KR20150054642A

KR20150054642A - 레이저 가공기

Info

Publication number: KR20150054642A
Application number: KR1020140097533A
Authority: KR
Inventors: 준이치 마츠모토
Original assignee: 가부시키가이샤 가타오카 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2015-05-20
Also published as: KR101622473B1; CN104625396A; TWI556895B; JP2015093300A; TW201519982A; HK1206682A1; JP5728065B2; CN104625396B

Abstract

[과제] 레이저 가공기에 의한 레이저 가공 공정의 택트(tact) 타임을 단축한다.
[해결 수단] 피가공물(9)을 각각 배치할 수 있는 복수의 배치 영역(3, 4)을 구비하며, 어느 배치 영역(3, 4)에 배치된 피가공물(9)과 해당 피가공물(9)에 레이저 광을 조사하는 레이저광 조사 장치(1)와의 상대적인 위치 관계의 계측을 포함하는 얼라이먼트를 실행하는 것과 동일 시기에, 다른 배치 영역(4, 3)에 배치되어 이미 상기 얼라이먼트를 끝낸 피가공물(9)에 대해서 레이저광 조사 장치(1)로부터 레이저 광을 조사하는 가공 처리를 실행하는 레이저 가공기를 구성했다.

Description

레이저 가공기 {LASER PROCESSING MACHINE}

본 발명은, 레이저 광을 피가공물의 임의의 개소에 조사하여 가공을 실시하는 레이저 가공기에 관한 것이다.

요즘, 입력 수단으로서 터치 패널 장치가 널리 이용되고 있다. 터치 패널 장치는, 터치 패널 센서, 터치 패널 센서 상(上)의 접촉 위치를 알 수 있는 제어 회로, 배선 및 플렉시블(flexible) 프린트 기판을 포함하여 이루어진다.

터치 패널 장치는, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치가 조립되는 여러 가지 기기(휴대 전화 단말(특히, 이른바 스마트 폰)이나 휴대 가능한 정보 처리 단말, 비디오 게임기, ATM 장치, 발권기, 자동 판매기, 가전 제품 등)에 실장되며, 해당 기기에 대한 직감적인 입력 수단으로서 이용되고 있다. 터치 패널 센서에서의, 표시 장치의 화상 표시 영역에 겹쳐지는 영역은 투명하게 되어 있으며, 해당 영역에 대상물의 접촉 위치를 검출할 수 있는 액티브 에어리어(active area)가 구성된다.

터치 패널 장치는, 터치 패널 센서 상(上)의 접촉 위치를 검출하는 원리에 따라서, 여러 가지의 형식으로 구별될 수 있다. 최근에는, 광학적으로 밝은 것, 의장성이 있는 것, 구조가 용이한 것, 기능적으로도 뛰어난 것 등의 이유로부터, 용량(容量) 결합 방식의 터치 패널 장치가 주목받고 있다. 용량 결합 방식에는 표면형(表面型)과 투영형(投影型)이 있지만, 다점(多点) 인식(멀티 터치)에의 대응에 적합한 점에서는 투영형이 유리하다.

투영형 용량 결합 방식의 터치 패널 센서는, 유전체와, 그 유전체의 양측에 상이한 패턴으로 형성된 제1 센서 전극 및 제2 센서 전극을 요소로 한다. 제1 센서 전극 및 제2 센서 전극은, 이들 센서 전극을 지지하는 기재에서의 액티브 에어리어 밖의 영역에 부설된 취출 배선(취출용 도전체)을 매개로 하여 외부의 제어 회로에 접속된다.

액티브 에어리어에 부설되는 제1 센서 전극 및 제2 센서 전극에는 투명 도전재료가 사용되지만, 비(非)액티브 에어리어에 부설되는 취출 배선은 투명할 필요는 없다. 종래는, 높은 도전률을 가지는 금속 등의 도전성 재료로 이루어지는 배선 패턴을 기재 상(上)에 스크린 인쇄함으로써 취출 배선이 형성되어 있었다(이상, 하기 특허 문헌 1을 참조).

[특허 문헌 1] 일본특허공개 2013－033558호 공보

요즘, 표시 장치의 화상 표시 영역을 더 확대하고, 및/또는, 의장성을 보다 한층 향상시키는 목적으로, 화상 표시 영역의 주위를 둘러싸고 있는 이른바 "액자" 영역을 협소화하는 것이 요구되고 있다. 그러기 위해서는, 터치 패널 센서에서의 비액티브 에어리어를 소면적화(小面積化)할 필요가 있다.

