KR20200002642A - 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 　
따라서 본 발명은 AOD를 위한 제어정보 작성단계에서 레이저발진기로부터 출력되는 레이저 펄스의 에너지가 변화해도, 거기에 좌우되는 것을 억제하여, 구멍 품질을 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
[해결수단]
인가되는 구동신호의 주파수와 진폭을 변경함으로써 입사된 레이저 펄스의 편향방향과 출사에너지를 바꿀 수 있는 광편향부와, 각 주파수에 대응하는 진폭의 구동신호를 인가하기 위한 제어부를 갖고, 광편향부로부터 출사된 레이저 펄스를 피가공물로 안내하여 조사함으로써 피가공물을 가공하도록 한 레이저 가공장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 광편향부의 상기 출사에너지가 최대로 되는 진폭에서 해당 출사에너지의 상기 입사된 레이저펄스의 에너지에 대한 비율 가운데에서 최저로 되는 비율에 근접하는 진폭을 상기 각 주파수에 대응하는 진폭으로 한다.

Description

레이저 가공장치 및 레이저 가공방법{LASER MACHINING APPARATUS AND LASER MACHINING METHOD}

본 발명은, 예를 들어 프린트기판에 레이저를 사용하여 드릴링하는 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법에 관한 것이다.

레이저발진기를 이용한 레이저 가공장치에 있어서, 동작 속도가 빠른 음향광학소자(이하 AOD로 약칭함)를 이용하여 레이저 조사 위치를 바꾸는 것이 알려져 있다. 이 AOD는, AOD제어부로부터 인가되는 RF신호에 의해 제어되지만, 편향각도는 RF신호의 주파수에 의해, 또 출사에너지는 RF신호의 진폭에 의해 결정된다.

AOD는 편향각도에 따라 출사에너지가 바뀌는 성질을 갖고 있기 때문에, 예를 들어 특허문헌 1에는, 편향각도가 바뀌어도 출사에너지를 일정하게 유지하기 위해, RF신호의 주파수에 대응한 진폭으로 하기 위한 제어정보를 등록해 두는 제어테이블을 미리 작성해 두고, 이것에 따라서 AOD를 제어하는 기술이 개시되어 있다.

종래의 상기 제어테이블의 작성방법의 일례와 그의 사용방법은 다음과 같다.

레이저발진기로부터의 레이저 펄스를 AOD에 인가하여 편향시키고, 그때의 출사에너지를 검출한다. 이 동작을 편향각도를 결정하는 RF신호의 주파수마다 반복하고, 그 가운데 출사에너지 중에서 최소 레벨을 검출해 둔다. 이어서 편향각도를 결정하는 RF신호의 주파수마다, 최소 레벨의 출사에너지를 출력하도록 RF신호의 진폭을 결정하기 위한 제어정보를 등록해 두기 위한 제어테이블을 작성하고, 가공작업을 제어하는 전체제어부 내의 메모리에 등록해 둔다.

프린트기판 등의 작업편에 실제로 드릴링을 행하는 경우에, 주파수에 따른 진폭을 결정하기 위한 데이터가 상기 제어테이블로부터 독출되고, AOD의 편향각도와 출력 에너지가 제어된다.

상기와 같이 종래의 제어테이블의 작성방법은, 레이저발진기로부터 출력되는 레이저 펄스의 에너지가 일정하다고 전제로 한 것이다. 제어테이블의 작성 단계에서, 어떤 주파수의 RF신호가 인가될 때, 레이저발진기로부터 출력되는 레이저 펄스의 에너지가 우연히 상승하거나 또는 하락했다고 해도, 그것을 기준으로 하여 제어테이블이 작성되는 것으로 된다.

이 결과, 정확하지 않은 제어테이블에 의해 AOD가 제어되는 것으로 되어, 가공되는 구멍의 직경이 작아지거나, 구멍이 관통하지 않는 등, 구멍의 품질이 나빠지는 문제가 있다.

