KR20130101470A - 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 - Google Patents

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 Download PDF

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KR20130101470A
KR20130101470A KR1020130022809A KR20130022809A KR20130101470A KR 20130101470 A KR20130101470 A KR 20130101470A KR 1020130022809 A KR1020130022809 A KR 1020130022809A KR 20130022809 A KR20130022809 A KR 20130022809A KR 20130101470 A KR20130101470 A KR 20130101470A
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KR1020130022809A
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야스유키 오쿠다이라
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

가공 불량의 유무를 판정하기 위한 소요시간의 단축을 도모하는 것이 가능한 레이저 가공 장치를 제공한다.
빔 주사기가, 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 가공 대상물에 입사시킴과 함께, 주사가능범위 내에서 레이저 빔의 입사점을 이동시킨다. 촬상 장치가, 가공 대상물의 표면의 일부영역을 촬상하여 화상 데이터를 취득한다. 제어 장치가, 스테이지를 제어하여, 가공 대상물의 제1 영역을 주사가능범위 내에 이동시키고, 빔 주사기를 제어하여 제1 영역 내에 레이저 빔을 입사시켜 레이저 가공을 행한다. 제1 영역 내의 레이저 가공을 행하고 있는 동안에 촬상 장치를 제어하여, 가공 대상물의 표면 중, 제1 영역과는 상이하며, 이미 레이저 가공이 종료된 제2 영역의 화상 데이터를 취득한다.

Description

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 {LASER PROCESSING APPARATUS AND LASER PROCESSING MEHTOD}
본 출원은, 2012년 3월 5일에 출원된 일본 특허출원 제2012-048213호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.
본 발명은, 가공 대상물 상의 복수의 가공점에 차례로 레이저 빔을 입사하여 레이저 가공을 행하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 관한 것이다.
프린트 기판 등의 가공 대상물에 펄스 레이저 빔을 입사시켜 천공 가공을 행하는 기술이 알려져 있다. 통상, 펄스 레이저 빔의 펄스 에너지에 편차가 있어, 평균치보다 작은 펄스 에너지의 레이저 펄스가 발생하는 경우가 있다. 천공 가공에 필요한 펄스 에너지의 하한치보다 작은 펄스 에너지의 레이저 펄스가 발생하면, 가공 불량이 발생한다.
특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 기판에 레이저 빔을 입사시켜 천공 가공을 행한 후, CCD카메라로 천공 가공이 실시된 위치를 촬상함으로써, 구멍이 원하는 위치에 형성되어 있는지 아닌지가 확인된다. 또한, 관측용 레이저 빔으로 가공부위 근방을 스캔함과 동시에, 기판을 상하 방향으로 이동시킴으로써, 형성된 구멍의 단면 형상을 확인한다.
특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 기판에, 주사 미러를 경유하여 레이저 빔이 입사하고 있을 때, 주사 미러를 경유하여 역방향으로 전반하는 빛을 촬상 장치에서 받음으로써, 가공부의 화상을 취득한다. 취득된 화상을 분석함으로써, 천공 가공이 종료되었는지 아닌지를 판정한다.
일본 특허공개공보 2001-121279호 일본 특허공개공보 2004-223553호
천공 가공을 행한 후, 레이저 빔의 스캔 및 기판의 상하이동에 의하여 구멍의 단면 형상을 확인하는 방법으로는, 확인에 긴 시간이 필요하다. 레이저 빔의 입사 중에, 가공부의 화상을 취득하는 방법으로는, 가공에 사용하고 있는 레이저 빔의 영향을 배제할 수 없기 때문에, 구멍형상을 고정밀도로 관측하는 것이 곤란하다.
