KR20160076895A - Laser processing apparatus and laser processing method using the laser processing apparatus - Google Patents

Laser processing apparatus and laser processing method using the laser processing apparatus Download PDF

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Abstract

Provided are a laser processing apparatus, and a method using the same. According to the present invention, the laser processing method to process a workpiece loaded on a stage using a laser comprises: a step of moving a first processing field of the workpiece to a location corresponding to a scanner; a step of forming a first fixated processing region within the first processing field by performing a processing operation by a drive of the scanner when the workpiece is fixated after a movement of the workpiece is complete; a step of moving a second processing field of the workpiece to a location corresponding to the scanner, forming a movement processing region by performing the processing operation by the drive of the scanner while the workpiece is moving; and a step of forming a second fixated processing region within the second processing field by performing the processing operation by the drive of the scanner when the workpiece is fixated after the movement of the workpiece is complete.

Description

레이저 가공장치 및 이를 이용한 레이저 가공방법{Laser processing apparatus and laser processing method using the laser processing apparatus}[0001] The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method using the same,

본 발명은 레이저 가공에 관한 것으로, 상세하게는 가공 시간을 줄여줄 수 있는 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to laser processing, and more particularly, to a laser processing apparatus capable of reducing processing time and a laser processing method using the same.

레이저 가공 장치는 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 광학계를 이용하여 가공 대상물에 조사하고, 이러한 레이저 빔의 조사에 의해 가공 대상물에 대한 마킹(marking), 노광(exposure), 식각(etching), 펀칭(punching), 스크라이빙(scribing), 다이싱(dicing) 등과 같은 가공 작업을 수행한다.The laser processing apparatus irradiates an object to be processed with a laser beam emitted from a laser light source by using an optical system, and performs marking, exposure, etching, punching punching, scribing, dicing, and the like.

이러한 레이저 가공 작업에서, 레이저 가공장치의 광학 구성상 스캐너(scanner)가 가공 대상물에 레이저 빔을 주사하여 가공할 수 있는 영역(즉, 가공필드)는 그 크기가 제한적이다. 이를 해결하기 위하여 스테이지에 가공 대상물을 적재한 다음, 스테이지를 가공 대상물과 나란한 방향(예를 들면, x축 및 y축 방향)으로 움직임으로써 가공 대상물의 전 영역을 가공할 수 있게 된다. 여기서, 스캐너가 가공 대상물의 한 가공필드에 대해 첫째 가공작업을 끝내게 되면 스테이지에 의해 가공 대상물이 이동하게 되고 이어서 스캐너가 가공 대상물의 다른 가공필드에 대해 두번째 가공작업을 수행하게 된다. 그리고, 이러한 가공작업들을 반복하여 수행함으로써 가공 대상물의 전 영역을 가공하게 되는데, 이러한 레이저 가공방법은 '스텝(step)'가공방법이라고 부른다. 스텝 가공방법에서는 스테이지에 의해 가공 대상물이 움직이는 상태에서는 가공작업을 할 수 없다는 점에서 가공시간이 지연되는 문제점이 있다. 한편, 스테이지에 의해 가공 대상물이 항시 움직이는 상태에서 스캐너가 가공 대상물에 가공작업을 수행할 수도 있으며, 이러한 레이저 가공방법은 '플라잉(flying)'가공방법이라고 부른다. 이러한 플라잉 가공방법에서는 스테이지의 이동속도와 스캐너의 주사속도를 정밀하게 조절해야 함으로써 경우에 따라서는 스텝 가공방법 보다 가공 시간이 더 걸릴 수도 있다.In this laser machining operation, the area (i.e., machining field) in which the scanner can scan the laser beam to the object to be machined is limited in the optical configuration of the laser machining apparatus. In order to solve this problem, it is possible to process the entire area of the object by moving the stage in the direction parallel to the object (e.g., the x-axis and the y-axis) after loading the object on the stage. Here, when the scanner finishes the first machining operation for one machining field of the workpiece, the stage moves the workpiece, and then the scanner performs a second machining operation for another machining field of the workpiece. By repeating these machining operations, the entire area of the object is machined. This laser machining method is called a "step" machining method. There is a problem that the machining time is delayed in that the machining operation can not be performed in a state in which the workpiece is moved by the stage in the step machining method. On the other hand, the scanner may perform a machining operation on the object in a state in which the object always moves by the stage, and this laser machining method is called a 'flying' machining method. In such a flying machining method, the moving speed of the stage and the scanning speed of the scanner need to be precisely adjusted, and in some cases, the machining time may be longer than the step machining method.

본 실시예는 가공 시간을 줄여줄 수 있는 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공방법을 제공한다.The present embodiment provides a laser processing apparatus capable of reducing processing time and a laser processing method using the same.

