential mirror is The size of can be made small.

이 경우에, 오목거울과 볼록 원주거울은, 오목거울의 곡률반경이 볼록 원주거울의 곡면의 곡률반경보다 크게 되도록 설정하여, 장축방향과 단축방향을 구비하는 형상의 빔 스폿이 가공면에 형성되도록 하여도 좋다.In this case, the concave mirror and the convex mirror are set so that the radius of curvature of the concave mirror is larger than the radius of curvature of the curved surface of the convex mirror, so that beam spots having a shape having a long axis direction and a short axis direction are formed on the machined surface. You may also do it.

가공면에서 먼 측의 오목거울의 곡률반경을, 가공면에 가까운 측의 볼록 원주거울의 곡률반경보다 크게했으므로, 광로의 확대를 작게 할 수 있어, 각 거울의 반사면의 크기를 작게 할 수 있다.   Since the curvature radius of the concave mirror on the side far from the processing surface is larger than the curvature radius of the convex circumferential mirror on the side near the processing surface, the enlargement of the optical path can be made smaller and the size of the reflecting surface of each mirror can be made smaller. .

또한 상기 발명에 있어서, 가공면과 오목거울 사이의 광로 길이 및 가공면과 원주거울 사이의 광로 길이를 변경함으로써 빔 스폿의 장축방향 및 단축방향의 길이를 조정하는 빔 스폿 조정기구를 설치하도록 하여도 좋다. Further, in the above invention, a beam spot adjustment mechanism for adjusting the length of the long axis direction and the short axis direction of the beam spot may be provided by changing the length of the optical path between the working surface and the concave mirror and the length of the optical path between the working surface and the circumferential mirror. good.

이에 따라 가공면과 오목거울 사이의 광로 길이에 의하여 주로 빔 폭을 조정할 수 있고, 가공면과 원주거울 사이의 광로 길이를 변경함으로써 주로 장축길이를 조정할 수 있다.Accordingly, the beam width can be mainly adjusted by the optical path length between the processing surface and the concave mirror, and the major axis length can be mainly adjusted by changing the optical path length between the processing surface and the circumferential mirror.

상기 발명에 있어서 빔 스폿 조정기구는, 오목거울이 고정됨과 아울러, 오목거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제1평면거울이 고정된 제1지지체와, 상기 원주거울이 고정됨과 아울러, 원주거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제2평면거울이 고정된 제2지지체와, 연직방향을 향한 로드를 지축으로 하여 제1지지체를 승강시키는 제1지지체 승강기구와, 로드를 지축으로 하여 제1지지체의 하측에 있어서 제2지지체를 승강시키는 제2지지체 승강기구로 이루어지도록 하여도 좋다.In the above-described invention, the beam spot adjusting mechanism includes a first fixed mirror having a concave mirror and a first plane mirror for adjusting an optical path of any one of the laser beam before reflection by the concave mirror and the laser beam after reflection. A second support having a support, a second mirror configured to fix the optical path of any one of the laser beam before the reflection by the circumferential mirror or the laser beam after the reflection, and the vertical direction to which the circumferential mirror is fixed; The first support member elevating mechanism for elevating the first support body with the rod toward the support axis, and the second support member elevating mechanism for elevating the second support body under the first support member with the rod as the support axis.

이에 따라 제1지지체의 높이를 조정함으로써 주로 빔 폭을 조정하고, 제2지지체의 높이를 조정함으로써 주로 장축길이를 조정할 수 있다.Accordingly, the beam length is mainly adjusted by adjusting the height of the first support, and the major axis length can be mainly adjusted by adjusting the height of the second support.

상기 발명에 있어서, 오목거울은, 오목면의 반사판과, 상기 반사판의 곡률반경을 변화시키는 오목면 변형기구를 구비하고, 오목거울의 곡률반경 및 상기 가공면과 상기 원주거울 사이의 광로 길이를 변경함으로써 빔 스폿의 장축방향 및 단축방향의 길이를 조정하는 빔 스폿 조정기구를 설치하도록 하여도 좋다.In the above invention, the concave mirror has a concave mirror and a concave deformation mechanism for changing the radius of curvature of the reflecting plate, wherein the concave mirror changes the curvature radius of the concave mirror and the optical path length between the processing surface and the circumferential mirror. Thus, a beam spot adjusting mechanism for adjusting the length of the beam spot in the major axis direction and the minor axis direction may be provided.

이에 의하면, 오목거울의 곡률반경을 조정함으로써 주로 빔 폭을 조정하고, 가공면과 원주거울 사이의 광로 길이를 변경함으로써 주로 장축길 이를 조정할 수 있다.In this regard, the major axis length can be mainly adjusted by adjusting the radius of curvature of the concave mirror, and by changing the optical path length between the processing surface and the circumferential mirror.

상기 발명에 있어서, 빔 스폿 조정기구는, 오목거울이 고정됨과 아울러, 오목거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제1평면거울이 고정된 제1지지체와, 원주거울이 고정됨과 아울러, 원주거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제2평면거울이 고정된 제2지지체와, 연직방향을 향하고 제1지지체가 고정되는 로드와, 로드를 지축으로 하여 제1지지체보다 하측에서 상기 제2지지체를 승강시키는 제2지지체 승강기구로 이루어지도록 하여도 좋다. In the above invention, the beam spot adjustment mechanism includes a first fixed mirror in which a concave mirror is fixed and a first plane mirror for adjusting an optical path of any one of the laser beam before reflection by the concave mirror or the laser beam after reflection is fixed. The second support is fixed to the first support body, the second support mirror is fixed to the circumferential mirror and the optical path of any one of the laser beam before the reflection by the circumferential mirror or the laser beam after the reflection is fixed, and the vertical direction. And a second support elevating mechanism for raising and lowering the second support from the lower side of the first support with the rod as the supporting shaft.

이에 의하면, 오목거울의 곡률반경을 조정함으로써 주로 빔 폭을 조정하고, 제2지지체의 높이를 조정함으로써 주로 장축길이를 조정할 수 있다.In this regard, the major axis length can be mainly adjusted by adjusting the radius of curvature of the concave mirror, and mainly by adjusting the height of the second support.

상기 발명에 있어서, 오목거울은, 오목면의 반사판과, 반사판의 곡률반경을 변화시키는 오목면 변형기구를 구비하고, 원주거울은, 반사판과, 반사판의 곡률반경을 변화시키는 곡면 변형기구를 구비하고, 오목거울의 곡률반경 및 원주거울의 곡률반경을 변경함으로써 빔 스폿의 장축방향 및 단축방향의 길이를 조정하는 빔 스폿 조정기구를 설치하도록 하여도 좋다.In the above invention, the concave mirror includes a reflecting plate of the concave surface and a concave surface modifying mechanism for changing the radius of curvature of the reflecting plate, and the circumferential mirror includes a reflecting plate and a curved surface modifying mechanism for changing the radius of curvature of the reflecting plate. By changing the radius of curvature of the concave mirror and the radius of curvature of the circumferential mirror, a beam spot adjusting mechanism for adjusting the length in the long axis direction and the short axis direction of the beam spot may be provided.

이에 의하면, 오목거울의 곡률반경을 조정함으로써 주로 빔 폭을 조정하고, 원주거울의 곡률반경을 조정함으로써 주로 장축길이를 조정할 수 있다.   In this regard, the major axis length can be mainly adjusted by adjusting the radius of curvature of the concave mirror, and mainly by adjusting the radius of curvature of the circumferential mirror.

상기 발명에 있어서, 빔 스폿 조정기구는, 오목거울이 고정됨과 아울러, 오목거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제1평면거울이 고정된 제1지지체와, 원주거울이 고정됨과 아울러, 원주거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제2평면거울이 고정된 제2지지체와, 연직방향을 향하고, 제1지지체가 고정됨과 아울러 제1지지체의 하측에 제2지지체가 고정되는 로드로 이루어지도록 하여도 좋다. In the above invention, the beam spot adjustment mechanism includes a first fixed mirror in which a concave mirror is fixed and a first plane mirror for adjusting an optical path of any one of the laser beam before reflection by the concave mirror or the laser beam after reflection is fixed. The second support is fixed to the first support body, the second support mirror is fixed to the circumferential mirror and the optical path of any one of the laser beam before the reflection by the circumferential mirror or the laser beam after the reflection is fixed, and the vertical direction. The first support may be fixed, and the second support may be fixed to the lower side of the first support.

이에 의하면, 높이 조정을 하지 않고 곡면반경의 조정만으로 빔 폭 및 장축길이를 조정할 수 있다.In this way, the beam width and the major axis length can be adjusted only by adjusting the radius of curvature without height adjustment.

상기 발명에 있어서, CO2레이저가 사용되고, 각 거울의 레이저빔이 반사되는 면이 금, 실리콘, 몰리브덴 중의 어느 하나로 코팅되도록 하여도 좋다. In the above invention, a CO 2 laser may be used, and the surface on which the laser beam of each mirror is reflected may be coated with any one of gold, silicon, and molybdenum.

이에 의하면, CO2레이저를 사용하는 경우에 각 거울의 반사율을 높일 수 있으므로, 글라스 기판을 가공하는 경우에 가열효율을 높인 레이저 가공을 할 수 있게 된다.With this structure, it is possible to increase the reflectance of each mirror in the case of using a CO 2 laser, it is possible to laser machining with improved heat efficiency in the case of processing a glass substrate.

상기 발명에 있어서 제1지지체를 구비하는 경우에, 제1지지체에 있어서, 제1평면거울과 오목거울의 사이에서 부착위치가 호환성을 가지도록 하여도 좋다.In the above invention, in the case where the first support is provided, the attachment position may be compatible between the first flat mirror and the concave mirror in the first support.

이에 따라 부착위치를 교환함으로써 빔 스폿 형상의 선택의 자유도를 더 높일 수 있다.Thereby, the degree of freedom in selecting the beam spot shape can be further increased by exchanging the attachment position.

상기 발명에 있어서 제2지지체를 구비하는 경우에, 제2지지체에 있어서, 제2평면거울과 원주거울의 사이에서 부착위치가 호환성을 가지도록 하여도 좋다. In the above invention, in the case where the second support is provided, the attachment position may be compatible between the second flat mirror and the circumferential mirror in the second support.

이에 따라 부착위치를 교환함으로써 빔 스폿 형상의 선택의 자유도를 더 높일 수 있다. Thereby, the degree of freedom in selecting the beam spot shape can be further increased by exchanging the attachment position.

(실시예1)Example 1

이하 본 발명의 실시예를, 글라스 기판용의 레이저 스크라이브 장치를 예로 하여 도면에 의거하여 설명한다. 도1은 본 발명의 한 실시예인 레이저 가공장치를 이용한 레이저 스크라이브 장치의 구성도이고, 도2는 도1의 레이저 스크라이브 장치로 사용되고 있는 레이저 가공장치의 구성도이다. 도3은 도1의 레이저 스크라이브 장치(LS1)에 있어서의 제어계의 구성을 나타내는 블럭도이다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example a laser scribe device for a glass substrate. 1 is a configuration diagram of a laser scribing apparatus using a laser processing apparatus as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a laser processing apparatus used as the laser scribing apparatus of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a control system in the laser scribe device LS1 of FIG.

