KR20130112109A - 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법 - Google Patents

레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130112109A
KR20130112109A KR1020120034248A KR20120034248A KR20130112109A KR 20130112109 A KR20130112109 A KR 20130112109A KR 1020120034248 A KR1020120034248 A KR 1020120034248A KR 20120034248 A KR20120034248 A KR 20120034248A KR 20130112109 A KR20130112109 A KR 20130112109A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
output pulse
laser output
acoustooptic
signal
Prior art date
Application number
KR1020120034248A
Other languages
English (en)
Inventor
성천야
김병철
Original Assignee
주식회사 이오테크닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이오테크닉스 filed Critical 주식회사 이오테크닉스
Priority to KR1020120034248A priority Critical patent/KR20130112109A/ko
Publication of KR20130112109A publication Critical patent/KR20130112109A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10007—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers
    • H01S3/10015—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating in optical amplifiers by monitoring or controlling, e.g. attenuating, the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/101—Lasers provided with means to change the location from which, or the direction in which, laser radiation is emitted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching
    • H01S3/117—Q-switching using intracavity acousto-optic devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 레이저 출력 펄스 제어 장치는, 레이저 변조신호가 입력되어 제1 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔이 입사되는 음향광학 편향기와, 상기 음향광학 편향기에 음향광학 편향신호를 입력하여 상기 음향광학 편향기로부터 제2 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 음향광학 편향 드라이버를 포함한다.

Description

레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법{Apparatus and method of controlling laser output pulse for laser processing uniformity}
본 발명은 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 이를 이용한 레이저 출력 펄스 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가공 대상물에 레이저 가공 작업을 수행함에 있어서, 가공 대상물의 가공 위치에서는 레이저 변조 신호(laser modulation signal)를 온(ON) 상태로 유지하고, 가공 대상물의 비가공 위치에서는 레이저 변조 신호를 오프(OFF) 상태로 유지함으로써 레이저 출력 펄스(laser output pulse)를 제어하게 된다. 그러나, 이렇게 레이저 변조 신호에 따라 레이저 출력 펄스를 제어하는 방법에서는 일정 시간 동안 레이저 변조 신호가 온 상태인 경우에는 레이저 출력 펄스가 일정하게 안정적으로 유지되지만 일정 시간 동안 레이저 변조 신호가 오프 상태로 있다가 갑자기 온 상태로 변하게 되면 신호 발생 초기에 레이저 출력 펄스가 불안정해지는 문제가 있다.
