本發(fā)明涉及光加工裝置和光加工物的生產方法。
背景技術:
以往的光加工裝置用光掃描裝置掃描光源發(fā)射的激光(加工光),將掃描激光會聚到加工對象物上實施加工。
例如,專利文獻1公開一種激光加工裝置,該激光加工裝置用Galvano反射鏡(光掃描裝置)進行二維掃描,照射加工對象物,對加工對象物上的ITO薄膜實施圖案加工,或者對金屬薄板形成的加工對象物本身進行切削加工。在該激光加工裝置中,將卷成輥形狀態(tài)保管在加工對象物供給部中的加工對象物從該加工供給部中取出,移動到激光加工裝置的加工區(qū)域(加工對象物的激光掃描范圍),對該被加工對象物的被加工部分實施加工處理。加工處理之后,進一步取出加工對象物,使得下一個被加工部分移動到激光加工裝置的加工區(qū)域,對該下一個被加工部分實施加工處理。
根據專利文獻1的描述,與以往的光加工裝置相比,用光掃描裝置使得加工對象物的光照射位置移動,能夠高速移動,有利于提高生產效率。在此,以往的光加工裝置是指,在照射到加工對象物的激光光軸固定的狀態(tài)下,分別在垂直于該光軸(Z軸)的X軸方向和Y軸方向上移動載置臺,使得加工對象物上的光照射位置發(fā)生移動,用以實施加工處理的裝置。
但是,利用光掃描裝置使得加工對象物的光照射位置移動的光加工裝置難以擴大該加工光的掃描范圍。為此難以對較大的加工對象物實施加工處理。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明的光加工裝置具有:光源;光掃描部,用于掃描所述光源發(fā)射的光;以及,聚光部,用于將受到所述光掃描部掃描的光會聚到加工對象物上,其特征在于,所述聚光部搭載于相對于所述加工對象物移動的移動部,而所述光源未搭載于所述移動部。
本發(fā)明的效果在于,方便利用以光掃描裝置來使得加工對象物的光掃描位置發(fā)生移動的光加工裝置對較大的加工對象物實施加工處理。
附圖說明
圖1是實施方式1的激光圖案加工裝置的主要部分的結構示意圖。
圖2是圖1所示激光圖案加工裝置中一例激光發(fā)振器的結構示意圖。
圖3是圖1所示激光圖案加工裝置中一光掃描裝置變形例的結構示意圖。
圖4是圖1所示激光圖案加工裝置中一例加工對象輸送部的結構示意圖。
圖5是圖1所示激光圖案加工裝置中另一例加工對象輸送部的結構示意圖。
圖6是圖1所示激光圖案加工裝置中載體位于主掃描方向上不同位置時的激光光路示意圖。
圖7是在掃描振鏡未搭載于載體的變行例中載體位于主掃描方向上不同位置時的激光光路示意圖。
圖8是圖1所示激光圖案加工裝置的一例圖案加工處理流程圖。
圖9是將加工對象物的被加工區(qū)域分割成12塊依次實施加工處理時的加工順序示意圖。
圖10是各塊被加工部分之間連續(xù)布線圖案的一例示意圖。
圖11是實施方式2的激光圖案加工裝置的圖案加工處理的一例流程圖。
圖12是激光圖案加工裝置的其他構成例示意圖。
具體實施方式
實施方式1
以下描述一例將本發(fā)明涉及的光加工裝置應用到激光圖案加工裝置的實施方式。
本發(fā)明涉及的激光圖案加工裝置的加工對象物是在基體上形成ITO薄膜,通過激光(加工光)照射該加工對象物上的ITO薄膜,去除一部分ITO薄膜,對ITO薄膜實施圖案加工。但是,本發(fā)明涉及的光加工裝置不受本實施方式1涉及的激光圖案加工裝置的限制,同樣可以適用于加工其他圖案的加工裝置、切削加工等其他加工處理裝置、以及用激光以外的光作為加工光進行加工的裝置等等。5
圖1是本實施方式1的激光圖案加工裝置的主要部分的結構示意圖。
本實施方式1的激光圖案加工裝置具備激光輸出部1、激光掃描部2、加工對象輸送部3、以及控制部4。
激光輸出部1具有作為光源的激光起振器11和光擴束器12。光擴束器12用來擴大從激光起振器11輸出、作為加工光的激光L的光束直徑。
激光掃描部2具有作為會聚部的fθ透鏡22,該fθ透鏡22用來將通過掃描振鏡(galvano meteric scanner)21、22掃描的激光L會聚到加工對象物35表面(被加工面)或者基體與ITO薄膜之間的界面等加工對象物內部(與加工對象物表面相距規(guī)定深度的部位),其中的掃描振鏡21、22是用來通過步進電機21b驅動轉動反射激光L的X軸向掃描用和Y軸向掃描用的兩個Galvano反射鏡21a,用以使得激光L在X軸向和Y軸向進行掃描的光掃描裝置。
加工對象輸送部3具有使得加工對象物35在副掃描方向(Y軸向)上移動的一對輸送輥對32,用該輸送輥對32夾持加工對象物35沿著副掃描方向輸送。
激光輸出部1的激光發(fā)振器11受到激光驅動部10的控制。具體為,激光驅動部10控制與激光掃描部2的掃描振鏡21的掃描動作聯動的激光發(fā)振器11的發(fā)光??梢允褂脤w的熱作用引起的損耗較少的100ns以下的脈沖發(fā)振發(fā)生的脈沖光纖激光器作為激光發(fā)振器11,也可以使用其它光源。
圖2是本實施方式1的激光發(fā)振器11的一例結構模塊圖。
本實施方式1的激光發(fā)振器11是被稱為MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)的脈沖光纖激光器。該激光發(fā)振器11用脈沖發(fā)生器73使得光源LD74脈沖發(fā)振,生成光源光。激光發(fā)振器11包含用光纖增幅器進行多階段增幅的脈沖引擎部70、引導從脈沖引擎部70輸出的激光L的輸出光纖71、以及用準直光學系統83作為平行光束形成部而使得激光L大致成為平行光束射出的輸出頭部72。本實施方式1中,只有輸出頭部72被設置在激光輸出部1中。
脈沖引擎部70包含具有光纖78、勵起LD76、耦合器77的前置增幅部、以及具有光纖82、勵起LD80、耦合器81的主增幅部。光纖為光纖芯摻稀土元素的雙包層結構,通過來自勵起LD76的勵起光的吸收,在光纖的輸出端和入射端設置的反射鏡之間來回反射,直到激光發(fā)振。圖2中標記75表遮擋逆向光的隔離部,標記79表示用來去除ASE光的帶通濾波器。
本實施方式1用近紅外的1064nm作為光源LD74的波長。除此之外,也可以根據加工對象物的材料,選擇第二高諧波的532nm、第三高諧波的355nm等各種合適的波長。此外,激光發(fā)振器11還可以使用固體激光器,如用勵起光照射以釩酸釔結晶形成激光媒體,產生激光振發(fā)的YVO4等。