일본특허 제5122773호 공보

따라서 본 발명은 AOD를 위한 제어정보 작성단계에서 레이저발진기로부터 출력되는 레이저 펄스의 에너지가 변화해도, 그것에 좌우되는 것을 억제하여, 구멍 품질을 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본원에서 개시되는 대표적인 레이저 가공장치는, 인가되는 구동신호의 주파수와 진폭을 변경함으로써 입사된 레이저 펄스의 편향방향과 출사에너지를 바꿀 수 있는 광편향부와, 각 주파수에 대응하는 진폭의 구동신호를 인가하기 위한 제어부를 갖고, 광편향부로부터 출사된 레이저 펄스를 피가공물로 안내하여 조사함으로써 피가공물을 가공하도록 한 레이저 가공장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 광편향부의 상기 출사에너지가 최대로 되는 진폭에서 해당 출사에너지의 상기 입사된 레이저펄스의 에너지에 대한 비율 가운데에서 최저로 되는 비율에 근접하는 진폭을 상기 각 주파수에 대응하는 진폭으로 한다.

본 발명에 의하면, AOD를 위한 제어정보의 작성단계에서 레이저발진기로부터 출력되는 레이저 펄스의 에너지가 변화해도, 그것에 좌우 그것에 좌우되는 것을 억제하여, 구멍 품질을 확보할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1인 레이저 가공장치에 있어서 테이블작성부의 동작을 나타내는 개략 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1인 레이저 가공장치의 구성 블록도이다.
도 3은 도 2의 레이저 가공장치의 갈바노편향부와 AOD편향부의 역할을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 레이저 가공장치의 RF신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2의 레이저 가공장치의 하나의 워크테이블의 내용을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2의 레이저 가공장치의 또 하나의 워크테이블의 내용을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2의 레이저 가공장치의 제어테이블의 내용을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 4를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예 5를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

실시예 1

도 2는 본 발명의 실시예 1인 레이저 가공장치의 블록도이다. 각 구성 요소와 접속선은, 주로 본 실시예를 설명하기 위해 필요하다고 생각되는 것을 도시하고 있고, 레이저 가공장치로서 필요한 모든 것을 도시하고 있는 것은 아니다.

본원의 레이저 가공장치는, 프린트기판에 드릴링하기 위한 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 빔스플리터 등으로 반사와 투과로 분광하여, 피가공물의 복수의 개소에 가공을 실시하는 레이저 가공장치일 수도 있다.

도 2에서 2는 가공 대상 프린트기판이 적재되는 테이블, 3은 레이저 펄스(L1)를 발진하는 레이저발진기, 4는 레이저발진기(3)로부터 출사된 레이저 펄스(L1)를 반사와 투과로 분광하는 빔스플리터, 6은 빔스플리터에서 반사된 레이저 펄스(L1)를 AOD를 이용하여 2차원 방향으로 편향시키는 AOD편향부, 7은 AOD편향부(6)에서 가공 방향으로 편향되지 않고 투과한 레이저 펄스(L3)를 흡수하는 댐퍼, 8은 AOD편향부(6)에서 가공 방향으로 편향된 레이저 펄스(L2)를 갈바노미러를 이용하여 2차원 방향으로 편향시키는 갈바노편향부, 9는 갈바노편향부(8)로부터의 레이저 펄스를 프린트기판의 드릴링 위치에 조사하는 집광렌즈이다.

또한, 상기 AOD편향부(6)는, 입사광을 X 방향으로 편향시키는 AOD와 해당 AOD의 출사광을 Y 방향으로 편향시키는 AOD의 두 개로 구성되고, 갈바노편향부(8)도 완전히 동일한 방식으로 구성된다.

이 레이저 가공장치에서는, 테이블(2)을 이동시킴으로써, 갈바노편향부(8)의 주사영역을 순차이동시켜 가지만, 갈바노편향부(8)는, 레이저 펄스를 주사영역 중의 특정 위치로 위치결정하는 것에 이용되며, AOD편향부(6)는 해당 특정 위치를 중심으로 하는 주변 위치로 고속으로 위치결정하는데 이용된다. 특정 위치와 주변 위치의 관계를 도 3에 나타낸다. 도 3에서 20은 특정 위치를 나타내고, 21은 주변 위치가 되는 영역을 나타낸다.

예를 들어, 레이저를 특정 위치(20)로 위치결정하여 조사한 후, 다시 주변 위치로 위치결정하여 조사를 행하도록 하면, 트레패닝(trepanning) 가공을 실현할 수 있다.

도 2를 다시 참조하면, 10은 장치 전체의 동작을 제어하는 전체제어부이고, 예를 들어 프로그램 제어의 처리장치를 중심으로 하여 구성되며, 그 중의 각 구성요소와 접속선은 논리적인 것도 포함하는 것으로 한다. 또한, 각 구성요소의 일부는 이것과 별개로 설치되어 있어도 좋다. 또한, 전체제어부(10)는 본원에서 설명하는 것 이외의 제어기능을 갖고, 도시되지 않은 블록에도 접속되어 있는 것으로 한다.

