KR20180108086A - Hall boring device using laser and hall boring method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저를 이용한 홀 가공장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 레이저 빔스폿이 재료의 표면에서 직선방향 및 원주방향의 합성궤적을 따라 이동하도록 유도함으로써 홀 가공품질을 획기적으로 개선한 레이저 홀 가공장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a hole processing apparatus using a laser, and more particularly, to a laser hole processing apparatus which drastically improves hole processing quality by inducing a laser beam spot to move along a synthetic locus in a linear direction and a circumferential direction on a surface of a material .
일반적으로 재료에 홀을 형성하는 방법에는 기계식 천공법, 건식 또는 습식 식각법, 레이저 천공법 등이 있으며, 이 중에서 레이저 천공법은 기계식 천공법에 비해서는 분진발생이 적으면서도 절단면이 훨씬 매끄럽고, 식각법에 비해서는 공정시간이 짧을 뿐만 아니라 공정장치 등이 간단한 이점이 있다.In general, the method of forming a hole in a material includes a mechanical drilling method, a dry etching method, a wet etching method, and a laser drilling method. Of these, the laser drilling method is less dusty than a mechanical drilling method, In comparison with the method, not only the process time is short, but also the process device has a simple advantage.
이에 따라 최근에는 반도체, 디스플레이 등과 같이 정밀가공이 요구되는 분야에서 실리콘, 유리. 세라믹 등의 재료에 홀을 형성하거나 절단할 때 레이저 가공장치를 이용하는 경우가 늘어나고 있다.Accordingly, in recent years, in areas where precision machining is required, such as semiconductors and displays, A case where a laser processing apparatus is used for forming or cutting holes in a material such as ceramics is increasing.
레이저 가공장치는 레이저광원에서 출사된 레이저빔을 포커싱렌즈를 통해 재료에 집속시켜 재료를 가공한다. A laser processing apparatus focuses a laser beam emitted from a laser light source onto a material through a focusing lens to process the material.
재료가 고정되어 있으면 빔스폿이 형성된 부분에서 재료의 용융 및/또는 증발이 일어나므로 빔스폿과 거의 동일한 직경의 홀이 형성된다.When the material is fixed, melting and / or evaporation of the material occurs at the portion where the beam spot is formed, so that a hole having almost the same diameter as the beam spot is formed.
만일 형성하려는 홀의 직경이 빔스폿의 직경보다 큰 경우에는 재료에 정의되는 홀가공영역 내에서 빔스폿을 이동시키면서 공정을 진행해야 한다. 예를 들어 재료를 고정한 상태에서 빔스폿의 위치를 이동시키거나, 빔스폿의 위치를 고정한 상태에서 재료를 이동시키면서 홀 가공공정을 진행할 수 있다.If the diameter of the hole to be formed is larger than the diameter of the beam spot, the process must be carried out while moving the beam spot within the hole processing region defined in the material. For example, the position of the beam spot may be moved while the material is fixed, or the hole may be processed while moving the material while fixing the position of the beam spot.
특허문헌 1은 재료를 고정한 상태에서 빔스폿의 위치를 이동시키면서 홀을 형성하는 레이저 홀 가공장치에 관한 것으로서, 재료와 포커싱렌즈의 사이에 입사면과 출사면이 평행하지 않은 프리즘을 설치하고 프리즘을 회전시킴으로써 빔스폿이 포커싱렌즈의 광축을 중심으로 원주운동을 하도록 구성한 것이다.Patent Literature 1 is directed to a laser hole processing apparatus for forming holes while moving the position of a beam spot while fixing a material, and a prism is provided between the material and the focusing lens so that the incident surface and the exit surface are not parallel to each other, So that the beam spot is circumferentially moved around the optical axis of the focusing lens.
즉, 프리즘을 회전시키면 프리즘을 통과한 레이저빔의 경로는 프리즘의 회전축을 중심으로 원주운동을 하게 되며, 이로 인해, 도 1에 나타낸 바와 같이, 재료에 형성된 빔스폿도 홀 가공영역의 내부에서 원주운동을 하게 된다.That is, when the prism is rotated, the path of the laser beam passing through the prism is circumferentially moved about the rotation axis of the prism. As a result, as shown in FIG. 1, Exercise.
그런데 특허문헌 1에 따른 레이저 홀 가공장치는 다음과 같은 몇 가지 문제점을 안고 있다.However, the laser hole processing apparatus according to Patent Document 1 has some problems as follows.
첫째, 홀의 직경이 빔스폿의 직경보다 2배 이상 큰 경우에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 빔스폿의 원주 운동만으로는 홀 가공영역의 중심부에는 빔스폿이 제대로 형성되지 않기 때문에 홀 내부를 균일하게 제거하기 어렵다. 이렇게 되면 관통홀을 형성하는 것은 가능하지만 바닥이 막힌 홈을 형성하는 데는 이 방법을 적용하기 어려운 문제가 있다.First, in the case where the diameter of the hole is two times or more larger than the diameter of the beam spot, as shown in Fig. 1, since the beam spot is not formed properly in the center of the hole machining area only by circumferential movement of the beam spot, It is difficult to do. In this case, although it is possible to form the through-hole, there is a problem that it is difficult to apply this method to form the bottomed groove.
특허문헌 1에는 서보모터를 이용하여 포커싱렌즈와 프리즘간의 간격을 변화시킴으로써 빔스폿의 원주운동 직경을 조절하는 구성이 제시되어 있으므로 홀 가공 중에 포커싱렌즈와 프리즘간의 간격을 지속적으로 변화시키면 이러한 문제를 어느 정도 개선할 수 있다. Patent Document 1 discloses a configuration in which the circumferential movement diameter of the beam spot is adjusted by changing the distance between the focusing lens and the prism using a servo motor. Therefore, if the interval between the focusing lens and the prism is continuously changed during the hole processing, Can be improved.
그런데 레이저 빔이 회전하는 프리즘을 통과하면 빔스폿은 재료의 표면에서 원주운동을 할 수밖에 없으므로 프리즘만으로 홀 가공영역의 전체에 걸쳐 레이저 빔을 고르게 입사시키는 것은 어렵다.However, when the laser beam passes through the rotating prism, the beam spot has to perform a circumferential movement on the surface of the material. Therefore, it is difficult to uniformly enter the laser beam throughout the entire hole processing region with the prism alone.
