JP7356235B2

JP7356235B2 - レーザー加工装置

Info

Publication number: JP7356235B2
Application number: JP2019041921A
Authority: JP
Inventors: 陽彦朝日; 潤一九鬼; 貴士三瓶
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2039-03-07
Also published as: JP2020142289A

Description

本発明は、レーザー加工装置に関する。

半導体ウエーハ等の板状物を切断してチップを製造する方法として、レーザービームの集光位置を板状物の表面に位置付けて被加工物をアブレーション加工し切断する方法や、レーザービームの集光位置を板状物の内部に位置付けて分割起点となる改質層を形成する方法などが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

上述した加工方法を実現するために使用されるレーザー加工装置には、レーザービーム発振器が搭載されている。レーザービーム発振器にはレーザービームを伝播するために多くの光学部品が使用されているため、輸送の際に衝撃が加わる等すると光学部品がずれて所望の出力が出なくなる場合がある。こうして発振器から所望の出力が得られなくなると、板状物を適切に加工出来なくなるおそれがあるため、レーザー加工装置の輸送後やレーザービーム発振器の交換後にはレーザービーム発振器から所望の出力が得られるかどうかを検査する必要がある。

特開平１０－３０５４２０号公報特許第３４０８８０５号公報

ところが、従来から用いられてきたレーザー加工装置は、レーザービームを所定の周波数に設定し、都度その出力を測定する、という作業をオペレータが都度マニュアルで実施する必要があったため、時間がかかるという問題があった。また、オペレータが発振器の合否判断を実施するため、間違いがあっても気付けないという別の課題も存在していた。

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザービーム発振器の検査に係る所要時間を抑制することができるレーザー加工装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザー加工装置は、被加工物にレーザービームを照射するレーザービーム発振器を含むレーザービーム照射ユニットと、該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、制御部と、を備え、該制御部は、該レーザービーム発振器の周波数を変更して該出力測定ユニットにレーザービームを照射する周波数変更部と、該周波数毎にレーザービームの出力を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された周波数毎のレーザービーム出力が許容値の範囲内かどうかに基づいて該レーザービーム発振器の合否を判定する合否判定部と、を備え、該合否判定部の判定結果を表示面に表示する表示ユニットとを更に備え、該表示ユニットは、該判定結果を、該レーザービームの周波数と、該出力測定ユニットの測定結果である出力測定結果と、該レーザービーム発振器が合格であるか不合格であるかを判定するための基準となる値である出力規定値と、合否判定結果とを１対１で対応付けるとともに、不合格を示す合否判定結果を、合格を示す合否判定結果を含めて該表示面の他の領域の色と異なる色で表示することを特徴とする。
本発明のレーザー加工装置は、被加工物にレーザービームを照射するレーザービーム発振器を含むレーザービーム照射ユニットと、該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、制御部と、を備え、該制御部は、該レーザービーム発振器の周波数を変更して該出力測定ユニットにレーザービームを照射する周波数変更部と、該周波数毎にレーザービームの出力を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された周波数毎のレーザービーム出力が許容値の範囲内かどうかに基づいて該レーザービーム発振器の合否を判定する合否判定部と、を備え、該合否判定部の判定結果を表示面に表示する表示ユニットを更に備え、該表示ユニットは、該判定結果を、該レーザービームの周波数と、レーザー加工装置が工場から出荷される際に、該出力測定ユニットで測定した該レーザービームの出力である出荷時出力測定結果と、該レーザービーム発振器が該レーザービームを所定時間出射し、該出力測定ユニットで測定した時の該レーザービームの出力の変動値と、該出荷時出力測定結果の該レーザービームの出力を１００パーセントとした時の割合である変動規定値とを１対１で対応付けるとともに、不合格を示す合否判定結果を、合格を示す合否判定結果を含めて該表示面の他の領域の色と異なる色で表示することを特徴とする。

前記レーザー加工装置では、該出力測定ユニットは、該レーザービームの光軸と直交する方向に進退可能に構成され、該レーザービーム発振器の出射口から出射された直後の該レーザービームの出力を測定しても良い。

