KR20120031093A - 마킹 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20120031093A
KR20120031093A KR1020127002788A KR20127002788A KR20120031093A KR 20120031093 A KR20120031093 A KR 20120031093A KR 1020127002788 A KR1020127002788 A KR 1020127002788A KR 20127002788 A KR20127002788 A KR 20127002788A KR 20120031093 A KR20120031093 A KR 20120031093A
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light
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히로키 타니카와
에이지 모리
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도레 엔지니아린구 가부시키가이샤
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Abstract

마킹(marking) 광선을 소정의 속도로 이동하는 대상물에 조사(照射)하는 것으로 마킹을 행하는 장치이고, 테이블(22)과, 위치 검출기(4)와, 마킹 헤드부(3)와, 제어용 컴퓨터(90)를 구비하고 있다. 테이블(22)은, 대상물을 소정의 속도로 이동시킨다. 위치 검출기(4)는, 테이블(22)에 동기(同期)하여 이동한다. 마킹 헤드부(3)는, 조준 광선을 위치 검출기(4)에 조사하는 장치이며, 위치 검출기(4)의 이동에 추종(追從)하여 조준 광선을 편향(偏向)하는 갈바노 스캐너(galvano scanner, 308S)를 가진다. 제어용 컴퓨터(90)는, 위치 검출기(4)에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화를 검출한다.

Description

마킹 장치 및 방법{MARKING DEVICE AND METHOD}
본 발명은, 플랫 패널 디스플레이(flat panel display)나 반도체 칩 등에, 식별 코드나 임의의 패턴을 마킹(marking)하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이(이하, FPD)나 반도체 칩의 제조 공정에서는, 상기 제조 공정에 있어서의 제조 조건이나 각종 제조에 관한 정보의 이력을 트레이스(trace)할 수 있도록, 식별 코드라고 불리는 고유의 ID(예를 들어, 2차원 코드 등)가 부가되고 있다. 그리고, 상기 식별 코드는, 다이렉트 마킹이나, 포토리소그래피(photolithography) 방법에 의하여 부가(이하, 마킹)되고 있다.
상기 FPD나 상기 반도체 칩은, 1개의 기판 내에 다수 배치되어, 일괄하여 제조되는 경우가 많다. 그 때문에, 상기 FPD나 상기 반도체 칩의 식별 코드는, 1개의 기판 내에 배치된 패널이나 칩에 대응시켜, 각각 마킹되고 있다.
또한, 상기 식별 코드와는 달리, 얼라이먼트(alignment) 마크나, 제조원의 명칭이나 로고 마크, 마킹 대상물의 품명이나 형식이나 제조 로트(lot) 등의 부가 정보를 나타내는 문자, 숫자, 그 외의 도형이나 기호 등, 임의의 패턴이, 마킹되는 경우도 있다.
마킹 방식은, 마킹 대상물의 재질이나 크기, 상기 식별 코드나 상기 임의 패턴을 마킹하기 위하여 주어지는 시간(이하, 택트(tact) 시간) 등을 고려하여, 적의(適宜) 결정된다.
특허 문헌 1에 의하면, 레이저광과 디지털 마이크로 미러 디바이스(digital micromirror device)를 이용한, 마스크리스(maskless)의 노광(露光) 장치 및 방법이 개시되어 있다. 이 장치 및 방법에 의하면, 등속(等速) 이동하고 있는 마킹 대상물에 대하여 임의의 모양을 노광에 의하여 마킹할 수 있기 때문에, 소정의 시간 내에 다수의 식별 코드를 마킹하는 수법으로서, 널리 이용되고 있다.
특허 문헌 2에 의하면, 갈바노 미러(galvano mirror)의 경시적(徑時的)인 각도 변화에 의한 위치 어긋남을 정기적으로 측정?조정하여, 레이저 조사(照射) 위치 정도(精度), 즉 가공 위치 정도를 높일 수 있다.
특허 문헌 1： 일본국 공개특허공보 특개2006－259515호 특허 문헌 2： 일본국 공개특허공보 특개2002－090682호
식별 코드나 임의의 패턴을 마킹하기 위해서는, 마킹 대상물을 향하여, 소정 시간 에너지를 조사할 필요가 있다. 상기 마킹을 행하기 위하여 에너지를 조사하는 시간을 Tx1초로 한다.
상기 시간 Tx1초 동안, 마킹 대상물은, 소정의 속도로 이동되고, 거기에 추종하도록, 식별 코드나 임의의 패턴을 이동시킬 필요가 있다.
1개의 식별 코드나 임의의 패턴을 마킹할 때에, 상기 기판의 이동 속도와, 상기 식별 코드나 임의의 패턴을 이동시키는 속도의 사이에 속도 차가 생기면, 식별 코드나 임의의 패턴에 흔들림이 생겨 버린다. 만일, 상기 식별 코드를 구성하는 1 도트분이나, 상기 임의의 패턴을 형성하는 최소 도트나 선폭(線幅)의 치수만큼 어긋나 버리면, 올바른 인식을 할 수 없게 된다.
나아가 속도 변화가 작아도, 마킹 중의 식별 코드나 임의의 패턴에 흔들림이 생기는 상태가 되면, 나중에 식별하려고 하였을 경우에, 올바른 인식을 할 수 없게 될 가능성이 있다. 또한, 상기 흔들림이 포함된 상태의 식별 코드나 임의의 패턴은, 흠집이나 더러움을 수반하는 경우에 식별 능력이 저하할 가능성도 있다.
또한, 마킹 중에 흔들림이 있으면, 소정의 장소에 에너지가 조사되는 시간이 줄어 들어, 식별 코드나 임의의 패턴이 얇게 마킹되거나, 비백(飛白)이 지거나 하여, 나중에 식별하려고 하였을 경우에, 올바른 식별을 할 수 없게 되는 원인으로 될 수 있다.
여기서 말하는 「흔들림」이란, 미리 정한 위치에 마킹되어 있지 않다고 하는 단순한 위치 어긋남이 아니라, 마킹에 걸리는 시간 중에, 상대속도가 제로가 되지 않고 속도 차가 생겨, 서로 상대적으로 움직여 버리는 것을 의미한다.
따라서, 식별 코드나 임의의 패턴을 나중에 올바르게 식별할 수 있는 품질로 마킹하는 것이나, 그 품질을 유지하기 위해서는, 상기 마킹 중의 속도 차를 없애는 것이 중요하다.
마킹 중의 식별 코드나 임의의 패턴을 이동시키는 수단으로서, 광선 편향 수단(예를 들어, 갈바노 스캐너(galvano scanner)에 미러를 장착한 것)이 있다. 마킹 중의 속도 차를 없애기 위해서는, 기판의 이동 속도와, 상기 광선 편향 수단에 있어서의 편향 속도를 같게 하여, 그 상태를 계속하여 유지할 필요가 있다.
도 9에, 종래의 마킹 장치 및 방법에 의한 각 부 동작의 타임 차트를 도시한다. 각 도면에 있어서, 횡축(橫軸)은 시간 t를 나타내며, t1 ~ t20은 시각을 나타낸다. 각 도면에 있어서의 사상(事象) 발생의 시간 관계가 명확하게 되도록, 보조선으로서 파선(破線)을 덧붙인다. 상기 동일한 파선 상은, 동일 시각인 것을 의미하고 있다.
