KR20200069902A

KR20200069902A - 레이저 마킹 장치 및 이를 이용하는 레이저 마킹 방법

Info

Publication number: KR20200069902A
Application number: KR1020180157472A
Authority: KR
Inventors: 송기범; 유재호
Original assignee: 주식회사 이오테크닉스
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-17
Also published as: KR102125030B1

Abstract

레이저 마킹 장치는 제1 레이저 빔의 방향을 조절하는 제1 스캐너, 제1 레이저 빔의 경로 상에 배치되는 제1 셔터, 제2 레이저 빔의 방향을 조절하는 제2 스캐너, 제2 레이저 빔의 경로 상에 배치되는 제2 셔터, 및 제어부를 포함하되, 제어부는, 제1 및 제2 레이저 빔들이 제1 및 제2 셔터들을 통과하도록 제1 및 제2 셔터들을 개방하고, 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔이 서로 동일한 제1 각인들을 형성하도록 상기 제1 및 제2 스캐너들을 제어하는, 제1 모드를 갖고, 제1 각인들은 각각 제1 레이저 빔에 의해 형성되는 제1 혼합 각인과 제2 레이저 빔에 의해 형성되는 제2 혼합 각인의 공통 부분들이다.

Description

레이저 마킹 장치 및 이를 이용하는 레이저 마킹 방법 {APPARATUS FOR LASER MARKING AND METHOD OF LASER MARKING USING THE SAME}

본 개시는 레이저 마킹 장치 및 레이저 마킹 방법에 관한 것이다.

레이저 마킹 장치는 레이저 빔을 이용하여 기판 상에 마킹(marking) 작업을 수행하는 것으로서, 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저 빔을 레이저 빔 전달수단을 통해 가공하고자 하는 기판 상의 원하는 위치에 집속하여 조사하도록 구성된다.

상기 레이저 마킹 장치는 단일의 레이저 빔을 이용하여 마킹 작업을 수행하게 되면, 레이저 마킹 장치의 구성 및 제어하는 기술을 단순하게 할 수 있어 생산 단가나 보존 점검 면에서 유리하게 되는 장점이 있으나, 기판을 가공하는 시간이 길어지게 되어 단위 시간당 생산량(UPH, unit per hour) 효율이 떨어지게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

이를 보완하기 위하여, 레이저 발진기로부터 출사되는 단일의 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분할한 후, 상기 복수의 레이저 빔들을 이용하여 복수의 각인들을 형성하는 레이저 마킹 장치가 개발되었다. 복수의 레이저 빔을 이용하는 레이저 마킹 장치는 서로 동일한 복수의 각인들을 형성하는 경우에는 복수의 레이저 빔들을 기판 상에 동시에 조사하여, 복수의 각인들을 동시에 형성할 수 있다. 하지만, 서로 다른 복수의 각인들은 이시에 형성될 수 있다.

수율이 향상된 레이저 마킹 장치를 제공하는 것에 있다.

수율이 향상된 레이저 마킹 방법을 제공하는 것에 있다.

다만, 해결하고자 하는 과제는 상기 개시에 한정되지 않는다.

일 측면에 있어서, 레이저 마킹 장치는 제1 레이저 빔의 방향을 조절하는 제1 스캐너; 상기 제1 레이저 빔의 경로 상에 배치되는 제1 셔터; 제2 레이저 빔의 방향을 조절하는 제2 스캐너; 상기 제2 레이저 빔의 경로 상에 배치되는 제2 셔터; 및 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 레이저 빔들이 상기 제1 및 제2 셔터들을 통과하도록 상기 제1 및 제2 셔터들을 개방하고, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔이 서로 동일한 제1 각인들을 형성하도록 상기 제1 및 제2 스캐너들을 제어하는, 제1 모드를 갖고, 상기 제1 각인들은 각각 상기 제1 레이저 빔에 의해 형성되는 제1 혼합 각인과 상기 제2 레이저 빔에 의해 형성되는 제2 혼합 각인의 공통 부분들일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 셔터는 상기 제1 스캐너로부터 제공된 상기 제1 레이저 빔을 선택적으로 통과시킬 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 셔터는 상기 제2 스캐너로부터 제공된 상기 제2 레이저 빔을 선택적으로 통과시킬 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 셔터를 통과하도록 상기 제1 셔터를 개방하고, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제2 셔터에 의해 차단되도록 상기 제2 셔터를 폐쇄하며, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 각인과 다른 제2 각인을 형성하도록 상기 제1 스캐너를 제어하는, 제2 모드를 더 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제2 셔터를 통과하도록 상기 제2 셔터를 개방하고, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 셔터에 의해 차단되도록 상기 제1 셔터를 폐쇄하며, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제1 및 제2 각인들과 다른 제3 각인을 형성하도록 상기 제2 스캐너를 제어하는, 제3 모드를 더 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 레이저 광원; 및 빔 분할부;를 더 포함하되, 상기 레이저 광원은 초기 레이저 빔을 상기 빔 분할부에 제공하고, 상기 초기 레이저 빔은 상기 빔 분할부에 의해 분기되어, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔을 생성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔을 집속하는 집광부;를 더 포함할 수 있다.

