激光加工装置

文档序号:1839165 发布日期:2021-11-16 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 激光加工装置 (Laser processing apparatus ) 是由 土屋利夫 三浦诚治 于 2021-05-10 设计创作,主要内容包括:本发明提供激光加工装置,该激光加工装置能够在激光加工中不使装置停止而变更激光束的光束直径。调整激光束的光束直径的激光加工装置的光束调整单元包含:第1透镜单元和第2透镜单元,它们能够沿着激光束的光路移动;以及第1移动机构和第2移动机构,它们使第1透镜单元和第2透镜单元分别沿着光路移动。控制单元包含存储部,该存储部预先存储激光束的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元和第2透镜单元的位置,并且使第1移动机构和第2移动机构进行动作而使第1透镜单元和第2透镜单元移动到与规定的光束直径对应的位置。(The invention provides a laser processing device, which can change the beam diameter of a laser beam without stopping the device during laser processing. The beam adjusting unit of the laser processing device for adjusting the beam diameter of the laser beam comprises: a 1 st lens unit and a 2 nd lens unit which are movable along an optical path of the laser beam; and a 1 st moving mechanism and a 2 nd moving mechanism that move the 1 st lens unit and the 2 nd lens unit, respectively, along the optical path. The control unit includes a storage unit that stores in advance a beam diameter of the laser beam and positions of the 1 st lens unit and the 2 nd lens unit corresponding to the beam diameter, and operates the 1 st moving mechanism and the 2 nd moving mechanism to move the 1 st lens unit and the 2 nd lens unit to positions corresponding to a predetermined beam diameter.)

激光加工装置

技术领域

本发明涉及激光加工装置。

背景技术

作为对半导体晶片等晶片进行分割的方法,提出了如下的方法:通过沿着形成于晶片的间隔道照射激光束而形成激光加工槽,沿着该激光加工槽使用断裂装置进行割断(参照专利文献1)。

用于实施这样的激光加工的激光加工装置具有:卡盘工作台,其对被加工物进行保持;以及激光束照射单元,其向卡盘工作台所保持的被加工物照射激光束。该激光束照射单元具有:激光振荡器,其振荡出激光;以及聚光透镜,其对从激光振荡器射出的激光束进行会聚。

关于激光束照射单元,优选入射到聚光透镜的激光束是具有规定的光束直径的准直光束。但是,从激光振荡器射出的激光束具有每个激光振荡器的个体差,并且具有发散角。对此,公开了在激光振荡器与聚光透镜之间配设有用于调整从激光振荡器射出的激光束的光束直径和发散角的光束调整单元的激光加工装置(参照专利文献2)。

专利文献1:日本特开平10-305420号公报

专利文献2:日本特开2008-168323号公报

但是,现有的光束调整单元在确认了由CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)等受光器接受的激光束的光束直径和发散角(平行度)之后,为了成为期望的光束直径和发散角,需要每次进行调整。即,在激光加工中想要变更为不同的光束直径的情况下,必须使装置停止而进行期望的光束直径和发散角的调整作业,存在生产率下降的问题。

发明内容

因此,本发明的目的在于,提供能够在激光加工中不使装置停止而变更激光束的光束直径的激光加工装置。

根据本发明,提供一种激光加工装置,其中,该激光加工装置具有:卡盘工作台,其对被加工物进行保持;激光束照射单元,其向该卡盘工作台所保持的被加工物照射激光束;输入单元,其输入该激光束的加工条件;以及控制单元,其至少对所述卡盘工作台、所述激光束照射单元以及所述输入单元进行控制,该激光束照射单元包含:激光振荡器;聚光透镜,其对从该激光振荡器射出的激光束进行会聚;以及光束调整单元,其配设在该激光振荡器与该聚光透镜之间,对从该激光振荡器射出的激光束的光束直径进行调整,该光束调整单元包含:第1透镜单元和第2透镜单元,它们配设在从该激光振荡器射出的激光束的光路上并配设成能够沿着光路移动;以及第1移动机构和第2移动机构,它们使该第1透镜单元和该第2透镜单元分别沿着光路移动,该控制单元包含存储部,该存储部预先存储激光束的光束直径以及与该光束直径对应的该第1透镜单元和该第2透镜单元的位置,使该光束调整单元的该第1移动机构和该第2移动机构进行动作而使该第1透镜单元和该第2透镜单元移动到与从该输入单元输入的规定的光束直径对应的位置。

