KR20210082486A - laser processing equipment - Google Patents

laser processing equipment Download PDF

Info

Publication number
KR20210082486A
KR20210082486A KR1020217015675A KR20217015675A KR20210082486A KR 20210082486 A KR20210082486 A KR 20210082486A KR 1020217015675 A KR1020217015675 A KR 1020217015675A KR 20217015675 A KR20217015675 A KR 20217015675A KR 20210082486 A KR20210082486 A KR 20210082486A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser processing
processing head
laser
unit
light
Prior art date
Application number
KR1020217015675A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
다케시 사카모토
준지 오쿠마
Original Assignee
하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 filed Critical 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Publication of KR20210082486A publication Critical patent/KR20210082486A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece

Abstract

레이저 가공 장치는, 제1 방향을 따라서 이동 가능하게 되고, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라서 대상물을 지지하기 위한 지지부와, 상기 제2 방향을 따라서 서로 대향하도록 배치되고, 상기 지지부에 지지된 상기 대상물에 레이저광을 조사하기 위한 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드와, 상기 제1 레이저 가공 헤드가 장착되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향과 상기 제2 방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 제1 장착부와, 상기 제2 레이저 가공 헤드가 장착되고, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 제2 장착부와, 상기 제1 장착부에 장착되어 있고, 상기 대상물을 투과하는 광에 의해 상기 대상물을 촬상하는 촬상 유닛을 구비한다. The laser processing apparatus becomes movable along a 1st direction, and is arrange|positioned so that the support part for supporting an object along the said 1st direction and a 2nd direction intersecting the 1st direction, and mutually opposing along the said 2nd direction and a first laser processing head and a second laser processing head for irradiating a laser beam to the object supported by the support, and the first laser processing head is mounted, crossing the first direction and the second direction A first mounting part movable along each of the third direction and the second direction, and a second mounting part on which the second laser processing head is mounted and movable along each of the second direction and the third direction and an imaging unit mounted on the first mounting portion and configured to image the object by light passing through the object.

Figure P1020217015675
Figure P1020217015675

Description

레이저 가공 장치laser processing equipment

본 개시는, 레이저 가공 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to a laser processing apparatus.

특허 문헌 1에는, 워크(work)를 유지하는 유지 기구와, 유지 기구에 유지된 워크에 레이저광을 조사하는 레이저 조사 기구를 구비하는 레이저 가공 장치가 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 레이저 가공 장치에서는, 집광 렌즈를 가지는 레이저 조사 기구가 베이스에 대해서 고정되어 있고, 집광 렌즈의 광축에 수직인 방향을 따른 워크의 이동이 유지 기구에 의해서 실시된다. Patent Document 1 describes a laser processing apparatus including a holding mechanism for holding a work and a laser irradiation mechanism for irradiating a laser beam to the work held by the holding mechanism. In the laser processing apparatus described in Patent Document 1, a laser irradiation mechanism having a condensing lens is fixed to the base, and the movement of the work in a direction perpendicular to the optical axis of the condensing lens is performed by the holding mechanism.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제5456510호 공보Patent Document 1: Japanese Patent No. 5456510

그런데, 상술한 바와 같은 레이저 가공 장치에 있어서는, 스루풋(throughput)의 향상을 위해서는, 예를 들면, 유지 기구에 의한 워크의 이동 속도를 증대시키는 것이 고려된다. 그렇지만, 워크의 이동 속도를 증대시키려고 해도, 워크의 이동이, 목표의 속도에서의 등속 이동에 이르기까지 필요로 하는 가속 시간도 증대된다. 이 때문에, 워크의 이동 속도의 증대로는, 일정 이상의 스루풋의 향상이 원해지고 있다. 이와 같이, 상기 기술 분야에서는, 스루풋의 향상이 원해지고 있다. 그 한편으로, 레이저 가공의 성부(成否)를 비파괴에 의해 확인하는 요망도 있다. By the way, in the laser processing apparatus as mentioned above, in order to improve a throughput, it is considered to increase the moving speed of the workpiece|work by a holding mechanism, for example. However, even if it is intended to increase the movement speed of the workpiece, the acceleration time required for the movement of the workpiece to reach a constant velocity movement at the target speed also increases. For this reason, as an increase in the moving speed of a workpiece, an improvement in throughput beyond a certain level is desired. As described above, improvement in throughput is desired in the technical field. On the other hand, there is also a request to non-destructively confirm the success or failure of laser processing.

본 개시는, 스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of this indication is to provide the laser processing apparatus which can confirm the success or failure of laser processing non-destructively, improving a throughput.

본 개시에 관한 레이저 가공 장치는, 제1 방향을 따라서 이동 가능하게 되고, 제1 방향 및 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라서 대상물을 지지하기 위한 지지부와, 제2 방향을 따라서 서로 대향하도록 배치되고, 지지부에 지지된 대상물에 레이저광을 조사하기 위한 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드와, 제1 레이저 가공 헤드가 장착되고, 제1 방향 및 제2 방향에 교차하는 제3 방향과 제2 방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 제1 장착부와, 제2 레이저 가공 헤드가 장착되고, 제2 방향 및 제3 방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 제2 장착부와, 제1 장착부에 장착되어 있고, 대상물을 투과하는 광에 의해 대상물을 촬상하는 촬상 유닛을 구비한다. The laser processing apparatus which concerns on this indication becomes movable along a 1st direction, The support part for supporting an object along a 1st direction and a 2nd direction intersecting a 1st direction, and a 2nd direction so as to oppose each other A first laser processing head and a second laser processing head for irradiating a laser beam to an object supported by the support, and a first laser processing head mounted thereon, a third direction intersecting the first and second directions and a first mounting part movable along each of the second directions, a second laser processing head mounted thereon, a second mounting part movable along each of the second and third directions, and the first mounting part, and an imaging unit for imaging an object with light passing through the object.

이 장치에서는, 대상물을 지지하는 지지부 상에, 서로 대향하도록 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드가 배치되어 있다. 그리고, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드는, 각각, 제1 장착부 및 제2 장착부를 매개로 하여, 서로 교차하는 2방향으로 독립하여 이동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 대상물의 2개의 개소에서, 서로 독립하여, 레이저광의 스캔에 의해 레이저 가공을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 스루풋의 향상이 도모된다. In this apparatus, on the support part which supports an object, a 1st laser processing head and a 2nd laser processing head are arrange|positioned so that it may mutually oppose. And the 1st laser processing head and the 2nd laser processing head are each independently movable in two mutually intersecting directions via a 1st attachment part and a 2nd attachment part. For this reason, in two places of an object, it becomes possible to perform laser processing by scanning a laser beam independently of each other. Therefore, the improvement of the throughput is achieved.

또, 제1 레이저 가공 헤드의 이동을 담당하는 제1 장착부에는, 대상물을 투과하는 광에 의해 대상물을 촬상하는 촬상 유닛이 더 장착되어 있다. 따라서, 예를 들면, 제2 레이저 가공 헤드에 의한 레이저 가공을 실시하고 있는 동안에, 촬상 유닛에 의해 대상물의 다른 개소를 촬상할 수 있다. 따라서, 스루풋의 저하를 억제하면서, 비파괴에 의해 레이저 가공의 상태를 확인할 수 있다. 즉, 이 장치에 의하면, 스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. Moreover, in the 1st mounting part which bears the movement of a 1st laser processing head, the imaging unit which images an object with the light which penetrates the object is further attached. Therefore, for example, while performing laser processing by a 2nd laser processing head, another location of an object can be imaged with an imaging unit. Therefore, the state of laser processing can be confirmed non-destructively, suppressing the fall of a throughput. That is, according to this apparatus, the success or failure of laser processing can be confirmed non-destructively, improving a throughput.

본 개시에 관한 레이저 가공 장치는, 지지부, 제1 장착부, 및, 제2 장착부의 이동과, 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광의 조사와, 촬상 유닛에 의한 대상물의 촬상을 제어하는 제어부를 더 구비하며, 대상물에는, 제1 방향을 따라서 연장됨과 아울러 제2 방향을 따라서 배열된 복수의 라인이 설정되어 있고, 제어부는, 복수의 라인 중 하나의 라인에 대해서 제1 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 제1 방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 복수의 라인 중 다른 라인에 대해서 제2 레이저 가공 헤드로부터의 레이저광을 제1 방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 적어도 일부의 시간에서 중복하여 실행함과 아울러, 제2 스캔 처리만을 실행하고 있을 때에, 가공이 완료된 라인을 포함하는 대상물의 영역을 촬상 유닛에 의해 촬상하는 촬상 처리를 실행해도 괜찮다. 이와 같이, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리를 중복하여 실행하는 것에 의해, 스루풋의 향상이 도모된다. 또, 제2 스캔 처리만이 행해지고 있는 타이밍에서, 제1 레이저 가공 헤드와 함께 이동 가능한 촬상 유닛을 제어하여 촬상 처리를 행할 수 있다. 따라서, 보다 확실히, 스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. The laser processing apparatus according to the present disclosure includes movement of a support part, a first mounting part, and a second mounting part, irradiation of laser beams from the first laser processing head and the second laser processing head, and imaging of an object by an imaging unit. Further comprising a control unit to control, the plurality of lines extending along the first direction and arranged along the second direction are set to the object, the control unit is a first laser processing for one line among the plurality of lines At least a part of the first scan process of scanning the laser beam from the head in the first direction, and the second scan process of scanning the laser beam from the second laser processing head in the first direction with respect to another line among the plurality of lines. While performing overlapping with time, when only the 2nd scan process is being performed, you may perform the imaging process of imaging the area|region of the object containing the line on which processing was completed with an imaging unit. As described above, by performing the first scan process and the second scan process in duplicate, the throughput is improved. Moreover, the imaging process can be performed by controlling the imaging unit movable together with the 1st laser processing head at the timing in which only the 2nd scan process is being performed. Therefore, the success or failure of laser processing can be confirmed non-destructively, improving a throughput more reliably.

본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 제어부는, 촬상 처리에 의해 얻어진 화상에 근거하여, 해당 영역에서 대상물에 개질 영역 및/또는 균열이 규정을 따라서 형성되어 있는지 여부의 판정을 행함과 아울러, 해당 판정의 결과, 규정을 따라서 개질 영역 및/또는 균열이 형성되어 있지 않다고 판정한 경우에는, 적어도 해당 라인을 따른 레이저광의 스캔을 재차 행하는 보조 가공 처리를 실행해도 괜찮다. 이 경우, 보조 가공 처리에 의해서, 가공 미스가 보완된다. In the laser processing apparatus according to the present disclosure, based on the image obtained by the imaging process, the control unit determines whether or not modified regions and/or cracks are formed in the target object in the region according to the regulations, and the determination is made. As a result of , when it is determined that the modified region and/or cracks are not formed according to the regulations, at least the auxiliary processing processing of scanning the laser beam along the line may be performed again. In this case, processing errors are compensated for by auxiliary processing.

본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 제어부는, 복수의 라인 중 대상물의 제2 방향의 일방의 단부에 위치하는 라인으로부터 제2 방향의 내측의 라인을 향해서 순서대로 제1 스캔 처리를 실행하면서, 복수의 라인 중 대상물의 제2 방향의 타방의 단부에 위치하는 라인으로부터 제2 방향의 내측의 라인을 향해서 순서대로 제2 스캔 처리를 실행하는 주가공 처리를 실행해도 괜찮다. 이와 같이, 주가공 처리에서, 제2 방향에서의 대상물의 대조적인 위치의 라인으로부터 순서대로 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행하는 것에 의해, 레이저광의 집광점의 대상물에 대한 제1 방향을 따른 상대 이동의 낭비가 줄어들어, 스루풋이 보다 향상된다. In the laser processing apparatus which concerns on this indication, a control part performs a 1st scan process sequentially toward the line inside the 2nd direction from the line located in one edge part of the 2nd direction of an object among a plurality of lines, You may perform the main processing process which performs a 2nd scan process sequentially toward the line inside the 2nd direction from the line located at the other end of the 2nd direction of an object among the lines of. In this way, in the main processing processing, the first direction of the converging point of the laser light with respect to the object is determined by executing the first scanning processing and the second scanning processing sequentially from the line at the position of the object contrasting in the second direction. The waste of the subsequent relative movement is reduced, and the throughput is further improved.

본 개시에 관한 레이저 가공 장치에서는, 제어부는, 주가공 처리에서, 제1 레이저 가공 헤드와 제2 레이저 가공 헤드가 제2 방향에 대해 가장 접근했을 때에, 제1 레이저 가공 헤드를 퇴피시키면서 제2 스캔 처리를 속행(續行)함과 아울러, 촬상 처리를 실행해도 괜찮다. 이 경우, 제1 레이저 가공 헤드와 제2 레이저 가공 헤드를 최대한으로 활용하여 스루풋을 향상시키면서, 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. In the laser processing apparatus which concerns on this indication, in a main processing process, when a 1st laser processing head and a 2nd laser processing head approach most with respect to a 2nd direction, a control part retracts a 1st laser processing head, and a 2nd scan You may perform an imaging process while continuing a process. In this case, the success or failure of laser processing can be confirmed non-destructively while improving the throughput by maximally utilizing the first laser processing head and the second laser processing head.

본 개시에 의하면, 스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있는 레이저 가공 장치를 제공할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this indication, the laser processing apparatus which can confirm the success or failure of laser processing non-destructively, improving a throughput can be provided.

도 1은, 일 실시 형태의 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 레이저 가공 장치의 일부분의 정면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내어지는 레이저 가공 장치의 레이저 가공 헤드의 정면도이다.
도 4는, 도 3에 나타내어지는 레이저 가공 헤드의 측면도이다.
도 5는, 도 3에 나타내어지는 레이저 가공 헤드의 광학계의 구성도이다.
도 6은, 변형예의 레이저 가공 헤드의 광학계의 구성도이다.
도 7은, 변형예의 레이저 가공 장치의 일부분의 정면도이다.
도 8은 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 9는 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 10은 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 11은 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 12는 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 13은 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다.
도 14는 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 15는 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 16은 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17은 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 18은 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다.
1 : is a perspective view of the laser processing apparatus of one Embodiment.
FIG. 2 is a front view of a part of the laser processing apparatus shown in FIG. 1 .
3 : is a front view of the laser processing head of the laser processing apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a side view of the laser processing head shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system of the laser processing head shown in FIG. 3 .
6 is a configuration diagram of an optical system of a laser processing head of a modified example.
7 : is a front view of a part of the laser processing apparatus of a modification.
It is a schematic top view which shows operation|movement of a laser processing apparatus.
It is a schematic top view which shows operation|movement of a laser processing apparatus.
It is a schematic top view which shows operation|movement of a laser processing apparatus.
It is a schematic top view which shows operation|movement of a laser processing apparatus.
It is a schematic top view which shows operation|movement of a laser processing apparatus.
It is a schematic top view which shows the operation|movement of a laser processing apparatus.
14 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the laser processing apparatus.
It is a figure which shows the modified example of a mounting part and a laser processing head.
It is a figure which shows the modified example of a mounting part and a laser processing head.
It is a figure which shows the modified example of a mounting part and a laser processing head.
It is a figure which shows the modified example of a mounting part and a laser processing head.

이하, 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment is described in detail with reference to drawings. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to the same or equivalent part, and the overlapping description is abbreviate|omitted.

[레이저 가공 장치의 구성][Configuration of laser processing equipment]

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는, 복수의 이동 기구(5, 6)와, 지지부(7)와, 1쌍의 레이저 가공 헤드(제1 레이저 가공 헤드, 제2 레이저 가공 헤드)(10A, 10B)와, 광원 유닛(8)과, 제어부(9)를 구비하고 있다. 이하, 제1 방향을 X방향, 제1 방향에 수직인 제2 방향을 Y방향, 제1 방향 및 제2 방향에 수직인 제3 방향을 Z방향이라고 한다. 본 실시 형태에서는, X방향 및 Y방향은 수평 방향이며, Z방향은 연직 방향이다. As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 has several moving mechanism 5 and 6, the support part 7, and a pair of laser processing heads (1st laser processing head, 2nd laser processing) head) 10A, 10B, a light source unit 8 and a control unit 9 are provided. Hereinafter, a first direction is referred to as an X direction, a second direction perpendicular to the first direction is referred to as a Y direction, and a third direction perpendicular to the first and second directions is referred to as a Z direction. In this embodiment, the X direction and the Y direction are horizontal directions, and the Z direction is a vertical direction.