전체제어부(10)의 내부에는 레이저발진기(3)에서의 레이저 펄스(L1)의 발진과 감쇠를 지시하기 위한 레이저 발진 지시신호(S)를 출력하는 레이저 발진 제어부(11), AOD를 제어하기 위한 제어정보를 등록해 두는 제어테이블(12), 제어테이블(12)의 내용에 따라서 AOD를 제어하는 AOD 구동신호(D)를 출력하는 AOD제어부(13), 갈바노편향부를 제어하기 위한 갈바노 제어신호(G)를 출력하는 갈바노제어부(14)가 설치되어 있다.

AOD제어부(13)와 갈바노제어부(14)는, 각각 X계와 Y계의 두 개의 AOD편향부(6), 갈바노편향부(8)를 제어한다. 제어테이블(12)은 하나만 도시하고 있지만, X계와 Y계의 두 개가 설치되어 있다.

AOD제어부(13)로부터 출력되는 AOD 구동신호(D)는 RF신호로 구성되고, AOD편향부(6)의 편향각은 이 RF신호의 주파수에 의해 변화시키고, 또한 출사에너지는 이 RF신호의 진폭 레벨에 의해 변화시킨다.

도 4에 AOD 구동신호(D)의 예를 도시하였으나, AOD 구동신호(Da, Db)는, 각각 주파수가 fa, fb, 진폭이 Aa, Ab이다. 주파수 fb는 fa보다 높고, 진폭 Ab는 Aa보다 크다.

AOD 구동신호 Db가 인가된 때에는, AOD 구동신호 Da가 인가되었을 때보다도 AOD편향부(6)에서의 편향각도와 출사에너지가 커진다.

제어테이블(12)은, 후술하지만, AOD에 인가되는 RF신호의 주파수마다, 그때 인가되는 진폭을 결정하기 위한 데이터가 메모리에 등록되어 있는 것이다.

본원에서의 레이저 가공장치는, 본 발명에 기초해서 제어테이블(12)을 작성하기 위해서, 다음과 같이 구성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 빔스플리터(4)를 투과한 레이저 펄스의 평균전력에 대응한 검출 신호를 출력하는 열센서(16)와 집광렌즈(9)로부터 출사된 레이저 펄스(L4)의 평균전력에 대응한 검출 신호를 출력하는 열센서(17)가 취부되어 있다. 열센서(16 및 17)는 레이저 펄스의 평균전력을 열로서 검출하기 위한 것이고, 이러한 검출 신호는 테이블작성부(18)에 입력되도록 되어 있다.

또한, 본원에서는 레이저 펄스의 에너지를 검출하는 데, 열센서를 사용하여 평균전력을 검출하는 방식을 채용하고 있지만, 다른 방식에 의해서 에너지를 검출할 수도 있다.

또한 본원에서는 레이저발진기(3)로부터 출사된 레이저 펄스(L1)의 에너지를 빔스플리터(4)를 통해서 검출하고 있지만, 다른 방식에 의해서 레이저 펄스(L1)의 에너지를 검출하도록 해도 좋다.

이하, 테이블작성부(18)에 의한 제어테이블(12)의 작성방법을 설명한다.

X계의 제어테이블(12)을 작성하는 경우, Y계의 AOD에 인가되는 RF신호의 주파수는 고정해 두고, AOD제어부(13)에 의해 X계에 인가되는 RF신호의 주파수를 순차전환할 수 있도록 해 둔다. 한편, Y계의 제어테이블(12)을 작성하는 경우는, X계의 AOD에 인가되는 RF신호의 주파수는 고정해 두고, AOD제어부(13)에 의해 Y계에 인가되는 RF신호의 주파수를 순차전환할 수 있도록 해 둔다.

또한 X계의 제어테이블(12)을 작성하는 경우, X계의 AOD에 인가되는 RF신호의 주파수는 고정해 두고, RF신호의 진폭을 순차전환할 수 있도록 해 둔다. 한편, Y계의 제어테이블(12)을 작성하는 경우, Y계의 AOD에 인가되는 RF신호의 주파수는 고정해 두고, RF신호의 진폭을 순차전환할 수 있도록 해 둔다.