본 발명의 목적은, 가공 불량의 유무를 판정하기 위한 소요시간의 단축을 도모하는 것이 가능한 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점에 의하면,
가공 대상물을 지지하여, 상기 가공 대상물을, 그 표면에 평행한 방향으로 이동시키는 스테이지와,
레이저 광원과,
상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을, 상기 가공 대상물에 입사시킴과 함께, 주사가능범위 내에서 레이저 빔의 입사점을 이동시키는 빔 주사기와,
상기 가공 대상물의 표면의 일부 영역을 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와,
상기 스테이지, 상기 레이저 광원, 상기 빔 주사기, 및 상기 촬상 장치를 제어하는 제어 장치를 가지고,
상기 제어 장치는,
상기 스테이지를 제어하여, 상기 가공 대상물의 제1 영역을 상기 주사가능범위 내로 이동시키며, 상기 빔 주사기를 제어하여 상기 제1 영역 내에 레이저 빔을 입사시켜 레이저 가공을 행하고, 상기 제1 영역 내의 레이저 가공을 행하고 있는 동안에, 상기 촬상 장치를 제어하여, 상기 가공 대상물의 표면 중, 상기 제1 영역과는 상이하며, 이미 레이저 가공이 종료된 제2 영역의 화상 데이터를 취득하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면,
가공 대상물의 제1 영역 내의 복수의 가공점에 레이저 빔을 입사시켜 레이저 가공을 행하는 공정과,
상기 제1 영역에서 레이저 가공을 행하고 있는 기간에, 이미 레이저 가공이 종료되어 있는 제2 영역의 화상을 취득하는 공정과,
상기 제2 영역의 화상을 해석하고, 가공 불량 개소를 검출하는 공정을 가지는 레이저 가공 방법이 제공된다.
가공 대상물에 대한 가공과, 가공된 영역의 촬상이 병행하여 행해지기 때문에, 가공 및 촬상을 위한 소요 시간을 단축할 수 있다.
도 1은, 실시예에 의한 레이저 가공 장치의 개략도이다.
도 2는, 가공 대상물의 평면도이다.
도 3은, 촬상 장치, 승강 기구, 및 가공 대상물의 상대 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 4에 있어서, (4A) 및 (4B)는 빔 주사기와 촬상 장치와의 평면 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 5는, 가공 대상물의 평면도이다.
도 6에 있어서, (6A)는 가공 대상물에 획정된 스캔 에리어의 일련번호를 나타내는 도이고, (6B)는 실시예에 의한 방법으로 가공을 행할 때의 스캔 에리어의 가공과 촬상과의 타이밍차트이며, (6C)는 비교예에 의한 방법으로 가공을 행할 때의 스캔 에리어의 가공과 촬상과의 타이밍차트이다.
도 7은 실시예에 의한 레이저 가공 방법의 플로우차트이다.
도 8은 표시 장치에 표시된 화상, 및 입력 장치의 개략도이다.
도 1에, 실시예에 의한 레이저 가공 장치의 개략도를 나타낸다. 스테이지(10)의 지지면에, 프린트 기판 등의 가공 대상물(12)이 지지되어 있다. 기대(13)에 이동 기구(11)가 장착되어 있다. 이동 기구(11)는, 제어 장치(15)로부터 제어를 받아, 스테이지(10)를, 가공 대상물(12)의 표면에 평행한 방향으로 이동시킨다. 예를 들면, 스테이지(10)의 지지면 및 가공 대상물(12)의 표면이 수평이 되도록, 이동 기구(11)가 기대(13)에 지지된다. 지지면에 평행으로 서로 직교하는 2방향을 x방향 및 y방향으로 하고, 지지면의 법선 방향을 z방향으로 하는 xyz직교 좌표계를 정의한다.
레이저 광원(16)이 펄스 레이저 빔을 출사한다. 레이저 광원(16)으로서, 탄산가스 레이저, YAG 레이저 등이 이용된다. 레이저 광원(16)으로부터 출사된 레이저 빔이, 빔 정형 광학계(17)에 의하여 빔 단면이 정형되어, 콜리메이트된다. 콜리메이트된 레이저 빔이, 벤딩 미러(18), 빔 주사기(19), 및 fθ렌즈(20)를 경유하여 가공 대상물(12)에 입사한다.
fθ렌즈(20)는, 빔 정형 광학계(17) 내의 마스크위치의 빔 단면 형상을, 가공 대상물(12)의 표면에 결상시킨다. 빔 주사기(19)는, 제어 장치(15)로부터 제어를 받아, 가공 대상물(12)의 표면에 있어서 레이저 빔의 입사점을 x방향 및 y방향으로 이동시킨다. 레이저 빔의 입사점의 이동가능범위를 "주사가능범위"(21)라고 하기로 한다. 빔 주사기(19)는, 예를 들면 x용 갈바노 스캐너 및 y용 갈바노 스캐너에 의하여 구성된다.
