KR20070031264A - Flexible scan field - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 빔 기계시스템은 에너지빔 및 배수값에 상기 시스템의 조리개크기를 조정하기 위한 줌텔레스코프 같은 광학기를 조정하는 빔을 발생하기 위한 발생기를 포함한다. 상기 조리개 크기의 조정은 자동, 반자동, 수동으로 수행될 수 있다. 수동형식에서 명령은 조리개크기를 어떻게 지시하는지 상기 조작자(즉 모니터 또는 미리 프로그램된 오디오 명령)에게 나타낸다. 초점렌즈는 상기 초점렌즈의 시야에서 에워싸여지는 스캔 영역 내 각각 다른 초점 경로를 따라 유도된 제어빔을 집중하는 것이다. 빔유도광학기는 상기 초점렌즈의 시야 내 다중 스캔 영역을 가능하게 형성된다. The energy beam mechanical system includes a generator for generating beams for adjusting optics, such as zoom telescopes, for adjusting the aperture size of the system to energy beams and multiples. The adjustment of the aperture size may be performed automatically, semi-automatically or manually. In the manual form the command tells the operator how to indicate the aperture size (ie monitor or pre-programmed audio command). The focus lens focuses the control beam guided along different focal paths in the scan area surrounded by the field of view of the focus lens. A beam guided optic is formed that enables multiple scan areas within the field of view of the focus lens.

레이저, 스캔, 트리밍, 렌즈, 초점 Laser, Scan, Trim, Lens, Focus

Description

유연한 스캔 영역{FLEXIBLE SCAN FIELD}Flexible scan area {FLEXIBLE SCAN FIELD}

본 발명은 에너지 빔 스캔에 관한 것으로 보다 상세하게 기계조작에 적용할 수 있는 레이저빔의 특징을 최적화하는 것이다.The present invention relates to an energy beam scan and to optimize the characteristics of a laser beam that can be applied to machine operations in more detail.

레이저빔과 같은 에너지 빔은 기계조작에서 보통 다양하게 이용되며 종종 미세 기계조작에도 종종 이용된다. 종래의 미세 기계조작에서 레이저빔은 기판에 기계 특징을 기계화하는 데 이용되는데 이를테면 프린트회로기판 및 패널이다. 하나의 전형적인 미세 기계 조작은 저항기의 레이저트리밍을 포함한다.Energy beams, such as laser beams, are commonly used in a variety of machine operations and are often used in micromachining. In conventional micromachining, laser beams are used to mechanize machine features on substrates, such as printed circuit boards and panels. One typical micromechanical operation involves laser trimming of a resistor.

도 1은 종래의 저항기 트리밍에 사용된 유형의 레이저빔 미세기계시스템(10)을 도시한 것이다. 상기 시스템(10)은 상기 시스템제어기(55)의 제어에 의해 수행되는 레이저빔발생기(15)를 포함한다. 상기 발생 된 레이저빔(20)은 고정 빔확장기(25)를 통해 상기 스캔서브시스템(30)으로 전송된다.Figure 1 shows a laser beam micromechanical system 10 of the type used in conventional resistor trimming. The system 10 includes a laser beam generator 15 performed by the control of the system controller 55. The generated laser beam 20 is transmitted to the scan subsystem 30 through the fixed beam expander 25.

도시한 바와 같이, 상기 스캔서브시스템(30)은 광학기(35)를 지정하는 빔 및 렌즈(40)를 포함한다. 또한, 상기 스캔시스템(30)은 상기 시스템 제어기(55)의 제어에 의해 조작된다. 상기 빔(20)은 상기 초점렌즈(40)를 통해 광학기(35)을 지정하는 상기 빔에 의해 유도된다. 광학기(35)을 지정하는 상기 빔은 미러를 작동하는 한 쌍의 갈보(galvo)를 포함한다. 상기 초점렌즈(40)는 상기 빔(20)이 상기 트리밍 조작을 수행하는 상기 기판(50)에 저항기(45)의 점(22)에 작용 시야를 구비하고 상기 빔(20)을 집중한다. X-Y단계(52)는 상기 렌즈(40)의 시야하에서 저항기를 위치하는 두 개의 도끼에서 상기 기판(50)을 이동하도록 제공된다. 상기 기판에 유도빔의 상기 초점(22)은 상기 트리밍 조작으로 작용한다.As shown, the scan subsystem 30 includes a beam and lens 40 for pointing optics 35. In addition, the scan system 30 is operated by the control of the system controller 55. The beam 20 is guided by the beam which directs optics 35 through the focus lens 40. The beam specifying optics 35 includes a pair of galvos for operating the mirror. The focus lens 40 has a working field of view at the point 22 of the resistor 45 on the substrate 50 on which the beam 20 performs the trimming operation and concentrates the beam 20. An X-Y step 52 is provided to move the substrate 50 in two axes that locate a resistor under the field of view of the lens 40. The focus 22 of the guided beam on the substrate acts as the trimming operation.

상기 고정빔확장기(25)는 상기 스캔시스템(30)에 삽입하는 상기 빔의 크기(효과적인 삽입 조리개)를 설정한다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 고정된 빔확장기(25)를 사용함으로써 상기 초점표면에 초점(22)에서 상기 빔의 초점크기 B'에 대응하는 조리개크기 B를 갖는 스캔 서브시스템에 시준 된 빔이 삽입된다. 따라서, 보다 크거나 보다 작은 초점크기가 바람직하며 상기 고정된 빔확장기(25)는 바람직한 초점크기를 달성하기 위하여 적당한 빔확장 비율을 갖는 다른 빔확장기와 대체되어야만 한다. The fixed beam expander 25 sets the size (effective insertion aperture) of the beam to be inserted into the scan system 30. By using the fixed beam expander 25 as shown in FIG. 1, a beam collimated to a scanning subsystem having an aperture size B corresponding to the focal size B 'of the beam at the focal point 22 at the focal surface Is inserted. Therefore, larger or smaller focal sizes are preferred and the fixed beam expander 25 must be replaced with another beam expander having an appropriate beam extension ratio to achieve the desired focal size.

일반적으로 초점(22)에서 보다 큰 초점크기가 바람직하다면 고정된 빔확장기는 상기 고정된 빔확장기(25)를 대체할 수 있는 B 보다 낮은 스캔 서브시스템에 삽입하는 상기 빔의 효율적인 삽입 조리개크기를 설정한다. 한편, 상기 초점(22)에서 더 작은 초점크기가 바람직하다면 고정된 빔확장기는 고정된 빔확장기는 상기 고정된 빔확장기(25)를 대체할 수 있는 B 보다 높은 스캔 서브시스템에 삽입하는 상기 빔의 효율적인 삽입 조리개크기를 설정한다. 어떤 경우에도 상기 빔확장기는 변환된다. In general, if a larger focal size at the focal point 22 is desired, the fixed beam expander sets an efficient insertion aperture of the beam that inserts into a scan subsystem lower than B that can replace the fixed beam expander 25. do. On the other hand, if a smaller focal size at the focal point 22 is desired, then the fixed beam expander is inserted into the scan subsystem higher than B which can replace the fixed beam expander 25. Set the effective insertion aperture size. In any case the beam expander is converted.

또한, 다양한 크기 및/또는 다양한 형상을 갖는 기판에 기계적인 형상으로 사용된 도 1에 도시된 기계와 같은 것들이 필요로 하게 되었다. 상기 기판의 상기 크기 및/또는 형상을 다양하게 하는 것은 상기 바람직한 초점크기를 갖는 집중된 빔에 의해 덮여야만 하는 스캔 영역의 상기 크기를 다양하게 할 필요가 있게 된다. 상기 X-Y 단계작동의 단계 크기는 관련하여 변화해야만 한다. 빔 배치의 정확성 및 평행도의 등급은 상기 영역 크기에서 다양하게 변화할 수 있다.In addition, there is a need for such a machine as shown in FIG. 1 used in a mechanical shape for substrates of various sizes and / or shapes. Varying the size and / or shape of the substrate will necessitate varying the size of the scan area that must be covered by the focused beam with the desired focal size. The step size of the X-Y step operation must vary in relation. The degree of accuracy and parallelism of the beam placement may vary in the area size.

종래의 레이저 기계 시스템의 상기 스캔 영역 내에서 상기 실현 가능한 초점크기는 여러가지 요인에 의해 제한되며 상기 조리개 크기 및 상기 초점렌즈특징으로 포함한다. 상대적인 초점렌즈특징은 상기 렌즈초점길이, 큰 각에서 상기 렌즈조작 감소, 상기 초점렌즈의 평행도 및 상기 초점렌즈의 복잡함과 비용을 포함한다. The feasible focal size in the scan area of a conventional laser mechanical system is limited by various factors and includes the aperture size and the focal lens feature. Relative focus lens features include the lens focal length, reduction of the lens operation at large angles, parallelism of the focus lens, and complexity and cost of the focus lens.

감소에 관해서는 상기 초점렌즈의 외부영역을 통해 빔을 집중하는 것은 종종 보다 작은 점이 바람직할 때 감소제어된다. 또한, 빔 위치정확성은 상기 영역 크기가 증가할 때 초점표면의 페리미터(perimeter) 근처로 감소한다. 또한, 비텔레센트릭 시스템에서 평행도는 증가된 영역 크기에서 초점표면의 페리미터(perimeter) 근처로 감소할 수 있다.With regard to reduction, focusing the beam through the outer region of the focus lens is often reduced control when smaller points are desired. In addition, beam positional accuracy decreases near the perimeter of the focal surface as the area size increases. Also, in non-telecentric systems, the parallelism can be reduced to near the perimeter of the focal surface at increased area size.

큰 스캔 영역을 처리하기 위해서 초점렌즈는 큰 시야를 구비하며 긴 초점길이가 사용되어야만 한다. 빔 조리개 크기의 증가 없이 상기 빔은 상기 초점표면에서 큰 초점크기를 갖는다. 하지만, 만일 상기 초점크기가 증가하면 상기 미러의 크기 또는 다른 부품을 지정하는 빔 또한 증가하며 역동적인 조작을 감소한다. 상기 초점표면에서 상기 초점길이의 증가 없이 보다 작은 빔 초점크기를 달성하기 위해 광학기를 지정하는 상기 빔에서 빔 조리개 크기는 증가해야만 한다.To handle large scan areas, the focus lens has a large field of view and a long focal length must be used. The beam has a large focal size at the focal surface without increasing the beam aperture size. However, if the focal size increases, the beam specifying the size of the mirror or other components also increases and reduces the dynamic operation. The beam aperture size must be increased in the beam specifying optics to achieve a smaller beam focal size without increasing the focal length at the focal surface.