비액티브 에어리어에 부설되는 취출 배선을 충분히 고세밀화하면, 비액티브 에어리어 및 액자 영역을 축소하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 현재의 스크린 인쇄법에서는, 고세밀한 배선 패턴을 형성하는 것이 어렵다.

기재의 표면에 도전성 재료 이루어지는 도전층을 제막(製膜)하고, 레이저 광을 조사하여 이 도전층을 절삭하여 취출 배선을 형성하는 레이저 가공법을 채용하면, 스크린 인쇄법에서는 불가능한 고세밀한 배선 패턴을 구현하는 것이 가능하다.

레이저 가공법의 결점으로서, 공정에 필요로 하는 택트(tact) 타임이 긴 것을 들 수 있다. 레이저 가공을 할 때는, 기재(基材) 상의 필요한 위치 좌표에 정확하게 레이저 광을 조사하도록, 레이저 가공기에 반입한 기재의 레이저광 조사 장치에 대한 상대적인 위치 관계를 계측하는 얼라이먼트(또는, 캘리브레이션(calibration))가 필수가 된다. 얼라이먼트 처리에서는, 미리 기재에 인쇄 등에 의해 부착된 얼라이먼트 마크의 촬영을 행하는 것이 일반적이다.

그러나, 가공 대상이 되는 기재는, 복수개의 터치 패널 센서를 내포하는 대형의 필름 또는 박판(薄板)이다. 그러한 기재의 전체 영역을 카메라로 주사(走査)하는 경우, 레이저 가공 전의 얼라이먼트에 긴 시간을 소비하지 않을 수 없는 불이익이 있다.

게다가, 스크린 인쇄이면, 기재의 넓은 면적에 한꺼번에 배선 패턴을 코팅할 수 있다. 결국, 단위 시간당 양산 수량의 점에서, 레이저 가공법은 스크린 인쇄법 보다도 뒤떨어져 있다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 레이저 가공기에 의한 레이저 가공 공정의 택트 타임을 단축하는 것을 소기의 목적으로 하고 있다.

본 발명에서는, 피가공물을 각각 배치할 수 있는 복수의 배치 영역을 구비하며, 어느 배치 영역에 배치된 피가공물과 해당 피가공물에 레이저 광을 조사하는 레이저광 조사 장치와의 상대적인 위치 관계의 계측을 포함하는 얼라이먼트(또는, 캘리브레이션(calibration))를 실행하는 것과 동일 시기(時期)에, 다른 배치 영역에 배치되어 이미 상기 얼라이먼트를 끝낸 피가공물에 대해서 레이저광 조사 장치로부터 레이저 광을 조사하는 가공 처리를 실행하는 레이저 가공기를 구성했다.

즉, 어느 피가공물에 대한 레이저 가공 처리를 실행하고 있는 동안에, 다음에 레이저 가공을 실시할 피가공물에 대한 얼라이먼트를 완수하도록 한 것이다. 이러한 것이면, 레이저 가공기의 가동 시간을 차지하는 레이저 가공 처리의 시간의 비율을 보다 크게 할 수 있다. 환언하면, 레이저광 조사 장치가 피가공물에 레이저 광을 조사하고 있지 않은 쓸데없는 시간을 감축할 수 있다. 나아가서는, 단위 시간당 레이저 가공을 실시하는 피가공물의 수량이 증가한다.

상기 얼라이먼트에서는, 예를 들면, 피가공물의 표면에 부착된 얼라이먼트 마크를 카메라 센서로 촬영하고 그 위치를 확인하는 것을 통해서, 피가공물과 레이저 가공 장치와의 상대적인 위치 관계의 계측을 행한다.

레이저 가공기의 구체적 형태로서는, 피가공물의 반출입 및 상기 얼라이먼트의 실행을 위한 제1 배치 영역과, 상기 가공 처리의 실행을 위한 제2 배치 영역과, 상기 제1 배치 영역에서 상기 얼라이먼트를 끝낸 피가공물을 상기 제2 배치 영역으로 이송하는 이송 기구를 구비한 것을 들 수 있다.