激光掃描部2的掃描振鏡21中,用來轉動X軸向掃描用和Y軸向掃描用的各Galvano反射鏡21a的各臺步進電機21b受掃描振鏡控制部20的控制。掃描振鏡控制部20根據構成加工圖案的布線要素數據(線始點坐標和線終點坐標),來控制各臺步進電機21b,改變相對于Galvano反射鏡21a反射面的傾斜角度(反射面相對于入射反射面的激光的光軸的傾斜角度),使該傾斜角度在平行于X軸向的方向或者平行于Y軸向的方向上變化。這樣便使得各Galvano反射鏡21a從掃描開始傾斜角度到掃描結束傾斜角度的轉動,能夠與線要素的始點和終點的X-Y坐標相對應。
本實施方式1中的X軸向掃描和Y軸向掃描均采用掃描振鏡作為光掃描裝置,但是本發(fā)明并不受此限制,允許使用眾所周知的光掃描裝置。還可以對X軸向掃描用的光掃描裝置和Y軸向掃描用的光掃描裝置采用不同的光掃描裝置。例如如圖3所示,以掃描振鏡21作為Y軸向掃描用的掃描裝置,而對X軸向的掃描則以用電機91驅動多面鏡91a轉動的多面鏡掃描器91作為掃描裝置。此時如圖3所示,基于經過多面鏡91a反射的激光L經由透鏡92入射光學傳感器93受光的受光時間,來實行X軸向的光掃描控制。
載體25可以在主掃描方向(X軸向)移動,該載體25上搭載激光掃描部2。載體25被安裝在同步帶27上,該同步帶27被掛設在驅動滑輪27a和從動滑輪27b之間。驅動與驅動滑輪27a相連接的同步電機26,帶動同步帶27,使得同步帶27上的載體25沿著在主掃描方向延伸的線性導件29(參見圖4),在主掃描方向(X軸向)上移動。根據線性編碼器28輸出的輸出信號(地址信號),能夠檢測載體25在主掃描方向上的位置。步進電機26受主掃描控制部24控制。本實施方式1采用利用同步帶的移動裝置作為搭載激光掃描部2的載體25的移動裝置,但是本發(fā)明不受此限制,還可以用直線定位平臺等可作直線移動的裝置來取而代之,或者使用可作二維移動的移動裝置。
加工對象物輸送部3具備以驅動輥32a和從動輥32b構成的輸送輥對32。其中驅動輥32a通過同步帶31a受到步進電機31驅動。步進電機31在副掃描控制部30的控制下,用輸送輥對32夾持加工對象物35,使該加工對象物35向副掃描方向(Y軸向)上的輸送目標位置移動。這樣,加工對象物35上的被加工部分便被依次送入激光掃描部2照射的激光L的掃描范圍。
具體如下。加工對象輸送部3具備監(jiān)控相機33和34,用來拍攝加工對象物35的主掃描方向上兩端附近表面上形成的定位標記37。副掃描控制部30通過步進電機31逐步以微小量在加工件輸送方向B(副掃描方向)上漸進輸送加工對象物35,同時,依次取得監(jiān)控相機33和34輸出的圖像數據。而后,通過圖案匹配處理等檢測定位標記37,計算距離輸送目標位置的加工對象移動量,根據該計算結果控制步進電機31,使得加工對象物35的副掃描方向位置移動到輸送目標位置。
圖4是加工對象輸送部3的一例結構模塊圖,圖5是圖4的俯視圖。
本實施方式1的加工對象物35被卷繞在繞線軸51上,從該處拉出的加工對象部分沿著入口導板52受到輸送輥對32的夾持部夾持,在輸送輥對32的驅動下,從繞線軸51卷出后被設置到加工臺53上。加工臺53上形成無數細孔,用泵58抽出形成在加工臺53背面的空洞部57的空氣,將加工對象物35吸附在加工臺53表面,用以確保加工對象物35在加工區(qū)域36上的平面性。經過加工的加工對象物被在主掃描方向移動的切割器54裁切為規(guī)定大小,而后被排放到托盤55中。
本實施方式1采用從卷到片的方式,將卷繞在繞線軸51上的加工對象物35從繞線軸51卷出,而后將經過加工的加工對象物裁斷為片排出。除此之外,也可以采用如圖5所示的從輥到輥的方式,將經過加工的加工對象物卷繞成卷狀。
在圖5所示的例子中,經過加工的加工對象物經過一對清潔輥64清除附著于該加工對象物表面的加工塵后,被卷繞到繞線軸67上。使用黏貼輥65粘吸并回收吸附在清潔輥64上的加工塵。在圖5所示的例子中,為了保護加工后的加工對象物表面避免受到擦傷等,用復合薄膜貼在經過加工的加工對象物35的上下表面,而后用繞線軸67卷繞。復合薄膜從復合薄膜輥66卷出后與經過加工的加工對象物一起卷繞到繞線軸67上。
控制部4具備控制PC40,用來統一管理控制整個本激光圖案加工裝置??刂芇C40與激光驅動器部10、掃描振鏡控制部20、主掃描控制部24、副掃描控制部30等相連接,管理各部的狀態(tài),控制加工時序。
激光輸出部1的光擴束器12以多片透鏡構成,激光光路上,與激光掃描部2的fθ透鏡22最接近的透鏡39的位置可以在激光的光軸軸向上移動。通過透鏡39的位置產生移動,能夠對搭載激光掃描部2的載體進行如以下將要描述的微調,使得載體停止在主掃描方向的各個停止目標位置上時的會聚距離一致。換言之,光擴束器12具有進行微調的調焦功能,使得入射掃描振鏡21的激光光束L成為平行光束。
此外還具備執(zhí)行器,用來根據主掃描方向上的各個停止目標位置,對透鏡39的位置進行單獨移動調整。通過使得各個停止目標位置的會聚距離成為可變距離,即便載體相對于被加工面的移動方向的平行度發(fā)生微小偏離,也能夠以良好的精度調整到fθ透鏡22的成像位置。
在本實施方式1中,激光L相對于加工對象物35的掃描范圍即加工區(qū)域36在X軸向和Y軸向上各自的最大長度L可以用以下式(1)求出。在此,設fθ透鏡22的焦距為f,各Galvano反射鏡21a的最大傾斜角度為θ(例如為±20°),
L=f×θ (1)
如式(1)所示,加工區(qū)域36的寬度受到掃描振鏡21的掃描范圍(Galvano反射鏡21a的最大傾斜角度)的限制。在此,掃描振鏡21的掃描范圍越寬,加工對象物35上便越難獲得良好的會聚。因而,難以維持加工區(qū)域36內的加工均勻性。由此可知,擴大掃描振鏡21的掃描范圍,即擴大Galvano反射鏡21a的最大傾斜角度θ具有一定的局限性。因此,通過增加掃描振鏡21的掃描范圍(Galvano反射鏡21a的最大傾斜角度)來加寬加工區(qū)域36的寬度具有局限性。
另一方面,由式(1)可知,增加fθ透鏡22的焦距f長度,可以加大加工區(qū)域36的寬度。但是,焦距f越大,就需要將加工對象物35設置得離開fθ透鏡22更遠,會引起本激光圖案加工裝置大型化的問題。
而如果設步進電機21b的脈沖數為P,則X軸向和Y軸向各自的加工分辨率σ可以用下式(2)求出。
σ=f×(2π/P) (2)
在此,如式(2)所示,fθ透鏡22的焦距f越大,加工分辨率σ越小。由此可知,借助于高加工分辨率σ實現高精細加工與實現寬度更大的加工區(qū)域兩者互為妥協關系。為此,在考慮借助于加工分辨率時,通過加大焦距f來增加加工區(qū)域36的寬度也有局限性。
此外,還可以考慮設置移動機構,該機構不僅能夠使得加工對象物35在副掃描方向(Y軸向)移動,還可以在主掃描方向(X軸向)上移動。利用該移動機構,能夠相對于加工區(qū)域36,依次在主掃描方向上更換送入加工對象物35的被加工部分,同時對各被加工部分實施加工處理,因此,能夠對主掃描方向的長度超過加工區(qū)域36的加工對象物實施加工處理。