스캔 영역 적용을 위해 평행도의 높은 등급을 갖는 초점렌즈가 필요할 수 있다. 하지만, 만일 상기 기계화된 형상의 패킹밀도(packing density)가 높으면 상기 초점표면에서 작은 빔 초점크기가 필요해지며 초점렌즈 같은 것을 디자인하고 제조하는 복잡성 및 비용이 꽤 높을 수 있다.A focus lens with a high degree of parallelism may be needed for scan area applications. However, if the packing density of the mechanized shape is high, a small beam focus size is required at the focal surface and the complexity and cost of designing and manufacturing a focus lens or the like can be quite high.

따라서, 다른 크기 및/또는 형상을 갖는 기판의 다양한 패킹밀도에서 기계적 형상을 달성하는 종래의 기술은 고정된 영역 크기 및 X-Y 단계 크기를 구비한 분리 시스템을 이용하며 특별한 기계적 이용에 최적화된다. 다른 장을 위한 분리 초점렌즈를 필요로 한다. 상기 다른 초점렌즈는 특별한 작업을 위해 기계적 형상을 시작하기 전에 하위부품을 수동으로 설치 및 분해한다. 상기한 결과로 제조비용이 증가한다.Thus, the prior art of achieving mechanical shapes at various packing densities of substrates of different sizes and / or shapes utilizes separation systems with fixed area sizes and X-Y step sizes and is optimized for particular mechanical applications. Requires separate focus lens for other chapters. The other focal lens manually installs and disassembles the subcomponent before starting the mechanical shape for a particular task. As a result, the manufacturing cost increases.

따라서, 다른 시스템에 재분류되는 일 없이 다른 크기 및/또는 형상을 가지는 기판의 다양한 패킹밀도에서 기계적 형상을 할 수 있는 기계시스템을 위해 필요하거나 하위부품을 스캐닝하는 초점렌즈를 수동적으로 변환할 수 있다. Thus, it is possible to manually convert a focus lens that is required for a mechanical system that can achieve mechanical shapes at various packing densities of substrates of different sizes and / or shapes without being reclassified to other systems or scanning sub-components. .

본 발명의 일실시예는 유연하게 최적화된 물질 제어처리 시스템을 제공하는 것이다. 상기 시스템은 레이저빔을 발생하도록 형성된 레이저발생기를 포함한다. 빔확장비율을 갖는 광학기를 조정하는 빔은 상기 빔확장비율을 조정하는 것에 의해 발생 된 레이저빔을 조정하도록 형성된다. 빔유도광학기는 상기 조정된 레이저빔에 대응하는 변수 효율 조리개를 제공한다. 광학기를 지정하는 상기 빔은 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정된 빔을 지정하도록 형성된다. 적어도 상기 스캔 영역에서 둘러싸는 시야를 갖는 렌즈는 상기 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 지정된 레이저빔을 집중하도록 형성된다. 제어처리장치는 물질 제어처리 파라미터에 대응하는 입력을 수신하도록 형성되며 적어도 하나의 물질 제어처리장치 파라미터를 기반으로 적어도 하나의 최적화된 제어신호를 발생한다. 광학기를 조정하는 상기 빔은 줌 텔레스코프일 수 있다. 광학기를 지정하는 상기 빔은 하나 또는 복수의 갈바노미터 미러 스캐너(galvanometer mirror scanner)일 수 있다. 상기 시스템은 상기 스캔 영역과 관련한 적어도 하나의 타깃을 포함하는 가공물을 이동하도록 형성되는 작동시스템을 포함하며 공정(즉, 회로구성요소의 레이저트리밍 또는 기억장치배열에서 연결발파)을 위한 상기 스캔 영역 내에서 적어도 하나의 타깃을 위치한다.One embodiment of the present invention is to provide a flexible material control processing system. The system includes a laser generator configured to generate a laser beam. A beam for adjusting optics having a beam magnification is formed to adjust the laser beam generated by adjusting the beam magnification. The beam guided optic provides a variable efficiency aperture corresponding to the adjusted laser beam. The beam specifying optics is formed to designate a beam adapted to one or a plurality of targets within the scan area. A lens having a field of view that surrounds at least the scan area is formed to focus a laser beam directed to one or a plurality of targets within the scan area. The control processor is configured to receive an input corresponding to the material control processing parameter and generates at least one optimized control signal based on the at least one material control processing parameter. The beam for adjusting the optics can be a zoom telescope. The beam specifying optics may be one or a plurality of galvanometer mirror scanners. The system includes an operating system configured to move a workpiece including at least one target relative to the scan area and within the scan area for processing (i.e., connection blasting in a laser trimming or storage array of circuit components). At least one target is located at.

일실시예에서 상기 최적화된 제어신호는 스캔 영역크기에 대응하는 광학기를 지정하는 상기 빔의 최적효율조리개이다. 또 다른 실시예에서 상기 최적화된 제어신호는 광학기를 지정하는 유효조리개, 집중된 레이저빔 초점크기, 위치정확성, 스캔 속도, 작동시스템의 물질취급단계크기 및 평행도값 중 하나에 대응하는 최적 스캔 영역크기이다. 다른 실시예에서 상기 최적화된 제어신호는 스캔 영역크기, 작동시스템의 단계기간, 기판크기 및 기판의 선택된 영역의 크기 중 하나에 대응한다. 예를 들면 광학기를 조정하는 상기 빔은 자동 또는 수동으로 상기 제어기에 의해 결정된 최적 빔 확장비율값에 의한 빔확장비율을 조정하도록 조작된다.In one embodiment, the optimized control signal is an optimum efficiency aperture of the beam that specifies optics corresponding to the scan area size. In another embodiment, the optimized control signal is an optimum scan area size corresponding to one of an effective aperture designating optics, a focused laser beam focus size, position accuracy, a scan speed, a material handling step size and a parallelism value of the operating system. . In another embodiment the optimized control signal corresponds to one of the scan area size, the step duration of the operating system, the substrate size and the size of the selected area of the substrate. For example, the beam adjusting optics is manipulated to adjust the beam spreading ratio by an optimal beam expansion ratio value determined by the controller automatically or manually.

예를 들면, 상기 물질 공정 파라미터는 초점크기, 기판크기, 기판의 선택된 영역의 크기, 기판의 선택된 영역의 배향, 패킹밀도, 작동시스템의 단계시간, 작동시스템의 단계크기, 작동시스템의 복수의 단계, 스캔 속도, 위치정확성, 평행도값 및 바람직한 초점 품질 중 하나일 수 있다. 상기 제어기는 상기 물질 공정파라미터에 기반한 상기 빔확장비율, 스캔 영역크기 및 작동시스템의 물질취급 단계크기 중 적어도 하나의 최적화된 값에서 결정되도록 형성될 수 있다.For example, the material process parameters may include focal size, substrate size, size of selected area of substrate, orientation of selected area of substrate, packing density, step time of operating system, step size of operating system, multiple steps of operating system. , Scan speed, position accuracy, parallelism value and desirable focus quality. The controller may be configured to be determined at an optimized value of at least one of the beam magnification factor, scan area size and material handling step size of the operating system based on the material process parameter.

특별한 경우에서 상기 빔확장비율은 제 1 값이며, 상기 스캔 영역은 제 1 스캔 영역이다. 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 제 1값에서 제 2 값으로 조정하도록 형성되며 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 제 2 스캔 영역 내에서 타깃에 조정된 빔을 지정하도록 형성된다. 다른 실시예에서 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 크기와 제 2 크기를 갖는 제 2 스캔 영역을 갖는다. 또 다른 실시예에서 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 형상 및 제 2 크기를 갖는 제 2 형상을 갖는다. 또 다른 특별한 경우 렌즈의 시야는 적어도 제 1 스캔 영역 및 제 2 스캔 영역을 둘러싸며 상기 제 1 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제 1 유효조리개 크기를 구비한 제 1 지정된 레이저빔을 집중하도록 형성되며 적어도 하나의 스캔 영역은 상기 시야에 걸친 초점크기 감소에 의해 한정된다.In a special case the beam magnification factor is a first value and the scan area is a first scan area. The beam for adjusting optics is formed to adjust from the first value to a second value and the beam for adjusting optics is formed to designate a beam adjusted to a target within the second scan area. In another embodiment, the first scan area has a second scan area having a first size and a second size. In another embodiment, the first scan area has a second shape having a first shape and a second size. In another particular case the field of view of the lens surrounds at least the first scan area and the second scan area and focuses a first designated laser beam having a first effective aperture size on one or a plurality of targets within the first scan area. At least one scan area is defined by a reduction in focus size over the field of view.

상기 시스템은 상기 스캔 영역을 확인하는 입력을 수용하도록 형성된 제어 처리장치를 포함하며 상기 수용된 입력을 기반으로 스캔 제어신호를 발생한다. 광학기를 지정하는 상기 빔은 상기 발생 된 제어신호에 의한 제어된 빔을 지정하도록 형성된다. 제어처리장치를 포함할 수 있는 상기 시스템은 집중된 빔초점크기에 의한 입력을 수용하도록 형성되며 수용된 입력을 기반으로 하는 초점크기 제어신호를 발생한다. 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 발생 된 초점크기 제어신호에 의해 상기 빔확장비율을 조정하도록 형성된다. 제어 처리장치를 포함하는 상기 시스템은 빔초점크기에 대응하는 입력을 수용하도록 형성되며 상기 수용된 입력을 기반으로 초점크기 제어신호를 발생한다. 디스플레이 모니터는 상기 발생 된 초점크기 제어신호에 의한 빔확장비율을 조정하는 광학기를 조정하는 상기 빔을 수동으로 조작하는 파라미터를 나타내도록 형성될 수 있다. 제어처리장치를 포함하는 상기 시스템은 상기 스캔 영역을 확인하는 입력을 수용하도록 형성되며 상기 수용된 입력을 기반으로 작동제어신호를 발생한다. 작동시스템은 상기 발생 된 작동제어신호에 의한 스캔 영역에 관한 가공물을 이동하도록 형성된다.The system includes a control processing device configured to receive an input for identifying the scan area and to generate a scan control signal based on the received input. The beam specifying optics is formed to specify a controlled beam by the generated control signal. The system, which may include a control processing device, is configured to receive an input by a focused beam focal size and generates a focus size control signal based on the received input. The beam for adjusting the optics is formed to adjust the beam expansion ratio by the generated focus size control signal. The system including a control processing device is configured to receive an input corresponding to the beam focal size and generate a focus size control signal based on the received input. The display monitor may be configured to indicate a parameter for manually manipulating the beam for adjusting the optics for adjusting the beam expansion ratio by the generated focus size control signal. The system including a control processing device is configured to receive an input for identifying the scan area and generates an operation control signal based on the received input. The operating system is configured to move the workpiece about the scan area by the generated operating control signal.