도 9의 (a)는, 마킹 대상물(10)의 속도 변화를 도시한 도면이다. 종축(縱軸)은, 마킹 대상물(10)의 속도：Vx를 나타낸다.
시각 t1에 있어서, 마킹 대상물(10)이 X 방향으로 움직이기 시작하고, 시각 t2에 있어서, 미리 설정된 이동 속도에 도달하여, 그 속도를 계속하여 유지한다. 마킹 대상물(10)은, 마킹 동작이 종료하면, 시각 t19에 있어서, 감속을 개시하고, 시각 t20에 있어서 정지시킨다.
도 9의 (b)는, 식별 코드를 마킹하기 위한, 마킹 광선의 조사 타이밍을 도시한 도면이다. 종축은, 마킹 광선(309)의 조사：Em를 나타낸다.
마킹 광선(309)은, 시각 t3 ~ t4 사이, t9 ~ t10 사이, t15 ~ t16 사이, 조사된다.
도 9의 (c)는, 편향 수단의 편향 각도를 변경하는 속도의 변화를 도시한 도면이다. 종축은, 변경 각도를 변경하는 속도：Vm를 나타낸다.
편향 수단의 각속도(角速度)로서, 시각 t2 ~ t5 사이, t8 ~ t11 사이, t14 ~ t17 사이는, 플러스 방향으로 일정 속도로 움직이고, 시각 t6 ~ t7 사이, t12 ~ t13 사이, t18 ~ t19 사이는, 마이너스 방향으로 일정 속도로 움직이는 것이 요구되고 있다.
특히, 이동하면서 마킹을 행하는, 시각 t3 ~ t4 사이, t9 ~ t10 사이, t15 ~ t16 사이의 등속성이 요구된다. 그러나 실제로는, 약간이지만, 지연 응답이나 오버 슈트(overshoot)등이 있거나, 속도 변동이 일어나거나 한다. 통상, 이들의 오차 성분은, 제어 파라미터가 최적 설정되는 것으로, 최소가 되도록 조정된다.
이동하면서 마킹을 행하는 시간 중의, 상기 속도 변동을, ΔVm로 나타낸다.
도 9의 (d)는, 편향 수단의 각도의 변화를 도시한 도면이다. 종축에 편향 수단의 각도：θm를 나타낸다. 상기 각도：θm는, 마킹 광선의, 미러(308M)에 입사(入射)하는 광선과, 출사(出射)하는 광선이 90도로 되는 상태를 0도로 하고, 90도보다 큰 경우를 마이너스 방향, 90도보다 작은 경우를 플러스 방향으로 한다.
편향 수단의 각도를 θm로 나타내고, 시각 t2 ~ t5 사이, t8 ~ t11 사이, t14 ~ t17 사이는, 플러스 방향으로 일정하게 계속하여 움직이며, 시각 t6 ~ t7 사이, t12 ~ t13 사이, t18 ~ t19 사이는, 마이너스 방향으로 일정하게 계속하여 움직이는 것이 요구되고 있다.
그러나 실제로는, 상기 편향 수단의 속도 변동의 영향에 의하여, 이동거리 일정하게 변화하지 않고, 매우 약간이지만 위치 어긋남을 일으킨다. 마킹 대상물이 일정 속도로 이동하였다고 하여도, 상기 편향 수단의 속도 변동：ΔVm의 영향에 의하여, 마킹 대상물(10)과 마킹 광선(309)의 상대속도가 제로가 되지 않아, 마킹되는 식별 코드에 흔들림이 생겨 버린다.
편향 수단으로서 사용되고 있는 갈바노 스캐너는, 장시간 계속하여 사용하는 것이나, 외기(外氣)의 온도나 습도의 변화 등에 의하여, 같은 제어 파라미터를 설정하고 있었다고 하여도, 각속도가 변동할 가능성이 있다.
마킹되는 식별 코드나 임의의 패턴의 흔들림을 막기 위해서는, 상기 갈바노 스캐너가 미리 설정한 회전 속도로 동작하고 있는지를 확인하여, 흔들림이 있거나, 흔들림의 조후(兆候)가 인지된 경우에는 설정값(속도 게인)을 재조정하고, 재확인한다고 하는 일련의 메인터넌스(maintenance) 작업을 필요로 하였다.
종래부터, 식별 코드나 임의의 패턴의 흔들림의 확인은, 실제로 마킹하여 평가를 행하고 있었다. 그 때문에, 메인터넌스 시에는 생산을 중지할 필요가 있었다. 혹은, 생산 스케줄의 사이에 메인터넌스를 하는 일도 있었다.
그 때문에, 연속하여 생산을 행하고 싶은 경우는, 생산품에 있어서 마킹된 식별 코드나 임의의 패턴의 확인을 행하여, 재빨리 흔들림의 조후를 파악한다고 하는 관리 작업이 행하여지고 있었다.
상기 관리 작업은, 최종 제품의 주요 부품이 아닌 식별 코드나 임의의 패턴을 주시하여, 언제 일어날지 모르는 문제의 발생에 대비하는 것이며, 생략화가 요망되고 있었다.
그래서 본 발명의 목적은, 식별 코드 또는 임의의 패턴의 마킹 전에, 마킹 대상물의 이동 속도에 대한, 상기 광선 편향 수단의 편향 각속도의 변화를 계측하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 견지(見地)에 관련되는 마킹 장치는, 마킹 광선을 소정의 속도로 이동하는 대상물에 조사하는 것으로 마킹을 행하는 장치이고, 이동부와, 광선 조사 위치 검출부와, 광선 조사부와, 판단부를 구비하고 있다. 이동부는, 대상물을 소정의 속도로 이동시킨다. 광선 조사 위치 검출부는, 이동부에 동기(同期)하여 이동한다. 광선 조사부는, 조준 광선을 광선 조사 위치 검출부에 조사하는 장치이고, 광선 조사 위치 검출부의 이동에 추종(追從)하여 조준 광선을 편향하는 광선 편향부를 가진다. 판단부는, 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화를 판단한다.
광선 편향부는, 광선 조사 위치 검출부의 이동에 추종시켜 편향 각도를 변경하는 속도의 설정값인 속도 게인을 가지고 있어도 무방하다. 마킹 장치는, 판단부로부터의 판단 결과에 기초하여, 조준 광선의 조사 위치의 변화를 줄이도록 광선 편향부의 속도 게인을 변경하는 속도 게인 변경부를 더 구비하고 있어도 무방하다.
마킹 장치는, 설정값 등록부와, 비교부를 더 가지고 있어도 무방하다. 설정값 등록부는, 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화에 대한 허용 범위를 나타내는 설정값을 등록하여 둔다. 비교부는, 판단부로부터의 판단 결과의 값과, 허용 범위를 나타내는 설정값을 비교한다.
광선 조사부는 복수이며, 위치 검출기는 적어도 1대여도 무방하다.
이동부는 대상물을 왕복 동작시켜도 무방하며, 광선 조사부 1대에 대하여 광선 조사 위치 검출기가 2대 구비되어 있어도 무방하다.