우선, 도1에 의거하여 레이저 스크라이브 장치(LS1)의 전체 구성에 대하여 설명한다.First, the whole structure of the laser scribe device LS1 is demonstrated based on FIG.

수평한 설치대(1) 상에 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(3, 4)을 따라 도1의 지면(紙面) 전후방향(이하 Y방향이라고 한다)으로 왕복 이동 하는 슬라이드 테이블(2)이 설치되어 있다. 양쪽 가이드 레일(3, 4)의 사이에 스크루 나사(5)가 전후방향을 따라 배치되고, 이 스크루 나사(5)에 슬라이드 테이블(2)에 고정된 스테이(stay)(6)가 나사결합 되어 있고, 스크루 나사(5)를 모터(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 정, 역회전 함으로써 슬라이드 테이블(2)이 가이드 레일(3, 4)을 따라 Y방향으로 왕복이동 하도록 형성되어 있다.A slide table 2 reciprocating along a pair of guide rails 3 and 4 arranged in parallel on the horizontal mounting table 1 in the front and rear directions of the ground surface (hereinafter referred to as the Y direction) of FIG. It is installed. The screw screw 5 is arrange | positioned along the front-back direction between both guide rails 3 and 4, and the stay 6 fixed to the slide table 2 is screwed to this screw screw 5, In addition, the slide table 2 is formed to reciprocate along the guide rails 3 and 4 in the Y direction by rotating the screw screw 5 forward and backward with a motor (not shown).

슬라이드 테이블(2) 상에, 수평한 대좌(7)가 가이드 레일(8)을 따라 도1의 좌우방향(이하 X방향이라고 한다)으로 왕복이동 하도록 배치되어 있다. 대좌(7)에 고정된 스테이(stay)(10a)에 모터(9)에 의하여 회전하는 스크루 나사(10)가 관통하여 나사결합 되어 있고, 스크루 나사(10)가 정, 역회전 함으로써 대좌(7)가 가이드 레일(8)을 따라 X방향으로 왕복이동 한다.On the slide table 2, a horizontal pedestal 7 is arranged to reciprocate along the guide rail 8 in the left and right directions (hereinafter referred to as X direction) in FIG. Screw screw 10, which is rotated by the motor 9, is screwed through the stay 10a fixed to the pedestal 7, and the screw screw 10 is rotated forward and reverse to form a pedestal 7 ) Reciprocates along the guide rail (8) in the X direction.

대좌(7) 상에는, 회전기구(11)에 의하여 회전하는 회전 테이블(12)이 설치되어 있고, 이 회전 테이블(12)에 절단 대상의 취성재료기판인 글라스 기판(G)이 수평인 상태로 부착된다. 회전기구(11)는, 수직한 축을 중심으로 회전 테이블(12)을 회전시키도록 되어 있고, 기준위치에 대하여 임의의 회전각도가 되도록 회전할 수 있게 형성되어 있다. 또한 절단 대상물인 글라스 기판(G)은, 예를 들면 흡인 척에 의하여 회전 테이블(12)에 고정된다.On the pedestal 7, a rotary table 12 which is rotated by the rotary mechanism 11 is provided, and the glass substrate G which is a brittle material substrate to be cut is attached to the rotary table 12 in a horizontal state. do. The rotary mechanism 11 is configured to rotate the rotary table 12 about a vertical axis, and is formed to be capable of rotating so as to be at an arbitrary rotational angle with respect to the reference position. In addition, the glass substrate G which is a cutting object is fixed to the turntable 12 by a suction chuck, for example.

회전 테이블(12)의 상방에는, 단면이 원형인 레이저빔(최초 빔)을 발진하는 레이저(13)와, 최초 빔의 단면형상을 변형하여 글라스 기판(G) 상에 타원형의 빔 스폿(BS)(도3)을 형성하는 빔 스폿 조정기구(14)로 이루어지는 레이저 가공장치(15)가, 부착 프레임(16)에 고정되어 있다. 레이저 가공장치(15)의 상세한 설명에 관해서는 후술한다.Above the turn table 12, the laser 13 oscillating a circular laser beam (first beam) and the cross-sectional shape of the initial beam are deformed to form an elliptical beam spot BS on the glass substrate G. The laser processing apparatus 15 which consists of the beam spot adjustment mechanism 14 which forms FIG. 3 is being fixed to the attachment frame 16. As shown in FIG. The detailed description of the laser processing apparatus 15 is mentioned later.

부착 프레임(16)에는, 빔 스폿 조정기구(14)에 근접하도록 냉각노즐(17)이 부착되어 있다. 이 냉각노즐(17)로부터는, 냉각수, He가스, 탄산가스 등의 냉각매체가 글라스 기판(G)에 분사되도록 되어 있다. 냉각매체는, 글라스 기판(G)에 조사된 타원형의 빔 스폿의 근방에 분사되어 글라스 기판(G)의 표면에 냉각 스폿(CS)(도3)을 형성한다.The cooling nozzle 17 is attached to the attachment frame 16 so as to be close to the beam spot adjustment mechanism 14. From this cooling nozzle 17, cooling medium, such as cooling water, He gas, and carbon dioxide gas, is sprayed on glass substrate G. As shown in FIG. The cooling medium is injected near the elliptical beam spot irradiated onto the glass substrate G to form the cooling spot CS (Fig. 3) on the surface of the glass substrate G.

부착 프레임(16)에는, 또한 커터휠(19)이 상하이동 조절기구(18)를 통하여 부착되어 있다. 이 커터휠(19)은, 소결 다이아몬드 또는 초경합금을 재료로 하여 정점을 칼날로 하는 V자형의 능선부를 외주면에 구비한 것으로서, 글라스 기판(G)에 대한 압접력이 상하이동 조절기구(18)에 의하여 미세하게 조정될 수 있도록 되어 있다. 커터휠(19)은, 글라스 기판(G)의 가장자리에 초기균열(TR)을 형성할 때에, 대좌(7)를 X방향으로 이동시키면서 일시적으로 하강시키도록 하여 사용한다.The cutter wheel 19 is further attached to the attachment frame 16 via the shanghai motion adjusting mechanism 18. The cutter wheel 19 is provided with a V-shaped ridge on the outer circumferential surface of the sintered diamond or cemented carbide, and has a vertex as a blade, and the pressing force against the glass substrate G is applied to the shank copper adjusting mechanism 18. It can be adjusted finely. The cutter wheel 19 is used by temporarily lowering the pedestal 7 while moving the base 7 in the X direction when forming the initial crack TR at the edge of the glass substrate G. FIG.

부착 프레임(16)에는, 또한 글라스 기판(G)에 각인된 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 투영하는 카메라(20)가 부착되어 있다.The attachment frame 16 is further equipped with a camera 20 that projects an alignment mark carved on the glass substrate G. As shown in FIG.

계속하여 도2에 의거하여 레이저 가공장치(15)의 구조에 대하여 설명한다. 레이저 가공장치(15)는, 상기한 바와 같이 레이저(13)와, 빔 스폿 조정기구(14)로 이루어진다. 레이저(13)는 CO2레이저가 사용된다. CO2레이저 대 신에, CO레이저, 엑시머 레이저(excimer laser)를 사용하더라도 좋다. 빔 스폿 조정기구(14)는, 축방향이 연직방향을 향하는 좌우 한 쌍의 로드(31, 32)와, 이러한 한 쌍의 로드(31, 32)의 상단 및 하단을 고정하는 상단 프레임(33), 하단 프레임(34)으로 이루어지는 프레임 구조체를 구비하고 있다. 또한 상단 프레임(33)에 의하여 레이저(13)를 지지하도록 하고 있다. 또, 본 실시예에서는 부착 프레임(16)(도1)을, 상단 프레임(33)으로서 겸용하도록 하고 있다.Next, the structure of the laser processing apparatus 15 is demonstrated based on FIG. The laser processing apparatus 15 consists of the laser 13 and the beam spot adjustment mechanism 14 as mentioned above. The laser 13 is a CO 2 laser. Instead of a CO 2 laser, a CO laser or an excimer laser may be used. The beam spot adjustment mechanism 14 includes a pair of left and right rods 31 and 32 in which the axial direction is in the vertical direction, and an upper frame 33 for fixing the upper and lower ends of the pair of rods 31 and 32. And a frame structure composed of the lower frame 34. In addition, the laser beam 13 is supported by the upper frame 33. In addition, in this embodiment, the attachment frame 16 (FIG. 1) is used as the upper frame 33. As shown in FIG.

좌측 로드(31)와 우측 로드(32)의 사이에는, 이러한 로드(31, 32)를 지축(支軸)으로 하여 승강할 수 있도록 지지되는 제1슬라이드바(35)(제1지지체), 제2슬라이드바(36)(제2지지체)가 설치되어 있다. 그리고 제1슬라이드바(35)는, 래크&피니언 기구(도면에 나타내지 않는다) 및 모터로 이루어지는 승강기구(37)에 의하여 구동되고, 제2슬라이드바는 래크&피니언 기구(도면에 나타내지 않는다) 및 모터로 이루어지는 승강기구(38)에 의하여 구동되어, 각각 독립적으로 높이위치를 조정할 수 있게 되어 있다.Between the left rod 31 and the right rod 32, the first slide bar 35 (first support body), which is supported so that the rods 31 and 32 can be lifted and lowered as an axis, Two slide bars 36 (second support) are provided. The first slide bar 35 is driven by a rack & pinion mechanism (not shown) and a lifting mechanism 37 made of a motor, and the second slide bar is a rack & pinion mechanism (not shown). Driven by a lifting mechanism 38 made of a motor, the height position can be adjusted independently of each other.

제1슬라이드바(35)(제1지지체)에는, 제1평면거울(41)이 예를 들면 나사결합에 의해 좌측 고정부(42)에 의해 착탈할 수 있도록 하여 부착되고, 또한 이에 따라 부착위치를 교환함으로써 빔 스폿 형상의 선택의 자유도를 더 높일 수 있다.The first flat mirror 41 is attached to the first slide bar 35 (first support) so that it can be detached and detached by the left fixing part 42, for example, by screwing. By exchanging, the degree of freedom in selecting the beam spot shape can be further increased.