본 발명의 또 다른 실시예는 유연한 최적 물질공정의 방법을 제공한다. 상기 방법은 레이저빔을 구비한 가공물에 영향을 미치는 적어도 하나의 물질공정을 포함한다. 사기 방법은 적어도 하나의 물질 공정 파라미터를 기반으로 하는 적어도 하나의 최적화된 제어신호를 연속적으로 발생한다. 상기 방법은 상기 적어도 하나의 최적화된 제어신호에 의한 제 1 제어빔에 레이저빔을 조정하는 것을 더 포함하며 제 1 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정된 레이저빔을 지정한다. 상기 방법은 상기 제 1 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 지정된 빔을 집중하도록 한다. 상기 레이저빔을 제 1 조정빔으로 조정하는 것은 제 1 최적화 값에 빔확장비율을 자동 또는 수동으로 조정하는 것을 포함한다.Yet another embodiment of the present invention provides a method of flexible optimal material processing. The method includes at least one material process affecting a workpiece with a laser beam. The fraud method continuously generates at least one optimized control signal based on at least one material process parameter. The method further includes adjusting a laser beam to a first control beam by the at least one optimized control signal and designating a laser beam that is adjusted to one or a plurality of targets within the first scan area. The method allows focusing the designated beams on one or a plurality of targets within the first scan area. Adjusting the laser beam to the first adjusting beam includes automatically or manually adjusting the beam expansion ratio to the first optimization value.

일실시예에서 적어도 하나의 최적화 제어신호는 스캔 영역크기에 대응하는 최적유효조리개를 발생한다. 또 다른 실시예에서 적어도 하나의 최적화 제어신호에서 발생하는 것은 유효조리개, 공정 빔 초점크기, 위치정확성, 스캔 속도, 물질 취급 단계크기 및 평행도값 중 하나에 대응하는 최적 스캔 영역크기를 발생하는 것을 포함한다. 또 다른 실시예에서 적어도 하나의 최적화 제어신호를 발생하는 것은 스캔 영역크기, 작동시스템의 단계기간, 기판크기 및 기판의 선택된 영역의 크기 중 하나에 대응하는 최적물질취급 단계크기를 발생한다. 또 다른 실시예에서 적어도 하나의 최적화 제어신호를 발생하는 것은 빔확장비율, 스캔 영역크기 및 제어파라미터를 기반으로 하는 물질취급단계크기 중 적어도 하나의 최적값을 형성하는 것을 포함한다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 물질공정파라미터는 초점크기, 기판크기, 기판의 선택된 영역의 크기, 기판의 선택된 영역의 배향, 패킹밀도, 작동시스템의 단계시간, 작동시스템의 단계크기, 복수의 작동시스템단계, 스캔 속도, 위치정확성, 평행도 및 초점 품질 중 어느 하나를 수용한다. In one embodiment, the at least one optimization control signal generates an optimum effective aperture corresponding to the scan area size. In another embodiment, generating at least one optimization control signal includes generating an optimal scan area size corresponding to one of the effective aperture, process beam focus size, position accuracy, scan speed, material handling step size, and parallelism values. do. In another embodiment generating at least one optimization control signal results in an optimal material handling step size corresponding to one of the scan area size, the step duration of the operating system, the substrate size and the size of the selected area of the substrate. In another embodiment generating the at least one optimization control signal includes forming an optimal value of at least one of the material handling step size based on the beam expansion ratio, the scan area size and the control parameter. For example, the at least one material processing parameter may include a focal size, a substrate size, a size of a selected area of the substrate, an orientation of a selected area of the substrate, a packing density, a step time of the operating system, a step size of the operating system, and a plurality of operations. Accepts any one of system level, scan speed, position accuracy, parallelism and focus quality.

하나의 특별한 경우 제 1 조정빔에 레이저빔을 조정하는 것은 제 1 값에 빔확장비율을 조정하는 것을 포함한다. 상기 방법은 제 2 값에 빔확장비율을 조정하는 것을 더 포함하며 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정빔을 지정한다. 상기의 경우 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 크기이며 상기 제 2 스캔 영역은 제 2 크기이다. 또 다른 경우 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 형상을 갖고 상기 제 2 스캔 영역은 제 2 형상을 갖는다. 예를 들면 줌텔레스코프를 이용하여 상기 레이저빔은 조정된다. 상기 조정레이저빔을 지정하는 것은 하나 또는 복수의 갈바노미터 미러스캐너를 이용하여 수행된다. 또 다른 특별한 경우에 상기 레이저빔을 제 1 조정빔으로 조정하는 것은 제 2 조정빔을 제공하는 제 2 값에 빔확장비율을 조정하는 것을 포함하며 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제 2 조정빔을 지정하며 상기 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 상기 제 2 조정빔을 집중한다. 적어도 하나의 스캔 영역 크기는 전체 시야의 제 1 유효조리개에서 초점크기의 감소에 의해 한정되며 상기 제 2 스캔 영역 크기는 상기 전체 제 2 유효조리개에서 초점크기 감소에 의해 한정된다. In one particular case, adjusting the laser beam to the first adjusting beam includes adjusting the beam spreading ratio to the first value. The method further includes adjusting the beam spreading factor to the second value and assigning the adjusting beam to one or a plurality of targets in the second scan area. In this case, the first scan area is the first size and the second scan area is the second size. In another case, the first scan area has a first shape and the second scan area has a second shape. The laser beam is adjusted using a zoom telescope, for example. Specifying the adjusting laser beam is performed using one or a plurality of galvanometer mirror scanners. In another particular case, adjusting the laser beam to the first steering beam includes adjusting the beam spreading factor to a second value that provides a second steering beam and targeting one or more targets within the second scan area. Specifying a second steering beam and focusing the second steering beam on one or a plurality of targets within the second scan area. At least one scan area size is defined by a reduction in focus size in the first aperture of the entire field of view and the second scan area size is defined by a reduction in focus size in the entire second aperture.

상기 방법은 스캔 영역크기를 확인하는 입력을 수용하는 것, 수용된 입력을 기반으로 스캔제어신호를 발생하고 상기 발생 된 스캔제어신호에 의한 조정빔을 지정하는 것을 포함한다. 상기 방법은 집중된 빔초점크기를 확인하는 입력을 수용할 수 있고 상기 입력된 입력에 기반한 초점크기 제어신호를 발생하며 상기 발생 된 초점크기 제어신호에 의해 빔확장비율을 조정하는 것을 포함한다. 상기 방법은 집중된 빔초점크기를 확인하는 입력을 수용하고 상기 수용된 입력에 기반한 초점크기 제어신호를 발생하며 발생 된 초점크기 제어신호에 의한 빔확장비율을 수동으로 조정하는 파라미터를 나타내는 것을 포함한다. 상기 방법은 스캔 영역크기를 확인하는 입력을 수용하는 것, 상기 수용된 입력을 기반으로 한 작동제어신호를 발생하는 것을 포함하며 상기 발생 된 스캔제어신호에 의한 스캔 영역에 관련한 가공물을 이동한다.The method includes accepting an input for identifying a scan area size, generating a scan control signal based on the accepted input and designating an adjustment beam according to the generated scan control signal. The method may accept an input for identifying a focused beam focus size and generate a focus size control signal based on the input and adjust the beam spreading ratio by the generated focus size control signal. The method includes accepting an input for identifying a focused beam focus size, generating a focus size control signal based on the received input and indicating a parameter for manually adjusting the beam expansion ratio by the generated focus size control signal. The method includes accepting an input for identifying a scan area size, generating an operation control signal based on the received input and moving the workpiece relative to the scan area by the generated scan control signal.

본 발명의 또 다른 실시예는 물질공정시스템을 제공한다. 상기 시스템은 레이저빔을 발생하도록 형성되는 발생, 최적화제어신호를 발생하도록 형성되는 제어처리장치, 및 적어도 하나의 최적화 제어신호에 의한 발생 된 레이저빔을 조정하도록 형성되는 광학기를 조정하는 빔을 포함한다. 시야를 갖는 렌즈는 시야에 의해 둘러싸여지는 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정빔을 집중하도록 형성된다. 빔유도광학기는 상기 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃 중 적어도 하나의 조정빔을 지정하도록 형성된다. 일실시예에서 상기 스캔 영역은 제 1 스캔 영역이다. 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 발생 된 레이저빔을 조정하도록 형성되며 상기 렌즈는 상기 시야에 의해 둘러싸여지는 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정빔을 집중하도록 형성된다. 또한, 광학기를 지정하는 상기 빔은 상기 제 2 스캔 영역 내에서 조정빔을 지정하도록 형성된다. 광학기를 지정하는 상기 빔은 적어도 하나의 상기 최적 제어신호에 의한 조정빔을 지정하도록 형성된다. 상기 시스템은 적어도 하나의 상기 제어신호에 의한 스캔 영역과 관련한 가공물을 이동하도록 형성된다. Yet another embodiment of the present invention provides a material processing system. The system includes a generation configured to generate a laser beam, a control processing device configured to generate an optimization control signal, and a beam for adjusting optics formed to adjust the laser beam generated by the at least one optimization control signal. . A lens having a field of view is formed to focus the adjusting beam on one or a plurality of targets within the scan area surrounded by the field of view. The beam guided optics are configured to specify at least one steering beam of one or a plurality of targets in the scan area. In one embodiment, the scan area is a first scan area. The beam for adjusting optics is formed to adjust the generated laser beam and the lens is formed to focus the adjusting beam on one or a plurality of targets within a second scan area surrounded by the field of view. In addition, the beam specifying optics is formed to specify an adjusting beam within the second scan area. The beam specifying the optics is configured to specify an adjustment beam according to at least one of the optimum control signals. The system is configured to move a workpiece relative to a scan area by at least one of the control signals.

이상에서 본 발명의 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although only described in detail with respect to the described embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .

도 1은 종래의 마이크로기계 시스템을 도시한 것이다.1 illustrates a conventional micromechanical system.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 마이크로기계 시스템을 도시한 것이다.2 illustrates a micromechanical system according to an embodiment of the present invention.

도 3A는 도 2의 마이크로 기계 시스템을 이용한 초점에서 레이저빔점을 도시한 것이다.FIG. 3A shows the laser beam point at the focus using the micromechanical system of FIG. 2.

도 3B는 상기 스캔 영역에 관련하여 도 3A의 레이저빔점을 도시한 것이다.3B shows the laser beam point of FIG. 3A in relation to the scan area.

도 4는 도 2의 마이크로기계 시스템에 의해 수용될 수 있는 스캔 영역에서 다양한 예를 도시한 것이다. FIG. 4 shows various examples in the scan area that may be accommodated by the micromechanical system of FIG. 2.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 마이크로기계 시스템 제어기를 상세히 도시한 것이다.Figure 5 illustrates in detail the micromechanical system controller according to one embodiment of the invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 도 2 에서 마이크로기계 시스템을 제어하는데 이용될 수 있는 표시테이블이다.6 is a display table that may be used to control the micromechanical system in FIG. 2 according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예는 다른 크기 및/또는 모양을 갖는 가공물의 다양한 크기 및/또는 패킹밀도(packing density)에서 형상을 기계화하도록 적용될 수 있다. 상기 기계가공은 다른 시스템을 이용하지 않고 상기 스캔 하위부품에서 다른 초점렌즈를 수동적으로 설치 및 분해하는 것 없이 이루어질 수 있다. 예를 들면 다양한 물질 공정파라미터는 영역 크기, 정확성, 평행도, 단계크기 및/또는 초점크기를 포함하며 특별한 용도를 위해 유연하게 최적화될 수 있다.Embodiments of the present invention may be applied to mechanize shapes at various sizes and / or packing densities of workpieces of different sizes and / or shapes. The machining can be done without using other systems and without manually installing and dismounting the other focus lens in the scan subassembly. For example, various material process parameters include area size, accuracy, parallelism, step size and / or focus size and can be flexibly optimized for specific applications.