본 발명의 다른 견지에 관련되는 마킹법은, 마킹 광선을 소정의 속도로 이동하는 대상물에 조사하는 것으로 마킹을 행하는 마킹 방법이고, 하기의 스텝을 구비하고 있다.
◎이동부에 의하여 광선 조사 위치 검출부를 소정 속도로 이동시키면서, 광선 조사 위치 검출부에 조준 광선을 추종하도록 조준 광선을 편향하는 조사 스텝
◎광선 조사 위치 검출부에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화를 검출하는 검출 스텝
조사 스텝은, 조준 광선을 광선 조사 위치 검출부에 조사하기 위하여 광선을 편향하는 스텝을 가지고 있어도 무방하다. 광선을 편향하는 스텝은, 광선 조사 위치 검출부의 이동에 추종시켜 편향 각도를 변경하는 속도의 설정값인 속도 게인을 가지고 있어도 무방하다. 본 방법은, 판단부로부터의 판단 결과에 기초하여, 조준 광선의 조사 위치의 변화를 줄이도록 광선 편향 스텝의 속도 게인을 변경하는 속도 게인 변경 스텝을 더 구비하고 있어도 무방하다.
속도 게인 변경 스텝은, 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화에 대한 허용 범위를 나타내는 설정값을 등록하여 두는 설정값 등록 스텝과, 판단부로부터의 판단 결과의 값과 허용 범위를 나타내는 설정값을 비교하는 비교 스텝을 가지고 있어도 무방하다.
조사 스텝에서는, 조준 광선은 복수 개소로부터 광선 조사 위치 검출부에 조사되어도 무방하다.
광선 조사 위치 검출부는 2개소에 설치되어 있어도 무방하다. 조사 스텝에서는, 대상물을 왕복 동작시키면서, 조준 광선을 2개소의 광선 위치 검출부에 조사하여도 무방하다.
본 발명에 관련되는 마킹 장치 및 마킹 방법을 이용하여, 식별 코드 또는 임의의 패턴의 마킹에 이용하는 광선의 조사 위치의 변화를 검출하기 때문에, 흔들림을 조기에 발견할 수 있다. 또한, 흔들림의 영향이 없어지도록, 재조정을 행할 수 있기 때문에, 마킹 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 요부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 플로우도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태의 일례를 도시하는 요부 사시도이다.
도 9는 종래의 마킹 장치 및 방법에 의한 각 부의 동작을 도시하는 타임 차트이다.
(1) 마킹 장치
본 발명을 실시하기 위한 형태에 관하여, 도면을 이용하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다. 도면에 있어서 직교 좌표계의 3축을 X, Y, Z로 하고, XY 평면을 수평면, Z 방향을 연직 방향으로 한다. 특히 Z 방향은 화살표의 방향을 상으로 하고, 그 역방향을 하로 표현한다.
마킹 장치(1)는, 마킹 대상물(10)을 X 방향으로 이동시키기 위한 스테이지부(2)와, 장치 베이스(20) 상에 장착된 지주(支柱, 31)와, 들보(32)로 이루어지는 문형(門型)의 구조물 상에 장착된, 마킹 헤드부(3)와, 테이블(22)에 장착된 위치 검출기(4)와, 각 부의 기기를 제어하기 위한 컨트롤러나, 장치의 조작을 행하기 위한 기기가 수납된, 제어부(9)가 포함되어, 구성되어 있다.
스테이지부(2)는, 장치 베이스(20) 상에 장착된, X 방향으로 이동 가능한 X축 스테이지(21)와, X축 스테이지 상에 장착된, 테이블(22)이 포함되어, 구성되어 있다. 테이블(22) 상에는, 마킹 대상물(10)이 재치(載置, 물건의 위에 다른 것을 올리는 것)된다. 테이블(22)의 표면에는, 홈이나 구멍이 설치되어 있으며, 상기 홈이나 구멍은, 개폐 제어용 밸브를 통하여 진공원(眞空源)에 접속되어 있다. 테이블(22)에 재치된 마킹 대상물(10)은, 부압에 의한 흡착 보지(保持)가 이루어져, 이동 중에 위치가 어긋나지 않도록 되어 있다.
마킹 헤드부(3)로부터 적의 마킹 광선(309)이 조사되어, 마킹 대상물(10) 상의 미리 등록된 장소에 대하여, 마킹이 이루어진다.　
기판을 꺼낼 때는, 흡착 보지를 해제한다. 마킹이 끝난 기판을 꺼내거나, 다음으로 마킹할 기판을 재치하는 작업은, 사람의 손으로 행하거나, 반송 로봇을 이용하여 행할 수 있다.
작업자는, 제어부(9)의 정보 입력 수단(91)을 이용하여, 정보 출력 수단(92)에서 표시되는 정보를 확인하면서, 필요한 정보를 등록하거나, 조작을 행할 수 있다. 또한 작업자는, 장치 가동 중에, 발보(發報, 알림을 보냄) 수단(93)으로부터 발하여지는 소리를 듣거나, 표시 상태를 보고, 생산의 종료나 장치의 이상을 알 수 있다.
(2) 마킹 헤드부
도 2는 본 발명의 실시 형태의 일례를 도시하는 요부(要部) 사시도이다. 마킹 헤드부(3)는, 광원(301)과, 미러(302)나 릴레이 렌즈(303, 304) 등의 광학 부품과, 식별 코드 생성 수단(305)과, 애퍼처(aperture, 306)와, 갈바노 스캐너(307S)와, 갈바노 스캐너(307S)에 장착된 미러(307M)와, 갈바노 스캐너(308S)와, 갈바노 스캐너(308S)에 장착된 미러(308M)를 포함하여, 상기 기기가 적의 배치되어, 구성되어 있다.
마킹 헤드부(3)의 광원(301)으로부터 조사된 광선은, 미러(302)나 릴레이 렌즈(303, 304)등의 광학 부품에 의하여 방향이나 크기가 바뀐다. 상기와 같이 하여, 방향이나 크기가 바뀐 광선은, 식별 코드 생성 수단(305)을 거쳐, 식별 코드에 대응한 광선으로 된다.
상기 식별 코드에 대응한 광선은, 갈바노 스캐너(307S, 308S)와 미러(307M, 308M)를 이용하여, 조사 방향이 제어되면서, 마킹 광선(309)으로서, 마킹 대상물(10)을 향하여 조사된다.
Y 방향으로 마킹 광선(309)의 조사 방향을 변경하지 않는 경우나, 마킹 헤드부(3)를 Y 방향으로 움직여서 마킹 광선(309)의 조사 위치를 Y 방향으로 변경하는 경우는, 미러(307M)가 고정된 상태로 사용하여도 무방하며, 그 경우는, 갈바노 스캐너(307S)를 생략할 수 있다.
식별 코드 생성 수단(305)은, 매트릭스상(matrix狀)으로 배열된 미소(微小) 미러의 각도를 바꾸는 것으로 식별 코드에 대응한 광선을 형성하는 반사 방식의 것이나, 매트릭스상으로 배열된 투과 재료로 이루어지는 마스크의 투과율을 변화시키는 것으로 식별 코드에 대응한 광선을 형성하는 투과 방식이나, 조사 빔을 축차(逐次) 편향시켜 매트릭스상의 식별 코드에 대응한 광선을 직접 만들어 내는 방식 등, 여러 가지 있다.