일 측면에 있어서, 레이저 마킹 방법은 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔이 서로 동일한 제1 각인들을 형성하는 것;을 포함하되, 상기 제1 각인들을 형성하는 것은: 상기 제1 레이저 빔이 제1 셔터를 통과하도록 상기 제1 셔터를 개방하는 것; 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 각인을 형성하도록 상기 제1 레이저 빔의 방향을 조절하는 것; 상기 제2 레이저 빔이 제2 셔터를 통과하도록 상기 제2 셔터를 개방하는 것; 및 상기 제2 레이저 빔이 상기 제1 각인을 형성하도록 상기 제2 레이저 빔의 방향을 조절하는 것;을 포함하고, 상기 제1 각인들은 각각 상기 제1 레이저 빔에 의해 형성되는 제1 혼합 각인과 상기 제2 레이저 빔에 의해 형성되는 제2 혼합 각인의 공통 부분들일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 레이저 빔의 상기 방향은 제1 스캐너에 의해 조절되고, 상기 제2 레이저 빔의 상기 방향은 제2 스캐너에 의해 조절될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 초기 레이저 빔을 분할하여, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔을 생성하는 것;을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 각인과 다른 제2 각인을 형성하는 것;을 더 포함하되, 상기 제2 각인을 형성하는 것은: 상기 제1 레이저 빔이 제1 셔터를 통과하도록 상기 제1 셔터를 개방하는 것; 상기 제2 레이저 빔이 상기 제2 셔터에 의해 차단되도록 상기 제2 셔터를 폐쇄하는 것; 및 상기 제1 레이저 빔이 상기 제2 각인을 형성하도록 상기 제1 레이저 빔의 상기 방향을 조절하는 것;을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제1 및 제2 각인들과 다른 제3 각인을 형성하는 것;을 더 포함하되, 상기 제3 각인을 형성하는 것은: 상기 제2 레이저 빔이 제2 셔터를 통과하도록 상기 제2 셔터를 개방하는 것; 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 셔터에 의해 차단되도록 상기 제1 셔터를 폐쇄하는 것; 및 상기 제2 레이저 빔이 상기 제3 각인을 형성하도록 상기 제2 레이저 빔의 상기 방향을 조절하는 것;을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 레이저 빔에 의해 형성된 상기 제1 각인은 상기 제2 각인에 인접하게 배치되어, 상기 제2 각인을 둘러싸고, 상기 제2 레이저 빔에 의해 형성된 상기 제1 각인은 상기 제3 각인에 인접하게 배치되어, 상기 제3 각인을 둘러쌀 수 있다.

일 실시예에 있어서, 서로 바로 인접한 상기 제1 및 제2 각인들에 의해 제1 2차원 코드가 정의되고, 서로 바로 인접한 상기 제1 및 제2 각인들에 의해 상기 제1 2차원 코드와 다른 제2 2차원 코드가 정의될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 레이저 빔들은 상기 제1 각인들을 동시에 형성하고, 상기 제2 각인 및 상기 제3 각인은 이시에 형성될 수 있다.

수율이 향상된 레이저 마킹 장치를 제공할 수 있다.

수율이 향상된 레이저 마킹 방법을 제공할 수 있다.

다만, 발명의 효과는 상기 개시에 한정되지 않는다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 레이저 마킹 장치의 블록 개념도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 레이저 마킹 장치의 개념도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 레이저 마킹 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4, 도 6, 및 도 8은 도 3의 레이저 마킹 방법을 설명하기 위한 레이저 마킹 장치의 개념도들이다.
도 5, 도 7, 및 도 9는 각각 도 4, 도 6, 및 도 8의 제1 마킹 대상 및 제2 마킹 대상의 평면도들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.