도 1은 레이저 변조 신호에 따른 레이저 출력 펄스의 제어 방법을 설명하기 위한 것으로, 레이저 변조 신호와 이 레이저 변조 신호에 따라 제어되는 레이저 출력 펄스를 예시적으로 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 출력 펄스에 따른 가공 대상물 상의 가공 영역(scan field) X (스테이지 이동 전 가공영역) 및 가공 영역 X'(스테이지 이동 후 가공영역)에서의 가공 궤적을 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저, 가공 영역 X에서 소정 레이저 출력 펄스의 레이저 빔이 소정 궤적을 따라 이동하면서 조사됨으로써 가공 대상물의 소정 위치들에 레이저 출력 펄스들과 가공 대상물의 반응영역들을 형성하게 된다. 그리고, 상기 가공 영역 X에서 가공 작업이 완료되면 가공 대상물이 적재된 스테이지가 이동하게 되고, 이에 따라 가공 영역 X'에서 상기 레이저 빔이 소정 궤적을 따라 이동하면서 조사됨으로써 소정 위치들 상에 레이저 출력 펄스들과 가공 대상물의 반응영역들을 형성하게 된다. 여기서, 상기 레이저 출력 펄스들은 도 1에 도시된 바와 같이 레이저 변조 신호를 온/오프 함으로써 제어되게 된다. 여기서, 상기 레이저 출력 펄스는 레이저 변조 신호가 일정하게 연속적으로 주어지는 경우에는 안정적으로 발생하지만, 가공 위치가 멀어서 스캐너의 위치 이동시간이 길어지게 되면 레이저 변조 신호의 오프 상태가 일정시간 동안 지속되고, 이후 레이저 변조 신호가 다시 온 상태가 되면 레이저의 특성상 레이저 출력 펄스가 불안정하게 된다. 즉, 도 1에서 레이저 변조 신호가 오프 상태인 ①,②,③,④ 및 ⑤ 구간이 지난 후에 레이저 변조 신호가 온 상태가 되게 되면 초기에 발생되는 레이저 출력 신호가 불안정해짐을 알 수 있다. 더구나, 에프 세타 렌즈의 영역 밖을 가공해야 하는 경우에는 가공 대상물을 적재하고 있는 스테이지도 이동시켜야 하므로 스캐너의 이동시간 뿐만 아니라 스테이지의 이동시간까지도 필요하므로 레이저 출력 펄스는 더욱 불안정해질 수 있다. 즉, 도 1에서 가공영역 X에서 가공영역 X'로 이동하는 경우에는 레이저 변조 신호의 오프 상태가 더욱 길어져 레이저 변조 신호가 온 상태로 되었을 경우 초기에 발생되는 레이저 출력 펄스는 더욱 불안정해질 수 있다. 도 2에서의 검은 점들 각각은 하나의 레이저 출력 펄스와 가공 대상물이 반응한 가공 대상물 상의 반응영역을 나타낸 것으로, 펄스 에너지가 커짐에 따라 반응영역도 크게 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 레이저 변조 신호의 오프 상태가 지난 후에 온 상태가 되게 되면, 온 상태 초기에 발생되는 불안정한 레이저 출력 펄스의 에너지는 작아지게 되고, 이에 따라 가공 대상물 상의 반응영역도 작아지게 된다. 한편, 상기한 초기의 불안정한 레이저 출력 펄스의 생성을 신호적으로 처리해서 불안정한 기간 동안에 레이저 출력 펄스가 발진되는 것을 막을 수는 있으나, 이 기간 동안에 가공을 위한 레이저 조사가 이루어지지 않으므로 시간적으로 가공 지연이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 가공 시간의 지연을 방지하고 안정적인 출력 펄스를 유지할 수 있는 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 이를 이용한 레이저 출력 펄스 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 있어서,
레이저 변조신호가 입력되어 제1 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기;
상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔이 입사되는 음향광학 편향기(AOD;Acousto-Optic Deflector); 및
상기 음향광학 편향기에 음향광학 편향신호를 입력하여 상기 광음향 편향기로부터 제2 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 음향광학 편향 드라이버;를 포함하는 레이저 출력 펄스 제어장치가 제공된다.
상기 레이저 변조신호는 시간에 따라 규칙적으로 발생하는 제1 펄스들을 포함하고, 상기 음향광학 편향신호는 시간에 따라 불규칙적으로 발생하는 제2 펄스들을 포함할 수 있다.
상기 제1 레이저 출력 펄스는 상기 레이저 변조신호에 대응하여 시간에 따라 규칙적으로 발생하게 되고, 상기 제2 레이저 출력 펄스는 상기 음향광학 편향신호에 대응하여 시간에 따라 불규칙적으로 발생하게 될 수 있다.
상기 음향광학 편향기는 입사되는 레이저 빔을 상기 음향광학 편향신호에 따라 분기시키며, 분기된 1차 회절빔(1st order deflected beam)이 상기 제2 레이저 출력 펄스를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서,
레이저 발진기에 레이저 변조신호를 입력하여 제1 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 단계;
상기 레이저 빔을 음향광학 편향기에 입사시키는 단계; 및
상기 음향광학 편향기에 음향광학 편향신호를 입력하여 상기 음향광학 편향기로부터 제2 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 단계;를 포함하는 레이저 출력 펄스 제어방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 레이저 발진 신호를 온 상태로 유지하면서 음향광학 편향기를 이용하여 가공을 위한 레이저 출력 펄스를 제어함으로써 안정적인 레이저 출력 펄스를 얻을 수 있으며, 이에 따라 레이저 가공의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 불안정한 기간 동안에 레이저 출력 펄스가 발진되는 것을 막음으로써 발생되는 가공시간 지연 문제도 해결될 수 있다.