오목거울(43)이 나사결합에 의해 우측 고정부(44)에 의해 착탈할 수 있도록 하여 부착된다. 이 중, 제1평면거울(41)은, 레이저(13)로부터 출사 된 연직하방을 향하는 레이저빔(최초 빔)이 직접 반사면(평면)에 조사되는 위치에 부착되고, 또한 반사 후의 레이저빔이 수평방향으로 진행하도록, 반사면(평면)의 광축각(光軸角)이 상향 45도의 각도가 되도록 부착된다. 한편 오목거울(43)은, 제1평면거울(41)에서 반사된 레이저빔이 오목거울(43)의 반사면(오목면)에 조사되는 위치에 부착되고, 또한 반사 후의 레이저빔이 연직하방을 향하는 방향으로 진행하도록, 반사면(오목면)의 광축각이 하향 45도의 각도가 되도록 부착된다.The concave mirror 43 is attached to be detachable by the right fixing part 44 by screwing. Among these, the first plane mirror 41 is attached to a position where the vertically downward laser beam (first beam) emitted from the laser 13 is directly irradiated onto the reflective surface (plane), and the laser beam after reflection is The optical axis angle of the reflecting surface (plane) is attached so that the angle of upward 45 degrees may be advanced so as to proceed in the horizontal direction. On the other hand, the concave mirror 43 is attached to the position where the laser beam reflected by the first flat mirror 41 is irradiated to the reflecting surface (concave surface) of the concave mirror 43, and the laser beam after reflection is vertically downward. The optical axis angle of the reflection surface (concave surface) is attached so that the angle of the downward 45 degrees may be advanced so as to proceed in the direction toward.

또, 제1평면거울(41)과 오목거울(43)은, 부착위치, 부착각도에 대하여 호환성을 가지도록 되어 있어, 레이저(13)로부터 출사되어 연직하방을 향하는 레이저빔(최초 빔)이 직접 조사되는 위치에, 반사면(오목면)이 상향 45도가 되도록 오목거울(43)을 좌측 고정부(42)에 의해 부착하고, 제1평면거울(41)을 우측 고정부(44)에 의해 하향 45도의 각도가 되도록 하여 부착할 수도 있다. 제1평면거울(41)과 오목거울(43)의 부착위치를 교체함으로써 오목거울(43)과 글라스 기판(G) 사이의 광로 길이를 변경할 수 있기 때문에, 빔 스폿의 형상(장축길이, 빔 폭)의 조정폭(調整幅)을 변경할 수 있게 된다.In addition, the first flat mirror 41 and the concave mirror 43 have compatibility with respect to the attachment position and the attachment angle, so that a laser beam (first beam) emitted from the laser 13 and directed downward is directly directed. At the position to be irradiated, the concave mirror 43 is attached by the left fixing part 42 so that the reflecting surface (concave surface) is 45 degrees upward, and the first flat mirror 41 is downward by the right fixing part 44. It may be attached at an angle of 45 degrees. Since the optical path length between the concave mirror 43 and the glass substrate G can be changed by replacing the attachment positions of the first flat mirror 41 and the concave mirror 43, the shape of the beam spot (long axis length, beam width ), It is possible to change the adjustment range of.

도4(a)는 오목거울(43)의 사시도, 도4(b)는 단면도이다. 오목거울(43)은, 예를 들면 양산 가능한 재료인 스테인레스재(stainless材) 등으로 형성되고, 반사면(43a)(오목면)에는 금(또는 실리콘 또는 몰리브덴)이 코팅되어, CO2레이저(13)로부터의 레이저빔의 반사율이 높아지도록 되어 있다. 혹은 스 테인레스재 등의 대신에, 시판되는 렌즈(특별주문품이 아닌 양산 렌즈)를 사용하여 금을 코팅 가공 하더라도 좋다.4 (a) is a perspective view of the concave mirror 43, and FIG. 4 (b) is a sectional view. The concave mirror 43 is formed of, for example, stainless steel, which is a mass-producible material, and gold (or silicon or molybdenum) is coated on the reflecting surface 43a (concave surface), and a CO 2 laser ( The reflectance of the laser beam from 13) is increased. Alternatively, gold may be coated by using commercially available lenses (non-specially manufactured mass production lenses) instead of stainless steel materials.

또한 오목거울(43)은 양산 가능한 재료로 형성할 수 있기 때문에, 반사면(오목면)의 곡률반경이 100∼5000 사이에 있는 복수의 오목거울이 준비되어, 적당하게 교환하여 부착할 수 있도록 되어 있다.In addition, since the concave mirror 43 can be formed from a mass-producible material, a plurality of concave mirrors having a radius of curvature of the reflecting surface (concave surface) of 100 to 5000 are prepared, and can be exchanged and attached appropriately. have.

제2슬라이드바(36)(제2지지체)에는, 볼록 원주거울(45)이 우측 고정부(46)에 의해 착탈할 수 있게 하여 부착되고 또한 제2평면거울(47)이 좌측 고정부(48)에 의해 착탈할 수 있게 하여 부착된다. 이 중 볼록 원주거울(45)은, 오목거울(43)에 의하여 반사되어 연직하방을 향하는 방향으로 진행해 온 레이저빔(집광된 빔)이, 직접 반사면(볼록면)에 조사되는 위치에 부착되고 또한 반사 후의 레이저빔이 수평방향을 중심으로 하여 조금 넓어지면서 진행하도록 반사면(볼록면)의 광축각이 상향 45도의 각도가 되도록 부착된다. 한편 제2평면거울(47)은, 볼록 원주거울(45)에서 반사된 레이저빔이 제2평면거울(47)의 반사면(평면)에 조사되는 위치에 부착되고, 또한 반사 후의 레이저빔이 연직하방을 향하는 방향을 중심으로 하여 조금 넓어지면서 진행하도록, 반사면(평면)의 광축각이 하향 45도의 각도가 되도록 부착된다.The convex circumferential mirror 45 is attached to the second slide bar 36 (second support) so as to be detachable by the right fixing part 46, and the second flat mirror 47 is attached to the left fixing part 48. It is attached so that detachment is possible by). Among these, the convex circumferential mirror 45 is attached to a position where the laser beam (condensed beam), which is reflected by the concave mirror 43 and proceeds in the vertical downward direction, is directly irradiated onto the reflective surface (convex surface). Further, the optical axis angle of the reflecting surface (convex surface) is attached so that the angle of the upward direction is 45 degrees so that the laser beam after reflection is slightly widened in the horizontal direction. On the other hand, the second flat mirror 47 is attached to the position where the laser beam reflected from the convex circumferential mirror 45 is irradiated to the reflecting surface (plane) of the second flat mirror 47, and the laser beam after the reflection is vertical. The optical axis angle of the reflecting surface (plane) is attached so that the angle of 45 degrees downward is extended so that it may progress a little wider centering on the downward direction.

또, 볼록 원주거울(45)과 제2평면거울(47)에 관해서도, 부착위치, 부착각도에 대하여 호환성을 가지도록 되어 있어, 오목거울(43)로부터 반사된 연직하방을 향하는 레이저빔(결속된 빔)이 직접 조사되는 위치에, 반사면(평 면)이 상향 45도가 되도록 제2평면거울(47)을 우측 고정부(46)에 의해 부착하고, 볼록 원주거울(45)을 좌측 고정부(48)에 의해 하향 45도의 각도가 되도록 하여 부착할 수도 있다. 이 경우에도, 제2평면거울(47)과 볼록 원주거울(45)의 부착위치를 교체함으로써 볼록 원주거울(45)과 글라스 기판(G) 사이의 광로 길이를 변경할 수 있기 때문에, 빔 스폿의 형상(장축길이, 빔 폭)의 조정폭을 변경할 수 있게 된다.In addition, the convex circumferential mirror 45 and the second flat mirror 47 also have compatibility with respect to the attachment position and the attachment angle, so that the laser beam directed downward is reflected from the concave mirror 43 (bonded). At the position where the beam is directly irradiated, the second flat mirror 47 is attached by the right fixing part 46 so that the reflecting surface (plane) is upward 45 degrees, and the convex circumferential mirror 45 is attached to the left fixing part ( 48), it may be attached at an angle of 45 degrees downward. Also in this case, since the optical path length between the convex circumferential mirror 45 and the glass substrate G can be changed by changing the attachment positions of the second flat mirror 47 and the convex circumferential mirror 45, the shape of the beam spot It is possible to change the adjustment width of the (long axis length, beam width).

도5는 볼록 원주거울(45)의 사시도이다. 볼록 원주거울(45)에 관해서도, 양산 가능한 재료인 스테인레스재 등으로 형성되고 반사면(볼록면)(45a)에는 금이 코팅되어, CO2레이저(13)로부터의 레이저빔의 반사율이 높아지도록 되어 있다.5 is a perspective view of the convex circumferential mirror 45. The convex circumferential mirror 45 is also made of stainless steel, which is a mass-producible material, and gold is coated on the reflecting surface (convex surface) 45a to increase the reflectance of the laser beam from the CO 2 laser 13. have.

또한 볼록 원주거울(45)도 양산 가능한 재료로 형성할 수 있기 때문에, 반사면(볼록면)의 곡률반경이 10∼100 사이에 있는 복수의 볼록 원주거울이 준비되어, 적당하게 교환하여 부착할 수 있도록 되어 있다.In addition, since the convex cylindrical mirror 45 can also be formed from a mass-producible material, a plurality of convex cylindrical mirrors having a radius of curvature of the reflecting surface (convex surface) of between 10 and 100 are prepared, and can be exchanged and attached appropriately. It is supposed to be.

여기에서 빔 스폿 조정기구(14)의 각 광학소자에 의하여 정해지는 레이저빔의 광로 및 빔 스폿의 관계에 대하여 설명한다. 도6은, 오목거울(43), 볼록 원주거울(45), 제2평면거울(47)에 의하여 정해지는 광학적인 파라미터와 레이저빔의 광로와의 관계를 나타내는 도면이다. 또, 레이저(13)로부터 출사된 원형의 단면의 레이저빔(최초 빔(B0))이, 제1평면거울(41)(도2)에서 반사되어 오목거울(43)에 도달할 때까지에 관해서는, 최초 빔(B0)과 같은 원형의 단면의 레이저빔이 통과하는 것일 뿐이므로, 제1평면거울(41)에 관해서는 도면에 나타내는 것을 생략하고 있다.Here, the relationship between the optical path of the laser beam and the beam spot determined by each optical element of the beam spot adjusting mechanism 14 will be described. Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the optical parameter determined by the concave mirror 43, the convex circumferential mirror 45, and the second planar mirror 47 and the optical path of the laser beam. Moreover, until the laser beam (first beam B0) of the circular cross section radiate | emitted from the laser 13 is reflected by the 1st plane mirror 41 (FIG. 2), and reaches the concave mirror 43, Since only the laser beam of the circular cross section like the initial beam B0 passes, what is shown in the figure about the 1st plane mirror 41 is abbreviate | omitted.

