KR20200050725A - Laser assembly with uniform intensity distribution and easy to adjust aspect ratio - Google Patents

Laser assembly with uniform intensity distribution and easy to adjust aspect ratio Download PDF

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KR20200050725A
KR20200050725A KR1020180133695A KR20180133695A KR20200050725A KR 20200050725 A KR20200050725 A KR 20200050725A KR 1020180133695 A KR1020180133695 A KR 1020180133695A KR 20180133695 A KR20180133695 A KR 20180133695A KR 20200050725 A KR20200050725 A KR 20200050725A
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이승수
홍경의
심창섭
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모스탑주식회사
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a laser assembly which comprises: a laser oscillation device that oscillates a first laser beam; a rod receiving the first laser beam and converting the same into a second laser beam; and an aspect ratio conversion unit receiving the second laser beam and converting the same into a third laser beam, wherein the cross-sectional temperature distribution of the second laser beam is more uniform than the cross-sectional temperature distribution of the first laser beam, and the cross-sectional aspect ratio of the third laser beam is different from the cross-sectional aspect ratio of the second laser beam.

Description

균일한 세기 분포를 가지며 종횡비 조정이 용이한 레이저 어셈블리{LASER ASSEMBLY WITH UNIFORM INTENSITY DISTRIBUTION AND EASY TO ADJUST ASPECT RATIO}Laser assembly with uniform intensity distribution and easy to adjust aspect ratio {LASER ASSEMBLY WITH UNIFORM INTENSITY DISTRIBUTION AND EASY TO ADJUST ASPECT RATIO}

본 발명은 레이저 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 균일한 세기 분포를 가지며 종횡비 조정이 용이한 레이저 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a laser assembly, and more particularly, to a laser assembly having a uniform intensity distribution and easy aspect ratio adjustment.

레이저는 직진성을 가지는 레이저빔을 제공할 수 있다. 레이저빔은 열을 공간상에 한정적으로 제공할 수 있으므로, 부분적으로 열이 필요한 공정에서 사용될 수 있다. 예를 들어 전자 부품의 솔더링(soldering)에 사용될 수 있다. 즉 솔더링에 레이저 리플로우(laser reflow) 기술이 적용될 수 있다.The laser can provide a laser beam having straightness. Since the laser beam can provide heat limitedly in space, it can be used in a process that partially requires heat. For example, it can be used for soldering of electronic components. That is, laser reflow technology may be applied to soldering.

레이저빔의 단면을 살펴보면, 일반적으로 레이저빔의 세기 분포는, 중심에서 가장 높은 세기(intensity)를 가지는 가우시안 분포(Gaussian distribution)를 따를 수 있다. 가우시안 분포는 공간상 비균질적인 분포를 의미하므로, 높은 공정 효율을 위하여, 균질적 분포를 가지는 레이저빔이 필요할 수 있다.Looking at the cross section of the laser beam, in general, the intensity distribution of the laser beam may follow a Gaussian distribution having the highest intensity at the center. Since a Gaussian distribution means a non-homogeneous distribution in space, a laser beam having a homogeneous distribution may be required for high process efficiency.

또한 레이저빔의 단면은 원형의 형상을 형성할 수 있다. 레이저빔이 사용되는 공정에서 직사각형의 레이저빔 단면이 요구될 수 있다.In addition, the cross section of the laser beam can form a circular shape. In a process in which a laser beam is used, a rectangular laser beam cross section may be required.

등록특허 10-1818918Registered Patent 10-1818918

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 레이저빔의 단면상 온도 분포가 상대적으로 균일한 레이저 어셈블리를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a laser assembly having a relatively uniform temperature distribution in the cross section of the laser beam.

본 발명의 다른(another) 기술적 과제는, 레이저빔의 단면상 종횡비가 용이하게 조절되는 레이저 어셈블리를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a laser assembly in which the aspect ratio on the cross section of the laser beam is easily adjusted.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

본 발명의 일 측면(an aspect)에 따르면, 본 발명은, 제1 레이저빔을 발진하는 레이저 발진 장치; 상기 제1 레이저빔을 제공받아 제2 레이저빔으로 변환하는 로드(ROD); 그리고 상기 제2 레이저빔을 제공받아 제3 레이저빔으로 변환하는 종횡비 변환 유닛을 포함하고, 상기 제2 레이저빔의 단면상 온도 분포는, 상기 제1 레이저빔의 단면상 온도 분포 보다 균일하며, 상기 제3 레이저빔의 단면상 종횡비는, 상기 제2 레이저빔의 단면상 종횡비와 다른 것을 특징으로 하는, 레이저 어셈블리를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the present invention, a laser oscillation apparatus for oscillating a first laser beam; A rod (ROD) that receives the first laser beam and converts it into a second laser beam; And an aspect ratio conversion unit that receives the second laser beam and converts it into a third laser beam, wherein the cross-sectional temperature distribution of the second laser beam is more uniform than the cross-sectional temperature distribution of the first laser beam, and the third The aspect ratio of the laser beam in cross section may be different from that in the cross section of the second laser beam.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 어셈블리는, 레이저빔의 단면상 온도 분포를 상대적으로 균일하게 제공할 수 있다. The laser assembly according to an embodiment of the present invention can provide a relatively uniform temperature distribution in cross section of the laser beam.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 어셈블리는, 레이저빔의 단면상 종횡비를 용이하게 조절할 수 있다. The laser assembly according to an embodiment of the present invention can easily adjust the aspect ratio on the cross section of the laser beam.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은, 레이저 장치에서 발생된 레이저빔의 단면에서 세기 분포를 나타낸 도면이다.
도 2는, 상대적으로 균일한 온도 분포를 가지는 레이저빔의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5는, 로드를 포함하는 레이저 어셈블리의 여러 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은, 로드와 렌즈가 적용된 레이저빔의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 종횡비 렌즈 유닛의 작동을 나타낸 도면이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 종횡비 렌즈 유닛이 적용된 레이저빔의 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차퍼를 나타낸 도면이다.
도 10 및 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 박스를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the intensity distribution in the cross section of the laser beam generated by the laser device.
2 is a view showing a cross section of a laser beam having a relatively uniform temperature distribution.
3 to 5 are views showing various embodiments of a laser assembly including a rod.
6 is a view showing a section of a laser beam to which a rod and a lens are applied.
7 is a view showing the operation of the aspect ratio lens unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a cross section of a laser beam to which an aspect ratio lens unit according to an embodiment of the present invention is applied.
9 is a view showing a chopper according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are views showing a slit box according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "It also includes the case where it is. Also, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further provided instead of excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