本願発明は、レーザービーム発振器の検査に係る所要時間を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたレーザー加工装置の加工対象の被加工物の斜視図である。図３は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。図４は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム発振器の合否判定結果を表示ユニットの表示面に表示した一例を示す図である。図５は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム発振器の合否判定結果を表示ユニットの表示面に表示した他の例を示す図である。図６は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム発振器の合否判定結果を表示ユニットの表示面に表示した更に他の例を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るレーザー加工装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたレーザー加工装置の加工対象の被加工物の斜視図である。図３は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。

実施形態１に係るレーザー加工装置は、図２に示す被加工物２００に対してパルス状のレーザービーム２１（図３に示す）を照射し、被加工物２００をレーザー加工する装置である。図１に示されたレーザー加工装置１の加工対象である被加工物２００は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などの基板２０１を有する円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。

被加工物２００は、図２に示すように、基板２０１の表面２０２に格子状に設定された分割予定ライン２０３と、分割予定ライン２０３によって区画された領域に形成されたデバイス２０４と、を有している。デバイス２０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。

実施形態１において、被加工物２００は、環状フレーム２１０が貼着されかつ被加工物２００の外径よりも大径なテープ２１１が表面２０２の裏側の裏面２０５に貼着されて、環状フレーム２１０の開口内に支持される。実施形態１において、被加工物２００は、分割予定ライン２０３に沿って個々のデバイス２０４に分割される。

レーザー加工装置１は、図１に示すように、被加工物２００を保持面１１で保持するチャックテーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０と、移動ユニット４０と、撮像ユニット９０と、制御部である制御ユニット１００とを備える。

チャックテーブル１０は、被加工物２００を保持面１１で保持する。保持面１１は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。チャックテーブル１０は、保持面１１上に載置された被加工物２００を吸引保持する。実施形態１では、保持面１１は、水平方向と平行な平面である。チャックテーブル１０の周囲には、被加工物２００を開口内に支持する環状フレーム２１０を挟持するクランプ部１２が複数配置されている。また、チャックテーブル１０は、回転ユニット１３によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。回転ユニット１３及びチャックテーブル１０は、移動ユニット４０のＸ軸移動ユニット５０によりＸ軸方向に移動される。

移動ユニット４０は、チャックテーブル１０と、レーザービーム照射ユニット２０とを相対的に移動させるものである。移動ユニット４０は、チャックテーブル１０を保持面１１と平行な方向であるＸ軸方向に移動させる加工送り手段であるＸ軸移動ユニット５０と、チャックテーブル１０を保持面１１と平行でかつＸ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向に移動させる割り出し送り手段であるＹ軸移動ユニット６０と、レーザービーム照射ユニット２０を保持面１１に対して直交するＺ軸方向に移動させるＺ軸移動ユニット７０とを備える。

実施形態１では、Ｘ軸移動ユニット５０及びＹ軸移動ユニット６０は、レーザー加工装置１の装置本体２上に設置されている。Ｘ軸移動ユニット５０及びＹ軸移動ユニット６０は、チャックテーブル１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転ユニット１３を支持した移動プレート１４をＸ軸方向に移動自在に支持しているとともに、Ｙ軸方向に移動自在に支持している。

Ｚ軸移動ユニット７０は、装置本体２から立設した柱３に設置され、レーザービーム照射ユニット２０をＺ軸方向に移動自在に支持している。Ｘ軸移動ユニット５０、Ｙ軸移動ユニット６０及びＺ軸移動ユニット７０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ５１，６１，７１、ボールねじ５１，６１，７１を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ５２，６２，７２及び移動プレート１４又はレーザービーム照射ユニット２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール５３，６３，７３を備える。

また、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、チャックテーブル１０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、レーザービーム照射ユニット２０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットを備える。各位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット１００に出力する。

撮像ユニット９０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮像するものである。撮像ユニット９０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラや赤外線カメラにより構成される。実施形態１では、撮像ユニット９０は、レーザービーム照射ユニット２０に固定されている。撮像ユニット９０は、被加工物２００を撮像して、被加工物２００とレーザービーム照射ユニットとの位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を得て、得た画像を制御ユニット１００に出力する。