원형의 단면의 최초 빔(B0)은 평행하게 직진하고, 오목거울(43)에 45도(중앙의 빔 이외는 대략 45도)의 입사각으로 입사하여 반사된다. 반사 후의 레이저빔(B1)(집광 빔(B1))은 빛이 모아지면서 진행한다. 이 때 집광 빔(B1)에는, 3개의 초점이 출현하게 된다. 즉 빔 단면의 X방향의 폭이 최소가 되는 초점 F-1, XY방향의 길이가 같아져서 빔 단면이 원형의 단면이 되는 초점 Fo, 빔 단면의 Y방향의 폭이 최소가 되는 초점 F1의 3초점이 광로 상에 출현한다.The initial beam B0 of the circular cross section goes straight in parallel and is incident and reflected on the concave mirror 43 at an incident angle of 45 degrees (approximately 45 degrees except for the central beam). The laser beam B1 (condensing beam B1) after reflection proceeds as light is collected. At this time, three foci appear in the condensing beam B1. That is, the focal point F -1 of which the width in the X direction of the beam cross section is the minimum, the focal fo of which the beam cross section becomes a circular cross section with the same length in the XY direction, and the focal point F 1 whose width in the Y direction of the beam cross section is minimum Three focal points appear on the optical path.

도7은, 가령 오목거울(43)을 단독으로 사용하여 최초 빔(B0)을 반사시켰을 때의 광로상의 5개의 다른 위치 H1∼H5를 나타내는 도면이고, 도8은 도7의 위치 H1∼H5에 있어서의 레이저빔(B1)의 단면형상을 나타낸 모식도이다. 이 중 위치 H2는 초점 F-1, 위치 H3은 초점 Fo, 위치 H5는 초점 F1에 대응하는 위치이다. 도8에 나타나 있는 바와 같이 광로상의 높이위치의 변화에 의하여 단면형상이 X방향, Y방향으로 각각 연속적으로 변화된다. 그리고 H2에서는 X방향의 폭이 최소인 타원, H5에서는 Y방향의 폭이 최소인 타원이 된다.FIG. 7 is a diagram showing five different positions H1 to H5 on the optical path when the first beam B0 is reflected by using the concave mirror 43 alone, and FIG. 8 is located at positions H1 to H5 of FIG. It is a schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the laser beam B1 in FIG. The position of the focus F -1 is H2, H3 is the focal position Fo, where H5 is the position corresponding to focus F 1. As shown in Fig. 8, the cross-sectional shape is continuously changed in the X direction and the Y direction by the change of the height position on the optical path. In H2, an ellipse with a minimum width in the X direction is obtained and an ellipse with a minimum width in the Y direction in H5.

이와 같이 레이저빔(B1)의 광로상의 위치에 따라 레이저빔(B1)의 단면형상이 다르기 때문에, 도6에 있어서, 레이저빔(B1) 상의 어느 위치를 볼록 원주거울(45)의 반사면에서 반사시킬지에 의하여 그 후의 레이저빔(B2)의 빔 형상을 변화시킬 수 있다.As described above, since the cross-sectional shape of the laser beam B1 differs depending on the position on the optical path of the laser beam B1, in FIG. 6, any position on the laser beam B1 is reflected on the reflective surface of the convex circumferential mirror 45. In FIG. It is possible to change the beam shape of the laser beam B2 after that.

예를 들면 글라스 기판(G)에 조사되는 빔 스폿(BS)의 빔 폭(Y방향의 길이)을 최소로 하고 싶을 때에는, 글라스 기판(G)의 표면이, 도7에 있어서의 위치 H5(초점 F1의 위치)가 되도록 오목거울(43)로부터 볼록 원주거울(45), 제2평면거울(47)을 거쳐서 글라스 기판(G)에 이르기까지의 합계거리를 조정하게 된다. 즉 볼록 원주거울(45) 및 제2평면거울(47)은, Y방향에 대해서는 모두 단순히 평면거울로서 반사하기 때문에, 도7에 있어서의 Y방향의 폭이 최소가 되는 위치 H5에 대응하는 위치를, 도6에 있어서의 글라스 기판(G)의 위치가 되도록 하면 된다.For example, when it is desired to minimize the beam width (length in the Y direction) of the beam spot BS irradiated to the glass substrate G, the surface of the glass substrate G is positioned at position H5 (focus on FIG. 7). The total distance from the concave mirror 43 to the glass substrate G via the convex circumferential mirror 45 and the second planar mirror 47 is adjusted so as to be the position of F 1 ). That is, since both of the convex circumferential mirror 45 and the second plane mirror 47 simply reflect as plane mirrors in the Y direction, the position corresponding to the position H5 at which the width in the Y direction in FIG. 7 becomes the minimum is shown. What is necessary is just to make it the position of the glass substrate G in FIG.

이러한 빔 스폿의 조정에 대해서, 광학소자의 파라미터를 사용하여 설명한다. 빔 스폿 조정기구(14)에서는, 최초 빔의 빔 지름(L), 오목거울(43)의 곡률반경(r1), 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2), 오목/볼록거울간 수직거리(M)(즉 오목거울(43)과 볼록 원주거울(45) 사이의 거리(M)), 테이블/볼록거울간 수직거리(N)(즉 테이블과 볼록 원주거울(45) 사이의 수직거리(N)), 평면/볼록거울간 수평거리(O)(즉 제2평면거울(47)과 볼록 원주거울(45) 사이의 수평거리(O))의 6개의 파라미터를 부여함으로써 테이블 상의 글라스 기판(G)에 형성되는 빔 스폿 형상이 일의적으로 결정된다.The adjustment of such a beam spot is demonstrated using the parameter of an optical element. In the beam spot adjusting mechanism 14, the beam diameter L of the initial beam, the radius of curvature r1 of the concave mirror 43, the radius of curvature r2 of the convex circumferential mirror 45, and the vertical distance between the concave / convex mirrors (M) (ie the distance M between the concave mirror 43 and the convex circumferential mirror 45), the vertical distance N between the table / convex mirror (ie the vertical distance between the table and the convex mirror 45) N)), the glass substrate on the table by giving six parameters of the horizontal distance O between the plane / convex mirrors (that is, the horizontal distance O between the second plane mirror 47 and the convex mirror 45). The beam spot shape formed in G) is uniquely determined.

이러한 6개의 파라미터 중, 최초 빔의 빔 지름(L)과, 평면/볼록거울간 수평거리(O)는, 원칙으로서 변경되지 않는 고정 파라미터이며, 오목거울(43)의 곡률반경(r1)과 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2)은, 빔 스폿 형상을 크게 변화시키고 싶을 경우 등에 의해 오목거울(43), 볼록 원주거울(45)을 교환했을 때에 변경되는 대략적인 조정용의 파라미터이다.Among these six parameters, the beam diameter L of the initial beam and the horizontal distance O between the plane and the convex mirrors are fixed parameters which do not change in principle, and the radius of curvature r1 and convex of the concave mirror 43 are not changed. The radius of curvature r2 of the circumferential mirror 45 is a parameter for coarse adjustment which is changed when the concave mirror 43 and the convex circumferential mirror 45 are replaced due to a large change in the beam spot shape.

한편 오목/볼록거울간 수직거리(M)와, 테이블/볼록거울간 수직거리(N)는, 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)의 높이위치를 조정함으로써 변경되는 파라미터이다. 구체적으로는, 제1슬라이드바(35)의 높이위치를 조정함으로써 오목거울(43)로부터 테이블(정확하게는 글라스 기판(G)의 표면)까지의 광로 길이인 M+N+O의 길이가 조정된다. 또한 제2슬라이드바의 높이위치에 의하여 볼록 원주거울(45)로부터 테이블까지의 광로 길이인 N+O의 길이가 조정된다.Meanwhile, the vertical distance M between the concave / convex mirrors and the vertical distance N between the table / convex mirrors are parameters changed by adjusting the height positions of the first slide bar 35 and the second slide bar 36. . Specifically, by adjusting the height position of the first slide bar 35, the length of M + N + O, which is the optical path length from the concave mirror 43 to the table (exactly, the surface of the glass substrate G), is adjusted. . The length of N + O, which is the optical path length from the convex circumferential mirror 45 to the table, is adjusted by the height position of the second slide bar.

이 중, 제1슬라이드바(35)에 의한 오목거울(43)로부터 테이블(정확하게는 글라스 기판(G)의 표면)까지의 광로 길이 M+N+O의 조정은, 상기한 바와 같이 주로 글라스 기판(G)에 형성되는 빔 스폿의 빔 폭(도6의 지면에 수직방향인 Y방향의 길이)의 조정에 이용된다.Among these, adjustment of the optical path length M + N + O from the concave mirror 43 by the 1st slide bar 35 to a table (preferably the surface of glass substrate G) is mainly a glass substrate as mentioned above. It is used to adjust the beam width (length in the Y direction perpendicular to the surface of Fig. 6) of the beam spot formed in (G).

한편 제2슬라이드바(36)에 의한 볼록 원주거울(45)로부터 테이블까지의 광로 길이 N+O의 조정은, 볼록 원주거울(45)에 의한 X방향의 확대율을 조정하게 되어, 주로 글라스 기판(G) 상에 형성되는 빔 스폿(BS)의 장축방향의 길이 조정에 이용된다.On the other hand, the adjustment of the optical path length N + O from the convex circumferential mirror 45 to the table by the second slide bar 36 adjusts the magnification of the X direction by the convex circumferential mirror 45, and mainly the glass substrate ( It is used for length adjustment of the long axis direction of the beam spot BS formed on G).

다음에 빔 스폿(BS)의 장축길이 및 빔 폭의 구체적인 조정방법에 대하여 설명한다. 빔 스폿 형상은 6개의 파라미터에 의하여 일의적으로 결정 된다는 점으로부터, 빔 스폿(BS)의 장축길이를 Da, 빔 폭을 Db라고 하면, 이들은 빔 지름(L), 오목거울(43)의 곡률반경(r1), 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2), 오목/볼록거울간 수직거리(M), 테이블/볼록거울간 수직거리(N), 평면/볼록거울간 수평거리(O)의 6개의 파라미터를 변수로 하여,Next, a specific adjustment method of the long axis length and the beam width of the beam spot BS will be described. Since the beam spot shape is uniquely determined by six parameters, if the long axis length of the beam spot BS is Da and the beam width is Db, they are the beam diameter L and the radius of curvature of the concave mirror 43. (r1), radius of curvature of the convex circumferential mirror (r2), vertical distance between concave / convex mirrors (M), vertical distance between table / convex mirrors (N), horizontal distance between flat / convex mirrors (O) 6 parameters as variables,

Da = f1(L, r1, r2, M, N, O) (1)Da = f1 (L, r1, r2, M, N, O) (1)

Db = f2(L, r1, r2, M, N, O) (2)Db = f2 (L, r1, r2, M, N, O) (2)

로 하여, 함수 f1, f2로서 나타낼 수 있다.Can be expressed as functions f1 and f2.

함수식(1), (2)는, 구체적으로는 각 광학소자의 위치나 방향을 좌표상에 설정하고, 기하학적인 해석을 함으로써 구할 수 있다.The functional formulas (1) and (2) can be specifically obtained by setting the position and direction of each optical element on the coordinates and performing a geometric analysis.