일 측면에 있어서, In one aspect,

스테이지에 적재된 가공 대상물을 레이저를 이용하여 가공하는 레이저 가공방법에 있어서,1. A laser processing method for processing an object to be processed placed on a stage using a laser,

상기 가공 대상물의 제1 가공필드를 스캐너에 대응하는 위치로 이동시키는 단계;Moving a first processing field of the object to a position corresponding to the scanner;

상기 가공 대상물이 이동을 완료하여 고정된 상태에서, 상기 스캐너의 구동에 의해 가공작업을 수행함으로써 상기 제1 가공 필드 내에 제1 고정 가공영역을 형성하는 단계;Forming a first fixed machining area in the first machining field by performing a machining operation by driving the scanner in a state where the machining target has been moved and fixed;

상기 가공 대상물의 제2 가공필드를 상기 스캐너에 대응하는 위치로 이동시키고, 상기 가공 대상물이 이동하고 있는 상태에서 상기 스캐너의 구동에 의해 가공작업을 수행함으로써 이동 가공영역을 형성하는 단계; 및Moving a second processing field of the object to a position corresponding to the scanner and forming a moving processing area by performing a processing operation by driving the scanner while the object is moving; And

상기 가공 대상물이 이동을 완료하여 고정된 상태에서, 상기 스캐너의 구동에 의해 가공작업을 수행함으로써 상기 제2 가공 필드 내에 제2 고정 가공영역을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저 가공방법이 제공된다. And forming a second fixed machining area in the second machining field by performing a machining operation by driving the scanner in a state in which the machining object has completed its movement and is fixed.

상기 이동 가공영역은 상기 제1 및 제2 고정 가공영역 사이에서 상기 제1 및 제2 고정 가공영역에 인접하게 형성될 수 있다. 상기 이동 가공영역은 상기 제1 및 제2 가공 필드에 포함될 수 있다. The moving machining area may be formed adjacent to the first and second fixed machining areas between the first and second fixed machining areas. The moving machining area may be included in the first and second machining fields.

상기 이동 가공영역을 형성하는 단계는, 위치 추적 유닛이 이동하고 있는 상기 가공 대상물의 위치 신호를 스캐너 제어부에 전송하고, 상기 스캐너 제어부가 상기 이동 가공영역에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어함으로써 이루어질 수 있다. The step of forming the moving machining area may be performed by transmitting a position signal of the object to be processed in which the position tracking unit is moving to the scanner control unit and controlling the scanner so that the scanner control unit performs a machining operation on the moving machining area .

상기 스캐너 제어부는 상기 스테이지의 이동속도 및 상기 스캐너의 구동 속도를 고려하여 상기 가공 대상물의 소정 위치에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어할 수 있다. 상기 스캐너는 예를 들면 드릴링(drilling) 작업을 수행할 수 있다. The scanner control unit may control the scanner to perform a machining operation at a predetermined position of the object in consideration of the moving speed of the stage and the driving speed of the scanner. The scanner may perform, for example, a drilling operation.

다른 측면에 있어서,In another aspect,

스테이지에 적재된 가공 대상물을 레이저를 이용하여 가공하는 레이저 가공장치에 있어서,A laser processing apparatus for processing an object to be processed placed on a stage using a laser,

레이저 광원으로부터 방출된 상기 레이저 빔을 상기 가공 대상물에 조사하여 가공작업을 수행하는 스캐너; A scanner for irradiating the object to be processed with the laser beam emitted from a laser light source to perform a machining operation;

상기 스캐너의 구동을 제어하는 스캐너 제어부; 및A scanner control unit for controlling driving of the scanner; And

상기 가공 대상물의 위치 신호를 상기 스캐너 제어부에 전송하는 위치 추적 유닛;을 포함하되,And a position tracking unit for transmitting a position signal of the object to be processed to the scanner control unit,

상기 제어부는 상기 가공 대상물의 가공 영역을 복수개의 고정가공 영역과 복수개의 고정가공 영역들 사이의 이동가공 영역으로 구분하고, 상기 고정가공 영역에서는 상기 대상물이 고정된 상태에서 상기 스캐너가 가공 작업을 수행하도록 제어하고, 상기 이동가공 영역에서는 상기 대상물이 이동하는 상태에서 상기 스캐너가 가공 작업을 수행하도록 제어할 수 있다. Wherein the control section divides the machining area of the object into a plurality of fixed machining areas and a moving machining area between the plurality of fixed machining areas, and in a state where the object is fixed in the fixed machining area, the scanner performs a machining operation And control the scanner to perform a machining operation in a state in which the object moves in the moving machining area.

상기 위치 추적 유닛은 상기 스테이지가 이동할 때 상기 가공 대상물의 위치 신호를 상기 스캐너 제어부에 전송하고, 상기 스캐너 제어부는 이동하고 있는 상기 가공 대상물의 소정 위치에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어할 수 있다.The position tracking unit may transmit a position signal of the object to be processed when the stage moves, and the scanner control unit may control the scanner to perform a machining operation at a predetermined position of the object being moved .

상기 스캐너 제어부는 상기 스테이지의 이동속도 및 상기 스캐너의 구동 속도를 고려하여 상기 가공 대상물의 소정 위치에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어할 수 있다. The scanner control unit may control the scanner to perform a machining operation at a predetermined position of the object in consideration of the moving speed of the stage and the driving speed of the scanner.

상기 위치 추적 유닛은 이동하는 상기 가공 대상물의 위치 신호를 상기 스캐너 제어부에 전송하고, 상기 스캐너 제어부는 상기 이동 가공영역에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어할 수 있다. The position tracking unit may transmit a position signal of the moving object to the scanner control unit, and the scanner control unit may control the scanner to perform a machining operation on the moving processing area.

상기 레이저 광원과 상기 스캐너 사이에는 빔 전달 시스템(beam delivery system)이 마련될 수 있으며, 상기 스캐너와 상기 가공 대상물 사이에는 상기 레이저 빔을 상기 가공 대상물에 집속시키는 렌즈가 마련될 수 있다.A beam delivery system may be provided between the laser light source and the scanner, and a lens for focusing the laser beam on the object may be provided between the scanner and the object.