レーザービーム照射ユニット２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に対してパルス状のレーザービーム２１（図３に示す）を照射するユニットである。レーザービーム照射ユニット２０は、図３に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物２００に照射するレーザービーム２１を出射口２２－１から出射するレーザービーム発振器２２と、レーザービーム発振器２２が発振したレーザービーム２１をチャックテーブル１０の保持面１１に保持した被加工物２００に向けて反射するミラー２３と、ミラー２３により反射されたレーザービーム２１を被加工物２００に集光させる集光レンズ２４と、レーザービーム２１の集光点の位置をＺ軸方向に変位させる図示しない集光点位置調整手段とを含む。レーザービーム照射ユニット２０が照射するレーザービーム２１は、被加工物２００に対して透過性を有する波長でも良く、被加工物２００に対して吸収性を有する波長でも良い。

レーザービーム発振器２２は、光を発する半導体レーザー（ＬＤ：Laser Diode）と、共振ミラー間に配置され半導体レーザーが発した光が照射されるレーザー媒質と、レーザー媒質と一方の共振ミラーとの間に配置されかつ制御ユニット１００によりスイッチ動作が制御されるＱスイッチとを備える。レーザービーム発振器２２は、制御ユニット１００によりＱスイッチのスイッチ動作が制御されることで、出射するレーザービーム２１の周波数を変更することができる。このように、実施形態１では、レーザービーム発振器２２は、所謂Ｑスイッチを用いて出射するレーザービーム２１の周波数を変更するので、周波数が高くなるのにしたがってレーザービーム２１の出力が低下する。なお、実施形態１では、レーザービーム発振器２２は、所謂Ｑスイッチを用いて出射するレーザービーム２１の周波数を変更するが、本発明では、レーザービーム２１の周波数を変更する方式は、Ｑスイッチに限定されずに、例えば、例えば、特許第５１４８７１７号公報等に記載されたパルスピッカーを用いても良い。

また、レーザー加工装置１は、図３に示すように、出力測定ユニット３０を備える。出力測定ユニット３０は、レーザービーム発振器２２から発振されたレーザービーム２１の出力を測定する受光面３１を備えるものである。実施形態１では、出力測定ユニット３０は、レーザービーム２１の光軸と平行な方向において、レーザービーム発振器２２とミラー２３との間に設置され、シリンダ３２のロッド３３に取り付けられている。出力測定ユニット３０は、シリンダ３２のロッド３３が伸縮することで、レーザービーム２１の光軸と交差する方向（実施形態１では、直交する方向）に進退可能に構成されている。

出力測定ユニット３０は、シリンダ３２のロッド３３が伸縮することで、受光面３１がレーザービーム発振器２２の出射口２２－１と対向してレーザービーム２１の出力を測定する図３中の実線で示す測定位置と、受光面３１がレーザービーム発振器２２とミラー２３との間から退避する図３中の二点鎖線で示す退避位置とに亘って進退可能である。出力測定ユニット３０は、図３に示す受光面３１に入射したレーザービーム２１の強さに応じた信号を制御ユニット１００に出力する。実施形態１において、受光面３１の平面形状は、矩形に形成されているが、本発明では、受光面３１の平面形状は、矩形に限定されない。

出力測定ユニット３０は、受光面３１にレーザービーム２１が照射されることによって、レーザービーム２１の出力に応じた信号を制御ユニット１００に出力し、レーザービーム発振器２２の出射口２２－１から出射された直後のレーザービーム２１の出力を測定するようになっている。レーザービーム照射ユニット２０は、被加工物２００を加工する際には、出力測定ユニット３０の受光面３１を退避位置に位置付けて、レーザービーム発振器２２の出射口２２－１から出射されたレーザービーム２１を被加工物２００に照射する。また、レーザービーム照射ユニット２０は、オペレータなどから設定されたレーザービーム発振器２２の合否を判定する際に出力測定ユニット３０の受光面３１を測定位置に位置付けて、レーザービーム２１の出力を出力測定ユニット３０の受光面３１で測定する。

制御ユニット１００は、レーザー加工装置１の上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作をレーザー加工装置１に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置１を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置１の上述した構成要素に出力して、制御ユニット１００の機能を実現する。

また、レーザー加工装置１は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示部である表示ユニット１２０と、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットと、報知ユニット１０１とを備える。表示ユニット１２０、入力ユニット及び報知ユニット１０１は、制御ユニット１００に接続している。入力ユニットは、表示ユニット１２０に設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。表示ユニット１２０は、表示面１２１に表示される情報や画像が入力ユニット等からの操作により切り換えられる。報知ユニット１０１は、制御ユニット１００により制御され、音と光とのうち少なくとも一方を発してレーザー加工装置１のオペレータに報知する。