이동 기구(5)는, 고정부(51)와, 이동부(53)와, 장착부(55)를 가지고 있다. 고정부(51)는, 장치 프레임(1a)에 장착되어 있다. 이동부(53)는, 고정부(51)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Y방향을 따라서 이동할 수 있다. 장착부(55)는, 이동부(53)에 마련된 레일에 장착되어 있고, X방향을 따라서 이동할 수 있다. The moving mechanism 5 has a fixed part 51 , a moving part 53 , and a mounting part 55 . The fixing part 51 is attached to the apparatus frame 1a. The moving part 53 is attached to the rail provided in the fixed part 51, and can move along a Y direction. The mounting part 55 is attached to the rail provided in the moving part 53, and can move along the X direction.

이동 기구(6)는, 고정부(61)와, 1쌍의 이동부(제1 이동부, 제2 이동부)(63, 64)와, 1쌍의 장착부(제1 장착부, 제2 장착부)(65, 66)를 가지고 있다. 고정부(61)는, 장치 프레임(1a)에 장착되어 있다. 1쌍의 이동부(63, 64) 각각은, 고정부(61)에 마련된 레일에 장착되어 있고, 각각이 독립하여, Y방향을 따라서 이동할 수 있다. 장착부(65)는, 이동부(63)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Z방향을 따라서 이동할 수 있다. 장착부(66)는, 이동부(64)에 마련된 레일에 장착되어 있고, Z방향을 따라서 이동할 수 있다. 즉, 장치 프레임(1a)에 대해서는, 1쌍의 장착부(65, 66) 각각이, Y방향 및 Z방향 각각을 따라 이동할 수 있다. The moving mechanism 6 includes a fixed part 61 , a pair of moving parts (first moving part, second moving part) 63 and 64 , and a pair of mounting parts (first attaching part, second attaching part). (65, 66). The fixing part 61 is attached to the apparatus frame 1a. Each of the pair of moving parts 63 and 64 is attached to the rail provided in the fixed part 61, and each can move independently along the Y direction. The mounting part 65 is attached to the rail provided in the moving part 63, and can move along the Z direction. The mounting part 66 is attached to the rail provided in the moving part 64, and can move along the Z direction. That is, with respect to the apparatus frame 1a, each of the pair of mounting parts 65 and 66 can move along each of a Y direction and a Z direction.

지지부(7)는, 이동 기구(5)의 장착부(55)에 마련된 회전축에 장착되어 있고, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전할 수 있다. 즉, 지지부(7)는, X방향 및 Y방향 각각을 따라 이동할 수 있고, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전할 수 있다. 지지부(7)는, X방향 및 Y방향을 따라서 대상물(100)을 지지한다. 대상물(100)은, 예를 들면, 웨이퍼이다. The support part 7 is attached to the rotation shaft provided in the mounting part 55 of the movement mechanism 5, and can rotate about the axis line parallel to the Z direction as a center line. That is, the support part 7 can move along each of the X-direction and the Y-direction, and can rotate with an axis parallel to the Z-direction as a center line. The support part 7 supports the object 100 along the X direction and the Y direction. The object 100 is, for example, a wafer.

도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 헤드(10A)(예를 들면 제1 레이저 가공 헤드)는, 이동 기구(6)의 장착부(65)에 장착되어 있다. 레이저 가공 헤드(10A)는, Z방향에서 지지부(7)와 대향한 상태에서, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)에 레이저광(제1 레이저광)(L1)을 조사하기 위한 것이다. 레이저 가공 헤드(10B)(예를 들면 제2 레이저 가공 헤드)는, 이동 기구(6)의 장착부(66)에 장착되어 있다. 레이저 가공 헤드(10B)는, Z방향에서 지지부(7)와 대향한 상태에서, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)에 레이저광(제2 레이저광)(L2)을 조사하기 위한 것이다. 1 and 2 , the laser processing head 10A (for example, the first laser processing head) is attached to the mounting portion 65 of the moving mechanism 6 . The laser processing head 10A is for irradiating the laser beam (1st laser beam) L1 to the object 100 supported by the support part 7 in the state opposite to the support part 7 in Z direction. The laser processing head 10B (for example, the 2nd laser processing head) is attached to the mounting part 66 of the moving mechanism 6 . The laser processing head 10B is for irradiating the laser beam (2nd laser beam) L2 to the object 100 supported by the support part 7 in the state opposing the support part 7 in the Z direction.

광원 유닛(8)은, 1쌍의 광원(81, 82)을 가지고 있다. 광원(81)은, 레이저광(L1)을 출력한다. 레이저광(L1)은, 광원(81)의 출사부(81a)로부터 출사되고, 광 파이버(2)에 의해서 레이저 가공 헤드(10A)에 도광된다. 광원(82)은, 레이저광(L2)을 출력한다. 레이저광(L2)은, 광원(82)의 출사부(82a)로부터 출사되고, 다른 광 파이버(2)에 의해서 레이저 가공 헤드(10B)에 도광된다. The light source unit 8 has a pair of light sources 81 and 82 . The light source 81 outputs the laser beam L1. The laser beam L1 is emitted from the emission part 81a of the light source 81 and is guided to the laser processing head 10A by the optical fiber 2 . The light source 82 outputs the laser beam L2. The laser beam L2 is emitted from the emission part 82a of the light source 82 and is guided to the laser processing head 10B by another optical fiber 2 .

제어부(9)는, 레이저 가공 장치(1)의 각 부(部)(복수의 이동 기구(5, 6), 1쌍의 레이저 가공 헤드(10A, 10B), 및 광원 유닛(8) 등)를 제어한다. 제어부(9)는, 프로세서, 메모리, 스토리지 및 통신 디바이스 등을 포함하는 컴퓨터 장치로서 구성되어 있다. 제어부(9)에서는, 메모리 등에 읽어넣어진 소프트웨어(프로그램)가, 프로세서에 의해서 실행되고, 메모리 및 스토리지에서의 데이터의 읽어냄 및 쓰기, 그리고 통신 디바이스에 의한 통신이, 프로세서에 의해서 제어된다. 이것에 의해, 제어부(9)는, 각종 기능을 실현한다. The control unit 9 controls each part of the laser processing apparatus 1 (a plurality of moving mechanisms 5 and 6, a pair of laser processing heads 10A and 10B, and a light source unit 8, etc.). Control. The control unit 9 is configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, and the like. In the control unit 9, software (program) read into the memory or the like is executed by the processor, and reading and writing of data in the memory and storage, and communication by the communication device are controlled by the processor. Thereby, the control part 9 implement|achieves various functions.

이상과 같이 구성된 레이저 가공 장치(1)에 의한 가공의 일 예에 대해 설명한다. 해당 가공의 일 예는, 웨이퍼인 대상물(100)을 복수의 칩으로 절단하기 위해서, 격자 모양으로 설정된 복수의 라인 각각을 따라 대상물(100)의 내부에 개질 영역을 형성하는 예이다. An example of the processing by the laser processing apparatus 1 comprised as mentioned above is demonstrated. An example of the processing is an example of forming a modified region inside the object 100 along each of a plurality of lines set in a grid shape in order to cut the object 100, which is a wafer, into a plurality of chips.

먼저, 대상물(100)을 지지하고 있는 지지부(7)가 Z방향에서 1쌍의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)와 대향하도록, 이동 기구(5)가, X방향 및 Y방향 각각을 따라 지지부(7)를 이동시킨다. 이어서, 대상물(100)에서 일방향으로 연장되는 복수의 라인이 X방향을 따르도록, 이동 기구(5)가, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 지지부(7)를 회전시킨다. First, the moving mechanism 5 moves along the X direction and the Y direction so that the support part 7 supporting the object 100 faces a pair of laser processing heads 10A and 10B in the Z direction, respectively. 7) is moved. Next, the moving mechanism 5 rotates the support part 7 with an axis parallel to the Z direction as a center line so that a plurality of lines extending in one direction from the object 100 follow the X direction.

이어서, 일방향으로 연장되는 하나의 라인 상에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 일방향으로 연장되는 다른 라인 상에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. 이어서, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. Next, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the condensing point of the laser beam L1 is located on one line extending in one direction. On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the converging point of the laser beam L2 may be located on the other line extending in one direction. Next, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the converging point of the laser beam L1 is located inside the object 100 . On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Z direction so that the converging point of the laser beam L2 is located inside the object 100 .

이어서, 광원(81)이 레이저광(L1)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10A)가 대상물(100)에 레이저광(L1)을 조사함과 아울러, 광원(82)이 레이저광(L2)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10B)가 대상물(100)에 레이저광(L2)을 조사한다. 그것과 동시에, 일방향으로 연장되는 하나의 라인을 따라서 레이저광(L1)의 집광점이 상대적으로 이동하고(레이저광(L1)이 스캔되고) 또한 일방향으로 연장되는 다른 라인을 따라서 레이저광(L2)의 집광점이 상대적으로 이동하도록(레이저광(L2)이 스캔되도록), 이동 기구(5)가, X방향을 따라서 지지부(7)를 이동시킨다. 이와 같이 하여, 레이저 가공 장치(1)는, 대상물(100)에서 일방향으로 연장되는 복수의 라인 각각을 따라서, 대상물(100)의 내부에 개질 영역을 형성한다. Next, while the light source 81 outputs the laser beam L1 and the laser processing head 10A irradiates the laser beam L1 to the object 100, the light source 82 outputs the laser beam L2 Thus, the laser processing head 10B irradiates the laser beam L2 to the object 100 . At the same time, the light-converging point of the laser light L1 relatively moves along one line extending in one direction (the laser light L1 is scanned) and the laser light L2 along another line extending in one direction. The moving mechanism 5 moves the support 7 along the X-direction so that the converging point relatively moves (so that the laser light L2 is scanned). In this way, the laser processing apparatus 1 forms a modified region inside the object 100 along each of a plurality of lines extending in one direction from the object 100 .

이어서, 대상물(100)에서 일방향과 직교하는 타방향으로 연장되는 복수의 라인이 X방향을 따르도록, 이동 기구(5)가, Z방향에 평행한 축선을 중심선으로 하여 지지부(7)를 회전시킨다. Next, the moving mechanism 5 rotates the support part 7 with an axis parallel to the Z direction as a center line so that a plurality of lines extending in the other direction orthogonal to one direction from the object 100 follow the X direction. .

이어서, 타방향으로 연장되는 하나의 라인 상에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 타방향으로 연장되는 다른 라인 상에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Y방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. 이어서, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L1)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10A)를 이동시킨다. 그 한편으로, 대상물(100)의 내부에 레이저광(L2)의 집광점이 위치하도록, 이동 기구(6)가, Z방향을 따라서 레이저 가공 헤드(10B)를 이동시킨다. Next, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Y direction so that the converging point of the laser beam L1 may be located on one line extending in the other direction. On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Y direction so that the condensing point of the laser beam L2 may be located on the other line extended in the other direction. Next, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10A along the Z direction so that the converging point of the laser beam L1 is located inside the object 100 . On the other hand, the moving mechanism 6 moves the laser processing head 10B along the Z direction so that the converging point of the laser beam L2 is located inside the object 100 .

이어서, 광원(81)이 레이저광(L1)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10A)가 대상물(100)에 레이저광(L1)을 조사함과 아울러, 광원(82)이 레이저광(L2)을 출력하여 레이저 가공 헤드(10B)가 대상물(100)에 레이저광(L2)을 조사한다. 그것과 동시에, 타방향으로 연장되는 하나의 라인을 따라서 레이저광(L1)의 집광점이 상대적으로 이동하고(레이저광(L1)이 스캔되고) 또한 타방향으로 연장되는 다른 라인을 따라서 레이저광(L2)의 집광점이 상대적으로 이동하도록(레이저광(L1)이 스캔되도록), 이동 기구(5)가, X방향을 따라서 지지부(7)를 이동시킨다. 이와 같이 하여, 레이저 가공 장치(1)는, 대상물(100)에서 일방향과 직교하는 타방향으로 연장되는 복수의 라인 각각을 따라서, 대상물(100)의 내부에 개질 영역을 형성한다. Next, while the light source 81 outputs the laser beam L1 and the laser processing head 10A irradiates the laser beam L1 to the object 100, the light source 82 outputs the laser beam L2 Thus, the laser processing head 10B irradiates the laser beam L2 to the object 100 . At the same time, the converging point of the laser light L1 relatively moves along one line extending in the other direction (the laser light L1 is scanned) and the laser light L2 along another line extending in the other direction. ), the moving mechanism 5 moves the support 7 along the X-direction so that the converging point of ) relatively moves (so that the laser light L1 is scanned). In this way, the laser processing apparatus 1 forms a modified region in the object 100 along each of a plurality of lines extending in the other direction orthogonal to one direction from the object 100 .

또, 상술한 가공의 일 예에서는, 광원(81)은, 예를 들면 펄스 발진 방식에 의해서, 대상물(100)에 대해서 투과성을 가지는 레이저광(L1)을 출력하고, 광원(82)은, 예를 들면 펄스 발진 방식에 의해서, 대상물(100)에 대해서 투과성을 가지는 레이저광(L2)을 출력한다. 그러한 레이저광이 대상물(100)의 내부에 집광되면, 레이저광의 집광점에 대응하는 부분에서 레이저광이 특히 흡수되어, 대상물(100)의 내부에 개질 영역이 형성된다. 개질 영역은, 밀도, 굴절률, 기계적 강도, 그 외의 물리적 특성이 주위의 비개질 영역과는 다른 영역이다. 개질 영역으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역등이 있다. In addition, in an example of the above-described processing, the light source 81 outputs a laser beam L1 having transparency to the object 100 by, for example, a pulse oscillation method, and the light source 82 is, for example, For example, the laser beam L2 having transparency to the object 100 is output by the pulse oscillation method. When such laser light is condensed inside the object 100 , the laser light is particularly absorbed at a portion corresponding to the converging point of the laser light, and a modified region is formed inside the object 100 . The modified region is a region different from the surrounding unmodified region in density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties. The modified region includes, for example, a melt processing region, a crack region, a dielectric breakdown region, and a refractive index change region.

펄스 발진 방식에 의해서 출력된 레이저광이 대상물(100)에 조사되고, 대상물(100)에 설정된 라인을 따라서 레이저광의 집광점이 상대적으로 이동시켜지면, 복수의 개질 스폿이 라인을 따라서 1열로 늘어서도록 형성된다. 1개의 개질 스폿은, 1펄스의 레이저광의 조사에 의해서 형성된다. 1열의 개질 영역은, 1열로 늘어선 복수의 개질 스폿의 집합이다. 서로 이웃하는 개질 스폿은, 대상물(100)에 대한 레이저광의 집광점의 상대적인 이동 속도 및 레이저광의 반복 주파수에 의해서, 서로 연결되는 경우도, 서로 떨어지는 경우도 있다. When the laser light output by the pulse oscillation method is irradiated to the object 100, and the converging point of the laser light is relatively moved along the line set on the object 100, a plurality of modified spots are formed so as to be arranged in a row along the line. do. One modified spot is formed by irradiation of one pulse of laser light. The modified region in one row is a set of a plurality of modified spots arranged in one row. The modified spots adjacent to each other may be connected to each other or separated from each other by the relative movement speed of the converging point of the laser light with respect to the object 100 and the repetition frequency of the laser light.

[레이저 가공 헤드의 구성][Configuration of laser processing head]

도 3 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 가공 헤드(10A)는, 케이스(11)(예를 들면 제1 케이스)와, 입사부(12)와, 조정부(13)와, 집광부(14)(예를 들면 제1 집광부)를 구비하고 있다. 3 and 4 , the laser processing head 10A includes a case 11 (eg, a first case), an incident unit 12 , an adjustment unit 13 , and a light collection unit 14 . ) (for example, a first light collecting unit).

케이스(11)는, 제1 벽부(21) 및 제2 벽부(22), 제3 벽부(23) 및 제4 벽부(24), 그리고 제5 벽부(25) 및 제6 벽부(26)를 가지고 있다. 제1 벽부(21) 및 제2 벽부(22)는, X방향에서 서로 대향하고 있다. 제3 벽부(23) 및 제4 벽부(24)는, Y방향에서 서로 대향하고 있다. 제5 벽부(25) 및 제6 벽부(26)는, Z방향에서 서로 대향하고 있다. The case 11 has a first wall portion 21 and a second wall portion 22 , a third wall portion 23 and a fourth wall portion 24 , and a fifth wall portion 25 and a sixth wall portion 26 , have. The 1st wall part 21 and the 2nd wall part 22 mutually oppose in the X direction. The 3rd wall part 23 and the 4th wall part 24 are mutually opposing in the Y direction. The 5th wall part 25 and the 6th wall part 26 mutually oppose in the Z direction.