도 1의 (a)를 참조하면, 레이저빔의 단면이 관찰될 수 있다. 레이저빔의 단면은 레이저빔의 진행 방향의 수직 방향으로 레이저빔을 자른 단면을 의미할 수 있다. 레이저빔의 단면은 원형일 수 있다.Referring to FIG. 1 (a), a cross section of the laser beam can be observed. The cross section of the laser beam may mean a cross section in which the laser beam is cut in a direction perpendicular to the traveling direction of the laser beam. The cross section of the laser beam may be circular.

도 1의 (b)를 참조하면, 레이저빔의 중심부에서 세기(instensity)가 가장 높을 수 있다. 도 1의 (b)에서, 수평축은 레이저빔의 중심을 기준으로 반지름 방향의 거리를 나타내고, 수직축은 세기(intensity)를 나타낼 수 있다. 레이저빔의 온도는, 레이저빔의 세기에 대응될 수 있다. 레이저빔의 온도 분포는, 가우시안 분포를 형성할 수 있다. 즉 레이저빔의 중심부에서 가장 높은 온도가 측정되고, 레이저빔의 외주에서 상대적으로 낮은 온도가 측정될 수 있다. 위치에 따라 다른 온도를 형성하는 레이저빔은, 균일한 분포를 형성하는 레이저빔으로 변환될 필요가 발생될 수 있다.Referring to FIG. 1B, the intensity may be highest in the center of the laser beam. In (b) of FIG. 1, the horizontal axis represents a distance in a radial direction with respect to the center of the laser beam, and the vertical axis may represent intensity. The temperature of the laser beam may correspond to the intensity of the laser beam. The temperature distribution of the laser beam can form a Gaussian distribution. That is, the highest temperature is measured at the center of the laser beam, and a relatively low temperature can be measured at the outer periphery of the laser beam. A laser beam forming a different temperature depending on the position may need to be converted into a laser beam forming a uniform distribution.

도 2를 참조하면, 레이저빔의 온도(또는 세기) 분포가 X축과 Y축에서 표시될 수 있다. 각 축(X축 또는 Y축)에서의 높이는 온도(또는 세기)를 의미할 수 있다. 도 1과 비교하면, 도 2에 도시된 레이저빔의 온도 분포는, 도 1에 도시된 레이저빔의 온도 분포 보다, 상대적으로 균일할 수 있다.Referring to FIG. 2, the temperature (or intensity) distribution of the laser beam can be displayed on the X and Y axes. The height in each axis (X-axis or Y-axis) may mean temperature (or intensity). Compared to FIG. 1, the temperature distribution of the laser beam shown in FIG. 2 may be relatively uniform than the temperature distribution of the laser beam shown in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 레이저 어셈블리(100)는, 레이저 발진 장치(200)를 포함할 수 있다. 레이저 발진 장치(200)는, 제1 레이저빔(10)을 제공할 수 있다. 레이저 발진 장치(200)는, 예를 들어 다이오드 레이저(diode laser), Nd-YAG 레이저, CO2 레이저 중 적어도 하나의 방식에 의할 수 있다.Referring to FIG. 3, the laser assembly 100 may include a laser oscillation device 200. The laser oscillation apparatus 200 can provide the first laser beam 10. The laser oscillation apparatus 200 may be, for example, at least one of a diode laser, an Nd-YAG laser, and a CO2 laser.

레이저 어셈블리(100)는, 로드(rod, 310)를 포함할 수 있다. 로드(310)는, 레이저 발진 장치(200)에 인접할 수 있다. 로드(310)는, 레이저 발진 장치(200)로부터 제1 레이저빔(10)을 제공받을 수 있다. 로드(310)의 일측에 입사한 제1 레이저빔(10)은, 제2 레이저빔(20)으로 변환될 수 있다. 제2 레이저빔(20)은, 로드(310)의 타측에서 외부로 진행할 수 있다.The laser assembly 100 may include rods 310. The rod 310 may be adjacent to the laser oscillation device 200. The rod 310 may be provided with the first laser beam 10 from the laser oscillation device 200. The first laser beam 10 incident on one side of the rod 310 may be converted into a second laser beam 20. The second laser beam 20 may travel from the other side of the rod 310 to the outside.