또한 프리즘을 광축을 따라 이동시키더라도 형성할 홀의 직경이 작은 경우에는 프리즘을 매우 미세하게 이동시켜야 하므로 고가의 고정밀 서보모터를 사용해야 하는 부담이 있다.Further, even if the prism is moved along the optical axis, since the prism must be moved very finely when the diameter of the hole to be formed is small, it is burdensome to use an expensive high-precision servomotor.
둘째, 포커싱렌즈와 재료 사이에 프리즘이 위치하고 프리즘을 통과한 레이저 빔이 재료에 비스듬하게 입사되므로 홀의 종횡비(aspect ratio)가 커질수록 수직벽을 구현하기 어려운 문제가 있다. Secondly, since the prism is positioned between the focusing lens and the material and the laser beam passing through the prism is obliquely incident on the material, it is difficult to realize the vertical wall as the aspect ratio of the hole becomes larger.
셋째, 빔스폿에 의해 용융된 재료가 재융착함으로써 홀 내벽이나 홀 입구가 매끄럽지 않고 울퉁불퉁한 현상이 나타나는데, 이로 인해 재료의 크랙이 유도되거나 재융착 물질이 파티클로 분리되어 제품불량의 원인으로 작용할 수도 있다.Third, the material melted by the beam spot is re-fused, and the inner wall of the hole and the entrance of the hole are not smooth and rugged phenomenon appears, which may lead to cracking of the material or separation of the fused material into particles, have.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 홀 가공영역의 내부에서 빔스폿을 보다 균일하게 이동시킴으로써 홀 가공영역 전체에 걸쳐 재료를 균일하게 제거할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한 높은 종횡비의 수직홀을 보다 완벽하게 구현하고, 재료의 재융착을 최소화하여 보다 매끄러운 절단면을 구현하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to uniformly remove a material throughout a hole machining area by moving a beam spot more uniformly within a hole machining area. Further, the present invention aims at realizing more perfect vertical holes of high aspect ratio and minimizing re-fusion of materials to realize smoother cut surfaces.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은. 포커싱렌즈; 설정된 각도범위 내에서 반사각을 변경시키면서 입사된 레이저 빔을 상기 포커싱렌즈를 향해 반사시키는 스캐닝광학계; 상기 스캐닝광학계와 상기 포컷싱렌즈의 사이에 설치되고, 입사평면과 출사평면 중 적어도 하나는 회전중심축에 대해 수직하지 않은 경사면인 프리즘; 상기 프리즘을 상기 회전중심축을 중심으로 회전시키는 프리즘구동부를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공장치를 제공한다.In order to achieve this object, one aspect of the present invention relates to Focusing lens; A scanning optical system for reflecting the incident laser beam toward the focusing lens while changing a reflection angle within a set angle range; At least one of an incidence plane and an emission plane being a slope not perpendicular to a rotation center axis; And a prism driving unit for rotating the prism about the rotation center axis.
본 발명의 일 양상에 따른 홀 가공장치에서, 상기 프리즘은 레이저빔의 경로를 따라 배열된 제1 프리즘과 제2 프리즘을 포함하고, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각의 경사면이 서로 반대가 되도록 배치될 수 있다. 이때 상기 프리즘구동부는 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘을 동일한 방향과 동일한 속도로 회전시킬 수 있다.In the hole processing apparatus according to one aspect of the present invention, the prism includes a first prism and a second prism arranged along a path of a laser beam, and the first prism and the second prism are arranged such that the inclined surfaces of the first prism and the second prism are opposed to each other As shown in FIG. At this time, the prism driver may rotate the first prism and the second prism at the same speed as the same direction.
본 발명의 다른 양상은, 포커싱렌즈; 설정된 각도범위 내에서 반사각을 변경시키면서 입사된 레이저 빔을 상기 포커싱렌즈를 향해 반사시키는 스캐닝광학계; 재료에 정의된 홀 가공영역의 중심을 회전중심으로 하여 재료를 회전시키는 회전구동부를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a zoom lens comprising: a focusing lens; A scanning optical system for reflecting the incident laser beam toward the focusing lens while changing a reflection angle within a set angle range; There is provided a hole processing apparatus using a laser, which includes a rotary drive section for rotating a material around a center of a hole processing region defined in a material as a rotation center.
본 발명에 따른 홀 가공장치에서, 상기 스캐닝광학계의 진동주파수는 10Hz 내지 1MHz 일 수 있다.In the hole processing apparatus according to the present invention, the oscillation frequency of the scanning optical system may be 10 Hz to 1 MHz.
본 발명의 또 다른 양상은, 스캐닝광학계가 설정된 각도범위 내에서 반사각을 변경시키면서 레이저광원으로부터 전달된 레이저 빔을 반사시키는 단계; 프리즘이 회전하면서 상기 스캐닝광학계로부터 입사된 레이저 빔의 경로가 상기 프리즘의 회전중심축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 이동하도록 변환하는 단계; 상기 프리즘을 통과한 레이저 빔이 포커싱렌즈를 통해 재료에 집속되면, 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 직선방향과 광축을 중심으로 하는 원주방향이 합성된 궤적을 따라 이동하면서 재료를 가공하는 단계를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공 방법을 제공한다.Yet another aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor laser, comprising: reflecting a laser beam transmitted from a laser light source while changing a reflection angle within a set angle range of a scanning optical system; Converting the path of the laser beam incident from the scanning optical system to move along a circumferential direction about the rotational center axis of the prism while the prism is rotating; When the laser beam passing through the prism is focused on the material through the focusing lens, the beam spot of the laser beam travels along the combined trajectory in the linear direction and the circumferential direction about the optical axis within the hole processing region defined in the material A method of processing a hole using a laser, comprising the step of processing the material.