스테이지(10)의 상방에 촬상 장치(25)가 배치되어 있다. 승강 기구(26)가, 제어 장치(15)로부터 제어를 받아, 촬상 장치(25)를 z방향으로 이동시킨다. 촬상 장치(25)는, 가공 대상물(12)의 표면의 일부 영역을 촬상하여, 화상 데이터를 취득한다. 취득된 화상 데이터가, 제어 장치(15)에 입력된다. 촬상 장치(25)에는, 예를 들면 2차원 CCD카메라가 이용된다. 다만, 촬상 장치(25)로서, 라인 센서를 이용하여도 된다. 라인센서를 이용하는 경우에는, 가공 대상물(12)을 라인 센서의 라인 방향과 직교하는 방향으로 이동시키면서 복수의 1차원 화상을 취득한다. 복수의 1차원 화상을 조합하여, 2차원 화상을 얻을 수 있다.
오퍼레이터가, 입력 장치(28)를 조작하여, 제어 장치(15)에 다양한 지령(커맨드)을 부여한다. 입력 장치(28)에는, 예를 들면 키보드, 포인팅디바이스 등이 이용된다. 제어 장치(15)는, 표시 장치(29)에 화상 등을 표시한다. 표시 장치(29)에는, 예를 들면 액정디스플레이 등이 이용된다.
도 2에, 가공 대상물(12)의 평면도를 나타낸다. 가공 대상물(12)의 표면에, 구멍을 형성해야 할 위치(가공점)가 결정되어 있다. 가공점의 위치는, 제어 장치(15)(도 1)에 기억되어 있다. 또, 가공 대상물(12)의 표면이, 복수의 스캔 에리어(30)에 구획되어 있다. 1개의 스캔 에리어(30)는, 빔 주사기(19) 및 fθ렌즈(20)(도 1)의 주사가능범위(21)에 내포되는 크기를 가진다. 이동 기구(11)를 제어하여, 미처리의 스캔 에리어(30)를 주사가능범위(21) 내로 이동시킴으로써, 그 스캔 에리어(30) 내의 임의의 가공점에 레이저 빔을 조사할 수 있다. 복수의 스캔 에리어(30)를, 차례로 주사가능범위(21) 내로 이동시킴으로써, 모든 스캔 에리어(30) 내의 가공점에 천공 가공을 행할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 스캔 에리어(30) 내의 가공점에 천공 가공을 행하는 처리를, "스캔 에리어의 가공"이라고 하는 경우가 있다.
도 2에서는, x방향을 행방향, y방향을 열방향이라고 정의하였을 때, 스캔 에리어(30)가 4행 4열의 행렬형상으로 배치되어 있는 예를 나타내고 있지만, 스캔 에리어(30)의 개수 및 배치는, 가공 대상물(12)의 크기, 및 주사가능범위(21)의 크기에 의존한다. 도 2에서는, y방향의 부측의 단부터 2행분의 모든 스캔 에리어(30)의 가공이 완료되고, y방향의 부측의 단부터 3행째의 행에 대해서는, x방향의 부측의 단부터 2개분의 스캔 에리어(30)의 가공이 완료된 상태를 나타내고 있다. 가공이 완료된 스캔 에리어(30) 내에, 복수의 구멍(31)이 형성되어 있다.
촬상 장치(25)(도 1)의 시야(27)는, 1개의 스캔 에리어(30)를 내포하는 크기이다. 예를 들면, 시야(27)는, 주사가능범위(21) 내에 배치된 스캔 에리어(30)에 인접하는 가공완료된 스캔 에리어(30)를 내포한다. 제어 장치(15)가, 가공완료된 스캔 에리어(30)의 화상 데이터를 해석함으로써, 천공 가공의 불량여부를 판정할 수 있다.
제어 장치(15)는, 촬상 장치(25)의 시야(27) 내에 정의된 좌표와, 주사가능범위(21) 내에 정의된 좌표와의 상대위치관계를 기억하고 있다. 이로 인하여, 화상 데이터를 해석함으로써 얻어진 가공 불량의 개소와, 주사가능범위(21) 내의 가공점을 1:1로 대응지을 수 있다.
도 3에, 가공 대상물(12), 촬상 장치(25), 및 승강 기구(26)의 상대위치관계를 나타낸다. 도 3의 하반분에, 가공 대상물(12)의 단면도를 나타낸다. 유리에폭시 등으로 이루어지는 기판(35) 상에, 내층의 구리 패턴(36)이 형성되어 있다. 구리 패턴(36) 및 기판(35) 상에, 수지막(37)이 형성되어 있다. 수지막(37) 상에, 표층의 구리막(38)이 형성되어 있다. 구리막(38)의 표면부터 내층의 구리 패턴(36)까지 달하는 복수의 구멍(오목부)(31)이 형성되어 있다. 촬상 장치(25)부터 포커스면까지의 거리를 F0으로 한다.