개요summary

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 마이크로 기계화시스템(110)을 도시한 것이다. 상기 시스템은 트리밍 되지 않은 PCB 패널 또는 어떤 패널 또는 기판의 다른 형태에 형성되는 에 형성되는 회로요소(예를 들면, 필름저항기, 커패시터 및 인덕터)기계화조작의 다양한 형태를 위해 사용될 수 있다. 상기 시스템(110)은 다른용도(드릴링(drilling), 마킹(marking), 미세천공(micro-perforating))로 사용될 수 있으며 도 2에 도시되지는 않았지만 다양한 다른 요소 및 지지기능을 포함하는 것이 하기에 서술될 것이다.2 illustrates a micro mechanization system 110 according to an embodiment of the present invention. The system can be used for various forms of mechanized operations, such as film resistors, capacitors, and inductors, which are formed on an untrimmed PCB panel or any other form of panel or substrate. The system 110 may be used for other purposes (drilling, marking, micro-perforating) and includes various other elements and support functions, although not shown in FIG. Will be described.

트리밍 조작을 위해 상기 기판은 하나 또는 복수의 트리밍되지 않은 회로요 소 예를 들면, 저항기, 커패시터 및/또는 상기 기판을 형성하는 적어도 하나의 유전체 또는 전도체층과 인접하게 형성되는 인덕터를 포함한다. 트리밍되지 않은 요소는 유전체층의 일부분 또는 전도체층의 일부분을 포함하며 트리밍되지 않고 삽입된 커패시터를 위한 경우이다. 상기 기판은 다른 회로 및 상호접속(프린트되고 위치된)을 포함한다.For the trimming operation the substrate comprises one or a plurality of untrimmed circuit elements, for example resistors, capacitors and / or inductors formed adjacent to at least one dielectric or conductor layer forming the substrate. The untrimmed element is the case for a capacitor that is inserted without a trim, including part of the dielectric layer or part of the conductor layer. The substrate includes other circuits and interconnects (printed and positioned).

마킹, 드릴링 및 천공 같은 다른 조작을 위한 상기 기판은 전기적, 기계적, 화학적, 조직적 또는 시각적이냐에 따라서 특정 기판의 기능에 관련한 구성부품 또는 특징을 포함할 수 있다. 상기 기판토폴러지 계획된 기능에 관계없이 본 발명의 법칙은 어떠한 목적을 위해서라도 상기 기판에 에너지 빔을 선택적이고 정확하게 사용될 수 있다.The substrate for other manipulations, such as marking, drilling and drilling, may include components or features related to the function of a particular substrate, depending on whether it is electrical, mechanical, chemical, organizational or visual. Regardless of the substrate topology, the law of the present invention can selectively and accurately use energy beams on the substrate for any purpose.

상기 기판은 복수의 대체로 동일한 회로를 형성하도록 사용될 수 있으며 반복적인 패턴으로 형성될 수 있거나 단일회로(예를 들면, 컴퓨터 마더보드)를 형성할 수 있다. 한편, 상기 기판은 가공물회로기판으로서 동일한 크기로 조립된다. 또는 복수의 보다 작은 크기의 가공물회로기판을 형성하도록 가공될 수 있다.The substrate may be used to form a plurality of generally identical circuits and may be formed in a repeating pattern or may form a single circuit (eg, a computer motherboard). On the other hand, the substrate is assembled to the same size as the workpiece circuit board. Or it can be machined to form a plurality of smaller sized workpiece circuit boards.

시스템 구조System structure

도 2에 도시된 바와 같이 상기 시스템(110)은 상기 시스템제어기(155)에 의한 조작하는 레이저빔발생기(115)를 포함한다. 시스템제어기(155)는 상기 시스템이 기계화 조작을 수행하지 않을 때 기간 동안 상기 위치, 집중된 레이저빔의 속도, 출력 및 기계화 동안 기판의 동작을 제어하기 위한 하나 또는 복수의 제어기(예를 들면, 프로그램가능 미세제어기는 하나 또는 복수의 처리장치, 입출력능력, 메모리 및 복수의 바람직한 기능을 수행하기 위한 복수의 코딩된 공정을 구비하여 형성된다)를 포함한다. 예를 들면, 상기 빔발생기(115)는 금속상태 또는 가스레이저와 같은 레이저빔발생기를 포함할 수 있지만 이와는 다르게 상기 시스템 밖으로 발생 되는 레이저빔을 발생하는 광섬유 같은 단순한 발생장치 일 수 있다.As shown in FIG. 2, the system 110 includes a laser beam generator 115 operated by the system controller 155. System controller 155 is one or a plurality of controllers (e.g., programmable for controlling the position, speed of the focused laser beam, output and operation of the substrate during mechanization during the period when the system is not performing a mechanized operation. The microcontroller is formed with one or a plurality of processing devices, input / output capability, memory, and a plurality of coded processes for performing a plurality of desirable functions. For example, the beam generator 115 may include a laser beam generator such as a metal state or a gas laser, but may alternatively be a simple generator such as an optical fiber for generating a laser beam generated outside the system.

상기 레이저발생기(115)는 어떤 유형일 수 있으며 상기 레이저발생기(115)는 파장에서 에너지빔을 발생하는데 상기 기계화유형과 양립할 수 있도록 조작된다. 예를 들면, 만일 유전체 물질이 주로 가공되면 이산화탄소 레이저는 약 10㎛의 파장에서 발생 된다. 만일 전도체층이 트리밍 되면 고체층 레이저(예를 들면, 레이저 다이오드)는 약 1.06㎛의 파장에서 발생한다. 만일 상기 트리밍이 광화학 공정이면 상기 레이저파장은 약 533nm 및 보다 낮은 파장의 가시광선 또는 자외선일 수 있다. The laser generator 115 may be of any type and the laser generator 115 generates an energy beam at a wavelength that is manipulated to be compatible with the mechanization type. For example, if the dielectric material is mainly processed, a carbon dioxide laser is generated at a wavelength of about 10 μm. If the conductor layer is trimmed, a solid layer laser (eg laser diode) occurs at a wavelength of about 1.06 μm. If the trimming is a photochemical process, the laser wavelength may be visible or ultraviolet light of about 533 nm and lower wavelengths.

상기 발생 된 레이저빔(120)은 조정가능빔확장기(125, 예를 들면, 줌 텔레스코프)를 통과해 상기 스캔서브시스템(130)을 향한다. 상기 빔확장기(125)의 조정은 수동으로 제어될 수 있거나 도 2 에 도시한 바와 같이 상기 시스템제어기(155)에 의해 제어될 수 있다. 상기 스캔서브시스템(130)은 상기 시스템제어기(155)의 제어에 의해 조작될 수 있다.The generated laser beam 120 passes through an adjustable beam expander 125 (eg, a zoom telescope) towards the scan subsystem 130. Adjustment of the beam expander 125 may be manually controlled or may be controlled by the system controller 155 as shown in FIG. The scan subsystem 130 may be operated by the control of the system controller 155.

상기 스캔서브시스템(130)은 광학기(135)을 지정하는 빔 및 상기 초점렌즈를 포함하며 상기 기판(150, 또는 다른 가공물)의 선택된 영역 전반에 걸쳐 상기 레이저빔을 지정할 수 있다. 상기 선택된 영역은 상기 선택된 스캔 영역을 참조한다. 상기 초점렌즈(140)는 상기 초점에서 바람직한 크기 및 에너지밀도에 지정된 레이 저빔을 집중하기 위함이다. The scan subsystem 130 includes a beam pointing the optics 135 and the focus lens and can direct the laser beam over a selected area of the substrate 150, or other workpiece. The selected area refers to the selected scan area. The focus lens 140 is for concentrating a laser beam designated at a desired size and energy density at the focus.

또한, 빔유도광학기(135)은 종래기술을 충족시킬 수 있으며 하나 또는 복수의 방향에서 레이저빔을 스캔할 수 있다. 도 2의 실시예에서 한 쌍의 직각으로 마운트된 갈바노미터 미러스캐너(하나만 도시되어 있다)는 광학기(135)을 지정하는 상기 빔으로서 작동한다. 각각의 갈바노미터 미러스캐너(때로는 갈보구동미러 또는 갈보미러를 참조한다)는 상기 미러의 각 위치를 추적하기 위한 상기 미러의 각 위치변환기 및 바람직한 위치 경로를 따라 상기 레이저빔을 지정하는 각각의 편향미러의 각 회전을 제어하기 위한 서보드라이버(servo driver)를 포함한다.In addition, the beam guided optics 135 may meet the prior art and may scan a laser beam in one or more directions. In the embodiment of FIG. 2, a pair of right angled mounted galvanometer mirror scanners (only one is shown) acts as the beam pointing optics 135. Each galvanometer mirror scanner (sometimes referred to as a galvo drive mirror or galvo mirror) has a respective deflection designating the laser beam along each positioner of the mirror and the desired position path for tracking each position of the mirror. It includes a servo driver for controlling each rotation of the mirror.

도 2의 실시예에서 상기 시스템제어기(155)는 상기 레이저빔발생기(115) 및 광학기를 지정하는 상기 빔(135)을 위한 모든 작동제어를 포함한다. 하지만, 상기 제어는 하나 또는 복수의 서브시스템 제어기에 편입될 수 있으며 바람직하다면 상기 시스템제어기(155)로부터 분리될 수 있다.In the embodiment of FIG. 2, the system controller 155 includes all the operational controls for the laser beam generator 115 and the beam 135 specifying optics. However, the control may be incorporated into one or more subsystem controllers and, if desired, may be separate from the system controller 155.

예를 들면, 저항기 트리밍 조작을 위해 상기 렌즈(140)는 약 1.0인치의 지름에서 8인치의 범위 내 일 수 있으며 2 내지 4인치의 정사각형 영역 또는 스캔 영역에 걸쳐 지정된 레이저빔을 허용하는 시야를 가질 수 있다. 일실시예에서 상기 초점렌즈(140)는 상기 가공물(150)의 3.5인치의 정사각형 스캔 영역으로 용이하게 상승할 수 있다. 하지만, 상기 렌즈지름 및 시야는 일실시예와는 차이가 생길 수 있으며 본 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. For example, for a resistor trimming operation the lens 140 may range from about 1.0 inches in diameter to 8 inches and have a field of view that allows a designated laser beam over a square area or scan area of 2 to 4 inches. Can be. In one embodiment, the focus lens 140 may be easily raised to a 3.5-inch square scan area of the workpiece 150. However, the lens diameter and the field of view may be different from those in one embodiment, and the embodiment is merely illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the present embodiment.