“제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 레이저 마킹 장치의 블록 개념도이다.

도 1을 참조하면, 제1 헤드부(310), 제2 헤드부(320), 및 제어부(400)를 포함하는 레이저 마킹 장치(10)가 제공될 수 있다. 제1 헤드부(310)는 제1 스캐너(312) 및 제1 셔터(314)를 포함할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 외부로부터 제1 레이저 빔(L1)을 수용할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 제1 레이저 빔(L1)의 방향을 조절할 수 있다. 제1 셔터(314)는 제1 레이저 빔(L1)의 경로 상에 배치될 수 있다. 제1 셔터(314)는 제1 레이저 빔(L1)을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 즉, 제1 셔터(314)는 제1 레이저 빔(L1)을 통과시키거나 차단할 수 있다.

제2 헤드부(320)는 제2 스캐너(322) 및 제2 셔터(324)를 포함할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 외부로부터 제2 레이저 빔(L2)을 수용할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 제2 레이저 빔(L2)의 방향을 조절할 수 있다. 제2 셔터(324)는 제2 레이저 빔(L2)의 경로 상에 배치될 수 있다. 제2 셔터(324)는 제2 레이저 빔(L2)을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 즉, 제2 셔터(324)는 제2 레이저 빔(L2)을 통과시키거나 차단할 수 있다.

제어부(400)는 제1 모드, 제2 모드, 및 제3 모드 중 어느 하나로 작동할 수 있다. 제1 모드에서, 제어부(400)는 제1 및 제2 레이저 빔들(L1, L2)이 제1 및 제2 셔터들(314, 324)을 통과하도록 제1 및 제2 셔터들(314, 324)을 제어할 수 있다. 제어부(400)는 제1 및 제2 레이저 빔들(L1, L2)이 서로 동일한 제1 각인들(미도시)을 각각 서로 다른 제1 및 제2 마킹 대상들(미도시)에 형성하도록 제1 및 제2 스캐너들(312, 322)을 제어할 수 있다. 제1 각인들은 각각 제1 레이저 빔(L1)에 의해 형성되는 제1 혼합 각인과 상기 제2 레이저 빔에 의해 형성되는 제2 혼합 각인의 공통 부분들일 수 있다.

제2 모드에서, 제어부(400)는 제1 레이저 빔(L1)이 제1 셔터(314)를 통과하도록 제1 셔터(314)를 제어할 수 있고, 제2 레이저 빔(L2)이 제2 셔터(324)에 의해 차단되도록 제2 셔터(324)를 제어할 수 있다. 제어부(400)는 제1 레이저 빔(L1)이 제2 각인(미도시)을 형성하도록 제1 스캐너(312)를 제어할 수 있다. 제2 각인은 제1 각인과 다를 수 있다.

제3 모드에서, 제어부(400)는 제2 레이저 빔(L2)이 제2 셔터(324)를 통과하도록 제2 셔터(324)를 제어할 수 있고, 제1 레이저 빔(L1)이 제1 셔터(314)에 의해 차단되도록 제1 셔터(314)를 제어할 수 있다. 제어부(400)는 상기 제2 레이저 빔(L2)이 제3 각인(미도시)을 형성하도록 제2 스캐너(322)를 제어할 수 있다. 제3 각인은 제1 및 제2 각인들로부터 다를 수 있다.

도 2는 예시적인 실시예들에 따른 레이저 마킹 장치의 개념도이다.

도 2를 참조하면, 레이저 광원(100), 빔 분할부(200), 제1 헤드부(310), 제2 헤드부(320), 제어부(400), 제1 집광부(510), 및 제2 집광부(520)를 포함하는 레이저 마킹 장치(11)가 제공될 수 있다. 레이저 광원(100)은 제어부(400)에 의해 제어되어, 초기 레이저 빔(미도시)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 레이저 광원(100)은 야그(YAG) 레이저 광원 또는 이산화탄소(CO₂) 레이저 광원을 포함할 수 있다. 레이저 광원(100)은 초기 레이저 빔을 빔 분할부(200)에 제공할 수 있다.