갈바노편향부(8)는 AOD편향부(6)로부터의 레이저 펄스(L2)를 그 주사영역의 중심 부근, 즉 집광렌즈(9)의 중심 부근으로 위치결정하도록 되어 있다. 이 편이 집광렌즈(9)에서의 입사 위치에 의한 투과율의 변동에 의한 악영향을 피할 수 있다.

X계에 인가되는 RF신호의 주파수를 순차전환하여 레이저 조사 위치는 도 3의 X 방향으로 이동하고, Y계에 인가되는 RF신호의 주파수를 순차전환함으로써 레이저 조사 위치는 도 3의 Y 방향으로 이동한다.

도 1은 테이블작성부(18)의 동작을 나타낸 개략적인 흐름도이다.

X계의 제어테이블(12)을 작성하는 경우를 설명하지만, Y계의 제어테이블(12)을 작성하는 경우도 동일하다.

도 3에서 X 방향의 각 위치 x1, x2, x3 ...로 위치결정하는 경우의 X계의 AOD에 인가되는 각각의 RF신호의 주파수를 f1, f2, f3 ...로 하는 경우, RF신호의 주파수를 f1, f2, f3 ... 로 순차전환해 가고, 각각의 경우의 열센서(16, 17)의 검출신호가 테이블작성부(18)로 전송된다.

본 실시예에서는 빔스플리터(4)를 투과하여 열센서(16)에서 검출되는 레이저 펄스(L1)의 평균전력은, 빔스플리터(4)의 투과율과의 관계에서, 레이저 펄스(L1)의 평균전력을 직접 검출하는 경우에 비교하여 1/100이 되는 것으로 한다.

그래서 테이블작성부(18)는 열센서(16)에 의한 검출값을 100배 하는 것에 의해서 레이저 펄스(L1)의 평균전력(α)을 구하고, 열센서(17)에 의해 검출된 레이저 펄스(L4)의 평균전력(β)과의 전력비율(γ)( β/α)을 산출하여 워크테이블 W1에 등록한다(도 1의 단계 S1). 워크테이블 W1의 내용을 도 5에 도시한다.

또한, 상기 단계 S1의 동작을 행하는 경우, AOD에 인가되는 RF신호의 진폭은 출사에너지가 최대가 되는 때의 것으로 한다. 이것은 RF신호의 주파수와 진폭과 최대 출사에너지와의 관계를 미리 구해 두고, 그것에 기초해서 AOD에 인가되는 진폭을 결정하면 좋다.

도 5 워크테이블 W1에서, u-α1, u-α2, u-α3 ...는 각각 RF신호의 주파수 f1, f2, f3 ...에서의 평균전력 α, 또한 u-β1, u-β2, u-β3 ... 는 각각 RF신호의 주파수 f1, f2, f3 ...에서의 평균전력(β), 또한 u-γ1, u-γ2, u-γ3 ...는 각각 RF신호의 주파수 f1, f2, f3 ...에서의 전력비율(γ)이다.

또한, 본원에서 워크테이블 W1의 내용은 데이터 상호의 논리적 관계를 설명하기 위한 것으로, 예를 들어, RF신호의 주파수 f1, f2, f3 ... 의 각각마다 X 방향의 위치 x1, x2, x3 ...을 나타내는 데이터가 반드시 등록되어 있는 것은 아니다. 이하에서 설명하는 워크테이블과 제어테이블에서도 마찬가지이다.

다음으로 워크테이블 W1 중의 전력비율 u-γ1, u-γ2, u-γ3 ... 중에서, 가장 낮은 전력비율(이하 "최저전력비율"이라고 칭함)을 추출한다(도 1의 단계 S2). 이것은 본원에서는 X 방향의 위치(xn)로 위치결정하는 경우의 주파수(fn)인 때의 u-γn으로 한다.

다음으로, RF신호의 주파수를 X 방향의 위치 x1으로 위치결정하는 경우의 주파수 f1에 고정해 두고, RF신호의 진폭을 제어할 수 있는 범위로 분할하여 a1, a2, a3 ... 로 순차전환해 가고, 각각의 경우의 평균전력(α), 평균전력(β)의 양자의 전력비율(γ)(β/α)를 워크테이블 W2에 등록한다(도 1의 단계 S3). 워크테이블 W2의 내용을 도 6에 도시한다.