승강 기구(26)가 촬상 장치(25)를 승강시키면, 가공 대상물(12)부터 촬상 장치(25)까지의 높이가 변화한다. 구멍(31)의 깊이(바닥면부터 개구부까지의 높이)가 촬상 장치(25)의 피사계 심도보다 깊은 경우에는, 구멍(31)의 바닥면과 개구부와의 양방으로 동시에 핀트를 맞출 수 없다. 도 3에 있어서, 촬상 장치(25)가 실선으로 나타낸 위치에 배치되어 있을 때, 촬상 장치(25)의 포커스면(FSt)이 구멍(31)의 개구부에 일치한다. 촬상 장치(25)를 하강시켜 파선으로 나타낸 위치에 배치하였을 때, 촬상 장치(25)의 포커스면(FSb)이 구멍(31)의 바닥면에 일치한다. 이와 같이, 촬상 장치(25)를 승강시킴으로써, 구멍(31)의 개구부에 핀트가 맞는 화상과, 구멍(31)의 바닥면에 핀트가 맞는 화상을 취득할 수 있다.
도 4의 (4A)에, 빔 주사기(19)와 촬상 장치(25)와의 평면 위치 관계를 나타낸다. 빔 주사기(19)는, 기대(13)(도 1)에 대해서 고정되어 있다. 촬상 장치(25)는, 촬상 장치 이동 기구(43)에 의하여, 빔 주사기(19)에 대해서 x방향 및 y방향으로 이동 가능하다.
촬상 장치 이동 기구(43)는, y방향 리니어가이드(41) 및 x방향 리니어가이드(42)를 포함한다. y방향 리니어가이드(41)는, 기대(13)에 고정되어 있다. x방향 리니어가이드(42)는, y방향 리니어가이드(41)에 지지되어, y방향으로 이동한다. 촬상 장치(25)는, x방향 리니어가이드(42)에 지지되어, x방향으로 이동한다. 도 4의 (4A)는, 촬상 장치(25)가 빔 주사기(19)에 대해서 x방향의 부(負)의 측에 배치된 상태를 나타내고 있다. 반대로, 촬상 장치(25)를 빔 주사기(19)에 대해서 x방향의 정(正)의 측에 배치하는 것도 가능하다. 도 4의 (4B)는, 촬상 장치(25)가 빔 주사기(19)에 대해서 y방향의 부의 측에 배치된 상태를 나타낸다.
도 5에, 스캔 에리어(30)의 가공순서의 일례를 나타낸다. 도 5에 나타낸 예에서는, 화살표로 나타낸 바와 같이, 먼저, x방향의 정의 방향을 향하여 차례로 스캔 에리어(30)의 가공을 행한다. x방향의 정측의 단의 스캔 에리어(30)의 가공이 종료되면, 주사가능범위(21)를 y방향의 정의 방향으로, 스캔 에리어 1개분 이동시킨다. 다음으로, x방향의 부의 방향을 향하여 차례로 스캔 에리어(30)의 가공을 행한다. x방향의 부측의 단의 스캔 에리어(30)의 가공이 종료되면, 주사가능범위(21)를 y방향의 정의 방향으로, 스캔 에리어 1개분 이동시킨다. 이 순서를 반복함으로써, 전체 스캔 에리어(30)의 가공이 행해진다.
x방향의 정의 방향을 향하여 차례로 스캔 에리어(30)의 가공을 행하고 있는 기간에는, 도 4의 (4A)에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치(25)를 빔 주사기(19)에 대해서 x방향의 부의 측에 배치한다. x방향의 부의 방향을 향하여 차례로 스캔 에리어(30)의 가공을 행하고 있는 기간에는, 촬상 장치(25)를 빔 주사기(19)에 대해서 x방향의 정의 측에 배치한다. 주사가능범위(21)를 y방향의 정의 방향으로, 스캔 에리어 1개분 이동시켰을 때에는, 도 4의 (4B)에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치(25)를 빔 주사기(19)에 대해서 y방향의 부의 측에 배치한다. 빔 주사기(19)에 대해서 촬상 장치(25)를 상술과 같이 배치함으로써, 스캔 에리어(30)의 가공과 병행하여, 가공이 종료된 스캔 에리어(30)를 촬상할 수 있다.