반사 방식으로서 미소 미러 디바이스를 응용한 것, 투과 방식으로서 액정 디바이스를 응용한 것을 예시할 수 있다. 조사 빔을 축차 편향시키는 수단으로서, 음향 광학 소자나, 갈바노 스캐너와 반사 미러를 조합한 것을 예시할 수 있다.
마킹 광선(309)의 광원(301)으로서, 램프나 LED, 레이저 다이오드(diode), 레이저 발신기 등의, 발광 수단을 예시할 수 있다.
마킹 헤드부(3)는, 들보(32)에 고정된 상태에서도, 들보(32)를 따라 이동하도록 하여도 무방하다. 마킹 헤드부(3)를 이동시키는 경우, Y 방향으로 이동 가능한 Y축 스테이지(33)를 들보(32)에 장착하고, Y축 스테이지(33) 상에 마킹 헤드부(3)를 장착하면 된다.
마킹 장치(1)는, 상기와 같은 구조를 하고 있기 때문에, 마킹 대상물을 X 방향으로 이동시키면서, 마킹 광선을 같은 속도로 편향시켜, 마킹 대상물의 임의의 장소에 대하여 식별 코드의 마킹을 행할 수 있다.
(3) 제어 구성
도 3에 도시하는 바와 같이, 제어부(9)에는, 제어용 컴퓨터(90)와, 정보 입력 수단(91)과, 정보 출력 수단(92)과, 발보 수단(93)과, 정보 기록 수단(94)과, 기기 제어 유닛(95)이 접속되어 포함되어 있다.
제어용 컴퓨터(90)로서, 마이크로컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 워크스테이션(workstation) 등의, 수치 연산 유닛이 탑재된 것을 예시할 수 있다.
정보 입력 수단(91)으로서, 키보드나 마우스나 스위치 등을 예시할 수 있다.
정보 출력 수단(92)으로서, 화상 표시 디스플레이나 램프 등을 예시할 수 있다.
발보 수단(93)으로서, 버저나 스피커, 램프 등, 작업자에게 주의 환기를 할 수 있는 것을 예시할 수 있다.
정보 기록 수단(94)으로서, 메모리 카드나 데이터 디스크 등의, 반도체 기록 매체나 자기(磁氣) 기록 매체나 광자기 기록 매체 등을 예시할 수 있다.
기기 제어 유닛(95)으로서, 프로그래머블 컨트롤러(programmable controller)나 모션 컨트롤러로 불리는 기기 등을 예시할 수 있다.
기기 제어 유닛(95)에는, X축 스테이지(21)와, Y축 스테이지(33)와, 위치 검출기(4)와, 광원(301)과, 식별 코드 생성 수단(305)과, 갈바노 스캐너(307S, 308S)와, 그 외의 제어 기기(도시하지 않음)가, 접속되어 있다.
갈바노 스캐너(307S, 308S)는, 위치 검출기(4)의 이동에 추종시켜 편향 각도를 변경하는 속도의 설정값인 속도 게인을 가지고 있다. 제어용 컴퓨터(90)는, 갈바노 스캐너의 속도 게인을 변경할 수 있다.
위치 검출기(4)는, 수광부(受光部)에 광선이 조사되면, 상기 수광부 내의 어느 장소에 어느 정도의 에너지의 광선이 조사되고 있는지, 신호 출력을 할 수 있도록 되어 있다. 본 실시예에서 이용한 것은, 조준 광선의 조사 위치에 대응하여 전류값이 변화하는 것이다. 따라서, 조사 위치의 정보로서 상기 전류값을 계측하는 것에 의하여, 상기 전류값의 변화로부터 조준 광선의 수광 위치의 흔들림을 알 수 있다. 상기 전류값은, 기기 제어 유닛(95)에서 계측한다.
기기 제어 유닛(95)은, 상기 접속된 각 기기에 대하여 제어용 신호를 주는 것에 의하여, 상기 각 기기를 동작시키거나 정지시키거나 할 수 있도록 되어 있다.
마킹 위치나 마킹 조건 등의 설정이나 변경은, 상기 제어부(9)의 상기 제어용 컴퓨터(90)에 접속된, 정보 입력 수단(91)을 이용하여 행하여지고, 정보 출력 수단(92)에 의하여 확인할 수 있다.
또한, 설정된 마킹 위치나 마킹 조건은, 제어용 컴퓨터(90)에 접속된, 정보 기록 수단(94)에 등록하는 것이 가능하고, 적의 읽어내고, 편집하여, 변경을 할 수 있다.
(4) 마킹 동작
도 4는, 마킹 순서를 각 스텝으로 도시한, 플로우도이다. 덧붙여, 도 4에 있어서의 각 스텝은, 주로, 제어용 컴퓨터(90)의 제어 동작의 결과로서 실행된다.
처음에, 마킹 대상물(10)이 테이블(22)에 재치되고(s101), 마킹 대상물(10)은 흡착 보지된다(s102).
다음으로, 마킹 대상물(10) 상의 얼라이먼트 마크가 읽혀(s103), 얼라이먼트 동작이 행하여진다.
다음으로, X축 스테이지(21)가 테이블(22)을 구동하여 마킹 대상물(10)을 이동시키는 것과 함께, 마킹 헤드부(3)가, 마킹 대상물(10)의 이동과 동기하여 이동하고 있는 위치 검출기(4)에 조준 광선을 조사한다(s104). 구체적으로는, 마킹 헤드부(3)에서는, 갈바노 스캐너(308S)가 미러(308M)의 각도를 일정 속도로 변화시켜, 상기 조준 광선을 위치 검출기(4)의 수광부에 추종시킨다.
다음으로, 제어용 컴퓨터(90)가, 위치 검출기(4)의 수광부에 조사된, 상기 조준 광선의 조사 위치의 어긋남량을 측정하여(s105), 미리 설정하여 둔 적정 범위인지 여부를 판단한다(s106). 구체적으로는, 제어용 컴퓨터(90)는, 광선 조사 위치 검출기(4)에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화에 대한 허용 범위를 나타내는 설정값을 미리 정보 기록 수단(94)에 등록하여 두고, 그리고, 조준 광선의 조사 위치의 어긋남량과 허용 범위를 나타내는 설정값을 비교한다.
다음으로, 상기 조준 광선의 조사 위치의 어긋남량이 적정 범위 내이면, 식별 코드 생성 수단(305)이 식별 코드를 생성하고, 상기 식별 코드에 대응한 마킹 광선(309)을 마킹 대상물(10)을 향하여 조사시켜, 마킹을 실시한다(s107). 이 때도, 갈바노 스캐너(308S)가 미러(308M)의 각도를 일정 속도로 변화시켜 마킹 광선(309)을 위치 검출기(4)의 수광부에 추종시킨다.
마킹이 끝나면, 마킹 대상물(10)의 흡착이 해제되어(s108), 마킹 대상물(10)이 테이블(22)로부터 꺼내진다(s109).
