KR20170098782A - 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법 - Google Patents

레이저 가공장치 및 레이저 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치는, 제1 레이저 조사부; 및 상기 제1 레이저 조사부에 의해 형성된 레이저 빔의 조사 영역을 둘러싸도록 냉각 유체를 분사하는 냉각 헤드;를 포함할 수 있다.

Description

레이저 가공장치 및 레이저 가공방법{Laser processing apparatus and laser processing method}
본 발명은 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법에 관한 것으로, 구체적으로 기판 절단용 냉각 헤드를 구비하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공방법에 관한 것이다.
레이저 가공 장치는 미세 패턴의 형성 및 가공이 요구되는 반도체 소자 제조 공정에 다양한 형태로 응용된다. 예를 들어, 반도체 소자 제조 공정에서 피가공물인 웨이퍼의 액티브 영역들을 커팅(분리)하여 개별 반도체 칩으로서 분리하는 공정에 레이저 가공 장치가 이용된다.
레이저 가공 장치의 기본 원리는 레이저를 이용하여 절단 기판을 연화점 (softening point) 이하로 가열 후 냉각시켜 절단 기판 내부의 팽창/압축의 힘을 극대화시켜 재료의 손실을 최소화하여 절단하는 방식이다. 이러한 레이저 열 절단법은 레이저 광원으로부터 생성된 레이저 빔을 이용하여 절단 영역을 가열한 후, 절단 영역을 따라 냉각 유체를 분사하여 크랙을 유발함으로써 이루어질 수 있다.
이 때, 절단 영역이 곡률을 구비하고 있는 경우, 레이저 빔의 이동 경로와 냉각 유체를 분사하기 위한 냉각 헤드의 이동 경로가 상이하여 절단 영역에 대한 가열 후 냉각과정이 용이하게 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명은 곡률을 구비하는 절단 영역을 냉각시킬 수 있는 기판 절단용 냉각 헤드를 구비하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공방법을 제공한다.
일 예시에 따른 레이저 가공 장치는, 제1 레이저 조사부; 및 상기 제1 레이저 조사부에 의해 형성된 레이저 빔의 조사 영역을 둘러싸도록 냉각 유체를 분사하는 냉각 헤드;를 포함할 수 있다.
상기 냉각 유체는 상기 레이저 빔의 조사 영역의 중심부로부터 동일한 거리만큼 이격된 거리에서 분사될 수 있다.
상기 냉각 헤드는, 상기 냉각 유체를 분사하는 복수 개의 노즐부;를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 노즐부로부터 분사되는 냉각 유체의 분사 방향이 상기 레이저의 조사 방향과 일치할 수 있다.
상기 복수 개의 노즐로부터 분사되는 상기 냉각 유체의 분사 방향을 조정할 수 있는 분사 방향 조절부;를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 조사 영역의 면적에 따라 상기 분사 방향 조절부를 제어하여 상기 냉각 유체의 분사 방향을 조정하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수 개의 노즐로부터 분사되는 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다.
상기 제1 레이저 조사부와 소정의 간격을 사이에 두고 전방에 배치되는 제2 레이저 조사부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 상기 제2 레이저 조사부는 CO2 레이저 조사부일 수 있다.
상기 냉각 유체는 물 또는 알코올 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1 레이저 조사부 및 상기 냉각 헤드를 이송시키는 이송부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 레이저 조사부 및 상기 냉각 헤드는 상기 이송부에 의해 직선 방향 및 곡률을 구비하는 방향을 따라 이송될 수 있다.
일 실시예에 따른 레이저 가공 방법은, 곡률을 포함하는 기판에 대한 절단 예정 라인을 입력하는 단계; 및 제1 레이저 조사부 및 복수 개의 노즐부를 상기 절단 예정 라인을 따라 이동시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 레이저 조사부에 의한 제1 레이저 빔의 조사 영역을 결정하는 단계; 및 상기 복수 개의 노즐부의 분사 각도를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 노즐부로부터 분사되는 냉각 유체의 분사 유량을 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 레이저 가공 장치에 의하면, 다양한 형상을 구비하는 절단 영역, 보다 구체적으로 곡률을 구비하는 절단 영역에 대한 레이저 가공이 가능하다.