본 발명에 따른 홀 가공방법에서, 상기 프리즘은 레이저빔의 경로를 따라 배열된 제1 프리즘과 제2 프리즘을 포함하고, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각의 경사면이 서로 반대가 되도록 배치되며, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 동일한 방향과 동일한 속도로 회전할 수 있다. In the hole processing method according to the present invention, the prism includes a first prism and a second prism arranged along a path of a laser beam, and the first prism and the second prism are arranged such that their inclined surfaces are opposite to each other And the first prism and the second prism can rotate at the same speed as the same direction.
또한 본 발명에 따른 홀 가공방법에서, 상기 프리즘은 레이저빔의 경로를 따라 배열된 제1 프리즘과 제2 프리즘을 포함하고, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각의 경사면이 서로 반대가 되도록 배치되며, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘의 회전속도 또는 회전방향은 서로 다를 수 있다.Also, in the hole processing method according to the present invention, the prism includes a first prism and a second prism arranged along a path of the laser beam, wherein the first prism and the second prism are formed so that their inclined surfaces are opposite to each other And the rotational speed or rotational direction of the first prism and the second prism may be different from each other.
또한 본 발명에 따른 홀 가공방법에서, 상기 재료를 가공하는 단계의 이후에는, 상기 스캐닝광학계를 고정시키는 단계; 상기 스캐닝광학계로부터 반사된 레이저 빔은 회전하는 상기 프리즘을 통과한 후 상기 포커싱렌즈를 거쳐 재료에 집속되고, 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 광축을 중심으로 하는 원주방향으로 이동하면서 재료를 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, in the hole processing method according to the present invention, after the step of processing the material, fixing the scanning optical system; The laser beam reflected from the scanning optical system passes through the rotating prism and then is focused on the material through the focusing lens. The beam spot of the laser beam is directed in the circumferential direction about the optical axis in the hole processing region defined in the material And processing the material while moving.
본 발명의 또 다른 양상은, 스캐닝광학계가 설정된 각도범위 내에서 반사각을 변경시키면서 레이저광원으로부터 전달된 레이저 빔을 반사시키는 단계; 재료는 홀 가공영역의 중심을 회전축으로 하여 회전운동을 하고, 상기 스캐닝광학계에서 반사된 레이저 빔이 포커싱렌즈를 통해 재료에 집속되면 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 직선방향과 광축을 중심으로 하는 원주방향이 합성된 궤적을 따라 이동하면서 재료를 가공하는 단계를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공 방법을 제공한다.Yet another aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor laser, comprising: reflecting a laser beam transmitted from a laser light source while changing a reflection angle within a set angle range of a scanning optical system; The material is rotated by the center of the hole machining area as a rotation axis, and when the laser beam reflected by the scanning optical system is focused on the material through the focusing lens, the beam spot of the laser beam moves in a linear direction And processing the material while moving along a locus of synthesized circumferential direction around the optical axis.
상기 홀 가공 방법에서, 상기 재료를 가공하는 단계의 이후에는, 재료를 고정시키는 단계; 상기 스캐닝광학계로부터 반사된 레이저 빔이 상기 포커싱렌즈를 거쳐 재료에 집속되고, 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 광축을 중심으로 하는 원주방향으로 이동하면서 재료를 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the hole processing method, after the step of processing the material, fixing the material; The step of processing the material while the laser beam reflected from the scanning optical system is focused on the material through the focusing lens and the beam spot of the laser beam moves in the circumferential direction about the optical axis in the hole processing region defined in the material .
본 발명에 따르면, 레이저빔의 빔스폿이 홀 가공영역의 전면에 걸쳐 이동하면서 재료에 입사하므로 관통홀은 물론이고 바닥이 막힌 홈도 높은 가공품질로 형성할 수 있다. 또한 다수의 프리즘을 사용하면 재료에 대한 레이저빔의 입사각을 줄이거나 조절할 수 있고 이를 통해 높은 종횡비의 수직홀을 안정적으로 형성할 수 있고, 홀 내벽을 보다 매끄럽게 구현할 수 있다.According to the present invention, since the beam spot of the laser beam is incident on the material while moving over the entire surface of the hole machining area, not only the through hole but also the bottom clogged groove can be formed with high processing quality. Also, by using a plurality of prisms, it is possible to reduce or adjust the angle of incidence of the laser beam with respect to the material, thereby stably forming a vertical hole with a high aspect ratio, and more smoothly implementing the inner wall of the hole.
도 1은 종래 레이저 홀 가공장치에서 프리즘의 회전에 의한 빔스폿의 경로를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치의 개략 구성도
도 3은 폴리곤을 스캐닝광학계로 사용한 레이저 홀 가공장치의 개략 구성도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치에서 프리즘이 고정된 경우와 회전하는 경우에 레이저 빔스폿의 경로를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치를 이용한 홀 형성 과정을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 홀과 종래기술에 따른 홀을 대비한 사진
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치에 사용되는 광학계 모듈을 나타낸 정면도 및 측면도
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치의 개략 구성도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공방법의 변형예를 나타낸 도면1 is a view showing a path of a beam spot by rotation of a prism in a conventional laser beam machining apparatus
2 is a schematic configuration diagram of a laser hole machining apparatus according to the first embodiment of the present invention
3 is a schematic configuration diagram of a laser hole processing apparatus using a polygon as a scanning optical system
4 is a view showing the path of a laser beam spot when the prism is fixed and when the prism is rotated in the laser hole processing apparatus according to the first embodiment of the present invention
5 is a view illustrating a hole forming process using the laser hole machining apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a photograph of a hole prepared according to an embodiment of the present invention and a hole prepared according to the prior art
7 is a front view and a side view of an optical module used in the laser hole machining apparatus according to the first embodiment of the present invention
8 is a schematic configuration diagram of a laser hole machining apparatus according to a second embodiment of the present invention
9 is a view showing a modified example of the hole machining method according to the embodiment of the present invention
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
참고로 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결 또는 결합되는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합되는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결 또는 결합되는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면에는 이해의 편의를 위하여 실제와 다른 치수 또는 비율로 나타낸 부분이 있는데 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 됨은 물론이다.For example, when an element is connected to or coupled with another element, the element is not directly connected or coupled to another element, but is indirectly connected or coupled with another element intervening therebetween. . Also, when an element is directly connected or coupled to another element, it means that the element is connected or coupled without any other element in between. It is also to be understood that the term " including any element " means that the element may include other elements, not the other elements, unless specifically stated otherwise. It should be understood that the drawings are not intended to limit the scope of the present invention in any way.