도 2 및 도 5에서는, 시야(27)가 스캔 에리어(30)보다 큰 경우를 나타냈다. 시야(27)가 스캔 에리어(30)보다 작은 경우에는, 스캔 에리어(30)의 가공 중에, 촬상 장치(25)의 x방향 및 y방향의 위치를 바꾸어 복수회 촬상함으로써, 1개의 스캔 에리어(30) 내에 형성된 모든 구멍(31)의 화상 데이터를 취득할 수 있다.
도 6의 (6A) 및 (6B)를 참조하여, 스캔 에리어(30)의 가공의 수순과, 촬상 장치(25)에 의한 촬상의 수순에 대하여 설명한다.
도 6의 (6A)에, 스캔 에리어(30)와, 거기에 붙인 일련번호와의 관계를 나타낸다. y방향의 부측의 단의 행을 1행째로 하면, 홀수번째의 행에 있어서는, x방향의 정의 방향으로 오름차순으로 일련번호가 붙여져 있다. x방향의 정측의 단에서는, y방향의 정측에 인접하는 스캔 에리어(30)에, 그 다음의 일련번호가 붙여진다. 짝수번째의 행에 있어서는, x방향의 부의 방향으로 오름차순으로 일련번호가 붙여져 있다. x방향의 부측의 단에서는, y방향의 정측에 인접하는 스캔 에리어(30)에, 그 다음의 일련번호가 붙여진다.
도 6의 (6B)에, 레이저 가공과 촬상이 병행하여 실행되는 경우의 타이밍차트를 나타낸다. 가로축은 경과시간을 나타낸다. 제i번째의 스캔 에리어(제1 영역)(30)의 레이저 가공을 행하고 있는 기간에, 이미 가공이 완료되어 있는 제(i-1)번째의 스캔 에리어(제2 영역)(30)의 촬상이 병행하여 행해진다. 제1번째의 스캔 에리어(30)를 가공하고 있는 기간에는, 촬상은 행해지지 않는다. 일련번호가 가장 큰 제N번째의 스캔 에리어(30)의 가공이 완료된 후, 제N번째의 스캔 에리어(30)의 촬상이 행해진다. 1개의 스캔 에리어(30)의 가공에 필요한 시간을 Tm으로 하고, 1개의 스캔 에리어(30)의 촬상에 필요한 시간을 Ti로 하면, N개의 스캔 에리어(30)의 가공과 촬상을 행하기 위하여 필요한 시간은, Tm×N+Ti와 대략 동일해진다. 다만, 여기에서는, 가공 대상물(12)의 이동시간은 고려하고 있지 않다.
도 6의 (6C)에, 비교예에 의한 방법으로 가공과 촬상을 행하는 경우의 타이밍차트를 나타낸다. 비교예에 있어서는, 모든 스캔 에리어(30)의 가공이 종료된 후, 각 스캔 에리어(30)의 촬상이 행해진다. 이 방법에서는, N개의 스캔 에리어(30)의 가공과 촬상을 행하기 위하여 필요한 시간은, Tm×N+Ti×N과 대략 동일해진다.
실시예와 같이, 가공과 촬상을 병행하여 실행함으로써, 가공 및 촬상의 소요시간을 단축할 수 있다.
도 7에, 실시예에 의한 레이저 가공 방법의 플로우차트를 나타낸다. 스텝 S1에 있어서, 도 6의 (6B)에 나타낸 바와 같이, 스캔 에리어(30)의 가공과 촬상을 병행하여 행한다. 스텝 S2에 있어서, 제어 장치(15)(도 1)가 촬상 장치(25)에서 취득된 화상을 자동 해석하여, 가공 불량의 개소를 검출한다. 가공의 불량여부는, 예를 들면 도 3에 나타낸 구멍(31)의 개구부의 직경과 바닥면의 직경이, 각각 허용 범위 내인지 아닌지를 판정함으로써 행해진다.
스텝 S3에 있어서, 제어 장치(15)는, 가공 불량으로 판정된 개소의 화상을, 표시 장치(29)(도 1)에 표시한다.
도 8에, 표시 장치(29)에 표시되는 화상의 일례를 나타낸다. 표시 화면에, 구멍(31)의 개구부의 화상(45) 및 바닥면의 화상(46)이 표시된다. 또한, "리페어 필요" 및 "리페어 불필요"의 입력 버튼도, 동일 화면 내에 표시된다.