더불어, 분사 각도 및 분사 유량을 조절하여 분사될 수 있는 냉각 유체를 이용하여 레이저 가공 장치에 의한 효율적인 기판 절단이 수행될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 　 레이저　가공 장치의　구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사부 및 냉각 헤드를 포함한 레이저 가공 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 의해 절단되는 기판의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 조사부 및 냉각 헤드를 포함한 레이저 가공 장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 의해 절단되는 기판의 평면도이다.
도 7은 일 예시에 따른 레이저 가공 장치의 작동 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈"등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 　 레이저　가공 장치의　구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 대한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 예시에 따른 레이저 가공 장치(1)는 기판(M)을 절단하기 위한 가공 장치이다. 여기서, 기판(M)은 판상 형상의 부재로서, 예를 들면, 실리콘　웨이퍼와 같은 반도체　웨이퍼 또는 글래스 기판 등이 사용될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
레이저 가공 장치(1)는 기판(M)이 지지되는 스테이지(10), 상기　기판(M)에 레이저 빔(L)을 조사하는 레이저 조사부(20), 상기 기판(M)에 냉각 유체(I; 도 3 참조)를 분사할 수 있는 냉각 헤드(30), 상기 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)를 이송시킬 수 있는 이송부(40) 및 레이저 가공 장치(1)의 전반적인 구동을 제어하기 위한 제어부(50), 입력부(610)와 표시부(620)가 구비된 사용자 인터페이스 모듈(60) 및, 상기 이송부(40)에 구동력을 제공할 수 있는 구동부(70)를 포함할 수 있다.
스테이지(10)는 기판(M)을 지지할 수 있는 지지부이다. 본 실시예에서는, 기판(M)이 지지된 스테이지(10)가 고정되고, 후술하게 될 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)가 절단 예정 라인(S; 도 4 참조)을 따라 이동될 수 있음을 서술하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)가 고정된 채 기판(M)이 지지된 스테이지(10)가 절단 예정 라인(S)을 따라 이동되어도 무방하다.
레이저 조사부(20)는 절단 예정 라인(S)을 따라 기판(M)을 절단하기 위한 제1 레이저 조사부(21) 및 절단 예정 라인(S)을 따라 크랙을 진행시킬 수 있는 제2 레이저 조사부(22)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 제1 및 제2 레이저 조사부(21, 22)는 스테이지(10)에 지지된 기판(M)에 대하여, 기판(M)이 흡수성을 갖는 파장의　레이저 빔(L)을 조사하여,　기판(M)의 표면에　크랙을 형성하고 기판(M)을 절단시킬 수 있는 CO2 레이저 조사 장치일 수 있다. 이 때, 제2 레이저 조사부(22)는 절단 예정 라인(S)에 대하여 제1 레이저 조사부(21) 보다 전방에 배치될 수 있다. 또한, 레이저 빔(L)은 펄스형 자외선 레이저 빔일 수 있으며, 펨토초(fs;femto second), 피코초(ps; pico second) 또는 나노초(ns; nano second) 범위의 펄스폭을 구비할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
냉각 헤드(30)는 기판(M)의 절단 예정 라인(S)을 따라 냉각 유체(I)를 분사하여 크랙을 형성하고, 크랙을 진행시킬 수 있는 냉각 장치이다. 일 예로서, 냉각 헤드(30)는 냉각 유체(I)가 수용될 수 있는 냉각 유체 저장부(31), 기판(M)으로 냉각 유체(I)를 분사할 수 있는 노즐부(32) 및 상기 노즐부(32)를 소정의 각도(α)로 회동시킬 수 있는 분사 방향 조절부(33)를 포함할 수 있다.
냉각 유체 저장부(31)는 냉각 유체(I)를 수용하기 위한 수용 공간을 제공하며, 이러한 수용 공간 내에 냉각 유체(I)가 저장된다. 이때, 냉각 유체(I)는 물, 휘발성이 높은 알코올을 사용하거나 또는 물과 알코올을 혼합한 용액을 사용한다. 이와 같이, 냉각제로 휘발성이 높은 재료를 사용하게 되면 기판 상에 잔존하는 냉각제를 최소화할 수 있게 된다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 레이저 조사부(20)에 의해 가열된 기판(M)을 냉각 시킬 수 있는 임의의 냉각 유체(I)가 사용되어도 무방하다.