제1 1st 실시예Example
본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치는, 도 2의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 레이저광원(10), 전달광학계(20), 스캐닝광학계(30), 포커싱렌즈(40), 스캐닝광학계(30)와 포커싱렌즈(40)의 사이에 배치된 제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52), 재료(200)가 안치되는 스테이지(100) 등을 포함한다.2, a laser beam source 10, a transfer optical system 20, a scanning
레이저광원(10)은 연속파 또는 펄스파 레이저광을 생성하여 출사하며, 레이저광의 구체적인 종류는 재료의 특성과 필요에 따라 선택될 수 있다.The laser light source 10 generates and emits a continuous wave or pulsed wave laser light, and a specific kind of the laser light can be selected according to the characteristics of the material and the necessity.
전달광학계(20)는 미러, 감쇄기, 스플리터, 조리개 등의 선택적인 조합으로 구성되며, 레이저광원(10)에서 출사된 레이저광을 재료의 특성이나 용도에 맞는 출력과 형상의 레이저 빔(1)으로 변환한다.The transmission optical system 20 is composed of an optional combination of a mirror, an attenuator, a splitter, an aperture and the like. The laser beam emitted from the laser light source 10 is converted into a laser beam 1 Conversion.
스캐닝광학계(30)는 전달광학계(20)를 통해 전달된 레이저 빔(1)을 포커싱렌즈(40)를 향해 반사시키는 것으로서, 설정된 범위 내에서 레이저 빔(1)의 진행경로를 계속 변경시키는 역할을 한다.The scanning
도 2는 미러형 스캐닝광학계(30)를 사용하는 경우로서, 미러형 스캐닝광학계(30)는 구동부(32)에 의해 회전축을 중심으로 소정 각도범위 내에서 진동 또는 왕복 회전하면서 레이저 빔(1)의 반사각을 변화시킨다. 2 shows the case where the mirror type scanning
미러형 스캐닝광학계(30)의 진동주파수는 10Hz 내지 1MHz 인 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 진동주파수는 재료의 특성, 홀의 크기, 종횡비 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.The oscillation frequency of the mirror-type scanning
구동부(32)에는 미러형 스캐닝광학계(30)의 회전축을 회전시키는 모터, 회전실린더 등의 회전구동수단이 사용될 수도 있고, 피에조 소자, 진동모터 등과 같은 진동발생수단이 사용될 수도 있다.A rotational driving means such as a motor or a rotating cylinder for rotating the rotational axis of the mirror-type scanning
미러형 스캐닝광학계(30)를 대신하여 도 3에 나타낸 바와 같이 폴리곤형 스캐닝광학계(30a)가 사용될 수도 있다. 폴리곤형 스캐닝광학계(30a)는 폴리곤이 한쪽 방향으로 회전하더라도 각 면이 반복하여 반사면으로 제공되므로 레이저 빔(1) 경로의 연속적인 변위를 유도할 수 있다.A polygonal scanning
이러한 스캐닝광학계(30,30a)를 구동시키면 반사각이 계속 변함으로써 포커싱렌즈(40)를 향하는 레이저 빔(1)의 각도도 계속 변하게 되며, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 재료에 형성된 빔스폿(1a)은 홀 가공영역(210)의 내부에서 왕복직선운동 또는 일방향 직선운동을 하게 된다. 이때 직선운동의 방향은 스캐닝광학계(30,30a)의 회전중심축과 직교하는 방향이다.When the scanning
제1 및 제2 프리즘(51,52)은 재료에 형성된 빔스폿(1a)이 홀 가공영역(210)의 내부에서 포커싱렌즈(40)의 광축(이하 편의상 '광축'이라 한다)을 중심으로 원주운동을 하도록 유도하는 역할을 한다.The first and
제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52)은 각각 제1 모터(60)와 제2 모터(50)에 의해 회전운동을 하며, 각각의 회전중심축은 광축과 동축인 것이 바람직하다. The
제1 프리즘(51)은 스캐닝광학계(30,30a)를 향하는 입사평면과 반대쪽의 출사평면을 구비하며, 입사평면과 출사평면이 평행하지 않게 구성된다. The
본 발명의 실시예에서는 제1 프리즘(51)의 입사평면은 회전중심축에 대해 수직이고 출사평면은 회전중심축에 대해 수직하지 않고 비스듬하게 구성하였는데 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 입사평면은 회전중심축에 대해 경사지고 출사평면은 회전중심축 대해 수직으로 구성될 수도 있고, 입사평면과 출사평면이 모두 회전중심축에 대해 경사지도록 구성될 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the plane of incidence of the
제1 프리즘(51)은 제1 프리즘경통(55)에 의해 지지되며, 제1 프리즘경통(55)은 제1 모터(60)에 의해 회전중심축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 구체적으로는 제1 모터(60)의 회전축에 결합된 풀리(62)와 제1 프리즘경통(55)을 벨트(64)로 감으면 제1 프리즘경통(55)을 회전시킬 수 있다. The
제1 프리즘(51)을 회전시키면 레이저 빔(1)이 입사하는 위치에서의 굴절각이 연속적으로 변하게 되고 이로 인해 레이저 빔(1)의 경로가 회전중심축을 중심으로 원주운동을 하게 되며, 따라서 제2 프리즘(52)의 입사평면에 입사되는 레이저 빔(1)은 회전중심축을 중심으로 원주운동을 하게 된다. When the
제2 프리즘(52)은 제1 프리즘(51)과 포커싱렌즈(40)의 사이에 배치되며, 제1 프리즘(51)을 통해 전달된 레이저 빔(1)을 굴절시켜 포커싱렌즈(40)로 전달한다.The
제2 프리즘(52)은 제1 프리즘(51)과 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
본 발명의 제1 실시예에서는 제2 프리즘(52)의 경사면이 제1 프리즘(51)의 경사면과 반대 방향이 되도록 배치한다. 즉, 도면에 나타낸 바와 같이 제2 프리즘(52)은 제1 프리즘(51)을 회전중심축을 중심으로 180도 회전시킨 것과 같은 형태로 배치된다.In the first embodiment of the present invention, the inclined surface of the second prism (52) is disposed so as to be opposite to the inclined surface of the first prism (51). That is, as shown in the figure, the