실시예에 따르면, 스테이지가 이동하는 경우에 위치 추적 유닛이 스테이지에 의해 움직이고 있는 가공 대상물의 위치 신호를 스캐너 제어부에 전송하고, 스캐너 제어부가 가공 대상물이 움직이는 속도와 스캐너의 스캔 속도를 고려하여 스캐너를 제어함으로써 가공 대상물이 움직이는 동안에도 가공작업을 수행할 수 있다. 따라서, 레이저 가공작업이 중단됨이 없이 연속적으로 이루어질 수 있으므로 가공 대상물을 가공하는데 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.According to the embodiment, in the case where the stage moves, the position tracking unit transmits a position signal of the object to be processed, which is being moved by the stage, to the scanner control unit, and the scanner control unit controls the scanner in consideration of the speed at which the object moves, The machining operation can be performed while the object to be processed is moving. Therefore, since the laser machining operation can be performed continuously without interruption, the time required for machining the object can be greatly reduced.

도 1은 일반적인 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 레이저 가공장치를 이용하여 가공 대상물을 가공하는 방법을 설명하는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라 도 3에 도시된 레이저 가공장치를 이용한 레이저 가공방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하는 도면들이다.Fig. 1 schematically shows a general laser processing apparatus.
2A and 2B are views for explaining a method of processing a workpiece using the laser machining apparatus shown in FIG.
3 schematically shows a laser processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a laser processing method using the laser processing apparatus shown in FIG. 3 according to another exemplary embodiment of the present invention.
5A to 5C are views for explaining a laser processing method according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation.

도 1은 일반적인 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다.Fig. 1 schematically shows a general laser processing apparatus.

도 1을 참조하면, 레이저 가공장치(100)는 스테이지(S)에 적재된 가공 대상물(W)을 레이저를 이용하여 가공한다. 구체적으로, 레이저 가공장치(100)는 레이저 빔(L)을 방출하는 레이저 광원(110)과, 빔 전달 수단(120)과, 스캐너(130)와, 렌즈(140)와 스캐너 제어부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a laser processing apparatus 100 processes a workpiece W loaded on a stage S using a laser. More specifically, the laser processing apparatus 100 includes a laser light source 110 for emitting a laser beam L, a beam transmission unit 120, a scanner 130, a lens 140, and a scanner control unit 150 .

빔 전달 시스템(120)은 레이저 광원(110)으로부터 방출된 레이저 빔(L)을 소정의 진행 경로를 따라 전달하기 위한 것이다. 그리고, 스캐너(140)는 레이저 빔(L)을 가공 대상물(W) 상에 스캔함으로써 가공대상물(W)에 소정의 가공작업을 수행하는 역할을 한다. 이러한 스캐너(130)의 구동은 스캐너 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다. 한편, 스캐너(130)에 의해 스캔 작업이 완료된 경우에는 다음 가공작업을 위해 스테이지(S)에 의해 가공대상물(W)이 이동하게 된다. 렌즈(140)는 스캐너(130)를 경유한 레이저 빔(L)을 가공대상물(W)의 원하는 위치에 포커싱될 수 있도록 가공빔(L)의 초점을 조절하는 역할을 한다. The beam delivery system 120 is for delivering the laser beam L emitted from the laser beam source 110 along a predetermined path. The scanner 140 performs a predetermined machining operation on the object W by scanning the laser beam L onto the object W. [ The driving of the scanner 130 can be controlled by the scanner control unit 150. [ On the other hand, when the scanning operation is completed by the scanner 130, the workpiece W is moved by the stage S for the next machining operation. The lens 140 serves to adjust the focus of the processing beam L so that the laser beam L passed through the scanner 130 can be focused on a desired position of the object W. [

도 1에 도시된 레이저 가공 장치(100)는 가공 대상물(W)이 정지된 상태에서 가공작업을 수행하는 스텝 가공방법에 의해 가공 대상물(W)을 가공하게 된다. 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 레이저 가공장치(100)를 이용하여 가공 대상물(W)을 가공하는 방법을 설명하는 도면들이다. The laser machining apparatus 100 shown in Fig. 1 processes the object W by a step processing method in which the object W is stopped while the object W is stopped. This will be described in detail as follows. FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a method of processing a workpiece W using the laser machining apparatus 100 shown in FIG.