根据本申请发明,能够在激光加工中不使装置停止而变更激光束的光束直径。

附图说明

图1是示出实施方式的激光加工装置的结构例的立体图。

图2是示意性地示出图1所示的激光加工装置的激光束照射单元的结构的示意图。

图3是示出图2所示的激光束照射单元的光束调整单元的结构例的立体图。

图4是示出图1所示的激光加工装置的触摸面板所显示的画面的结构例的图。

图5是示出图1所示的激光加工装置的触摸面板所显示的画面的另一结构例的图。

图6是示出图1所示的激光加工装置的触摸面板所显示的画面的又一结构例的图。

图7是示出图1所示的激光加工装置的加工条件数据的一例的表。

标号说明

1:激光加工装置;10:卡盘工作台;20:激光束照射单元;21:激光束;22:激光振荡器;23:基准透镜;24:光束调整单元;241:第1透镜单元;242:第2透镜单元;25:光束测量单元;26:反射镜;27:聚光透镜;28:加工点;30:透镜移动机构;31:支承基台;32:第1透镜支承部件;33:第2透镜支承部件;34:第1移动机构;35:第2移动机构;36:第1透镜位置检测单元;37:第2透镜位置检测单元;80:触摸面板;81:显示单元;82:输入单元;90:控制单元;91:存储部;92:运算部;100:被加工物。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不限定于以下实施方式所记载的内容。另外,在以下所记载的结构要素中包含有本领域技术人员能够容易想到的、实质上相同的结构要素。此外,以下所记载的结构能够适当组合。另外,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或者变更。

根据附图对本发明的实施方式的激光加工装置1进行说明。图1是示出实施方式的激光加工装置1的结构例的立体图。图2是示意性地示出图1所示的激光加工装置1的激光束照射单元20的结构的示意图。图3是示出图2所示的激光束照射单元20的光束调整单元24的结构例的立体图。图4、图5以及图6是示出图1所示的激光加工装置1的触摸面板80所显示的画面的结构例的图。图7是示出图1所示的激光加工装置1的加工条件数据913-1的一例的表。实施方式的激光加工装置1是通过对作为加工对象的被加工物100照射激光束21而对被加工物100进行加工的装置。

如图1所示,激光加工装置1具有卡盘工作台10、激光束照射单元20、X轴方向移动单元40、Y轴方向移动单元50、Z轴方向移动单元60、拍摄单元70、触摸面板80以及控制单元90。在以下的说明中,X轴方向是水平面上的一个方向。Y轴方向是在水平面上与X轴方向垂直的方向。Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向垂直的方向。在实施方式的激光加工装置1中,加工进给方向是X轴方向,分度进给方向是Y轴方向,聚光点位置调整方向是Z轴方向。

被加工物100是以硅(Si)、蓝宝石(Al2O3)、砷化镓(GaAs)或碳化硅(SiC)等为基板的圆板状的半导体晶片、光器件晶片等晶片。另外,被加工物100并不限定于实施方式,在本发明中也可以不是圆板状。激光加工装置1对被加工物100的加工例如是通过隐形切割在被加工物100的内部形成改质层的改质层形成加工、在被加工物100的正面形成槽的槽加工、或者沿着分割预定线切断被加工物100的切断加工等。

卡盘工作台10利用保持面11对被加工物100进行保持。例如在粘贴有环状框架110且直径比被加工物100的外径大的带111粘贴于被加工物100的背面且被支承在环状框架110的开口内的状态下,被加工物100载置于卡盘工作台10的保持面11。

保持面11是由多孔陶瓷等形成的圆盘形状。在实施方式中,保持面11是与水平方向平行的平面。保持面11例如经由真空吸引路径而与真空吸引源连接。卡盘工作台10对在载置在保持面11上的被加工物100进行吸引保持。在卡盘工作台10的周围配置有多个夹具部12,该夹具部12夹持对被加工物100进行支承的环状框架110。