상기 레이저광 조사 장치는, 예를 들면, 피가공물에 조사하는 레이저 광의 광축의 방향을 변화시킬 수 있는 갈바노 스캐너(galvano scanner)를 이용하여 이루어진다.

본 발명에 따르면, 레이저 가공기에 의한 레이저 가공 공정의 택트 타임을 단축하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저 가공기를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저 가공기의 배면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저 가공기의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저 가공기에서의 레이저광 조사 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 5는 피가공물에 부착되는 얼라이먼트 마크의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 변형예의 하나를 모식적으로 나타내는 측면도.

본 발명의 일 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 레이저 가공기는, 수평인 X축 방향을 따라서 피가공물(9)이 각각 배치되는 제1 배치 영역(3) 및 제2 배치 영역(4)을 구비하며, 제1 배치 영역(3)에서 얼라이먼트를 실행하고, 제2 배치 영역(4)에서 레이저 가공을 실행하는 것에 의해, 별개의 피가공물(9)에 대한 얼라이먼트(또는, 캘리브레이션(calibration))와 레이저 가공을 동시에 진행시키는 것이 가능한 것이다.

작업에 종사하는 작업자로부터 보아, 바로 앞쪽이 제1 배치 영역(3), 안쪽이 제2 배치 영역(4)이다. 제1 배치 영역(3)에는, 얼라이먼트 처리를 위해서 사용되는 카메라 센서(2)가 배설된다. 카메라 센서(2)는, 예를 들면, X축에 대해 직교하는 수평인 Y축 방향을 따라서 확장한 영역을 일시에 촬상할 수 있는 라인(line) 카메라, 또는, X축, Y축 양 방향으로 확장한 이차원 영역을 일시에 촬상할 수 있는 에어리어(area) 카메라로 한다.

제1 배치 영역(3)은, 본 레이저 가공기에 대해서 피가공물(9), 예를 들면 터치 패널 장치용 기재 필름을 반출입하기 위한 작업의 장소(31)를 포함하고 있다. 그러므로, 제1 배치 영역(3)은, 제2 배치 영역(4)과 비교하여, X축 방향을 따라서 넓게 되어 있다. 반출입(搬出入) 장소(31)는, 제1 배치 영역(3)에서의 가장 앞측에 위치한다. 카메라 센서(2)는, 반출입 장소(31)의 가장 안쪽의 단부 근방에 배치되어 있으며, 피가공물(9)이 반출입 장소(31)로부터 안쪽으로 진입할 때에 이것을 X축 방향으로 주사하는(즉, 카메라 센서(2)가 피가공물(9)에 대해서 상대적으로 X축 방향으로 변위하는) 형태로, 해당 피가공물(9)의 표면의 거의 전체 영역의 촬영을 행한다.

제2 배치 영역(4)에는, 피가공물(9)에 대해서 레이저 광(L)을 조사하는 레이저광 조사 장치(1)가 배치된다. 레이저광 조사 장치(1)는, 예를 들면, 피가공물(9)에 조사하는 레이저 광(L)의 광축의 방향을 변화시킬 수 있는 갈바노 스캐너(galvanoscanner)를 이용하여 이루어진다.

보다 구체적으로 기술하면, 레이저 조사 장치(1)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레이저 발진기(14)로부터 공급되는 레이저 광(L)을 반사시키는 갈바노 스캐너(11, 12)와 갈바노 스캐너(11, 12)를 경유한 레이저 광(L)을 집광하여 피가공물(9)에 조사하는 집광 렌즈(13)를 요소로 한다. 갈바노 스캐너(11, 12)는, 레이저 광(L)을 반사하는 갈바노 미러(112, 122)를, 모터(서보 모터(servo motor), 스테핑 모터(stepping motor) 등)(111, 121)에 의해 회동시키는 것이다. 갈바노 미러(112, 122)의 방향을 바꿈으로써, 레이저 광(L)의 광축을 변위시킬 수 있다. 본 실시 형태에서는, 레이저 광(L)의 광축을 X축 방향으로 변화시키는 X축 갈바노 스캐너(11)와, 레이저 광(L)의 광축을 Y축 방향으로 변화시키는 Y축 갈바노 스캐너(12)를 모두 구비하고 있으며, 피가공물(9)의 표면에서의 레이저 광(L)의 조사 위치를 X축 방향 및 Y축 방향의 이차원으로 제어할 수 있다. 집광 렌즈(13)는, 예를 들면 Fθ 렌즈로 한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 레이저광 조사 장치(1)를 복수기(基)(도시예에서는, 2기(基)), Y축 방향을 따라서 배열하고 있다. 각 레이저광 조사 장치(1)에 의해, Y축 방향을 따라서 확장한 피가공물(9)의 광범위에 레이저 가공을 실시할 수 있다. 이들 레이저광 조사 장치(1)는, 제2 배치 영역(4) 내에서 X축 방향을 따라서 신장하도록 가로로 마련된 프레임(5)에 지지되어 있다. 프레임(5)은, 구동 장치, 예를 들면 리니어 모터(linear motor)에 의해 Y축 방향을 따라서 이동하는 것이 가능하다.