상기 조사 위치의 어긋남량이 적정 범위 내가 아니면, 사전에 선택된 케이스 A ~ C에 따라 동작이 계속된다(s110).
케이스 A：마킹을 실시(s111). 케이스 B：마킹을 중단(s112). 그 후, 발보 수단(93)을 통하여 작업자에게 어긋남량이 적정 범위로부터 벗어난 것을 알린다(s113). 그 후는, 마킹 대상물(10)의 흡착이 해제되고(s108), 마킹 대상물(10)이 테이블(22)로부터 꺼내어져(s109), 메인터넌스 작업이 행하여진다.
케이스 C：갈바노 스캐너의 속도 게인을 변경하고(s114), 위치 어긋남량이 재측정된다(s115). 보다 구체적으로는, 제어용 컴퓨터(90)는, 위치 검출기(4)로부터의 검출 결과에 기초하여, 조준 광선의 조사 위치의 위치 어긋남량을 줄이도록 갈바노 스캐너의 속도 게인을 변경한다. 그 후, 위치 어긋남량이 적정 범위 내인지 여부가 판단되고(s116), 적정 범위 내이면, 마킹이 실시된다(s107).
상기 조사 위치의 어긋남량이 적정 범위 내가 아니면, 다시 갈바노 스캐너의 속도 게인이 변경되고(s114), 위치 어긋남량이 재측정된다(s115). 그 후, 위치 어긋남량이 적정 범위 내인지 여부가 판단되고(s116), 적정 범위 내이면, 마킹이 실시된다(s107). 만일 몇 번이나 속도 게인이 변경되어도 적정 범위 내가 되지 않는 경우는, 발보하여도 무방하다(도시하지 않음).
(5) 마킹 대상물이 재치되어 있지 않은 상태에서의 위치 어긋남 측정 동작
전술의 플로우와는 달리, 마킹 대상물(10)이 테이블(22) 상에 재치되어 있지 않은 상태에서도 실시할 수 있다.
우선, 위치 검출기(4)에 조준 광선을 조사한다. 이 때, 갈바노 스캐너(308S)를 회전시켜, 미러(308M)의 각도를 일정 속도로 변화시켜, 상기 조준 광선이, 위치 검출기(4)의 수광부에 추종하여 계속하여 조사되도록 한다.
다음으로, 위치 검출기(4)의 수광부에 조사된, 상기 조준 광선의 조사 위치의 어긋남량을 측정하여, 미리 설정하여 둔 적정 범위인지 여부를 판단한다.
상기 조준 광선의 조사 위치의 어긋남량이 적정 범위 내이면, 마킹 대상물(10)을 테이블(22) 상에 재치하여, 마킹을 개시한다. 만일, 상기 조사 위치의 어긋남량이 적정 범위 내가 아니면, 갈바노 스캐너의 속도 게인을 변경하여, 위치 어긋남량을 다시 측정한다.
그 후, 다시 상기 조준 광선의 조사 위치의 어긋남량을 측정하여, 위치 어긋남량이 적정 범위 내인지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 위치 어긋남량이 적정 범위 내이면, 마킹 대상물(10)을 테이블(22) 상에 재치하여, 마킹을 개시한다.
마킹 개시 전에, 전술의 위치 어긋남량이 없다고 판단되면, 전술의 스텝 s101 ~ s109에 있어서, 위치 어긋남량의 측정과 판단의 스텝 s104 ~ s106을 생략하여도 무방하며, 상기 위치 어긋남량의 측정은, 마킹 대상물에 마킹을 하지 않는 시간을 이용하는 등 하여, 적의 행하면 된다.
(6) 갈바노 스캐너의 미러의 편향 각속도의 설정
도 5는, 조준 광선을 위치 검출기에 조사하고 있는 상태를 도시하는 측면도이다. 어느 시각 Tx0에 있어서의 상태를, 실선으로 도시한다. 마킹 헤드부(3)의 갈바노 스캐너(308S)에 장착된 미러(308M)에 의하여, 편향된 조준 광선(309A)이, 테이블(22)에 장착된 위치 검출기(4)를 향하여 조사되고 있다.
조준 광선(309A)은, 마킹 광선(309)과 동일하거나, 일부를 성형하거나 하여 이용하거나, 소정의 패턴이 되도록 식별 코드 생성 수단(305)을 제어하여 생성하고 이용하여도 무방하다. 또한 별도로, 조준 광선(309A)으로서 이용할 수 있는 광선을 조사하는 수단을 마킹 헤드부 중에 구비하여, 이용하여도 무방하다.
마킹 대상물(10)은 테이블(22) 상에 흡착 보지되어 있고, 위치 검출기(4)와는, 같은 속도로 이동하고 있어, 서로의 상대속도는 제로이다.
상기 어느 시각 Tx0으로부터 Tx1초 경과한 다음은, 가는 이점 쇄선(二點 鎖線)으로 도시하는 바와 같이, 테이블(22a)과, 마킹 대상물(10a)과, 위치 검출기(4a)는, X 방향 우향(右向)(즉, 화살표 M으로 도시한 방향)으로 이동한다. 조준 광선(309A)은, 거기에 추종하도록 갈바노 스캐너(308S)를 제어하고, 갈바노 스캐너(308S)의 미러(308M)의 각도가 바뀌어, 화살표 M으로 도시한 방향으로 조사 각도를 바꾼, 조준 광선(309a)으로 된다.
마킹 대상물(10)의 이동에 추종시켜, 미러(308M)의 각도를 바꾸는 속도 즉, 광선 편향 수단의 편향 각도를 변경하는 속도가 적절하면, 위치 검출기(4)의 수광부에 조사되는 광선의 위치는 변화하지 않는다. 이 때는, 상대속도를 같다고 말할 수 있다.
상대속도가 같으면, 마킹 중의 위치 어긋남이 없어, 마킹된 식별 코드의 식별 성능이 향상한다.
따라서, 상기 마킹 대상물(10)의 이동에 추종시켜 편향 각도를 변경하는 속도의 설정값을, 속도 게인으로서 설정하여, 갈바노 스캐너(308S)에 등록하여 둔다. 상기 속도 게인의 설정값을 바꾸지 않으면, 어느 단시간 동안에 있어서, 실제의 편향 각도가 변화하는 속도는 일정하다. 그러나, 긴 일수의 기간을 통하여 봐보면, 경시 변화가 나타나, 변동이 생긴다.
(7) 위치 검출기
위치 검출기(4)로서, PSD(Position Sensitive Device, 위치 검출 소자)를 예시할 수 있다. 위치 검출기(4)는, 조사된 광의 중심 위치에 대응한 전류가 출력되는 소자를 구비한 것이다. 전류 신호를 직접 계측하거나, 저항기를 이용하여 전압 신호로 변환하여 계측하여도 무방하다.
예를 들어, 위치 검출기(4)로서, 주파수 응답 성능이 높고, 마킹에 요하는 시간 Tx1초의 1/100의 시간마다, 신호 출력이 가능한 것을 선택한다. 그러면, 조준 광선을 Tx1초 조사하고 있는 동안에, 100회 정도의 반복 위치 계측이 가능하고, 그때마다, 조준 광선의 수광 위치에 대응한 신호를 출력할 수 있다.