但是,設置移動機構,不僅能在副掃描方向(Y軸向)而且能在主掃描方向(X軸向)移動加工對象物,將會導致本激光圖案加工裝置大型化。尤其是在本實施方式1中的加工對象物35是副掃描方向長度超過加工區(qū)域36的大型加工對象物,如果要進一步在主掃描方向(X軸向)移動這種大型加工對象物,則需要大型移動機構。而且這樣的大型移動機構具有相當大的重量,因而慣性大,難以高速移動,因此還存在降低生產效率的問題。
對此,本實施方式1采用在主掃描方向(X軸向)上移動激光L的掃描范圍,而不是移動加工對象物35的構成。具體如下。載體25搭載激光掃描部2,使得激光掃描部2能夠在主掃描方向上移動。這樣,不需要在主掃描方向上移動加工對象物35,而是用受到掃描振鏡21掃描的激光L來掃描加工對象物表面的范圍,即加工區(qū)域36,相對于加工對象物35在主掃描方向上相對移動。據此,能夠依次使得加工對象物35的被加工部分移動到加工區(qū)域36,實施加工處理,主掃描方向(X軸向)的加工區(qū)域36寬度即便狹窄,也能夠對寬度超過該加工區(qū)域35寬度的大型加工對象物35,實施加工處理。
本實施方式1不需要加大加工區(qū)域,便能夠對超過加工區(qū)域36的大型加工對象物35實施加工處理,其結果,有利于保持高加工分辨率σ,實現大型加工對象物35的高度精密加工。而且,在本實施方式1中,作為主掃描方向移動手段的載體25上搭載的搭載物實際上只有激光掃描部2,即只有掃描振鏡21和fθ透鏡22。該搭載物的重量與加工對象物35相比十分輕,因而有利于載體25在主掃描方向的高速移動,提高生產效率。
此外,作為載體25上搭載的搭載物,至少只要搭載作為聚光部的fθ透鏡22便可。因此最輕型的構成為載體25上只搭載fθ透鏡22。另一方面,如果是與加工對象物35相比重量較輕的元件,這些元件也可以與fθ透鏡22一起搭載于載體25。例如如本實施方式,載體25上可以搭載掃描振鏡21等光掃描裝置,還可以搭載一部分激光輸出部1的或整個激光輸出部1。
本實施方式1中,入射在主掃描方向上移動的載體25的激光L的光路,即從激光輸出部1輸出的激光L的光路,平行于X軸向。為此,如圖7所示,無論載體移動到主掃描方向(X軸向)上的任何位置,從激光輸出部1輸出的激光L都入射到載體25上的相同位置。據此,即便載體25在主掃描方向(X軸向)上移動,入射載體25后的激光L的光路仍然相同,在對主掃描方向上互不相同的加工區(qū)域36-1和36-2實施加工處理時,能夠實施相同的加工處理。
但是在本實施方式1中,載體25移動后,入射載體25之前的激光L的光路長度發(fā)生變化。為此,入射載體25的激光L如果是非平行收束光,則隨著載體25在主掃描方向上的位置不同,照射加工對象物35的激光L的焦點將發(fā)生變化,加工對象物35上的激光L的光束徑大小變動等,從而對加工精度產生影響。
對此在本實施方式1中,激光發(fā)振器11輸出的激光L大致為平行光束,經由兩個反射鏡14和15反射后從光擴束器12射出,再通過反射鏡16的反射從激光輸出部1輸出的激光L也大致是平行光束。因此,入射載體25的激光L如果大致平行收束,則即便載體25移動后在主掃描方向上的位置發(fā)生變化,照射到加工對象物35上的激光L的焦點也不會發(fā)生實質性變化,從而不會發(fā)生加工對象物35上的激光L的光束徑變動等影響。為此,對于主掃描方向上互相不同的加工區(qū)域36-1和36-2上實施加工處理時,可以用相同的加工精度來實施加工處理,而不需要進行焦點調整等作業(yè),有利于提高生產效率。
但是,如果載體2上除激光掃描部2以外,還搭載整個激光輸出部1,即載體25上搭載激光發(fā)振器11等光源本身,則即便載體25移動,照射到加工對象物35上的激光L的焦點也不會發(fā)生變動,然而,載體25上的搭載物重量增大,為此需要考慮載體25難以高速移動的問題。光源的重量一般大于其它元件的重量,通常載體25上不搭載光源,用以有效降低載體25的慣性,實現載體25的高速移動,提高生產效率。
另一方面,為了減小載體25上搭載物的重量,如圖7所示,也可以考慮載體25上不搭載掃描振鏡21等光掃描裝置。在圖7所示的構成中,激光輸出部1’輸出的激光L通過固定設置的激光掃描部2’中的掃描振鏡21,在與X軸向平行的方向和Y軸向平行的方向上掃描。如此掃描的激光L通過準直鏡61等使得光束變?yōu)槠叫泄馐脑?,受到光束平行化處理,成為平行于X軸向的平行光束后,從激光掃描部2’射出。從激光掃描部2’輸出后成為大致平行光束的掃描后激光L相對于載體25沿X軸向入射,受到載體25上的反射鏡16’的反射后,在作為聚光部件的fθ透鏡22的引導下,會聚到加工對象物35上。
即便是圖7所示的構成,由于入射載體25的激光L大致平行收束,因而不管載體25發(fā)生移動而在主掃描方向上的位置發(fā)生變動,照射到加工對象物35上的激光L的焦點也不會發(fā)生實質性變化,從而不會發(fā)生加工對象物35上的激光L的光束徑變動等影響。為此,在主掃描方向上互相不同的加工區(qū)域36-1和36-2上實施加工處理時,不需要進行焦點調整等作業(yè),可以用相同的加工精度來實施加工處理,有利于提高生產效率。
圖8是本實施方式1的激光圖案加工裝置實行圖案加工處理的一例流程圖。
首先,按照控制PC40的控制指令,副掃描控制部30控制步進電機31,使得加工對象物35沿著副掃描方向,向加工對象輸送方向B移動(S1)。而后,在加工對象物35表面上形成的定位標記37移動到監(jiān)視相繼33和34的攝像區(qū)域后,從監(jiān)視相機33和34的圖像數據中檢測定位標記37(S2)??刂芇C40計算定位標記37的檢測結果到輸送目標位置之間的加工對象物移動量,根據該計算結果,來使得副掃描控制部30控制步進電機31。據此,在副掃描方向上移動的加工對象物35停止在輸送目標位置上。
此后,控制PC40使得泵58動作,對形成在加工臺53背后的空洞部57吸氣,使得加工對象物35吸附在加工臺53的表面,保持加工對象物35的位置不發(fā)生移動(S3)。而后,控制PC40將加工對象物35上用于確定被加工部分的被加工部分編號N設定為0(S4),通過主掃描控制部24控制步進電機26,實行載體位置初始化處理,使得在待機位置待機的載體25沿著主掃描方向向載體輸送方向A(離開激光輸出部1的方向)移動,停止在規(guī)定的基地位置(S5)。