제3 벽부(23)와 제4 벽부(24)와의 거리는, 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리보다도 작다. 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리는, 제5 벽부(25)와 제6 벽부(26)와의 거리보다도 작다. 또, 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리는, 제5 벽부(25)와 제6 벽부(26)와의 거리와 동일해도 좋고, 혹은, 제5 벽부(25)와 제6 벽부(26)와의 거리보다도 커도 괜찮다. The distance between the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 is smaller than the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 . The distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 is smaller than the distance between the fifth wall portion 25 and the sixth wall portion 26 . Moreover, the distance between the 1st wall part 21 and the 2nd wall part 22 may be the same as the distance between the 5th wall part 25 and the 6th wall part 26, Or the 5th wall part 25 and the 6th wall part. It may be larger than the distance from (26).

레이저 가공 헤드(10A)에서는, 제1 벽부(21)는, 이동 기구(6)의 고정부(61)측에 위치하고 있고, 제2 벽부(22)는, 고정부(61)와는 반대측에 위치하고 있다. 제3 벽부(23)는, 이동 기구(6)의 장착부(65)측에 위치하고 있고, 제4 벽부(24)는, 장착부(65)와는 반대측으로서 레이저 가공 헤드(10B)측에 위치하고 있다(도 2 참조).즉, 제4 벽부(24)는, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(제2 케이스)에 Y방향을 따라서 대향하는 대향 벽부이다. 제5 벽부(25)는, 지지부(7)와는 반대측에 위치하고 있고, 제6 벽부(26)는, 지지부(7)측에 위치하고 있다. In 10 A of laser processing heads, the 1st wall part 21 is located in the fixed part 61 side of the moving mechanism 6, The 2nd wall part 22 is located in the opposite side to the fixed part 61. . The 3rd wall part 23 is located in the mounting part 65 side of the moving mechanism 6, and the 4th wall part 24 is located in the laser processing head 10B side as the opposite side to the mounting part 65 (FIG. 2). That is, the 4th wall part 24 is the opposing wall part which opposes along the Y direction to the case (2nd case) of the laser processing head 10B. The 5th wall part 25 is located in the opposite side to the support part 7, and the 6th wall part 26 is located in the support part 7 side.

케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 이동 기구(6)의 장착부(65)측에 배치된 상태로 케이스(11)가 장착부(65)에 장착되도록, 구성되어 있다. 구체적으로는, 다음과 같다. 장착부(65)는, 베이스 플레이트(65a)와, 장착 플레이트(65b)를 가지고 있다. 베이스 플레이트(65a)는, 이동부(63)에 마련된 레일에 장착되어 있다(도 2 참조).장착 플레이트(65b)는, 베이스 플레이트(65a)에서의 레이저 가공 헤드(10B)측의 단부에 세워 마련되어 있다(도 2 참조). 케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 장착 플레이트(65b)에 접촉한 상태에서, 베이스(27)를 매개로 하여 볼트(28)가 장착 플레이트(65b)에 나사 결합됨으로써, 장착부(65)에 장착되어 있다. 베이스(27)는, 제1 벽부(21) 및 제2 벽부(22) 각각에 마련되어 있다. 케이스(11)는, 장착부(65)에 대해서 착탈 가능하다. The case 11 is configured such that the case 11 is attached to the mounting unit 65 in a state where the third wall unit 23 is disposed on the mounting unit 65 side of the moving mechanism 6 . Specifically, it is as follows. The mounting portion 65 includes a base plate 65a and a mounting plate 65b. The base plate 65a is attached to a rail provided in the moving part 63 (refer to FIG. 2). The mounting plate 65b is erected on the end of the base plate 65a on the laser processing head 10B side. provided (see FIG. 2). In the case 11, the bolt 28 is screwed to the mounting plate 65b via the base 27 while the third wall part 23 is in contact with the mounting plate 65b, whereby the mounting part 65 ) is mounted on The base 27 is provided in each of the first wall portion 21 and the second wall portion 22 . The case 11 is detachable from the mounting part 65 .

입사부(12)는, 제5 벽부(25)에 장착되어 있다. 입사부(12)는, 케이스(11) 내에 레이저광(L1)을 입사시킨다. 입사부(12)는, X방향에서는 제2 벽부(22)측(일방의 벽부측)으로 치우쳐 있고, Y방향에서는 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 즉, X방향에서의 입사부(12)와 제2 벽부(22)와의 거리는, X방향에서의 입사부(12)와 제1 벽부(21)와의 거리보다도 작고, Y방향에서의 입사부(12)와 제4 벽부(24)와의 거리는, X방향에서의 입사부(12)와 제3 벽부(23)와의 거리보다도 작다. The incident portion 12 is attached to the fifth wall portion 25 . The incident part 12 makes the laser beam L1 incident into the case 11 . The incidence part 12 is biased toward the second wall part 22 side (one wall part side) in the X direction, and is biased toward the fourth wall part 24 side in the Y direction. That is, the distance between the incident portion 12 and the second wall portion 22 in the X direction is smaller than the distance between the incident portion 12 and the first wall portion 21 in the X direction, and the incident portion 12 in the Y direction is smaller than the distance between the incident portion 12 and the first wall portion 21 in the X direction. ) and the fourth wall portion 24 are smaller than the distance between the incident portion 12 and the third wall portion 23 in the X direction.

입사부(12)는, 광 파이버(2)의 접속 단부(2a)가 접속 가능하게 되도록 구성되어 있다. 광 파이버(2)의 접속 단부(2a)에는, 파이버의 출사단(出射端)으로부터 출사된 레이저광(L1)을 콜리메이트하는 콜리메이터 렌즈가 마련되어 있고, 리턴광을 억제하는 아이솔레이터(isolator)가 마련되어 있지 않다. 해당 아이솔레이터는, 접속 단부(2a)보다도 광원(81)측인 파이버의 도중에 마련되어 있다. 이것에 의해, 접속 단부(2a)의 소형화, 나아가서는, 입사부(12)의 소형화가 도모되어 있다. 또, 광 파이버(2)의 접속 단부(2a)에 아이솔레이터가 마련되어 있어도 괜찮다. The incident portion 12 is configured such that the connection end 2a of the optical fiber 2 is connectable. At the connection end 2a of the optical fiber 2, a collimator lens for collimating the laser beam L1 emitted from the output end of the fiber is provided, and an isolator for suppressing the return light is provided. there is not The isolator is provided in the middle of the fiber on the side of the light source 81 rather than the connection end 2a. Thereby, the size reduction of the connection end part 2a and, by extension, the size reduction of the incidence part 12 are attained. Further, an isolator may be provided at the connection end 2a of the optical fiber 2 .

조정부(13)는, 케이스(11) 내에 배치되어 있다. 조정부(13)는, 입사부(12)로부터 입사한 레이저광(L1)을 조정한다. 조정부(13)의 상세에 대해서는 후술한다. The adjustment unit 13 is disposed in the case 11 . The adjustment unit 13 adjusts the laser light L1 incident from the incident unit 12 . The detail of the adjustment part 13 is mentioned later.

집광부(14)는, 제6 벽부(26)에 배치되어 있다. 구체적으로는, 집광부(14)는, 제6 벽부(26)에 형성된 구멍(26a)에 삽입 통과된 상태로, 제6 벽부(26)에 배치되어 있다. 집광부(14)는, 조정부(13)에 의해서 조정된 레이저광(L1)을 집광하면서 케이스(11) 밖으로 출사시킨다. 집광부(14)는, X방향에서는 제2 벽부(22)측(일방의 벽부측)으로 치우쳐 있고, Y방향에서는 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 즉, 집광부(14)는, Z방향으로부터 보아, 케이스(11)에서의 제4 벽부(대향 벽부)(24)측으로 치우쳐 배치되어 있다. 즉, X방향에서의 집광부(14)와 제2 벽부(22)와의 거리는, X방향에서의 집광부(14)와 제1 벽부(21)와의 거리보다도 작고, Y방향에서의 집광부(14)와 제4 벽부(24)와의 거리는, X방향에서의 집광부(14)와 제3 벽부(23)와의 거리보다도 작다. The light collecting portion 14 is disposed on the sixth wall portion 26 . Specifically, the light collecting portion 14 is disposed in the sixth wall portion 26 in a state of being inserted through the hole 26a formed in the sixth wall portion 26 . The condensing unit 14 emits the laser light L1 adjusted by the adjusting unit 13 to the outside of the case 11 while condensing it. The light collecting part 14 is biased toward the second wall part 22 side (one wall part side) in the X direction, and is biased toward the fourth wall part 24 side in the Y direction. That is, the light collecting portion 14 is disposed to be biased toward the fourth wall portion (opposing wall portion) 24 in the case 11 when viewed from the Z direction. That is, the distance between the light collecting part 14 and the second wall part 22 in the X direction is smaller than the distance between the light collecting part 14 and the first wall part 21 in the X direction, and the light collecting part 14 in the Y direction. ) and the fourth wall portion 24 are smaller than the distance between the light collecting portion 14 and the third wall portion 23 in the X direction.

도 5에 나타내어지는 바와 같이, 조정부(13)는, 어테뉴에이터(31)와, 빔 익스팬더(32)와, 미러(33)를 가지고 있다. 입사부(12), 그리고 조정부(13)의 어테뉴에이터(31), 빔 익스팬더(32) 및 미러(33)는, Z방향을 따라서 연장되는 직선(제1 직선)(A1) 상에 배치되어 있다. 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)는, 직선(A1) 상에서, 입사부(12)와 미러(33)와의 사이에 배치되어 있다. 어테뉴에이터(31)는, 입사부(12)로부터 입사한 레이저광(L1)의 출력을 조정한다. 빔 익스팬더(32)는, 어테뉴에이터(31)에서 출력이 조정된 레이저광(L1)의 지름을 확대한다. 미러(33)는, 빔 익스팬더(32)에서 지름이 확대된 레이저광(L1)을 반사한다. As shown in FIG. 5 , the adjustment unit 13 includes an attenuator 31 , a beam expander 32 , and a mirror 33 . The incident part 12 and the attenuator 31 of the adjustment part 13, the beam expander 32, and the mirror 33 are arrange|positioned on the straight line (1st straight line) A1 extending along the Z direction. . The attenuator 31 and the beam expander 32 are arranged between the incident portion 12 and the mirror 33 on the straight line A1 . The attenuator 31 adjusts the output of the laser light L1 incident from the incident unit 12 . The beam expander 32 expands the diameter of the laser beam L1 whose output is adjusted by the attenuator 31 . The mirror 33 reflects the laser beam L1 whose diameter is enlarged by the beam expander 32 .

조정부(13)는, 반사형 공간 광 변조기(34)와, 결상 광학계(35)를 더 가지고 있다. 조정부(13)의 반사형 공간 광 변조기(34) 및 결상 광학계(35), 그리고 집광부(14)는, Z방향을 따라서 연장되는 직선(제2 직선)(A2) 상에 배치되어 있다. 반사형 공간 광 변조기(34)는, 미러(33)에서 반사된 레이저광(L1)을 변조한다. 반사형 공간 광 변조기(34)는, 예를 들면, 반사형 액정(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)의 공간 광 변조기(SLM:Spatial Light Modulator)이다. 결상 광학계(35)는, 반사형 공간 광 변조기(34)의 반사면(34a)과 집광부(14)의 입사 동면(14a)이 결상 관계에 있는 양측 텔레센트릭 광학계를 구성하고 있다. 결상 광학계(35)는, 3개 이상의 렌즈에 의해서 구성되어 있다. The adjustment unit 13 further includes a reflective spatial light modulator 34 and an imaging optical system 35 . The reflective spatial light modulator 34 of the adjustment unit 13, the imaging optical system 35, and the condensing unit 14 are arranged on a straight line (second straight line) A2 extending along the Z direction. The reflective spatial light modulator 34 modulates the laser light L1 reflected by the mirror 33 . The reflective spatial light modulator 34 is, for example, a spatial light modulator (SLM: Spatial Light Modulator) of a reflective liquid crystal (LCOS: Liquid Crystal Silicon). The imaging optical system 35 constitutes a bilateral telecentric optical system in which the reflective surface 34a of the reflective spatial light modulator 34 and the incident pupil plane 14a of the condenser 14 are in an imaging relationship. The imaging optical system 35 is constituted by three or more lenses.

직선(A1) 및 직선(A2)은, Y방향에 수직인 평면 상에 위치하고 있다. 직선(A1)은, 직선(A2)에 대해서 제2 벽부(22)측(일방의 벽부측)에 위치하고 있다. 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 레이저광(L1)은, 입사부(12)로부터 케이스(11) 내에 입사하여 직선(A1) 상을 진행하고, 미러(33) 및 반사형 공간 광 변조기(34)에서 순차적으로 반사된 후, 직선(A2) 상을 진행하여 집광부(14)로부터 케이스(11) 밖으로 출사된다. 또, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)의 배열의 순서는, 반대라도 좋다. 또, 어테뉴에이터(31)는, 미러(33)와 반사형 공간 광 변조기(34)와의 사이에 배치되어 있어도 괜찮다. 또, 조정부(13)는, 다른 광학부품(예를 들면, 빔 익스팬더(32) 전에 배치되는 스티어링 미러 등)을 가지고 있어도 괜찮다. The straight line A1 and the straight line A2 are located on a plane perpendicular to the Y direction. The straight line A1 is located on the second wall portion 22 side (one wall portion side) with respect to the straight line A2 . In the laser processing head 10A, the laser beam L1 enters the case 11 from the incident portion 12 , travels on a straight line A1 , and a mirror 33 and a reflective spatial light modulator 34 . After being sequentially reflected from the , it is emitted from the light collecting unit 14 to the outside of the case 11 by proceeding on the straight line A2 . In addition, the order of the arrangement|sequence of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed. Note that the attenuator 31 may be disposed between the mirror 33 and the reflective spatial light modulator 34 . Moreover, the adjustment part 13 may have another optical component (for example, the steering mirror etc. which are arrange|positioned before the beam expander 32).

레이저 가공 헤드(10A)는, 다이크로익 미러(15)와, 측정부(16)와, 관찰부(17)와, 구동부(18)와, 회로부(19)를 더 구비하고 있다. The laser processing head 10A further includes a dichroic mirror 15 , a measurement unit 16 , an observation unit 17 , a drive unit 18 , and a circuit unit 19 .

다이크로익 미러(15)는, 직선(A2) 상에서, 결상 광학계(35)와 집광부(14)와의 사이에 배치되어 있다. 즉, 다이크로익 미러(15)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13)와 집광부(14)와의 사이에 배치되어 있다. 다이크로익 미러(15)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 다이크로익 미러(15)는, 레이저광(L1)을 투과시킨다. 다이크로익 미러(15)는, 비점수차(非点收差)를 억제하는 관점에서는, 예를 들면, 큐브형, 또는, 비틀림의 관계를 가지도록 배치된 2매의 플레이트형으로 할 수 있다. The dichroic mirror 15 is disposed between the imaging optical system 35 and the condensing unit 14 on the straight line A2 . That is, the dichroic mirror 15 is disposed between the adjusting unit 13 and the light collecting unit 14 in the case 11 . The dichroic mirror 15 is attached to the optical base 29 from the side of the fourth wall portion 24 . The dichroic mirror 15 transmits the laser light L1. From the viewpoint of suppressing astigmatism, the dichroic mirror 15 can be, for example, a cube shape or a plate shape of two arranged so as to have a torsional relationship.