도 2a를 참조하면, 가공 대상물(W) 상에는 스캐너(130)가 레이저 빔(L)을 주사하여 가공할 수 있는 영역인 가공필드들이 다수 구획되어 있다. 여기서, 가공필드는 스캐너(130)에 레이저 빔(L)을 스캔하여 가공작업을 수행할 수 있는 최대 스캔 범위를 의미한다. 먼저, 스테이지(S)에 의해 가공 대상물(W)이 이동함으로써 제1 가공필드(211)가 스캐너(130)에 대응하는 위치로 이동하게 된다. 이러한 이동이 완료된 상태에서 스캐너(130)가 레이저 빔(L)을 주사하여 첫번째 가공작업을 수행하게 되면, 제1 가공필드(211) 내에는 제1 고정 가공영역(A1)이 형성된다. 여기서, 제1 고정 가공영역(A1)은 제1 가공필드(211) 내에서 스캐너(130)가 스캔을 통해 실제 가공작업이 이루어진 영역을 의미한다. 제1 고정 가공영역(A1)과 제1 가공 필드(211) 사이의 영역(C)에서는 스캐너(130)가 스캔은 할 수 있지만 실제 가공작업이 이루어지지 않는 영역이다. 도면에서는 제1 고정 가공영역(A1)에 드릴링 작업이 수행된 경우가 예시적으로 도시되어 있으나, 이는 단지 예시적인 것으로 이외에도 다양한 가공작업이 수행될 수 있다. 2A, on a workpiece W, a plurality of processing fields, which are regions in which the scanner 130 can scan and process the laser beam L, are partitioned. Here, the machining field means a maximum scan range at which the laser beam L is scanned by the scanner 130 to perform a machining operation. First, as the object W moves by the stage S, the first processing field 211 moves to a position corresponding to the scanner 130. [ When the scanner 130 scans the laser beam L to perform the first machining operation in the state where the movement is completed, the first fixed machining area A1 is formed in the first machining field 211. [ Here, the first fixed processing area A1 means an area where the scanner 130 performs an actual machining operation in the first processing field 211 by scanning. In the area C between the first fixed machining area A1 and the first machining field 211, the scanner 130 is an area that can scan but does not perform an actual machining operation. Although a case where a drilling operation is performed in the first fixed machining area A1 is illustrated in the drawing, this is merely an example, and various other machining operations can be performed.

도 2b를 참조하면, 첫번째 가공작업이 완료된 후에는 스테이지(S)에 의해 가공 대상물(W)이 이동함으로써 제2 가공필드(212)가 스캐너(130)에 대응하는 위치로 이동하게 된다. 이러한 이동이 완료된 상태에서 스캐너(130)가 레이저 빔(L)을 주사하여 두번째 가공작업을 수행하게 되면, 제2 가공필드(212) 내에는 제2 고정 가공영역(A2)이 형성된다. 여기서, 제2 고정 가공영역(A2)은 제1 가공필드(212) 내에서 스캐너(130)가 스캔을 통해 실제 가공작업이 이루어진 영역을 의미한다. 이러한 제2 고정 가공영역(A2)은 제1 고정 가공영역(A1)에 인접하게 형성될 수 있다. 이와 같은 두번째 가공작업이 완료된 다음에는 가공 대상물(W)이 이동하게 되고 전술한 가공작업들을 반복적으로 수행함으로써 가공 대상물(W)의 가공을 완료하게 된다. 그러나, 이러한 레이저 가공방법, 즉 스텝 가공방법은 가공 대상물(W)이 정지된 상태에서만 가공작업을 수행할 수 있다는 점에서 가공 시간이 길어지는 단점이 있다. Referring to FIG. 2B, after the first machining operation is completed, the workpiece W is moved by the stage S, so that the second machining field 212 moves to a position corresponding to the scanner 130. When the scanner 130 scans the laser beam L to perform the second machining operation in the state where the movement is completed, the second fixed machining area A2 is formed in the second machining field 212. [ Here, the second fixed machining area A2 refers to an area where the scanner 130 performs an actual machining operation in the first machining field 212 by scanning. The second fixed machining area A2 may be formed adjacent to the first fixed machining area A1. After the second machining operation is completed, the workpiece W is moved and the above-described machining operations are repeatedly performed, thereby completing the machining of the workpiece W. [ However, such a laser machining method, that is, a step machining method has a disadvantage in that the machining time can be prolonged because the machining operation can be performed only when the object W is stopped.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공장치를 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically shows a laser processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 레이저 가공장치(300)는 스테이지(S)에 적재된 가공 대상물(W)을 레이저를 이용하여 가공한다. 이러한 레이저 가공장치(300)는 레이저 광원(310)과, 스캐너(330)와, 스캐너 제어부(350)와, 위치 추적 유닛(360)을 포함한다. 레이저 광원(310)은 레이저 빔(L)을 방출하는 수단을 말하는 것으로, 이러한 레이저 광원(310)은 레이저 빔(L)을 발생시키는 물질의 종류에 따라 기체, 액체, 고체 레이저 광원 등으로 다양하게 분류될 수 있다. 또한, 레이저 광원(310)은 예를 들면 펄스형 레이저 빔을 방출할 수 있만, 이에 한정되는 것은 아니고, 가공 작업의 종류에 따라 연속파형 레이저 빔을 방출하는 것도 가능하다. Referring to FIG. 3, the laser processing apparatus 300 processes the object W loaded on the stage S using a laser. The laser processing apparatus 300 includes a laser light source 310, a scanner 330, a scanner control unit 350, and a position tracking unit 360. The laser light source 310 is a means for emitting the laser beam L. The laser light source 310 may be variously used as a gas, a liquid, a solid laser light source, or the like depending on the kind of material generating the laser beam L. Can be classified. The laser beam source 310 may emit, for example, a pulsed laser beam. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to emit a continuous-wave laser beam depending on the type of the machining operation.