在初始化處理中,控制PC40根據線性編碼器28輸出的地址信號,取得停止在基地位置的載體25的主掃描方向位置。具體來說,根據線性編碼器28輸出的地址信號,檢測控制PC40管理的基地位置與實際停止的載體25的位置之間的差值,將該差值作為補償值,用于此后對載體25的主掃描方向位置控制。
而后,控制PC40將加工對象物35的被加工部分編號N設定為1(S6)。而后,控制PC40通過主掃描控制部24控制步進電機26,使得位于基地位置的載體25向載體輸送方向A移動,停止在第一加工位置上,該第一加工位置用來對最初實施加工處理的加工對象物35上的第一被加工部分N=1實施加工處理(S7)。
在此,本實施方式1為了實現位置精度5μm以下的高加工分辨率,設定用掃描振鏡21掃描的加工對象物上的激光掃描范圍,即加工區(qū)域36的大小,為150mm×150mm。為此,被加工區(qū)域,例如為450mm(主掃描方向)×600mm(副掃描方向)大小的加工對象物35在加工處理時,在主掃描方向將該被加工區(qū)域分割成3塊,并在副掃描方向分割成4塊。而后,依次對該12塊(被加工部分N=1)進行加工處理,實施整個被加工區(qū)域的加工處理。
簡而言之,反復執(zhí)行S6至S9的動作,即,使得載體25依次從基地位置移動后停止在第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置,在各個加工位置上對加工對象物35上對應的被加工部分實施加工處理,在結束第三加工位置的加工處理后返回基地位置。在副掃描方向上,載體25移動到第三加工位置經過加工處理之后(S9的是),到下一個第一加工位置的加工處理開始之前,控制PC40通過副掃描控制部30控制步進電機31,使得加工對象物35向工作對象輸送方向B移動150mm(S11),而后保持加工對象物35(S12)。而后使得載體25依次移動到第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置實施加工處理(S5至S9)。上述動作反復實行四次(S10的是),整個大小為450mm×600mm的被加工區(qū)域的加工處理完畢。整個加工處理結束后,用切割器54裁斷加工對象物35(S13),排放到托盤55中。
在上述動作中,不是在載體25返回基地位置時實行各加工位置上的停止以及加工,而是僅在向載體輸送方向移動A時實行各加工位置上的停止以及加工,其理由在于,使得停止時的載體25的姿勢偏離的影響保持一定。如此,僅在向某一方向移動時實行載體25的停止,使得載體在停止位置(加工位置)的姿勢偏離保持一定,有利于穩(wěn)定實施加工。
在對如本實施方式1的卷繞成輥形的加工對象物35實施加工時,在使得載體25依次移動到第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置實施加工處理之后到卷繞結束為止的期間,只要反復使得加工對象物35實行向加工對象輸送方向B移動150mm的動作便可(S14)。、
圖9是將加工對象物上的被加工區(qū)域分割成12個區(qū)域后依次實施加工處理時的加工順序的示意圖。
在圖9中,各個被加工部分36-1至36-24上如圖所示的數字表示加工順序,被加工區(qū)域35和36之間的虛線表示裁斷線。
加工對象物上的被加工部分如果各自獨立,則載體25的各個加工位置可以構成為各個加工區(qū)域36互相分開。但是,如果被加工部分并不是各自獨立,而是以多個被加工部分組合成一個加工對象,在這種情況下,載體25的各個加工位置需要構成為各個加工區(qū)域36互相鄰接或部分重復。尤其是如本實施方式1,實行被加工部分之間連續(xù)布線圖案的圖案加工,必須避免在被加工部分之間需要保持連續(xù)的布線圖案中發(fā)生偏離造成的不連續(xù)。
本實施方式1的載體25來回移動,隨此,每當載體25停止時,會發(fā)生圍繞垂直于移動方向(主掃描方向)的姿勢誤差即所謂的間隔誤差引起主掃描方向上加工位置偏離。
為此本實施方式1設定12片被加工部分時,在各片被加工部分之間設有數十微米的重復區(qū)域,使得相鄰被加工部分互相之間具有部分重疊。通過設置這樣的重疊區(qū)域,即便發(fā)生誤差,也能夠抑制不連續(xù)布線。
進而,如圖1所示,本實施方式1的載體上設置監(jiān)視相機23,能夠觀察被加工部分各塊之間重疊區(qū)域經過加工后的圖案。本實施方式1用監(jiān)視相機23拍攝重疊區(qū)域上經過加工后的圖案,將拍攝的圖像數據與目標加工數據進行比較,檢測加工后圖案相對于目標加工位置的偏差。利用該檢測結果,對包含使得該加工后的圖案保持連續(xù)的圖案在內的被加工部分進行加工時的X-Y坐標補償值進行微調。通過微調,不僅載體25的停止目標位置偏離,而且伴隨載體25的姿勢誤差發(fā)生的加工位置偏離均能獲得補償,有望實現高精度加工。
圖10是被加工部分各塊之間需要保持連續(xù)的一例布線圖案示意圖。
圖10顯示跨越被加工部分編號N=1、N=2、N=4各塊的布線圖案。圖10中以斜線表示的區(qū)域是重疊區(qū)域,虛線表示基于目標加工數據的理想加工位置,實線表示在對被加工部分編號N=1的被加工部分實施加工處理之后的實際布線圖案。
如圖10所示,對于在主掃描方向(X軸向)上與編號N=1的被加工部分相鄰的編號N=3的被加工部分、以及與編號N=2的被加工部分相鄰的編號N=3的被加工部分,設定Y軸坐標的補償值,用來補償加工對象物35的副掃描方向位置。另一方面,對于在副掃描方向(Y軸向)上與編號N=1的被加工部分相鄰的編號N=4的被加工部分、以及與編號N=4的被加工部分相鄰的編號N=7、進而N=10的被加工部分,設定X軸坐標的補償值,用來補償加工對象物35的主掃描方向位置。可以將這些補償值于先寫入控制PC40的內存,而后在對各塊被加工部分加工處理時讀取這些補償值,補償加工數據的坐標原點。
對于設于主掃描方向的被加工部分,換言之,通過同一載體輸送,接受加工處理的被加工部分,其行進直線性由線性導體29的直線性保證,為此Y軸坐標的補償保持一定。而對于設于副掃描方向的被加工部分,由于發(fā)生如上所述的因載體25的姿勢引起的偏離,因而,優(yōu)選用監(jiān)視相機23拍攝在副掃描方向上互相鄰接的被加工部分經過加工之后的圖案,根據該拍攝圖像,用新求出的補償值來將被寫入內存的X軸坐標的補償值更新為最新值。
本實施方式1例舉了在用激光L掃描加工對象物35上的各個被加工部分進行圖案加工處理時,加工處理是在加工對象物35和載體25均處于停止狀態(tài)下實施的。但是可以在副掃描方向上移動期間中對加工對象物35進行加工,另外,還可以在沿主掃描方向移動載體25期間,對加工對象物35進行加工處理。