도 6은 워크테이블 W2에서, v-α1, v-α2, v-α3 ... 는 각각 RF신호의 진폭이 a1, a2, a3 ...에서의 평균전력(α), 또한 v-β1, v-β2 , v-β3 ... 는 각각 RF신호의 진폭이 a1, a2, a3 ...에서의 평균전력(β), 또한 v-γ1, v-γ2, v-γ3 ...는 각각 RF신호의 진폭이 a1, a2, a3 ...에서의 전력비율(γ)이다.

다음으로 워크테이블 W2 중의 전력비율 v-γ1, v-γ2, v-γ3 ... 가운데에서, 상기 최저전력비율 u-γn에 가장 근접하는 전력비율을 추출한다. 이것은 본원에서는 RF신호의 진폭이 am인 때의 전력비율 v-γm로 한다. 그리고, X 방향의 위치 x1으로 위치결정하기 위해 RF신호의 주파수 f1이 인가될 때의 진폭으로서 am을 제어테이블(12)에 등록한다(도 1의 단계 S4).

다음으로, X 방향의 다른 위치 x2, x3 ...로 위치결정하기 위한 주파수 f2, f3 ...의 각각마다도 워크테이블 W2를 작성하는 등을 행하여 상기 단계 3-5를 실시한다.(도 1에서의 단계 S5). 이와 같이 해서 완성한 제어테이블(12)의 내용을 도 7에 도시한다.

이상과 같이하여 작성한 제어테이블(12)은, 다음과 같이 사용한다. X계의 제어테이블(12)을 사용하는 경우를 설명하지만, Y계의 제어테이블(12)을 사용하는 경우도 마찬가지이다.

도 2에서 X 방향의 위치 x1으로 위치결정하기 위한 데이터가 AOD제어부(13)에 인가되면, AOD제어부(13)는 제어테이블(12)로부터 AOD에 인가되는 RF신호의 주파수 f1과 진폭 am을 독출하여, AOD편향부(6)에 인가한다.

이렇게 함으로써 AOD편향부(6)에서는 RF신호의 주파수 f1과 진폭 am에 대응하는 편향각도와 평균전력의 레이저 펄스(L2)가 갈바노편향부(8)로 출사된다. X 방향의 다른 위치 x2, x3 ...로 위치결정하는 경우도 동일하다.

이상의 실시예에 따르면, 레이저발진기(3)로부터 출사된 레이저 펄스(L1)의 평균전력(α)과 집광렌즈(9)로부터 출사된 레이저 펄스의 평균전력(β)의 전력비율에 따라 제어테이블(12)이 작성되기 때문에, 레이저발진기(3)에서 출사된 레이저 펄스의 에너지가 우연히 상승하거나 하락했다고 해도, 그 영향을 배제할 수 있고, 구멍 품질을 확보할 수 있다.

실시예 2

실시예 1에서는, 워크테이블 W1을 작성하는 경우, AOD에 인가되는 RF신호의 주파수로서, X 방향의 각 위치 x1, x2, x3 ...에 대응하는 주파수 f1, f2, f3 ...의 각각으로 해서, 각각에서 전력비율을 구하도록 하고 있다.

그러나 AOD에 인가되는 RF신호의 주파수로서, 주파수의 변동 범위를 일정한 간격으로 분할한 경우의 각 주파수 대역별 중심주파수로 하고, 각각 전력비율(이하, "중심전력비율"이라고 칭함)을 구하도록 해서 워크테이블 W1을 작성해도 좋다.

도 8은 상기 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서 T1과 T2는 인접한 주파수 대역, ft1와 ft2는 주파수 대역 T1, T2 각각의 중심주파수, U1과 U2는 중심주파수 ft1, ft2 각각에서의 중심전력비율이다.

이 방법에서는 X 방향의 각 위치 x1, x2, x3 ...에 대응하는 주파수 f1, f2, f3 ... 의 각각마다의 전력비율은 근사적으로 구할 수 있다.

예를 들어, X 방향의 위치 x100에 대응하는 주파수 f100에서의 전력비율 U100은, 주파수와 정비례 관계로 변화하는 것으로 근사하여, f100, ft1, ft2, U1 및 U2의 데이터를 이용하여, (f100-ft1)×(U2-U1)/(ft2-ft1)+U1의 식으로 산출할 수 있다.

X 방향의 각 위치 x1, x2, x3 ...에 대응하는 주파수 f1, f2, f3 ... 의 변동 범위에서의 최저전력비율은, 상기와 같이 하여 얻어진 전력비율 중에서 추출하면 좋다.