스캐너(330)는 레이저 빔(L)을 가공 대상물(W) 상에 스캔함으로써 가공 대상물(W)에 소정의 가공 작업을 수행하는 역할을 한다. 이러한 스캐너(330)로는 예를 들면 가공대상물(W)의 평면에 나란하고 서로 수직인 x 및 y 방향으로 레이저 빔(L)을 스캔하는 2D 갈바노미터(galvanometer)가 사용될 수 있다. 이러한 2D 갈바노미터는 레이저 빔(L)의 스캔지점을 미세하게 제어함으로써 레이저 가공작업의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 스캐너(330)의 구동은 스캐너 제어부(350)에 의해 제어될 수 있다. 한편, 스캐너(330)에 의해 스캔 작업이 완료된 경우에는 스테이지(S)에 의해 가공대상물(W)이 이동할 수 있다.The scanner 330 performs a predetermined machining operation on the object W by scanning the laser beam L onto the object W. [ As such a scanner 330, for example, a 2D galvanometer which scans the laser beam L in the x and y directions perpendicular to each other and parallel to the plane of the object W may be used. This 2D galvanometer can improve the precision of the laser machining operation by finely controlling the scan point of the laser beam (L). Here, the driving of the scanner 330 can be controlled by the scanner control unit 350. [ On the other hand, when the scanning operation is completed by the scanner 330, the object W can be moved by the stage S.

레이저 광원(310)과 스캐너(330) 사이에는 빔 전달 시스템(320)이 더 마련될 수 있다. 이러한 빔 전달 시스템(320)은 레이저 광원(310)으로부터 방출된 레이저 빔(L)을 소정의 진행 경로를 따라 전달하기 위한 것으로, 예를 들면 복수의 거울을 포함하거나 또는 광 케이블 등을 포함할 수 있다. 그리고, 스캐너(330)와 가공 대상물(W) 사이에는 렌즈(340)가 더 마련될 수 있다. 이러한 렌즈(340)는 스캐너(330)를 경유한 레이저 빔(L)을 가공 대상물(W)의 원하는 위치에 포커싱될 수 있도록 가공빔(L)의 초점을 조절하는 역할을 한다. A beam delivery system 320 may further be provided between the laser light source 310 and the scanner 330. The beam transmission system 320 is for transmitting the laser beam L emitted from the laser beam source 310 along a predetermined path. For example, the beam transmission system 320 may include a plurality of mirrors or may include an optical cable have. Further, a lens 340 may be further provided between the scanner 330 and the object W to be processed. The lens 340 functions to adjust the focus of the processing beam L so that the laser beam L passed through the scanner 330 can be focused on a desired position of the object W. [

위치 추적 유닛(360)은 스테이지(S)의 위치를 추적하는 역할을 한다. 즉, 위치 추적 유닛(360)은 레이저 가공작업이 스테이지(S)에 의해 가공 대상물(W)이 이동하는 경우 스테이지(S)의 위치를 추적함으로써 스테이지(S)에 적재된 가공 대상물(W)의 위치 신호를 스캐너 제어부(350)로 전송하게 된다. 여기서, 위치 추적 유닛(360)은 움직이는 스테이지(S)의 위치를 추적하도록 마련될 수 있다. 하지만. 이에 한정되는 것은 아니며, 위치 추적 유닛(360)은 움직이는 가공 대상물(W)의 위치를 직접 추적하도록 마련될 수도 있다. 이에 따라, 스캐너 제어부(350)가 스캐너(330)를 제어함으로써 후술하는 바와 같이 움직이는 가공 대상물(W) 상에 가공 작업을 수행할 수 있게 된다. The position tracking unit 360 serves to track the position of the stage S. That is, the position tracking unit 360 tracks the position of the stage S when the laser processing operation moves the object W by the stage S, thereby detecting the position of the object W loaded on the stage S And transmits the position signal to the scanner control unit 350. Here, the position tracking unit 360 may be provided to track the position of the moving stage S. But. The position tracking unit 360 may be provided to directly track the position of the moving workpiece W. [ Accordingly, the scanner control unit 350 controls the scanner 330 to perform a machining operation on the moving object W as described later.

도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라 도 3에 도시된 레이저 가공장치(300)를 이용한 레이저 가공방법을 보여주는 흐름도이다. 그리고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공방법을 설명하는 도면들이다. 4 is a flowchart showing a laser processing method using the laser processing apparatus 300 shown in FIG. 3 according to another exemplary embodiment of the present invention. 5A to 5C are views illustrating a laser processing method according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 먼저 가공 대상물(W)을 스테이지(S)에 로딩(loading)한다(S401). 이어서, 스테이지(S)의 움직임에 의해 가공 대상물(W)이 첫번째 가공위치로 이동한다(S402). 가공 대상물(W) 상에는 스캐너(330)가 레이저 빔(L)을 주사하여 가공할 수 있는 영역인 가공필드들이 다수 구획되어 있다. 여기서, 가공필드는 스캐너(330)에 레이저 빔(L)을 스캔하여 가공작업을 수행할 수 있는 최대 스캔 범위를 의미한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 스테이지(S)에 의해 가공 대상물(W)이 첫번째 가공 위치로 이동하게 되면 제1 가공필드(511)는 스캐너(330)에 대응하는 위치로 이동하게 된다. Referring to FIG. 4, the object W is first loaded onto the stage S (S401). Subsequently, the workpiece W is moved to the first machining position by the movement of the stage S (S402). On the object W, a plurality of processing fields, which are regions in which the scanner 330 can scan and process the laser beam L, are partitioned. Here, the machining field means the maximum scan range at which the scanner 330 can scan the laser beam L to perform a machining operation. 5, when the workpiece W is moved to the first machining position by the stage S, the first machining field 511 is moved to a position corresponding to the scanner 330. As shown in FIG.