피가공물(9)은, 이송 기구(6, 7)에 의해서 제1 배치 영역(3)과 제2 배치 영역(4)과의 사이를 이동한다. 이송 기구(6, 7)는, 피가공물(9)을 지지하는 지지체(61, 71), 예를 들면 피가공물(9)을 흡착할 수 있는 테이블(또는, 스테이지)과, 이 지지체를 적어도 X축 방향으로 이동시키는 구동 장치, 예를 들면 리니어 모터를 요소로 한다.

특히, 본 실시 형태에서는, 서로 독립한 제1 이송 기구(6) 및 제2 이송 기구(7)를 배치하고 있다. 제1 이송 기구(6) 및 제2 이송 기구(7)의 지지체(61, 71)는 모두, 피가공물(9)을 재치(載置)하는데 충분한 X축 방향 치수(폭 치수) 및 Y축 방향 치수(안쪽 치수)를 가지고 있지만, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)의 폭 치수는 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)의 그것 보다도 약간 작다. 또, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)는, 그 높이 위치를, 예를 들면 액압(液壓) 실린더나 에어 실린더 등을 매개로 하여 변위시킬 수 있다. 그러나, 제1 이송 기구(6)의 하부는 공간이 비어 있으며, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)는 이 공간을 통과할 수 있다. 즉, 양 지지체(61, 71)는, 각각 피가공물(9)을 지지한 상태에서, 서로 엇갈리면서 X축 방향을 따라서 독립하여 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.

본 레이저 가공기를 이용한 레이저 가공 공정을, 순서를 따라 기술한다. 먼저, 현 시점에서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)가 제1 배치 영역(3)에서의 반출입 장소(31)에 소재하고, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)가 제2 배치 영역(4)에 소재하고 있다고 가정한다. 작업자는, 지지체(61)에 지지되어 있는, 이미 레이저 가공이 완료된 피가공물(9)을 제거하고, 그 대신에 레이저 가공을 행해야 할 새로운 피가공물(9)을 해당 지지체에 재치, 흡착시킨다.

다음으로, 해당 지지체(61)를, 제1 배치 영역(3) 내에서, 반출입 장소(31)로부터 안쪽으로 진입시킨다. 이 때, 해당 지지체(61)가 카메라 센서(2)의 바로 아래를 통과하고, 카메라 센서(2)가 해당 지지체(61)에 지지된 피가공물(9)의 표면을 촬영하는 얼라이먼트가 실행된다.

얼라이먼트에서는, 피가공물(9)의 표면에 미리 인쇄 등에 의해 부착되어 있는 얼라이먼트 마크(91, 92)를 촬영하고, 그 촬영 화상 중의 얼라이먼트 마크(91, 92)의 위치 좌표를 검출하여, 피가공물(9)이 X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 어느 정도 신장하거나 수축하거나 하고 있는지, 피가공물(9)이 연직인 Z축 방향 둘레로 어느 정도 회전하고 있는지, 및/또는, 피가공물(9)의 표면 상의 얼라이먼트 마크(92)의 인쇄 위치의 오차가 어느 정도인지(피가공물(9)의 치수를 일정하다고 생각하면, 피가공물(9)의 사방(四方)의 가장자리 변(邊)과의 관계에서, 또는 피가공물(9)의 모퉁이에 부착된 얼라이먼트 마크(91)와의 관계에서, 얼라이먼트 마크(92)의 인쇄 위치의 어긋남을 알 수 있는 것이 가능) 등을 계측한다.