스텝 S4에 있어서, 표시된 화상을 오퍼레이터가 관찰하여, 리페어 처리가 필요한지 아닌지를 판단한다. 리페어 처리가 필요하다고 판단하였을 경우에는, 입력 장치(28)를 조작하여, 리페어 처리가 필요하다는 것을 제어 장치(15)에 통지한다. 리페어 처리가 불필요하다고 판단하였을 경우에는, 입력 장치(28)를 조작하여, 리페어 처리가 불필요하다는 것을 제어 장치(15)에 통지한다. 일례로서, 오퍼레이터는, 포인팅 디바이스를 조작하여, 화면 상의 "리페어 필요" 또는 "리페어 불필요"의 버튼을 선택함으로써, 제어 장치(15)로의 통지가 행해진다.
리페어 처리가 필요하다고 통지되었을 경우에는, 스텝 S5에 있어서, 제어 장치(15)는, 리페어 처리 테이블에, 리페어 처리가 필요한 가공점의 좌표를 등록한다. 등록이 완료되면, 스텝 S6에 있어서, 스텝 S2에서 검출된 모든 불량 개소에 대하여, 리페어의 필요여부의 판정이 종료되었는지 아닌지를 판정한다. 스텝 S4에 있어서, 리페어 처리가 불필요하다고 판단되었을 경우에는, 스텝 S5를 실행하지 않고, 스텝 S6을 실행한다. 미판정의 불량 개소가 남아있는 경우에는, 스텝 S3으로 돌아와, 미판정의 불량 개소에 대한 처리를 행한다. 모든 불량 개소의 판정이 종료되었을 경우에는, 스텝 S7에 있어서, 리페어 처리 테이블에 등록되어 있는 리페어 처리가 필요한 불량 개소의 리페어 처리를 행한다. 예를 들면, 리페어 처리에서는, 불량 개소에 추가 레이저 조사를 행한다.
실시예에 있어서는, 스텝 S1에 있어서 스캔 에리어(30)(도 2)의 가공과 촬상이 병행하여 행해지기 때문에, 리페어 처리 완료까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 스텝 S4에 있어서, 리페어 처리의 필요여부를 오퍼레이터가 판단하기 때문에, 리페어 불필요의 개소에 추가 레이저 조사가 행해지는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시예에서는, 스캔 에리어(30)(도 2) 내의 모든 가공점을 촬상하였지만, 일부의 가공점만을 촬상하여도 된다. 예를 들면, 촬상 장치(25)(도 1)의 시야(27)(도 2)가, 스캔 에리어(30)보다 작은 경우에는, 스캔 에리어(30) 내의 일부영역을 촬상하여, 화상 데이터를 취득한다. 스텝 S2(도 7) 에 있어서, 이 화상 데이터를 해석하고, 화상 데이터에 포함되어 있는 가공점에 대해서만, 가공의 불량여부를 자동 판정한다. 이 판정 결과로부터, 전역의 가공 품질을 통계적으로 추측할 수 있다.
이상 실시예를 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명한 것이다.