卡盘工作台10通过旋转单元13而绕与Z轴方向平行的轴心进行旋转。旋转单元13被X轴方向移动板14支承。旋转单元13和卡盘工作台10经由X轴方向移动板14而通过X轴方向移动单元40沿X轴方向移动。旋转单元13和卡盘工作台10经由X轴方向移动板14、X轴方向移动单元40以及Y轴方向移动板15而通过Y轴方向移动单元50沿Y轴方向移动。

激光束照射单元20是向卡盘工作台10所保持的被加工物100照射脉冲状的激光束21的单元。如图2所示,激光束照射单元20包含激光振荡器22、光束调整单元24、光束测量单元25、反射镜26以及聚光透镜27。激光束照射单元20中的至少聚光透镜27被Z轴方向移动单元60支承,该Z轴方向移动单元60设置于从图1所示的激光加工装置1的装置主体2竖立设置的柱3。

激光振荡器22射出用于对被加工物100进行加工的规定波长的激光束21。激光束照射单元20射出的激光束21是对于被加工物100具有透过性或吸收性的波长。

光束调整单元24调整从激光振荡器22射出的激光束21的光束直径。在实施方式中,光束调整单元24设置在激光振荡器22与光束测量单元25之间,但在本发明中只要是在激光振荡器22与聚光透镜27之间则可以设置在任何位置。光束调整单元24包含基准透镜23、第1透镜单元241、第2透镜单元242以及透镜移动机构30。

基准透镜23在从激光振荡器22射出的激光束21的光路上设置在激光振荡器22与第1透镜单元241之间。在实施方式中,基准透镜23是平凸透镜,但在本发明中并不限定于此。基准透镜23是成为通过后述的控制单元90的控制而能够移动的第1透镜单元241和第2透镜单元242的位置的基准的透镜,不通过控制单元90的控制而移动。

第1透镜单元241设置成能够在从激光振荡器22射出的激光束21的光路上沿着光路移动。在实施方式中,第1透镜单元241是设置在基准透镜23与第2透镜单元242之间的平凹透镜。在实施方式中,第1透镜单元241所包含的透镜为一个,但在本发明中也可以由多个透镜组构成。第1透镜单元241设置于沿着光轴距基准透镜23为第1距离243的位置。第1距离243能够通过后述的透镜移动机构30的第1移动机构34使第1透镜单元241沿着光路移动而进行调整。

第2透镜单元242设置成能够在从激光振荡器22射出的激光束21的光路上沿着光路移动。在实施方式中,第2透镜单元242是设置在第1透镜单元241与光束测量单元25之间的双凸透镜。在实施方式中,第2透镜单元242所包含的透镜为一个,但在本发明中也可以由多个透镜组构成。第2透镜单元242设置于沿着光路距第1透镜单元241为第2距离244的位置。第2距离244能够通过后述的透镜移动机构30的第2移动机构35使第2透镜单元242沿着光路移动而进行调整。

光束调整单元24通过调整第1透镜单元241和第2透镜单元242的第1距离243和第2距离244,能够调整从激光振荡器22射出的激光束21的光束直径。此时,光束调整单元24能够将从激光振荡器22射出并具有发散角的激光束21调整为平行的激光束21。

透镜移动机构30使第1透镜单元241和第2透镜单元242分别沿着激光束21的光路移动。如图3所示,透镜移动机构30包含支承基台31、第1透镜支承部件32、第2透镜支承部件33、第1移动机构34、第2移动机构35、第1透镜位置检测单元36以及第2透镜位置检测单元37。

支承基台31包含第1导轨311和第2导轨312。第1导轨311和第2导轨312设置成两侧侧边相互平行且与激光束21的光路平行。

第1透镜支承部件32设置成能够沿着支承基台31的第1导轨311移动。第1透镜支承部件32包含第1被引导轨321。第1被引导轨321与支承基台31的第1导轨311嵌合。第1被引导轨321沿着第1导轨311移动,从而第1透镜支承部件32能够沿与激光束21的光路平行的方向移动。第1透镜支承部件32对第1透镜单元241进行支承。即,第1透镜单元241在与激光束21的光路平行的方向上与第1透镜支承部件32一体地移动。