제2 레이저빔(20)의 광학적 특성은, 제1 레이저빔(20)의 광학적 특성과 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저빔(10)의 온도 분포는 도 1에 도시된 분포 상태와 유사한 반면, 제2 레이저빔(20)의 온도 분포는 도 2에 도시된 분포 상태와 유사할 수 있다. 도 3에서 X축과 Y축은, 레이저빔(10, 20)의 단면과 나란할 수 있다. 제3 레이저빔(20)의 종횡비(aspect ratio)는, 제2 레이저빔(20)의 X축 방향 길이 대비 제2 레이저빔(20)의 Y축 방향 길이의 비(ratio)일 수 있다.The optical characteristics of the second laser beam 20 may be different from the optical characteristics of the first laser beam 20. For example, the temperature distribution of the first laser beam 10 may be similar to the distribution state illustrated in FIG. 1, while the temperature distribution of the second laser beam 20 may be similar to the distribution state illustrated in FIG. 2. In FIG. 3, the X-axis and the Y-axis may be parallel to the cross sections of the laser beams 10 and 20. The aspect ratio of the third laser beam 20 may be a ratio of the length of the second laser beam 20 in the Y-axis direction to the length of the second laser beam 20 in the X-axis direction.

도 4를 참조하면, 레이저 어셈블리(100)는 복수 개의 레이저 발진 장치(200)를 포함할 수 있다. 레이저 어셈블리(100)는, 복수 개의 로드(310)를 포함할 수 있다. 복수 개의 로드(310)는, 복수 개의 레이저 발진 장치(200)에 각각 대응될 수 있다. 제2 레이저빔(20)은, 복수 개의 로드(310)에서 제공될 수 있다.Referring to FIG. 4, the laser assembly 100 may include a plurality of laser oscillation devices 200. The laser assembly 100 may include a plurality of rods 310. The plurality of rods 310 may respectively correspond to the plurality of laser oscillation devices 200. The second laser beam 20 may be provided by a plurality of rods 310.

도 4에 도시된 제2 레이저빔(20)은, 도 3에 도시된 제2 레이저빔(20)과 다를 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 제2 레이저빔(20)의 X축 방향 길이는, 도 3에 도시된 제2 레이저빔(20)의 X축 방향 길이 보다, 클 수 있다. 도 4에 도시된 제2 레이저빔(20)의 종횡비는, 도 3에 도시된 제2 레이저빔(20)의 종횡비 보다, 작을 수 있다.The second laser beam 20 illustrated in FIG. 4 may be different from the second laser beam 20 illustrated in FIG. 3. For example, the length of the second laser beam 20 shown in FIG. 4 in the X-axis direction may be greater than the length of the second laser beam 20 shown in FIG. 3 in the X-axis direction. The aspect ratio of the second laser beam 20 illustrated in FIG. 4 may be smaller than the aspect ratio of the second laser beam 20 illustrated in FIG. 3.

도 5를 참조하면, 레이저 어셈블리(100)는 로드(310)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 로드(310)의 종횡비는, 도 3에 도시된 로드(310)의 종횡비 보다, 작을 수 있다.Referring to FIG. 5, the laser assembly 100 may include a rod 310. The aspect ratio of the rod 310 illustrated in FIG. 5 may be smaller than the aspect ratio of the rod 310 illustrated in FIG. 3.

제2 레이저빔(20)의 종횡비는, 로드(310)의 종횡비에 대응될 수 있다. 예를 들어 도 5의 로드(310)에서 제공되는 제2 레이저빔(20)의 종횡비는, 도 3의 로드(310)에서 제공되는 제2 레이저빔(20)의 종횡비 보다, 작을 수 있다.The aspect ratio of the second laser beam 20 may correspond to the aspect ratio of the rod 310. For example, the aspect ratio of the second laser beam 20 provided from the rod 310 of FIG. 5 may be smaller than the aspect ratio of the second laser beam 20 provided from the rod 310 of FIG. 3.

도 6을 참조하면, 제1 레이저빔(10)은 로드(310)를 향해 입사할 수 있다. 로드(310)에 입사한 제1 레이저빔(10)의 온도 분포 및 단면 형상이 변형될 수 있다. 예를 들어 원형 단면의 제1 레이저빔(10)은, 사각형 단면의 제2 레이저빔(20)으로 변환될 수 있다.Referring to FIG. 6, the first laser beam 10 may be incident toward the rod 310. The temperature distribution and cross-sectional shape of the first laser beam 10 incident on the rod 310 may be deformed. For example, the first laser beam 10 having a circular cross section may be converted into a second laser beam 20 having a rectangular cross section.