進而,本實施方式1中的光掃描裝置為二維掃描裝置,除此之外,還可以是線性掃描裝置。
再者,在本實施方式1中,在主掃描方向(X軸向)上,以載體25作為使得加工對象物35與加工區(qū)域(激光L對加工對象物35的掃描范圍)互相進行相對移動的相對移動裝置,讓載體25在主掃描方向上移動,從而移動加工區(qū)域。對此,也可以使用使得加工對象物35在主掃描方向上移動的裝置。
實施方式2
以下描述將本發(fā)明涉及的光加工裝置應用于激光圖案加工裝置的其他實施方式。在以下省略與上述實施方式1相同部分的描述。
本實施方式2以在基體上形成ITO薄膜和銀涂層的加工對象物作為激光圖案加工裝置的加工對象物,用激光(加工光)照射該加工對象物上的ITO薄膜以及銀涂層,去除一部分ITO薄膜和銀涂層,對ITO薄膜和銀涂層進行圖案加工。激光發(fā)振器11使用例如對基材具有熱影響帶來在100ps以下較少損害的脈沖發(fā)振的脈沖光纖激光器(微微秒光纖激光器),除此之外,也可以用其他光源。本實施方式2的準直鏡61以耦合鏡構成。
圖11是本實施方式的激光圖案加工裝置的一例圖案加工處理流程圖。
在此,本實施方式用激光L對加工對象物35上形成的ITO薄膜和銀涂層這兩中不同材料分別實施圖案加工。ITO薄膜和銀涂層,根據材料的不同使用的加工條件(包括激光L的光量、激光L的波長、激光L的照射時間等)也不相同。在此,本實施方式2對于主掃描方向上的三塊被加工部分,首先用ITO膜用的加工條件實施ITO的圖案加工后,將該加工條件切換到銀涂層用的加工條件,再次對與上述相同的三塊被加工部分實施銀涂層的圖案加工。此時,設定ITO膜用的加工條件與銀涂層用的加工條件不同。主掃描方向上的三塊被加工部分(N=1至3)的ITO膜以及銀涂層雙方的圖案加工處理結束后,加工對象物35被送往加工對象輸送方向部B,再次開始主掃描方向三塊被加工區(qū)域部分的加工。
具體如圖11所示,經過與圖8的S1至S5相同處理的S21至S25之后,載體25從基地位置依次移動到第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置(S26、S27),在各加工位置上對加工對象物35上的對應的ITO薄膜的被加工部分實施加工處理(S28)。當第三加工位置上的加工處理結束后(S29的是),返回基地位置。而后,為了實行銀涂層加工(S30的否),將被加工部分編號N設定為N-3,確定加工對象35上的被加工部分(S31)。而后,再一次使得載體25從基地位置依次移動到第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置(S26、S27),在各加工位置上對加工對象物35上的對應的銀涂層的被加工部分實施加工處理(S28)。當第三加工位置上的加工處理結束后(S29的是),返回基地位置。
另一方面在副掃描方向上,當載體25移動到第三加工位置并結束了銀涂層的加工處理后(S30的是),控制PC40在開始下一個第一加工位置的加工處理之前,通過副掃描控制部30控制步進電機31,使得加工對象物35向加工對象輸送方向B移動150mm(S33),而后保持加工對象物35(S14)。而后再一次使得載體25從基地位置依次移動到第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置依次進行ITO薄膜和銀涂層的加工處理(S25至S31)。
這樣,在主掃描方向和副掃描方向上移動的同時,對12塊被加工部分(N=1-12)實施加工處理。當所有加工處理結束(S12的是),整個450mm×600mm的被加工區(qū)域的加工處理完成后,用切割器54裁斷加工對象物35(S35),排到托盤55中。如本實施方式2對以卷狀卷繞的加工對象物35實施加工時,只需要在卷繞結束之前,反復實行使得載體25從基地位置依次移動到第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置實施ITO薄膜和銀涂層的加工處理之后沿著加工對象輸送方向B移動150mm的動作便可。
本實施方式2對采用ITO薄膜和銀涂層兩種加工條件互不相同的材料形成的各個加工部位,用同一個光源(激光發(fā)振器11),分別適合于各個加工部位的加工條件,實施加工。為此,與需要根據加工部位的不同而使用不同加工裝置實施加工的現有技術相比,本實施方式不需要將加工對象物轉移到其他裝置等工序,有利于縮短加工時間。
本實施方式2中,ITO薄膜用的加工條件與銀涂層的加工條件之間的不同之處在于同一塊被加工部分上的加工次數(同一部位上的激光L照射次數)。這是因為,銀涂層的圖案加工比ITO薄膜的圖案加工需要更多加工能量,為此銀涂層的加工次數需要比ITO薄膜的加工次數更多。具體在本實施方式2中,設定ITO薄膜加工時的加工次數為1次,而銀涂層加工時的加工次數為兩次。
本實施方式2使用能夠發(fā)生瞬間達到1M(W)高峰值能量的微微秒光纖激光,實施消融加工。為此,對光吸收性較低的材料也能夠實施不依存加工光(激光L)波長的加工。在對ITO薄膜和銀涂層這兩種光吸收性能不同的材料進行加工時,可以在不改變激光L的波長(加工條件)的情況下,分別使用適合于各自材料的加工條件來進行加工。通過使用脈沖寬度較短的如微微秒光纖的激光L(頻率較高的激光L),能夠減少加工對象物上的熱擴散,抑制對加工部位上相鄰非加工部位產生的影響(例如薄膜剝落等)。
但是,也不排除利用脈沖寬度較大的加工光(脈沖激光時為頻率較低的加工光)。在這種情況下,還可以根據需要,在ITO薄膜用加工時和銀涂層加工時,分別使用不同的照射用加工光波長(加工條件)。具體如,搭載不同波長的光源,利用光路切換裝置等切換發(fā)射照射加工對象物的光源,從而使得ITO薄膜用加工時照射的加工光波長與銀涂層加工時照射的加工光波長不同。
另外,還可以在ITO薄膜用加工時和銀涂層加工時使用不同的激光L的功率(加工條件)。具體如本實施方式2,在用脈沖發(fā)振發(fā)射激光的脈沖激光器作為光源時,可以使得每個脈沖具有不同能量(加工條件)。關于改變每個脈沖能量(加工條件)的方法,例如有改變光源LD74的驅動電流、改變脈沖引擎部70中的增幅率等改變光源輸出的方法。而在改變光源發(fā)射的加工光波長(頻率)的方法中也可以改變每個脈沖的能量(加工條件)。