이와 같이 가공 대상물(W)이 첫번째 가공 위치로 이동을 완료한 상태에서, 스캐너(330)가 레이저 빔(L)을 가공 대상물(W)의 제1 가공필드(311)에 주사함으로써 1차 가공작업을 수행한다. 이에 따라, 제1 가공필드(311) 내에는 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 고정 가공영역(A1)이 형성된다. 여기서, 제1 고정 가공영역(A1)은 제1 가공필드(311) 내에서 스캐너(330)의 스캔을 통해 실제 가공작업이 이루어진 영역을 의미한다. 도면에서는 제1 고정 가공영역(A1)에 드릴링 작업이 수행된 경우가 예시적으로 도시되어 있으나, 이는 단지 예시적인 것으로 이외에도 다양한 가공작업이 수행될 수 있다. 이러한 1차 가공작업은 가공 대상물(W)이 정지된 상태에서 가공작업이 이루어지므로 스텝 가공방법이라고 할 수 있다. When the scanner 330 scans the laser beam L onto the first processing field 311 of the object W in a state where the object W has completed its movement to the first processing position, . Thus, in the first machining field 311, the first fixed machining area A1 is formed as shown in Fig. 5A. Here, the first fixed processing area A1 refers to an area where an actual processing operation is performed through the scanning of the scanner 330 in the first processing field 311. [ Although a case where a drilling operation is performed in the first fixed machining area A1 is illustrated in the drawing, this is merely an example, and various other machining operations can be performed. Such a primary machining operation can be referred to as a step machining method because the machining operation is performed in a state in which the object W is stopped.

다음으로, 1차 가공작업이 완료된 다음에는 스테이지(S)의 움직임에 의해 가공 대상물(W)이 두번째 가공위치로 이동하게 된다. 그리고, 이렇게 가공 대상물(W)이 두번째 가공위치로 이동하는 중에 2차 가공작업이 수행된다. 구체적으로, 스테이지(S)에 의해 가공 대상물(W)이 두번째 가공위치로 이동하게 되면, 스테이지(S)와 연결된 위치 추적 유닛(360)은 스테이지(S)의 위치를 추적하게 되고, 이에 따라 스테이지(S)에 적재된 가공 대상물(W)의 위치 신호를 스캐너 제어부(350)에 전송하게 된다. 그리고, 스캐너 제어부(350)는 가공 대상물(W)의 이동속도와 스캐너(330)의 스캔 속도를 고려하여 스캐너(330)를 제어함으로써 움직이고 있는 가공 대상물(W) 상에 2차 가공작업을 수행할 수 있다. 이러한 2차 가공작업은 가공 대상물(W)이 이동하는 상태에서 가공작업이 이루어지므로 플라잉 가공방법이라고 할 수 있다.Next, after the primary machining operation is completed, the workpiece W is moved to the second machining position by the movement of the stage S. Then, while the object W is moved to the second machining position, a secondary machining operation is performed. Specifically, when the workpiece W is moved to the second machining position by the stage S, the position tracking unit 360 connected to the stage S tracks the position of the stage S, And transmits the position signal of the object W loaded on the object S to the scanner control unit 350. The scanner control unit 350 controls the scanner 330 in consideration of the moving speed of the object W and the scanning speed of the scanner 330 to perform a secondary processing operation on the object W to be processed . Such a secondary machining operation can be referred to as a flying machining method because a machining operation is performed while the object W moves.

이와 같이, 2차 가공작업이 수행되면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 고정 가공영역(A1)에 인접하여 이동 가공영역(B1)이 형성된다. 여기서, 이동 가공영역(B1)은 가공 대상물(W)이 움직이는 상태에서 스캐너(330)가 레이저 빔(L)을 스캔함으로써 가공이 이루어진 영역을 의미한다. 이러한 이동 가공영역(B1)은 제1 가공필드(311) 내에 포함될 수 있다. 구체적으로, 이동 가공영역(B1)은 제1 가공필드(311)와 제1 고정 가공영역(A1) 사이에 마련되는 영역 내에 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이 제1 가공필드(311)는 스캐너(330)가 가공작업을 수행할 수 있는 최대 스캔 범위를 의미하므로, 제1 가공필드(311)와 제1 고정 가공영역(A1) 사이에 마련되는 영역은 스캐너(330)에 의한 가공작업이 가능한 영역이다. 한편, 이동 가공영역(B1)은 후술하는 제2 가공필드(312) 내에도 포함될 수 있다. As described above, when the secondary machining operation is performed, a moving machining area B1 is formed adjacent to the first fixed machining area A1, as shown in Fig. 5B. Here, the moving processing area B1 refers to an area where the scanner 330 scans the laser beam L in a state in which the object W moves, thereby processing the area. This moving processing area B1 can be included in the first processing field 311. [ Specifically, the moving machining area B1 may be included in a region provided between the first machining field 311 and the first fixed machining area A1. As described above, the first machining field 311 means the maximum scan range in which the scanner 330 can perform a machining operation. Therefore, the first machining field 311 is provided between the first machining field 311 and the first fixed machining area A1. Is an area in which a processing operation by the scanner 330 is possible. On the other hand, the moving machining area B1 may also be included in the second machining field 312 described later.