第2透镜支承部件33设置成能够沿着支承基台31的第2导轨312移动。第2透镜支承部件33包含第2被引导轨331。第2被引导轨331与支承基台31的第2导轨312嵌合。第2被引导轨331沿着第2导轨312移动,从而第2透镜支承部件33能够沿与激光束21的光路平行的方向移动。第2透镜支承部件33对第2透镜单元242进行支承。即,第2透镜单元242在与激光束21的光路平行的方向上与第2透镜支承部件33一体地移动。

第1移动机构34使第1透镜支承部件32沿着支承基台31的第1导轨311移动,从而使第1透镜单元241沿着激光束21的光路移动。第1移动机构34包含外螺纹杆341、脉冲电动机342、轴承块343、内螺纹块344以及贯通内螺纹孔345。

外螺纹杆341与支承基台31的第1导轨311平行地设置。外螺纹杆341设置成绕轴旋转自如。脉冲电动机342在外螺纹杆341的一个端部侧固定地设置于支承基台31。脉冲电动机342是用于对外螺纹杆341进行旋转驱动的驱动源。脉冲电动机342的输出轴与外螺纹杆341连结。脉冲电动机342由后述的控制单元90控制。轴承块343在外螺纹杆341的另一个端部侧固定地设置于支承基台31。轴承块343将外螺纹杆341支承为绕轴旋转自如。内螺纹块344固定地设置于第1透镜支承部件32。在内螺纹块344中形成有贯通内螺纹孔345。贯通内螺纹孔345与外螺纹杆341螺合。

脉冲电动机342正转或反转地驱动外螺纹杆341,从而内螺纹块344沿着外螺纹杆341移动。由此,固定有内螺纹块344的第1透镜支承部件32沿着第1导轨311移动,因此被第1透镜支承部件32支承的第1透镜单元241沿着激光束21的光路移动。即,第1移动机构34控制脉冲电动机342以便使后述的控制单元90正转或反转地驱动外螺纹杆341,从而使第1透镜单元241沿着激光束21的光路移动。

第2移动机构35使第2透镜支承部件33沿着支承基台31的第2导轨312移动,从而使第2透镜单元242沿着激光束21的光路移动。第2移动机构35包含外螺纹杆351、脉冲电动机352、轴承块353、内螺纹块354以及贯通内螺纹孔(未图示)。

外螺纹杆351与支承基台31的第2导轨312平行地设置。外螺纹杆351设置成绕轴旋转自如。脉冲电动机352在外螺纹杆351的一个端部侧固定地设置于支承基台31。脉冲电动机352是用于对外螺纹杆351进行旋转驱动的驱动源。脉冲电动机352的输出轴与外螺纹杆351连结。脉冲电动机352由后述的控制单元90控制。轴承块353在外螺纹杆351的另一个端部侧固定地设置于支承基台31。轴承块353将外螺纹杆351支承为绕轴旋转自如。内螺纹块354固定地设置于第2透镜支承部件33。在内螺纹块354中形成有贯通内螺纹孔(未图示)。贯通内螺纹孔与外螺纹杆351螺合。

脉冲电动机352正转或反转地驱动外螺纹杆351,从而内螺纹块354沿着外螺纹杆351移动。由此,固定有内螺纹块354的第2透镜支承部件33沿着第2导轨312移动,因此被第2透镜支承部件33支承的第2透镜单元242沿着激光束21的光路移动。即,第2移动机构35控制脉冲电动机352以便使后述的控制单元90正转或反转地驱动外螺纹杆351,从而使第2透镜单元242沿着激光束21的光路移动。

第1透镜位置检测单元36对第1透镜单元241的移动位置进行检测。第1透镜位置检测单元36包含线性标尺361和读取头362。

线性标尺361与第1移动机构34的外螺纹杆341平行地设置。读取头362设置在固定于第1透镜支承部件32的内螺纹块344上。读取头362沿着线性标尺361移动。读取头362对与线性标尺361对应的第1透镜单元241的移动位置进行检测。读取头362将检测信号发送至后述的控制单元90。