빔 분할부(200)는 초기 레이저 빔을 분할하여, 제1 레이저 빔(미도시) 및 제2 레이저 빔(미도시)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 빔 분할부(200)는 빔 스플리터(beam slitter) 및 복수의 미러들을 포함할 수 있다. 빔 스플리터는 초기 레이저 빔을 분할하여 복수의 미러들에 제공할 수 있다. 복수의 미러들은 제1 및 제2 레이저 빔들의 경로를 조절할 수 있다. 빔 분할부(200)는 제1 레이저 빔을 제1 헤드부(310)에 제공할 수 있고, 제2 레이저 빔을 제2 헤드부(320)에 제공할 수 있다.

제1 헤드부(310)는 제1 스캐너(312) 및 제1 셔터(314)를 포함할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 빔 분할부(200)로부터 수용한 제1 레이저 빔의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 스캐너(312)는 미세 조정이 가능한 한 쌍의 갈바노미터 미러들(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다.

제1 셔터(314)는 제1 스캐너(312)로부터 수용한 제1 레이저 빔을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 제1 셔터(314)는 기계적 셔터 및/또는 광학적 셔터를 포함할 수 있다. 제1 셔터(314)는 제1 레이저 빔의 경로 상에 배치될 수 있다. 제1 셔터(314)는 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다. 제1 셔터(314)가 개방된 때, 제1 레이저 빔이 제1 셔터(314)를 통과할 수 있다. 제1 셔터(314)가 폐쇄된 때, 제1 레이저 빔은 제1 셔터(314)에 의해 차단될 수 있다.

다른 예시적인 실시예들에서, 제1 스캐너(312)의 위치와 제1 셔터(314)의 위치가 교환될 수 있다. 예를 들어, 제1 셔터(314)가 빔 분할부(200)로부터 제1 레이저 빔을 수용하여, 제1 스캐너(312)에 제공할 수 있다.

제2 헤드부(320)는 제2 스캐너(322) 및 제2 셔터(324)를 포함할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 빔 분할부(200)로부터 수용한 제2 레이저 빔의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2 스캐너(322)는 미세 조정이 가능한 한 쌍의 갈바노미터 미러들(미도시)을 포함할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다.

제2 셔터(324)는 제2 스캐너(322)로부터 수용한 제2 레이저 빔을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 제2 셔터(324)는 제2 레이저 빔의 경로 상에 배치될 수 있다. 제2 셔터(324)는 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다. 제2 셔터(324)가 개방된 때, 제2 레이저 빔이 제2 셔터(324)를 통과할 수 있다. 제2 셔터(324)가 폐쇄된 때, 제2 레이저 빔은 제2 셔터(324)에 의해 차단될 수 있다.

다른 예시적인 실시예들에서, 제2 스캐너(322)의 위치와 제2 셔터(324)의 위치가 교환될 수 있다. 예를 들어, 제2 셔터(324)가 빔 분할부(200)로부터 제2 레이저 빔을 수용하여, 제2 스캐너(322)에 제공할 수 있다.

제1 집광부(510)는 제1 셔터(314)를 통과한 제1 레이저 빔을 집속시킬 수 있다. 제1 집광부(510)를 지난 제1 레이저 빔은 지지부(700) 상에 배치된 제1 마킹 대상(610)에 도달할 수 있다. 제1 마킹 대상(610)의 표면에 제1 레이저 빔에 의해 각인(미도시)이 형성될 수 있다.

제2 집광부(520)는 제2 셔터(324)를 통과한 제2 레이저 빔을 집광할 수 있다. 제2 집광부(520)를 지난 제2 레이저 빔은 지지부(700) 상에 배치된 제2 마킹 대상(620)에 도달할 수 있다. 제2 마킹 대상(620)의 표면에 제2 레이저 빔에 의해 각인(미도시)이 형성될 수 있다.

도 3은 예시적인 실시예들에 따른 레이저 마킹 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4, 도 6, 및 도 8은 도 3의 레이저 마킹 방법을 설명하기 위한 레이저 마킹 장치의 개념도들이다. 도 5, 도 7, 및 도 9는 각각 도 4, 도 6, 및 도 8의 제1 마킹 대상 및 제2 마킹 대상의 평면도들이다. 설명의 간결함을 위해, 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 셔터(314) 및 제2 셔터(324)가 개방되어, 제1 레이저 빔(L1) 및 제2 레이저 빔(L2)에 의해 서로 동일한 제1 각인들(1100)을 형성할 수 있다.(S100) 제어부(400)는 제1 모드로 작동할 수 있다. 이하에서, 제1 각인들(1100)의 형성 공정이 설명된다.