구형 오목 렌즈(620)가 로드(310)에 인접하여 배치될 수 있다. 구형 오목 렌즈(620)의 단면은, 구형(spherical)의 일부일 수 있다. 구형 오목 렌즈(620)는, 제2 레이저빔(20)의 단면을 확대시킬 수 있다. 예를 들어 구형 오목 렌즈(620)를 통과한 제2 레이저빔(20)은 제2-1 레이저빔(21)으로 변환될 수 있다. 제2-1 레이저빔(21)의 단면 크기는, 제2-2 레이저빔(22)의 단면 크기 보다 클 수 있다. 제2-2 레이저빔(22)은, 로드(310)로부터 진행되는 제2 레이저빔(20)을 의미할 수 있다.The spherical concave lens 620 may be disposed adjacent to the rod 310. The cross section of the spherical concave lens 620 may be a part of a spherical shape. The spherical concave lens 620 may enlarge the cross section of the second laser beam 20. For example, the second laser beam 20 passing through the spherical concave lens 620 may be converted into a 2-1 laser beam 21. The cross-sectional size of the 2-1 laser beam 21 may be larger than the cross-sectional size of the 2-2 laser beam 22. The 2-2 laser beam 22 may mean the second laser beam 20 traveling from the rod 310.

구형 볼록 렌즈(610)가 로드(310)에 인접하여 배치될 수 있다. 구형 볼록 렌즈(610)의 단면은, 구형의 일부일 수 있다. 구형 볼록 렌즈(610)는, 제2 레이저빔(20)의 단면을 축소시킬 수 있다. 예를 들어 구형 볼록 렌즈(610)를 통과한 제2 레이저빔(20)은 제2-3 레이저빔(23)으로 변환될 수 있다. 제2-3 레이저빔(23)의 단면 크기는, 제2-2 레이저빔(22)의 단면 크기 보다 작을 수 있다.The spherical convex lens 610 may be disposed adjacent to the rod 310. The cross section of the spherical convex lens 610 may be a part of a spherical shape. The spherical convex lens 610 can reduce the cross section of the second laser beam 20. For example, the second laser beam 20 that has passed through the spherical convex lens 610 may be converted into a second-3 laser beam 23. The cross-sectional size of the 2-3 laser beam 23 may be smaller than the cross-sectional size of the 2-2 laser beam 22.

도 7을 참조하면, 종횡비 렌즈 유닛(400)은, 제1 종횡비 렌즈(410)를 포함할 수 있다. 제2 레이저빔(20)은, 제1 종횡비 렌즈(410)에 입사할 수 있다. 제1 종횡비 렌즈(410)의 일측(또는 제1 면)은, 일 방향으로 연장된 원기둥의 형상을 가질 수 있다. 제1 종횡비 렌즈(410)의 타측(또는 제2 면)은, 평면의 형상을 가질 수 있다. 제1 종횡비 렌즈(410)의 일측과 타측은, 서로 맞은편에 위치할 수 있다. 제2 레이저빔(20)은, 제1 종횡비 렌즈(410)의 일측에 입사할 수 있다.Referring to FIG. 7, the aspect ratio lens unit 400 may include a first aspect ratio lens 410. The second laser beam 20 may be incident on the first aspect ratio lens 410. One side (or the first surface) of the first aspect ratio lens 410 may have a cylindrical shape extending in one direction. The other side (or the second surface) of the first aspect ratio lens 410 may have a planar shape. One side and the other side of the first aspect ratio lens 410 may be located opposite to each other. The second laser beam 20 may be incident on one side of the first aspect ratio lens 410.

종횡비 렌즈 유닛(400)은, 제2 종횡비 렌즈(420)를 포함할 수 있다. 제2 종횡비 렌즈(420)의 일측(또는 제1 면)은, 제1 종횡비 렌즈(410)의 타측을 마주할 수 있다. 제2 종횡비 렌즈(420)의 일측은, 평면의 형상을 가질 수 있다. 제2 종횡비 렌즈(420)의 타측(또는 제2 면)은, 일 방향으로 연장된 원기둥의 형상을 가질 수 있다. 제2 종횡비 렌즈(420)의 일측과 타측은, 서로 맞은편에 위치할 수 있다.The aspect ratio lens unit 400 may include a second aspect ratio lens 420. One side (or the first surface) of the second aspect ratio lens 420 may face the other side of the first aspect ratio lens 410. One side of the second aspect ratio lens 420 may have a planar shape. The other side (or the second surface) of the second aspect ratio lens 420 may have a cylindrical shape extending in one direction. One side and the other side of the second aspect ratio lens 420 may be located opposite to each other.

제1 종횡비 렌즈(410)를 통과한 레이저빔은, 집속되어 일 방향으로 초점(focul point)을 형성할 수 있다. 예를 들어 제1 종횡비 렌즈(410)를 통과한 레이저빔은, Y축 방향으로 초점을 형성할 수 있다. 레이저빔의 초점은, X축 방향으로 길이 방향을 형성할 수 있다. 레이저빔의 초점은, 제1 종횡비 렌즈(410)와 제2 종횡비 렌즈(420)의 사이에 위치할 수 있다. 제2 종횡비 렌즈(420)를 통과한 레이저빔은, 제3 레이저빔(30)을 형성할 수 있다. 제3 레이저빔(30)은, 집속되거나 분산되지 않고 진행할 수 있다.The laser beam passing through the first aspect ratio lens 410 may be focused to form a focul point in one direction. For example, the laser beam passing through the first aspect ratio lens 410 may form a focus in the Y-axis direction. The focal point of the laser beam can form a longitudinal direction in the X-axis direction. The focal point of the laser beam may be positioned between the first aspect ratio lens 410 and the second aspect ratio lens 420. The laser beam passing through the second aspect ratio lens 420 may form a third laser beam 30. The third laser beam 30 can proceed without being focused or dispersed.