어떠한 경우에서도 상기 스캔서브시스템의 상기 최대 스캔 영역은 상기 초점 렌즈(140)의 시야에 의해 한정되며 상기 시야 내에서 선택된 위치를 지정하도록 집중된 빔을 허용한다. 상기 스캔 서브시스템(130)은 두 개의 미러를 구비한 갈보기반 스캔 서브시스템일 때 중간 스캔 영역에 걸쳐 상기 미러의 상기 유효조리개는 가장 큰 스캔 영역의 큰 조리개를 지속하기 위하여 미러크기의 증가 없이 증가할 수 있다.In any case, the maximum scan area of the scan subsystem is defined by the field of view of the focus lens 140 and allows a focused beam to specify a selected position within the field of view. When the scan subsystem 130 is a galvanic scan subsystem with two mirrors, the effective aperture of the mirror is increased without increasing the mirror size to maintain a large aperture of the largest scan area over the intermediate scan area. can do.

일반적으로 렌즈(140)의 시야는 가공물(150)의 크기보다 작다. 스캔 영역 내의 모든 기계화는 상기 렌즈(140) 시야에서 둘러싸여 지며 상기 가공물(150)을 이동하지 않고 수행된다. 상기 가공물(150)은 공정을 위한 렌즈(140)의 시야에서 가공물(150)의 다음 타깃부분을 위치하도록 이동된다. 상기 X-Y스테이지(152)는 움직이도록 하거나 상기 가공물(150)에 단을 새겨 상기 가공물(150)의 다음 타깃지점에 위치하게 하여 렌즈(140)의 시야로 이동시킨다.In general, the field of view of the lens 140 is smaller than the size of the workpiece 150. All mechanization in the scan area is enclosed in the lens 140 field of view and is performed without moving the workpiece 150. The workpiece 150 is moved to position the next target portion of the workpiece 150 in the field of view of the lens 140 for processing. The X-Y stage 152 moves or moves the end of the workpiece 150 to the next target point of the workpiece 150 to move to the field of view of the lens 140.

예를 들면, 상기 X-Y스테이지(152)는 상기 시스템제어기(155)의 제어하에 작동할 수 있다. 또한, 상기 X-Y스테이지(152)는 수동제어(예를 들면, 손으로 제어되는 X-Y마이크로미터) 또는 상기 전용제어기모듈의 제어는 상기 시스템제어기(155)와는 다르다. 일실시예에서 상기 렌즈(140)는 상기 레이저빔이 상기 타깃표면에 표준 또는 직각으로 영향을 미치기 위하여 평행성 렌즈이며 광학기를 지정하는 상기 빔(135)은 상기 렌즈(140)의 초점표면에 대체로 위치한다. For example, the X-Y stage 152 may operate under the control of the system controller 155. In addition, the X-Y stage 152 is a manual control (for example, a hand-controlled X-Y micrometer) or the control of the dedicated controller module is different from the system controller 155. In one embodiment the lens 140 is a parallel lens for the laser beam to affect the target surface at a standard or perpendicular angle and the beam 135 designating optics is generally at the focal surface of the lens 140. Located.

상기 스캔서브시스템(130)은 저항기 또는 간단한 상기 표면가공물(150) 같은 상기 가공물(150)의 형상에 대체로 집중되는 빔을 발생하며 정밀하게 제거되는 충분한 전력을 같거나 다른 기계 또는 상기 형상을 가공하거나 제어된 방법에서 가공 물물질을 갖는다. 상기 레이저빔(120)의 위치는 상기 레이저빔발생기(115)에 의해 발생하며 상기 스캔서브시스템(130)의 광학기(135)을 지정하는 상기 빔은 상기 렌즈(140)의 시야 내에서 초점표면에 영향을 미친다.The scan subsystem 130 generates beams that are generally concentrated in the shape of the workpiece 150, such as resistors or simple surface workpieces 150, and processes the same or different machines or shapes with sufficient power to be precisely removed. It has a workpiece material in a controlled manner. The position of the laser beam 120 is generated by the laser beam generator 115 and the beam designating the optics 135 of the scan subsystem 130 is a focal surface within the field of view of the lens 140. Affects.

예를 들면, 상기 레이저빔의 전력은 상기 발생기(115)에 제어기(155)에 의해 발생 된 레이저제어신호에 의해 레이저빔발생기(115) 제어될 수 있다. 도 2에 도시된 일실시예에 의한 상기 시스템제어기(155)는 일반적으로 프로그램되거나 전체적인 기계시스템의 수행을 제어하도록 형성된다. 하지만, 복수의 제어 기구는 명백하게 서술될 것이다. For example, the power of the laser beam may be controlled by the laser beam generator 115 by the laser control signal generated by the controller 155 to the generator 115. The system controller 155 according to one embodiment shown in FIG. 2 is generally programmed or configured to control the performance of the overall mechanical system. However, a plurality of control mechanisms will be clearly described.

바람직한 기계화를 수행하는 가공물(150, 또는 상기 가공물 상에)의 형상에서 초점(122)에 영향을 미치는 상기 빔에 의해 상기 초점렌즈(140)는 상기 빔을 집중한다. 일실시예에서 상기 형상(145)은 기판에 형성되는 필름저항기 및 가공물(150)이다. 상기 레이저빔은 타깃지점에 영향을 미치도록 집중된다. The focus lens 140 concentrates the beam by the beam affecting the focus 122 in the shape of the workpiece 150, or on the workpiece, which performs the desired mechanization. In one embodiment, the shape 145 is a film resistor and a workpiece 150 formed on the substrate. The laser beam is focused to affect the target point.

상술한 상태에서 상기 조정가능빔확장기(125)는 줌텔레스코프일 수 있다. 실시예에서 상기 줌텔레스코프는 상기 스캔서브시스템(130)에 삽입되는 상기 빔의 조리개크기를 다양하게 한다. 따라서, 상기 줌텔레스코프의 수행을 조작하는 것에 의해 상기 빔의 상기 유효입구조리개는 상기 스캔서브시스템(130)에 삽입되고 바람직하게 조정될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 줌텔레스코프를 이용하여 상기 빔은 상기 스캔서브시스템(130)에 삽입되며 크기 A에서 크기 C범위의 조리개크기를 가질 수 있으며 상기 집중된 빔은 상기 점(122)에서 A'에서 C'의 범위의 초점크기에 대응될 수 있는 것이 도 3A에 도시되어있다. 따라서, 상기 줌텔 레스코프의 수행을 조작하는 것에 의해 상기 초점크기는 상기 바람직한 공정에 대응하여 보다 낫게 수정될 수 있다.In the above state, the adjustable beam expander 125 may be a zoom telescope. In an embodiment, the zoom telescope varies the aperture size of the beam inserted into the scan subsystem 130. Thus, by manipulating the performance of the zoom telescope, the effective mouth stop of the beam can be inserted into the scan subsystem 130 and preferably adjusted. For example, using the zoom telescope as shown in FIG. 2, the beam may be inserted into the scan subsystem 130 and may have an aperture size ranging from size A to size C and the focused beam may be at the point. It is shown in FIG. 3A that at 122 can correspond to a focal size in the range A 'to C'. Thus, by manipulating the performance of the zoom telescope, the focus size can be better modified in response to the preferred process.

상기 빔확장기(125)는 바람직한 초점크기를 기반으로 상기 스캔서브시스템(130)에 삽입되는 상기 빔의 조리개크기를 조정하도록 조작자(operator)에 의해 수동적으로 제어되거나 상기 시스템제어기(155, 또는 다른 제어환경)에 의해 자동으로 제어될 수 있다. 수동 및 자동형식의 조합(예를 들면, 반자동)이 형성될 수 있으며 보다 낮은 조작자 관여의 등급이 필요하다. 상기 시스템은 상기 조작자가 숙련되지 않을 수 있기 때문에 조작자에게(예를 들면 모니터 또는 미리 프로그램된 음성안내를 통해) 어떻게 조정하는지, 제어하는지 또는 바람직한 조리개사이즈를 제공하기 위해 상기 빔확장기(125)를 조작할 수 있도록 한다. The beam expander 125 is manually controlled by the operator or the system controller 155 or other control to adjust the aperture size of the beam inserted into the scan subsystem 130 based on the desired focus size. Environment). Combinations of manual and automatic forms (eg semi-automatic) can be formed and require a lower level of operator involvement. Since the system may be inexperienced by the operator, the system may operate the beam expander 125 to provide the desired aperture size or control how to adjust (eg, via a monitor or preprogrammed voice guidance). Do it.

조정가능 조리개크기Adjustable aperture size

따라서, 상기 빔확장기(125)는 조리개크기 A로 부터 B, C로 상기 스캔하위부품(130)에 삽입하는 상기 빔의 조리개크기를 다양화하도록 조작할 수 있으며 차례로 상기 점에서 초점크기 A'으로 부터 초점크기 B' 및 초점크기 C' 으로 각각 다양화한다. 도 3B에 도시된 바와 같이 조리개크기 A는 가장 작으며 초점 초점크기 A'으로 되고 상기 초점렌즈(140)의 가장 큰 스캔 영역(310)에서 큰 감소 없이 가장 크게 최적화된다. 조리개크기 B는 중간 스캔 영역에 상당한 감소 없이 중간 초점크기 B'으로 최적화된다. 초점크기 C는 가장 큰 조리개 사이즈이며 가장 작은 최적화된 스캔 영역(330)에 큰 감소 없이 가장 작은 초점크기 C'으로 된다. 어떠한 스캔 영역 내에서도 상기 초점크기는 상기 레이저빔의 빔확장비율을 감소하는 것에 의해 증가할 수 있다. 상기 스캔 영역이 감소에 의해 한정될 때 상기 빔은 스캔 영역이 감소하지 않는 한 증가할 수 없다.Accordingly, the beam expander 125 may be operated to vary the aperture size of the beam inserted into the scan sub-component 130 from the aperture sizes A to B and C, and in turn to the focal size A '. To focus size B 'and focus size C', respectively. As shown in FIG. 3B, the aperture size A is the smallest and becomes the focal focal size A 'and is most optimized without the large reduction in the largest scan area 310 of the focus lens 140. Aperture size B is optimized to medium focus size B 'without significant reduction in the intermediate scan area. Focus size C is the largest aperture size and results in the smallest focus size C 'without significant reduction in the smallest optimized scan area 330. Within any scan area, the focus size can be increased by reducing the beam magnification of the laser beam. When the scan area is defined by a reduction, the beam cannot increase unless the scan area is reduced.