마킹 광선의 파장이나 출력, 위치 검출기의 응답 속도나 가격에 의하여, 적합한 위치 검출기를 선택하기 어려운 경우에도, 마킹 광선의 파장이나 출력과는 다른 조준 광선 출사 수단을 이용하여, 거기에 적합한 위치 검출기를 선택하면 된다.
예를 들어, 상기 조준 광선을, 식별 코드의 마킹에 요하는 시간과 같은 시간만큼, 위치 검출기에 조사한다. 상기 조준 광선이, 상기 위치 검출기 상의 같은 장소에 계속하여 조사되고 있으면, 상대속도는 제로이고, 미러의 추종 속도가 적정하다. 이 상태이면, 극히 명료한 식별 코드가 마킹된다.
혹은, 상기 조준 광선이, 상기 위치 검출기 상의 소정의 범위(예를 들어, 식별 코드의 1 도트에 대하여 충분히 작은 값)에 계속하여 조사되고 있으면, 상대속도는 작고, 마킹된 식별 코드는 실질적으로 명료하며, 나중의 인식에도 지장은 없다.
상기 소정의 범위는, 식별 코드의 크기나 식별 시의 콘트라스트(contrast) 등과, 실제로 요구되는 인식 정도나 에러 레벨 등을 고려하여, 적의 설정되면 된다.
(8) 효과
마킹 장치(1)는, 상기와 같은 구조를 하고 있기 때문에, 마킹 대상물(10)의 이동 수단과 동기하여 이동하는 위치 검출기(4)를 이용하여, 마킹 광선(309)의 조사 위치의 변화를 검출할 수 있다.
나아가, 마킹 광선(309)의 편향 각도를 편향하는 속도의 설정값(속도 게인)을 변경하여, 상기 속도 변동：ΔVm가 최소로 되도록 조정할 수 있다.
나아가, 위치 검출기(4)에 조사되는 조준 광선의 조사 위치의 변화를 계측하고, 상기 변화가 미리 설정한 허용 범위의 내인지 여부를 비교하여, 마킹 품질을 유지할 수 있을지를 판단할 수 있다.
(9) 다른 실시 형태
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
(9－1) 복수의 마킹 헤드부를 설치한 구성
마킹 헤드부(3)는, 적어도 1개 이상 있으면 마킹을 행할 수 있으며, 필요에 따라 수를 늘리는 것으로, 동시에 마킹할 수 있는 수가 늘어난다.
도 6을 이용하여, 마킹 헤드부(3)를 복수 설치한 실시 형태를 설명한다. 도 6은, 본 발명의 다른 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 6에서는, 2대의 마킹 헤드부가 Y축 스테이지(33)의 위에 배치되어 있다. 이것에 의하여 동시에 2개소에 마킹을 할 수 있다.
식별 코드가 늘어나면, 소정의 시간 내에 마킹할 수 있는 코드의 수가 제한되어 버리는 경우가 있다. 그러나, 마킹 헤드를 늘리는 것으로, 소정의 시간 내에 마킹할 수 있는 코드의 수를 늘릴 수 있다.
덧붙여, 도 6에서는, 1대의 위치 검출기(4)가 2대의 마킹 헤드부(3)에 대응하고 있다. 즉, 복수의 마킹 헤드부(3)의 조사 에어리어가 넓어, 재치 테이블(22)에 장착된 위치 검출기(4)에 조준 광선을 조사할 수 있다.
덧붙여, 복수의 마킹 헤드의 조사 에어리어가 한정적이고, 같은 위치 검출기의 수광부에 대하여, 광선을 조사할 수 없는 경우가 있다. 그 경우는, 상기 실시 형태의 변형예로서, 1축의 슬라이더 기구를 재치 테이블에 장착하고, 상기 1축 슬라이더 상에 위치 검출기를 장착하여, 상기 위치 검출기를 Y 방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이 공통의 위치 검출기를 이용하는 것으로, 측정기 개개의 차이에 의한, 위치 검출 정도의 차이를 없애는 효과가 있다.
다만, 상기 실시 형태의 변형예로서, 마킹 헤드의 수에 맞추어, 위치 검출기를 늘려도 무방하다.
(9－2) 복수의 위치 검출기를 설치한 구성
다른 형태로서, 재치 테이블의 이동 방향의 전후단(前後端)에, 각각 위치 검출기를 구비하여도 무방하다. 도 7을 이용하여, 위치 검출기(4)를 복수 설치한 실시 형태를 설명한다. 도 7은, 본 발명의 다른 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 7에서는, 위치 검출기(4)는 재치 테이블(22)의 X 방향 양단에 설치되어 있다. 한 쌍의 위치 검출기(4)의 Y 방향 위치는 같다.
식별 코드가 늘어나도, 마킹 헤드를 늘리는 일 없이, 소정의 시간 내에 마킹할 수 있는 코드의 수를 늘리는 방법으로서, 왕복 동작시켜 마킹을 행할 수 있다. 일반적으로, 1개의 마킹 헤드에 대하여, 위치 검출기가 1개이면, 왕로(往路) 혹은 귀로(歸路)의 어느 하나로 밖에, 식별 코드 노광 전의 직전 확인을 할 수 없다.
그러나, 본 실시 형태와 같이, 재치 테이블(22)의 이동 방향의 전후단에, 각각 위치 검출기(4)를 구비하여 두면, X 방향의 화살표의 방향으로 재치 테이블(22)을 움직였을 때의 갈바노 스캐너의 회전 속도와, X 방향의 화살표와 역방향으로 재치 테이블(22)을 움직였을 때의 갈바노 스캐너의 회전 속도를, 각각 마킹 직전에 확인할 수 있다. 이것에 의하여, 왕복으로 마킹 동작을 시킨 경우에도, 처리 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
(9－3) 마킹 대상물을 연속하는 시트상(狀)으로 한 구성
본 발명을, 평면의 판상(狀)의 것 이외에 대한 마킹에 이용할 수 있다. 예를 들어, 마킹 대상물은, 연속하는 시트상의 것이어도 무방하다.
도 8에, 본 발명의 다른 실시 형태의 일례인, 연속 시트의 마킹 장치의 사시도를 도시한다. 도면에 있어서 직교 좌표계의 3축을 X, Y, Z로 하고, XY 평면을 수평면, Z 방향을 연직 방향으로 한다. 특히 Z 방향은 화살표의 방향을 상으로 하고, 그 역방향을 하로 표현한다.
마킹 장치(5)는, 장치 프레임(50)과, 장치 프레임(50)에 장착된 지주(51)와 들보(52)로 이루어지는 문형 구조물과, 들보(52) 상에 장착된 Y축 스테이지(53)와, Y축 스테이지(53) 상에 장착된 마킹 헤드부(3)와, 제어부(9)가 포함되어, 구성되어 있다.
장치 프레임(50)에는, 연속 시트상의 마킹 대상물(11)을 송출 반송하기 위한, 송출 롤러(54a, 54b)와, 마킹 대상물(11)을 감아서 반송하기 위한, 감기 롤러(55a, 55b)가 포함되어, 장착되어 있다. 마킹 대상물(11)은, 감기 롤러(55c, 도시하지 않음)에 장착된 모터(도시하지 않음)의 회전 동작에 의하여, 소정의 속도로 보내져 이동한다.