도 8을 참조하면, 제1 레이저빔(10)은 로드(310)에 입사할 수 있다. 로드(310)에 입사된 제1 레이저빔(10)은, 로드(310)에서 변환되어 제2 레이저빔(20, 도 3 참조)을 형성할 수 있다. 제2 레이저빔(20, 도 3 참조)은, 구형 볼록 렌즈(610) 또는 구형 오목 렌즈(620)에 입사되어 전체적인 크기가 변환될 수 있다.Referring to FIG. 8, the first laser beam 10 may enter the rod 310. The first laser beam 10 incident on the rod 310 may be converted by the rod 310 to form a second laser beam 20 (see FIG. 3). The second laser beam 20 (refer to FIG. 3) may be incident on the spherical convex lens 610 or the spherical concave lens 620 to convert the overall size.

제2 레이저빔(20, 도 2 참조)은, 종횡비 렌즈 유닛(400)에 입사될 수 있다. 종횡비 렌즈 유닛(400)에 입사된 제2 레이저빔(20, 도 3 참조)은, 종횡비 렌즈 유닛(400)에서 변환되어 제3 레이저빔(30)을 형성할 수 있다. 제3 레이저빔(30)의 종횡비는, 종횡비 렌즈 유닛(400)에 입사하는 레이저빔의 종횡비와 다를 수 있다.The second laser beam 20 (see FIG. 2) may be incident on the aspect ratio lens unit 400. The second laser beam 20 (see FIG. 3) incident on the aspect ratio lens unit 400 may be converted by the aspect ratio lens unit 400 to form a third laser beam 30. The aspect ratio of the third laser beam 30 may be different from the aspect ratio of the laser beam incident on the aspect ratio lens unit 400.

로드(310), 구형 오목 렌즈(620), 그리고 종횡비 렌즈 유닛(400)을 차례로 통과한 레이저빔은, 제3-1 레이저빔(31)일 수 있다. 로드(310)와 종횡비 렌즈 유닛(400)을 차례로 통과한 레이저빔은, 제3-2 레이저빔(31)일 수 있다. 로드(310), 구형 볼록 렌즈(610), 그리고 종횡비 렌즈 유닛(400)을 차례로 통과한 레이저빔은, 제3-3 레이저빔(33)일 수 있다. 제3-1 레이저빔(31)의 크기는, 제3-2 레이저빔(32)의 크기 보다 클 수 있다. 제3-2 레이저빔(32)의 크기는, 제3-3 레이저빔(33)의 크기 보다 클 수 있다.The laser beam that has sequentially passed through the rod 310, the spherical concave lens 620, and the aspect ratio lens unit 400 may be a 3-1 laser beam 31. The laser beam passing through the rod 310 and the aspect ratio lens unit 400 in turn may be a 3-2 laser beam 31. The laser beam passing through the rod 310, the spherical convex lens 610, and the aspect ratio lens unit 400 in sequence may be a 3-3 laser beam 33. The size of the 3-1 laser beam 31 may be larger than the size of the 3-2 laser beam 32. The size of the 3-2 laser beam 32 may be larger than the size of the 3-3 laser beam 33.

도 9를 참조하면, 차퍼(chopper, 320)에 제2 레이저빔(20)이 입사될 수 있다. 차퍼(320)는, 제2 레이저빔(20)의 일부를 차폐할 수 있다. 차퍼(320)는, 레이저빔의 종횡비를 변형할 수 있다. 차퍼(320)는, 레이저빔의 차폐에 유리한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 차퍼(320)의 반사도는 상대적으로 높을 수 있다.Referring to FIG. 9, a second laser beam 20 may be incident on a chopper 320. The chopper 320 may shield a part of the second laser beam 20. The chopper 320 can change the aspect ratio of the laser beam. The chopper 320 may include a material advantageous for shielding the laser beam. For example, the reflectivity of the chopper 320 may be relatively high.

차퍼(320)를 통과한 제2 레이저빔(20)은, 종횡비 렌즈 유닛(400)을 통과할 수 있다. 제2 레이저빔(20)은, 종횡비 렌즈 유닛(400)을 통과하여, 제3 레이저빔(30)으로 변환될 수 있다. 제3 레이저빔(30)은, 제2 레이저빔(20) 보다 일 방향으로 확장 또는 축소될 수 있다.The second laser beam 20 that has passed through the chopper 320 may pass through the aspect ratio lens unit 400. The second laser beam 20 may be converted into a third laser beam 30 by passing through the aspect ratio lens unit 400. The third laser beam 30 may be expanded or reduced in one direction than the second laser beam 20.

도 9에 도시된 차퍼(320)와 종횡비 렌즈 유닛(400)의 조합은, 슬릿 형상의 레이저빔을 확보하는데 용이할 수 있다. PCB 등의 솔더링(soldering)에 있어서, 슬릿 형상의 레이저빔이 요구될 수 있다. 차퍼(320)와 종횡비 렌즈 유닛(400)의 조합은, PCB 등의 솔더링에 효과적으로 적용될 수 있다.The combination of the chopper 320 and the aspect ratio lens unit 400 shown in FIG. 9 may be easy to secure a slit-shaped laser beam. In soldering of a PCB or the like, a slit-shaped laser beam may be required. The combination of the chopper 320 and the aspect ratio lens unit 400 can be effectively applied to soldering of a PCB or the like.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 박스(500)는 상자(BOX)의 형상을 형성할 수 있다. 슬릿 박스(500)는, 내부에 공간을 형성할 수 있다. 슬릿 박스(500)에 형성된 공간은, 레이저빔이 진행하는 공간일 수 있다.Referring to FIG. 10, the slit box 500 according to an embodiment of the present invention may form a shape of a box. The slit box 500 may form a space therein. The space formed in the slit box 500 may be a space where the laser beam travels.