조정가능 스캔 영역Adjustable scan area

도 4는 상기 렌즈시야(450) 내에 다양한 스캔 영역(410, 420, 430, 440)을 도시하고 있으며 상기 최적화된 스캔 영역(예를 들면, 상기 시스템 제어기(155)로 부터의 신호에 의한)에 대응하는 광학기(135)을 지정하는 상기 빔을 제어하는 것에 의해 달성된다. 상기 조정가능 빔확장기(125)를 제어하거나 상기 빔조리개를 수정하거나 하는 것에 의해 초점크기 A', B', C' 및 스캔 영역크기(410, 420, 430, 440)의 최적화된 조합은 도 4에 도시된 바와 같이 수용될 수 있다.4 shows various scan areas 410, 420, 430, 440 in the lens field 450 and in the optimized scan area (eg, by signals from the system controller 155). This is accomplished by controlling the beam specifying the corresponding optics 135. By controlling the adjustable beam expander 125 or modifying the beam aperture, an optimized combination of focal sizes A ', B', C 'and scan area sizes 410, 420, 430, 440 is shown in FIG. Can be accommodated as shown in FIG.

상기 최적화된 초점크기 및 영역 크기는 상기 초점크기를 변환하는 입사동을 제어하고 사익 스캔 서브시스템(130)을 제어함으로써 달성되며 특히 광학기(135)을 제어하는기 빔은 상기 스캔 영역크기를 변환한다. 상기 제어는 자동(예를 들면 제어기(155)에 의해 수행) 또는 반자동(예를 들면 일부분에서 제어기, 일부분에서 조작자에 의해 수행됨) 또는 수동(예를 들면 조작자에 의해 수행)에 의해 이루어질 수 있다.The optimized focal size and area size are achieved by controlling the incident pupil that converts the focal size and controlling the still-scan sub-system 130, in particular the beam that controls the optics 135 converts the scan area size. do. The control may be automatic (e.g., performed by the controller 155) or semi-automatic (e.g., performed in part by the controller, part in the operator) or manual (e.g. by the operator).

최적화된 스캔 영역은 상기 X-Y스테이지(152)의 작동과 함께 시야 내에서 결정될 수 있다. 상기 가공물의 다른 영역은 상기 스테이지(152)를 사용하여 상기 스캔 영역 내에서 구성요소를 처리하도록 단계화될 수 있다. 만일 상기 가공물(150)이 인접구획과 함께 타일화된 공정표면을 갖는다면 상기 X-Y스테이지(152)의 작동은 상기 스캔 영역 형상의 특성에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들면 제어 기(155)는 스캔 영역(430)의 X-Y크기에 비례하는 증가분에서 스테이지(152)를 제어할 수 있다. 차례대로 상기 스캔 영역은 상기 X-Y스테이지(152)의 스캔 속도를 최적화하도록 결정되는 비율을 가질 수 있다.The optimized scan area can be determined in view with the operation of the X-Y stage 152. Another area of the workpiece may be staged to process components within the scan area using the stage 152. If the workpiece 150 has a process surface tiled with adjacent compartments, the operation of the X-Y stage 152 may be determined based on the characteristics of the scan area shape. For example, the controller 155 may control the stage 152 in increments proportional to the X-Y size of the scan area 430. In turn, the scan area may have a ratio determined to optimize the scan speed of the X-Y stage 152.

도 3B를 참조하면 스캔 영역(310)은 정확도요구를 포함할 수 있다. 스캔 영역(320)은 상기 스캔 영역(310)보다 작고 스캔 영역크기를 감소시킴에 따라 정화가 증가할 수 있다. 스캔 영역(330)은 가장 작은 스캔 영역이며 상기 가장 작은 영역 크기에 따라 가장 높은 정확도를 가질 수 있다. 상기 스캔 영역이 감소(310-320-330 순으로) 함으로, 상기 비평형도 이미지시스템의 비평형도 오류는 상기 가장 큰 스캔 영역(310)으로 부터 스캔 영역(320)을 통해 가장 작은 스캔 영역(330)차례로 감소하게 된다.Referring to FIG. 3B, the scan area 310 may include an accuracy request. Since the scan area 320 is smaller than the scan area 310 and the scan area size is reduced, the purification may increase. The scan area 330 is the smallest scan area and may have the highest accuracy according to the smallest area size. As the scan area decreases (in order of 310-320-330), the non-equilibrium error of the non-balance image system is determined from the largest scan area 310 through the scan area 320 to the smallest scan area 330. In turn it decreases.

시스템 조절System control

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 제어기(155)의 블록도이다. 상기 제어기(155)는 상호연결된 처리장치(512) 및 메모리(514)를 갖는 제어처리장치(510)를 포함한다. 상기 메모리(514)는 다중메모리장치일 수 있으며 램(RAM, Randomaccess memory), 롬(ROM, Read Only Memory), 플로피디스크메모리(floppy disk memory), 하드디스크메모리(hard disk memory) 및/또는 다른 메모리형태를 포함한다. 상기 처리장치(512)는 상기 메모리(514)에 프로그램학습저장 및 상기 메모리(514)에서 접근데이터에 의한 기능으로 상기 메모리(514)와 상호작용한다. 5 is a block diagram of a controller 155 according to an embodiment of the present invention. The controller 155 includes a control processor 510 having interconnected processor 512 and memory 514. The memory 514 may be a multi-memory device and may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), floppy disk memory, hard disk memory, and / or the like. Memory type. The processing unit 512 interacts with the memory 514 with the function of program learning storage in the memory 514 and access data in the memory 514.

상기 제어처리장치(510)는 디스플레이모니터(520)와 상호연결되며 상기 시스템조작자에 관한 관련정보의 노출을 제어한다. 입력장치는 키보드(530) 및 마우 스(540)를 포함하여 제공된다. 상기 장치는 상기 제어처리장치(510)의 입력데이터에 의한 조작자의 제어에 의해 이용될 수 있다. 통신네트워크와의 연결은 원격위치에서의 입력 및 시스템프로그래밍을 허용하도록 제공된다. 상기 제어처리장치(510)는 레이저빔발생기(115) 및 스캔 서브시스템(130)과 상호연결된다. 상기 제어처리장치(510)는 조정가능 빔확장기(125)에 선택적으로 연결될 수 있다.The control processing device 510 is interconnected with the display monitor 520 and controls the exposure of relevant information about the system operator. The input device is provided including a keyboard 530 and a mouse 540. The apparatus may be used by the operator's control by the input data of the control processing apparatus 510. Connection to the communication network is provided to allow input and system programming at remote locations. The control processing device 510 is interconnected with the laser beam generator 115 and the scanning subsystem 130. The control processing device 510 may be selectively connected to the adjustable beam expander 125.

조작에서 상기 제어처리장치유닛(510)은 상기 키보드(530), 마우스(540), 데이터포트(예를 들면 X-Y스테이지 데이터 포트 및 RS232 데이터 포트) 또는 통신네트워크에 의한 조작자의 입력을 수용한다. 상기 제어처리장치(510)는 상기 메모리(514)에서 프로그램학습저장에 의한 상기 처리장치(512)에서 입력을 처리하며 상기 레이저발생기(115), 상기 스캔 서브시스템(130) 및 상기 빔확장기에 선택적으로 조절신호를 발생한다.In operation, the control processing unit 510 accepts an operator input by means of the keyboard 530, mouse 540, data port (e.g., X-Y stage data port and RS232 data port) or communication network. The control processing unit 510 processes an input from the processing unit 512 by program learning storage in the memory 514 and is selective to the laser generator 115, the scanning subsystem 130, and the beam expander. To generate the control signal.

도 6은 상기 제어처리장치(510)의 상기 메모리에서 저장되고 상기 레이저발생기(115), 상기 스캔 서브시스템(130), 상기 빔확장기(125) 및/또는 상기 디스플레이모니터에 조절신호를 발생하는 처리장치(512)에 의해 이용될 수 있는 참조테이블을 도시한 것이다.6 is a process stored in the memory of the control processing apparatus 510 and generating control signals to the laser generator 115, the scanning subsystem 130, the beam expander 125 and / or the display monitor. The reference table that can be used by the apparatus 512 is shown.

도 6에서 도시된 바와 같이 상기 참조테이블의 일부분은 각각의 다양한 스캔 영역 크기를 갖는 열을 포함한다. 각각의 상기 스캔 영역 크기와 관련한 열은 상기 선택된 영역 크기/형상의 갈보미러를 스캔하기 위한 파라미터의 설정을 가진다. 또한, 조작자는 도 4에 도시된 정사각형 스캔 영역(410)에 대응하는 스캔 영역 크기를 삽입할 수 있으며 상기 처리장치(512)는 상기 갈보미러가 610'에 대응하게 회전 해야만 하는 상기 갈보미러를 결정하는 상기 메모리를 도시하고 있는 도 6의 참조테이블에 접근하는 것에 의해 스캔 영역 크기(610)를 처리할 수 있다. 상기 처리장치(512)는 상기 스캔 서브시스템(130)으로 전송되는 스캔조절신호를 발생한다. 상기 수용된 스캔조절신호에 의해 상기 갈보구동미러(광학기(135)을 조정하는 빔)는 610'에 대응하게 조작되며 바람직한 스캔 영역을 설정한다.As shown in FIG. 6, a portion of the reference table includes a column having various scan area sizes, respectively. The column associated with each of the scan area sizes has a set of parameters for scanning the galvo mirror of the selected area size / shape. Further, the operator can insert a scan area size corresponding to the square scan area 410 shown in FIG. 4 and the processing unit 512 determines the galvo mirror that the galvo mirror should rotate to correspond to 610 '. The scan area size 610 can be processed by accessing the reference table of FIG. The processing unit 512 generates a scan control signal sent to the scan subsystem 130. By means of the received scan control signal, the galvo drive mirror (beam to adjust optics 135) is manipulated corresponding to 610 'and sets the desired scan area.

상기 조작자는 형상의 크기, 형상밀도 또는 초점크기를 입력할 수 있는데, 상기 적용 가능한 영역 크기를 위한 줌텔레스코프(빔확장기(125)를 결정하기 위한 상기 메모리에서 도 6에 도시된 참조테이블에 접근하는 것에 의한 상기 처리장치(512)에 의해 처리될 수 있다. 예를 들면 만일 바람직한 초점크기가 중간 초점크기(예를 들면 35 마이크론)이라면 상기 처리장치(512)는 상기 줌텔레스코프가 도 6에 도시된 참조테이블의 네 번째 열에 표시된 b'에 대응하도록 조작될 수 있도록 결정할 수 있다. The operator can input the size of the shape, the density of the shape or the focal size, accessing the reference table shown in FIG. 6 in the memory for determining the zoom telescope (beam expander 125) for the applicable area size. Can be processed by the processing unit 512. For example, if the preferred focal size is a medium focal size (eg 35 microns), then the processing unit 512 may have the zoom telescope in FIG. It can be determined that it can be manipulated to correspond to b 'indicated in the fourth column of the illustrated reference table.