また、制御ユニット１００は、図１に示すように、周波数変更部１１０と、記憶部１１１と、合否判定部１１２とを備える。周波数変更部１１０は、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数を変更するものである。周波数変更部１１０は、被加工物２００を加工する際、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際との双方において、レーザービーム２１の周波数を変更する。即ち、周波数変更部１１０は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数を変更して、出力測定ユニット３０の受光面３１にレーザービーム２１を照射する。実施形態１において、周波数変更部１１０は、レーザービーム発振器２２のＱスイッチのスイッチ動作を制御して、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数を変更する。

記憶部１１１は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２が出射したレーザービーム２１の周波数毎に出力測定ユニット３０の受光面３１で測定したレーザービーム２１の出力を記憶する。記憶部１１１は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２が出射したレーザービーム２１の周波数と、出力測定ユニット３０の受光面３１で測定したレーザービーム２１の出力とを１対１で対応付けて記憶する。

記憶部１１１は、レーザービーム２１の出力規定値を記憶している。出力規定値は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２が合格であるか不合格であるかを判定するための基準となる値であり、実施形態１では、レーザービーム２１の出力の下限値であるが、本発明では、下限値に限定されない。実施形態１では、記憶部１１１は、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数毎に出力規定値を記憶し、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数と出力規定値とを１対１で対応付けて記憶している。

また、記憶部１１１は、出荷時出力測定結果と、変動規定値と、変動値とを記憶する。出荷時出力測定結果は、レーザー加工装置１が工場から出荷される際に、出力測定ユニット３０で測定したレーザービーム２１の出力である。実施形態１では、記憶部１１１は、レーザービーム発振器２２が出射したレーザービーム２１の周波数毎に出荷時出力測定結果を記憶し、レーザービーム発振器２２が出射したレーザービーム２１の周波数と出荷時出力測定結果とを１対１で対応付けて記憶している。

変動規定値は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２が合格であるか不合格であるかを判定するための基準となる値であり、実施形態１では、出荷時出力測定結果のレーザービーム２１の出力を１００パーセントとした時の割合（実施形態１では、パーセント）で規定される。実施形態１では、記憶部１１１は、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数毎に変動規定値を記憶し、レーザービーム発振器２２が出射するレーザービーム２１の周波数と変動規定値とを１対１で対応付けて記憶している。

変動値は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２がレーザービーム２１を所定時間出射し、出力測定ユニット３０の受光面３１で測定した時のレーザービーム２１の出力の変動値（実施形態１では、最大出力と最小出力との差）である。実施形態１では、記憶部１１１は、変動値をレーザービーム２１の周波数毎に記憶する。記憶部１１１は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２が出射したレーザービーム２１の周波数と、変動値とを１対１で対応付けて記憶する。

合否判定部１１２は、記憶部１１１に記憶された周波数毎のレーザービーム２１の出力が許容値の範囲内かどうかに基づいてレーザービーム発振器２２の合否を判定するものである。合否判定部１１２は、記憶部１１１に記憶された周波数毎のレーザービーム２１の出力が許容値の範囲内であるとレーザービーム発振器２２が合格であると判定し、記憶部１１１に記憶された周波数毎のレーザービーム２１の出力が許容値の範囲外であるとレーザービーム発振器２２が不合格であると判定する。

具体的には、合否判定部１１２は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、出力測定ユニット３０の受光面３１で測定したレーザービーム２１の出力が記憶部１１１に記憶された周波数毎の出力規定値以上であると、レーザービーム２１の出力が許容値の範囲内であると判定し、出力規定値未満であると、レーザービーム２１の出力が許容値の範囲外であると判定する。また、合否判定部１１２は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、レーザービーム発振器２２がレーザービーム２１を所定時間出射した時の変動値が記憶部１１１に記憶された出荷時出力測定結果に対する変動規定値で規定される範囲内であると、レーザービーム２１の出力が許容値の範囲内であると判定し、出荷時出力測定結果に対する変動規定値で規定される範囲外であると、レーザービーム２１の出力が許容値の範囲外であると判定する。