도 1은 레이저 변조 신호에 따른 레이저 출력 펄스의 제어 방법을 설명하기 위한 것으로, 레이저 변조 신호와 이 레이저 변조 신호에 따라 제어되는 레이저 출력 펄스를 예시적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 출력 펄스에 따른 가공 대상물 상의 가공 영역(scan field) X (스테이지 이동 전 가공영역) 및 가공 영역 X'(스테이지 이동 후 가공영역)에서의 가공 궤적을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 출력 펄스 제어 방법을 설명하기 위한 것으로, 레이저 변조 신호와 광음향 편향기의 변조 신호에 따른 레이저 출력 펄스를 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 출력 펄스 제어 방법을 구현하기 위한 레이저 출력 펄스 제어장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 레이저 변조 신호와 광음향 편향기의 변조 신호에 따른 레이저 출력 펄스를 예시적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 레이저 출력 펄스에 따른 가공 대상물 상의 가공 영역 X(스테이지 이동 전 가공영역) 및 가공 영역 X'(스테이지 이동 후 가공영역)에서의 가공 궤적을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 출력 펄스 제어 방법을 설명하기 위한 것으로, 레이저 변조 신호와 광음향 편향기의 변조 신호에 따른 레이저 출력 펄스를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 출력 펄스 제어장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 출력 펄스 제어 장치는 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기(110)와, 상기 레이저 발진기(110)로부터 출사되는 레이저 빔(L)이 입사되는 음향광학 편향기(AOD; Acousto-Optic Deflector,120)와, 상기 음향광학 편향기(120)에 구동신호를 입력하는 음향광학 편향 드라이버(130)를 포함한다.
상기 레이저 발진기(110)는 레이저 변조 신호(laser modulation signal)가 입력됨에 따라 제1 레이저 출력 펄스(P1)를 가지는 레이저 빔(L)을 출사한다. 본 실시예에서, 상기 레이저 변조 신호는 레이저 가공 작업이 진행되는 동안에는 항상 온(ON) 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 레이저 변조 신호는 일정한 간격으로 연속적으로 발생하는 펄스들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 레이저 변조 신호는 도 3에 도시된 바와 같이 시간에 따라 일정한 간격으로 규칙적으로 발생되는 제1 펄스들을 포함할 수 있다. 이와 같이, 일정한 간격으로 연속적으로 발생되는 제1 펄스들을 포함하는 레이저 변조 신호가 상기 레이저 발진기(110)에 입력되면, 레이저 발진기(110)로부터 입력된 레이저 변조 신호에 대응하는 제1 레이저 출력 펄스(P1)의 레이저 빔(L)이 출사되게 된다. 여기서, 상기 제1 레이저 출력 펄스(P1)는 상기 레이저 변조 신호에 대응하므로, 도 4에 도시된 바와 같이 시간에 따라 일정한 간격으로 규칙적으로 발생하게 된다.
상기 레이저 발진기(110)로부터 출사되는 제1 레이저 출력 펄스(P1)의 레이저 빔(L)은 음향광학 편향기(AOD,120)에 입사된다. 상기 음향광학 편향기(120)는 입력되는 음향광학 편향 신호에 따라 레이저 펄스의 편향 조절을 가능하게 한다. 예를 들면, 상기 음향광학 편향기(120)는 입사되는 레이저 빔(L)을 음향광학 편향신호에 따라 회절에 의해 0차 빔(0th order beam,L1)과 1차 회절 빔(1st order deflected beam,L2)으로 분기할 수 있다. 상기 음향광학 편향 신호는 음향광학 편향 드라이버(130)의 구동을 통해 상기 음향광학 편향기(120)에 입력될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 음향광학 편향 신호는 레이저 가공을 위한 펄스를 얻기 위한 것으로, 가공 작업을 수행함에 따라 온/오프 상태를 반복하게 된다. 따라서, 상기 음향광학 편향 신호는 시간에 따라 불연속적으로 발생되는 펄스들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 음향광학 편향 신호는 도 3에 도시된 바와 같이, 시간에 따라 불규칙적으로 발생하는 제2 펄스들을 포함할 수 있다.