슬릿 박스(500)는, 제1 플레이트(510)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(510)는, "탑 플레이트(top plate)"라 칭할 수 있다. 제1 플레이트(510)는, 제1 이너 플레이트(511)와 제1 아우터 플레이트(512)를 포함할 수 있다. 제1 아우터 플레이트(512)는, 제1 이너 플레이트(511)를 감싸는 형상을 형성할 수 있다.The slit box 500 may include a first plate 510. The first plate 510 may be referred to as a “top plate”. The first plate 510 may include a first inner plate 511 and a first outer plate 512. The first outer plate 512 may form a shape surrounding the first inner plate 511.

제1 이너 플레이트(511)와 제1 아우터 플레이트(512)의 사이에, 제1 슬릿(513)이 형성될 수 있다. 제1 슬릿(513)을 통해, 슬릿 박스(500)의 내부와 외부가 연통될 수 있다.A first slit 513 may be formed between the first inner plate 511 and the first outer plate 512. Through the first slit 513, the inside and the outside of the slit box 500 may be in communication.

슬릿 박스(500)는, 제2 플레이트(520)를 포함할 수 있다. 제2 플레이트(520)는, 제1 플레이트(510)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제2 플레이트(520)는, 제1 플레이트(510)를 마주할 수 있다. 제2 플레이트(520)는, "바텀 플레이트(bottom plate)"라 칭할 수 있다.The slit box 500 may include a second plate 520. The second plate 520 may be located opposite the first plate 510. The second plate 520 may face the first plate 510. The second plate 520 may be referred to as a “bottom plate”.

제2 플레이트(520)는, 제2 이너 플레이트(521)와 제2 아우터 플레이트(522)를 포함할 수 있다. 제2 아우터 플레이트(522)는, 제2 이너 플레이트(521)를 감싸는 형상을 형성할 수 있다. 제2 이너 플레이트(521)와 제2 아우터 플레이트(522)의 사이에, 제2 슬릿(523)이 형성될 수 있다. 제2 슬릿(523)을 통해, 슬릿 박스(500)의 내부와 외부가 연통될 수 있다. 제2 이너 플레이트(521)는, 제1 이너 플레이트(511)를 마주할 수 있다. 제2 아우터 플레이트(522)는, 제1 아우터 플레이트(512)를 마주할 수 있다.The second plate 520 may include a second inner plate 521 and a second outer plate 522. The second outer plate 522 may form a shape surrounding the second inner plate 521. A second slit 523 may be formed between the second inner plate 521 and the second outer plate 522. Through the second slit 523, the inside and the outside of the slit box 500 may communicate. The second inner plate 521 may face the first inner plate 511. The second outer plate 522 may face the first outer plate 512.

슬릿 박스(500)는, 측면 플레이트(530)를 포함할 수 있다. 측면 플레이트(530)는, 제1 플레이트(510)에서 연장되어 제2 플레이트(520)로 이어질 수 있다. 측면 플레이트(530)는, 제1 플레이트(510)와 제2 플레이트(520)의 사이에 위치할 수 있다. 측면 플레이트(530)는, 레이저빔이 진행하는 공간을 형성할 수 있다.The slit box 500 may include a side plate 530. The side plate 530 may extend from the first plate 510 and lead to the second plate 520. The side plate 530 may be positioned between the first plate 510 and the second plate 520. The side plate 530 may form a space through which the laser beam travels.

도 11은, 도 10에 도시된 슬릿 박스(500)의 단면을 나타낼 수 있다. 도 11을 참조하면, 제1 이너 플레이트(511)의 내측면(內側面)은 상대적으로 높은 반사도를 형성할 수 있다. 제1 이너 플레이트(511)의 내측면은, 제2 플레이트(520)를 마주할 수 있다. 제2 이너 플레이트(521)의 내측면은 상대적으로 높은 반사도를 형성할 수 있다. 제2 이너 플레이트(521)의 내측면은, 제1 플레이트(510)를 마주할 수 있다.11 may show a cross-section of the slit box 500 shown in FIG. 10. Referring to FIG. 11, the inner surface of the first inner plate 511 can form a relatively high reflectivity. The inner surface of the first inner plate 511 may face the second plate 520. The inner surface of the second inner plate 521 may form a relatively high reflectivity. The inner surface of the second inner plate 521 may face the first plate 510.

제2 아우터 플레이트(522)는, 제1 이너 플레이트(521)로부터 측면 플레이트(530)로 갈수록, 제1 플레이트(510)에 근접할 수 있다. 제2 아우터 플레이트(522)는, 제2 이너 플레이트(521)에 대하여 경사를 형성할 수 있다. 제2 플레이트(520)의 내측면은, 제1 플레이트(510)를 향하여 오목한 형상을 형성할 수 있다. 제2 아우터 플레이트(522)의 내측면은 상대적으로 높은 반사도를 형성할 수 있다.The second outer plate 522 may be closer to the first plate 510 as it goes from the first inner plate 521 to the side plate 530. The second outer plate 522 may form an inclination with respect to the second inner plate 521. The inner surface of the second plate 520 may have a concave shape toward the first plate 510. The inner surface of the second outer plate 522 may form a relatively high reflectivity.