노즐부(32)는 기판(M)으로 냉각 유체(I)를 분사할 수 있는 분사 장치이다. 일 예로서, 노즐부(32)는 기판(M)과 마주보도록 기판(M)의 상부에 배치되어 냉각 유체(I)를 분사할 수 있다. 이 때, 노즐부(32)에서 분사되는 냉각 유체(I)의 분사량은 기판(M)의 절단 속도에 따라 후술하는 제어부(50)에 의해 조정될 수 있다. 또한, 일 예로서, 노즐부(32)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 이 때, 노즐부(32)는 소정의 간격을 사이에 두고 제1 레이저 조사부(21)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 노즐부(32) 및 제1 레이저 조사부(21)의 배치와 관련된 사항은 도 3 및 도 4를 이용하여 후술한다. 본 실시예에서는 냉각 유체(I)를 분사할 수 있는 장치로서 노즐부(32)에 대해 서술하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 기판(M)의 상부에 냉각 유체(I)를 분사할 수 있는 임의의 분사 장치가 사용되어도 무방하다.
분사 방향 조절부(33)는 노즐부(32)의 일 단부에 설치되며, 노즐부(32)의 각도를 조절하여, 노즐부(32)를 통하여 분사되는 냉각 유체(I)의 분사 각도를 조절할 수 있는 각도 조절 부재이다. 일 예로서, 분사 방향 조절부(33)는 노즐부(32)의 일 단부에 배치되는 제1 연결 부재(331), 후술하게 될 이송부(40)에 배치되는 제2 링크 부재(332) 및 상기 제1 및 제2 연결 부재(331, 332)를 연결할 수 있는 링크부(333)를 포함할 수 있다. 제1 연결 부재(331)는 링크부(333)를 통하여 제2 연결 부재(332)의 일 단부에 회동가 능하게 체결될 수 있다. 제1 연결 부재(331)가 제2 연결 부재(332)에 대하여 회전함에 따라 노즐부(32) 또한 소정의 각도(α)만큼 회전할 수 있으며, 노즐부(32)의 회전에 따라, 기판(M) 상에 분사되는 냉각 유체(I)의 분사 각도가 변경될 수 있다. 분사 방향 조절부(33)에 의한 노즐부(32)의 회전에 따라 절단 예정 라인(S) 상에 분사되는 냉각 유체(I)와, 레이저 빔(L) 사이의 이격 거리(T)를 조정할 수 있다. 노즐부(32)의 회전에 의한 레이저 빔(L)과 냉각 유체(I) 사이의 이격 거리(T) 변화와 관련된 사항은 도 5 및 도 6을 이용하여 후술한다.
이송부(40)는 스테이지(10)의 상부에 설치되며, 레이저 조사부(20)와 냉각 헤드 (30)를 스테이지(10) 상에서 제1축(X) 방향, 제2축(Y) 방향 및 곡률을 구비하는 방향으로 이송하는 기능을 수행한다. 일 예시에 따르면, 이송부(40)는 제1 이송 가이드(410), 제2 이송 가이드(420) 및 이송 가이드 블록(430)을 포함할 수 있다. 제1 이송 가이드(410)는 스테이지(10)의 상부에 배치되고, 제1축(X) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제2 이송 가이드(420)도 스테이지(10)의 상부에 배치되며, 제1축(X) 방향과 교차되는 제2축(Y) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제2 이송 가이드(420)는 제1축(X) 방향을 따라 이동 가능하도록 제1 이송 가이드(410)에 결합된다. 이송 가이드 블록(430)은 제2 이송 가이드(420)를 따라 제2축(Y) 방향을 따라 이동 가능하도록 제2 이송 가이드(420)에 결합된다. 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)는 이송부(40)의 이송 가이드 블록(430)에 설치되며, 이송 가이드 블록(430)과 함께 이송될 수 있다.
제어부(50)는 레이저 조사부(20), 냉각 헤드(30) 및 후술하게 될 구동부(70)의 작동을 제어하기 위한 하드웨어일 수 있다. 제어부(50)는 메모리(미도시)에 저장된 프로그램 및 입력부(610)로부터 입력된 입력 신호 등으로부터 레이저 조사부(20), 냉각 헤드(30) 및 구동부(70)에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다. 일 예로서, 제어부(50)는 입력부(610)로부터 입력된 입력 신호에 따라 레이저 조사부(20)로부터 조사되는 레이저 빔(L)의 세기를 제어할 수 있으며, 냉각 헤드(30)로부터 분사되는 냉각 유체(I)의 유량을 제어할 수 있고, 구동부(70)에 의한 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)의 이동 방향 및 이동 속도를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 하나의 마이크로프로세서 모듈의 형태로 구현되거나, 또는 둘 이상의 마이크로프로세서 모듈들이 조합된 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 제어부(50)의 구현 형태는 어느 하나에 의해 제한되지 않는다.