상기 음향광학 편향기(120)는 레이저 발진기(110)에서 출사되는 레이저 빔(L)의 제1 레이저 출력 펄스(P1) 보다 빠른 신호 처리 능력을 가지고 있다. 따라서, 상기 제1 레이저 출력 펄스(P1) 각각을 시간적으로 분기해 출력할 수 있다. 이와 같이, 제1 레이저 출력 펄스(P1)의 레이저 빔(L)이 입사되는 음향광학 편향기(120)에 제2 펄스들을 포함하는 음향광학 편향 신호가 입력되면, 상기 음향광학 편향기(120)로부터 상기 제2 펄스들에 대응하는 레이저 가공을 위한 제2 레이저 출력 펄스(P2)의 레이저 빔(L2)을 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 레이저 출력 펄스(P1)의 레이저 빔(L)이 음향광학 편향기(120)에 입사되면, 상기 음향광학 편향신호에 따라 상기 레이저 빔(L1)은 0차 빔(L1)과 1차 회절 빔(L2)으로 분기된다. 여기서, 분기된 상기 1차 회절 빔(L2)이 가공용 레이저 빔으로서, 상기한 제2 레이저 출력 펄스(P2)의 레이저 빔이 된다.
상기 제1 레이저 출력 펄스(P1)는 도 4에 도시된 바와 같이 시간에 따라 일정한 간격으로 규칙적으로 발생하게 되며, 상기 제2 레이저 출력 펄스(P2)는 상기 음향광학 편향 신호에 대응하여 예를 들면 시간에 따라 불규칙적으로 발생하게 된다. 그리고, 본 실시예에서는 레이저 변조 신호가 온(ON) 상태를 계속 유지함에 따라 레이저 발진기(110)로부터 일정한 간격의 연속적인 제1 레이저 출력 펄스(P1)의 레이저 빔(L)이 출사되게 되고, 이러한 레이저 빔(L)은 음향광학 편향 신호에 따라 음향광학 편향기(120)에 의해 분기됨으로써 원하는 형태의 제2 레이저 출력 펄스(P2)를 가지는 레이저 빔(L2)을 얻을 수 있게 된다. 따라서, 레이저 변조 신호가 레이저 가공 작업 중에는 온 상태를 유지하여 레이저 발진기(110)로부터 일정한 간격의 연속적인 펄스들을 발생시킴으로써 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 레이저 가공을 위한 제2 레이저 출력 펄스(P2)를 항상 안정적으로 얻을 수 있다. 그리고, 이와 같이 안정적인 제2 레이저 출력 펄스(P2)로 레이저 가공작업을 수행하게 되면 레이저 가공의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래에는 불안정한 기간 동안에 레이저 출력 펄스가 발진되는 것을 막음으로써 가공시간 지연 문제가 발생되었으나, 본 실시예에 의하면 이러한 가공시간 지연 문제도 해결될 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해 얻어진 안정적인 제2 레이저 출력 펄스(P2)의 레이저 빔(L2)은 스캐너(예를 들면, 갈바노미터 스캐너) 및 집속 렌즈(예를 들면 에프 세타 렌즈)을 통해 스테이지 상에 장작된 가공 대상물 상에 이동하면서 조사됨으로써 레이저 가공작업이 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 레이저 변조 신호와 광음향 편향기의 변조 신호에 따른 레이저 출력 펄스를 예시적으로 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 도 5에 도시된 레이저 출력 펄스에 따른 가공 대상물 상의 가공 영역 X(스테이지를 이동 전 가공영역) 및 가공 영역 X'(스테이지 이동 후 가공영역)에서의 가공 궤적을 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저, 가공 영역 X에서 소정 레이저 출력 펄스의 레이저 빔이 소정 궤적을 따라 이동하면서 조사됨으로써 가공 대상물의 소정 위치들에 레이저 출력 펄스들과 가공 대상물의 반응영역들을 형성하게 된다. 그리고, 상기 가공 영역 X에서 가공 작업이 완료되면 가공 대상물이 적재된 스테이지가 이동하게 되고, 이에 따라 가공 영역 X'에서 상기 레이저 빔이 소정 궤적을 따라 이동하면서 조사됨으로써 소정 위치들 상에 레이저 출력 펄스들과 가공 대상물의 반응영역들을 형성하게 된다.