第2透镜位置检测单元37对第2透镜单元242的移动位置进行检测。第2透镜位置检测单元37包含线性标尺371和读取头372。

线性标尺371与第2移动机构35的外螺纹杆351平行地设置。读取头372设置在固定于第2透镜支承部件33的内螺纹块354上。读取头372沿着线性标尺371移动。读取头372对与线性标尺371对应的第2透镜单元242的移动位置进行检测。读取头372将检测信号发送至后述的控制单元90。

另外,对第1透镜单元241和第2透镜单元242的移动位置进行检测的检测单元并不限定于实施方式,在本发明中,例如也可以根据对第1移动机构34的脉冲电动机342和第2移动机构35的脉冲电动机352进行驱动的驱动脉冲的计数值来进行计算。

图2所示的光束测量单元25对由光束调整单元24调整了光束直径的激光束21的光束直径进行测量。光束测量单元25设置成能够移动到接受由光束调整单元24调整了光束直径的激光束21的位置。在实施方式中,光束测量单元25设置于光束调整单元24的下游。光束测量单元25例如包含对激光束21的光束直径和空间强度分布进行测量的光束轮廓仪。光束轮廓仪例如对激光束21进行拍摄,取得示出激光束21的形状和空间强度分布的激光束21的平面图像。另外,通过光束测量单元25对激光束21的光束直径进行测量的位置并不限定于实施方式,在本发明中也可以是由聚光透镜27会聚后的聚光点或者通过聚光点而发散的位置等。

反射镜26反射激光束21,并朝向卡盘工作台10的保持面11所保持的被加工物100反射。在实施方式中,反射镜26朝向聚光透镜27反射由光束调整单元24调整了光束直径的激光束21。

聚光透镜27将从激光振荡器22射出的激光束21会聚于卡盘工作台10的保持面11所保持的被加工物100而进行照射。聚光透镜27将被反射镜26反射的激光束21会聚于加工点28。

在实施方式中,作为激光束21的聚光点的加工点28设定在被加工物100的正面上。一边向加工点28照射激光束21,一边将卡盘工作台10进行加工进给,从而在被加工物100的正面上形成沿着分割预定线的激光加工槽。

图1所示的X轴方向移动单元40是使卡盘工作台10和激光束照射单元20沿作为加工进给方向的X轴方向相对地移动的单元。在实施方式中,X轴方向移动单元40使卡盘工作台10沿X轴方向移动。在实施方式中,X轴方向移动单元40设置在激光加工装置1的装置主体2上。X轴方向移动单元40将X轴方向移动板14支承为沿X轴方向移动自如。

X轴方向移动单元40包含公知的滚珠丝杠41、公知的脉冲电动机42以及公知的导轨43。滚珠丝杠41设置成绕轴心旋转自如。脉冲电动机42使滚珠丝杠41绕轴心进行旋转。导轨43将X轴方向移动板14支承为沿X轴方向移动自如。导轨43固定地设置于Y轴方向移动板15。

Y轴方向移动单元50是使卡盘工作台10和激光束照射单元20沿作为分度进给方向的Y轴方向相对地移动的单元。Y轴方向移动单元50使卡盘工作台10沿Y轴方向移动。在实施方式中,Y轴方向移动单元50设置在激光加工装置1的装置主体2上。Y轴方向移动单元50将Y轴方向移动板15支承为沿Y轴方向移动自如。

Y轴方向移动单元50包含公知的滚珠丝杠51、公知的脉冲电动机52以及公知的导轨53。滚珠丝杠51设置成绕轴心旋转自如。脉冲电动机52使滚珠丝杠51绕轴心进行旋转。导轨53将Y轴方向移动板15支承为沿Y轴方向移动自如。导轨53固定地设置于装置主体2。