사용자 인터 페이스 모듈(60)은 입력부(610)와 표시부(620)를 포함할 수 있다. 입력부(610)는 레이저 가공 장치(1)를 조작하기 위한 버튼, 키 패드, 스위치, 다이얼 또는 터치 인터페이스를 포함할 수 있다. 표시부 (620)는 기판(M)의 절단 정보을 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널 등으로 구현될 수 있다. 일 예로서, 표시부(620)는 LCD 패널, OLED 패널 등을 포함할 수 있으며, 분석된 기판(M)의 절단 정보를 영상 또는 텍스트로 표시할 수 있다.
구동부(70)는, 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)를 제1축 방향(X) 또는 제2축 방향(Y)을 따라 이동시키기 위한 구동력을 생성할 수 있는 동력 발생 장치이다. 일 예로서, 구동부(70)는 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)를 제2축 방향(Y)으로 이동시키기 위한 제1 구동 장치(71) 및 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)를 제1축(X) 방향으로 이동시키기 위한 제2 구동 장치(72)를 포함할 수 있다. 이 때, 구동부(70)는 제어부(50)로부터 생성된 제어 신호에 따라 구동력을 생성할 수 있다.
이하에서는 곡률을 구비하는 절단 예정 라인(S)을 따라 레이저 조사부(20) 및 냉각 헤드(30)를 구비하는 레이저 가공 장치(1)가 기판(M)을 절단하는 방법에 대해 보다 구체적으로 서술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사부 및 냉각 헤드를 포함한 레이저 가공 장치의 개략적인 구성도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 의해 절단되는 기판의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 레이저 조사부(21)와 제2 레이저 조사부(22)는 절단 예정 라인(S)을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치된다. 이 때, 제2 레이저 조사부(22)는 제1 레이저 조사부(21) 보다 전방에 배치될 수 있다. 냉각 헤드(30)에 포함된 복수 개의 노즐부(32)는 제1 레이저 조사부(21)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일 예로서, 냉각 유체(I)는 제1 레이저 조사부(21)에서 조사된 제1 레이저 빔(L1)을 중심으로 동일한 이격 거리(T1)를 사이에 두고 서로 이격되도록 원형으로 분사될 수 있으며, 이때, 냉각 유체(I)를 분사하는 복수 개의 노즐부(32) 또한 제1 레이저 조사부(21)를 둘러싸는 원형으로 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 레이저 조사부(21)에 대한 복수 개의 노즐부(32)의 배치를 원형으로 서술하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제 1 레이저 조사부(21)에 의해 조사되는 제1 레이저 빔(L1)을 둘러싸도록 냉각 유체(I)가 배치될 수 있다면, 제1 레이저 조사부(21)에 대한 복수 개의 노즐부(32)는 임의의 형태로 배치되어도 무방하다.
복수 개의 노즐부(32)로부터 배치되는 냉각 유체(I)가 제1 레이저 빔(L1)을 둘러싸도록 분사됨에 따라 절단 예정 라인(S)이 곡률을 구비하는 경우에도, 냉각 유체(I)는 제1 레이저 빔(L1)의 이동 경로를 따라 분사될 수 있다. 일 예로서, 이송부(40)에 의해 제1 및 제2 레이저 조사부(21, 22)와 복수 개의 노즐부(32)가 절단 예정 라인(S)을 따라 이송되는 경우, 제2 레이저 조사부(22)에 의해 제2 레이저 빔(L2)이 절단 예정 라인(S)을 따라 기판(M) 상에 조사되어 스크라이빙 라인이 형성될 수 있으며, 제1 레이저 조사부(22)에 의해 조사된 제1 레이저 빔(L1)에 의해 기판(M)의 절단이 수행될 수 있다. 이 때, 제1 레이저 빔(L1)을 둘러싸도록 분사될 수 있는 냉각 유체(I)는, 제1 레이저 빔(L1)의 이동 경로에 관계 없이 기판(M)에 온도차이에 따른 열적 변형을 이용하여 기판(M)을 파단시킬 수 있다. 예를 들어, 절단 예정 라인(S)이 직선인 경우 뿐만 아니라 곡률을 구비하는 경우에도, 냉각 유체(I)는 제1 레이저 빔(L1)의 이동 경로를 따라 분사될 수 있으며, 이로 인해 기판(M)의 절단이 이루어질 수 있다. 또한, 냉각 유체(I)는 제1 레이저 빔(L1)을 둘러싸도록 분사될 수 있기 때문에, 제1 레이저 빔(L1)에 대한 이동 경로의 전방 및 후방에 분사될 수 있으며, 이에 따라 기판(M)은 2회에 걸친 온도 차이에 따른 열적 변형을 통해 보다 효과적으로 파단될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 조사부 및 냉각 헤드를 포함한 레이저 가공 장치의 개략적인 구성도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 의해 절단되는 기판의 평면도이다.