레이저 광원(100)은 제어부(400)에 의해 제어되어, 초기 레이저 빔(L0)을 방출할 수 있다. 레이저 광원(100)은 초기 레이저 빔(L0)을 빔 분할부(200)에 제공할 수 있다.

빔 분할부(200)는 레이저 광원(100)으로부터 수용한 초기 레이저 빔(L0)을 제1 레이저 빔(L1) 및 제2 레이저 빔(L2)으로 나눌 수 있다. 빔 분할부(200)는 제1 및 제2 레이저 빔들(L1, L2)을 각각 제1 헤드부(310) 및 제2 헤드부(320)에 제공할 수 있다.

제1 스캐너(312)는 빔 분할부(200)로부터 제1 레이저 빔(L1)을 수신할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제1 레이저 빔(L1)의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 갈바노미터 미러들의 움직임이 제어되어, 제1 레이저 빔(L1)의 방향을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제1 레이저 빔(L1)이 제1 마킹 대상(610)에 제1 각인(1100)을 형성하도록 제1 스캐너(312)를 제어할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 제1 레이저 빔(L1)을 제1 셔터(314)에 제공할 수 있다.

제1 셔터(314)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제1 레이저 빔(L1)을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 셔터(314)는 개방될 수 있다. 제1 레이저 빔(L1)은 개방된 제1 셔터(314)를 통과하여, 제1 마킹 대상(610)에 도달할 수 있다. 제1 마킹 대상(610)의 표면에 제1 레이저 빔(L1)에 의해 제1 각인(1100)이 형성될 수 있다. 제1 각인(1100)은 제1 마킹 대상(610)의 상면에 평행한 방향들로 배열된 제1 단위 셀들(1110)의 집합일 수 있다. 제1 단위 셀들(1110)은 사각 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이는 한정되지 않는다. 제1 단위 셀들(1110)의 배열 형태는 예시적으로 도시된 것으로, 이에 한정되지 않는다.

제2 스캐너(322)는 빔 분할부(200)로부터 제2 레이저 빔(L2)을 수신할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제2 레이저 빔(L2)의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 갈바노미터 미러들의 움직임이 제어되어, 제2 레이저 빔(L2)의 방향을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제2 레이저 빔(L2)이 제2 마킹 대상(620)에 제1 각인(1100)을 형성하도록 제2 스캐너(322)를 제어할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 제2 레이저 빔(L2)을 제2 셔터(324)에 제공할 수 있다.

제2 셔터(324)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제2 레이저 빔(L2)을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 셔터(324)는 개방될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)은 개방된 제2 셔터(324)를 통과하여, 제2 마킹 대상(620)에 도달할 수 있다. 제2 마킹 대상(620)의 표면에 제2 레이저 빔(L2)에 의해 제1 각인(1100)이 형성될 수 있다. 제1 각인들(1100)은 제1 및 제2 마킹 대상들(610, 620)에 동시에 형성될 수 있다.

제1 각인들(1100)의 형성 공정 완료 후, 레이저 광원(100)은 제어부(400)에 의해 제어되어, 초기 레이저 빔(L0)의 방출을 중단할 수 있다. 이에 따라, 제1 레이저 빔(L1) 및 제2 레이저 빔(L2)이 제거될 수 있다.

도 3, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 제1 셔터(314)가 개방되어, 제1 레이저 빔(L1)에 의해 제2 각인(1200)을 형성할 수 있다.(S200) 제어부(400)는 제2 모드로 작동할 수 있다. 이하에서, 제2 각인(1200)의 형성 공정이 설명된다.

제1 스캐너(312)는 빔 분할부(200)로부터 제1 레이저 빔(L1)을 수신할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제1 레이저 빔(L1)의 방향을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제1 레이저 빔(L1)이 제1 마킹 대상(610)에 제2 각인(1200)을 형성하도록 제1 스캐너(312)를 제어할 수 있다. 제1 스캐너(312)는 제1 레이저 빔(L1)을 제1 셔터(314)에 제공할 수 있다.