이렇게 하면 제1 프리즘(51)을 통과하면서 광축에 대한 경사가 커진 레이저 빔(1)이 제2 프리즘(52)을 통과하면서 광축과 최대한 나란한 방향으로 유도될 수 있다.In this way, the laser beam 1 having passed through the
제2 프리즘(52)은 제2 프리즘경통(56)에 의해 지지되며, 제2 프리즘경통(56)은 제2 모터(70)에 의해 회전중심축을 중심으로 회전하도록 구성된다. 구체적으로는 제2 모터(70)의 회전축에 결합된 풀리(72)와 제2 프리즘경통(56)을 벨트(74)로 감으면 제2 프리즘경통(56)을 회전시킬 수 있다.The
제2 프리즘(52)의 입사평면에는 회전하는 제1 프리즘(51)을 통과한 레이저 빔(1)이 회전중심축을 중심으로 원주운동을 하면서 입사된다.A laser beam 1 having passed through a rotating
스캐닝광학계(30,30a)가 고정되어 있다고 가정하면, 제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52)이 동일한 속도와 방향으로 회전할 때는 제1 프리즘(51)의 경사면과 제2 프리즘(52)의 경사면의 상대위치가 고정되므로 레이저빔(1)의 경로는 제2 프리즘(52)의 회전중심축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 이동하게 된다. 이에 따라 포커싱렌즈(40)에 의해 집속된 빔스폿(1a)도 재료의 홀가공영역(210) 내에서 이러한 궤적을 따라 이동하게 된다. Assuming that the scanning
제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52) 중에서 하나는 고정하고 다른 하나만 회전시킬 수도 있는데, 이 경우에도 레이저빔(1)의 경로는 회전하는 프리즘의 회전중심축을 중심으로 하는 원주방향과 실질적으로 동일하거나 유사한 방향을 따라 이동하고 빔스폿(1a)도 재료의 홀가공영역(210) 내에서 이에 대응하는 궤적을 따라 이동하게 된다. One of the
그런데 제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52)의 회전속도 및/또는 회전 방향이 서로 다른 경우에는 레이저 빔(1)의 경로는 제1 프리즘(51)의 회전중심축을 중심으로 하는 원주운동과 제2 프리즘(52)의 회전중심축을 중심으로 하는 원주운동이 합성된 궤적을 그리면서 이동하게 되고, 이로 인해 빔스폿(1a)은 상대적으로 복잡한 궤적을 그리면서 이동하게 된다. However, when the rotational speed and / or the rotational direction of the
한편 본 발명의 실시예에서는 스캐닝광학계(30,30a)에 의해 레이저빔(1)이 고속의 직선운동을 하면서 제1 및 제2 프리즘(51,52)을 통과하므로 재료에서 빔스폿(1a)의 이동경로는 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 스캐닝광학계(30,30a)의 진동에 의한 직선방향과 제1 프리즘(51) 및/또는 제2 프리즘(52)의 회전에 의한 원주방향이 합성된 궤적을 따라 이동하게 된다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, since the laser beam 1 passes through the first and
이렇게 되면 도면에 나타낸 바와 같이 빔스폿(1a)이 홀 가공영역(210)의 내부 전체에 걸쳐서 고르게 이동하게 되므로 홀 가공영역(210) 내부의 재료를 균일하게 제거하면서 홀을 형성할 수 있다.Thus, as shown in the drawing, the beam spot 1a moves uniformly over the entire interior of the
다만 도 4(b)에 나타낸 빔스폿(1a)의 이동궤적은 예시적인 것이고, 구체적인 이동궤적은 스캐닝광학계(30,30a)의 진동주파수와 제1 프리즘(51) 및/또는 제2 프리즘(52)의 회전속도 및 회전방향에 의해 정해진다. 예를 들어 스캐닝광학계(30,30a)의 진동주파수와 제1 프리즘(51) 및/또는 제2 프리즘(52)의 회전주파수가 큰 차이가 없는 경우에는 빔스폿(1a)은 홀 가공영역(210)의 내부에서 복잡한 나선형 궤적을 그리면서 이동할 수도 있다.However, the movement locus of the beam spot 1a shown in FIG. 4 (b) is merely an example, and the specific movement locus is different from the vibration frequency of the scanning
제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52)의 회전방향과 회전속도는 동일한 것이 바람직하다. 이렇게 하면 제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52)의 경사면이 항상 반대가 되므로, 예를 들어 광축에 대한 레이저빔의 경사각이 제1 프리즘(51)을 통과하면서 증가하더라도 제2 프리즘(51)을 통과하면서 다시 줄어들므로 레이저빔의 방향을 광축과 최대한 나란하게 유지시킬 수 있다. 이를 통해 재료(200)에 대한 입사각을 줄임으로써 큰 종횡비의 수직홀을 구현하는 것이 보다 용이해질 수 있다.It is preferable that the rotational direction and rotational speed of the
필요에 따라서는, 제1 프리즘(51)과 제2 프리즘(52)을 서로 다른 속도로 회전시키거나, 서로 반대방향으로 회전시킬 수도 있다. 이러한 제어는 홀 가공 공정 중에 일시적으로 수행될 수도 있고, 공정 내내 지속적으로 수행될 수도 있다.If necessary, the
한편 홀 가공영역(210)의 직경은 각 프리즘(51,52)의 경사면 각도, 프리즘(51,52) 간의 간격, 포커싱렌즈(40)의 위치 등에 의해 정해진다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치는 각 프리즘(51,52)을 광축을 따라 이동시키는 프리즘이동수단, 포커싱렌즈(40)를 이동시키는 렌즈이동수단 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the diameter of the
스테이지(100)는 피가공 재료(200)가 안치되는 것으로서, XY구동부(110)를 이용하여 재료(200)의 홀 가공영역(210)을 포커싱렌즈(40)의 하부로 이동시키며, 이때 홀 가공영역(210)의 중심을 포커싱렌즈(40)의 광축에 위치시키는 것이 바람직함은 물론이다. XY구동부(110)는 x축 및 y축 방향의 구동수단뿐만 아니라 z축 방향의 구동수단을 포함할 수도 있다.The