또한, 상기 처리장치(512)는 결정된 줌텔레스코프조정에 대응하는 조절신호를 발생하며 상기 조정이 자동으로 이루어지거나 상기 디스플레이모니터가 되는 것에 의해 줌텔레스코프에 조절신호를 전송한다. 만일 상기 조절신호가 상기 디스플레이모니터(520)에 전송되면 상기 디스플레이모니터는 b'에 대응하는 줌텔레스코프를 수동으로 조정하기 위한 학습과 함께 시스템 조작자에게 보여준다. 상기 줌텔레스코프의 조정은 상기 스캔시스템(130)에 삽입하는 상기 빔의 조리개크기B 및 상기 초점(122)에서의 상기 빔의 초점크기 B'에 대응한다. In addition, the processing unit 512 generates an adjustment signal corresponding to the determined zoom telescope adjustment and transmits the adjustment signal to the zoom telescope by automatically adjusting or becoming the display monitor. If the adjustment signal is transmitted to the display monitor 520, the display monitor is shown to the system operator along with learning to manually adjust the zoom telescope corresponding to b '. The adjustment of the zoom telescope corresponds to the aperture size B of the beam inserted into the scan system 130 and the focal size B 'of the beam at the focus 122.

도 4에 도시된 스캔 영역을 위한 각각의 스캔 영역 크기의 단일 목록만이 도 6에서 도시되어 있으며 스캔 영역 크기 및 형상의 조합이 가능하며 초점크기가 참조테이블 내에서 포함되기 위한 상기 스캔 영역 크기 열은 동일한 크기 및 형상을 위한 다중 입구를 포함한다. 참조테이블 대신에 인지될 수 있으며 상기 메모리(514)에서 프로그램된 학습저장은 바람직한 조절신호를 발생하기 위한 상기 처리장치(512)에 의해 수행될 수 있는 알고리즘에 상응하는 것을 포함한다. 또한, 참조테이블 외의 메모리 구조, 즉 연결된 리스트 및 단순한 색인 데이터파일 같은 것이 적절한 조절정보를 저장하는 데 사용될 수 있다.Only a single list of each scan area size for the scan area shown in FIG. 4 is shown in FIG. 6 and a combination of scan area sizes and shapes is possible and the scan area size column for focus size to be included in the reference table. Includes multiple inlets for the same size and shape. Learning storage programmed in the memory 514, which may be recognized instead of a reference table, includes corresponding algorithms that may be performed by the processing unit 512 to generate a desired adjustment signal. In addition, memory structures other than reference tables, such as linked lists and simple index data files, can be used to store appropriate adjustment information.

도 6은 다른 영역 크기 및 형상을 위한 X-Y단계 크기가 구획되어 있으며 상기 X-Y 단계 파라미터(예를 들면 단계시간, 단계 크기, 단계의 수)는 변환할 수 있는데 예를 들면, "b"에서 "a"로 이다. 단계크기는 X 또는 Y 방향이 조정될 수 있으며 둘 다 일 수도 있다. FIG. 6 shows that XY step sizes for different area sizes and shapes are partitioned and the XY step parameters (e.g. step time, step size, number of steps) can be converted, for example, "b" to "a". "Is as. The step size can be adjusted in the X or Y direction, or both.

이상에서 본 발명의 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although only described in detail with respect to the described embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .

Claims (38)