單位脈沖能量越大,或者,激光L的反復頻率越大(脈沖周期越短),激光L對于鄰接加工部位(加工對象物上的激光L的照射位置)的非加工部位或基體的損害就越大。無論是單位脈沖能量,還是激光L的反復頻率,均需要設定為在加工閾值以上、且在能夠將激光L對非加工部位或基體的損害抑制到許可范圍以內的上限值以下。在此,ITO薄膜和銀涂層之間,加工閾值以及上限值不同,為此,在ITO薄膜和銀涂層之間,單位脈沖能量和激光L的反復頻率的可設定范圍不重復或者重復范圍十分狹窄的情況下,需要使得ITO薄膜和銀涂層之間的單位脈沖能量或激光L的反復頻率(加工條件)互不相同。
實施方式2中,設激光發(fā)振器11的光源LD74輸出的光源光的脈沖寬度可以在10ps以上900ps以下的范圍內變化,對脈沖引擎部70的前置放大部的勵起LD76的輸出進行優(yōu)化控制。據此,能夠使得ITO薄膜加工時的單位脈沖能量或激光L的反復頻率與銀涂層加工時的單位脈沖能量或激光L的反復頻率互不相同,在各自的加工時分別使用合適的激光L來實施加工。
如上所述,本實施方式在ITO薄膜加工時和銀涂層加工時之間的不同加工條件是指,相對于同一塊被加工部分的加工次數(激光L對同一個部位的照射次數)、照射加工對象物的激光L的單位脈沖能量以及激光L的反復頻率。但是,在對使用不同加工條件的加工對象物35上的各種加工部位實施加工時采用的不同加工條件不限于此。例如,改變加工次數、單位脈沖能量、反復頻率三個加工條件的其中之一,或者改變這些加工條件中的二個加工條件。進而,還可以改變除在此例舉的加工條件以外的其他加工條件,用以取代上述例舉的加工條件,或者與例舉的加工條件一起改變。
尤其是在采用只有同一個被加工部分上的加工次數(激光L在同一部位上的照射次數)不同的構成時,不需要改變有關激光L的加工條件,結構簡單,可以用適合于各個加工部位的加工條件來實施加工。
在改變關于激光L的加工條件,如單位脈沖能量、反復頻率等等的情況下,如本實施方式2,需要預先在控制PC40的存儲部中保存ITO薄膜和銀涂層各自的加工條件(即激光L的控制條件),并在加工時,控制PC40按照從存儲部讀取的各個加工條件,控制激光驅動部10,使得ITO薄膜加工時使用的激光和銀涂層加工時使用的激光不同。此時,保存在存儲部中的各種加工條件還可以由控制PC40按照通過網絡取得的更新信息進行更新。在這種情況下,針對各種具有不同最佳加工條件的加工部位的加工對象物,能夠靈活設定適合于與各個被加工部位對應的加工條件。
本實施方式在對主掃描方向上的三塊被加工部分實施ITO薄膜加工處理后,在對該三塊被加工部分實施銀涂層薄膜加工處理,而后,使得加工對象物眼副掃描方向移動,對主掃描方向上另外三塊被加工部分重復上述ITO薄膜和銀涂層加工處理。但是,本發(fā)明并不局限于此。
例如,可以在主掃描方向上三塊被加工部分中的一塊(第一加工位置)實施ITO薄膜加工處理,繼而實施銀涂層加工處理之后,對主掃描方向上的下一塊(第二加工位置)依先后實施ITO薄膜加工處理和銀涂層加工處理,同樣對主掃描方向上再下一塊(第三加工位置)先后實施ITO薄膜加工處理和銀涂層加工處理。在此構成中,載體25在各個加工位置上的靜止位置精度將會影響到加工精度,但是由于載體25的靜止次數少,因而整體上加工精度良好。
再如,可以在對整個被加工區(qū)域(12塊)實施ITO薄膜的加工處理后,再對該被加工區(qū)域(12塊)實施銀涂層的加工處理。但在此構成中,加工對象物35的輸送次數較多,因而存在加工對象物35在副掃描方向上的位置精度不穩(wěn)定以及加工對象物35容易受到損傷的不利因素。
本實施方式2例舉了以ITO薄膜和銀涂層為加工對象,但是本發(fā)明不受此限制,例如本發(fā)明同樣可以用于包含銅涂層等其他材料的加工對象。
此外,本實施方式2具備用加工對象輸送部3來使得加工對象物沿副掃描方向移動的構成,但是該構成不是必須構成,也可以不使得加工對象物移動。
利用激光改變加工對象物35上加工部位的加工部位改變部只要是能夠利用激光改變加工對象物35上加工部位的手段便可,如可以用激光掃描部2掃描來改變加工對象物35上的加工部位、通過載體25的移動來改變加工對象部35上的加工部位、用加工輸送部3使得加工對象物35移動來改變加工對象物35上的加工部位、或者是這些的組合等。
本實施方式2用不同的加工條件,對以不同材料的ITO薄膜和銀涂層構成的加工部位,分別實施激光L的加工。但是,使用不同加工條件并不局限于出于如上所述的材料上的差異,即便材料相同,但如果出于厚度不同等的差異,也同樣可以使用不同的加工條件。
本實施方式1和2例舉了用光掃描裝置掃描激光(加工光),實施圖案加工處理。但是本發(fā)明也可以不使用光掃描裝置。如圖12所示,利用使得載體在主掃描方向和副掃描方向上移動的移動機構,通過移動機構改變激光照射位置,同時對加工對象物35上的被加工部分實施激光圖案加工處理。
在圖12所示的構成中,激光掃描部2受到可在主掃描方向(X軸向)上移動的主掃描直動臺27’上搭載的載體25的支持。直動臺27’搭載于可在副掃描方向(Y軸向)上移動的副掃描直動臺。激光輸出部1發(fā)射的激光Lcong固定在激光輸出部1上的反射鏡16射往主掃描直動臺27’上的反射鏡17,受到該反射鏡17反射后,通過固定在載體25上的激光掃描部2上的反射鏡18,入射聚光鏡22’。圖中的記號19是使用來轉換激光L的成像位置上的強度分布或光點形狀的折射光學元件,可以設定為高斯分布形狀或矩形分布形狀等,例如用于薄膜太陽電池膜的有機薄膜等加工。
上述構成通過控制主掃描直動臺27’和副掃描直動臺21’,使得從激光掃描部2的聚光鏡22射出的激光L在二維平面內移動(掃描)。利用掃描振鏡等光掃描裝置的構成需要使得載體25依次在第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置上移動、停止,在各個位置上實施激光圖案加工處理。由于需要如此連續(xù)實施激光加工處理,因而處理時間較長。對此,如圖12所示構成的激光掃描范圍大于使用掃描振鏡等光掃描裝置進行掃描時的激光掃描范圍,能夠在一次激光加工處理中連續(xù)實施第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置各個位置上實施的激光圖案加工處理。例如,在對450mm(主掃描方向)×600mm(副掃描方向)的加工對象物35實行加工處理時,可以實施不需要在主掃描方向上對整個加工對象物進行分割的加工處理。