측정부(16)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측(일방의 벽부측과는 반대측)에 배치되어 있다. 측정부(16)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 측정부(16)는, 대상물(100)의 표면(예를 들면, 레이저광(L1)이 입사하는 측의 표면)과 집광부(14)와의 거리를 측정하기 위한 측정광(L10)을 출력하고, 집광부(14)를 거쳐, 대상물(100)의 표면에서 반사된 측정광(L10)을 검출한다. 즉, 측정부(16)로부터 출력된 측정광(L10)은, 집광부(14)를 거쳐 대상물(100)의 표면에 조사되고, 대상물(100)의 표면에서 반사된 측정광(L10)은, 집광부(14)를 거쳐 측정부(16)에서 검출된다. The measuring part 16 is arrange|positioned in the 1st wall part 21 side (the side opposite to one wall part side) with respect to the adjustment part 13 in the case 11. As shown in FIG. The measuring part 16 is attached to the optical base 29 from the 4th wall part 24 side. The measurement unit 16 outputs the measurement light L10 for measuring the distance between the surface of the object 100 (eg, the surface on the side on which the laser light L1 is incident) and the condensing unit 14, and , through the condensing unit 14 , the measurement light L10 reflected from the surface of the object 100 is detected. That is, the measurement light L10 output from the measurement unit 16 is irradiated to the surface of the object 100 through the light collecting unit 14, and the measurement light L10 reflected from the surface of the object 100 is, It is detected by the measuring unit 16 via the light collecting unit 14 .

보다 구체적으로는, 측정부(16)로부터 출력된 측정광(L10)은, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착된 빔 스플리터(20), 및 다이크로익 미러(15)에서 순차적으로 반사되어, 집광부(14)로부터 케이스(11) 밖으로 출사된다. 대상물(100)의 표면에서 반사된 측정광(L10)은, 집광부(14)로부터 케이스(11) 내에 입사하여 다이크로익 미러(15) 및 빔 스플리터(20)에서 순차적으로 반사되고, 측정부(16)에 입사되어, 측정부(16)에서 검출된다. More specifically, the measurement light L10 output from the measurement unit 16 includes a beam splitter 20 mounted on the optical base 29 on the fourth wall portion 24 side, and a dichroic mirror 15 . is sequentially reflected from the light collecting unit 14 and emitted out of the case 11 . The measurement light L10 reflected from the surface of the object 100 is incident on the case 11 from the condensing unit 14 and is sequentially reflected by the dichroic mirror 15 and the beam splitter 20, and the measurement unit It is incident on (16) and detected by the measuring unit (16).

관찰부(17)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측(일방의 벽부측과는 반대측)에 배치되어 있다. 관찰부(17)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 관찰부(17)는, 대상물(100)의 표면(예를 들면, 레이저광(L1)이 입사하는 측의 표면)을 관찰하기 위한 관찰광(L20)을 출력하고, 집광부(14)를 거쳐, 대상물(100)의 표면에서 반사된 관찰광(L20)을 검출한다. 즉, 관찰부(17)로부터 출력된 관찰광(L20)은, 집광부(14)를 거쳐 대상물(100)의 표면에 조사되고, 대상물(100)의 표면에서 반사된 관찰광(L20)은, 집광부(14)를 거쳐 관찰부(17)에서 검출된다. The observation part 17 is arrange|positioned in the 1st wall part 21 side (the side opposite to one wall part side) with respect to the adjustment part 13 in the case 11. As shown in FIG. The observation part 17 is attached to the optical base 29 from the 4th wall part 24 side. The observation unit 17 outputs the observation light L20 for observing the surface of the object 100 (for example, the surface on the side where the laser light L1 is incident), and passes through the condensing unit 14 , The observation light L20 reflected from the surface of the object 100 is detected. That is, the observation light L20 output from the observation unit 17 is irradiated to the surface of the object 100 through the light collecting unit 14 , and the observation light L20 reflected from the surface of the object 100 is collected It is detected by the observation part 17 via the light part 14 .

보다 구체적으로는, 관찰부(17)로부터 출력된 관찰광(L20)은, 빔 스플리터(20)를 투과하여 다이크로익 미러(15)에서 반사되고, 집광부(14)로부터 케이스(11) 밖으로 출사된다. 대상물(100)의 표면에서 반사된 관찰광(L20)은, 집광부(14)로부터 케이스(11) 내에 입사하여 다이크로익 미러(15)에서 반사되고, 빔 스플리터(20)를 투과하여 관찰부(17)에 입사되며, 관찰부(17)에서 검출된다. 또, 레이저광(L1), 측정광(L10) 및 관찰광(L20) 각각의 파장은, 서로 다르다(적어도 각각의 중심 파장이 서로 어긋나 있다).More specifically, the observation light L20 output from the observation unit 17 passes through the beam splitter 20 , is reflected by the dichroic mirror 15 , and is emitted from the condensing unit 14 to the outside of the case 11 . do. The observation light L20 reflected from the surface of the object 100 enters the case 11 from the condensing unit 14, is reflected by the dichroic mirror 15, and passes through the beam splitter 20 to the observation unit ( 17), and is detected by the observation unit 17. In addition, each wavelength of the laser light L1, the measurement light L10, and the observation light L20 is different from each other (at least the respective central wavelengths are shifted from each other).

구동부(18)는, 제4 벽부(24)측에서 광학 베이스(29)에 장착되어 있다. 구동부(18)는, 예를 들면 압전 소자의 구동력에 의해서, 제6 벽부(26)에 배치된 집광부(14)를 Z방향을 따라서 이동시킨다. The drive unit 18 is attached to the optical base 29 on the fourth wall portion 24 side. The driving unit 18 moves the light collecting unit 14 disposed on the sixth wall unit 26 along the Z direction by, for example, the driving force of the piezoelectric element.

회로부(19)는, 케이스(11) 내에서, 광학 베이스(29)에 대해서 제3 벽부(23)측에 배치되어 있다. 즉, 회로부(19)는, 케이스(11) 내에서, 조정부(13), 측정부(16) 및 관찰부(17)에 대해서 제3 벽부(23)측에 배치되어 있다. 회로부(19)는, 예를 들면, 복수의 회로 기판이다. 회로부(19)는, 측정부(16)로부터 출력된 신호, 및 반사형 공간 광 변조기(34)에 입력하는 신호를 처리한다. 회로부(19)는, 측정부(16)로부터 출력된 신호에 근거하여 구동부(18)를 제어한다. 일 예로서, 회로부(19)는, 측정부(16)로부터 출력된 신호에 근거하여, 대상물(100)의 표면과 집광부(14)와의 거리가 일정하게 유지되도록(즉, 대상물(100)의 표면과 레이저광(L1)의 집광점과의 거리가 일정하게 유지되도록), 구동부(18)를 제어한다. 또, 케이스(11)에는, 회로부(19)를 제어부(9)(도 1 참조) 등에 전기적으로 접속하기 위한 배선이 접속되는 커넥터(도시 생략)가 마련되어 있다. The circuit part 19 is arrange|positioned in the case 11 with respect to the 3rd wall part 23 side with respect to the optical base 29. As shown in FIG. That is, the circuit part 19 is arrange|positioned with respect to the 3rd wall part 23 side with respect to the adjustment part 13, the measurement part 16, and the observation part 17 in the case 11. As shown in FIG. The circuit unit 19 is, for example, a plurality of circuit boards. The circuit unit 19 processes the signal output from the measurement unit 16 and the signal input to the reflective spatial light modulator 34 . The circuit unit 19 controls the driving unit 18 based on the signal output from the measurement unit 16 . As an example, the circuit unit 19 is configured such that, based on the signal output from the measurement unit 16 , the distance between the surface of the object 100 and the light collecting unit 14 is kept constant (that is, of the object 100 ). The driving unit 18 is controlled so that the distance between the surface and the converging point of the laser light L1 is kept constant). Moreover, the connector (not shown) to which wiring for electrically connecting the circuit part 19 to the control part 9 (refer FIG. 1) etc. is connected in the case 11 is provided.

레이저 가공 헤드(10B)는, 레이저 가공 헤드(10A)와 마찬가지로, 케이스(11)(예를 들면 제2 케이스)와, 입사부(12)와, 조정부(13)와, 집광부(예를 들면 제2 집광부)(14)와, 다이크로익 미러(15)와, 측정부(16)와, 관찰부(17)와, 구동부(18)와, 회로부(19)를 구비하고 있다. 다만, 레이저 가공 헤드(10B)의 각 구성은, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 1쌍의 장착부(65, 66) 사이의 중점을 통과하고 또한 Y방향에 수직인 가상 평면에 관해서, 레이저 가공 헤드(10A)의 각 구성과 면대칭의 관계를 가지도록, 배치되어 있다(또, 후술하는 바와 같이 일예이다). The laser processing head 10B, similarly to the laser processing head 10A, has a case 11 (eg, a second case), an incident unit 12 , an adjustment unit 13 , and a condensing unit (eg, a second case). A second condensing unit) 14 , a dichroic mirror 15 , a measuring unit 16 , an observation unit 17 , a driving unit 18 , and a circuit unit 19 are provided. However, as shown in FIG. 2, each structure of the laser processing head 10B passes through the midpoint between a pair of mounting parts 65 and 66, and regarding the imaginary plane perpendicular|vertical to a Y direction, a laser processing head They are arranged so as to have a plane-symmetric relationship with each configuration of (10A) (it is an example as will be described later).

예를 들면, 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)는, 제4 벽부(24)가 제3 벽부(23)에 대해서 레이저 가공 헤드(10B)측에 위치하고 또한 제6 벽부(26)가 제5 벽부(25)에 대해서 지지부(7)측에 위치하도록, 장착부(65)에 장착되어 있다. 이것에 대해, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 제4 벽부(24)가 제3 벽부(23)에 대해서 레이저 가공 헤드(10A)측에 위치하고 또한 제6 벽부(26)가 제5 벽부(25)에 대해서 지지부(7)측에 위치하도록, 장착부(66)에 장착되어 있다. 즉, 레이저 가공 헤드(10B)에서도, 제4 벽부(24)는, 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스에 Y방향을 따라서 대향하는 대향 벽부이다. 또 레이저 가공 헤드(10B)에서도, 집광부(14)는, Z방향으로부터 보아, 그 케이스(11)에서의 제4 벽부(대향 벽부)(24)측으로 치우쳐 배치되어 있다. For example, as for the case 11 of the laser processing head 10A, the 4th wall part 24 is located on the laser processing head 10B side with respect to the 3rd wall part 23, and the 6th wall part 26 is a 1st. 5 It is attached to the mounting part 65 so that it may be located on the support part 7 side with respect to the wall part 25. As shown in FIG. On the other hand, as for the case 11 of the laser processing head 10B, the 4th wall part 24 is located on the laser processing head 10A side with respect to the 3rd wall part 23, and the 6th wall part 26 is the second. 5 It is attached to the mounting part 66 so that it may be located on the support part 7 side with respect to the wall part 25. As shown in FIG. That is, also in the laser processing head 10B, the 4th wall part 24 is the opposing wall part which opposes along the Y direction to the case of the laser processing head 10A. Moreover, also in the laser processing head 10B, the light collection part 14 is biased toward the 4th wall part (opposing wall part) 24 side in the case 11 as seen from the Z direction, and is arrange|positioned.

레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 장착부(66)측에 배치된 상태로 케이스(11)가 장착부(66)에 장착되도록, 구성되어 있다. 구체적으로는, 다음과 같다. 장착부(66)는, 베이스 플레이트(66a)와, 장착 플레이트(66b)를 가지고 있다. 베이스 플레이트(66a)는, 이동부(63)에 마련된 레일에 장착되어 있다. 장착 플레이트(66b)는, 베이스 플레이트(66a)에서의 레이저 가공 헤드(10A)측의 단부에 세워 마련되어 있다. 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 제3 벽부(23)가 장착 플레이트(66b)에 접촉한 상태로, 장착부(66)에 장착되어 있다. 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)는, 장착부(66)에 대해서 착탈 가능하다. The case 11 of the laser processing head 10B is comprised so that the case 11 may be attached to the mounting part 66 in the state which the 3rd wall part 23 was arrange|positioned at the mounting part 66 side. Specifically, it is as follows. The mounting portion 66 includes a base plate 66a and a mounting plate 66b. The base plate 66a is attached to a rail provided in the moving part 63 . The mounting plate 66b is erected at the end of the base plate 66a on the laser processing head 10A side. The case 11 of the laser processing head 10B is attached to the mounting part 66 in the state which the 3rd wall part 23 contacted the mounting plate 66b. The case 11 of the laser processing head 10B is detachable with respect to the attachment part 66 .

[레이저 가공 헤드의 작용 및 효과][Operation and effect of laser processing head]

레이저 가공 헤드(10A)에서는, 레이저광(L1)을 출력하는 광원이 케이스(11) 내에 마련되어 있지 않기 때문에, 케이스(11)의 소형화를 도모할 수 있다. 게다가, 케이스(11)에서, 제3 벽부(23)와 제4 벽부(24)와의 거리가 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 거리보다도 작고, 제6 벽부(26)에 장착된 집광부(14)가 Y방향에서 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 집광부(14)의 광축에 수직인 방향을 따라서 케이스(11)를 이동시키는 경우에, 예를 들면, 제4 벽부(24)측에 다른 구성(예를 들면, 레이저 가공 헤드(10B))이 존재했다고 해도, 해당 다른 구성에 집광부(14)를 가까이 할 수 있다. 따라서, 레이저 가공 헤드(10A)는, 집광부(14)를 그 광축에 수직인 방향을 따라서 이동시키는데 적합할 수 있다. In the laser processing head 10A, since the light source which outputs the laser beam L1 is not provided in the case 11, size reduction of the case 11 can be achieved. In addition, in the case 11 , the distance between the third wall portion 23 and the fourth wall portion 24 is smaller than the distance between the first wall portion 21 and the second wall portion 22 , and is mounted on the sixth wall portion 26 . The light condensing portion 14 is biased toward the fourth wall portion 24 in the Y direction. As a result, when the case 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the condensing unit 14, for example, a different configuration (eg, a laser processing head ( Even if 10B)) exists, it is possible to bring the light collecting unit 14 closer to the other configuration. Accordingly, the laser processing head 10A may be suitable for moving the light collecting portion 14 along a direction perpendicular to its optical axis.

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 입사부(12)가, 제5 벽부(25)에 마련되어 있고, Y방향에서 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제3 벽부(23)측의 영역에 다른 구성(예를 들면, 회로부(19))을 배치하는 등, 해당 영역을 유효하게 이용할 수 있다. Moreover, in the laser processing head 10A, the incident part 12 is provided in the 5th wall part 25, and is biased toward the 4th wall part 24 side in the Y direction. Thereby, among the regions within the case 11, the region can be effectively used, such as by arranging a different configuration (for example, the circuit unit 19) in the region on the third wall part 23 side with respect to the adjustment part 13. can

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 집광부(14)가, X방향에서 제2 벽부(22)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 집광부(14)의 광축에 수직인 방향을 따라서 케이스(11)를 이동시키는 경우에, 예를 들면, 제2 벽부(22)측에 다른 구성이 존재했다고 해도, 해당 다른 구성에 집광부(14)를 가까이 할 수 있다. Moreover, in the laser processing head 10A, the light condensing part 14 inclines toward the 2nd wall part 22 side in the X direction. As a result, when the case 11 is moved along the direction perpendicular to the optical axis of the light condensing unit 14, for example, even if there is another configuration on the second wall part 22 side, the other configuration is applied. The light condensing unit 14 can be brought closer.

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 입사부(12)가, 제5 벽부(25)에 마련되어 있고, Y방향에서 제4 벽부(24)측으로 치우쳐 있음과 아울러, X방향에서 제2 벽부(22)측으로 치우쳐 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제3 벽부(23)측의 영역에 다른 구성(예를 들면, 회로부(19))을 배치하는 등, 해당 영역을 유효하게 이용할 수 있다. 게다가, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측의 영역에 다른 구성(예를 들면, 측정부(16) 및 관찰부(17))을 배치하는 등, 해당 영역을 유효하게 이용할 수 있다. Moreover, in 10 A of laser processing heads, while the incident part 12 is provided in the 5th wall part 25, and is biased toward the 4th wall part 24 side in the Y direction, the 2nd wall part 22 in the X direction. ) is skewed to the side. Thereby, among the regions within the case 11, the region can be effectively used, such as by arranging a different configuration (for example, the circuit unit 19) in the region on the third wall part 23 side with respect to the adjustment part 13. can In addition, among the regions in the case 11 , other configurations (eg, the measuring unit 16 and the observation unit 17 ) are arranged in the region on the side of the first wall part 21 with respect to the adjusting part 13 in the region, etc. can be used effectively.