도 5에, 얼라이먼트 마크(91, 92)를 예시한다. 얼라이먼트 마크(91, 92)는, 피가공물(9)의 모퉁이(특히, 대각(對角))에 부착되거나, 피가공물(9)이 가지는 각 셀(cell)(한 개의 셀이 한 개의 제품(터치 패널 장치)에 대응함)마다 부착되거나 한다.

카메라 센서(2)에 의한 계측의 결과는, 제2 배치 영역(4)에서 실행하는 레이저 가공 처리에서, 갈바노 스캐너(11, 12)에 의해 결정되는 레이저 광(L)의 조사 위치 좌표의 보정에 이용된다. 또, 지지체(61, 71)가 Y축 방향으로 변위 가능하거나, Z축 둘레로 수평 회전 가능하거나 하는 경우에는, 그 계측 결과에 따라, 피가공물(9)을 지지하고 있는 지지체(61, 71)의 레이저광 조사 장치(1)에 대한 상대 위치를 Y축 방향을 따라서 보정하거나, Z축 둘레로 회전시켜 보정하거나 하는 것도 있을 수 있다.

제1 배치 영역(3)에서의 피가공물(9)의 반출입 및 얼라이먼트 동안, 제2 배치 영역(4)에서는, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)에 지지된 피가공물(9)에 대해서 레이저 광(L)을 조사하는 레이저 가공을 행하고 있다. 레이저 가공은, 예를 들면, 피가공물(9)에 마련된 도전층(93)을 레이저 광(L)으로 절삭하여 배선 패턴을 형성하는 것이다.

얼라이먼트 및 레이저 가공이 동시에 완료한 때에는, 얼라이먼트가 끝난 피가공물(9)을 제1 배치 영역(3)으로부터 제2 배치 영역(4)으로 이송하고, 또한 레이저 가공이 끝난 피가공물(9)을 제2 배치 영역(4)으로부터 제1 배치 영역(3)으로 이송한다. 즉, 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)가 제1 배치 영역(3)으로부터 제2 배치 영역(4)으로 이동하고, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)가 제2 배치 영역(4)으로부터 제1 배치 영역(3)으로 이동한다. 이 때, 쌍방의 지지체(61, 71)를 서로 엇갈리게 할 필요가 있기 때문에, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)의 높이 위치를, 도 1에 실선으로 나타내는 레이저 광(L)의 초점 근방의 높이 위치로부터, 도 1에 쇄선으로 나타내는 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)의 하부로 빠져 나갈 수 있는 높이 위치까지 강하시킨다. 그 다음에, 해당 지지체(71)를 제2 배치 영역(4)으로부터 제1 배치 영역(3)으로 이동시키면서, 타방의 지지체(61)를 제1 배치 영역(3)으로부터 제2 배치 영역(4)으로 이동시킨다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)가 제2 배치 영역(4)으로 이동하고, 해당 지지체(61) 및 이것에 지지된 피가공물(9)이 레이저광 조사 장치(1)의 하부에 위치하게 되면, 레이저광 조사 장치(1)로부터 해당 피가공물(9)에 레이저 광을 조사하는 레이저 가공을 개시한다. 이미 기술한 대로, 레이저 가공시에는, 해당 피가공물(9)에 대해 실행한 얼라이먼트에서의 계측의 결과를 반영시켜, 갈바노 스캐너(11, 12)가 지향하는 레이저 광(L)의 조사 위치 좌표를 보정한다. 그리고/또는, 피가공물(9)을 지지하고 있는 지지체(61)의 레이저광 조사 장치(1)에 대한 상대 위치를(Y축 방향을 따라서, 또는 Z축 둘레로 회전시켜) 보정한다.

한편, 제2 이송 기구(7)의 지지체가 제1 배치 영역(3)으로 이동하고, 해당 지지체(71) 및 이것에 지지된 피가공물(9)이 반출입 장소(31)에 도착했다면, 작업자가, 레이저 가공이 완료된 해당 피가공물(9)을 제거하고, 그 대신에 레이저 가공을 행할 새로운 피가공물(9)을 해당 지지체(71)에 재치, 흡착시킨다. 또, 반출입 장소(31)에서, 해당 지지체(71)의 높이 위치를, 도 3에 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 작업자가 피가공물(9)의 반출입을 행하기 위해 적절한 높이까지 상승시키는 것을 방해하지 않는다.