제1 셔터(314)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제1 레이저 빔(L1)을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 셔터(314)는 개방될 수 있다. 제1 레이저 빔(L1)은 개방된 제1 셔터(314)를 통과하여, 제1 마킹 대상(610)에 도달할 수 있다. 제1 레이저 빔(L1)에 의해 제1 마킹 대상(610)의 상면에 제2 각인(1200)이 형성될 수 있다. 제2 각인(1200)은 제1 마킹 대상(610)의 상면에 평행한 방향들로 배열된 제2 단위 셀들(1210)의 집합일 수 있다. 제2 단위 셀들(1210)은 사각 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예시적인 실시예들에서, 제2 단위 셀들(1210)의 각각은 제1 단위 셀들(1110)의 각각과 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 각인(1200)은 제1 각인(1100)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 단위 셀들(1210)의 배열 형태는 제1 단위 셀들(1110)의 배열 형태와 다를 수 있다. 제2 단위 셀들(1210)의 배열 형태는 예시적으로 도시된 것으로, 이에 한정되지 않는다. 제2 각인(1200)은 제1 마킹 대상(610) 상에서 제1 각인(1100)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 각인(1200)은 제1 마킹 대상(610)의 제1 각인(1100)에 인접하게 배치될 수 있다.

제2 셔터(324)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제2 레이저 빔(L2)을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제2 셔터(324)는 폐쇄될 수 있다. 제1 마킹 대상(610)에 제1 각인(1100)을 형성하는 공정 동안, 제2 레이저 빔(L2)은 차단되어, 제2 마킹 대상(620)에 도달하지 못 할 수 있다.

제2 각인(1200)의 형성 공정 완료 후, 레이저 광원(100)은 제어부(400)에 의해 제어되어, 초기 레이저 빔(L0)의 방출을 중단할 수 있다. 이에 따라, 제1 레이저 빔(L1) 및 제2 레이저 빔(L2)이 제거될 수 있다.

제1 마킹 대상(610) 상에서 제1 각인(1100)과 제2 각인(1200)은 제1 복합 각인(BC1)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 제1 복합 각인(BC1)은 2차원 코드(예를 들어, 데이터 매트릭스(Data Matrix))를 포함할 수 있다.

도 3, 도 8, 및 도 9를 참조하면, 제2 셔터(324)가 개방되어, 제2 레이저 빔(L2)에 의해 제3 각인(1300)을 형성할 수 있다.(S300) 제어부(400)는 제3 모드로 작동할 수 있다. 이하에서, 제3 각인(1300)의 형성 공정이 설명된다.

레이저 광원(100)은 제어부(400)에 의해 제어되어, 초기 레이저 빔(L0)을 방출할 수 있다. 빔 분할부(200)는 레이저 광원(100)으로부터 수용한 초기 레이저 빔(L0)을 제1 레이저 빔(L1) 및 제2 레이저 빔(L2)으로 나눌 수 있다.

제2 스캐너(322)는 빔 분할부(200)로부터 제2 레이저 빔(L2)을 수신할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제2 레이저 빔(L2)의 방향을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제2 레이저 빔(L2)이 제2 마킹 대상(620)에 제3 각인(1300)을 형성하도록 제2 스캐너(322)를 제어할 수 있다. 제2 스캐너(322)는 제2 레이저 빔(L2)을 제2 셔터(324)에 제공할 수 있다.

제2 셔터(324)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제2 레이저 빔(L2)을 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 셔터(324)는 개방될 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)은 개방된 제2 셔터(324)를 통과하여, 제2 마킹 대상(620)에 도달할 수 있다. 제2 레이저 빔(L2)에 의해 제2 마킹 대상(620)의 상면에 제3 각인(1300)이 형성될 수 있다. 제3 각인(1300)은 제2 마킹 대상(620)의 상면에 평행한 방향들로 배열된 제3 단위 셀들(1310)의 집합일 수 있다. 제3 단위 셀들(1310)은 사각 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예시적인 실시예들에서, 제3 단위 셀들(1310)의 각각은 제1 단위 셀들(1110)의 각각 및 제2 단위 셀들(1210)의 각각과 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 각인(1300)은 제1 각인(1100) 및 제2 각인(1200)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제3 단위 셀들(1310)의 배열 형태는 제1 단위 셀들(1110)의 배열 형태 및 제2 단위 셀들(1210)의 배열 형태와 다를 수 있다. 제3 단위 셀들(1310)의 배열 형태는 예시적으로 도시된 것으로, 이에 한정되지 않는다. 제3 각인(1300)은 제2 마킹 대상(620) 상에서 제1 각인(1100)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제3 각인(1300)은 제2 마킹 대상(620)의 제1 각인(1100)에 인접하게 배치될 수 있다.