슬릿 박스(500)의 외부에서 제1 플레이트(510)에 입사된 레이저빔의 적어도 일부는, 제1 슬릿(513)을 통과하여 슬릿 박스(500)의 내부에 입사할 수 있다. 슬릿 박스(500)의 내부에 입사된 레이저빔의 제1 부분은, 제2 슬릿(523)을 통과할 수 있다. 슬릿 박스(500)의 내부에 입사된 레이저빔의 제2 부분은, 제2 이너 플레이트(521)에 입사될 수 있다. 제2 이너 플레이트(521)는, 레이저빔의 제2 부분을 반사시킬 수 있다. 제2 이너 플레이트(521)에서 반사된 레이저빔은, 제1 이너 플레이트(511)의 내측면에 입사될 수 있다. 슬릿 박스(500)의 내부에 입사된 레이저빔의 제3 부분은, 제2 아우터 플레이트(522)에 입사될 수 있다. 제2 아우터 플레이트(522)는, 레이저빔의 제3 부분을 반사시킬 수 있다. 제2 아우터 플레이트(522)에서 반사된 레이저빔은, 제1 이너 플레이트(511)의 내측면에 입사될 수 있다.At least a portion of the laser beam incident on the first plate 510 from the outside of the slit box 500 may pass through the first slit 513 and enter the inside of the slit box 500. The first portion of the laser beam incident on the inside of the slit box 500 may pass through the second slit 523. The second portion of the laser beam incident on the inside of the slit box 500 may be incident on the second inner plate 521. The second inner plate 521 may reflect the second portion of the laser beam. The laser beam reflected from the second inner plate 521 may be incident on the inner surface of the first inner plate 511. The third portion of the laser beam incident on the inside of the slit box 500 may be incident on the second outer plate 522. The second outer plate 522 can reflect the third portion of the laser beam. The laser beam reflected from the second outer plate 522 may be incident on the inner surface of the first inner plate 511.

제1 이너 플레이트(511)의 내측면에 입사된 레이저빔은, 반사되어 제2 플레이트(520)를 향할 수 있다. 제2 플레이트(520)를 향하는 레이저빔의 일부는 제2 슬릿(523)을 통과하며, 나머지 레이저빔은 제2 플레이트(520)에서 반사되어 제1 플레이트(510)를 향할 수 있다. 즉 슬릿 박스(500)의 내부로 입사된 레이저빔은, 제1 플레이트(510)와 제2 플레이트(520)의 사이를 재귀적으로 진행하며, 제2 슬릿(523)을 통과하여 슬릿 박스(500)의 외부로 진행할 수 있다. 따라서 슬릿 박스(500)를 통과한 레이저빔의 단면은, 제2 슬릿(523)의 형상에 대응될 수 있다.The laser beam incident on the inner surface of the first inner plate 511 may be reflected and face the second plate 520. A portion of the laser beam directed to the second plate 520 passes through the second slit 523, and the remaining laser beam is reflected from the second plate 520 and may be directed to the first plate 510. That is, the laser beam incident on the inside of the slit box 500 travels recursively between the first plate 510 and the second plate 520 and passes through the second slit 523 to pass through the slit box 500 ). Therefore, the cross section of the laser beam passing through the slit box 500 may correspond to the shape of the second slit 523.

도 10 및 11에서, 제2 슬릿(523)은 "ㅁ"형상을 형성할 수 있다. 다른 예를 들어 제2 슬릿(523)은, "ㄷ"형상을 형성할 수 있다. 다른 예를 들어 제2 슬릿(523)은, "ㄱ"형상을 형성할 수 있다. 다른 예를 들어 제2 슬릿(523)은, "二"형상을 형성할 수 있다. 다른 예를 들어 제2 슬릿(523)은, 고리(ring) 또는 "O" 형상을 형성할 수 있다. 제1 슬릿(513)의 형상은, 제2 슬릿(523)의 형상에 대응될 수 있다.10 and 11, the second slit 523 may form a “ㅁ” shape. For another example, the second slit 523 may form a “c” shape. For another example, the second slit 523 may have a “a” shape. For another example, the second slit 523 may have a “two” shape. For another example, the second slit 523 may form a ring or “O” shape. The shape of the first slit 513 may correspond to the shape of the second slit 523.