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 측정부(16) 및 관찰부(17)가, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측의 영역에 배치되어 있고, 회로부(19)가, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제3 벽부(23)측에 배치되어 있고, 다이크로익 미러(15)가, 케이스(11) 내에서 조정부(13)와 집광부(14)와의 사이에 배치되어 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역을 유효하게 이용할 수 있다. 게다가, 레이저 가공 장치(1)에서, 대상물(100)의 표면과 집광부(14)와의 거리의 측정 결과에 근거한 가공이 가능해진다. 또, 레이저 가공 장치(1)에서, 대상물(100)의 표면의 관찰 결과에 근거한 가공이 가능해진다. Moreover, in the laser processing head 10A, the measuring part 16 and the observation part 17 are arrange|positioned in the area|region on the 1st wall part 21 side with respect to the adjustment part 13 among the area|region within the case 11, and a circuit part (19) is arranged on the third wall part 23 side with respect to the adjustment part 13 in the area within the case 11, and the dichroic mirror 15 is connected to the adjustment part 13 in the case 11. It is disposed between the light condensing unit 14 and the light condensing unit 14 . Thereby, the area in the case 11 can be used effectively. Moreover, in the laser processing apparatus 1, the processing based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the condensing part 14 becomes possible. Moreover, in the laser processing apparatus 1, processing based on the observation result of the surface of the target object 100 becomes possible.

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 회로부(19)가, 측정부(16)로부터 출력된 신호에 근거하여 구동부(18)를 제어한다. 이것에 의해, 대상물(100)의 표면과 집광부(14)와의 거리의 측정 결과에 근거하여 레이저광(L1)의 집광점의 위치를 조정할 수 있다. Moreover, in the laser processing head 10A, the circuit part 19 controls the drive part 18 based on the signal output from the measurement part 16. As shown in FIG. Thereby, the position of the converging point of the laser beam L1 can be adjusted based on the measurement result of the distance between the surface of the object 100 and the condensing part 14. As shown in FIG.

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 입사부(12), 그리고 조정부(13)의 어테뉴에이터(31), 빔 익스팬더(32) 및 미러(33)가, Z방향을 따라서 연장되는 직선(A1) 상에 배치되어 있고, 조정부(13)의 반사형 공간 광 변조기(34), 결상 광학계(35) 및 집광부(14), 및 집광부(14)가, Z방향을 따라서 연장되는 직선(A2) 상에 배치되어 있다. 이것에 의해, 어테뉴에이터(31), 빔 익스팬더(32), 반사형 공간 광 변조기(34) 및 결상 광학계(35)를 가지는 조정부(13)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. Moreover, in the laser processing head 10A, the incident part 12 and the attenuator 31 of the adjustment part 13, the beam expander 32, and the mirror 33 are straight line A1 extending along the Z direction. a straight line A2 disposed on the upper surface, and the reflective spatial light modulator 34 of the adjusting unit 13, the imaging optical system 35 and the light collecting unit 14, and the light collecting unit 14 extending along the Z direction placed on top. Thereby, the adjustment unit 13 having the attenuator 31 , the beam expander 32 , the reflective spatial light modulator 34 , and the imaging optical system 35 can be configured in a compact manner.

또, 레이저 가공 헤드(10A)에서는, 직선(A1)이, 직선(A2)에 대해서 제2 벽부(22)측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 케이스(11) 내의 영역 중 조정부(13)에 대해서 제1 벽부(21)측의 영역에서, 집광부(14)를 이용한 다른 광학계(예를 들면, 측정부(16) 및 관찰부(17))를 구성하는 경우에, 해당 다른 광학계의 구성의 자유도를 향상시킬 수 있다. Moreover, in 10 A of laser processing heads, the straight line A1 is located in the 2nd wall part 22 side with respect to the straight line A2. Thereby, in the region on the side of the first wall part 21 with respect to the adjustment part 13 among the regions in the case 11, other optical systems using the condensing part 14 (for example, the measuring part 16 and the observation part (for example) 17)), the degree of freedom in the configuration of the other optical system can be improved.

이상의 작용 및 효과는, 레이저 가공 헤드(10B)에 의해서도 동일하게 나타내어진다. The above actions and effects are similarly expressed by the laser processing head 10B.

[레이저 가공 헤드의 변형예][Modified example of laser processing head]

도 6에 나타내어지는 바와 같이, 입사부(12), 조정부(13) 및 집광부(14)는, Z방향을 따라서 연장되는 직선(A) 상에 배치되어 있어도 괜찮다. 이것에 의하면, 조정부(13)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 그 경우, 조정부(13)는, 반사형 공간 광 변조기(34) 및 결상 광학계(35)를 가지지 않아도 좋다. 또, 조정부(13)는, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)를 가지고 있어도 괜찮다. 이것에 의하면, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)를 가지는 조정부(13)를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또, 어테뉴에이터(31) 및 빔 익스팬더(32)의 배열의 순서는, 반대라도 좋다. As shown in FIG. 6 , the incident unit 12 , the adjustment unit 13 , and the light converging unit 14 may be arranged on a straight line A extending along the Z direction. According to this, the adjustment part 13 can be comprised compactly. In that case, the adjustment unit 13 may not have the reflective spatial light modulator 34 and the imaging optical system 35 . Moreover, the adjustment part 13 may have the attenuator 31 and the beam expander 32. As shown in FIG. According to this, the adjustment part 13 which has the attenuator 31 and the beam expander 32 can be comprised compactly. In addition, the order of the arrangement|sequence of the attenuator 31 and the beam expander 32 may be reversed.

또, 광원 유닛(8)의 출사부(81a)로부터 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)로의 레이저광(L1)의 도광(導光), 및 광원 유닛(8)의 출사부(82a)로부터 레이저 가공 헤드(10B)의 입사부(12)로의 레이저광(L2)의 도광 중 적어도 하나는, 미러에 의해서 실시되어도 괜찮다. 도 7은, 레이저광(L1)이 미러에 의해서 도광되는 레이저 가공 장치(1)의 일부분의 정면도이다. 도 7에 나타내어지는 구성에서는, 레이저광(L1)을 반사하는 미러(3)가, Y방향에서 광원 유닛(8)의 출사부(81a)와 대향하고 또한 Z방향에서 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)와 대향하도록, 이동 기구(6)의 이동부(63)에 장착되어 있다. Moreover, light guide of the laser beam L1 from the emission part 81a of the light source unit 8 to the incident part 12 of the laser processing head 10A, and the exit part 82a of the light source unit 8 ) to the incident portion 12 of the laser processing head 10B, at least one of the light guides of the laser beam L2 may be implemented by a mirror. Fig. 7 is a front view of a part of the laser processing apparatus 1 to which the laser beam L1 is guided by a mirror. In the structure shown in FIG. 7, the mirror 3 which reflects the laser beam L1 opposes the emitting part 81a of the light source unit 8 in a Y direction, and of the laser processing head 10A in a Z direction. It is attached to the moving part 63 of the moving mechanism 6 so that it may face the incident part 12. As shown in FIG.

도 7에 나타내어지는 구성에서는, 이동 기구(6)의 이동부(63)를 Y방향을 따라서 이동시켜도, Y방향에서 미러(3)가 광원 유닛(8)의 출사부(81a)와 대향하는 상태가 유지된다. 또, 이동 기구(6)의 장착부(65)를 Z방향을 따라서 이동시켜도, Z방향에서 미러(3)가 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)와 대향하는 상태가 유지된다. 따라서, 레이저 가공 헤드(10A)의 위치에 의하지 않고, 광원 유닛(8)의 출사부(81a)로부터 출사된 레이저광(L1)을, 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)에 확실히 입사시킬 수 있다. 게다가, 광 파이버(2)에 의한 도광이 곤란한 고출력 장단 펄스 레이저 등의 광원을 이용할 수도 있다. In the configuration shown in FIG. 7 , even when the moving part 63 of the moving mechanism 6 is moved along the Y direction, the mirror 3 faces the emitting part 81a of the light source unit 8 in the Y direction. is maintained Moreover, even if the mounting part 65 of the moving mechanism 6 is moved along the Z direction, the state in which the mirror 3 opposes the incident part 12 of the laser processing head 10A in Z direction is maintained. Therefore, regardless of the position of the laser processing head 10A, the laser beam L1 emitted from the emission part 81a of the light source unit 8 is incident reliably on the incidence part 12 of the laser processing head 10A. can do it In addition, a light source such as a high-power long-short pulse laser, which is difficult to guide light by the optical fiber 2, may be used.

또, 도 7에 나타내어지는 구성에서는, 미러(3)는, 각도 조정 및 위치 조정 중 적어도 1개가 가능해지도록, 이동 기구(6)의 이동부(63)에 장착되어 있어도 괜찮다. 이것에 의하면, 광원 유닛(8)의 출사부(81a)로부터 출사된 레이저광(L1)을, 레이저 가공 헤드(10A)의 입사부(12)에, 보다 확실히 입사시킬 수 있다. In addition, in the structure shown in FIG. 7, the mirror 3 may be attached to the moving part 63 of the moving mechanism 6 so that at least one of angle adjustment and position adjustment may become possible. According to this, the laser beam L1 radiated|emitted from the emitting part 81a of the light source unit 8 can be made to make the incident part 12 of 10A of laser processing head 10A incident more reliably.

또, 광원 유닛(8)은, 1개의 광원을 가지는 것이라도 좋다. 그 경우, 광원 유닛(8)은, 1개의 광원으로부터 출력된 레이저광의 일부를 출사부(81a)로부터 출사시키고 또한 해당 레이저광의 잔부를 출사부(82a)로부터 출사시키도록, 구성되어 있으면 좋다. Moreover, the light source unit 8 may have one light source. In that case, the light source unit 8 should just be comprised so that a part of the laser beam output from one light source may be emitted from the emitting part 81a, and the remainder of the said laser beam may be radiate|emitted from the emitting part 82a.

[레이저 가공 장치의 동작 등에 대해서][About operation of laser processing equipment, etc.]

계속해서, 레이저 가공 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 8은, 레이저 가공 장치의 동작을 나타내는 모식적인 상면도이다. 이후의 도면에서는, 레이저 가공 헤드(10A, 10B)의 모식화된 내부를 나타낸다. 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 지지부(7)에는, 대상물(100)이 지지되어 있다. 또, 도면 중의 부호 S는, 상술한 측정부(16)나 관찰부(17)와 같이, 개질 영역을 형성하기 위한 레이저광(L1, L2)의 조사에 관한 광학계 이외의 광학계를 대표하여 나타내고 있다. Then, the operation|movement of the laser processing apparatus 1 is demonstrated. 8 : is a schematic top view which shows operation|movement of a laser processing apparatus. In the following drawings, the schematic interior of laser processing head 10A, 10B is shown. As shown in FIG. 8 , the object 100 is supported by the support part 7 . In addition, the code|symbol S in the figure represents optical systems other than the optical system related to the irradiation of the laser beams L1 and L2 for forming a modified area|region like the measurement part 16 and the observation part 17 mentioned above on a representative basis.

또, 레이저 가공 장치(1)는, 얼라이먼트 카메라(AC)와 촬상 유닛(IR)을 구비하고 있다. 얼라이먼트 카메라(AC) 및 촬상 유닛(IR)은, 레이저 가공 헤드(10A)와 함께 장착부(65)에 장착되어 있다. 얼라이먼트 카메라(AC)는, 예를 들면, 대상물(100)을 투과하는 광을 이용한 디바이스 패턴 등을 촬상한다. 이것에 의해 얻어지는 화상은, 대상물(100)에 대한 레이저광(L1, L2)의 조사 위치의 얼라이먼트에 제공된다. Moreover, the laser processing apparatus 1 is equipped with alignment camera AC and imaging unit IR. The alignment camera AC and the imaging unit IR are attached to the mounting unit 65 together with the laser processing head 10A. The alignment camera AC images, for example, a device pattern using light passing through the target 100 . The image obtained by this is provided for alignment of the irradiation position of laser beam L1, L2 with respect to the target object 100. As shown in FIG.

촬상 유닛(IR)은, 대상물(100)을 투과하는 광에 의해 대상물(100)을 촬상한다. 예를 들면, 대상물(100)이 실리콘을 포함하는 웨이퍼인 경우, 촬상 유닛(IR)에서는 근적외 영역의 광이 이용된다. 촬상 유닛(IR)은, 광원(미도시)과, 대물 렌즈(미도시)와, 광 검출부(미도시)를 가지고 있다. 광원은, 대상물(100)에 대해서 투과성을 가지는 광을 출력한다. 광원은, 예를 들면, 할로겐 램프 및 필터에 의해서 구성되어 있고, 예를 들면 근적외 영역의 광을 출력한다. 광원으로부터 출력된 광은, 미러 등의 광학계에 의해서 도광되어 대물 렌즈를 통과하여, 대상물(100)에 조사된다. The imaging unit IR images the target object 100 with light passing through the target object 100 . For example, when the object 100 is a wafer including silicon, light in the near-infrared region is used in the imaging unit IR. The imaging unit IR has a light source (not shown), an objective lens (not shown), and a light detection unit (not shown). The light source outputs light having transparency to the object 100 . The light source is constituted of, for example, a halogen lamp and a filter, and outputs, for example, light in the near-infrared region. The light output from the light source is guided by an optical system such as a mirror, passes through the objective lens, and is irradiated to the object 100 .

대물 렌즈는, 대상물(100)의 광 입사면과 반대측의 면에서 반사된 광을 통과시킨다. 즉, 대물 렌즈는, 대상물(100)을 전반(傳搬)(투과)한 광을 통과시킨다. 대물 렌즈의 개구수(NA)는, 예를 들면 0.45 이상이다. 대물 렌즈는, 보정환(補正環)을 가지고 있다. 보정환은, 예를 들면 대물 렌즈를 구성하는 복수의 렌즈에서의 상호간의 거리를 조정하는 것에 의해, 대상물(100) 내에서 광에 생기는 수차(收差)를 보정한다. 광 검출부는, 대물 렌즈를 통과한 광을 검출한다. 광 검출부는, 예를 들면, InGaAs 카메라에 의해서 구성되어 있고, 근적외 영역의 광을 검출한다. 촬상 유닛(IR)은, 대상물(100)의 내부에 형성된 개질 영역, 및, 개질 영역으로부터 신장되는 균열의 선단을 촬상할 수 있다. 즉, 레이저 가공 장치(1)에서는, 촬상 유닛(IR)을 이용하여, 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. The objective lens passes the light reflected from the surface opposite to the light incident surface of the object 100 . That is, the objective lens transmits the light that has propagated (transmitted) the object 100 . The numerical aperture (NA) of the objective lens is, for example, 0.45 or more. The objective lens has a correction ring. The correction ring corrects aberrations occurring in the light within the object 100 by, for example, adjusting the distances between the plurality of lenses constituting the objective lens. The light detection unit detects light that has passed through the objective lens. The photodetector is constituted by, for example, an InGaAs camera, and detects light in the near-infrared region. The imaging unit IR can image the modified region formed inside the object 100 and the tip of the crack extending from the modified region. That is, in the laser processing apparatus 1, the success or failure of a laser processing can be confirmed non-destructively using imaging unit IR.

대상물(100)에는, X방향을 따라서 연장됨과 아울러 Y방향을 따라서 배열된 복수의 라인(C)이 설정되어 있다. 라인(C)은, 가상적인 선이지만, 실제로 그려진 선이라도 괜찮다. 또, 대상물(100)에는, Y방향을 따라서 연장됨과 아울러 X방향을 따라서 배열된 복수의 라인도 설정되어 있지만, 그 도시가 생략되어 있다. A plurality of lines C extending along the X direction and arranged along the Y direction are set in the object 100 . The line C is an imaginary line, but may be a line actually drawn. Moreover, although the some line extended along the Y direction and arranged along the X direction is also set in the target object 100, the illustration is abbreviate|omitted.

레이저 가공 장치(1)는, 제어부(9)의 제어하에서 각 라인(C)을 따른 레이저 가공을 실시한다. 제어부(9)는, 여기에서는, 지지부(7), 장착부(65), 및, 장착부(66)의 이동과, 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L1, L2)의 조사를 제어한다. 레이저 가공 장치(1)에 있어서는, 제어부(9)는, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리를 실행한다. 제1 스캔 처리는, 복수의 라인(C)의 1의 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 X방향으로 스캔하는 처리이다. 제2 스캔 처리는, 복수의 라인(C) 중 다른 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 X방향으로 스캔하는 처리이다. The laser processing apparatus 1 performs laser processing along each line C under the control of the control part 9. As shown in FIG. The control part 9, here, the movement of the support part 7, the mounting part 65, and the mounting part 66, and laser beam L1, L2 from the laser processing head 10A and the laser processing head 10B. ) to control the irradiation. In the laser processing apparatus 1, the control part 9 performs a 1st scan process and a 2nd scan process. A 1st scan process is a process which scans the laser beam L1 from 10A of laser processing heads with respect to 1 line C of several lines C in the X direction. A 2nd scanning process is a process which scans the laser beam L2 from the laser processing head 10B with respect to the other line C among several line C in the X direction.