제1 셔터(314)는 제어부(400)에 의해 제어되어, 제1 레이저 빔(L1)을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제1 셔터(314)는 폐쇄될 수 있다. 제2 마킹 대상(620)에 제3 각인(1300)을 형성하는 공정 동안, 제1 레이저 빔(L1)은 차단되어 제1 마킹 대상(610)에 도달하지 못 할 수 있다.

제3 각인(1300)의 형성 공정 완료 후, 레이저 광원(100)은 제어부(400)에 의해 제어되어, 초기 레이저 빔(L0)의 방출을 중단할 수 있다. 이에 따라, 제1 레이저 빔(L1) 및 제2 레이저 빔(L2)이 제거될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 제2 마킹 대상(620) 상에서 제1 각인(1100)과 제3 각인(1300)은 제2 혼합 각인(BC2)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 제2 혼합 각인(BC2)은 2차원 코드(예를 들어, 데이터 매트릭스)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 혼합 각인들(BC1, BC2)은 서로 다를 수 있다. 제1 각인들(1100)은 각각 제1 및 제2 혼합 각인들(BC1, BC2)의 공통 부분들일 수 있다. 예를 들어, 제1 각인들(1100)의 각각은 데이터 매트릭스의 얼라인먼트 패턴(Alignment Pattern) 및 타이밍 패턴(Timing Pattern)을 포함할 수 있다. 제2 각인(1200)과 제3 각인(1300)은 각각 제1 및 제2 혼합 각인들(BC1, BC2)의 비공통 부분들일 수 있다. 예를 들어, 제2 각인(1200) 및 제3 각인(1300)의 각각은 데이터 매트릭스의 얼라인먼트 패턴과 타이밍 패턴에 의해 둘러싸인 인코딩 영역(Encoding Region)에 형성된 패턴을 포함할 수 있다.

일반적으로, 서로 다른 한 쌍의 혼합 각인들을 형성하는 경우, 공통되는 부분의 존재 여부와 무관하게 하나의 혼합 각인을 형성하는 공정 종료 후, 다른 하나의 혼합 각인을 형성하는 공정을 시작한다. 예를 들어, 하나의 혼합 각인을 형성하는 공정 동안, 한 쌍의 셔터들 중 하나가 폐쇄될 수 있다.

본 실시예의 서로 다른 제1 및 제2 혼합 각인들(BC1, BC2)의 공통 부분인 제1 각인들(1100)은 동시에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 혼합 각인들(BC1, BC2)을 형성하는 시간이 줄어들 수 있다. 예를 들어, 제1 각인들(1100) 중 하나를 형성하는 시간만큼 공정 시간이 절감될 수 있다. 이에 따라, 수율이 개선된 레이저 마킹 장치 및 레이저 마킹 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명의 기술적 사상은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.

100: 레이저 광원 200: 빔 분할부
310: 제1 헤드부 312: 제1 스캐너
314: 제1 셔터 320: 제2 헤드부
322: 제2 스캐너 324: 제2 셔터
400: 제어부 510: 제1 집광부
520: 제2 집광부 610: 제1 마킹 대상
620: 제2 마킹 대상 700: 지지부
1100: 제1 각인 1110: 제1 단위 셀
1200: 제2 각인 1210; 제2 단위 셀
1300: 제3 각인 1310: 제3 단위 셀
BC1: 제1 혼합 각인 BC2: 제2 혼합 각인