Z轴方向移动单元60是使卡盘工作台10和激光束照射单元20沿作为聚光点位置调整方向的Z轴方向相对地移动的单元。在实施方式中,Z轴方向移动单元60使激光束照射单元20沿Z轴方向移动。在实施方式中,Z轴方向移动单元60设置于从激光加工装置1的装置主体2竖立设置的柱3。Z轴方向移动单元60将激光束照射单元20中的至少聚光透镜27(参照图2)支承为沿Z轴方向移动自如。

Z轴方向移动单元60包含公知的滚珠丝杠61、公知的脉冲电动机62以及公知的导轨63。滚珠丝杠61设置成绕轴心旋转自如。脉冲电动机62使滚珠丝杠61绕轴心进行旋转。导轨63将激光束照射单元20支承为沿Z轴方向移动自如。导轨63固定地设置于柱3。

拍摄单元70对卡盘工作台10所保持的被加工物100进行拍摄。拍摄单元70包含对卡盘工作台10所保持的被加工物100进行拍摄的CCD照相机或红外线照相机。拍摄单元70例如按照与激光束照射单元20的聚光透镜27(参照图2)相邻的方式固定。拍摄单元70对被加工物100进行拍摄,得到用于执行对被加工物100与激光束照射单元20进行对位的对准的图像,并将得到的图像输出至后述的控制单元90。

触摸面板80以使显示面朝向外侧的状态设置于激光加工装置1。触摸面板80所显示的各种画面具有与在激光加工装置1中进行动作的程序的种类和版本对应的画面结构。触摸面板80所显示的设定画面构成为包含激光加工装置1的装置结构即与设置于激光加工装置1的部件和部件的种类等对应的设定项目。触摸面板80具有显示单元81和输入单元82。

显示单元81由液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display)、有机EL显示器(OELD:Organic Electro-Luminescence Display)或者无机EL显示器(IELD:Inorganic Electro-Luminescence Display)等显示设备构成。

显示单元81显示与激光加工装置1的操作等相关的各种画面。显示单元81根据后述的控制单元90的运算部92的控制而显示各种画面。各种画面例如包含图4所示的菜单画面83、图5和图6所示的加工条件数据列表画面84以及个别地设定加工条件数据的设定画面等。

图1所示的输入单元82按照操作者对显示单元81所显示的操作画面的操作,将向被加工物100照射的激光束21的加工条件输入至激光加工装置1。

输入单元82能够构成为包含触摸屏等输入设备。在输入单元82由触摸屏构成的情况下,输入单元82能够检测操作者的手指、笔或者触控笔等的接触或接近。触摸屏的检测方式可以是静电电容方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式以及负荷检测方式等任意的方式。

在图4所示的结构例中,在菜单画面83中显示有用于执行激光加工装置1的维护、操作、设定等的多个菜单按钮831~837。菜单按钮831能够受理用于显示与全自动化相关的操作画面的操作。另外,菜单按钮832能够受理用于显示与手动操作相关的操作画面的操作。另外,菜单按钮833能够受理用于显示图5和图6所示的加工条件数据列表画面84的操作。另外,菜单按钮834能够受理用于显示与激光维护相关的操作画面的操作。另外,菜单按钮835能够受理用于显示与操作者维护相关的操作画面的操作。另外,菜单按钮836能够受理用于显示与机器维护相关的操作画面的操作。另外,菜单按钮837能够受理用于显示与工程维护相关的操作画面的操作。

例如在后述的控制单元90的运算部92检测到在图4所示的菜单画面83中选择菜单按钮833的操作者的操作的情况下,图5和图6所示的加工条件数据列表画面84显示在触摸面板80上。在加工条件数据列表画面84中显示有被加工物100的加工条件数据的一览。加工条件数据列表画面84包含目录显示部85、一览显示部86、数据编号显示部87、进入按钮88以及退出按钮89。

在目录显示部85中显示保存有被加工物100的加工条件数据的目录的一览。如图像851~856所例示的那样,在目录显示部85中通过规定的图标图像和由“列表样本1”等字符串构成的目录名来显示目录的信息。关于目录名,可以显示保存加工条件数据时由操作者设定的目录名。