在副掃描方向上,圖12所示構成的激光掃描范圍也可以大于使用掃描振鏡等光掃描裝置進行掃描時的激光掃描范圍。為此,例如在對450mm(主掃描方向)×600mm(副掃描方向)的加工對象物35實行加工處理時,能夠減少副掃描方向上分割整個加工對象物的分割數。利用如此構成,實施副掃描方向分割加工對象物的加工,有利于實施長尺寸加工,并且能夠提高生產效率。在此,副掃描方向分割整個加工對象物的加工是指,利用移動機構在整個主掃描方向和副掃描方向進行加工之后,輸送加工對象物,再次通過移動機構在整個主掃描方向和副掃描方向加工。這樣的加工與實施方式1所述的、對分割為多塊被加工區(qū)域實施的加工相同,輸送前后,加工對象物的被加工部中至少一部分互相連接。換言之,加工對象輸送部3在按照整個加工對象在副掃描方向上的分割區(qū)域依次輸送加工對象物時,使得載體25的移動范圍互相重疊。
以上描述的一例實施方式能夠發(fā)揮下述各種方式特有的效果。
<方式A>
一種光加工裝置,如激光圖案加工裝置等,其中具備:光源,如激光發(fā)振器11等,用于發(fā)射激光L等加工光;光掃描部,如掃描振鏡21等,用于掃描所述光源發(fā)射的加工光;以及,聚光部,如fθ透鏡22等,用于將受到所述光掃描部掃描的加工光會聚到加工對象物35等加工對象物上,其特征在于,進一步具備:移動部,如載體25等,用于至少搭載所述聚光部,在平行于所述加工對象物的被加工面的方向上移動;以及,移動控制部,如主掃描控制部24和控制PC40等,用于控制所述移動部的移動。
根據本方式,用于將通過光掃描部掃描的加工光會聚到加工對象物的聚光部能夠借助于移動部在平行于加工對象物的被加工面的方向上移動。為此,能夠使得通過光掃描部掃描的加工光對加工對象物的被加工面的掃描范圍即加工區(qū)域36相對于加工對象物作相對移動,而不需要移動加工對象物。據此,本光加工裝置能夠使得加工區(qū)域,相對于加工對象物上的其它被加工部分依次移動,實施加工處理,便于對具有超過光加工裝置加工區(qū)域的大型加工對象物實施加工處理。
而且,本方式中使得加工區(qū)域和加工對象物相對移動的相對移動部是至少搭載聚光部移動的移動部。利用該移動部,由于該移動部的搭載物重量比加工對象物輕,因此相比于利用使得加工對象物移動的移動部,其慣性作用力小,有利于高速移動,提高生產效率。
進而,本方式不排除同時并用使得加工對象物向特定方向(在本實施方式中為副掃描方向)移動的移動機構。即便是該構成,也能夠在不使用用來移動加工對象物的移動機構的情況下,讓加工區(qū)域相對于加工對象物,在不同于該特定方向的方向上作相對移動。因而能夠使得加工區(qū)域相對于加工對象物,在不同于該特定方向的方向上作高速相對移動,而且還能夠對在該方向上超過加工區(qū)域的相對大型加工對象物實施高效加工處理。
<方式B>
基于上述方式A的光加工裝置,其特征在于,所述光掃描部也搭載于所述移動部。
在移動部未搭載光掃描部的情況下,需要讓受到光掃描部掃描的加工光入射相對于加工對象物的被加工面平行移動的移動部。然而,這樣的構成需要經過掃描后的加工光成為平行光束,用以使得移動部無論移動到什么位置,均能夠維持照射到加工對象物上的加工光的焦點,保持加工精度穩(wěn)定。而使得受到掃描的加工光成為平行光束的構成,相比于使得入射光掃描部的掃描前加工光成為平行光束的構成更為復雜。對此,如本方式,將光掃描部搭載于移動部,便不需要使得受到掃描后的加工光成為平行光束,有利于簡化構成。
<方式C>
基于所述方式B的光加工裝置,其特征在于,進一步具有光束平行化部,如準直光學系統83等,用于使得加工光成為平行光,該光束平行化部未搭載于所述移動部,所述移動部在平行于入射該移動部且經過光束平行化的加工光的光軸的方向上移動。
如上所述,移動部的移動方向平行于入射該移動部且經過光束平行化的加工光的光軸,為此,無論移動部移動到什么位置,照射到加工對象物上的加工光的焦點均不會發(fā)生實質性變化,因而能夠抑制對加工對象物上的加工光光點直徑等產生的影響。據此,本方式無論移動部移動到什么位置進行加工處理,均不需要實行焦點調整等作業(yè),能夠用相同的加工精度進行加工處理,獲得更高的生產效率。
<方式D>
基于所述方式A的光加工裝置,其特征在于,進一步具有光束平行化部,如準直透鏡61等,用于對受到光掃描部掃描的加工光實施光束平行化處理,該光掃描部和該光束平行化部未搭載于所述移動部,所述移動部在平行于入射該移動部且經過光束平行化的加工光的光軸的方向上移動。
本方式由于光掃描部未搭載于移動部,相比于光掃描部搭載于移動部的構成,移動部上搭載物重量較輕,移動部慣性較小,有利于高速移動,能夠獲得高生產效率。此外,移動部的移動方向平行于入射該移動部且經過光束平行化的加工光的光軸,為此,無論移動部移動到什么位置,照射到加工對象物上的加工光的焦點均不會發(fā)生實質性變化,因而能夠抑制對加工對象物上的加工光光點直徑等產生的影響。據此,本方式無論移動部移動到什么位置進行加工處理,均不需要實行焦點調整等作業(yè),能夠用相同的加工精度進行加工處理,獲得更高的生產效率。
<方式E>
基于所述方式A至D中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,進一步具有調整部,如光擴束部12等,用于調整聚光部會聚加工光的聚光距離。
據此,即使移動部的移動使得聚光部會聚加工光的聚光距離發(fā)生偏離,也能夠通過調整部調整該聚光距離,從而無論移動部移動到什么位置,本方式均便于獲得穩(wěn)定的加工精度。
<方式F>
基于所述方式A至E中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,所述移動部相對于所述加工對象物的被加工面上加工光的掃描方向平行移動。
據此,即便光掃描部的掃描方位狹窄,本方式也能夠對超過該掃描范圍的相對大型加工對象物實施加工處理。<方式G>
基于所述方式A至F中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,在所述移動部停止移動的狀態(tài)下,所述加工光在所述加工對象物的被加工面上掃描。
據此,本方式能夠獲得更加精細的加工處理。
<方式H>
基于所述方式G的光加工裝置,其特征在于,所述移動控制部控制所述移動部的停止位置,使得在所述移動部分別停止在多個停止位置的狀態(tài)下,所述加工光在所述加工對象物的被加工面上掃描時的各個光掃描區(qū)域在該移動部的移動方向上,互相對接或者部分重疊。
本方式能夠實施在移動部的移動方向上加工對象物上的各個被加工部分之間保持連續(xù)的加工。據此,本方式能夠在移動部的移動方向上,實施不是加工對象物的各個被加工部分互相獨立,而是以多個被加工部分構成一個加工對象的加工對象物的加工處理。
<方式I>
基于所述方式G或H的光加工裝置,其特征在于,所述移動部在規(guī)定的移動路徑上來回移動,所述移動控制部使得所述移動部沿著前進和后退的其中一個方向移動,并分別停止在所述多個停止位置上。