감기 롤러(55a)의 단부에는, 위치 검출기(4b)가 장착되어 있어, 마킹 대상물(11)의 보내기 이동에 동기하여, 회전 이동할 수 있다.
마킹 장치(5)의 마킹 헤드부(3)나, 제어부(9)는, 마킹 장치(1)와 마찬가지의 기기 구성을 하고 있으며, 나아가 감기 롤러(55a)의 위치 검출기(4b), 감기 롤러(55c)에 장착된 상기 모터와 접속되어 있다. 위치 검출기(4b)는 무한 회전이 가능한 전기 접점 기구(소위, 로터리 조인트(rotary joint))를 통하여, 제어부(9)의 기기 제어 유닛(95)과 접속되어 있다.
감기 롤러(55a)의 단부의 위치 검출기(4b)는, 감기 롤러(55a)의 회전과 동기하여 움직이면 되며, 회전만으로 한정되지 않고, 왕복 동작하여도 무방하다. 이 경우, 상기 무한 회전이 가능한 전기 접점 기구를 생략하고, 위치 검출기(4b)와, 제어부(9)의 기기 제어 유닛(95)을 접속하여도 무방하다.
마킹 장치(5)는, 상기와 같은 구성을 하고 있기 때문에, 연속하는 시트상의 마킹 대상에 대하여, 조준 광선을 조사하여 마킹의 흔들림을 측정하고, 식별 코드의 마킹을 행할 수 있다.
이렇게 하는 것으로, 마킹의 흔들림의 측정을 위하여, 생산을 중단할 필요가 없어져, 소정의 시간 내에 생산하는 제품의 수량을 유지할 수 있다.
(9－4) 마킹 방법의 종류
(9－4－1) 노광에 의한 마킹
본 발명은, 노광에 의한 마킹에 이용할 수 있다. 마킹 대상물에 감광성 수지가 도포되어 있어, 마킹에 이용하는 광선이 자외선 등의 상기 감광성 수지를 경화(硬化)시키거나 연화(軟化)시키거나 할 수 있는 파장을 가지는 광선인 경우는, 노광 방식의 마킹으로 된다.
본 발명을 노광 방식의 마킹에 이용하면, 현상 공정을 거치는 일 없이, 상대 이동 속도의 어긋남을 검지하여, 식별 코드에 흔들림이 생기는 것을 미리 검출할 수 있다. 따라서, 현상 공정에 걸리는 수고나, 대기 시간을 없앨 수 있다.
(9－4－2) 다이렉트 마킹
본 발명은, 마킹 대상물의 표면에 직접 가공하는, 다이렉트 마킹에도 이용할 수 있다. 광원이나 마킹 광선을, 상기 마킹 대상물의 표면 상태를 변화시킬 수 있는 광선의 파장이나 에너지로 설정하면, 상기 다이렉트 마킹으로 된다.
본 발명을 상기 다이렉트 마킹에 이용하면, 제조된 제품에 직접 마킹을 하기 전에, 상대 이동 속도의 어긋남을 검지하여, 식별 코드에 흔들림이 생기는 것을 미리 검출할 수 있다. 따라서 식별 코드 불량의 제품의 발생을 막을 수 있다.
(9－4－3) 이너(inner) 마킹
본 발명은, 마킹 대상물의 내부에 마킹을 행하는, 이너 마킹에도 이용할 수 있다. 광원이나 마킹 광선으로서, 상기 마킹 대상물의 재료 내부를 변질시키는 조건을 충족하면, 상기 이너 마킹으로 된다. 상기 이너 마킹에서는, 마킹 불량이 있는 경우에, 표면을 연마 등 한 후에 재(再)마킹할 수 할 수 없다. 본 발명을 이너 마킹에 이용하면, 제조된 제품에 직접 마킹을 하기 전에, 상대 이동 속도의 어긋남을 검지하여, 식별 코드에 흔들림이 생기는 것을 미리 검출할 수 있다. 따라서, 식별 코드 불량의 제품의 발생을 막을 수 있다.
(9－5) 위치 검출기와 마킹 대상물의 동기의 변형예
테이블(22)과 위치 검출기(4)는, 갈바노 미러로부터 워크(work)를 평면으로 보았을 때의 이동 속도가 같으면, 측면으로부터 본 경우의 위치가 다르다고 하여도, 같은 속도라고 간주할 수 있다.
전술한 이외의 실시의 형태로서, 테이블과 위치 검출기의 이동 속도가 다른 경우나, 평면으로부터 보았을 때의 속도가 같지 않은 경우나, 감속기를 부착하는 등 한 경우 등에서도, 서로가 동기하여, 비례한 이동 속도의 관계를 유지하면서 움직이는 것이라면, 본 발명을 적용할 수 있으며, 비례 계수를 이용하여 연산하는 것으로 동일 속도로서 취급할 수 있다. 따라서, 테이블과 위치 검출기가, 동일 평면 상에서 동일한 이동 속도로 움직이는 경우 이외에도, 본 발명을 적용할 수 있다.
(9－6) 임의의 패턴을 마킹하는 장치 및 그 마킹 방법
상기 실시의 형태에 관해서는, 식별 코드를 마킹하는 장치 및 방법에 관하여 설명하였지만, 상기 식별 코드를 대신하여, 임의의 패턴을 마킹하는 장치 및 방법으로서 이용할 수도 있다.
임의의 패턴을 생성할 수 있는, 임의의 패턴 생성 수단을, 전술한 식별 코드 생성 수단(305)과 바꾸어 이용하는 것으로, 실시할 수 있다. 상기 임의의 패턴으로서, 얼라이먼트 마크나, 제조원의 명칭이나 로고 마크, 마킹 대상물의 품명이나 형식이나 제조 로트 등의 부가 정보를 나타내는 문자, 숫자, 그 외의 도형이나 기호 등을 예시할 수 있다. 또한, 전기 배선용의 회로 패턴이나 조형(造形) 가의공 패턴 등도, 임의의 패턴으로서 취급할 수 있다.
상기와 같이 하는 것으로, 소정의 속도로 이동하는 마킹 대상물에 대하여, 임의의 패턴을, 마킹 대상물의 이동에 추종시켜, 마킹할 수 있다. 그리고, 본 발명의 장치 및 방법을 이용하기 때문에, 임의의 패턴을 마킹할 때의 흔들림을 막을 수 있다.