기판(M)에 조사되는 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)은 절단 시간에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 제1 레이저 빔(L1) 의 조사 영역(A)이 증가되는 경우, 제1 레이저 빔(L1)을 둘러싸도록 분사되는 냉각 유체(I)의 분사 방향 또한 변형되어야 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 헤드(30)는 노즐부(32)를 소정의 분사 각도(α)만큼 회전시킬 수 있는 분사 방향 조절부(33)를 구비할 수 있으며, 이에 따라 노즐부(32)로부터 분사되는 냉각 유체(I)의 분사 방향이 변화될 수 있다. 일 예로서, 제1 레이저 빔(L1) 의 조사 영역(A)이 제1 조사 영역(A1)에서 제2 조사 영역(A2)으로 증가되는 경우, 노즐부(32)는 제1 분사 각도(α1)에서 제2 분사 각도(α2)로 회전될 수 있다. 이에 따라, 냉각 유체(I)는 제1 레이저 빔(L1)의 제2 조사 영역(A2)을 둘러싸도록 분사될 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저 빔(L1)을 중심으로 원형으로 냉각 유체(I)가 분사되는 경우, 제1 레이저 빔(L1)의 중심부(O)로부터 제1 냉각 유체(I1) 및 제2 냉각 유체(I2)에 대한 이격 거리(T)는 제1 이격 거리(T1)에서 제2 이격 거리(T2)로 증가될 수 있다.
상술한 바와 같이 노즐부(32)가 회전함에 따라 냉각 유체(I)의 분사 각도가 변화될 수 있으며, 냉각 유체(I)의 분사 면적이 변화될 수 있다. 냉각 유체(I)의 분사 면적의 증가에 따라 동일한 유량으로 분사되는 냉각 유체(I)에 의한 기판(M)에 대한 냉각 속도가 감소될 수 있다. 이 때, 노즐부(32)로부터 분사되는 냉각 유체(I)의 유량은 변화될 수 있으며, 이에 따라 기판(M)에 대한 냉각 속도 또한 유지됨으로써 기판(M)을 일정하게 절단할 수 있다.
*도 7은 일 예시에 따른 레이저 가공 장치의 작동 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
일 예로서, 사용자는 입력부(610)에 기판(M)에 대한 절단 예정 라인(S)을 입력할 수 있다. 이 때, 절단 예정 라인(S)은 직선 뿐만 아니라 곡률을 포함하는 다양한 형태로 형성될 수 있다. (S210)
다음, 제1 레이저 조사부(21)에 의해 조사된 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)이 결정될 수 있다(S230). 일 예로서, 기판(M)의 절단 속도에 따라 제1 레이저 빔(L1)의 조사 강도가 변화될 수 있으며, 제1 레이저 빔(L1)의 조사 강도에 따라 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)이 결정될 수 있다.
다음, 노즐부(32)의 분사 각도(α)가 결정된다. (S250)
일 예로서, 상술한 바와 같이 제1 레이저 빔(L1)의 조사 강도에 따라 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)이 결정되는 경우, 냉각 유체(I)가 상기 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)을 둘러싼 채 분사될 수 있도록, 노즐부(32)의 분사 각도(α)가 결정될 수 있다. 일 예시에 따른, 노즐부(32)의 분사 각도(α)의 변화에 따라 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)은 모든 절단 예정 라인(S)에서 냉각될 수 있다.
다음, 노즐부(32)로부터 분사되는 냉각 유체(I)의 분사 유량이 결정된다. (S260)
일 예로서, 상술한 바와 같이 노즐부(32)의 분사 각도(α)가 결정되는 경우, 제1 레이저 빔(L1)의 조사 영역(A)이 모든 절단 예정 라인(S)에서 냉각될 수 있도록 노즐부(32)로부터 분사되는 냉각 유체(I)의 분사 유량이 결정될 수 있다. 이와 관련된 사항은 도 5 및 도 6에 서술된 내용과 실질적으로 동일하므로 설명의 편의상 여기서는 서술을 생략한다.