제어부(9)가 레이저광(L1, L2)을 X방향으로 스캔한다는 것은, 먼저, 장착부(65, 66)를 매개로 하여 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Y방향 및 Z방향으로 이동시켜, 레이저광(L1, L2)의 집광점을, 각각의 라인(C) 상으로서 대상물(100)의 내부가 되는 위치에 위치시킨 상태로 한다. 그리고, 그 상태에서, 지지부(7)를 X방향으로 이동시키는 것에 의해, 대상물(100) 내를 라인(C)을 따라서 X방향으로 레이저광(L1, L2)의 집광점을 이동시키는 것이다. The control unit 9 scans the laser beams L1 and L2 in the X direction, first, the laser processing heads 10A, 10B are moved in the Y direction and the Z direction via the mounting units 65 and 66, Let the converging points of the laser beams L1 and L2 be positioned at positions to be inside the object 100 as on each line C. And in that state, by moving the support part 7 in the X direction, the converging point of the laser beams L1 and L2 is moved along the line C in the object 100 in the X direction.

특히, 여기에서는, 제어부(9)는, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리를, 적어도 일부의 시간에서 중복하도록 실행한다. 즉, 제어부(9)는, 하나의 라인(C)을 따라서 레이저광(L1)이 스캔되어 있는 상태와, 다른 라인(C)을 따라서 레이저광(L2)이 스캔되어 있는 상태가, 동시에 실현되도록 한다. 즉, 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 동시에 가동한다. 이것에 의해, 1개의 레이저 가공 헤드를 이용한 가공에 비해 명확하게 스루풋의 향상이 도모된다. In particular, here, the control part 9 executes the 1st scan process and the 2nd scan process so that it may overlap for at least a part of time. That is, the control unit 9 is configured such that the state in which the laser light L1 is scanned along one line C and the state in which the laser light L2 is scanned along the other line C are simultaneously realized. do. That is, the control part 9 operates the laser processing head 10A and the laser processing head 10B simultaneously. Thereby, compared with the processing using one laser processing head, the improvement of a throughput is achieved clearly.

제어부(9)는, 1개의 라인(C)을 따른 레이저광(L1, L2)의 스캔이 완료되면, 레이저 가공 헤드(10A, 10B) 각각을 독립하여 라인(C)의 간격분(分)만큼 Y방향(필요에 따라서 Z방향)으로 이동시켜, 다음의 라인(C)을 따른 레이저광(L1, L2)의 스캔(즉 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리)을 계속한다. 제어부(9)는, 거의 라인(C)의 갯수분만큼 이 동작을 계속해서 행하는 것에 의해, 모든 라인(C)을 따라서 개질 영역을 형성한다.When the scanning of the laser beams L1 and L2 along one line C is completed, the control part 9 independently separates each of the laser processing heads 10A, 10B by the interval of the line C. It moves in the Y-direction (the Z-direction if necessary), and the scanning of the laser beams L1 and L2 along the following line C (namely, a 1st scan process and a 2nd scan process) is continued. The control unit 9 continuously performs this operation for approximately the number of lines C, thereby forming a modified region along all the lines C. As shown in FIG.

도 9 및 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 여기에서는, 제어부(9)는, 복수의 라인(C) 중 대상물(100)의 Y방향의 일방의 단부에 위치하는 라인(C)으로부터 Y방향의 내측의 라인(C)을 향해서 순서대로 제1 스캔 처리를 실행한다. 이것과 함께, 제어부(9)는, 복수의 라인(C) 중 대상물(100)의 Y방향의 타방의 단부에 위치하는 라인(C)으로부터 Y방향의 내측의 라인을 향해서 순서대로 제2 스캔 처리를 실행한다(이것을 '주(主)가공 처리'라고 칭함). Y방향의 일방의 단부에 위치하는 라인(C)과, Y방향의 타방의 단부에 위치하는 라인(C)은, X방향에서 서로 동일한 길이를 가지고 있다. As shown in FIG.9 and FIG.10, here, the control part 9 is inside the Y direction from the line C located in one edge part of the Y direction of the object 100 among several lines C. The first scan processing is performed in order toward the line C of . At the same time, the control unit 9 sequentially performs a second scan process from the line C located at the other end of the object 100 in the Y direction among the plurality of lines C toward the inner line in the Y direction. (This is called 'main processing'). The line C located at one end of the Y direction and the line C located at the other end of the Y direction have the same length in the X direction.

이 점에 대해 보다 상세하게 설명한다. 주가공 처리에서는, 먼저, 제어부(9)는, 장착부(65)를 매개로 한 레이저 가공 헤드(10A)의 이동에 의해, 레이저광(L1)의 집광점을, 대상물(100)의 Y방향의 일방의 단부에 위치하는 라인(C) 상으로서 대상물(100)의 내부가 되는 위치에 위치시킨 상태로 한다. 동시에, 제어부(9)는, 장착부(66)를 매개로 한 레이저 가공 헤드(10B)의 이동에 의해, 레이저광(L2)의 집광점을, 대상물(100)의 Y방향의 타방의 단부에 위치하는 라인(C) 상으로서 대상물(100)의 내부가 되는 위치에 위치시킨 상태로 한다. 이 때, 레이저광(L1)의 집광점의 X방향의 위치와 레이저광(L2)의 집광점의 X방향의 위치는 일치하고 있다. This point will be described in more detail. In the main processing process, first, the control unit 9 sets the converging point of the laser light L1 by the movement of the laser processing head 10A via the mounting unit 65 in the Y direction of the object 100 . It is set as the state located in the position used as the inside of the object 100 as the line C located at one edge part. At the same time, the control unit 9 positions the converging point of the laser light L2 at the other end of the object 100 in the Y direction by movement of the laser processing head 10B via the mounting unit 66 . It is assumed that it is positioned at a position that becomes the inside of the object 100 as the line (C) image. At this time, the position of the X-direction of the light-converging point of the laser beam L1 coincides with the X-direction position of the light-converging point of the laser beam L2.

그 상태에서, 제어부(9)는, 지지부(7)를 X방향으로 이동시키는 것에 의해, 대상물(100) 내를 각각의 라인(C)을 따라서 X방향으로 레이저광(L1, L2)의 집광점을 이동시킨다. 이것에 의해, 각각의 라인(C)에 대한 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리가, 동시에 개시됨과 아울러 동시에 완료된다. 즉, 여기에서는, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리가 그 전체에서 중복하고 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 라인(C)을 따라서 대상물(100)의 내부에 개질 영역(M)이 형성된다. In that state, the control part 9 moves the support part 7 in the X direction, so that the light-converging point of the laser beams L1 and L2 in the X direction along each line C in the object 100 . move the Thereby, the 1st scan process and the 2nd scan process with respect to each line C are simultaneously started and completed simultaneously. That is, here, the 1st scan process and the 2nd scan process overlap in the whole. Thereby, the modified region M is formed in the inside of the object 100 along the pair of lines C. As shown in FIG.

이어서, 제어부(9)는, 장착부(65)를 매개로 한 레이저 가공 헤드(10A)의 이동에 의해, 레이저광(L1)의 집광점을, 대상물(100)의 Y방향의 일방의 단부로부터 1개만큼 내측에 위치하는 라인(C) 상으로서 대상물(100)의 내부가 되는 위치에 위치시킨 상태로 한다. 동시에, 제어부(9)는, 장착부(66)를 매개로 한 레이저 가공 헤드(10B)의 이동에 의해, 레이저광(L2)의 집광점을, 대상물(100)의 Y방향의 타방의 단부로부터 1개만큼 내측에 위치하는 라인(C) 상으로서 대상물(100)의 내부가 되는 위치에 위치시킨 상태로 한다. 이 때, 레이저광(L1)의 집광점의 X방향의 위치와 레이저광(L2)의 집광점의 X방향의 위치는 일치하고 있다. Next, the control unit 9 sets the converging point of the laser beam L1 by 1 from one end of the object 100 in the Y direction by movement of the laser processing head 10A via the mounting unit 65 . It is assumed that it is positioned at a position to become the inside of the object 100 as the line (C) positioned on the inside by the number of pieces. At the same time, the control unit 9 sets the light-converging point of the laser light L2 by 1 from the other end of the object 100 in the Y direction by movement of the laser processing head 10B via the mounting unit 66 . It is assumed that it is positioned at a position to become the inside of the object 100 as the line (C) positioned on the inside by the number of pieces. At this time, the position of the X-direction of the light-converging point of the laser beam L1 coincides with the X-direction position of the light-converging point of the laser beam L2.

그 상태에서, 제어부(9)는, 지지부(7)를 X방향(왕복 동작인 경우에는 X방향의 반대 방향)으로 이동시키는 것에 의해, 대상물(100) 내를 각각의 라인(C)을 따라서 X방향(왕복 동작인 경우에는 X방향의 반대 방향)으로 레이저광(L1, L2)의 집광점을 이동시킨다. 이것에 의해, 여기에서도, 각각의 라인(C)에 대한 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리가, 동시에 개시됨과 아울러 동시에 완료된다. 즉, 여기에서도, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리가 그 전체에서 중복하고 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 라인(C)을 따라서 대상물(100)의 내부에 개질 영역(M)이 더 형성된다. 이 제어부(9)의 동작을 반복하여 행하는 것에 의해, 대상물(100)의 보다 내측의 라인(C)에 이르기까지, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 동시에 가동시켜 빠짐없이 레이저 가공을 할 수 있다. In that state, the control unit 9 moves the support unit 7 in the X direction (in the case of a reciprocating operation, in the opposite direction to the X direction), so that the inside of the object 100 is X along each line C. The converging point of the laser beams L1 and L2 is moved in the direction (the direction opposite to the X-direction in the case of a reciprocating operation). Thereby, also here, the 1st scan process and the 2nd scan process with respect to each line C are simultaneously started and completed simultaneously. That is, also here, the 1st scan process and the 2nd scan process overlap in the whole. Thereby, along the pair of lines (C), the modified region (M) is further formed in the inside of the object (100). By repeatedly performing the operation of the control unit 9, the laser processing head 10A and the laser processing head 10B are simultaneously operated up to the line C on the inner side of the object 100, and the laser is not omitted. processing can be done.

또, 도 9 이후의 상면도에서는, 설명의 필요상, 개질 영역(M)을 실선으로서 나타내고 있지만, 대상물(100)의 표면으로부터 실제로 개질 영역(M)이 보이고 있는 것을 필요로 하지 않는다. Moreover, in the top view after FIG. 9, although the modified area|region M is shown as a solid line for the necessity of explanation, it is not required that the modified area|region M is actually seen from the surface of the object 100. As shown in FIG.

여기서, 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 상기의 동작을 반복하는 중에, 보다 대상물(100)의 내측의 영역에서, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)와의 위치 관계가, 서로의 거리가 Y방향으로 이것 이상 줄어들지 않는 위치 관계(예를 들면 서로 접촉하고 있는 상태)가 되고, 또한, 각각의 집광부(14)의 사이의 거리(D)에 상당하는 대상물(100)의 영역에, 미가공의 라인(C)이 잔존하고 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 상기와 같이 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리를 동시에 실행하는 것이 곤란해진다. 따라서, 제어부(9)는, 이 경우에는, 다음과 같은 처리를 실행한다. Here, as shown in FIG. 11, while repeating the above operation, in the region inside the object 100, the positional relationship between the laser processing head 10A and the laser processing head 10B is the distance to each other. becomes a positional relationship (for example, in contact with each other) that does not decrease more than this in the Y direction, and in the area of the object 100 corresponding to the distance D between the respective light collecting parts 14, The unprocessed line C may remain. In this case, it becomes difficult to simultaneously execute the first scan process and the second scan process as described above. Accordingly, the control unit 9 executes the following processing in this case.

즉, 도 12에 나타내어지는 바와 같이, 제어부(9)는, 주가공 처리의 결과, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)가 Y방향에 대해 가장 접근했을 때에, 레이저 가공 헤드(10A)를 퇴피시키면서 제2 스캔 처리를 속행한다. 즉, 이후에서는, 레이저 가공 헤드(10B)를 이용한 제2 스캔 처리만이 실행되게 된다. 또, 여기에서는, 일 예로서, 미가공으로 잔존하는 라인(C) 중, Y방향에 대해 가장 레이저 가공 헤드(10A)측의 라인(C)으로부터 Y방향의 외측을 향해서(화살표(R1) 방향으로) 순서대로 제2 스캔 처리를 실행해도 괜찮다. 제어부(9)는, 이 제2 스캔 처리만을 실행하고 있을 때에, 도 13에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 매개로 하여 촬상 유닛(IR)을 가공이 완료된 라인(C) 상으로 이동시킴과 아울러, 해당 라인(C)을 포함하는 대상물(100)의 영역을 촬상 유닛(IR)에 의해 촬상하는 촬상 처리를 실행한다. That is, as shown in FIG. 12, the control part 9 is laser processing head 10A, when 10 A of laser processing heads and the laser processing head 10B approach most with respect to a Y direction as a result of a main processing process. ), the second scan process is continued. That is, after that, only the 2nd scan process using the laser processing head 10B will be performed. Moreover, here, as an example, from the line C on the side of the laser processing head 10A most with respect to the Y direction among the lines C remaining unprocessed toward the outer side of the Y direction (arrow R1 direction) ), you may execute the second scan processing sequentially. When only this second scan process is being executed, the control unit 9 moves the imaging unit IR via the mounting unit 65 onto the line C on which processing has been completed, as shown in FIG. 13 . In addition, the imaging process of imaging the area|region of the target object 100 including the said line C by imaging unit IR is performed.

그리고, 제어부(9)는, 촬상 처리에 의해 얻어진 화상에 근거하여, 해당 영역에서 대상물(100)에 개질 영역(M) 및/또는 개질 영역(M)으로부터 신장되는 균열이 규정을 따라서 형성되어 있는지 여부의 판정을 행한다. 여기에서는, 제어부(9)는, 개질 영역(M) 그 자체를 확인하여 해당 판정을 해도 괜찮고, 개질 영역(M)으로부터 신장되는 균열의 선단의 유무 또는 위치를 확인하여 해당 판정을 행해도 괜찮다. 일 예로서, 제어부(9)는, 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 해당 화상 내에서, 개질 영역(M)이 형성되어 있어야할 해당 라인(C)을 따라서 미가공 영역(RS)이 생기는 것을 검지하고, 개질 영역(M)이 규정을 따라서 형성되어 있지 않다고 판정할 수 있다. 이 경우에는, 제어부(9)는, 해당 라인(C)을 따른 레이저광(L1)의 스캔을 재차 행하는 보조 가공 처리를 실행한다. 이것에 의해, 미가공 영역(RS)이 생겨 있던 라인(C)을 따라서 개질 영역(M)이 형성된다. Then, the control unit 9 determines, based on the image obtained by the imaging process, whether the modified region M and/or cracks extending from the modified region M are formed in the object 100 in the corresponding region according to the regulations. Determine whether or not Here, the control part 9 may confirm the said determination by confirming the modified area|region M itself, and may confirm the presence or absence or the position of the front-end|tip of the crack extending from the modified area|region M, and may perform this determination. As an example, as shown in FIG. 14 , the control unit 9 detects that the unprocessed area RS is generated along the line C where the modified area M should be formed in the image, and , it can be determined that the modified region M is not formed according to the regulations. In this case, the control part 9 performs the auxiliary processing process which scans the laser beam L1 along the said line C again. Thereby, the modified area|region M is formed along the line C in which the unprocessed area|region RS had arisen.