다음으로, 해당 지지체(71)를, 제1 배치 영역(3) 내에서, 반출입 장소(31)로부터 안쪽으로 진입시킨다. 이 때, 해당 지지체(71)가 카메라 센서(2)의 바로 아래를 통과하고, 카메라 센서(2)가 해당 지지체(71)에 지지된 피가공물(9)의 표면을 촬영하는 얼라이먼트가 실행된다.

제1 배치 영역(3)에서의 피가공물(9)의 반출입 및 얼라이먼트 동안, 제2 배치 영역(4)에서는, 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)에 지지된 피가공물(9)에 대해서 레이저 광(L)을 조사하는 레이저 가공을 행하고 있다.

얼라이먼트 및 레이저 가공이 동시에 완료한 때에는, 얼라이먼트가 끝난 피가공물(9)을 제1 배치 영역(3)으로부터 제2 배치 영역(4)으로 이송하고, 또한 레이저 가공이 끝난 피가공물(9)을 제2 배치 영역(4)으로부터 제1 배치 영역(3)으로 이송한다. 즉, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)가 제1 배치 영역(3)으로부터 제2 배치 영역(4)으로 이동하고, 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)가 제2 배치 영역(4)으로부터 제1 배치 영역(3)으로 이동한다. 이 때, 쌍방의 지지체(61, 71)를 서로 엇갈리게 할 필요가 있으므로, 제1 배치 영역(3)에서 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)를 상승시키고 있었다면, 이것을 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)의 하부를 빠져 나갈 수 있는 높이 위치까지 강하시킨다. 그 다음에, 해당 지지체(71)를 제1 배치 영역(3)으로부터 제2 배치 영역(4)으로 이동시키면서, 타방의 지지체(61)를 제2 배치 영역(4)으로부터 제1 배치 영역(3)으로 이동시킨다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 이송 기구(7)의 지지체(71)가 제2 배치 영역(4)으로 이동하고, 해당 지지체(71) 및 이것에 지지된 피가공물(9)이 레이저광 조사 장치(1)의 하부에 위치하게 되면, 해당 지지체(71)의 높이 위치를 레이저 광(L)의 초점 근방의 높이까지 상승시킨 다음, 레이저광 조사 장치(1)로부터 해당 피가공물(9)에 레이저 광을 조사하는 레이저 가공을 개시한다. 이미 기술한 대로, 레이저 가공시에는, 해당 피가공물(9)에 대해 실행한 얼라이먼트에서의 계측의 결과를 반영시켜, 갈바노 스캐너(11, 12)가 지향하는 레이저 광(L)의 조사 위치 좌표를 보정한다. 그리고/또는, 피가공물(9)을 지지하고 있는 지지체(71)의 레이저광 조사 장치(1)에 대한 상대 위치를(Y축 방향을 따라서, 또는 Z축 둘레로 회전시켜) 보정한다.

한편, 제1 이송 기구(6)의 지지체(61)가 제1 배치 영역(3)으로 이동하고, 해당 지지체(61) 및 이것에 지지된 피가공물(9)이 반출입 장소(31)에 도착했다면, 작업자가, 레이저 가공이 완료한 해당 피가공물(9)을 제거하고, 그 대신에 레이저 가공을 행할 새로운 피가공물(9)을 해당 지지체(61)에 재치, 흡착시킨다.

이후, 상술의 순서를 반복하여, 다수의 피가공물(9)에 순차적으로 레이저 가공을 실시하게 된다.

본 실시 형태에서는, 피가공물(9)을 각각 배치할 수 있는 복수의 배치 영역(3, 4)을 구비하며, 어느 배치 영역(3, 4)에 배치된 피가공물(9)과 해당 피가공물(9)에 레이저 광을 조사하는 레이저광 조사 장치(1)와의 상대적인 위치 관계의 계측을 포함하는 얼라이먼트를 실행하는 것과 동일 시기에, 다른 배치 영역(4, 3)에 배치되어 이미 상기 얼라이먼트를 끝낸 피가공물(9)에 대해서 레이저광 조사 장치(1)로부터 레이저 광을 조사하는 가공 처리를 실행하는 레이저 가공기를 구성했다.