10 스테이지
11 이동 기구
12 가공 대상물
13 기대
15 제어 장치
16 레이저 광원
17 빔 정형 광학계
18 벤딩미러
19 빔 주사기
20 fθ렌즈
21 주사가능범위
25 촬상 장치
26 승강 기구
27 시야
28 입력 장치
29 표시 장치
30 스캔 에리어
31 구멍
35 기판
36 내층의 구리 패턴
37 수지막
38 표층의 구리막
41 y방향 리니어가이드
42 x방향 리니어가이드
43 촬상 장치 기구
45 구멍의 개구부의 화상
46 구멍의 바닥면의 화상
50 입력버튼

Claims (9)

  1. 가공 대상물을 지지하여, 상기 가공 대상물을, 그 표면에 평행한 방향으로 이동시키는 스테이지와,
    레이저 광원과,
    상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을, 상기 가공 대상물에 입사시킴과 함께, 주사가능범위 내에서 레이저 빔의 입사점을 이동시키는 빔 주사기와,
    상기 가공 대상물의 표면의 일부 영역을 촬상하여 화상 데이터를 취득하는 촬상 장치와,
    상기 스테이지, 상기 레이저 광원, 상기 빔 주사기, 및 상기 촬상 장치를 제어하는 제어 장치를 가지고,
    상기 제어 장치는,
    상기 스테이지를 제어하여, 상기 가공 대상물의 제1 영역을 상기 주사가능범위 내로 이동시키며, 상기 빔 주사기를 제어하여 상기 제1 영역 내에 레이저 빔을 입사시켜 레이저 가공을 행하고, 상기 제1 영역 내의 레이저 가공을 행하고 있는 동안에, 상기 촬상 장치를 제어하여, 상기 가공 대상물의 표면 중, 상기 제1 영역과는 상이하며, 이미 레이저 가공이 종료된 제2 영역의 화상 데이터를 취득하는 레이저 가공 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 촬상 장치의 시야 내의 좌표와, 상기 주사가능범위 내의 좌표의 상대 위치 관계 정보를 가지는 레이저 가공 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 촬상 장치는, 상기 가공 대상물의 표면에 대해서 수직인 방향에 관하여 포커스면을 이동시키는 기능을 구비하고 있는 레이저 가공 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 레이저 빔이 상기 가공 대상물에 입사함으로써, 상기 가공 대상물에 오목부가 형성되고,
    상기 제어 장치는, 상기 가공 대상물의 상기 제1 영역 내의 레이저 가공을 행하고 있는 기간에, 상기 촬상 장치의 포커스면을, 상기 제2 영역에 형성된 오목부의 개구부에 맞추어 제1 화상 데이터를 취득하고, 또한, 상기 촬상 장치의 포커스면을, 상기 제2 영역에 형성된 오목부의 바닥면에 맞추어 제2 화상 데이터를 취득하는 레이저 가공 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 촬상 장치와 상기 빔 주사기와의 일방을 타방에 대해서, 상기 가공 대상물의 표면에 평행한 방향으로 이동시키는 이동 기구를, 더 가지는 레이저 가공 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    표시 장치와,
    오퍼레이터가 지령을 입력하기 위한 입력 장치를 더 가지고,
    상기 제어 장치는,
    상기 촬상 장치에서 취득된 상기 제2 영역의 화상 데이터의 화상 해석을 행하여, 가공 불량 개소를 검출하고,
    검출된 가공 불량 개소의 화상을 상기 표시 장치에 표시하며,
    오퍼레이터로부터, 상기 입력 장치를 통하여 리페어 처리가 필요하다고 통지된 가공 불량 개소에, 레이저 빔의 추가 조사를 행하는 레이저 가공 장치.
  7. 가공 대상물의 제1 영역 내의 복수의 가공점에 레이저 빔을 입사시켜 레이저 가공을 행하는 공정과,
    상기 제1 영역에서 레이저 가공을 행하고 있는 기간에, 이미 레이저 가공이 종료되어 있는 제2 영역의 화상을 취득하는 공정과,
    상기 제2 영역의 화상을 해석하여, 가공 불량 개소를 검출하는 공정을 가지는 레이저 가공 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 레이저 가공을 행하는 공정에 있어서, 레이저 빔의 입사에 의하여 오목부를 형성하고,
    상기 화상을 취득하는 공정에 있어서, 상기 오목부의 개구부에 포커스면을 맞추어 제1 화상을 취득하고, 상기 오목부의 바닥면에 포커스면을 맞추어 제2 화상을 더 취득하며,
    상기 가공 불량 개소를 검출하는 공정에 있어서, 상기 제1 화상 및 상기 제2 화상을 해석하는 레이저 가공 방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 가공 불량 개소를 검출하는 공정에서 검출된 가공 불량 개소에, 더욱 추가 레이저 조사를 행하는 레이저 가공 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6385294B2 (ja) * 2015-02-25 2018-09-05 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
CN105128539B (zh) * 2015-09-21 2017-12-29 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种光学投影激光打标的方法及激光打标系统
JP6788015B2 (ja) * 2016-01-11 2020-11-18 エレメンタル サイエンティフィック レーザーズ エルエルシー サンプル処理中における同時パターンスキャン配置
JP7348109B2 (ja) * 2020-03-11 2023-09-20 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置の制御装置、レーザ加工装置、及びレーザ加工方法
CN113298076B (zh) * 2021-06-18 2022-08-26 蓝思智能机器人(长沙)有限公司 平面加工设备的校正数据采集方法、装置、设备及介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170091009A (ko) * 2016-01-29 2017-08-08 비아 메카닉스 가부시키가이샤 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치

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