이어서, 가공 대상물(W)이 두번째 가공위치로 이동을 완료한 상태에서 3차 가공작업을 수행한다. 즉, 가공 대상물(W)이 두번째 가공 위치로 이동을 완료한 상태에서, 스캐너(330)가 레이저 빔(L)을 가공 대상물(W)의 제2 가공필드(312)에 주사함으로써 3차 가공작업을 수행한다. 이에 따라, 제2 가공필드(312) 내에는 도 5c에 도시된 바와 같이 제2 고정 가공영역(A2)이 형성된다. 여기서, 제2 고정 가공영역(A2)은 제2 가공필드(312) 내에서 스캐너(330)의 스캔을 통해 실제 가공작업이 이루어진 영역을 의미한다. 제2 고정 가공영역(A2)은 이동 가공영역(B1)에 인접하게 형성될 수 있다. 이러한 3차 가공작업은 가공 대상물(W)이 정지된 상태에서 가공작업이 이루어지므로 스텝 가공방법이라고 할 수 있다. Subsequently, a third machining operation is performed in a state where the object W has completed its movement to the second machining position. That is, the scanner 330 scans the laser beam L onto the second machining field 312 of the object W in the state that the object W has moved to the second machining position, . Thus, in the second machining field 312, the second fixed machining area A2 is formed as shown in Fig. 5C. Here, the second fixed machining area A2 refers to an area where the actual machining operation is performed through the scan of the scanner 330 in the second machining field 312. [ The second fixed machining area A2 may be formed adjacent to the moving machining area B1. Such a tertiary machining operation is a step machining method because the machining operation is performed while the object W is stopped.

그리고, 3차 가공작업이 완료된 후에는 전술한 2차 가공작업 및 3차 가공작업을 반복적으로 수행함으로써 가공 대상물(W)의 전 영역에 대해서 가공작업을 완료할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 레이저 가공방법은 스텝 가공방법과 플라잉 가공방법을 교대로 수행함으로써 가공 대상물을 가공하게 된다. After the third machining operation is completed, the above-described secondary machining operation and the third machining operation are repeatedly performed, thereby completing the machining operation for the entire area of the object W. [ Therefore, in the laser processing method according to the present embodiment, the object to be processed is processed by alternately performing the step processing method and the flying processing method.

이상과 같은 실시예에 따르면, 스테이지(S)가 이동하는 경우에 위치 추적 유닛(360)이 스테이지(S)에 의해 움직이고 있는 가공 대상물(W)의 위치 신호를 스캐너 제어부(350)에 전송하고, 스캐너 제어부(350)가 가공 대상물(W)이 움직이는 속도와 스캐너(330)의 스캔 속도를 고려하여 스캐너(330)를 제어함으로써 가공 대상물(W)이 움직이는 동안에도 가공작업을 수행할 수 있다. 따라서, 레이저 가공작업이 중단됨이 없이 연속적으로 이루어질 수 있으므로 가공 대상물(W)을 가공하는데 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다. According to the embodiment described above, when the stage S moves, the position tracking unit 360 transmits the position signal of the object W being moved by the stage S to the scanner control unit 350, The scanner control unit 350 controls the scanner 330 in consideration of the speed at which the object W moves and the scan speed of the scanner 330 so that the object can be processed while the object W is moving. Therefore, since the laser machining operation can be performed continuously without interruption, the time required for machining the object W can be greatly reduced.

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.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

100,300.. 레이저 가공장치
110,310.. 레이저 광원
120,320.. 빔 전달 시스템.
130,330.. 스캐너
140,340.. 렌즈
150,350.. 스캐너 제어부
211,511.. 제1 가공필드
212,512.. 제2 가공필드
360.. 위치 추적 유닛
A1.. 제1 고정 가공영역
A2.. 제2 고정 가공영역
B1.. 이동 가공영역
L.. 레이저 빔
W.. 가공 대상물
S.. 스테이지 100,300 .. Laser processing equipment
110, 310 .. Laser light source
120,320 .. Beam delivery system.
130,330 .. Scanner
140.340 .. Lens
150,
211,511 .. First processing field
212,512 .. Second processing field
360 .. Position Tracking Unit
A1 .. First fixed machining area
A2 .. Second fixed machining area
B1 .. Moving machining area
L .. laser beam
W .. The object to be processed
S .. Stage

Claims (12)