본 실시예에서, 상기 가공 대상물에 조사되는 레이저 빔의 레이저 출력 펄스는 다음과 같은 방법으로 생성될 수 있다. 먼저, 레이저 발진기에 입력되는 레이저 변조 신호는 가공 작업 중에는 항상 온(ON) 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 레이저 변조 신호는 도 3에 도시된 바와 같이 일정한 간격으로 연속적으로 발생되는 펄스들을 포함한다. 이러한 레이저 변조 신호가 상기 레이저 발진기에 입력되면 레이저 발진기로부터 일정한 간격으로 연속적으로 발생되는 출력 펄스를 가지는 레이저 빔이 출사된다. 그리고, 이렇게 출사된 레이저 빔을 음향광학 편향기에 입사시키고, 상기 음향광학 편향기에 레이저 가공을 위한 펄스 형태의 음향광학 편향 신호를 온/오프 동작을 통해 입력하게 되면, 음향광학 편향기로부터 상기 음향광학 편향 신호에 대응하는 가공용 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시킬 수 있다. 여기서, 전술한 바와 같이, 가공 작업 중에는 레이저 변조 신호가 온 상태를 유지하여 레이저 발진기로부터 일정한 간격의 펄스들이 연속적으로 발생하게 되고, 이를 음향광학 편향 신호가 입력되는 음향광학 편향기에 입사시킴으로써 펄스 각각의 에너지가 일정한 안정적인 레이저 출력 펄스를 가지는 레이저 빔을 얻을 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 음향광학 편향신호가 오프 상태인 ①,②,③,④ 및 ⑤ 구간이 지난 후에 음향광학 편향신호가 다시 온 상태가 되더라고 안정적인 레이저 출력 펄스를 얻을 수 있다. 그리고, 가공영역 X에서 가공 작업을 완료한 후 가공 대상물을 적재하고 있는 스테이지가 이동하여 가공영역 X'에서 다시 가공 작업을 시작하더라도 가공 대상물 상에 조사되는 레이저 빔은 안정적인 레이저 출력 펄스를 가질 수 있다. 도 6에서의 검은 점들 각각은 하나의 레이저 출력 펄스와 가공 대상물이 반응한 가공 대상물 상의 반응영역을 나타낸 것으로, 펄스 에너지가 커짐에 따라 반응영역도 크게 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 음향광학 편향신호가 오프 상태가 일정시간 지속된 후 다시 온 상태가 되더라도 레이저 출력 펄스의 에너지는 일정하게 유지되고, 이에 따라 가공 대상물 상의 반응영역도 일정한 크기를 가짐을 알 수 있다.
이상과 같이, 레이저 발진 신호를 온 상태로 유지하면서 음향광학 편향기를 이용하여 가공을 위한 레이저 출력 펄스를 제어함으로써 안정적인 레이저 출력 펄스를 얻을 수 있으며, 이에 따라 레이저 가공의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 불안정한 기간 동안에 레이저 출력 펄스가 발진되는 것을 막음으로써 발생되는 가공시간 지연 문제도 해결될 수 있다. 이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
110... 레이저 발진기 120... 음향광학 편향기
130... 음향광학 편향 드라이버 140... 빔 덤퍼
P1... 제1 레이저 출력 펄스 P2... 제2 레이저 출력 펄스
L... 레이저 빔 L1... 0차 회절빔
L2... 1차 회절빔

Claims (9)

  1. 레이저 변조신호가 입력되어 제1 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기;
    상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔이 입사되는 음향광학 편향기(AOD;Acousto-Optic Deflector); 및
    상기 음향광학 편향기에 음향광학 편향신호를 입력하여 상기 음향광학 편향기로부터 제2 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 음향광학 편향 드라이버;를 포함하는 레이저 출력 펄스 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 변조신호는 시간에 따라 규칙적으로 발생하는 제1 펄스들을 포함하고, 상기 음향광학 편향신호는 시간에 따라 불규칙적으로 발생하는 제2 펄스들을 포함하는 레이저 출력 펄스 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 출력 펄스는 상기 레이저 변조신호에 대응하여 시간에 따라 규칙적으로 발생하게 되고, 상기 제2 레이저 출력 펄스는 상기 음향광학 편향신호에 대응하여 시간에 따라 불규칙적으로 발생하게 되는 레이저 출력 펄스 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 음향광학 편향기는 입사되는 레이저 빔을 상기 음향광학 편향신호에 따라 분기시키며, 분기된 1차 회절빔(1st order deflected beam)이 상기 제2 레이저 출력 펄스를 가지는 레이저 출력 펄스 제어장치.