상기한 바와 같이, 6개의 파라미터 중, 빔 지름(L)과 평면/볼록거울간 수평거리(O)는 고정치로서 정수로서 할당해 둘 수 있다. 오목거울(43)의 곡률반경(r1), 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2)에 관해서도, 교환하지 않는 한 정수로서 취급할 수 있다. 따라서 빔 스폿(BS)의 장축길이(Da) 및 빔 폭(Db)은, 오목/볼록거울간 수직거리(M), 테이블/볼록거울간 수직거리(N)를 변수로 하여 다음의 식으로 나타낼 수 있다.As described above, among the six parameters, the beam diameter L and the horizontal distance O between the plane and the convex mirror can be assigned as constants as constants. The radius of curvature r1 of the concave mirror 43 and the radius of curvature r2 of the convex circumferential mirror 45 can also be treated as constants unless they are replaced. Therefore, the long axis length Da and the beam width Db of the beam spot BS are represented by the following equation with the vertical distance M between the concave and convex mirrors and the vertical distance N between the table and the convex mirrors as variables. Can be.

Da = f1(M, N) (3)Da = f1 (M, N) (3)

Db = f2(M, N) (4)Db = f2 (M, N) (4)

오목/볼록거울간 수직거리(M) 및 테이블/볼록거울간 수직거리(N)는, 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)의 높이위치로부터 구해지므로, 원하는 장축길이(Da), 빔 폭(Db)으로 설정하고 싶은 경우에, 제1슬라이드바(35) 및 제2슬라이드바(36)의 높이위치를 어떻게 설정하면 좋을지를 일의적으로 결정할 수 있다.Since the vertical distance M between the concave / convex mirror and the vertical distance N between the table and the convex mirror are obtained from the height positions of the first slide bar 35 and the second slide bar 36, the desired long axis length Da In the case where it is desired to set the beam width Db, it is possible to uniquely determine how to set the height positions of the first slide bar 35 and the second slide bar 36.

즉 미리, 함수식(1), (2)와, 빔 지름(L), 평면/볼록거울간 수평거리(O), 오목거울(43)의 곡률반경(r1), 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2)을 파라미터로서 기억해 두거나 함수식(3), (4)를 기억해 두면, 조정하려고 하는 빔 스폿(BS)의 장축길이(Da) 및 빔 폭(Db)을 주어줌으로써 오목/볼록거울간 수직거리(M), 테이블/볼록거울간 수직거리(N)를 산출할 수 있기 때문에, 이를 사용하여 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)를 조정하도록 하면 자동설정하는 것도 가능하게 된다. 본 실시예에서는 제어계에 의하여 자동설정을 할 수 있게 되어 있다. 이것에 관해서는 후술한다.That is, in advance, the functional formulas (1) and (2), the beam diameter (L), the horizontal distance (O) between the plane / convex mirror, the radius of curvature r1 of the concave mirror 43, and the curvature of the convex mirror 45 If the radius (r2) is stored as a parameter or the functions (3) and (4) are stored, the concave / convex mirror is vertical by giving the long axis length Da and the beam width Db of the beam spot BS to be adjusted. Since the distance (M) and the vertical distance (N) between the table and the convex mirrors can be calculated, it is also possible to automatically set the first slide bar 35 and the second slide bar 36 by using them. do. In this embodiment, automatic setting is made possible by the control system. This will be described later.

계속하여 도3에 의거하여 제어계를 설명한다. 레이저 스크라이브 장치(LS1)는, 메모리에 기억된 각종 제어데이터, 설정 파라미터 및 프로그램(소프트웨어)과 CPU에 의하여 각종 처리를 실행하는 제어부(50)를 구비하고 있다.Subsequently, the control system will be described based on FIG. The laser scribe device LS1 includes a control unit 50 for executing various processes by various control data, setting parameters and programs (software) stored in a memory, and a CPU.

이 제어부(50)는, 슬라이드 테이블(2), 대좌(7), 회전 테이블(12)의 위치결정이나 이동을 하기 위한 모터(모터(9) 등)를 구동하는 테이블 구동부(51), 레이저 조사를 하는 레이저 구동부(52), 냉각노즐(17)에 의한 냉매분사를 제어하는 개폐 밸브(도면에 나타내지 않는다)를 구동하는 노즐 구동부(53), 커터휠(19)에 의하여 글라스 기판(G)에 초기균열을 형성하는 커터 구동부(54), 카메라(20)에 의하여 기판(G)에 각인되어 있는 얼라인먼트 마크 를 투영하는 카메라 구동부(55)의 각 구동계를 제어한다. 또한 제어부(50)는, 키보드, 마우스 등으로 이루어지는 입력부(56), 및 표시화면 상에 각종 표시를 하는 표시부(57)가 접속되어, 필요한 정보가 화면에 표시됨과 아울러 필요한 지령(명령)이나 설정을 입력할 수 있게 되어 있다.This control part 50 is a table drive part 51 which drives the motor (motor 9 etc.) for positioning and movement of the slide table 2, the pedestal 7, and the rotation table 12, and laser irradiation. To the glass substrate G by means of the laser drive unit 52 for controlling the refrigerant injection by the cooling nozzle 17, the nozzle drive unit 53 for driving the on / off valve (not shown), and the cutter wheel 19. Each drive system of the camera driver 55 projecting the alignment mark imprinted on the substrate G is controlled by the cutter driver 54 and the camera 20 forming the initial crack. In addition, the control unit 50 is connected to an input unit 56 consisting of a keyboard, a mouse, and the like, and a display unit 57 for displaying various types on the display screen, so that necessary information is displayed on the screen and necessary commands (commands) and settings are made. You can enter.

이 중, 레이저 구동부(52)는, 레이저(13)를 발진(發振)하는 광원구동부(52a)와, 빔 스폿 조정기구(14)를 구동하는 빔 스폿 조정부(52b)로 이루어진다.Among them, the laser driver 52 includes a light source driver 52a for oscillating the laser 13 and a beam spot adjuster 52b for driving the beam spot adjusting mechanism 14.

빔 스폿 조정부(52b)는, 제어부(50)로부터 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)의 높이위치의 설정신호가 보내지면, 설정신호에 의거하여 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)가 원하는 높이위치가 되도록 조정되도록 하고 있다.When the beam spot adjustment unit 52b transmits a setting signal for the height position of the first slide bar 35 and the second slide bar 36 from the control unit 50, the beam spot adjusting unit 52b receives the first slide bar 35 based on the setting signal. The second slide bar 36 is adjusted to be at a desired height position.

또한 빔 스폿 조정부(52b)는, 미리 함수식(1) (2) 및 빔 지름(L), 평면/볼록거울간 수평거리(O), 오목거울(43)의 곡률반경(r1), 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2)의 각 파라미터를 메모리에 기억하고 있어, 제어부(50)로부터 장축길이(Da), 빔 폭(Db)의 설정신호가 보내지면 그 형상의 빔 스폿(BS)을 형성하기 위하여 필요한 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)의 높이위치를 산출하고, 산출된 높이위치로 조정하도록 하고 있다.In addition, the beam spot adjusting unit 52b has a function formula (1) (2) and the beam diameter L, the horizontal distance between the plane / convex mirror (O), the radius of curvature r1 of the concave mirror 43, and the convex circumferential mirror. Each parameter of the radius of curvature r2 of (45) is stored in the memory, and when the setting signal of the long axis length Da and the beam width Db is sent from the controller 50, the beam spot BS of the shape is obtained. The height positions of the first slide bar 35 and the second slide bar 36 necessary for forming are calculated and adjusted to the calculated height position.

다음에 레이저 스크라이브 장치(LS1)에 의한 스크라이브 동작에 대하여 설명한다. 최초에 빔 스폿(BS)의 형상의 조정이 이루어진다.Next, the scribe operation by the laser scribe device LS1 is demonstrated. Initially, the shape of the beam spot BS is adjusted.

자동설정 할 때에는, 입력부(56)로부터 설정하려고 하는 장축길 이(Da), 빔 폭(Db)을 입력하여 설정동작을 하게 된다. 이렇게 하면 빔 스폿 조정부(52b)가, 함수식(1) (2) 및 관련되는 각 파라미터를 사용하여 설정한 장축길이(Da), 빔 폭(Db)을 실현시키기 위한 제1슬라이드바(35) 및 제2슬라이드바(36)의 높이위치를 산출한다. 그리고 산출된 높이위치가 되도록 승강기구(37, 38)가 구동되고, 그 결과, 오목거울(43)이나 볼록 원주거울(45)이 필요한 높이위치로 이동된다.In the automatic setting, the setting operation is performed by inputting the long axis length Da and the beam width Db to be set from the input unit 56. In this way, the beam spot adjustment unit 52b has a first slide bar 35 for realizing the long axis length Da and the beam width Db set using the function equation (1) (2) and the associated parameters. The height position of the second slide bar 36 is calculated. The lifting mechanisms 37 and 38 are driven so as to be the calculated height position, and as a result, the concave mirror 43 and the convex mirror 45 are moved to the required height position.

또, 조작자가 장축길이(Da), 빔 폭(Db)을 입력하여 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)의 높이위치를 자동설정할 때에, 표시부(57)(도3)에 표시한 설정화면 상에서, 조작자 자신이 양쪽 슬라이드바의 최종적인 높이위치를 미리 확인하거나 빔 형성의 가부를 미리 확인하거나 하고나서 자동설정 하도록 하여도 좋다.In addition, when the operator inputs the long axis length Da and the beam width Db to automatically set the height positions of the first slide bar 35 and the second slide bar 36, the display unit 57 (Fig. 3). On the displayed setting screen, the operator himself or herself may confirm the final height position of both slide bars in advance, or may confirm automatically whether the beam is formed beforehand, and then automatically set it.

예를 들면 장축길이(Da), 빔 폭(Db)을 입력하였을 때, 오목/볼록거울간 수직거리(M), 테이블/볼록거울간 수직거리(N)의 산출에 성공하면, 「빔 형성 OK」라는 메시지를 설정화면 상에 표시함과 아울러 산출된 오목/볼록거울간 수직거리(M)의 값 및 테이블/볼록거울간 수직거리(N)의 값을 설정화면 상에 표시하고, 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)를 산출된 값에 대응하는 위치까지 이동하도록 하더라도 좋다.For example, when the long axis length Da and the beam width Db are input, when the calculation of the vertical distance M between the concave / convex mirrors and the vertical distance N between the table and the convex mirrors is successful, " beam formation OK " Is displayed on the setting screen, and the calculated values of the vertical distance (M) between the concave / convex mirrors and the vertical distance (N) between the table / convex mirrors are displayed on the setting screen. The bar 35 and the second slide bar 36 may be moved to a position corresponding to the calculated value.