이와 같이, 제어부(9)는, 해당 판정의 결과, 해당 규정을 따라서 개질 영역(M) 및/또는 균열이 형성되어 있지 않다고 판정한 경우에는, 적어도 해당 라인(C)을 따른 레이저광(L1)의 스캔을 재차 행하는 보조 가공 처리를 실행한다. 또, 제어부(9)는, 대상물(100)에서의 라인(C) 상 중 적어도 1개소에서, 촬상 처리를 행할 수 있다. In this way, when it is determined that the modified region M and/or cracks are not formed according to the regulation as a result of the determination, the control unit 9 performs at least the laser beam L1 along the line C. Auxiliary machining processing that scans again is performed. In addition, the control unit 9 can perform imaging processing at at least one location on the line C of the object 100 .

[레이저 가공 장치의 작용 및 효과][Operation and effect of laser processing equipment]

레이저 가공 장치(1)는, X방향을 따라서 이동 가능하게 되고, X방향 및 Y방향을 따라서 대상물(100)을 지지하기 위한 지지부(7)와, Y방향을 따라서 서로 대향하도록 배치되고, 지지부(7)에 지지된 대상물(100)에 레이저광(L1, L2)을 조사하기 위한 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 구비한다. 또, 레이저 가공 장치(1)는, 레이저 가공 헤드(10A)가 장착되고, Y방향과 Z방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 장착부(65)와, 레이저 가공 헤드(10B)가 장착되고, Y방향과 Z방향 각각을 따라서 이동 가능하게 된 장착부(66)를 구비한다. 그리고, 레이저 가공 장치(1)는, 장착부(65)에 장착되어 있고, 대상물(100)을 투과하는 광에 의해 대상물(100)을 촬상하는 촬상 유닛(IR)을 구비한다. The laser processing apparatus 1 is movable along the X-direction, and the support part 7 for supporting the object 100 along the X-direction and the Y-direction, and the Y-direction are arranged to face each other, and the support part ( 7) is provided with a laser processing head (10A, 10B) for irradiating the laser beam (L1, L2) to the object 100 supported by. Moreover, in the laser processing apparatus 1, the laser processing head 10A is attached, the mounting part 65 which became movable along each Y direction and Z direction, and the laser processing head 10B are attached, the Y direction and a mounting portion 66 that is movable along each of the and Z directions. And the laser processing apparatus 1 is attached to the mounting part 65, and is equipped with the imaging unit IR which images the target object 100 by the light which penetrate|transmits the target object 100. As shown in FIG.

이 레이저 가공 장치(1)에서는, 대상물(100)을 지지하는 지지부(7) 상에, 서로 대향하도록 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)가 배치되어 있다. 그리고, 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)는, 각각, 장착부(65) 및 장착부(66)를 매개로 하여, 서로 교차하는 2방향으로 독립하여 이동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 대상물(100)의 2개의 개소에서, 서로 독립하여, 레이저광(L1, L2)의 스캔에 의해 레이저 가공을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 스루풋의 향상이 도모된다. In this laser processing apparatus 1, on the support part 7 which supports the target object 100, the laser processing head 10A and the laser processing head 10B are arrange|positioned so that it may mutually oppose. And the laser processing head 10A and the laser processing head 10B are independently movable in two mutually intersecting directions via the attachment part 65 and the attachment part 66 respectively. For this reason, in two places of the target object 100, it becomes mutually independent and it becomes possible to perform laser processing by scanning of laser beam L1, L2. Therefore, the improvement of the throughput is achieved.

또, 레이저 가공 헤드(10A)의 이동을 담당하는 장착부(65)에는, 대상물(100)을 투과하는 광에 의해 대상물(100)을 촬상하는 촬상 유닛(IR)이 더 장착되어 있다. 따라서, 예를 들면, 레이저 가공 헤드(10B)에 의한 레이저 가공을 실시하고 있는 동안에, 촬상 유닛(IR)에 의해 대상물(100)의 다른 개소를 촬상할 수 있다. 따라서, 스루풋의 저하를 억제하면서, 비파괴에 의해 레이저 가공의 상태를 확인할 수 있다. 즉, 레이저 가공 장치(1)에 의하면, 스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. Moreover, the imaging unit IR which images the object 100 by the light which penetrates the object 100 is further attached to the mounting part 65 which bears the movement of 10 A of laser processing heads. Therefore, for example, while performing laser processing by the laser processing head 10B, the other location of the target object 100 can be imaged by imaging unit IR. Therefore, the state of laser processing can be confirmed non-destructively, suppressing the fall of a throughput. That is, according to the laser processing apparatus 1, the success or failure of laser processing can be confirmed non-destructively, improving a throughput.

또, 레이저 가공 장치(1)는, 지지부(7), 장착부(65), 및, 장착부(66)의 이동과, 레이저 가공 헤드(10A) 및 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L1, L2)의 조사와, 촬상 유닛(IR)에 의한 대상물(100)의 촬상을 제어하는 제어부(9)를 더 구비하고 있다. 대상물(100)에는, X방향을 따라서 연장됨과 아울러 Y방향을 따라서 배열된 복수의 라인(C)이 설정되어 있다. 그리고, 제어부(9)는, 복수의 라인(C) 중 하나의 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)을 X방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 복수의 라인(C) 중 다른 라인(C)에 대해서 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)을 X방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 적어도 일부의 시간에서 중복하여 실행한다. 게다가, 제어부(9)는, 제2 스캔 처리만을 실행하고 있을 때에, 가공이 완료된 라인(C)을 포함하는 대상물(100)의 영역을 촬상 유닛(IR)에 의해 촬상하는 촬상 처리를 실행한다. Moreover, the laser processing apparatus 1 includes the movement of the support part 7, the attachment part 65, and the attachment part 66, and laser beam L1 from the laser processing head 10A and the laser processing head 10B, It further comprises the control part 9 which controls irradiation of L2) and imaging of the target object 100 by imaging unit IR. A plurality of lines C extending along the X direction and arranged along the Y direction are set in the object 100 . And the control part 9 is the 1st scanning process which scans the laser beam L1 from 10A of laser processing head 10A in the X direction with respect to one line C among several lines C, The 2nd scanning process which scans the laser beam L2 from the laser processing head 10B with respect to the other line C among the lines C in the X direction is performed overlappingly in at least one part time. In addition, when only the second scan processing is being executed, the control unit 9 executes the imaging processing of imaging the area of the object 100 including the line C on which the processing has been completed by the imaging unit IR.

이와 같이, 제1 스캔 처리와 제2 스캔 처리를 중복하여 실행하는 것에 의해, 스루풋의 향상이 도모된다. 또, 제2 스캔 처리만이 행하여지고 있는 타이밍에서, 레이저 가공 헤드(10A)와 함께 이동 가능한 촬상 유닛(IR)을 제어하여 촬상 처리를 헹할 수 있다. 따라서, 보다 확실히, 스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. As described above, by performing the first scan process and the second scan process in duplicate, the throughput is improved. Moreover, at the timing in which only the 2nd scan process is performed, imaging process can be rinsed by controlling imaging unit IR which can move together with 10 A of laser processing heads. Therefore, the success or failure of laser processing can be confirmed non-destructively, improving a throughput more reliably.

또, 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(9)는, 촬상 처리에 의해 얻어진 화상에 근거하여, 해당 영역에서 대상물(100)에 개질 영역(M) 및/또는 균열이 규정을 따라서 형성되어 있는지 여부의 판정을 행함과 아울러, 해당 판정의 결과, 규정을 따라서 개질 영역(M) 및/또는 균열이 형성되어 있지 않다고 판정한 경우에는, 적어도 해당 라인(C)을 따른 레이저광(L1)의 스캔을 재차 행하는 보조 가공 처리를 실행한다. 이 때문에, 보조 가공 처리에 의해서, 가공 미스가 보완된다. Moreover, in the laser processing apparatus 1, the control part 9 determines whether the modified area|region M and/or a crack is formed in accordance with the regulation in the target object 100 in this area|region based on the image obtained by the imaging process. While determining whether or not, as a result of the determination, when it is determined that the modified region M and/or cracks are not formed according to the regulations, at least the laser beam L1 is scanned along the line C. Executes the auxiliary machining process to be performed again. For this reason, a machining error is compensated by an auxiliary machining process.

또, 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(9)는, 복수의 라인(C) 중 대상물(100)의 Y방향의 일방의 단부에 위치하는 라인(C)으로부터 제2 방향의 내측의 라인(C)을 향해서 순서대로 제1 스캔 처리를 실행하면서, 복수의 라인(C) 중 대상물(100)의 Y방향의 타방의 단부에 위치하는 라인(C)으로부터 Y방향의 내측의 라인(C)을 향해서 순서대로 제2 스캔 처리를 실행하는 주가공 처리를 실행한다. 이와 같이, 주가공 처리에서, Y방향에서의 대상물(100)의 대조적인 위치의 라인(C)으로부터 순서대로 제1 스캔 처리 및 제2 스캔 처리를 실행하는 것에 의해, 레이저광(L1, L2)의 집광점의 대상물(100)에 대한 X방향을 따른 상대 이동의 낭비가 줄어들어, 스루풋이 보다 향상된다. Moreover, in the laser processing apparatus 1, the control part 9 is a line inside the 2nd direction from the line C located in one edge part of the Y direction of the object 100 among several lines C. A line C inside the Y direction from the line C located at the other end of the object 100 in the Y direction among the plurality of lines C while executing the first scan process in order toward C) The main processing processing which executes the second scan processing sequentially toward each other is executed. In this way, in the main processing process, by executing the first scan process and the second scan process sequentially from the line C at the contrasting position of the object 100 in the Y direction, the laser beam L1, L2 The waste of the relative movement along the X-direction with respect to the object 100 of the light-converging point is reduced, and the throughput is further improved.

게다가, 레이저 가공 장치(1)에서는, 제어부(9)는, 주가공 처리에서, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)가 Y방향에 대해 가장 접근했을 때에, 레이저 가공 헤드(10A)를 해당 영역으로부터 퇴피시키면서 제2 스캔 처리를 속행함과 아울러, 촬상 처리를 실행한다. 이 경우, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 최대한으로 활용하여 스루풋을 향상시키면서, 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있다. Moreover, in the laser processing apparatus 1, the control part 9 is the laser processing head 10A, when the laser processing head 10A and the laser processing head 10B approached most with respect to a Y direction in a main processing process. The second scan process is continued while evacuating from the area, and the imaging process is executed. In this case, the laser processing head 10A and the laser processing head 10B are utilized to the maximum to improve throughput, and the success or failure of laser processing can be confirmed non-destructively.

[변형예][Modified example]

이상의 실시 형태는, 레이저 가공 장치의 일 실시 형태를 예시한 것이다. 따라서, 본 개시에 관한 레이저 가공 장치는, 상기의 레이저 가공 장치(1)에 한정되지 않고, 임의로 변형될 수 있다. The above embodiment exemplifies one embodiment of the laser processing apparatus. Therefore, the laser processing apparatus which concerns on this indication is not limited to the said laser processing apparatus 1, It can deform|transform arbitrarily.

도 15~도 18은, 장착부 및 레이저 가공 헤드의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 15의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제1 벽부(21)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제1 벽부(21)에 마련해도 괜찮다. 또, 도 15의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제3 벽부(23)에 마련하면서, 장착부(66)를, 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제3 벽부(23)에 마련하는 형태에서, 장착부(65, 66)에서의 이동부(63, 64)의 위치를 X방향으로 다르게 해도 괜찮다. 게다가, 도 15의 (c)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제2 벽부(22)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제2 벽부(22)에 마련해도 좋다. 15 to 18 are views showing modified examples of the mounting part and the laser processing head. As shown in Fig. 15(a), the mounting part 66 is attached to the laser processing head 10B while providing the mounting part 65 in the first wall part 21 of the case 11 of the laser processing head 10A. You may provide in the 1st wall part 21 of the case 11 of . Moreover, as shown in FIG.15(b), while providing the mounting part 65 in the 3rd wall part 23 of the case 11 of 10 A of laser processing heads, the mounting part 66 is a laser processing head. In the form provided in the 3rd wall part 23 of the case 11 of (10B), you may change the position of the moving parts 63 and 64 in the mounting parts 65 and 66 in the X direction. Furthermore, as shown in Fig. 15(c), while the mounting portion 65 is provided on the second wall portion 22 of the case 11 of the laser processing head 10A, the mounting portion 66 is attached to the laser processing head ( You may provide in the 2nd wall part 22 of the case 11 of 10B).

또, 도 16의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제5 벽부(25)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제5 벽부(25)에 마련해도 괜찮다. 또, 도 16의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 장착부(65)를 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제6 벽부(26)에 마련하면서, 장착부(66)를 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제6 벽부(26)에 마련해도 괜찮다. 이상과 같이, 장착부(65, 66)는, 각각, Y방향을 따라서 서로 대향하는 제4 벽부(24)와 다른 벽부에 장착되어 있으면 좋다. 게다가, 도 16의 (c)에 나타내어지는 바와 같이, 제1 벽부(21)와 제2 벽부(22)와의 간격을 확대하면서, X방향에 대해 케이스(11)의 중앙부에 집광부(14)를 마련해도 좋다. Moreover, as shown in Fig. 16(a), while providing the mounting part 65 to the 5th wall part 25 of the case 11 of the laser processing head 10A, the mounting part 66 is attached to the laser processing head ( You may provide in the 5th wall part 25 of the case 11 of 10B). Moreover, as shown in FIG. 16(b), while providing the mounting part 65 on the 6th wall part 26 of the case 11 of the laser processing head 10A, the mounting part 66 is attached to the laser processing head ( You may provide in the 6th wall part 26 of the case 11 of 10B). As described above, the attachment portions 65 and 66 may each be attached to a wall portion different from the fourth wall portion 24 opposite to each other along the Y direction. Furthermore, as shown in FIG. 16(c), the light collecting part 14 is provided in the central part of the case 11 with respect to the X direction while expanding the distance between the first wall part 21 and the second wall part 22. It is good to provide

또, 이상의 예와 같이, 레이저 가공 장치(1)에서는, 한 쌍의 레이저 가공 헤드로서, 레이저 가공 헤드(10A)와 레이저 가공 헤드(10B)를 이용하지 않아도 된다. 즉, 레이저 가공 장치(1)에서는, 도 17의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 한 쌍의(1종류의) 레이저 가공 헤드(10A)를 이용하거나, 도 17의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 한 쌍의(다른 1종류의) 레이저 가공 헤드(10B)를 이용하거나 할 수 있다. 이들의 경우에는, 일방의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)에 대해서 타방의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 Z축 방향을 중심으로 180° 회전시킨 상태에서, 각각의 집광부(14)의 X방향의 중심 위치가 일치하도록 배치된다. 이들의 경우에는, 2종류의 레이저 가공 헤드를 준비할 필요가 없다. Moreover, like the above example, in the laser processing apparatus 1, it is not necessary to use the laser processing head 10A and the laser processing head 10B as a pair of laser processing heads. That is, in the laser processing apparatus 1, as shown in FIG.17(a), a pair (one type) of laser processing heads 10A is used, or as shown in FIG.17(b). Similarly, a pair of (another type) laser processing head 10B can be used. In these cases, with respect to one laser processing head 10A, 10B, the other laser processing head 10A, 10B is rotated 180 degrees centering on the Z-axis direction, and the X of each light collecting part 14 is It is arranged so that the position of the center of the direction coincides. In these cases, there is no need to prepare two types of laser processing heads.

이들과 같이, 레이저 가공 헤드(10A)만(혹은 레이저 가공 헤드(10B)만)을 이용하는 경우라도, 장착부(65, 66)를 마련하는 벽부는 여러가지로 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 18의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 1개의 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제1 벽부(21)에 장착부(65)를 마련하면서, 1개의 레이저 가공 헤드(10A)의 케이스(11)의 제2 벽부(22)에 장착부(66)를 마련할 수 있다. 또, 도 18의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 1개의 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제2 벽부(22)에 장착부(65)를 마련하면서, 1개의 레이저 가공 헤드(10B)의 케이스(11)의 제1 벽부(21)에 장착부(66)를 마련해도 괜찮다. 즉, 이들의 경우라도, 장착부(65, 66)는, 각각, Y방향을 따라서 서로 대향하는 제4 벽부(24)와 다른 벽부에 장착되어 있으면 좋다. Likewise, even when only the laser processing head 10A (or only the laser processing head 10B) is used, the wall part which provides the mounting parts 65 and 66 can be changed variously. For example, as shown to Fig.18 (a), one laser processing head, providing the mounting part 65 in the 1st wall part 21 of the case 11 of 10 A of one laser processing head. The mounting part 66 can be provided in the 2nd wall part 22 of the case 11 of 10A. Moreover, as shown in FIG.18(b), one laser processing head 10B, providing the mounting part 65 in the 2nd wall part 22 of the case 11 of one laser processing head 10B. ), you may provide the mounting part 66 in the 1st wall part 21 of the case 11. That is, even in these cases, the mounting portions 65 and 66 may be respectively attached to the fourth wall portion 24 opposite to each other along the Y direction and to a different wall portion.