한편 레이저광원(10), 전달광학계(20), 스캐닝광학계(30,30a), 제1 및 제2 프리즘(51,52), 포커싱렌즈(40) 등을 하나의 레이저 모듈로 구성할 수 있으며, 이 경우에는 스테이지(100)를 고정한 상태에서 XY구동수단을 이용하여 레이저 모듈 전체를 홀가공 위치로 이동시킬 수도 있다.The laser light source 10, the transmission optical system 20, the scanning
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치에서 스캐닝광학계(30,30a)에 의해 다양한 각도로 반사된 레이저 빔이 홀 가공영역(210)의 내부에서 이동하면서 재료(200)에 홀(220)을 형성하는 모습을 나타낸 것이다.FIG. 5 is a schematic view showing a laser beam machining apparatus according to a first embodiment of the present invention, in which a laser beam reflected at various angles by a scanning
도면에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 홀 가공영역(210)의 내부 전체에 걸쳐 레이저 빔이 계속 이동하면서 입사된다. 이에 따라 어떤 위치에서 레이저 빔에 의해 용융 또는 증발되어 분리된 재료가 외부로 배출될 수 있는 시간이 더 많이 확보될 수 있다. 따라서 한번 분리된 재료가 다시 레이저 빔에 의해 용융되면서 홀 내벽이나 홀 입구에 재융착되는 현상이 최소화되므로 아주 매끄러운 절단면을 얻을 수 있다.As shown in the drawing, according to the first embodiment of the present invention, the laser beam is continuously moved throughout the entire interior of the
또한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 2개의 프리즘(51,52)을 사용함으로써 레이저 빔이 재료에 입사하는 입사각을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 높은 종횡비의 홀(200)에 대해서도 수직홀을 안정적으로 구현할 수 있다.Also, according to the first embodiment of the present invention, by using two
도 6는 본 발명의 방법에 따라 형성된 홀과 종래 기술에 따른 홀을 대비한 사진이며, 본 발명에 따라 형성된 홀의 내벽이 훨씬 매끄럽고 재융착으로 인한 오염이 적음을 알 수 있다.FIG. 6 is a photograph of a hole formed in accordance with the method of the present invention and a hole according to the prior art, and it can be seen that the inner wall of the hole formed according to the present invention is much smoother and less contamination due to re-fusion.
도 7은 제1 및 제2 프리즘(51,52)과 포커싱렌즈(40)를 모듈화한 광학계 어셈블리의 정면도와 측면도를 나타낸 것으로서, 메인프레임(150)과, 메인프레임(150)의 일면에 설치된 광축 방향의 리니어가이드(90)와, 리니어가이드(90)에 이동 가능하게 장착되고 각각 내부에 프리즘이 구비된 제1 내지 제3 프리즘경통(55,56,57), 각 프리즘경통(55,56,57)을 회전 구동시키는 제1 내지 제3 모터(60,70,80), 각 모터(60,70,80)의 회전축에 결합된 풀리(62,72,82). 각 풀리(62,72,82)와 각 프리즘경통(55,56,57)에 각각 감기는 벨트(64,74,84)를 포함한다. 7 is a front view and a side view of the optical system assembly in which the first and
메인프레임(150)의 일측에는 카메라(92)가 설치될 수도 있다. 도면에는 나타내지 않았으나, 메인프레임(150)에는 전술한 스캐닝광학계(30,30a)와 구동부(32)가 함께 장착될 수도 있다.A
이러한 광학계 어셈블리는 제1 내지 제3 프리즘경통(55,56,57)을 리니어가이드(90)를 따라 이동시키는 서보모터 등의 구동수단을 포함할 수도 있다. 또한 제1 내지 제3 프리즘경통(55,56,57)의 위치를 고정시키는 클램프 등을 포함할 수도 있다. 또한 제1 내지 제3 프리즘경통(55,56,57)의 위치 또는 이동거리를 측정하는 측정수단을 포함할 수도 있다. 또한 포커싱렌즈(40)를 광축방향으로 이동시키는 구동수단을 포함할 수도 있다.Such an optical system assembly may include driving means such as a servo motor for moving the first to third prism barrels 55, 56, and 57 along the
한편 도 7에는 광학계 어셈블리가 3개의 프리즘을 구비하는 것으로 나타나 있는데 이는 예시적인 것이므로, 가공할 홀의 직경, 종횡비 등을 고려하여 프리즘의 개수 및/또는 경사면 각도를 적절히 선택할 수 있다. On the other hand, FIG. 7 shows that the optical system assembly is provided with three prisms, which is an exemplary one, so that the number of prisms and / or the angle of the inclined surface can be appropriately selected in consideration of the diameter,
즉, 구체적인 설계조건에 따라 1개의 프리즘을 설치할 수도 있고, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 2개의 프리즘을 설치할 수도 있고, 4개 이상의 프리즘을 설치할 수도 있다. 다수의 프리즘을 사용하는 경우에는 전술한 바와 같이 상하로 인접한 프리즘의 경사면의 방향이 서로 반대가 되도록 배치하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. That is, one prism may be provided according to specific design conditions, or two prisms may be provided as shown in Figs. 2 and 3, or four or more prisms may be provided. In the case of using a plurality of prisms, it is preferable to dispose the prisms so that the directions of the inclined surfaces of the vertically adjacent prisms are opposite to each other, but the present invention is not limited thereto.