記憶部１１１の機能は、記憶装置により実現される。周波数変更部１１０及び合否判定部１１２の機能は、演算処理装置が記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで実現される。

前述した構成のレーザー加工装置１は、チャックテーブル１０の保持面１１に被加工物２００を吸引保持し、撮像ユニット９０でチャックテーブル１０に保持された被加工物２００を撮像して、アライメントを遂行する。レーザー加工装置１は、移動ユニット４０でチャックテーブル１０とレーザービーム照射ユニット２０とを相対的に移動させて、レーザービーム２１を分割予定ライン２０３に沿って照射して、被加工物２００を加工する。レーザー加工装置１は、全ての分割予定ライン２０３にレーザービーム２１を照射すると加工を終了する。

また、レーザー加工装置１は、電源が投入されてからアイドリングを終了後、工場出荷時、又はレーザービーム発振器２２の交換後に、レーザービーム発振器２２の合否が判定される。図４は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム発振器の合否判定結果を表示ユニットの表示面に表示した一例を示す図である。図５は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム発振器の合否判定結果を表示ユニットの表示面に表示した他の例を示す図である。図６は、図１に示されたレーザー加工装置のレーザービーム発振器の合否判定結果を表示ユニットの表示面に表示した更に他の例を示す図である。

レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、出力測定ユニット３０の受光面３１を測定位置に位置付けて、周波数変更部１１０でレーザービーム２１の周波数を調整して、出力規定値が予め定められた周波数のレーザービーム２１をレーザービーム発振器２２から出射し、出力測定ユニット３０の受光面３１で出力を測定する。制御ユニット１００は、出力規定値が予め定められた周波数にレーザービーム２１の周波数に順に調整し、各周波数のレーザービーム２１をレーザービーム発振器２２から出射し、出力測定ユニット３０の受光面３１で出力を測定する。

制御ユニット１００は、記憶部１１１が、周波数と対応付けて出力測定ユニット３０で測定したレーザービーム２１の出力を記憶し、合否判定部１１２が、周波数毎に出力測定ユニット３０で測定したレーザービーム２１の出力が出力規定値以上であるか否かを判定する。制御ユニット１００は、周波数毎に出力測定ユニット３０で測定したレーザービーム２１の出力が出力規定値以上であると合格と判定し、出力測定ユニット３０で測定したレーザービーム２１の出力が出力規定値未満であると不合格と判定し、判定結果３０１，３０２を図４及び図５に示すように、表示ユニット１２０の表示面１２１に表示する。

なお、図４及び図５に示す判定結果３０１，３０２は、レーザービーム２１の周波数と、出力測定ユニット３０の測定結果である出力測定結果と、出力規定値と、合否判定結果とを１対１で対応付けている。図５に示す判定結果３０２は、不合格を示す合否判定結果を、図５中の平行斜線で示すように、合格を示す合否判定結果を含めて表示面の他の領域の色と異なる色で表示する。

また、レーザー加工装置１の制御ユニット１００は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、出力測定ユニット３０の受光面３１を測定位置に位置付けて、周波数変更部１１０でレーザービーム２１の周波数を調整して、変動規定値が予め定められた周波数のレーザービーム２１をレーザービーム発振器２２から所定時間出射し、出力測定ユニット３０の受光面３１で出力を測定する。制御ユニット１００は、変動規定値が予め定められた周波数にレーザービーム２１の周波数に順に調整し、レーザービーム発振器２２から各周波数のレーザービーム２１を所定時間出射し、出力測定ユニット３０の受光面３１で出力を測定する。なお、実施形態１では、所定時間は、５分であるが、本発明では、５分に限定されない。

制御ユニット１００は、出力測定ユニット３０の測定結果から周波数毎にレーザービーム２１の出力の変動値を算出して周波数と対応付けて記憶部１１１に記憶し、合否判定部１１２が、周波数毎に変動値が出荷時出力測定結果に対する変動規定値で規定される範囲内であるか否かを判定する。制御ユニット１００は、周波数毎に記憶部１１１に記憶した変動値が出荷時出力測定結果に対する変動規定値で規定される範囲内であると合格と判定し、出荷時出力測定結果に対する変動規定値で規定される範囲外であると不合格と判定し、判定結果３０３を図６に示すように、表示ユニット１２０の表示面１２１に表示する。