이상의 실시예 2에 의하면, X 방향의 각 위치 x1, x2, x3 ...에 대응하는 주파수 f1, f2, f3 ...의 각각마다 전력비율을 구할 필요는 없어, 워크테이블 W1에 등록하는 엔트리 수를 줄일 수 있다.

Y 방향에 대해서도, X 방향과 마찬가지로 주파수의 변동범위를 일정한 간격으로 분할한 경우의 각 주파수 대역별 중심주파수의 각각에서의 중심전력비율을 구하도록 하면, 완전히 동일한 결과를 얻을 수 있다.

실시예 3

실시예 1에서는, 워크테이블 W2를 작성하는 경우, AOD에 인가되는 RF신호의 진폭 a1, a2, a3 ...으로서, 제어할 수 있는 범위로 분할하여, 각각의 전력비율을 구하고 있다.

그러나 실시예 2에서의 워크테이블 W1을 작성하는 경우와 마찬가지로, AOD에 인가되는 RF신호의 진폭으로서 진폭의 변동범위를 일정한 간격으로 분할한 경우의 각 진폭 대역별 중심진폭으로 하고, 각각 전력비율(이하, "진폭중심전력비율"이라고 칭함)을 구하여 워크테이블 W2를 작성할 수도 있다.

RF신호의 진폭 a1, a2, a3 ... 의 각각마다의 전력비율은, 각 주파수 대역에서 구한 중심전력비율을 기초로 해서 실시예 2의 경우와 동일하게 해서 근사적으로 구할 수 있다.

도 9는 상기 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서, S1 및 S2는 인접한 진폭 대역, ms1 및 ms2는 진폭 대역 S1, S2 각각의 중심진폭, V1 및 V2는 중심진폭 ms1, ms2 각각에서의 진폭중심전력비율이다.

이 방법에서는 진폭 a1, a2, a3 ... 의 각각마다의 전력비율을 근사적으로 구할 수 있다. 예를 들어, 진폭 m200에서의 전력비율 v200은, 진폭과 정비례 관계로 변화하는 것으로 근사하여 m200, ms1, ms2, V1 및 V2의 데이터를 이용하여 (m200-ms1)×(V2-V1)/(ms2-ms1)+V1의 식으로 산출할 수 있다.

최저전력비율에 가장 근접하는 전력비율이 되는 진폭은, 이와 같이 해서 구한 전력비율에 기초해서 추출하면 된다.

이상의 방식에 의하면, 워크테이블 W1의 경우와 같이, 워크테이블 W2에 등록하는 엔트리 수를 줄일 수 있다.

실시예 4

실시예 3에서는 워크테이블 W2를 작성하는 경우, AOD에 인가되는 RF신호의 진폭은, 진폭의 변동범위를 일정한 간격으로 분할한 경우의 각 진폭 대역별 중심진폭으로 하고 있지만, AOD에 인가되는 RF신호의 주파수로는, 위치 x1, x2, x3 ...로 위치결정하기 위한 주파수 f1, f2, f3 ...의 각각으로 하고 있으나, 실시예 2와 같이 주파수의 변동범위도 일정한 간격으로 분할하고, 각 주파수 대역별 중심주파수를 인가하도록 해도 좋다.

도 10은, 상기 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 10에서 ft11, ft12는 각각 서로 이웃하는 주파수 대역에서의 중심주파수, U11, U12은 AOD에 인가되는 RF신호의 진폭이 중심진폭 mS10인 경우에, 중심주파수 ft11, ft12의 각각에서 검출하는 전력비율, U21, U22은 AOD에 인가되는 RF신호의 진폭이 중심진폭 mS20인 경우에, 중심주파수 ft11, ft12의 각각에서 검출하는 전력비율이다.

최저전력비율에 가장 근접하는 전력비율로 되는 진폭은, 다음과 같이 하여 근사적으로 구할 수 있다. 예를 들어, 주파수 f300에서의 전력비율이 미리 구해 둔 최저전력비율(γ_min)에 가장 근접하는 진폭 m300은 주파수 f300의 상하의 주파수 대역에서의 중심진폭 mS10과 mS20에서의 전력비율 U11, U12, U21 , U22의 데이터를 이용하여 m 300 = mS20+(mS10-mS20)÷(J-K)×γmin으로 산출할 수 있다. 단, J = U11+(U12-U11)÷(ft12-ft11)×f300, K = U21+(U22-U21)÷(ft12-ft11)×f300로 한다.