1 : 마킹 장치
2 : 스테이지부
3 : 헤드부
4 : 위치 검출기
4a : 위치 검출기
4b : 위치 검출기
5 : 마킹 장치
9 : 제어부
10 : 마킹 대상물
10a : 대상물
11 : 기판 ID
12 : 마킹된 개편 ID
13 : 개편 ID의 마킹 장소
20 : 장치 베이스
21 : X축 스테이지
22 : 테이블
22a : 테이블
30 : 마킹 헤드부
31 : 지주
32 : 들보
33 : Y축 스테이지
50 : 장치 프레임
51 : 지주
52 : 들보
53 : Y축 스테이지
54a : 송출 롤러
54b : 송출 롤러
55a : 감기 롤러
55b : 감기 롤러
55c : 감기 롤러
56 : 마킹된 개편 ID
57 : 개편 ID의 마킹 장소
90 : 제어용 컴퓨터
91 : 정보 입력 수단
92 : 정보 표시 수단
93 : 발보 수단
94 : 정보 기록 수단
95 : 기기 제어 유닛
301 : 광원
302 : 미러
303 : 릴레이 렌즈
304 : 릴레이 렌즈
305 : 식별 코드 생성 수단
306 : 애퍼처
307M : 미러
307S : 갈바노 스캐너
308M : 미러
308S : 갈바노 스캐너
309 : 마킹 광선
309A : 조준 광선
309a : 조준 광선

Claims (10)

  1. 마킹(marking) 광선을 소정의 속도로 이동하는 대상물에 조사(照射)하는 것으로 마킹을 행하는 장치이고,
    상기 대상물을 소정의 속도로 이동시키는 이동부와,
    상기 이동부에 동기(同期)하여 이동하는 광선 조사 위치 검출부와,
    조준 광선을 상기 광선 조사 위치 검출부에 조사하는 장치이며, 상기 광선 조사 위치 검출부의 이동에 추종(追從)하여 상기 조준 광선을 편향(偏向)하는 광선 편향부를 가지는 광선 조사부와,
    상기 광선 조사 위치 검출부로부터의 검출 결과에 기초하여, 상기 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 상기 조준 광선의 조사 위치의 변화를 판단하는 판단부
    를 구비한 마킹 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광선 편향부는, 상기 광선 조사 위치 검출부의 이동에 추종시켜 편향 각도를 변경하는 속도의 설정값인 속도 게인(gain)을 가지고 있고,
    상기 판단부로부터의 판단 결과에 기초하여, 상기 조준 광선의 조사 위치의 변화를 줄이도록 상기 광선 편향부의 상기 속도 게인을 변경하는 속도 게인 변경부를 더 구비하고 있는,
    마킹 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 상기 조준 광선의 조사 위치의 변화에 대한 허용 범위를 나타내는 설정값을 등록하여 두는 설정값 등록부와,
    상기 판단부로부터의 판단 결과의 값과, 상기 허용 범위를 나타내는 설정값을 비교하는 비교부를 더 구비하고 있는, 마킹 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광선 조사부는 복수이고,
    상기 위치 검출기는 적어도 1대인,
    마킹 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 대상물을 왕복 동작시키고,
    상기 광선 조사부 1대에 대하여 상기 광선 조사 위치 검출기가 2대 구비되어 있는, 마킹 장치.
  6. 마킹 광선을 소정의 속도로 이동하는 대상물에 조사하는 것으로 마킹을 행하는 마킹 방법이고,
    이동부에 의하여 광선 조사 위치 검출부를 소정 속도로 이동시키면서, 상기 광선 조사 위치 검출부에 조준 광선을 추종하도록 조준 광선을 편향하는 조사 스텝과,
    상기 광선 조사 위치 검출부로부터의 검출 결과에 기초하여, 상기 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 상기 조준 광선의 조사 위치의 변화를 판단하는 판단 스텝
    을 구비한 마킹 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조사 스텝은, 상기 조준 광선을 상기 광선 조사 위치 검출부에 조사하기 위하여 광선을 편향하는 스텝을 가지고 있고,
    상기 광선을 편향하는 스텝은, 상기 광선 조사 위치 검출부의 이동에 추종시켜 편향 각도를 변경하는 속도의 설정값인 속도 게인을 가지고 있으며,
    상기 판단부로부터의 판단 결과에 기초하여, 상기 조준 광선의 조사 위치의 변화를 줄이도록 상기 광선 편향 스텝의 상기 속도 게인을 변경하는 속도 게인 변경 스텝을 더 구비하고 있는,
    마킹 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 속도 게인 변경 스텝은, 상기 광선 조사 위치 검출부에 조사되는 상기 조준 광선의 조사 위치의 변화에 대한 허용 범위를 나타내는 설정값을 등록하여 두는 설정값 등록 스텝과, 상기 판단부로부터의 판단 결과의 값과 상기 허용 범위를 나타내는 설정값을 비교하는 비교 스텝을 가지고 있는, 마킹 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조사 스텝은, 상기 조준 광선을 복수 개소로부터 상기 광선 조사 위치 검출부에 조사하는,
    마킹 방법.
  10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광선 조사 위치 검출부는 2개소에 설치되어 있고,
    상기 조사 스텝에서는, 상기 대상물을 왕복 동작시키면서, 상기 조준 광선을 상기 2개소의 광선 위치 검출부에 조사하는, 마킹 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5896459B2 (ja) * 2012-03-06 2016-03-30 東レエンジニアリング株式会社 マーキング装置及び方法
JP5715113B2 (ja) * 2012-12-14 2015-05-07 株式会社片岡製作所 レーザ加工機
CN103091339A (zh) * 2013-03-01 2013-05-08 苏州爱特盟光电有限公司 一种用于键合工艺微缺陷检测的方法
CN104637395A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 上海和辉光电有限公司 用于基板上的标识结构、基板以及形成基板的标识结构的方法
AU2017437239A1 (en) * 2017-10-25 2020-05-14 Nikon Corporation Processing device and method for manufacturing moving body
CN110018179A (zh) * 2019-05-10 2019-07-16 河北视窗玻璃有限公司 一种玻璃缺陷标记设备和玻璃板生产方法
KR20200136605A (ko) * 2019-05-28 2020-12-08 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 제조 시스템 및 이를 이용한 마킹 방법
JP7418169B2 (ja) * 2019-08-27 2024-01-19 株式会社ディスコ レーザー加工装置
DE102022106766A1 (de) * 2022-03-23 2023-09-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Vorbehandeln einer Oberfläche eines Werkstücks

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8906578U1 (de) * 1989-05-29 1990-09-27 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Laserbearbeitungsvorrichtung
DE69219370T2 (de) * 1991-01-17 1997-11-06 United Distillers Plc Dynamische Lasermarkierung
JPH0623577A (ja) * 1992-07-10 1994-02-01 Hitachi Seiko Ltd レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置
JP3224657B2 (ja) * 1992-11-25 2001-11-05 株式会社小松製作所 レーザマーキング装置および方法
JP2002090682A (ja) * 2000-09-19 2002-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガルバノメータ、ガルバノメータの位置補正方法、ガルバノメータを用いたレーザ加工装置、及びガルバノメータを用いたレーザ加工方法
JP2002210578A (ja) * 2001-01-17 2002-07-30 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ照射装置及びレーザ加工方法
JP2002331379A (ja) * 2001-05-09 2002-11-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP2004200221A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Toray Eng Co Ltd レーザマーキング方法及び装置
JP2006167791A (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Toshiba Corp レーザ加工装置、及びそのレーザ光照射位置の位置ズレを補正する方法
JP4664102B2 (ja) * 2005-03-18 2011-04-06 東レエンジニアリング株式会社 露光装置及び露光方法
JP4891567B2 (ja) * 2005-05-26 2012-03-07 パナソニック電工Ｓｕｎｘ株式会社 レーザマーキング装置、レーザマーキングシステム並びにガルバノミラーの制御方法

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