제2 Second 실시예Example
본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치는, 도 8의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 레이저광원(10), 전달광학계(20), 스캐닝광학계(30), 포커싱렌즈(40), 재료(200)가 안치되는 스테이지(100), 스테이지(100)를 회전시키는 회전구동수단(120)을 포함한다. 도 8에는 미러형 스캐닝광학계(30)가 사용되는 것으로 나타내었으나, 제1 실시예와 마찬가지로 폴리곤형 스캐닝광학계(30a)가 사용될 수도 있다.8, the laser beam machining apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a laser light source 10, a transfer optical system 20, a scanning
본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 홀 가공장치는 프리즘을 사용하지 않고 회전구동부(120)를 이용하여 스테이지(100)를 회전시킴으로써 레이저 빔스폿(1a)이 직선방향과 원주방향이 합성된 궤적을 따라 이동하도록 한 점에 특징이 있다.The laser hole machining apparatus according to the second embodiment of the present invention is capable of rotating the
회전구동부(120)는 홀가공영역(210)의 중심과 포커싱렌즈(40)의 광축을 일치시킨 상태에서 홀가공영역(210)의 중심을 회전중심으로 하여 재료(200)를 회전시킨다.The rotation driving unit 120 rotates the material 200 about the center of the
이렇게 하면 제1 실시예와 마찬가지로 레이저 빔의 빔스폿(1a)이 홀 가공영역(210) 내에서 스캐닝광학계(30,30a)의 진동에 의한 직선운동과 재료의 회전에 의한 회전운동을 동시에 수행함으로써 홀 가공영역(210)의 전면에 걸쳐 빔스폿(1a)을 이동시키면서 홀 가공을 할 수 있다.By doing so, the beam spot 1a of the laser beam is simultaneously subjected to the linear motion by the vibration of the scanning
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
일 예로서, 제1 실시예에서 홀 가공을 할 때 스캐닝광학계(30,30a)의 진동과 프리즘(51,52)의 회전이 동시에 진행되는 것으로 설명하였는데 구체적인 공정에 있어서는 이를 약간 변형할 수도 있다.As an example, in the first embodiment, it has been described that the vibration of the scanning
즉, 스캐닝광학계(30,30a)의 진동주파수가 프리즘(51,52)의 회전주파수에 비해 훨씬 큰 경우에는 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 홀 가공영역(210)의 중심부에 빔스폿(1a)이 입사되는 횟수가 주변부보다 훨씬 많으므로 중심부가 주변보다 훨씬 빠른 속도로 제거되는 현상이 나타날 수 있다. That is, when the oscillation frequency of the scanning
이러한 현상은 관통홀을 형성할 때는 큰 상관이 없지만 바닥이 막힌 홈을 형성할 때는 바닥이 평탄하지 않게 되는 문제가 있다. Such a phenomenon is not related to the formation of the through-hole, but there is a problem that the bottom becomes uneven when the bottomed groove is formed.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 기간에는 스캐닝광학계(30,30)의 진동과 프리즘(51,52)의 회전을 동시에 수행하고, 이어서 제2 기간에는 스캐닝광학계(30,30)를 고정시킨 상태에서 프리즘(51,52)만을 회전시키는 것이 바람직하다. 9, the vibration of the scanning
이렇게 하면 제1 기간 동안에는 홀 내부에서 중심부가 보다 깊게 형성되었지만 제2 기간 동안에는 주변부에 대한 공정이 집중적으로 수행되므로 보다 평탄한 바닥을 얻을 수 있다.In this case, although the central portion is formed deeper in the hole during the first period, the process for the peripheral portion is intensively performed during the second period, so that a smoother bottom can be obtained.
이러한 방법은 제2 실시예에 따른 장치를 이용하여 홀 가공을 하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어 제1 기간에는 스캐닝광학계(30,30)의 진동과 회전구동부(120)를 이용한 재료(200)의 회전을 동시에 수행하고, 이어서 제2 기간에는 스캐닝광학계(30,30)를 정지시킨 상태에서 재료(200)만을 회전시킬 수 있다.This method can also be applied to the case of performing hole processing using the apparatus according to the second embodiment. For example, in the first period, the vibration of the scanning
다른 예로서, 본 발명의 제1 실시예에서는 다수의 프리즘을 각각 별개의 모터(60,70,80)로 회전시키는 것으로 나타내었으나, 기어, 풀리 등의 동력전달수단을 조합하여 하나의 모터로 다수의 프리즘을 한꺼번에 구동시킬 수도 있다. 이 경우 기어개수, 기어비, 풀리직경 등을 조절함으로써 각 프리즘의 회전속도와 회전방향을 원하는 대로 설정할 수 있다.As another example, in the first embodiment of the present invention, a plurality of prisms are shown as being rotated by respective separate motors (60, 70, 80), but it is also possible to combine power transmission means such as gears and pulleys It is also possible to drive the prisms of the prism in one operation. In this case, the rotational speed and the rotational direction of each prism can be set as desired by adjusting the number of gears, the gear ratio, and the pulley diameter.
마찬가지로 각 모터(60,70,80)에 연결된 풀리(62,72,82), 벨트(64,74,84) 등의 동력전달수단은 기어, 체인, 와이어 등으로 대체될 수도 있다.Similarly, the power transmission means such as the
이와 같이 본 발명은 구체적인 적용 과정에서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Of course.