據此,本方式能夠使得移動部移動時產生的位置誤差偏向某一方向,并使得位置誤差保持一定,方便實行該位置誤差的補償等各種對應。
<方式J>
基于所述方式A至I中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,進一步具有:輸送部,如加工對象輸送部3,用于在與所述移動部的移動方向垂直的方向上輸送所述加工對象物;以及,輸送控制部,如副掃描控制部30和控制PC40等,用于控制所述輸送部的停止位置,使得所述加工光在所述加工對象物的被加工面上掃描時的各個光掃描區(qū)域在所述輸送部輸送加工對象物的方向上,互相對接或者部分重疊。
本方式能夠實施在加工對象物輸送方向上加工對象物上的各個被加工部分之間保持連續(xù)的加工。據此,本方式能夠在加工對象物輸送方向上,實施不是加工對象物的各個被加工部分互相獨立,而是以多個被加工部分構成一個加工對象的加工對象物的加工處理。
<方式K>
基于所述方式A至J中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,所述光掃描部二維掃描所述光源發(fā)射的加工光。
據此,本方式能夠實現更加高效的加工處理。<方式L>
一種光加工裝置,如激光圖案加工裝置等,其中具備:光源,如激光發(fā)振器11等,用于發(fā)射激光L等加工光;光掃描部,如掃描振鏡21等,用于掃描所述光源發(fā)射的加工光;以及,聚光部,如fθ透鏡22等,用于將所述光掃描部掃描的加工光會聚到加工對象物35等加工對象物上,其特征在于,進一步具備:移動部,如載體25等,用于至少搭載所述聚光部,在平行于所述加工對象物的被加工面的方向上移動;以及,移動控制部,如主掃描控制部24和控制PC40等,用于控制所述移動部的移動,所述加工光在所述加工對象物的被加工面上的掃描方向為至少包含所述移動部的移動方向在內的互相垂直的兩個方向。
據此,本方式能夠實現更加高效的加工處理。
<方式M>
基于所述方式L的光加工裝置,其特征在于,用來在所述兩個方向中的至少一個方向上掃描加工光的光掃描部也搭載于所述移動部。
在移動部未搭載光掃描部的情況下,需要讓受到光掃描部掃描的加工光入射相對于加工對象物的被加工面平行移動的移動部。然而,這樣的構成需要經過掃描后的加工光成為平行光束,用以使得移動部無論移動到什么位置,均能夠維持照射到加工對象物上的加工光的焦點,保持加工精度穩(wěn)定。而使得受到掃描的加工光成為平行光束的構成,相比于使得入射光掃描部的掃描前加工光成為平行光束的構成更為復雜。對此,如本方式,將光掃描部搭載于移動部,便不需要使得受到掃描后的加工光成為平行光束,有利于簡化構成。
<方式N>
一種光加工裝置,其中具備:光源,用于發(fā)射加工光;光掃描部,用于掃描所述光源發(fā)射的加工光;以及,輸送部,用于在與所述加工對象物上所述光掃描部掃描加工光的掃描方向交叉的方向上,輸送所述加工對象物,其特征在于,進一步具備相對移動部,用于使得所述加工對象物上的加工光掃描范圍與該加工對象物,在所述掃描方向上相對移動。
本方式也能夠使得加工對象物上的加工光掃描范圍即加工區(qū)域36與加工對象物,在加工光掃描加工對象物的掃描方向上相對移動。據此,通過使得本光加工裝置的加工區(qū)域相對于加工對象物上的其他被加工部分依次移動,實施加工處理,便于對超過加工區(qū)域的大型加工對象物實施加工處理。
<方式O>
一種光加工裝置,其中具備:光源,如激光發(fā)振器11等,用于發(fā)射激光L等加工光;以及,加工部位更改部,如掃描振鏡21、載體25、輸送部3等,用于改變所述加工光在加工對象物35等上的加工部位;其特征在于,進一步具備:加工條件更改部,如控制PC40、激光驅動部10、主掃描控制部24等,用于根據加工對象物上的加工部位,改變加工條件,如改變激光L對同一個部位的照射次數、照射加工對象物35的激光L的功率、激光L的反復頻率等。
本方式能夠對加工對象物上的每個加工部位,用不同的加工條件來實施加工。為此,在加工對象物上存在需要使用不同加工條件的加工部位時,能夠用合適的加工條件分別對該加工對象物上的各個加工部位實施加工,而不需要將加工對象物轉載到其他裝置等作業(yè)。據此,與現有技術需要用不同的光加工裝置來對每個采用不同加工條件的加工部位分別實施加工相比,本方式比較簡便,能夠縮短加工時間。
<方式P>
基于所述方式O的光加工裝置,其特征在于,進一步具有控制所述光源的光源控制部,如控制PC40、激光驅動部10等,所述加工條件包含所述光源控制部的光源控制條件(照射加工對象物35的激光L的功率、激光L的反復頻率等)。
據此,本方式能夠對使用不同的加工光特性條件的加工對象物上的各種加工部位分別實施合適的加工。
<方式Q>
基于所述方式P的光加工裝置,其特征在于,所述光源控制條件包含照射加工對象物的加工光的功率。
據此,本方式能夠對使用不同的加工光功率的加工對象物上的各種加工部位分別實施合適的加工。
<方式R>
基于所述方式P或Q的光加工裝置,其特征在于,所述光源是以規(guī)定的反復頻率間歇發(fā)射加工光的脈沖光纖激光器等,所述光源控制條件包含所述規(guī)定的反復頻率。
據此,本方式能夠對使用不同的加工光反復頻率的加工對象物上的各種加工部位分別實施合適的加工。
<方式S>
基于所述方式O至R中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,所述加工條件包含所述加工光的照射次數。
據此,本方式能夠對照射在同一個部位上的激光L的照射次數互不相同的加工對象物上的各種加工部位分別實施合適的加工。而且還能夠改變加工條件而不必改變加工光的特性,有利于簡化構成。<方式T>
基于所述方式至S中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,所述加工部位改變部包含用來使得所屬光源發(fā)射的加工光掃描的光掃描部,如掃描振鏡21等。
利用本方式能夠是向高速且高精度加工。
<方式U>
基于所述方式T的光加工裝置,其特征在于,進一步具有移動部,如載體25等,用于在主掃描方向等規(guī)定方向上多次移動和停止,所述加工部位改變部包含用來使得所述光源發(fā)射的加工光掃描的光掃描部,如掃描振鏡21等。
本方式對象對大型的加工對象物也能夠用經過光掃描部掃描的加工光實施加工處理。
<方式V>
基于所述方式O至U中任意一種方式的光加工裝置,其特征在于,所述加工部位改變部包含使得所述加工光照射到所述加工對象物上的光照射位置與所述加工對象物相對移動部,如載體25、輸送部3、XY臺等。
據此,本方式便于縮短加工位置。