유연하게 최적화된 물질 처리시스템에 있어서,In a flexible optimized material handling system, 레이저빔을 발생하도록 형성되는 레이저 발생기;A laser generator configured to generate a laser beam; 빔확장비율을 가지며, 상기 빔확장비율을 조정하는 것에 의해 발생하는 레이저빔을 조정하도록 형성하는 빔조정광학기;A beam adjusting optical unit having a beam expanding ratio and configured to adjust a laser beam generated by adjusting the beam expanding ratio; 조정된 상기 레이저빔에 대응하게 다양한 효율적인 조리개를 제공하도록 형성되며, 광학기를 지정하는 상기 빔은 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정된 빔을 지정하도록 형성되는 빔유도광학기;A beam induction optical device, configured to provide various efficient apertures corresponding to the adjusted laser beam, wherein the beam specifying optics is configured to designate a beam adjusted to one or a plurality of targets within a scan area; 적어도 상기 스캔 영역을 둘러싸는 시야를 구비하며 상기 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 유도된 레이저빔을 초점을 맞추도록 형성하는 렌즈; 및A lens having a field of view surrounding at least the scan area and configured to focus one or a plurality of guided laser beams within the scan area; And 물질처리 파라미터(parameter)와 대응하는 입력을 수용하도록 형성되며 상기 적어도 하나의 물질처리 파라미터에 기반한 적어도 하나의 최적화된 조절신호를 발생하는 제어처리장치; 를 포함하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.A control processing device configured to receive an input corresponding to a material processing parameter and to generate at least one optimized control signal based on the at least one material processing parameter; Flexible optimized material processing system comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최적화된 신호는 스캔 영역 크기에 대응하는 광학기를 지정하는 상기 빔의 최적화된 조리개인 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.And wherein said optimized signal is an optimized cook of said beam specifying optics corresponding to a scan area size. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최적화된 신호는 초점크기, 위치정확도, 스캔 속도, 작동속도, 작동시스템의 물질운용단계크기 및 평행도값을 지정하는 상기 빔의 효율적인 조리개 중 하나와 대응하는 최적화 스캔 영역 크기인 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The optimized signal is flexible, characterized in that the optimized scan area size corresponds to one of the efficient aperture of the beam specifying the focal size, position accuracy, scan speed, operating speed, material operating step size and parallelism value of the operating system. Optimized material handling system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최적화된 제어신호는 스캔 영역크기 중 하나와 대응하는 최적물질운용단계 크기인 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.And the optimized control signal is an optimal material operation step size corresponding to one of the scan area sizes. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 물질공정 파라미터는 초점크기, 기판크기, 기판의 선택된 영역의 크기, 기판의 선택된 영역의 배향, 패킹밀도, 작동시스템의 단계크기, 복수의 작동시스템단계, 스캔 속도, 위치정확도, 평행도값(telecentricity value) 및 바람직한 초점 품질 중 하나인 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The material processing parameters may include focal size, substrate size, size of selected area of substrate, orientation of selected area of substrate, packing density, step size of operating system, multiple operating system steps, scan speed, position accuracy, parallelism value value) and one of the desired focal qualities. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어기는 물질공정 파라미터를 기반으로 하여 상기 빔 확장비율, 스캔 영역크기 및 작동시스템의 물질운용 단계크기 중 적어도 하나의 최적화된 값 중 적어도 하나에서 결정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The controller is configured to determine at least one of an optimized value of at least one of the beam expansion ratio, the scan area size and the material operating step size of the operating system based on a material processing parameter. Processing system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 빔확장비율은 제 1 값이고 상기 스캔 영역은 제 1 스캔 영역이며,The beam expansion ratio is a first value and the scan area is a first scan area, 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 제 1 값에서 제 2 값으로 상기 빔확장비율을 재조정하도록 형성되며,The beam for adjusting optics is configured to readjust the beam expansion ratio from the first value to a second value, 광학기는 조정하는 상기 빔은 상기 제 2 스캔 영역 내에서 타깃에 조정된 빔을 지정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.And wherein the beam to be adjusted by the optics is configured to designate a beam adjusted to a target within the second scan area. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 크기 및 제 2 형상을 갖는 상기 제 2 스캔 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.And wherein said first scan area comprises said second scan area having a first size and a second shape. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 형상 및 제 2 형상을 갖는 상기 제 2 스캔 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.And wherein said first scan area comprises said second scan area having a first shape and a second shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 제어기에 의한 최적화 빔확장비율값에 의해 수동적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.And wherein the beam for adjusting optics is manually operated by an optimized beam expansion factor value by the controller. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제어처리장치는 상기 스캔 영역을 확인하는 입력을 수용하도록 형성되며 상기 수용된 입력을 기반으로 스캔제어신호를 발생하고 빔유도광학기는 상기 발생 된 스캔제어신호에 의해 조정된 빔을 지정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The control processing apparatus is configured to receive an input for identifying the scan area, and generates a scan control signal based on the received input, and the beam induction optics is configured to designate a beam adjusted by the generated scan control signal. Flexible optimized material handling system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제어처리장치는 집중된 빔 초점크기에 대응하는 입력을 수용하도록 형성되며 상기 수용된 입력에 기반하는 초점크기 제어신호를 발생하고 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 발생 된 초점크기 제어신호에 의한 빔확장비율을 조정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The control processing apparatus is configured to receive an input corresponding to a focused beam focus size and generates a focus size control signal based on the received input and adjusts the optics to adjust the beam expansion ratio by the generated focus size control signal. Flexibly optimized material handling system, characterized in that it is configured to adjust. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제어처리장치는 빔 초점크기에 대응하는 입력을 수용하도록 형성되며 디스플레이모니터는 상기 발생 된 초점크기 제어신호에 의한 상기 빔확장비율을 조정하는 광학기를 조정하는 상기 빔을 수동작동하는 디스플레이 파라미터인 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The control processing device is configured to receive an input corresponding to the beam focus size and the display monitor is a display parameter for manually operating the beam for adjusting the optics for adjusting the beam expansion ratio by the generated focus size control signal. Flexible optimized material handling system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 광학기를 조정하는 상기 빔은 줌 텔레스코프를 포함하며,The beam for adjusting optics comprises a zoom telescope, 광학기를 지정하는 상기 빔은 하나 또는 복수의 갈바노미터 미러 스캐너(galvanometer mirror scanner)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.Wherein said beam specifying optics comprises one or a plurality of galvanometer mirror scanners. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제어처리장치는 상기 스캔 영역을 확인하는 입력을 수용하도록 형성되며The control processor is configured to receive an input for identifying the scan area. 상기 발생 된 작동제어신호에 의해 스캔 영역에 관하여 가공물을 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.Flexibly optimized material processing system, characterized in that it is formed to move the workpiece with respect to the scan area by the generated operation control signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈의 시야는 적어도 제 1 스캔 영역 및 제 2 스캔 영역을 둘러싸며 상기 제1 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제 1 효율 조리개 크기를 구비한 제 1 유도레이저빔을 초점을 맞추도록 형성되며 상기 제 2 스캔 영역 내에 하나 또는 복수의 타깃에 제 2 효율 조리개크기를 구비한 제 2 유도레이저빔을 초점을 맞추게 하는데 있어서, 적어도 하나의 스캔 영역 크기는 시야 범위의 초점크기 감소에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.The field of view of the lens surrounds at least the first scan area and the second scan area and is configured to focus a first guided laser beam having a first efficiency aperture size at one or a plurality of targets within the first scan area. And focus the second guided laser beam having a second efficiency aperture size in one or a plurality of targets in the second scan area, wherein the at least one scan area size is defined by a reduction in the focal size of the viewing range. Flexible material processing system, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스캔 영역에 관련한 적어도 하나의 타깃을 포함하는 가공물을 이동하도록 형성되는 작동시스템, 상기 공정을 위한 상기 스캔 영역 내에 적어도 하나의 타 깃을 위치시키는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리시스템.An operating system configured to move a workpiece including at least one target relative to the scan area, and at least one target positioned within the scan area for the process. 유연하게 최적화된 물질 처리방법에 있어서,In the flexible material processing method, 레이저빔을 구비한 가공물을 충돌하기에 적절한 물질공정파라미터를 수용하는 단계;Receiving material processing parameters suitable for impinging a workpiece with a laser beam; 상기 적어도 하나의 물질 최적화 제어신호를 기반으로 한 적어도 하나의 최적화 제어신호를 발생하는 단계;Generating at least one optimization control signal based on the at least one material optimization control signal; 상기 적어도 하나의 최적화 제어신호에 따라서 제 1 제어빔에 레이저빔을 조정하는 단계;Adjusting a laser beam to a first control beam according to the at least one optimization control signal; 제 1 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제어레이저빔을 지정하는 단계; 및Assigning a control laser beam to one or a plurality of targets in the first scan area; And 상기 제 1 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제어빔을 집중하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법Concentrating a control beam on one or a plurality of targets in the first scan area; Flexible optimized material processing method characterized in that it comprises a 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 스캔 영역크기에 대응하는 최적 효율조리개를 발생하는 것을 포함하는 적어도 하나의 최적 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법A flexible optimized material processing method comprising generating at least one optimum control signal comprising generating an optimum efficiency aperture corresponding to the scan area size 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 효과적인 조리개, 공정빔 초점크기, 위치정확도, 스캔 속도, 물질취급 단계 크기 중 하나에 대응하는 최적 스캔 영역 크기를 발생하는 것을 포함하는 적어도 하나의 최적화 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Flexibly optimized generating at least one optimization control signal comprising generating an optimal scan area size corresponding to one of an effective aperture, process beam focus size, position accuracy, scan speed, and material handling step size Material treatment method. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 스캔 영역 크기, 작동시스템의 단계, 기판크기 및 기판의 선택영역 차운 중 하나와 대응하는 최적물질취급단계 크기를 발생하는 것을 포함하는 적어도 하나의 최적제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Flexibly optimized generating at least one optimum control signal comprising generating an optimal material handling step size corresponding to one of the scan area size, the step of the operating system, the substrate size and the selection area of the substrate Material treatment method. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 적어도 하나의 물질공정파라미터 수용은 초점크기, 기판크기, 기판의 선택영역크기, 기판 선택영역의 배향, 패킹밀도(packing density), 작동시스템의 단계시간, 작동시스템의 단계 크기, 작동시스템의 복수의 단계, 스캔 속도, 위치정확도, 평행도(telecentricity), 및 초점특성 중 하나인 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Acceptance of the at least one material processing parameter includes focal size, substrate size, substrate selection area size, orientation of substrate selection area, packing density, step time of operating system, step size of operating system, multiple of operating system. And a step, scan speed, position accuracy, telecentricity, and focus characteristics. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 적어도 하나의 최적화 제어신호를 발생하는 것은 적어도 하나의 빔확장비율, 스캔 영역크기 및 상기 공정파라미터에 기반한 물질취급단계크기 중 적어도 하나의 최적값을 발생하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Generating at least one optimization control signal flexibly optimized comprising generating an optimal value of at least one of at least one beam magnification factor, scan area size, and material handling step size based on the process parameter. Material treatment method. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 제 1 값에 빔확장비율을 제어하는 것을 포함하는 제 1 제어빔에 상기 레이저빔을 조정하는 방법에 있어서,A method of adjusting the laser beam to a first control beam, the method comprising controlling a beam expansion ratio at a first value, the method comprising: 제 2 값에 상기 빔확장비율을 조정하는 단계; 및Adjusting the beam expansion ratio to a second value; And 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제어된 빔을 지정하는 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Assigning a controlled beam to one or a plurality of targets in a second scan area; Flexibly optimized material processing method characterized in that it further comprises. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 형상을, 상기 제 1 스캔 영역은 제 2 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.And wherein the first scan region has a first shape and the first scan region has a second shape. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 제 1 스캔 영역은 제 1 형상을, 상기 제 2 스캔 영역은 제 2 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.And wherein the first scan area has a first shape and the second scan area has a second shape. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 제 1 최적값에 빔확장을 수동으로 조정하는 것을 포함하는 제 1 제어빔에 상기 레이저빔을 조정하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.And adjusting the laser beam to a first control beam comprising manually adjusting the beam extension to a first optimal value. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 스캔 영역크기를 확인하는 입력을 수용하는 단계;Accepting an input for identifying a scan area size; 상기 수용된 입력을 기반으로 스캔 제어신호를 발생하는 단계;Generating a scan control signal based on the received input; 상기 발생 된 스캔제어신호에 따라 제어된 빔을 지정하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Designating a controlled beam according to the generated scan control signal; Flexibly optimized material processing method characterized in that it comprises a. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 집중된 빔의 초점크기를 확인하는 입력을 수용하는 단계;Accepting an input that identifies the focal size of the focused beam; 상기 수용된 입력을 기반으로 초점크기 제어신호를 발생하는 단계; 및Generating a focus size control signal based on the received input; And 발생 된 초점크기 제어신호에 따라 빔확장비율을 조정하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Adjusting the beam expansion ratio according to the generated focus size control signal; Flexibly optimized material processing method characterized in that it comprises a. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 집중된 빔 초점크기를 확인하는 입력을 수용하는 단계;Accepting an input for identifying the focused beam focus size; 상기 수용된 입력을 기반으로 초점크기 제어신호를 발생하는 단계; 및Generating a focus size control signal based on the received input; And 상기 발생 된 초점크기 제어신호에 따라 빔확장비율을 수동으로 조정하기 위한 파라미터를 나타내는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연하 게 최적화된 물질 처리방법.Indicating a parameter for manually adjusting a beam expansion ratio according to the generated focus size control signal; Flexibly optimized material processing method characterized in that it comprises a. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 레이저빔은 줌 텔레스코프를 이용하며, 제어된 레이저빔을 지정하는 것은 하나 또는 복수의 갈바노미터 미러스캐너를 이용하는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Wherein said laser beam utilizes a zoom telescope, and wherein a controlled laser beam is specified using one or a plurality of galvanometer mirror scanners. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 스캔 영역크기를 확인하는 입력을 수용하는 단계; 및Accepting an input for identifying a scan area size; And 상기 수용된 입력을 기반으로 작동제어신호를 발생하며 상기 발생 된 스캔 영역 제어신호에 따라 스캔 영역에 관련한 가공물을 이동하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.Generating an operation control signal based on the received input and moving the workpiece related to the scan area according to the generated scan area control signal; Flexibly optimized material processing method characterized in that it comprises a. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 제 1 값에 빔확장비율을 조정하는 것을 포함하는 제 1 제어빔에 레이저빔을 조정하는 유연하게 최적화된 물질 공정방법에 있어서,A flexible optimized material processing method for adjusting a laser beam to a first control beam, the method comprising adjusting the beam expansion ratio to a first value. 제 2 제어빔을 제공하는 제 2 값에 빔확장비율을 조정하는 단계;Adjusting the beam spreading factor to a second value providing a second control beam; 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 제 2 제어빔을 지정하는 단계; 및Assigning a second control beam to one or a plurality of targets in a second scan area; And 상기 제 2 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 상기 제 2 제어빔을 집중하는 단계; 를 더 포함하며,Concentrating one or a plurality of the second control beams within the second scan area; More, 적어도 하나의 스캔 영역 크기는 시야 범위 내의 초점크기 감소에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.At least one scan area size is defined by a reduction in focus size within the field of view. 제 33항에 있어서,The method of claim 33, 상기 제 1 스캔 영역은 상기 시야 범위의 제 1 효율 조리개 크기에서 초점크기 감소에 의해 한정되며 상기 제 2 스캔 영역은 상기 시야 범위의 제 2 효율조리개 크기에서 초점크기 감소에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 유연하게 최적화된 물질 처리방법.The first scan area is defined by a reduction in focus size at a first efficiency aperture size in the viewing range and the second scan area is defined by a reduction in focus size at a second efficiency aperture size in the viewing range Flexibly optimized material handling method. 물질 처리시스템에 있어서,In the material processing system, 레이저빔을 발생하도록 형성되는 발생기;A generator configured to generate a laser beam; 최적제어신호를 발생하도록 형성되는 제어처리장치;A control processing device configured to generate an optimum control signal; 적어도 하나의 상기 최적 제어신호에 의해 발생 되는 레이저빔을 조정하도록 형성된 광학기를 조정하는 빔;A beam for adjusting optics formed to adjust a laser beam generated by at least one said optimum control signal; 시야를 구비하며 상기 시야에 의해 둘러싸이는 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃에 조정된 빔을 집중하도록 형성되는 렌즈; 및A lens having a field of view and configured to focus a beam adjusted to one or a plurality of targets within a scan area surrounded by the field of view; And 상기 스캔 영역 내에서 하나 또는 복수의 타깃 중 적어도 하나에 제어된 빔을 지정하도록 형성되는 빔유도광학기; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 물질 처리시스템.A beam induction optics configured to assign a controlled beam to at least one of the one or a plurality of targets in the scan area; Material processing system comprising a. 제 35항에 있어서,The method of claim 35, wherein 상기 스캔 영역은 제 1 스캔 영역이며, The scan area is a first scan area, 광학기를 조정하는 상기 빔은 상기 발생 된 레이저빔을 조정하도록 형성되모,The beam for adjusting optics is configured to adjust the generated laser beam, 상기 렌즈는 상기 시야에 의해 둘러싸이는 제 2 스캔 영역 내에 하나 또는 복수의 타깃에 조정된 빔을 집중하도록 형성되며,The lens is configured to focus the adjusted beam on one or a plurality of targets in a second scan area surrounded by the field of view, 광학기를 지정하는 상기 빔은 상기 제 2 스캔 영역 내에 조정된 빔을 지정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 물질 처리시스템.And the beam specifying optics is configured to specify a beam adjusted within the second scan area. 제 35항에 있어서,The method of claim 35, wherein 광학기를 지정하는 상기 빔은 적어도 하나의 상기 최적제어신호에 따라 조정된 빔을 지정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 물질 처리시스템.And said beam specifying optics is configured to specify a beam adapted in accordance with at least one said optimum control signal. 제 35항에 있어서,The method of claim 35, wherein 작동시스템은 적어도 하나의 상기 제어신호에 따라 상기 스캔 영역에 관련한 가공물을 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 물질 처리시스템.The operating system is configured to move the workpiece relative to the scan area according to at least one of the control signals.

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