10: 레이저광원
20: 전달광학계
30, 30a: 스캐닝광학계
32: 구동부
40: 포커싱렌즈
51, 52: 제1, 제2 프리즘
55, 56, 57: 제1, 제2, 제3 프리즘경통
60, 70, 80: 제1, 제2, 제3 모터
62, 72, 82: 풀리
64, 74, 84: 벨트
90: 리니어가이드
100: 스테이지
110: XY구동부
120: 회전구동부
150: 메인프레임
200: 재료
210: 홀 가공영역
220: 홀10: laser light source 20: transmission optical system
30, 30a: scanning optical system 32:
40: focusing
55, 56, 57: First, second, and third prism barrels
60, 70, 80: first, second and third motors
62, 72, 82:
90: linear guide 100: stage
110: XY driving unit 120:
150: Mainframe 200: Material
210: Hole machining area 220: Hole
Claims (11)
설정된 각도범위 내에서 반사각을 변경시키면서 입사된 레이저 빔을 상기 포커싱렌즈를 향해 반사시키는 스캐닝광학계;
상기 스캐닝광학계와 상기 포컷싱렌즈의 사이에 설치되고, 입사평면과 출사평면 중 적어도 하나는 회전중심축에 대해 수직하지 않은 경사면인 프리즘;
상기 프리즘을 상기 회전중심축을 중심으로 회전시키는 프리즘구동부
를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공장치Focusing lens;
A scanning optical system for reflecting the incident laser beam toward the focusing lens while changing a reflection angle within a set angle range;
At least one of an incidence plane and an emission plane being a slope not perpendicular to a rotation center axis;
A prism driving unit for rotating the prism about the rotation center axis,
Hole processing apparatus using laser
상기 프리즘은 레이저빔의 경로를 따라 배열된 제1 프리즘과 제2 프리즘을 포함하고, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각의 경사면이 서로 반대가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공장치The method according to claim 1,
Wherein the prism includes a first prism and a second prism arranged along a path of a laser beam, wherein the first prism and the second prism are disposed so that the slopes of the first prism and the second prism are opposite to each other. Processing device
상기 프리즘구동부는 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘을 동일한 방향과 동일한 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공장치3. The method of claim 2,
Wherein the prism driving unit rotates the first prism and the second prism at the same speed as the same direction,
설정된 각도범위 내에서 반사각을 변경시키면서 입사된 레이저 빔을 상기 포커싱렌즈를 향해 반사시키는 스캐닝광학계;
재료에 정의된 홀 가공영역의 중심을 회전중심으로 하여 재료를 회전시키는 회전구동부
를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공장치Focusing lens;
A scanning optical system for reflecting the incident laser beam toward the focusing lens while changing a reflection angle within a set angle range;
A rotation driving part for rotating the material around the center of the hole machining area defined in the material as the center of rotation;
Hole processing apparatus using laser
상기 스캐닝광학계의 진동주파수는 10Hz 내지 1MHz인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공장치5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Characterized in that the oscillation frequency of the scanning optical system is 10 Hz to 1 MHz.
프리즘이 회전하면서 상기 스캐닝광학계로부터 입사된 레이저 빔의 경로가 상기 프리즘의 회전중심축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 이동하도록 변환하는 단계;
상기 프리즘을 통과한 레이저 빔이 포커싱렌즈를 통해 재료에 집속되면, 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 직선방향과 광축을 중심으로 하는 원주방향이 합성된 궤적을 따라 이동하면서 재료를 가공하는 단계
를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공 방법Reflecting a laser beam transmitted from a laser light source while changing a reflection angle within a set angle range of the scanning optical system;
Converting the path of the laser beam incident from the scanning optical system to move along a circumferential direction about the rotational center axis of the prism while the prism is rotating;
When the laser beam passing through the prism is focused on the material through the focusing lens, the beam spot of the laser beam travels along the combined trajectory in the linear direction and the circumferential direction about the optical axis within the hole processing region defined in the material Step of processing the material
≪ / RTI >
상기 프리즘은 레이저빔의 경로를 따라 배열된 제1 프리즘과 제2 프리즘을 포함하고, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각의 경사면이 서로 반대가 되도록 배치되며,
상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 동일한 방향과 동일한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공방법The method according to claim 6,
Wherein the prism includes a first prism and a second prism arranged along a path of a laser beam, wherein the first prism and the second prism are disposed such that their inclined surfaces are opposite to each other,
Wherein the first prism and the second prism are rotated at the same speed as the same direction.
상기 프리즘은 레이저빔의 경로를 따라 배열된 제1 프리즘과 제2 프리즘을 포함하고, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘은 각각의 경사면이 서로 반대가 되도록 배치되며,
상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘의 회전속도 또는 회전방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공방법The method according to claim 6,
Wherein the prism includes a first prism and a second prism arranged along a path of a laser beam, wherein the first prism and the second prism are disposed such that their inclined surfaces are opposite to each other,
Characterized in that the rotational speed or rotational direction of the first prism and that of the second prism are different from each other.
상기 스캐닝광학계를 고정시키는 단계;
상기 스캐닝광학계로부터 반사된 레이저 빔은 회전하는 상기 프리즘을 통과한 후 상기 포커싱렌즈를 거쳐 재료에 집속되고, 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 광축을 중심으로 하는 원주방향으로 이동하면서 재료를 가공하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공방법7. The method of claim 6, wherein after the step of processing the material,
Fixing the scanning optical system;
The laser beam reflected from the scanning optical system passes through the rotating prism and then is focused on the material through the focusing lens. The beam spot of the laser beam is directed in the circumferential direction about the optical axis in the hole processing region defined in the material Processing the material while moving
Further comprising the step of:
재료는 홀 가공영역의 중심을 회전축으로 하여 회전운동을 하고, 상기 스캐닝광학계에서 반사된 레이저 빔이 포커싱렌즈를 통해 재료에 집속되면 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 직선방향과 광축을 중심으로 하는 원주방향이 합성된 궤적을 따라 이동하면서 재료를 가공하는 단계
를 포함하는 레이저를 이용한 홀 가공 방법Reflecting a laser beam transmitted from a laser light source while changing a reflection angle within a set angle range of the scanning optical system;
The material is rotated by the center of the hole machining area as a rotation axis, and when the laser beam reflected by the scanning optical system is focused on the material through the focusing lens, the beam spot of the laser beam moves in a linear direction And a step of processing the material while moving along the synthesized locus in the circumferential direction about the optical axis
≪ / RTI >
재료를 고정시키는 단계;
상기 스캐닝광학계로부터 반사된 레이저 빔이 상기 포커싱렌즈를 거쳐 재료에 집속되고, 레이저 빔의 빔스폿이 재료에 정의된 홀 가공영역 내에서 광축을 중심으로 하는 원주방향으로 이동하면서 재료를 가공하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 홀 가공방법11. The method of claim 10, wherein after the step of processing the material,
Fixing the material;
A step of processing the material while the laser beam reflected from the scanning optical system is focused on the material through the focusing lens and the beam spot of the laser beam moves in the circumferential direction about the optical axis in the hole processing region defined in the material
Further comprising the step of:
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