또한 입력된 장축길이(Da), 빔 폭(Db)의 값으로는 적절한 빔 스폿을 형성할 수 없는 경우에는 「설정할 수 없습니다 (NG)」라는 확인 메시지를 표시하도록 하여 입력의 재시도를 촉구하여도 좋다.If the proper beam spot cannot be formed with the input long axis length Da and the beam width Db, a confirmation message "Cannot be set (NG)" is displayed to prompt the input retry. Also good.

혹은, 장축길이(Da), 빔 폭(Db)을 입력하였을 때, 오목/볼록거울간 수직거리(M), 테이블/볼록거울간 수직거리(N)가 산출되고, 산출된 M, N의 값을 설정화면 상에 표시함과 아울러 조작자에 대하여 「OK입니까?」라는 확인 메시지를 표시하도록 하여도 좋다. 그리고 조작자가 M, N의 값이 타당한가 아닌가를 확인하고, OK인 경우는 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)를 산출된 값에 대응하는 위치까지 이동하는 처리를 실행하도록 처리를 진행시키고, NG인 경우는 Da, Db의 설정으로부터 다시 하도록 하여도 좋다.Alternatively, when the long axis length Da and the beam width Db are input, the vertical distance M between concave / convex mirrors and the vertical distance N between table / convex mirrors are calculated, and the calculated values of M and N May be displayed on the setting screen and a confirmation message "OK?" Is displayed to the operator. The operator checks whether the values M and N are valid, and if OK, executes a process of moving the first slide bar 35 and the second slide bar 36 to a position corresponding to the calculated value. In the case of NG, it may be set again from the setting of Da and Db.

또한 자동설정을 하지 않을 경우, 혹은 자동설정 후에 수동으로 미세조정을 더 하는 경우는, 계속하여 입력부(56)로부터 제1슬라이드바(35), 제2슬라이드바(36)의 승강이동을 하는 입력조작을 하여 미세조정을 한다. 상기한 설명에 의하여 글라스 기판(G)에 대하여 원하는 높이위치에, 제1슬라이드바(35)(오목거울(43)), 제2슬라이드바(36)(볼록 원주거울(45))가 오도록 조정한다. In addition, when the automatic setting is not performed or when fine adjustment is made manually after the automatic setting, the input for continuously moving the first slide bar 35 and the second slide bar 36 from the input unit 56 continuously. Make fine adjustments by operating. As described above, the first slide bar 35 (concave mirror 43) and the second slide bar 36 (convex circumferential mirror 45) are adjusted to the desired height position with respect to the glass substrate G. do.

그 후에는, 레이저 스크라이브 장치(LS1)의 통상의 스크라이브 처리 동작이 실행된다. 즉 회전 테이블(12)이 원점(도1의 카메라(20)의 하방)으로 되돌려지고, 카메라 구동부(55)가 작동하여 회전 테이블(12) 상에 재치된 글라스 기판(G)의 얼라인먼트 마크가 카메라(20)에 의하여 검출되고, 그 결과에 의거하여 테이블 구동부(51)에 의하여 슬라이드 테이블(2), 대좌(7), 회전 테이블(12)의 이동이 이루어져서 위치결정이 된다. 위치결정을 끝내면, 커터 구동부(54)에 의하여 커터휠(19)을 사용하여 기판단(基板端)에 초기균열(트리 거)을 형성하는 처리가 이루어진다. 그리고 일단 원점으로 되돌려진 후, 레이저 구동부(52) 및 노즐 구동부(53)에 의하여 용융온도 이하에서의 레이저 조사와 냉매분사를 하면서 테이블 구동부(51)에 의하여 기판(G)이 이동함으로써, 빔 스폿(BS) 및 냉각 스폿(CS)이 기판 상을 주사하게 된다. 이에 의해 빔 스폿(BS) 및 냉각 스폿(CS)의 궤적을 따라 스크라이브 라인이 형성된다.After that, the normal scribe processing operation of the laser scribe device LS1 is executed. That is, the rotary table 12 is returned to the origin (below the camera 20 of FIG. 1), and the camera driver 55 is operated so that the alignment mark of the glass substrate G placed on the rotary table 12 is the camera. It is detected by (20) and based on the result, the table drive part 51 moves the slide table 2, the pedestal 7, and the rotation table 12, and positioning is performed. When the positioning is finished, a process of forming an initial crack (trigger) at the substrate end by using the cutter wheel 19 by the cutter driver 54 is performed. After returning to the origin, the substrate G is moved by the table driving unit 51 while the laser driving unit 52 and the nozzle driving unit 53 perform laser irradiation and refrigerant spraying at a melting temperature or lower, thereby causing a beam spot. (BS) and the cooling spot CS scan the substrate. As a result, a scribe line is formed along the trajectories of the beam spot BS and the cooling spot CS.

지금까지 설명한 레이저 스크라이브에서는, 레이저 조사에 의한 가열을 용융온도 이하로 하고 있었지만, 레이저 출력을 높여서(혹은 레이저 파장을 변경하여) 기판이 용융되는 어블레이션 조건으로 하면, 레이저 어블레이션 가공(laser ablation 加工)을 할 수 있다. 그 경우에는 냉매분사는 하지 않는다.In the laser scribe described so far, the heating by laser irradiation is below the melting temperature. However, if the laser output is increased (or the laser wavelength is changed) to an ablation condition in which the substrate is melted, laser ablation processing is performed. )can do. In that case, the refrigerant is not sprayed.

(실시예2)Example 2

도9는 본 발명의 다른 한 실시예인 레이저 가공장치(15a)의 구성도이다. 도1, 도2의 레이저 가공장치(15)와 동일한 구성부분에 대해서는 같은 부호를 붙임으로써 설명의 일부를 생략한다. 본 실시예에서 빔 스폿 조정기구(14a)는, 제2슬라이드바(36)의 위치와 함께 오목거울(60)의 곡률반경을 조정하도록 되어 있다.9 is a configuration diagram of a laser processing apparatus 15a which is another embodiment of the present invention. The same components as in the laser processing apparatus 15 of Figs. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted. In the present embodiment, the beam spot adjusting mechanism 14a adjusts the radius of curvature of the concave mirror 60 together with the position of the second slide bar 36.

즉 오목거울(43)과 볼록 원주거울(45)의 거리를 조정하기 위하여 제1슬라이드바(35)를 승강시키는 승강기구(37)를 설치한 구조(도2)에 대신하여, 로드(31, 32)에 대한 위치가 고정된 제1고정바(35a)를 부착하고, 곡률반경의 조정기능을 갖춘 오목거울(60)이 우측 고정부(44)에 의하여 제1고정바(35)에 고정되도록 되어 있다(또, 여기에서의 「고정」은 빔 스폿의 조정시에 고정하여 사용한다는 의미이며, 그 이외의 목적으로 승강기구(37)를 설치하여 이동하는 것은 포함되지 않는다).That is, instead of the structure (FIG. 2) provided with the lifting mechanism 37 for elevating the first slide bar 35 in order to adjust the distance between the concave mirror 43 and the convex circumferential mirror 45, the rod 31, A first fixing bar 35a having a fixed position about 32 is attached, and a concave mirror 60 having an adjustment function of a radius of curvature is fixed to the first fixing bar 35 by a right fixing part 44. (In addition, "fixing" here means fixing and using at the time of beam spot adjustment, and moving and installing the lifting mechanism 37 for other purposes is not included).

도10은, 곡률반경의 조정기능을 갖춘 오목거울(60)의 한 예를 나타내는 단면도이다. 오목거울(60)은, 오목거울 본체(61)가 스테인레스제(금 코팅막 첨부)의 박판으로 형성된다. 오목거울 본체(61)의 가장자리부분은 하우징(62)에 의하여 고정되고, 오목거울 본체(61)의 바닥부분에 신축기구(63)가 부착된다. 신축기구(63)에는, 예를 들면 압전소자(壓電素子)나 전동 실린더가 사용된다. 신축기구(53)를 작동하는 구동부(64)가 신축기구(63)의 근방에 부착되어 신축기구(63)를 작동시킴으로써, 곡률반경을 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고 오목거울(60)은, 미리 구동부(64)의 설정조건과 곡률반경의 관계를 구해 둠으로써, 구동부(64)의 설정을 조정하는 것에 의해 원하는 곡률반경으로 설정할 수 있다. 구동부(64)의 설정은, 제2슬라이드바(36)의 승강기구(38)와 함께 빔 스폿 조정부(52b)(도3)에 의하여 조정된다.10 is a cross-sectional view showing an example of a concave mirror 60 with a function of adjusting the radius of curvature. In the concave mirror 60, the concave mirror main body 61 is formed of a thin plate made of stainless steel (with a gold coating film). The edge portion of the concave mirror body 61 is fixed by the housing 62, and the expansion and contraction mechanism 63 is attached to the bottom portion of the concave mirror body 61. As the expansion mechanism 63, for example, a piezoelectric element or an electric cylinder is used. The drive part 64 which operates the expansion-contraction mechanism 53 is attached to the vicinity of the expansion-contraction mechanism 63, and operates the expansion-contraction mechanism 63 so that the radius of curvature can be changed. The concave mirror 60 can be set to a desired radius of curvature by adjusting the setting of the drive section 64 by obtaining a relationship between the setting conditions of the drive section 64 and the radius of curvature in advance. The setting of the drive part 64 is adjusted by the beam spot adjustment part 52b (FIG. 3) with the lifting mechanism 38 of the 2nd slide bar 36. As shown in FIG.

이 실시예에 있어서도, 관계식(1) (2)에 의거하여 빔 스폿(BS)의 장축길이(Da), 빔 폭(Db)의 조정이 이루어지지만, 6개의 파라미터 중, 빔 지름(L), 오목/볼록거울간 수직거리(M), 평면/볼록거울간 수평거리(O)는 고정치로서 정수로서 할당해 둘 수 있다. 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2)에 관해서도 교환하지 않는 한 정수로서 취급할 수 있다. 따라서 오목거울(43) 의 곡률반경(r1)과 테이블/볼록거울간 수직거리(N)를 변수로 하여 빔 스폿(BS)의 장축길이(Da) 및 빔 폭(Db)을 조정할 수 있다.Also in this embodiment, although the long axis length Da and the beam width Db of the beam spot BS are adjusted based on the relational expressions (1) and (2), among the six parameters, the beam diameter L, The vertical distance M between concave / convex mirrors and the horizontal distance O between plane / convex mirrors can be assigned as constants as integers. The radius of curvature r2 of the convex circumferential mirror 45 can also be treated as an integer unless exchanged. Therefore, the long axis length Da and the beam width Db of the beam spot BS can be adjusted by using the radius of curvature r1 of the concave mirror 43 and the vertical distance N between the table and the convex mirrors as variables.