なお、図６に示す判定結果３０３は、レーザービーム２１の周波数と、出荷時出力測定結果と、変動値と、変動規定値とを１対１で対応付けている。図６に示す判定結果３０３は、不合格を示す合否判定結果を、図６中の平行斜線で示すように、合格を示す合否判定結果を含めて表示面の他の領域の色と異なる色で表示する。

制御ユニット１００は、判定結果３０１，３０２，３０３において不合格である周波数が一つでもあると、報知ユニット１０１を動作させて、オペレータに警告を報知する。不合格と判定されたレーザービーム照射ユニット２０は、例えば、レーザービーム発振器２２の調整等が施されるか、又は交換される。

以上説明したように、実施形態１に係るレーザー加工装置１は、レーザービーム発振器２２の合否を判定する際に、出力規定値及び変動規定値が予め定められた周波数にレーザービーム２１の周波数に順に調整し、各周波数のレーザービーム２１をレーザービーム発振器２２から出射し、出力測定ユニット３０の受光面３１で出力を測定する。このために、レーザー加工装置１は、出力測定ユニット３０の測定結果から自動でレーザービーム発振器２２の合否を判定することができる。その結果、レーザー加工装置１は、工場出荷時やレーザービーム発振器２２の交換後の検査工程を簡略化でき、ヒューマンエラーを防止できるとともに、レーザービーム発振器２２の検査に係る所要時間を抑制することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１レーザー加工装置
２０レーザービーム照射ユニット
２１レーザービーム
２２レーザービーム発振器
２２－１出射口
３０出力測定ユニット
１００制御ユニット（制御部）
１１０周波数変更部
１１１記憶部
１１２合否判定部
２００被加工物

Claims

被加工物にレーザービームを照射するレーザービーム発振器を含むレーザービーム照射ユニットと、
該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、
制御部と、を備え、
該制御部は、
該レーザービーム発振器の周波数を変更して該出力測定ユニットにレーザービームを照射する周波数変更部と、
該周波数毎にレーザービームの出力を記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された周波数毎のレーザービーム出力が許容値の範囲内かどうかに基づいて該レーザービーム発振器の合否を判定する合否判定部と、を備え、
該合否判定部の判定結果を表示面に表示する表示ユニットを更に備え、
該表示ユニットは、該判定結果を、該レーザービームの周波数と、該出力測定ユニットの測定結果である出力測定結果と、該レーザービーム発振器が合格であるか不合格であるかを判定するための基準となる値である出力規定値と、合否判定結果とを１対１で対応付けるとともに、不合格を示す合否判定結果を、合格を示す合否判定結果を含めて該表示面の他の領域の色と異なる色で表示することを特徴とするレーザー加工装置。
被加工物にレーザービームを照射するレーザービーム発振器を含むレーザービーム照射ユニットと、
該レーザービームの出力を測定する出力測定ユニットと、
制御部と、を備え、
該制御部は、
該レーザービーム発振器の周波数を変更して該出力測定ユニットにレーザービームを照射する周波数変更部と、
該周波数毎にレーザービームの出力を記憶する記憶部と、
該記憶部に記憶された周波数毎のレーザービーム出力が許容値の範囲内かどうかに基づいて該レーザービーム発振器の合否を判定する合否判定部と、を備え、
該合否判定部の判定結果を表示面に表示する表示ユニットを更に備え、
該表示ユニットは、該判定結果を、該レーザービームの周波数と、レーザー加工装置が工場から出荷される際に、該出力測定ユニットで測定した該レーザービームの出力である出荷時出力測定結果と、該レーザービーム発振器が該レーザービームを所定時間出射し、該出力測定ユニットで測定した時の該レーザービームの出力の変動値と、該出荷時出力測定結果の該レーザービームの出力を１００パーセントとした時の割合である変動規定値とを１対１で対応付けるとともに、不合格を示す合否判定結果を、合格を示す合否判定結果を含めて該表示面の他の領域の色と異なる色で表示することを特徴とするレーザー加工装置。
該出力測定ユニットは、該レーザービームの光軸と直交する方向に進退可能に構成され、該レーザービーム発振器の出射口から出射された直後の該レーザービームの出力を測定することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のレーザー加工装置。