Claims

제1 레이저 빔의 방향을 조절하는 제1 스캐너;
상기 제1 레이저 빔의 경로 상에 배치되는 제1 셔터;
제2 레이저 빔의 방향을 조절하는 제2 스캐너;
상기 제2 레이저 빔의 경로 상에 배치되는 제2 셔터; 및
제어부를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 레이저 빔들이 상기 제1 및 제2 셔터들을 통과하도록 상기 제1 및 제2 셔터들을 개방하고, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔이 서로 동일한 제1 각인들을 형성하도록 상기 제1 및 제2 스캐너들을 제어하는, 제1 모드를 갖고,
상기 제1 각인들은 각각 상기 제1 레이저 빔에 의해 형성되는 제1 혼합 각인과 상기 제2 레이저 빔에 의해 형성되는 제2 혼합 각인의 공통 부분들인 레이저 마킹 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 셔터는 상기 제1 스캐너로부터 제공된 상기 제1 레이저 빔을 선택적으로 통과하는 레이저 마킹 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 셔터는 상기 제2 스캐너로부터 제공된 상기 제2 레이저 빔을 선택적으로 통과하는 레이저 마킹 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 셔터를 통과하도록 상기 제1 셔터를 개방하고, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제2 셔터에 의해 차단되도록 상기 제2 셔터를 폐쇄하며, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 각인과 다른 제2 각인을 형성하도록 상기 제1 스캐너를 제어하는, 제2 모드를 더 갖는 레이저 마킹 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제2 셔터를 통과하도록 상기 제2 셔터를 개방하고, 상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 셔터에 의해 차단되도록 상기 제1 셔터를 폐쇄하며, 상기 제2 레이저 빔이 상기 제1 및 제2 각인들과 다른 제3 각인을 형성하도록 상기 제2 스캐너를 제어하는, 제3 모드를 더 갖는 레이저 마킹 장치.
제 1 항에 있어서,
레이저 광원; 및
빔 분할부;를 더 포함하되,
상기 레이저 광원은 초기 레이저 빔을 상기 빔 분할부에 제공하고,
상기 초기 레이저 빔은 상기 빔 분할부에 의해 분기되어, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔을 생성하는 레이저 마킹 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔을 집속하는 집광부;를 더 포함하는 레이저 마킹 장치.
제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔이 서로 동일한 제1 각인들을 형성하는 것;을 포함하되,
상기 제1 각인들을 형성하는 것은:
상기 제1 레이저 빔이 제1 셔터를 통과하도록 상기 제1 셔터를 개방하는 것;
상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 각인을 형성하도록 상기 제1 레이저 빔의 방향을 조절하는 것;
상기 제2 레이저 빔이 제2 셔터를 통과하도록 상기 제2 셔터를 개방하는 것; 및
상기 제2 레이저 빔이 상기 제1 각인을 형성하도록 상기 제2 레이저 빔의 방향을 조절하는 것;을 포함하고,
상기 제1 각인들은 각각 상기 제1 레이저 빔에 의해 형성되는 제1 혼합 각인과 상기 제2 레이저 빔에 의해 형성되는 제2 혼합 각인의 공통 부분들인 레이저 마킹 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 레이저 빔의 상기 방향은 제1 스캐너에 의해 조절되고,
상기 제2 레이저 빔의 상기 방향은 제2 스캐너에 의해 조절되는 레이저 마킹 방법.
제 8 항에 있어서,
초기 레이저 빔을 분할하여, 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔을 생성하는 것;을 더 포함하는 레이저 마킹 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 각인과 다른 제2 각인을 형성하는 것;을 더 포함하되,
상기 제2 각인을 형성하는 것은:
상기 제1 레이저 빔이 제1 셔터를 통과하도록 상기 제1 셔터를 개방하는 것;
상기 제2 레이저 빔이 상기 제2 셔터에 의해 차단되도록 상기 제2 셔터를 폐쇄하는 것; 및
상기 제1 레이저 빔이 상기 제2 각인을 형성하도록 상기 제1 레이저 빔의 상기 방향을 조절하는 것;을 포함하는 레이저 마킹 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제2 레이저 빔이 상기 제1 및 제2 각인들과 다른 제3 각인을 형성하는 것;을 더 포함하되,
상기 제3 각인을 형성하는 것은:
상기 제2 레이저 빔이 제2 셔터를 통과하도록 상기 제2 셔터를 개방하는 것;
상기 제1 레이저 빔이 상기 제1 셔터에 의해 차단되도록 상기 제1 셔터를 폐쇄하는 것; 및
상기 제2 레이저 빔이 상기 제3 각인을 형성하도록 상기 제2 레이저 빔의 상기 방향을 조절하는 것;을 포함하는 레이저 마킹 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 레이저 빔에 의해 형성된 상기 제1 각인은 상기 제2 각인에 인접하게 배치되어, 상기 제2 각인을 둘러싸고,
상기 제2 레이저 빔에 의해 형성된 상기 제1 각인은 상기 제3 각인에 인접하게 배치되어, 상기 제3 각인을 둘러싸는 레이저 마킹 방법.
제 13 항에 있어서,
서로 바로 인접한 상기 제1 및 제2 각인들에 의해 제1 2차원 코드가 정의되고,
서로 바로 인접한 상기 제1 및 제2 각인들에 의해 상기 제1 2차원 코드와 다른 제2 2차원 코드가 정의되는 레이저 마킹 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 레이저 빔들은 상기 제1 각인들을 동시에 형성하고,
상기 제2 각인 및 상기 제3 각인은 이시에 형성되는 레이저 마킹 방법.