또, 도9에 있어서는 우측 고정부(44)에 의하여 오목거울(60)을 부착했지만, 오목거울(60)과 제1평면거울(41)을 교환하더라도 되는 점에 대해서는, 도1의 실시예와 같다.In Fig. 9, although the concave mirror 60 is attached by the right fixing part 44, the concave mirror 60 and the first flat mirror 41 may be replaced by the embodiment of Fig. 1. same.

(실시예3)Example 3

도11은 본 발명의 다른 한 실시예인 레이저 가공장치(15b)의 구성도이다. 도1, 도2, 도9의 레이저 가공장치(15, 15a)와 동일한 구성부분에 대해서는, 같은 부호를 붙임으로써 설명의 일부를 생략한다. 본 실시예에서는 빔 스폿 조정기구(14b)는, 오목거울(60)의 곡률반경과 함께 볼록 원주거울(70)의 곡률반경을 조정하도록 되어 있다.11 is a configuration diagram of a laser processing apparatus 15b which is another embodiment of the present invention. The same components as in the laser processing apparatuses 15 and 15a of FIGS. 1, 2 and 9 are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted. In this embodiment, the beam spot adjustment mechanism 14b adjusts the radius of curvature of the convex circumferential mirror 70 together with the radius of curvature of the concave mirror 60.

즉 도9에서 설명한 레이저 가공장치(15a)에 있어서, 볼록 원주거울(45)과 회전 테이블(12)(정확하게는 글라스 기판(G)의 표면)의 거리를 조정하기 위하여 제2슬라이드바(36)를 승강시키는 승강기구(38)를 설치한 구조에 대신하여, 로드(31, 32)에 대한 위치가 고정된 제2고정바(36a)를 부착하고(여기에서의 「고정」은 빔 스폿의 조정시에 고정하여 사용한다는 의미이며, 그 이외의 목적으로 승강기구(38)를 설치하여 이동하는 것은 포함되지 않는다), 곡률반경의 조정기능을 갖춘 볼록 원주거울(70)이 우측 고정부(46)에 의하여 제2고정바(36a)에 고정되도록 되어 있다.That is, in the laser processing apparatus 15a described with reference to FIG. 9, the second slide bar 36 is used to adjust the distance between the convex circumferential mirror 45 and the turntable 12 (preferably the surface of the glass substrate G). Instead of the structure provided with the elevating mechanism 38 for elevating, the second fixing bar 36a having a fixed position with respect to the rods 31 and 32 is attached ("fixed" here) to adjust the beam spot. Means that it is fixed and used at the same time, and it does not include installing and moving the elevating mechanism 38 for other purposes), and the convex circumferential mirror 70 having the function of adjusting the radius of curvature is the right fixing part 46. By the second fixing bar 36a.

도12는, 곡률반경의 조정기능을 갖춘 볼록 원주거울(70)의 한 예를 나타내는 단면도이다. 볼록 원주거울(70)은, 볼록 원주거울 본체(71)가 스테인레스제의 박판(금 코팅막 첨부)으로 형성된다. 볼록 원주거울 본체(71)의 가장자리부분은 하우징(72)에 의하여 고정되고, 볼록 원주거울 본체(71)의 바닥부분에 신축기구(73)가 부착된다. 신축기구(73)에는 예를 들면 압전소자나 전동 실린더가 사용된다. 신축기구(73)를 작동하는 구동부(74)가 신축기구(73)의 근방에 부착되고, 신축기구(73)를 작동시킴으로써 곡률반경을 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고 볼록 원주거울(70)은, 미리 구동부(74)의 설정조건과 곡률반경의 관계를 구해 둠으로써, 구동부(74)의 설정을 조정하는 것에 의해 원하는 곡률반경으로 설정할 수 있다. 구동부(74)의 설정은, 오목거울(60)의 구동부(64)의 설정과 함께 빔 스폿 조정부(52b)(도3)에 의하여 조정된다.12 is a cross-sectional view showing an example of a convex circumferential mirror 70 having an adjustment function of a radius of curvature. In the convex circumferential mirror 70, the convex circumferential mirror main body 71 is formed of a stainless steel thin plate (with a gold coating film). The edge portion of the convex circumferential mirror body 71 is fixed by the housing 72, and the expansion and contraction mechanism 73 is attached to the bottom portion of the convex circumferential mirror body 71. As the expansion and contraction mechanism 73, for example, a piezoelectric element or an electric cylinder is used. The drive part 74 which operates the expansion-contraction mechanism 73 is attached in the vicinity of the expansion-contraction mechanism 73, and the radius of curvature can be changed by operating the expansion-contraction mechanism 73. As shown in FIG. The convex circumferential mirror 70 can be set to a desired radius of curvature by adjusting the setting of the drive section 74 by obtaining a relationship between the setting conditions of the drive section 74 and the radius of curvature in advance. The setting of the drive part 74 is adjusted by the beam spot adjustment part 52b (FIG. 3) with the setting of the drive part 64 of the concave mirror 60. FIG.

이 실시예에 있어서도, 관계식(1) (2)에 의거하여 빔 스폿(BS)의 장축길이(Da), 빔 폭(Db)의 조정이 이루어지지만, 6개의 파라미터 중, 빔 지름(L), 오목/볼록거울간 수직거리(M), 테이블/볼록거울간 수직거리(N), 평면/볼록거울간 수평거리(O)는 고정치로서, 정수로서 할당해 둘 수 있다. 따라서 오목거울(43)의 곡률반경(r1)과, 볼록 원주거울(45)의 곡률반경(r2)을 변수로 하여 빔 스폿(BS)의 장축길이(Da) 및 빔 폭(Db)을 조정하게 된다.Also in this embodiment, although the long axis length Da and the beam width Db of the beam spot BS are adjusted based on the relational expressions (1) and (2), among the six parameters, the beam diameter L, The vertical distance (M) between concave / convex mirrors, the vertical distance (N) between table / convex mirrors and the horizontal distance (O) between plane / convex mirrors are fixed values and can be assigned as integers. Therefore, the long axis length Da and the beam width Db of the beam spot BS are adjusted by using the radius of curvature r1 of the concave mirror 43 and the radius of curvature r2 of the convex mirror 45 as variables. do.

또, 도11에 있어서는 우측 고정부(44)에 의하여 볼록 원주거울(70)을 부착했지만, 볼록 원주거울(70)과 제1평면거울(47)을 교환하더라도 되는 점에 대해서는, 도1, 도9의 실시예와 같다.In Fig. 11, the convex circumferential mirror 70 is attached by the right fixing part 44. However, the convex circumferential mirror 70 and the first flat mirror 47 may be replaced with Figs. Same as the embodiment of 9.

(실시예4)Example 4

도13은 본 발명의 다른 한 실시예인 레이저 가공장치(15c)의 구성도이다. 도1, 도2에서 설명한 레이저 가공장치(15)와 동일한 구성부분에 대해서는, 같은 부호를 붙임으로써 설명의 일부를 생략한다. 본 실시예에서는 볼록 원주거울(45)(도2)에 대신하여, 오목 원주거울(49)을 부착하고 있다.Fig. 13 is a configuration diagram of a laser processing apparatus 15c which is another embodiment of the present invention. The same components as those of the laser processing apparatus 15 described with reference to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals to omit a part of the description. In this embodiment, instead of the convex circumferential mirror 45 (FIG. 2), a concave circumferential mirror 49 is attached.

즉 지금까지 설명한 실시예1∼실시예3에서는, 제2슬라이드바(36)에 부착한 볼록 원주거울(45)에 의하여 X방향의 빔 길이를 확대하도록 하고 있었지만, 오목 원주거울(49)을 사용한 경우에도, 초점(F)에서 한번 광로가 모아진 후에 다시 광로가 넓어지므로, 가공면이 초점(F)으로부터 어느 정도의 거리가 떨어진 위치가 되도록 광학계를 조정함으로써, 볼록 원주거울(45)을 사용하였을 경우와 같이 X방향의 빔 길이를 확대할 수 있게 된다.That is, in Examples 1 to 3 described so far, the beam length in the X direction was enlarged by the convex circumferential mirror 45 attached to the second slide bar 36, but the concave circumferential mirror 49 was used. Even in this case, since the optical path is widened once after the optical path is collected at the focal point F, the convex circumferential mirror 45 may be used by adjusting the optical system so that the processing surface is at a position away from the focal point F by some distance. As in the case, the beam length in the X direction can be enlarged.

또한 실시예3에 있어서, 곡률반경의 조정이 가능한 볼록 원주거울(70)을 부착했지만, 실시예4에서 볼록 원주거울(45)을 오목 원주거울(49)로 바꿨을 경우와 마찬가지로, 볼록 원주거울(70)을 곡률반경의 조정이 가능한 오목 원주거울로 바꾸어도 좋다.In addition, in Example 3, although the convex circumferential mirror 70 which can adjust the curvature radius was attached, similarly to the case where the convex circumferential mirror 45 was changed to the concave circumferential mirror 49 in Example 4, the convex circumferential mirror ( 70) may be replaced with a concave circumferential mirror capable of adjusting the radius of curvature.

본 발명은, 레이저 조사에 의한 국소적인 가열이 이루어지는 레이저 가공장치에 이용할 수 있다.Industrial Applicability The present invention can be used for a laser processing apparatus in which local heating is performed by laser irradiation.

도1은, 본 발명의 한 실시예인 레이저 가공장치를 이용한 레이저 스크라이브 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a laser scribing apparatus using a laser processing apparatus as one embodiment of the present invention.

도2는, 본 발명의 한 실시예인 레이저 가공장치로서, 도1의 레이저 스크라이브 장치로 사용되고 있는 레이저 가공장치의 구성을 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a laser processing apparatus that is used as the laser scribing apparatus of FIG. 1 as a laser processing apparatus as one embodiment of the present invention.

도3은, 도1의 레이저 스크라이브 장치의 제어계의 구성을 나타내는 블럭도이다.3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the laser scribe device of FIG.

도4는, 오목거울의 사시도 및 단면도이다.4 is a perspective view and a sectional view of a concave mirror;

도5는, 볼록 원주거울의 사시도이다.5 is a perspective view of a convex circumferential mirror;

도6은, 오목거울, 볼록 원주거울, 제2평면거울에 의하여 정해지는 광학적인 파라미터와 레이저빔의 광로와의 관계를 나타내는 도면이다. Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the optical parameters determined by the concave mirror, the convex circumferential mirror and the second plane mirror and the optical path of the laser beam.

도7은, 임시로 오목거울을 단독으로 사용하여 최초 빔(B0)을 반사시켰을 때의 광로를 나타내는 도면이다.Fig. 7 is a diagram showing an optical path when the first beam B0 is reflected by temporarily using a concave mirror alone.

도8은, 도7에 있어서의 레이저빔(B1)의 광로상의 각 위치(H1∼H5)에서의 빔 스폿의 형상을 나타내는 도면이다. FIG. 8 is a diagram showing the shape of the beam spot at each position H1 to H5 on the optical path of the laser beam B1 in FIG.