在一览显示部86中显示有保存在目录中的加工条件数据的文件名的一览。例如如图5所示,后述的控制单元90的运算部92在检测到从目录显示部85选择图像851的操作者的操作的情况下,如图6所示,使一览显示部86显示保存在目录名为“列表样本1”的目录中的加工条件数据的一览。在以下的说明中,以保存在目录名为“列表样本1”的目录中的加工条件数据包含与激光束21的光束直径相关的数据的情况进行说明。

如图像861~864所例示的那样,在一览显示部86中通过由“110”等数字构成的数据编号和由“光束直径_A-1”等字符串构成的文件名来显示加工条件数据的信息。数据编号可以是在保存加工条件数据时在激光加工装置1中自动分配的唯一的数字。关于文件名,可以显示保存加工条件数据时由操作者设定的文件名。在图6所示的一例中,加工条件数据包含与激光束21的光束直径相关的数据。

在数据编号显示部87中显示有唯一分配给选择中的加工条件数据的数据编号。例如在如图6所示由后述的控制单元90的运算部92检测到选择与“数据编号:130”且“文件名:光束直径_B-1”的光束直径的加工条件数据对应的图像863的操作者的操作的情况下,使数据编号显示部87显示选择中的加工条件数据的数据编号“130”。

对进入按钮88分配了与正显示在触摸面板80中的画面对应的各种操作的执行功能。例如,在加工条件数据列表画面84正显示在触摸面板80中时,作为分配给进入按钮88的功能之一,包含显示出在一览显示部86中选择的加工条件数据的设定画面的功能。关于后述的控制单元90的运算部92,例如在数据编号显示部87中显示有加工条件数据的数据编号的状态下,在检测到对进入按钮88的操作的情况下,使触摸面板80显示选择中的加工条件数据(例如,数据编号:“130”且文件名:“光束直径_B-1”)的设定画面。

加工条件数据的设定画面例如包含个别地显示加工条件数据的多个设定项目的加工条件数据显示部。通过操作者触摸一览显示部86所显示的任意的文件名,加工条件数据显示部将个别的加工条件数据显示在加工条件数据的设定画面上。在设定画面中,能够对加工条件数据显示部所显示的各项目从输入单元82输入由操作者设定的设定值。触摸面板80能够根据输入单元82的检测结果而在显示单元81上显示软键盘等用户界面等。例如当检测到对设定画面的加工条件数据显示部的项目的操作时,触摸面板80能够显示与项目对应的下拉菜单或软键盘等。

对退出按钮89分配了使触摸面板80再次显示图4所示的菜单画面83的功能等。后述的控制单元90的运算部92例如在检测到对退出按钮89的操作的情况下,使触摸面板80再次显示图4所示的菜单画面83。

图1所示的控制单元90是包含作为运算单元的运算处理装置、作为存储单元的存储装置以及作为通信单元的输入输出接口装置的计算机。运算处理装置例如包含CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等微处理器。存储装置具有ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)或RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储器。运算处理装置根据存储在存储装置中的规定的程序来进行各种运算。运算处理装置按照运算结果,经由输入输出接口装置而将各种控制信号输出至上述各结构要素,从而进行激光加工装置1的控制。控制单元90包含存储部91和运算部92。

存储部91能够存储用于实现由控制单元90执行的各种处理的程序和数据。存储部91存储控制程序911、系统数据912以及加工条件数据913。

控制程序911能够提供用于对激光加工装置1的加工处理进行控制的功能。更详细而言,控制程序911能够提供用于对旋转单元13、激光束照射单元20、透镜移动机构30、X轴方向移动单元40、Y轴方向移动单元50、Z轴方向移动单元60、拍摄单元70以及触摸面板80的动作进行控制的功能。

系统数据912是与激光加工装置1的系统结构相关的数据。系统数据912包含与触摸面板80所显示的各种操作画面的画面结构相关的数据。

加工条件数据913是与关于激光加工处理的基本的条件相关的多个数据。加工条件数据913例如保存在规定的目录中。加工条件数据913包含激光加工装置1中由操作者生成的加工条件数据和其他激光加工装置1中生成的加工条件数据的复制物(copy:拷贝)。