스테이지에 적재된 가공 대상물을 레이저를 이용하여 가공하는 레이저 가공방법에 있어서,
상기 가공 대상물의 제1 가공필드를 스캐너에 대응하는 위치로 이동시키는 단계;
상기 가공 대상물이 이동을 완료하여 고정된 상태에서, 상기 스캐너의 구동에 의해 가공작업을 수행함으로써 상기 제1 가공 필드 내에 제1 고정 가공영역을 형성하는 단계;
상기 가공 대상물의 제2 가공필드를 상기 스캐너에 대응하는 위치로 이동시키고, 상기 가공 대상물이 이동하고 있는 상태에서 상기 스캐너의 구동에 의해 가공작업을 수행함으로써 이동 가공영역을 형성하는 단계; 및
상기 가공 대상물이 이동을 완료하여 고정된 상태에서, 상기 스캐너의 구동에 의해 가공작업을 수행함으로써 상기 제2 가공 필드 내에 제2 고정 가공영역을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저 가공방법.1. A laser processing method for processing an object to be processed placed on a stage using a laser,
Moving a first processing field of the object to a position corresponding to the scanner;
Forming a first fixed machining area in the first machining field by performing a machining operation by driving the scanner in a state where the machining target has been moved and fixed;
Moving a second processing field of the object to a position corresponding to the scanner and forming a moving processing area by performing a processing operation by driving the scanner while the object is moving; And
And forming a second fixed machining area in the second machining field by performing a machining operation by driving the scanner in a state where the machining target has been moved and fixed. 제 1 항에 있어서,
상기 이동 가공영역은 상기 제1 및 제2 고정 가공영역 사이에서 상기 제1 및 제2 고정 가공영역에 인접하게 형성되는 레이저 가공장치.The method according to claim 1,
Wherein the moving machining area is formed adjacent to the first and second fixed machining areas between the first and second fixed machining areas. 제 2 항에 있어서,
상기 이동 가공영역은 상기 제1 및 제2 가공 필드에 포함되는 레이저 가공장치.3. The method of claim 2,
Wherein the moving processing region is included in the first and second processing fields. 제 2 항에 있어서,
상기 이동 가공영역을 형성하는 단계는, 위치 추적 유닛이 이동하고 있는 상기 가공 대상물의 위치 신호를 스캐너 제어부에 전송하고, 상기 스캐너 제어부가 상기 이동 가공영역에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어함으로써 이루어지는 레이저 가공방법.3. The method of claim 2,
Wherein the step of forming the moving machining area includes transmitting the position signal of the object to which the position tracking unit is moving to the scanner control unit and controlling the scanner so that the scanner control unit performs a machining operation on the moving machining area Laser processing method. 제 4 항에 있어서,
상기 스캐너 제어부는 상기 스테이지의 이동속도 및 상기 스캐너의 구동 속도를 고려하여 상기 가공 대상물의 소정 위치에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어하는 레이저 가공방법.5. The method of claim 4,
Wherein the scanner control unit controls the scanner to perform a machining operation at a predetermined position of the object in consideration of the moving speed of the stage and the driving speed of the scanner. 제 1 항에 있어서,
상기 스캐너는 드릴링(drilling) 작업을 수행하는 레이저 가공방법.The method according to claim 1,
Wherein the scanner performs a drilling operation. 스테이지에 적재된 가공 대상물을 레이저를 이용하여 가공하는 레이저 가공장치에 있어서,
레이저 광원으로부터 방출된 상기 레이저 빔을 상기 가공 대상물에 조사하여 가공작업을 수행하는 스캐너;
상기 스캐너의 구동을 제어하는 스캐너 제어부; 및
상기 가공 대상물의 위치 신호를 상기 스캐너 제어부에 전송하는 위치 추적 유닛;을 포함하되,
상기 제어부는 상기 가공 대상물의 가공 영역을 복수개의 고정가공 영역과 복수개의 고정가공 영역들 사이의 이동가공 영역으로 구분하고, 상기 고정가공 영역에서는 상기 대상물이 고정된 상태에서 상기 스캐너가 가공 작업을 수행하도록 제어하고, 상기 이동가공 영역에서는 상기 대상물이 이동하는 상태에서 상기 스캐너가 가공 작업을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.A laser processing apparatus for processing an object to be processed placed on a stage using a laser,
A scanner for irradiating the object to be processed with the laser beam emitted from a laser light source to perform a machining operation;
A scanner control unit for controlling driving of the scanner; And
And a position tracking unit for transmitting a position signal of the object to be processed to the scanner control unit,
Wherein the controller divides the machining area of the object into a plurality of fixed machining areas and a moving machining area between the plurality of fixed machining areas, and in a state where the object is fixed in the fixed machining area, the scanner performs a machining operation And controls the scanner to perform a machining operation in a state in which the object moves in the moving machining area. 제 7 항에 있어서,
상기 위치 추적 유닛은 상기 스테이지가 이동할 때 상기 가공 대상물의 위치 신호를 상기 스캐너 제어부에 전송하고, 상기 스캐너 제어부는 이동하고 있는 상기 가공 대상물의 소정 위치에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어하는 레이저 가공장치.8. The method of claim 7,
Wherein the position tracking unit transmits a position signal of the object to be processed when the stage moves to the scanner control unit and the scanner control unit controls the scanner to control the scanner to perform a machining operation at a predetermined position of the moving object Device. 제 8 항에 있어서,
상기 스캐너 제어부는 상기 스테이지의 이동속도 및 상기 스캐너의 구동 속도를 고려하여 상기 가공 대상물의 소정 위치에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어하는 레이저 가공장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the scanner control unit controls the scanner to perform a machining operation at a predetermined position of the object in consideration of the moving speed of the stage and the driving speed of the scanner. 제 7 항에 있어서,
상기 위치 추적 유닛은 이동하는 상기 가공 대상물의 위치 신호를 상기 스캐너 제어부에 전송하고, 상기 스캐너 제어부는 상기 이동 가공영역에 가공 작업을 수행하도록 상기 스캐너를 제어하는 레이저 가공장치.8. The method of claim 7,
Wherein the position tracking unit transmits a position signal of the moving object to the scanner control unit, and the scanner control unit controls the scanner to perform a machining operation in the moving processing area. 제 7 항에 있어서,
상기 레이저 광원과 상기 스캐너 사이에는 빔 전달 시스템(beam delivery system)이 마련되는 레이저 가공장치.8. The method of claim 7,
And a beam delivery system is provided between the laser light source and the scanner. 제 7 항에 있어서,
상기 스캐너와 상기 가공 대상물 사이에는 상기 레이저 빔을 상기 가공 대상물에 집속시키는 렌즈가 마련되는 레이저 가공장치. 8. The method of claim 7,
And a lens for focusing the laser beam onto the object is provided between the scanner and the object.
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