  5. 레이저 발진기에 레이저 변조신호를 입력하여 제1 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 단계;
    상기 레이저 빔을 음향광학 편향기에 입사시키는 단계; 및
    상기 음향광학 편향기에 음향광학 편향신호를 입력하여 상기 음향광학 편향기로부터 제2 레이저 출력 펄스의 레이저 빔을 출사시키는 단계;를 포함하는 레이저 출력 펄스 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이저 변조신호는 시간에 따라 규칙적으로 발생하는 제1 펄스들을 포함하고, 상기 음향광학 편향신호의 제2 펄스들은 시간에 따라 불규칙적으로 발생하는 레이저 출력 펄스 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 출력 펄스는 상기 레이저 변조신호에 대응하여 시간에 따라 규칙적으로 발생하게 되고, 상기 제2 레이저 출력 펄스는 상기 음향광학 편향신호에 대응하여 시간에 따라 불규칙적으로 발생하게 되는 레이저 출력 펄스 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 음향광학 편향기는 입사되는 레이저 빔을 상기 음향광학 편향신호에 따라 분기시키며, 분기된 1차 회절빔이 상기 제2 레이저 출력 펄스를 가지는 레이저 출력 펄스 제어방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 음향광학 편향신호는 음향광학 편향 드라이버를 통해 상기 음향광학 편향기에 입력되는 레이저 출력 펄스 제어방법.
KR1020120034248A 2012-04-03 2012-04-03 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법 KR20130112109A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120034248A KR20130112109A (ko) 2012-04-03 2012-04-03 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120034248A KR20130112109A (ko) 2012-04-03 2012-04-03 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130112109A true KR20130112109A (ko) 2013-10-14

Family

ID=49633162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120034248A KR20130112109A (ko) 2012-04-03 2012-04-03 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130112109A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017142156A1 (ko) * 2016-02-18 2017-08-24 (주)이오테크닉스 레이저 가공 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017142156A1 (ko) * 2016-02-18 2017-08-24 (주)이오테크닉스 레이저 가공 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9012806B2 (en) Pulse laser processing device
JP6022038B2 (ja) レーザビームによるワークピースの処理方法および処理装置
US20050224469A1 (en) Efficient micro-machining apparatus and method employing multiple laser beams
JP4847435B2 (ja) レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法
JPH11500962A (ja) レーザ彫刻機
CN104858544A (zh) 方形脉冲激光剥离技术
JP3872462B2 (ja) レーザ加工装置、及びレーザ加工方法
US20210187565A1 (en) Laser cleaning method and device for improving uniformity of laser cleaning surface
WO2011152230A1 (ja) レーザ加工方法
JP2009056474A (ja) レーザ加工装置及び加工方法
Lickschat et al. Ablation of steel using picosecond laser pulses in burst mode
KR20180122605A (ko) 레이저가공장치
JP5865671B2 (ja) パルスレーザ加工装置
KR20160108220A (ko) 레이저가공장치
JP2016097448A (ja) 被加工物上にレーザビームを結像するための装置および方法
CN108604532A (zh) 用于点波束结晶的方法和系统
KR101897337B1 (ko) 레이저 광선이 다중으로 편향되는 기판을 레이저 가공하기 위한 방법 및 장치
KR20130112109A (ko) 레이저 가공 균일성을 위한 레이저 출력 펄스 제어 장치 및 방법
EP4134196A1 (en) Laser processing device and laser processing method
JP5197271B2 (ja) レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法
CN111496385B (zh) 从表面剥除材料的方法
TW201830468A (zh) 雷射加工裝置及雷射加工方法
JP4467390B2 (ja) レーザ加工方法及びレーザ照射装置
US10950468B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
JPH11188490A (ja) レーザ穴明け加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application