도 3 내지 11을 참조하면, 종횡비 변환 유닛(320, 400, 500)은, 차퍼(320), 종횡비 렌즈 유닛(400), 그리고 슬릿 박스(500) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.Referring to FIGS. 3 to 11, the aspect ratio conversion units 320, 400 and 500 may mean at least one of a chopper 320, an aspect ratio lens unit 400, and a slit box 500.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

100: 레이저 어셈블리 200: 레이저 발진 장치
310: 로드 320: 차퍼
400: 종횡비 렌즈 유닛 500: 슬릿 박스100: laser assembly 200: laser oscillation device
310: Rod 320: Chopper
400: aspect ratio lens unit 500: slit box

Claims (5)

제1 레이저빔을 발진하는 레이저 발진 장치;
상기 제1 레이저빔을 제공받아 제2 레이저빔으로 변환하는 로드(ROD); 그리고
상기 제2 레이저빔을 제공받아 제3 레이저빔으로 변환하는 종횡비 변환 유닛을 포함하고,
상기 제2 레이저빔의 단면상 온도 분포는, 상기 제1 레이저빔의 단면상 온도 분포 보다 균일하며,
상기 제3 레이저빔의 단면상 종횡비는, 상기 제2 레이저빔의 단면상 종횡비와 다른 것을 특징으로 하는,
레이저 어셈블리.A laser oscillation device that oscillates the first laser beam;
A rod (ROD) that receives the first laser beam and converts it into a second laser beam; And
And an aspect ratio conversion unit that receives the second laser beam and converts it into a third laser beam.
The cross-sectional temperature distribution of the second laser beam is more uniform than the cross-sectional temperature distribution of the first laser beam,
The aspect ratio of the cross section of the third laser beam is different from that of the cross section of the second laser beam.
Laser assembly. 제1 항에 있어서,
상기 종횡비 변환 유닛은,
상기 제2 레이저빔이 입사되는 제1 종횡비 렌즈; 그리고
상기 제1 종횡비 렌즈를 마주하여, 상기 제1 종횡비 렌즈를 통과한 제2 레이저빔이 입사되는 제2 종횡비 렌즈를 포함하고,
상기 제1 종횡비 렌즈는,
일방향으로 연장된 원기둥의 형상을 형성하는 제1 면; 그리고
상기 제1 면의 맞은편에 위치하며, 평면의 형상을 형성하는 제2 면을 구비하고,
상기 제2 종횡비 렌즈는,
상기 제1 종횡비 렌즈를 마주하며, 평면의 형상을 형성하는 제1 면; 그리고
상기 제2 종횡비 렌즈의 제1 면의 맞은편에 위치하며, 상기 일방향으로 연장된 원기둥의 형상을 형성하는 제2 면을 구비하는 것을 특징으로 하는,
레이저 어셈블리.According to claim 1,
The aspect ratio conversion unit,
A first aspect ratio lens to which the second laser beam is incident; And
And a second aspect ratio lens facing the first aspect ratio lens and into which a second laser beam passing through the first aspect ratio lens is incident,
The first aspect ratio lens,
A first surface forming a shape of a cylinder extending in one direction; And
Located on the opposite side of the first surface, and having a second surface forming a planar shape,
The second aspect ratio lens,
A first surface facing the first aspect ratio lens and forming a planar shape; And
Located on the opposite side of the first surface of the second aspect ratio lens, characterized in that it has a second surface forming a shape of a cylinder extending in one direction,
Laser assembly. 제1 항에 있어서,
상기 종횡비 변환 유닛은,
상기 제2 레이저빔이 입사되는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트의 맞은편에 위치하는 제2 플레이트; 그리고 상기 제1 플레이트에서 연장되어 상기 제2 플레이트에 이어지는 측면 플레이트를 구비하는, 슬릿 박스를 포함하고,
상기 제1 플레이트는,
제1 이너 플레이트;
상기 제1 이너 플레이트를 감싸는 형상을 형성하는 제1 아우터 플레이트; 그리고
상기 제1 이너 플레이트와 상기 제1 아우터 플레이트의 사이에 형성된 제1 슬릿을 구비하고,
상기 제2 플레이트는,
제2 이너 플레이트;
상기 제2 이너 플레이트를 감싸는 형상을 형성하는 제2 아우터 플레이트; 그리고
상기 제2 이너 플레이트와 상기 제2 아우터 플레이트의 사이에 형성된 제2 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는,
레이저 어셈블리.According to claim 1,
The aspect ratio conversion unit,
A first plate to which the second laser beam is incident; A second plate located opposite the first plate; And a slit box extending from the first plate and having a side plate extending from the second plate,
The first plate,
A first inner plate;
A first outer plate forming a shape surrounding the first inner plate; And
And a first slit formed between the first inner plate and the first outer plate,
The second plate,
A second inner plate;
A second outer plate forming a shape surrounding the second inner plate; And
Characterized in that it comprises a second slit formed between the second inner plate and the second outer plate,
Laser assembly. 제3 항에 있어서,
상기 제1 이너 플레이트의 내측면은,
상기 제2 플레이트를 마주하며, 상대적으로 높은 반사도를 형성하고,
상기 제2 플레이트의 내측면은,
상기 제1 플레이트를 마주하며, 상대적으로 높은 반사도를 형성하고, 상기 제1 플레이트를 향하여 오목한 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는,
레이저 어셈블리.According to claim 3,
The inner surface of the first inner plate,
Facing the second plate, forming a relatively high reflectivity,
The inner surface of the second plate,
Characterized in that facing the first plate, forming a relatively high reflectivity, and forming a concave shape toward the first plate,
Laser assembly. 제4 항에 있어서,
상기 제2 아우터 플레이트의 내측면은,
상기 제2 이너 플레이트의 내측면에 대하여 경사를 형성하는 것을 특징으로 하는,
레이저 어셈블리.

According to claim 4,
The inner surface of the second outer plate,
Characterized in that the inclined with respect to the inner surface of the second inner plate,
Laser assembly.

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