본 실시 형태에 의하면, 어느 피가공물(9)에 대한 레이저 가공 처리를 실행하고 있는 동안에, 다음에 레이저 가공을 실시할 피가공물(9)에 대한 얼라이먼트를 완수할 수 있기 때문에, 레이저 가공기의 가동 시간을 차지하는 레이저 가공 처리의 시간의 비율을 보다 크게 할 수 있다. 환언하면, 레이저광 조사 장치(1)가 피가공물(9)에 레이저 광을 조사하고 있지 않은 쓸데없는 시간을 감축할 수 있다. 나아가서는, 레이저 가공 공정의 택트 타임을 단축할 수 있어, 단위 시간당 레이저 가공을 실시하는 피가공물(9)의 수량이 증가한다.

또, 본 발명은 이상으로 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 특히, 피가공물(9)을 제1 배치 영역(3)과 제2 배치 영역(4)과의 사이로 이송하는 이송 기구는, 상기 실시 형태에서의 것으로는 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 피가공물(9)이 롤(또는, 릴)(81)에 여러 겹으로 감긴 필름 모양을 이루는 것인 경우에는, 해당 롤(81)로부터 계속 내보내어진 피가공물(9)을 다른 롤(82)에서 권취하도록 하여 피가공물(9)을 변위시킴과 아울러, 해당 피가공물(9)의 각 부분을 순차적으로 제1 배치 영역(3) 및 제2 배치 영역(4)으로 보내며, 제1 배치 영역(3)에서 얼라이먼트를 행하고, 제2 배치 영역(4)에서 레이저 가공을 행하는 형태를 취할 수 있다.

본 변형예에서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 배치 영역(3)에 소재하는 피가공물(9)의 부분이 얼라이먼트의 대상이 되어 있는 것과 동일 시기에, 제2 배치 영역(4)에 소재하는 피가공물(9)의 부분이 레이저 가공을 받는다. 제2 배치 영역(4)으로 이송된 피가공물(9)의 부분은, 이미 제1 배치 영역(3)에서 얼라이먼트 처리가 완료한 부분이다.

본 변형예에서는, 인출 롤(81) 및 권취 롤(82)이 이송 기구의 구성 주체가 된다. 이들 롤(81, 82)은, 피가공물(9)인 필름을 진행 방향을 따라서 소정 치수씩 피치(pitch) 송출하여 이동시키는 기능을 발휘한다.

그 외 각 부의 구체적 구성은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.

본 발명은, 레이저 광을 피가공물의 임의의 개소에 조사하여 가공을 실시하는 레이저 가공기에 적용할 수 있다.

1 - 레이저광 조사 장치 11, 12 - 갈바노 스캐너
2 - 카메라 센서 3 - 제1 배치 영역
4 - 제2 배치 영역 6, 7, 81, 82 - 이송 기구
9 - 피가공물

Claims

피가공물을 각각 배치할 수 있는 복수의 배치 영역을 구비하며,
어느 배치 영역에 배치된 피가공물과 해당 피가공물에 레이저 광을 조사하는 레이저광 조사 장치와의 상대적인 위치 관계의 계측을 포함하는 얼라이먼트를 실행하는 것과 동일 시기(時期)에, 다른 배치 영역에 배치되어 이미 상기 얼라이먼트를 끝낸 피가공물에 대해서 레이저광 조사 장치로부터 레이저 광을 조사하는 가공 처리를 실행하는 레이저 가공기.
청구항 1에 있어서,
상기 얼라이먼트에서는, 피가공물의 표면에 부착된 얼라이먼트 마크를 카메라 센서로 촬영하고 그 위치를 확인하는 것을 통하여, 피가공물과 레이저 가공 장치와의 상대적인 위치 관계의 계측을 행하는 레이저 가공기.
청구항 1에 있어서,
상기 얼라이먼트의 실행을 위한 제1 배치 영역과,
상기 가공 처리의 실행을 위한 제2 배치 영역과,
상기 제1 배치 영역에서 상기 얼라이먼트를 끝낸 피가공물을 상기 제2 배치 영역으로 이송하는 이송 기구를 구비하고 있는 레이저 가공기.
청구항 1에 있어서,
상기 레이저광 조사 장치가, 피가공물에 조사하는 레이저 광의 광축의 방향을 변화시킬 수 있는 갈바노 스캐너(galvano scanner)를 이용한 것인 레이저 가공기.