실시예 5

이상까지의 실시예에서는, 레이저 가공장치에 조립된 상태에서의 AOD편향부(6)의 제어테이블(12)을 작성하는 경우이다.

이에 대해서, 주파수, 진폭 및 출사에너지의 관계에 대해서 AOD편향부(6)와 같은 특성의 AOD편향부(23) 및 상기 실시예와 같이 하여 작성한 제어테이블(12)과 같은 내용의 제어테이블(24)을 도 11에 도시한 바와 같이, 세트로 한 AOD 편향유닛(25)을, 도 2의 레이저 가공장치에서의 AOD편향부(6) 및 제어테이블(12) 대신에 부품으로 조립함으로써 다른 레이저 가공장치를 제작하도록 해도 좋다.

이렇게 하면 다른 레이저 가공장치에서는, 다시 제어테이블을 작성할 필요가 없고, 열센서(16,17) 및 테이블작성부(18)도 불필요하게 된다.

2 : 테이블 　 3 : 레이저발진기 　
4 : 빔스플리터 　 6, 23 : AOD편향부
7 : 댐퍼 　 8 : 갈바노편향부 　
9 : 집광렌즈 　 10 : 전체제어부
11 : 레이저 발진 제어부 　 12, 24 : 제어테이블
13 : AOD제어부 　 14 : 갈바노제어부 　
16, 17 : 열센서 18 : 테이블작성부
25 : AOD편향유닛 D : AOD구동신호 　
G : 갈바노 제어신호, L1 ~ L3 : 레이저 펄스
S : 레이저 발진 지시신호

Claims (7)

1. 인가되는 구동신호의 주파수와 진폭을 변경함으로써 입사된 레이저 펄스의 편향방향과 출사에너지를 바꿀 수 있는 광편향부와, 각 주파수에 대응하는 진폭의 구동신호를 인가하기 위한 제어부를 갖고, 광편향부로부터 출사된 레이저 펄스를 피가공물로 안내하여 조사함으로써 피가공물을 가공하도록 한 레이저 가공장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 광편향부의 상기 출사에너지가 최대로 되는 진폭에서 해당 출사에너지의 상기 입사된 레이저펄스의 에너지에 대한 비율 가운데에서 최저로 되는 비율에 근접하는 진폭을 상기 각 주파수에 대응하는 진폭으로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 입사측 에너지를 검출하는 제1 검출부와 상기 출사에너지를 검출하는 제2 검출부를 구비하고, 상기 비율은 상기 제1 검출부와 상기 제2 검출부로부터의 검출결과로부터 구해지고 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 주파수마다 상기 출사에너지가 최대로 되는 진폭에서 해당 출사에너지의 상기 제2 에너지 검출부에서 검출된 에너지의 상기 제1 에너지 검출부에서 검출된 에너지에 대한 비율을 구하는 제1 단계와, 상기 비율 가운데 최저로 되는 비율을 구하는 제2 단계와, 주파수마다 상기 비율이 상기 최저비율에 근접하는 진폭을 해당 주파수에 대응하는 진폭으로 정하는 제3 단계를 수행함으로써, 상기 각 주파수에 대응하는 진폭의 구동신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 제2 검출부는 상기 피가공물에 실제로 조사되는 레이저 펄스의 에너지를 검출하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 광편향부로부터 출사된 레이저 펄스를 더 편향시키는 제2 광편향부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
   
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어부는 주파수마다 대응하는 진폭을 미리 등록해 두기 위한 제어테이블을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
   
7. 인가되는 구동신호의 주파수와 진폭을 변경함으로써 입사된 레이저 펄스의 편향방향과 출사에너지를 바꿀 수 있는 광편향부에 각 주파수에 대응하는 진폭의 구동신호를 인가하고, 광편향부로부터 출사된 레이저 펄스를 피가공물로 안내하여 조사함으로써 피가공물을 가공하도록 한 레이저 가공방법에 있어서, 상기 광편향부의 상기 출사에너지가 최대로 되는 진폭에서 해당 출사에너지의 상기 입사측 에너지에 대한 비율 가운데 최저로 되는 비율에 근접하는 진폭을 상기 각 주파수에 대응하는 진폭으로서 인가하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공방법.
   

Images