다음, 제1 및 제2 레이저 조사부(21, 22)와 복수 개의 노즐부(32)를 절단 예정 라인(S)을 따라 이동시킬 수 있다. (S270)
일 예시에 따라, 이송부(40)에 지지되도록 배치된 제1 및 제2 레이저 조사부(21, 22)와 복수 개의 노즐부(32)는 입력부(610)에 입력된 절단 예정 라인(S)을 따라 이동될 수 있으며, 이에 따라, 기판(M)에 대한 스크라이빙 라인이 형성되고, 상기 스크라이빙 라인을 따라 기판(M)이 파단될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 예시에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 예시에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 레이저 조사부;
    냉각 유체를 분사하는 복수 개의 노즐부가 구비되며, 상기 제1 레이저 조사부에 의해 형성된 레이저 빔의 조사 영역을 둘러싸도록 상기 냉각 유체가 분사되는 냉각 헤드;
    상기 제1 레이저 조사부와 소정의 간격을 사이에 두고 전방에 배치되는 제2 레이저 조사부; 및
    상기 복수 개의 노즐로부터 분사되는 상기 냉각 유체의 분사 방향을 조정할 수 있는 분사 방향 조절부;를 포함하며,
    상기 냉각 유체는 상기 제1 레이저 빔의 조사 영역의 중심부로부터 동일한 거리만큼 이격된 거리에서 분사되며, 상기 냉각 헤드는 상기 제1 레이저 조사부와 상기 제2 레이저 조사부 사이에 배치되며,
    상기 냉각 유체의 분사 방향 조절에 의해, 상기 냉각 유체는 상기 제1 레이저 빔의 조사 영역의 중심부로부터 이격된 거리가 상이한 영역을 조사하며, 냉각 유체의 조사 영역이 변화됨에 따라 상기 냉각 유체의 유량이 변화되는 ,
    레이저 가공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 영역의 면적에 따라 상기 분사 방향 조절부를 제어하여 상기 냉각 유체의 분사 방향을 조정하는 제어부;를 더 포함하는,
    레이저 가공 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수 개의 노즐로부터 분사되는 냉각 유체의 유량을 조절하는,
    레이저 가공 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 상기 제2 레이저 조사부는 CO2 레이저 조사부인,
    레이저 가공 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 조사부, 상기 제2 레이저 조사부 및 상기 냉각 헤드를 이송시키는 이송부;를 더 포함하는,
    레이저 가공 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 조사부, 상기 제2 레이저 조사부 및 상기 냉각 헤드는 상기 이송부에 의해 직선 방향 및 곡률을 구비하는 방향을 따라 이송되는,
    레이저 가공 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 냉각 유체는 물 또는 알코올 중 하나 이상을 포함하는,
    레이저 가공 장치.
  8. 곡률을 포함하는 기판에 대한 절단 예정 라인을 입력하는 단계;
    제1 레이저 조사부, 상기 제1 레이저 조사부와 소정의 간격을 사이에 두고 전방에 배치되는 제2 레이저 조사부 및 상기 제1 레이저 조사부의 조사 영역의 중심부로부터 동일한 거리만큼 이격된 거리에서 상기 제1 레이저 조사부를 둘러싸도록 냉각 유체가 분사되는 복수 개의 노즐부를 상기 절단 예정 라인을 따라 이동시키는 단계;
    상기 제1 레이저 조사부에 의한 제1 레이저 빔의 조사 영역을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 레이저 빔의 조사 영역에 따라 상기 복수 개의 노즐부의 분사 각도를 결정하는 단계; 및
    상기 복수 개의 노즐부로부터 분사되는 냉각 유체의 분사 유량을 결정하는 단계;를 포함하며,
    상기 냉각 유체의 분사 방향 조절에 의해, 상기 냉각 유체는 상기 제1 레이저 빔의 조사 영역의 중심부로부터 이격된 거리가 상이한 영역을 조사하며 냉각 유체의 조사 영역이 변화됨에 따라 상기 냉각 유체의 유량이 변화되는,
    레이저 가공 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 상기 제2 레이저 조사부는 CO2 레이저 조사부인,
    레이저 가공 방법.
  10. 제12 항에 있어서,
    상기 냉각 유체는 물 또는 알코올 중 하나 이상을 포함하는,
    레이저 가공 방법.
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