在激光加工装置1中由操作者生成的加工条件数据包含与装置间机械误差对应地按照每个激光加工装置1设定的加工条件数据913-1。如图7所例示的那样,加工条件数据913-1包含将激光束21的光束直径和与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242(参照图2等)的位置关联起来的数据。在图7所示的一例的情况下,加工条件数据913-1包含将由“光束直径_A-1”等字符串构成的文件名与用于形成与文件名对应的光束直径的第1透镜单元241的位置和第2透镜单元242的位置关联起来的数据。“光束直径_A-1”等字符串与一览显示部86所显示的文件名对应。也可以使用由“110”等数字构成的数据编号来代替“光束直径_A-1”等字符串。在图7所示的一例中,第1透镜单元241的位置和第2透镜单元242的位置用第1距离243和第2距离244(参照图2等)表示。加工条件数据913-1例如在激光加工装置1的制造时、工厂出货时等按照每个激光加工装置1而生成。因此,即使是相同种类的激光加工装置1,加工条件数据913-1有时也按照各个激光加工装置1而不同。

运算部92根据存储在存储部91中的控制程序911来分别控制激光加工装置1的上述各结构要素,使激光加工装置1执行针对被加工物100的加工动作。运算部92对旋转单元13、激光束照射单元20、透镜移动机构30、X轴方向移动单元40、Y轴方向移动单元50、Z轴方向移动单元60、拍摄单元70以及触摸面板80进行控制。

运算部92例如将激光束21的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242(参照图2等)的位置作为加工条件数据913存储在存储部91中。运算部92例如使拍摄单元70拍摄被加工物100。运算部92例如进行由拍摄单元70拍摄的图像的图像处理。运算部92例如通过图像处理来检测被加工物100的加工线。运算部92例如使第1移动机构34和第2移动机构35(参照图2等)进行动作,使第1透镜单元241和第2透镜单元242移动到与从后述的触摸面板80的输入单元82指定的规定的光束直径对应的位置。运算部92例如对X轴方向移动单元40进行驱动以便使作为激光束21的聚光点的加工点28沿着加工线移动,并且使激光束照射单元20照射激光束21。

如以上说明的那样,在实施方式的激光加工装置1中,控制单元90的存储部91预先存储激光束21的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242的位置。存储部91所存储的激光束21的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242的位置与装置间机械误差对应地按照每个激光加工装置1设定。存储部91所存储的激光束21的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242的位置也可以按照每个从激光振荡器22射出的激光束21的频率来设定。

激光束21的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242的位置的加工条件数据例如能够通过利用光束测量单元25测量激光束21在各个第1距离243和第2距离244处的激光束21的光束直径来生成。

在实施方式的激光加工装置1中,控制单元90使光束调整单元24的第1移动机构34和第2移动机构35进行动作,使第1透镜单元241和第2透镜单元242移动到与从输入单元82指定的规定的光束直径对应的位置。此时,控制单元90根据预先存储在存储部91中的加工条件数据而使第1透镜单元241和第2透镜单元242移动。即,激光加工装置1能够将激光束21的光束直径自动地变更为从输入单元82指定的各个光束直径,因此能够在短时间内调整为期望的光束直径,并且具有针对同一光束直径的重复性。

因此,激光加工装置1不需要每次进行光束直径的调整,因此起到容易选定对不同的器件进行加工时的激光加工条件的效果。例如,即使在对材质、厚度、间隔道尺寸等根据种类而不同的晶片进行加工的情况下,也容易变更入射到聚光透镜27的光束直径而进行加工。另外,也容易变更第1路径和第2路径的光束直径等,组合各种光束直径的激光束21来进行激光加工。

另外,不需要为了调整光束直径而使装置停止,即使在激光加工中也能够自动地进行调整,因此能够缩短调整作业所花费的时间,能够抑制生产性的降低。另外,激光束21的光束直径以及与光束直径对应的第1透镜单元241和第2透镜单元242的位置按照每个激光加工装置1而设定,因此能够降低装置间机械误差。

另外,本发明并不限定于上述实施方式。即,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施。

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