도9는, 본 발명의 다른 한 실시예인 레이저 가공장치의 구성도이다.9 is a configuration diagram of a laser processing apparatus as another embodiment of the present invention.

도10은, 곡률반경이 가변인 오목거울의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a concave mirror having a variable curvature radius.

도11은, 본 발명의 다른 한 실시예인 레이저 가공장치의 구성도이다. Fig. 11 is a configuration diagram of a laser processing apparatus as another embodiment of the present invention.

도12는, 곡률반경이 가변인 볼록 원주거울의 단면도이다.12 is a sectional view of a convex circumferential mirror having a variable curvature radius.

도13은, 본 발명의 다른 한 실시예인 레이저 가공장치의 구성도이다.Fig. 13 is a configuration diagram of a laser processing apparatus as another embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

12 회전 테이블12 turn table

13 레이저13 laser

14, 14a, 14b 빔 스폿 조정기구14, 14a, 14b beam spot adjusting mechanism

15, 15a, 15b 레이저 가공장치15, 15a, 15b laser processing equipment

16 부착 암16 attachment arm

31 로드(좌측 로드)31 rod (left rod)

32 로드(우측 로드)32 rod (right rod)

33 상측 프레임33 upper frame

34 하측 프레임34 lower frame

35 제1슬라이드바35 1st slide bar

35a 제1고정바35a 1st fixing bar

36 제2슬라이드바36 2nd slide bar

36a 제2고정바36a 2nd fixed bar

37, 38 승강기구37, 38 lifting mechanism

41 제1평면거울41 1st mirror

42, 48 좌측 고정부42, 48 left fixing part

43 오목거울43 concave mirror

44, 46 우측 고정부44, 46 Right fixing part

45 볼록 원주거울45 convex circumferential mirror

47 제2평면거울47 Second Plane Mirror

50 제어부50 controls

52 레이저 구동부52 Laser drive

52a 광원구동부52a light source

52b 빔 스폿 조정부52b beam spot adjuster

60 오목거울60 concave mirror

70 볼록 원주거울70 convex cylindrical mirror

r1 오목거울 곡률반경r1 concave mirror curvature radius

r2 볼록 원주거울 곡률반경r2 convex mirror radius of curvature

L 레이저빔 반경(최초 빔 반경)L laser beam radius (initial beam radius)

M 오목/볼록거울간 수직거리M vertical distance between concave and convex mirrors

N 테이블/볼록거울간 수직거리N table / convex mirror vertical distance

O 평면/볼록거울간 수평거리O Horizontal distance between flat / convex mirror

Claims (12)

레이저(laser)와, 상기 레이저로부터 출사되는 레이저빔을 피가공물의 가공면으로 인도함과 아울러 레이저빔에 의하여 가공면에 형성되는 빔 스폿(beam spot)의 형상을 조정하는 광학소자군(光學素子群)을 구비한 레이저 가공장치로서,A group of optical elements for guiding a laser and a laser beam emitted from the laser to a processing surface of a workpiece, and adjusting a shape of a beam spot formed on the processing surface by the laser beam. I) a laser processing apparatus having: 상기 광학소자군은 적어도 오목거울과, 볼록면 또는 오목면의 원주거울(cylindrical mirror)을 포함하는 거울군의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치(laser 加工裝置).And the optical element group comprises at least a concave mirror and a mirror group including a convex surface or a cylindrical mirror of a concave surface. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오목거울과 상기 원주거울은, 상기 레이저에 가까운 측의 광로 상에 오목거울이 배치되고, 상기 가공면에 가까운 측의 광로 상에 원주거울이 배치되는 레이저 가공장치.The concave mirror and the circumferential mirror are laser processing apparatuses, wherein a concave mirror is disposed on an optical path closer to the laser, and a circumferential mirror is disposed on an optical path closer to the processing surface. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 오목거울과 상기 원주거울은, 오목거울의 곡률반경이 원주거울의 곡면의 곡률반경보다 크게 되도록 설정되어, 장축방향과 단축방향을 구비하 는 형상의 빔 스폿이 가공면에 형성되는 레이저 가공장치.The concave mirror and the circumferential mirror are set so that the radius of curvature of the concave mirror is larger than the radius of curvature of the curved surface of the circumferential mirror, so that a beam spot having a long axis direction and a short axis direction is formed on the machining surface. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가공면과 상기 오목거울 사이의 광로 길이 및 상기 가공면과 상기 원주거울 사이의 광로 길이를 변경함으로써 빔 스폿의 장축방향 및 단축방향의 길이를 조정하는 빔 스폿 조정기구를 설치한 레이저 가공장치.The laser processing apparatus provided with the beam spot adjustment mechanism which adjusts the length of a long axis direction and a short axis direction of a beam spot by changing the optical path length between the said processing surface and the said concave mirror, and the optical path length between the said processing surface and the said circumferential mirror. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 빔 스폿 조정기구는, 상기 오목거울이 고정됨과 아울러, 오목거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제1평면거울이 고정된 제1지지체와,The beam spot adjusting mechanism includes: a first support having a first flat mirror fixed to the concave mirror, and adapted to adjust an optical path of any one of the laser beam before reflection by the concave mirror and the laser beam after reflection; , 상기 원주거울이 고정됨과 아울러, 원주거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제2평면거울이 고정된 제2지지체와,A second support to which the circumferential mirror is fixed and a second planar mirror for adjusting the optical path of any one of the laser beam before the reflection by the circumferential mirror and the laser beam after the reflection is fixed; 연직방향을 향한 로드를 지축(支軸)으로 하여 상기 제1지지체를 승강시키는 제1지지체 승강기구와,A first support elevating mechanism for elevating the first support with a rod facing in the vertical direction as a support shaft; 상기 로드를 지축으로 하여 상기 제1지지체의 하측에 있어서 상기 제2지지체를 승강시키는 제2지지체 승강기구로 이루어지는 레이저 가공장치.The laser processing apparatus which consists of the 2nd support body lifting mechanism which raises and lowers the said 2nd support body under the said 1st support body with the said rod as an axle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오목거울은, 오목면의 반사판과, 상기 반사판의 오목면의 곡률반경을 변화시키는 오목면 변형기구를 구비하고,The concave mirror is provided with a reflecting plate of the concave surface, and a concave surface deformation mechanism for changing the radius of curvature of the concave surface of the reflecting plate, 상기 오목거울의 곡률반경 및 상기 가공면과 상기 원주거울 사이의 광로 길이를 변경함으로써 빔 스폿의 장축방향 및 단축방향의 길이를 조정하는 빔 스폿 조정기구를 설치한 레이저 가공장치.And a beam spot adjusting mechanism for adjusting the length of the beam spot in the major axis direction and the minor axis direction by changing the curvature radius of the concave mirror and the optical path length between the processing surface and the circumferential mirror. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 빔 스폿 조정기구는, 상기 오목거울이 고정됨과 아울러, 오목거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제1평면거울이 고정된 제1지지체와,The beam spot adjusting mechanism includes: a first support having a first flat mirror fixed to the concave mirror, and adapted to adjust an optical path of any one of the laser beam before reflection by the concave mirror and the laser beam after reflection; , 상기 원주거울이 고정됨과 아울러, 원주거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제2평면거울이 고정된 제2지지체와,A second support to which the circumferential mirror is fixed and a second planar mirror for adjusting the optical path of any one of the laser beam before the reflection by the circumferential mirror and the laser beam after the reflection is fixed; 연직방향을 향하고 상기 제1지지체가 고정되는 로드와,A rod facing the vertical direction to which the first support is fixed; 상기 로드를 지축으로 하여 제1지지체보다 하측에서 상기 제2지지체를 승강시키는 제2지지체 승강기구로 이루어지는 레이저 가공장치. And a second support elevating mechanism for elevating the second support from the lower side of the first support with the rod as the axis. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 오목거울은, 오목면의 반사판과, 상기 반사판의 오목면의 곡률반경을 변화시키는 오목면 변형기구를 구비하고,The concave mirror is provided with a reflecting plate of the concave surface, and a concave surface deformation mechanism for changing the radius of curvature of the concave surface of the reflecting plate, 상기 원주거울은, 반사판과, 상기 반사판의 곡률반경을 변화시키는 곡면 변형기구를 구비하고,The circumferential mirror includes a reflecting plate and a curved surface deformation mechanism for changing a radius of curvature of the reflecting plate, 상기 오목거울의 곡률반경 및 상기 원주거울의 곡률반경을 변경함으로써 빔 스폿의 장축방향 및 단축방향의 길이를 조정하는 빔 스폿 조정기구를 설치한 레이저 가공장치. And a beam spot adjusting mechanism for adjusting the length of the long axis direction and the short axis direction of the beam spot by changing the radius of curvature of the concave mirror and the radius of curvature of the circumferential mirror. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 빔 스폿 조정기구는, 상기 오목거울이 고정됨과 아울러, 오목거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제1평면거울이 고정된 제1지지체와,The beam spot adjusting mechanism includes: a first support having a first flat mirror fixed to the concave mirror, and adapted to adjust an optical path of any one of the laser beam before reflection by the concave mirror and the laser beam after reflection; , 상기 원주거울이 고정됨과 아울러, 원주거울에 의한 반사 전의 레이저빔 또는 반사 후의 레이저빔 중 어느 하나의 레이저빔의 광로를 조정하는 제2평면거울이 고정된 제2지지체와,A second support to which the circumferential mirror is fixed and a second planar mirror for adjusting the optical path of any one of the laser beam before the reflection by the circumferential mirror and the laser beam after the reflection is fixed; 연직방향을 향하고, 상기 제1지지체가 고정됨과 아울러 제1지지체의 하측에 상기 제2지지체가 고정되는 로드로 이루어지는 레이저 가공장치.The laser processing apparatus which consists of the rod which faces a perpendicular direction, and the said 1st support body is fixed and the said 2nd support body is fixed below the 1st support body. 제1항에 있어서,The method of claim 1, CO2레이저가 사용되고, 각 거울의 레이저빔이 반사되는 면이 금, 실리콘, 몰리브덴 중의 어느 하나로 코팅된 레이저 가공장치.A laser processing apparatus in which a CO 2 laser is used and a surface on which the laser beam of each mirror is reflected is coated with one of gold, silicon, and molybdenum. 제5항, 제7항 또는 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5, 7, or 9, 상기 제1지지체에 있어서, 제1평면거울과 오목거울의 사이에서 부착위치가 호환성을 가지는 레이저 가공장치.The laser processing apparatus of the said 1st support body whose attachment position is compatible between a 1st flat mirror and a concave mirror. 제5항, 제7항 또는 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5, 7, or 9, 상기 제2지지체에 있어서, 제2평면거울과 원주거울의 사이에서 부착위치가 호환성을 가지는 레이저 가공장치.The laser processing apparatus of the said 2nd support body whose attachment position is compatible between a 2nd planar mirror and a circumferential mirror.
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