또, 상기 실시 형태에서는, 레이저 가공 헤드(10A)가 장착되는 장착부(65)에 대해서, 촬상 유닛(IR)을 장착되는 형태에 대해서 설명했다. 그렇지만, 레이저 가공 헤드(10B)가 장착되는 장착부(66)에 대해서 촬상 유닛(IR)을 장착하고, 제1 스캔 처리만이 실행되고 있을 때에 촬상 처리를 행하도록 해도 괜찮다. 또, 촬상 유닛(IR)은, 장착부(65, 66)에 장착되는 경우에 한정되지 않고, 레이저 가공 헤드(10A)(또는 레이저 가공 헤드(10B))와 함께 Y방향 및 Z방향으로 이동 가능한 위치이고, 또한, 레이저 가공 헤드(10A)의 제4 벽부(24)와 레이저 가공 헤드(10B)의 제4 벽부(24)와의 사이에 개재하지 않는 임의의 위치에 마련될 수 있다. In addition, in the said embodiment, the form to which imaging unit IR is attached was demonstrated about the attachment part 65 to which 10 A of laser processing heads are attached. However, imaging unit IR is attached with respect to the mounting part 66 to which the laser processing head 10B is attached, and you may make it perform an imaging process when only a 1st scan process is being performed. In addition, the imaging unit IR is not limited to the case where it is attached to the mounting parts 65 and 66, The position which can move in Y direction and Z direction together with laser processing head 10A (or laser processing head 10B). Also, it can be provided at any position not interposed between the fourth wall portion 24 of the laser processing head 10A and the fourth wall portion 24 of the laser processing head 10B.

또, 제어부(9)는, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)과, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)에 의해, 서로 다른 파장, 및 Z방향의 집광 위치에서, 대상물(100)을 가공하는 처리(다파낟(多波長) 가공)를 실행하도록 해도 괜찮다. 다파장 가공은, 예를 들면, 실리콘(Si)과 글라스를 접합시킨 웨이퍼를 가공하는 경우(제1의 경우)나, 이면측으로부터 입사한 레이저광(L1, L2)의 일부가 디바이스에 흡수되는 것에 의해 회로의 파손이 생길 수 있는 웨이퍼를 가공하는 경우(제2의 경우) 등에 사용할 수 있다. Moreover, the control part 9 is mutually different by the laser beam L1 from the laser processing head 10A, and the laser beam L2 from the laser processing head 10B, at the light-converging position of the Z direction. , you may make it perform the process (multi-panel processing) which processes the target object 100. In multi-wavelength processing, for example, when processing a wafer in which silicon (Si) and glass are bonded (case 1), or when a part of laser light (L1, L2) incident from the back side is absorbed by the device This can be used in the case of processing wafers in which circuit breakage may occur (the second case) or the like.

제1의 경우, 실리콘을 가공하는 파장(예를 들면 1064nm)의 광과 글라스를 가공하는 파장(예를 들면 532nm)의 광이 모두 대상 재료에 닿을 필요가 있기 때문에, 글라스측으로부터 가공을 실시한다. 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광 위치를 글라스 넘어 실리콘 내에 맞추고, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광 위치를 글라스 내에 맞추어, 대응하는 파장으로 가공을 실시한다. 이와 같이 다른 2종류의 기재가 접합된 웨이퍼를 다파장 가공으로 가공하기 위해서는, 그 파장 중, 하측의 기재를 가공하는 파장은, 상측의 기재를 투과하는 파장일 필요가 있다. 여기에서는, 한 쌍의 레이저 가공 헤드(10A, 10B)를 이용하여 다파장 가공을 행하기 때문에 스루풋의 향상이 도모된다. In the first case, both the light of the wavelength for processing silicon (for example, 1064 nm) and the light with the wavelength for processing the glass (for example, 532 nm) need to reach the target material, so the processing is performed from the glass side. . The condensing position of the laser light L1 from the laser processing head 10A is aligned within the silicon beyond the glass, and the condensing position of the laser light L2 from the laser processing head 10B is aligned within the glass, and processing is performed with a corresponding wavelength. Conduct. In order to process a wafer to which two different types of substrates are bonded in this way by multi-wavelength processing, the wavelength for processing the lower substrate among the wavelengths needs to be a wavelength that transmits the upper substrate. Here, since multi-wavelength processing is performed using a pair of laser processing heads 10A, 10B, the improvement of throughput is achieved.

한편, 제2의 경우, 레이저 가공 헤드(10A)로부터의 레이저광(L1)의 집광 위치를 디바이스 근방에 설정하고, 또한, 레이저 가공 헤드(10B)로부터의 레이저광(L2)의 집광 위치를 디바이스로부터 떨어진 위치로 설정한다. 레이저광(L1)의 파장은, 디바이스측으로의 누설광이 적게 되도록, 보다 기재에 흡수가 있는 파장(예를 들면 1064nm)으로 하고, 레이저광(L2)의 파장은, 다소의 누설광이 생긴다고 해도, 보다 기재의 가공에 적절한 레이저광(L1)의 파장보다도 긴 파장(예를 들면 1342nm)으로 할 수 있다. On the other hand, in the second case, the converging position of the laser beam L1 from the laser processing head 10A is set in the device vicinity, and the condensing position of the laser beam L2 from the laser processing head 10B is set to the device set it away from The wavelength of the laser light L1 is set to a wavelength (for example, 1064 nm) that is more absorbed by the substrate so that the leakage light to the device side is reduced, and the wavelength of the laser light L2 is set to a wavelength of the laser light L2 even if some leakage light occurs. , a wavelength longer than the wavelength of the laser light L1 suitable for further processing of the substrate (for example, 1342 nm).

[산업상의 이용 가능성][Industrial Applicability]

스루풋을 향상시키면서 비파괴에 의해 레이저 가공의 성부를 확인할 수 있는 레이저 가공 장치가 제공된다. A laser processing apparatus capable of confirming the success or failure of laser processing by non-destructiveness while improving throughput is provided.

1 - 레이저 가공 장치
7 - 지지부
9 - 제어부
10A - 레이저 가공 헤드(제1 레이저 가공 헤드)
10B - 레이저 가공 헤드(제2 레이저 가공 헤드)
65 - 장착부( 제1 장착부)
66 - 장착부( 제2 장착부)
100 - 대상물
C - 라인
IR - 촬상 유닛
L1, L2 - 레이저광
1 - laser processing device
7 - support
9 - control
10A - laser processing head (first laser processing head)
10B - laser processing head (second laser processing head)
65 - mounting part ( first mounting part)
66 - mounting part ( second mounting part)
100 - object
C - line
IR - imaging unit
L1, L2 - laser light

Claims (5)

제1 방향을 따라서 이동 가능하게 되고, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라서 대상물을 지지하기 위한 지지부와,
상기 제2 방향을 따라서 서로 대향하도록 배치되고, 상기 지지부에 지지된 상기 대상물에 레이저광을 조사하기 위한 제1 레이저 가공 헤드 및 제2 레이저 가공 헤드와,
상기 제1 레이저 가공 헤드가 장착되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향과 상기 제2 방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 제1 장착부와,
상기 제2 레이저 가공 헤드가 장착되고, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 각각을 따라 이동 가능하게 된 제2 장착부와,
상기 제1 장착부에 장착되어 있고, 상기 대상물을 투과하는 광에 의해 상기 대상물을 촬상하는 촬상 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치.
a support part movable along a first direction and configured to support an object in the first direction and in a second direction intersecting the first direction;
A first laser processing head and a second laser processing head disposed to face each other along the second direction, and for irradiating a laser beam to the object supported by the support;
a first mounting part on which the first laser processing head is mounted and movable along each of the third direction and the second direction intersecting the first direction and the second direction;
a second mounting part on which the second laser processing head is mounted and movable along each of the second direction and the third direction;
and an imaging unit mounted on the first mounting unit and configured to image the target object with light transmitted through the target object.
청구항 1에 있어서,
상기 지지부, 상기 제1 장착부, 및, 상기 제2 장착부의 이동과, 상기 제1 레이저 가공 헤드 및 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광의 조사와, 상기 촬상 유닛에 의한 상기 대상물의 촬상을 제어하는 제어부를 더 구비하며,
상기 대상물에는, 상기 제1 방향을 따라서 연장됨과 아울러 상기 제2 방향을 따라서 배열된 복수의 라인이 설정되어 있고,
상기 제어부는, 상기 복수의 라인 중 하나의 라인에 대해서 상기 제1 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 제1 방향으로 스캔하는 제1 스캔 처리와, 상기 복수의 라인 중 다른 라인에 대해서 상기 제2 레이저 가공 헤드로부터의 상기 레이저광을 상기 제1 방향으로 스캔하는 제2 스캔 처리를 적어도 일부의 시간에서 중복하여 실행함과 아울러, 상기 제2 스캔 처리만을 실행하고 있을 때에, 가공이 완료된 라인을 포함하는 상기 대상물의 영역을 상기 촬상 유닛에 의해 촬상하는 촬상 처리를 실행하는 레이저 가공 장치.
The method according to claim 1,
Controls movement of the support part, the first mounting part, and the second mounting part, irradiation of the laser beam from the first laser processing head and the second laser processing head, and imaging of the target by the imaging unit It further comprises a control unit that
A plurality of lines extending along the first direction and arranged along the second direction are set in the object,
The control unit includes a first scan process for scanning the laser beam from the first laser processing head in the first direction with respect to one of the plurality of lines, and the second line for the other of the plurality of lines. 2 While executing the second scan process for scanning the laser beam from the laser processing head in the first direction in duplicate at least for a part of time, while executing only the second scan process, the line on which processing has been completed A laser processing apparatus for performing imaging processing for imaging an area of the target object including the imaging unit.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는, 상기 촬상 처리에 의해 얻어진 화상에 근거하여, 상기 영역에서 상기 대상물에 개질 영역 및/또는 균열이 규정을 따라서 형성되어 있는지 여부의 판정을 행함과 아울러, 상기 판정의 결과, 상기 규정을 따라서 상기 개질 영역 및/또는 균열이 형성되어 있지 않다고 판정한 경우에는, 적어도 상기 라인을 따른 상기 레이저광의 스캔을 재차 행하는 보조 가공 처리를 실행하는 레이저 가공 장치.
3. The method according to claim 2,
The control unit determines, based on the image obtained by the imaging process, whether or not a modified region and/or cracks are formed in the object in the region according to a regulation, and as a result of the judgment, Therefore, when it is determined that the said modified area|region and/or a crack is not formed, the laser processing apparatus which performs the auxiliary processing process which scans the said laser beam along the said line again at least.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는, 상기 복수의 라인 중 상기 대상물의 상기 제2 방향의 일방의 단부에 위치하는 라인으로부터 상기 제2 방향의 내측의 라인을 향해서 순서대로 상기 제1 스캔 처리를 실행하면서, 상기 복수의 라인 중 상기 대상물의 상기 제2 방향의 타방의 단부에 위치하는 라인으로부터 상기 제2 방향의 내측의 라인을 향해서 순서대로 상기 제2 스캔 처리를 실행하는 주(主)가공 처리를 실행하는 레이저 가공 장치.
4. The method according to claim 3,
The control unit executes the first scan process sequentially from a line positioned at one end of the object in the second direction among the plurality of lines toward an inner line in the second direction while executing the first scan process on the plurality of lines. A laser processing apparatus for executing a main processing process of sequentially executing the second scan process from a line positioned at the other end of the object in the second direction toward an inner line in the second direction.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부는, 상기 주가공 처리에서, 상기 제1 레이저 가공 헤드와 상기 제2 레이저 가공 헤드가 상기 제2 방향에 대해 가장 접근했을 때에, 상기 제1 레이저 가공 헤드를 퇴피(退避)시키면서 상기 제2 스캔 처리를 속행(續行)함과 아울러, 상기 촬상 처리를 실행하는 레이저 가공 장치.
5. The method according to claim 4,
The control unit, in the main processing, when the first laser processing head and the second laser processing head are closest to the second direction, while retracting the first laser processing head, the second The laser processing apparatus which carries out the said imaging process while continuing a scan process.
KR1020217015675A 2018-10-30 2019-10-30 laser processing equipment KR20210082486A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-203675 2018-10-30
JP2018203675A JP7219590B2 (en) 2018-10-30 2018-10-30 Laser processing equipment
PCT/JP2019/042586 WO2020090891A1 (en) 2018-10-30 2019-10-30 Laser machining device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210082486A true KR20210082486A (en) 2021-07-05

Family

ID=70463748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217015675A KR20210082486A (en) 2018-10-30 2019-10-30 laser processing equipment

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7219590B2 (en)
KR (1) KR20210082486A (en)
CN (1) CN113039036B (en)
TW (1) TW202023726A (en)
WO (1) WO2020090891A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5456510B2 (en) 2010-02-23 2014-04-02 株式会社ディスコ Laser processing equipment

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56129340A (en) * 1980-03-13 1981-10-09 Toshiba Corp Method of dividing platelike material
JP4110219B2 (en) * 2002-08-30 2008-07-02 株式会社東京精密 Laser dicing equipment
JP2004276101A (en) * 2003-03-18 2004-10-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser beam machining method and laser beam machining apparatus
KR100641716B1 (en) * 2005-02-16 2006-11-10 토파즈엘시디 주식회사 Manufacturing Method for Light Guide Panel Using CO2 Laser
GB0622232D0 (en) * 2006-11-08 2006-12-20 Rumsby Philip T Method and apparatus for laser beam alignment for solar panel scribing
JP2010010209A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser dicing method
CN101826575B (en) * 2010-02-20 2012-01-04 英利能源(中国)有限公司 Method for laying photovoltaic module
JP5284299B2 (en) * 2010-03-04 2013-09-11 シャープ株式会社 Thin film solar cell manufacturing method and thin film solar cell manufacturing laser processing apparatus
JP5789802B2 (en) * 2011-03-22 2015-10-07 株式会社ソシオネクスト Manufacturing method of semiconductor chip
DE102011079739A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Lpkf Laser & Electronics Ag Device and method for carrying out and monitoring a plastic laser transmission welding process
CN102637012B (en) * 2012-04-01 2013-12-18 深圳市联赢激光股份有限公司 Double-path power negative feedback system for laser processing equipment
JP6559477B2 (en) * 2015-06-23 2019-08-14 株式会社ディスコ Wafer processing method
CN205166178U (en) * 2015-10-26 2016-04-20 惠州市杰普特电子技术有限公司 Laser welding apparatus
CN205290076U (en) * 2015-12-16 2016-06-08 深圳市联懋塑胶有限公司 Laser welding device is used in processing of cell -phone shell

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5456510B2 (en) 2010-02-23 2014-04-02 株式会社ディスコ Laser processing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020069488A (en) 2020-05-07
WO2020090891A1 (en) 2020-05-07
CN113039036A (en) 2021-06-25
TW202023726A (en) 2020-07-01
CN113039036B (en) 2023-08-29
JP7219590B2 (en) 2023-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100252543A1 (en) Laser-scribing tool architecture
KR20130099832A (en) Laser processing device
KR20210082486A (en) laser processing equipment
KR20230002713A (en) laser processing device
JP2019155402A (en) Centering method for laser beam and lase processing device
TWI825210B (en) Laser processing equipment
KR20210080511A (en) laser processing equipment
JP7438009B2 (en) laser processing equipment
KR20210066846A (en) Imaging apparatus, laser processing apparatus, and imaging method
JP7402814B2 (en) Laser processing head and laser processing equipment
TWI834747B (en) Laser processing equipment
US20220009032A1 (en) Laser machining device
KR20210082487A (en) laser processing method
WO2021221061A1 (en) Laser processing head and laser processing device
JP2019181565A (en) Repairing device of printed circuit board, and repairing method of the printed circuit board
TWI837204B (en) Laser processing equipment
JP2002014286A (en) Scanning type conforcal microscope and positioning method for light shielding plate
JPH02266357A (en) Optical defect inspecting and correcting device
JP2010158703A (en) Laser beam machining apparatus and laser beam machining method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal