專利名稱：激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光加工裝置的對激光光線進行會聚的聚光器的聚光光斑位置檢測方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造步驟中，在大致圓板形狀的半導(dǎo)體晶片的表面由以格子狀排列的被稱作間隔道的分割預(yù)定線劃分出多個區(qū)域，在該劃分出的區(qū)域形成IC、LSI等器件。然后，沿著間隔道切斷半導(dǎo)體晶片，分割形成有器件的區(qū)域，制造出一個個半導(dǎo)體器件。作為上述半導(dǎo)體晶片等的沿著間隔道進行分割的方法，嘗試了如下激光加工方法使用相對于晶片具有透過性的脈沖激光光線，將聚光點對準到應(yīng)分割區(qū)域內(nèi)部而照射激光光線。使用該激光加工方法的分割方法中，將聚光點從晶片一個表面?zhèn)葘实絻?nèi)部，照射相對于晶片具有透過性的波長的脈沖激光光線，在晶片內(nèi)部沿著間隔道連續(xù)形成改質(zhì)層，沿著通過形成該改質(zhì)層而強度降低的間隔道施加外力，從而分割被加工物(例如參見專利文獻I)。如上沿著形成于被加工物的間隔道而在內(nèi)部形成改質(zhì)層的情況下，重要的是將激光光線的聚光點定位于距離被加工物上表面規(guī)定深度的位置處。而且，作為分割半導(dǎo)體晶片等板狀被加工物的方法，提出了如下方法沿著形成于被加工物的間隔道對被加工物照射具有吸收性的波長的脈沖激光光線，從而通過切除加工形成激光加工槽，使用機械切割裝置沿著該激光加工槽割斷(例如參見專利文獻2)。這種沿著形成于被加工物的間隔道形成激光加工槽的情況下，重要的是將激光光線的聚光點定位于被加工物的規(guī)定高度位置處。專利文獻I日本特許第3408805號公報專利文 獻2日本特開平10-305420號公報而且，會聚激光光線的聚光器所會聚的聚光光斑的聚光點位置是由聚光器的設(shè)計值NA確定的，然而在無法高精度維持聚光器與被加工物保持構(gòu)件的間隔的情況下存在無法將聚光光斑正確定位于在加工物保持構(gòu)件保持的被加工物的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其主要的技術(shù)課題在于，提供一種能夠恰當檢測出會聚激光光線的聚光器所會聚的聚光點的位置的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法。為了解決上述主要的技術(shù)課題，本發(fā)明提供一種激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法，該激光加工裝置具有被加工物保持構(gòu)件，其具有保持被加工物的保持面；激光光線照射構(gòu)件，其具有對保持于該被加工物保持構(gòu)件的被加工物照射激光光線的聚光器；力口工進給構(gòu)件，其在加工進給方向(X軸方向)上對該被加工物保持構(gòu)件和該激光光線照射構(gòu)件進行相對的加工進給；分度進給構(gòu)件，其在與加工進給方向(X軸方向)正交的分度進給方向(Y軸方向)上對該被加工物保持構(gòu)件和該激光光線照射構(gòu)件進行相對的分度進給 ’聚光點位置調(diào)整構(gòu)件，其使該激光光線照射構(gòu)件在與該被加工物保持構(gòu)件的保持面垂直的方向(Z軸方向)上移動；z軸方向位置檢測構(gòu)件，其檢測該聚光點位置調(diào)整構(gòu)件所致的該聚光器的Z軸方向位置；攝像構(gòu)件，其對保持于該被加工物保持構(gòu)件的被加工物進行攝像；以及顯示構(gòu)件，其顯示由該攝像構(gòu)件攝像得到的圖像，該方法的特征在于，包括板狀物保持步驟，在該被加工物保持構(gòu)件的保持面保持具有規(guī)定厚度的板狀物；基準位置設(shè)定步驟，根據(jù)由該聚光器會聚的激光光線的聚光光斑的設(shè)計值和板狀物的厚度，設(shè)定該聚光器在Z軸方向上的基準位置；檢測位置設(shè)定步驟，設(shè)定從該基準位置起超過設(shè)計值與實際的聚光光斑位置之間的誤差范圍的檢測區(qū)域，并且設(shè)定定位該聚光器的檢測位置的從起點到終點的多個Z軸方向位置；激光加工槽形成步驟，將該聚光器依次定位于在該檢測位置設(shè)定步驟設(shè)定的從起點到終點的該多個檢測位置，并且，在每次變更該聚光器的該檢測位置時啟動分度進給構(gòu)件，以規(guī)定間隔進行分度進給，在該聚光器的各檢測位置啟動激光光線照射構(gòu)件和加工進給構(gòu)件，在保持于該被加工物保持構(gòu)件的板狀物分別形成規(guī)定長度的激光加工槽；激光加工槽攝像步驟，通過該攝像構(gòu)件對在該激光加工槽形成步驟形成于板狀物的激光加工槽進行攝像；以及激光加工槽顯示步驟，使通過該激光加工槽攝像步驟攝像的激光加工槽與該檢測位置的從起點到終點的各檢測位置對應(yīng)地顯示于一條直線上。根據(jù)本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法，使得在檢測位置設(shè)定步驟設(shè)定的從起點到終點的聚光器的檢測位置分別保持于被加工物保持構(gòu)件的保持面的板狀物上形成的激光加工槽對應(yīng)于檢測位置的從起點到終點的各檢測位置顯示于一條直線上，因此極為容易地區(qū)分出最細的激光加工槽(由聚光光斑形成的激光加工槽)。


圖1是用于實施本發(fā)明的聚光光斑位置檢測方法的激光加工裝置的立體圖。圖2是表示圖1所示的激光加工裝置設(shè)置的控制構(gòu)件的框圖。圖3是表示用于本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的將板狀物貼附于在環(huán)狀框架裝配的粘接帶的狀態(tài)的立體圖。圖4是表示在本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的檢測位置設(shè)定步驟中設(shè)定的檢測位置的Z軸方向位置的說明圖。圖5是本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的激光加工槽形成步驟的說明圖。圖6是本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的激光加工槽形成步驟的說明圖。圖7是實施了圖5和圖6所示的本發(fā)明的聚光光斑位置檢測方法中激光加工槽形成步驟的板狀物的俯視圖。圖8是在本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法中制作的激光加工槽圖的圖。圖9是在本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的激光加工槽顯示步驟中顯示于顯示構(gòu)件激光加工槽的圖。符號說明I激光加工裝置；2靜止基座；3卡盤臺機構(gòu)；36卡盤臺；37加工進給構(gòu)件；374X軸方向位置檢測構(gòu)件；38第I分度進給構(gòu)件；384Y軸方向位置檢測構(gòu)件；4激光光線照射單元支撐機構(gòu)；42可動支撐基座；43第2分度進給構(gòu)件；5激光光線照射單元；52激光光線照射構(gòu)件；522聚光器；53聚光點位置調(diào)整構(gòu)件；55Z軸方向位置檢測構(gòu)件；6攝像構(gòu)件；7顯示構(gòu)件；8板狀物；10控制構(gòu)件
具體實施例方式下面參照附圖進一步詳細說明本發(fā)明的激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的優(yōu)選實施方式。圖1示出用于實施本發(fā)明的聚光光斑位置檢測方法的激光加工裝置的立體圖。圖1所示的激光加工裝置I具有靜止基座2、以能夠在箭頭X所示的加工進給方向(X軸方向)移動的方式配設(shè)于該靜止基座2且保持被加工物的卡盤臺機構(gòu)3、以能夠在與上述箭頭X所示方向(X軸方向)成直角的箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)移動的方式配設(shè)于靜止基座2的激光光線照射單元支撐機構(gòu)4、以能夠在箭頭Z所示的聚光點位置調(diào)整方向(Z軸方向)移動的方式配設(shè)于該激光光線單元支撐機構(gòu)4的激光光線照射單元5。上述卡盤臺機構(gòu)3具有沿著箭頭X所示的加工進給方向平行配設(shè)于靜止基座2上的一對導(dǎo)軌31、31、以能夠在箭頭X所示加工進給方向(X軸方向)移動的方式配設(shè)于該導(dǎo)軌31、31上的第I滑動塊32、以能夠在箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)移動的方式配設(shè)于該第I滑動塊32上的第2滑動塊33、被圓筒部件34支撐于該第2滑動塊33上的罩臺35、作為被加工物保持構(gòu)件的卡盤臺36。該卡盤臺36具有由多孔性材料形成的吸盤361，通過未圖示的吸附構(gòu)件將作為被加工物的例如圓盤狀的半導(dǎo)體晶片保持于吸盤361上。如上構(gòu)成的卡盤臺36通過配設(shè)于圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖電機而進行旋轉(zhuǎn)。并且在卡盤臺36配設(shè)有用于固定后述的環(huán)狀框架的夾鉗362。上述第I滑動塊32在下表面設(shè)有與上述一對導(dǎo)軌31、31嵌合的一對被引導(dǎo)槽
321、321，并且在上表面設(shè)有沿著箭頭Y所示的分度進給方向平行形成的一對導(dǎo)軌322、
322。如上構(gòu)成的第I滑動塊32構(gòu)成為，被引導(dǎo)槽321、321與一對導(dǎo)軌31、31嵌合，從而能夠沿著一對導(dǎo)軌31、31在箭頭X所示的加工進給方向移動。圖示的實施方式中的卡盤臺機構(gòu)3具有用于使第I滑動塊32沿著一對導(dǎo)軌31、31在箭頭X所示的加工進給方向移動的加工進給構(gòu)件37。加工進給構(gòu)件37包括平行配設(shè)于上述一對導(dǎo)軌31、31之間的外螺紋桿371、用于對該外螺紋桿371進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的脈沖電機372等驅(qū)動源。外螺紋桿371的一端可自由旋轉(zhuǎn)地支撐于在上述靜止基座2固定的軸承塊373，另一端與上述脈沖電機372的輸出軸傳動連接。并且，外螺紋桿371與在突出設(shè)置于第I滑動塊32的中央部下表面的未圖示的內(nèi)螺紋塊上形成的貫穿內(nèi)螺紋孔螺合。因此在脈沖電機372對外螺紋桿371進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動時，第I滑動塊32沿著導(dǎo)軌31、31在箭頭X所示的加工進給方向(X軸方向)移動。激光加工裝置I具有用于檢測上述卡盤臺36的X軸方向位置的X軸方向位置檢測構(gòu)件374。X軸方向位置檢測構(gòu)件374包括沿著導(dǎo)軌31配設(shè)的線性標尺374a、配設(shè)于第I滑動塊32且與第I滑動塊32 —起沿著線性標尺374a移動的讀取頭374b。該X軸方向位置檢測構(gòu)件374的讀取頭374b在圖示的實施方式中在每I y m將I脈沖的脈沖信號發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。而且，后述的控制構(gòu)件對所輸入的脈沖信號進行計數(shù)，從而檢測卡盤臺36的X軸方向位置。上述第2滑動塊33在下表面設(shè)有與設(shè)置于上述第I滑動塊32的上表面的一對導(dǎo)軌322、322嵌合的一對被引導(dǎo)槽331、331，將該被引導(dǎo)槽331、331與一對導(dǎo)軌322、322嵌合，從而構(gòu)成為能夠在箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)移動。圖示實施方式中的卡盤臺機構(gòu)3具有用于使第2滑動塊33沿著設(shè)置于第I滑動塊32的一對導(dǎo)軌322、322在箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)移動的第I分度進給構(gòu)件38。第I分度進給構(gòu)件38包括平行配設(shè)于上述一對導(dǎo)軌322與322之間的外螺紋桿381、用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該外螺紋桿381的脈沖電機382等驅(qū)動源。外螺紋桿381的一端可自由旋轉(zhuǎn)地支撐于在上述第I滑動塊32的上表面固定的軸承塊383，另一端與上述脈沖電機382的輸出軸傳動連接。外螺紋桿381與在突出設(shè)置于第2滑動塊33的中央部下表面的未圖示的內(nèi)螺紋塊形成的貫穿內(nèi)螺紋孔螺合。因此在脈沖電機382對外螺紋桿381進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動時，第2滑動塊33沿著導(dǎo)軌322、322在箭頭Y所示的加工進給方向(Y軸方向)移動。激光加工裝置I具有用于檢測上述第2滑動塊33的Y軸方向位置的Y軸方向位置檢測構(gòu)件384。Y軸方向位置檢測構(gòu)件384包括沿著導(dǎo)軌322配設(shè)的線性標尺384a、配設(shè)于第2滑動塊33且與第2滑動塊33 —起沿著線性標尺384a移動的讀取頭384b。該Y軸方向位置檢測構(gòu)件384的讀取頭384b在圖示的實施方式中在每I y m將I脈沖的脈沖信號發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。而且，后述的控制構(gòu)件對所輸入的脈沖信號進行計數(shù)，從而檢測卡盤臺36的Y軸方向位置。上述激光光線照射單元支撐機構(gòu)4具有以沿著箭頭Y所示的分度進給方向(Y軸方向)平行配設(shè)于靜止基座2上的一對導(dǎo)軌41、41、以能夠在箭頭Y所示方向移動的方式配設(shè)于該導(dǎo)軌41、41上的可動支撐基座42。該可動支撐基座42包括配設(shè)為可在導(dǎo)軌41、41上移動的移動支撐部421、安裝于該移動支撐部421的裝配部422。裝配部422在一個側(cè)表面平行設(shè)有在箭頭Z所示方向延伸的一對導(dǎo)軌423、423。圖示的實施方式中的激光光線照射單元支撐機構(gòu)4具有用于使可動支撐基座42沿著一對導(dǎo)軌41、41在箭頭Y所示分度進給方向(Y軸方向)移動的第2分度進給構(gòu)件43。第2分度進給構(gòu)件43包括平行配設(shè)于上述一對導(dǎo)軌41、41之間的外螺紋桿431、用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該外螺紋桿431的脈沖電機432等驅(qū)動源。外螺紋桿431的一端可自由旋轉(zhuǎn)地支撐于在上述靜止基座2固定的未圖示的軸承塊，另一端與上述脈沖電機432的輸出軸傳動連接。并且外螺紋桿431與在突出設(shè)置于構(gòu)成可動支撐基座42的移動支撐部421的中央部下表面的未圖示的內(nèi)螺紋塊上形成的內(nèi)螺紋孔螺合。因此，在脈沖電機432對外螺紋桿431進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動時，可動支撐基座42沿著導(dǎo)軌41、41在箭頭Y所示的加工進給方向(Y軸方向)移動。激光光線照射單元5具有單元支座51、安裝于該單元支座51的激光光線照射構(gòu)件52。單元支座51設(shè)有以可滑動的方式與設(shè)置于上述裝配部422的一對導(dǎo)軌423、423嵌合的一對被引導(dǎo)槽511、511,使該被引導(dǎo)槽511、511與上述導(dǎo)軌423、423嵌合,從而以可移動的方式支撐于箭頭Z所示的焦點位置調(diào)整方向(Z軸方向)。激光光線照射單元5具有用于使單元支座51沿著一對導(dǎo)軌423、423在箭頭Z所示焦點位置調(diào)整方向(Z軸方向)移動的聚光點位置調(diào)整構(gòu)件53。聚光點位置調(diào)整構(gòu)件53包括配設(shè)于一對導(dǎo)軌423、423之間的外螺紋桿(未圖示)、用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該外螺紋桿的脈沖電機532等驅(qū)動源，通過脈沖電機532對未圖示的外螺紋桿進行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動，從而使單元支座51和激光光線照射構(gòu)件52沿著導(dǎo)軌423、423在箭頭Z所示焦點位置調(diào)整方向(Z軸方向)移動。而且在圖示的實施方式中，對脈沖電機532進行正轉(zhuǎn)驅(qū)動而使激光光線照射構(gòu)件52向上方移動，對脈沖電機532進行反轉(zhuǎn)驅(qū)動而使激光光線照射構(gòu)件52向下方移動。激光光線照射單元5具有用于檢測激光光線照射構(gòu)件52的Z軸方向位置的Z軸方向位置檢測構(gòu)件55。Z軸方向位置檢測構(gòu)件55包括平行配設(shè)于上述導(dǎo)軌423、423的線性標尺551、安裝于上述單元支座51并與單元支座51 —起沿著線性標尺551移動的讀取頭552。該Z軸方向位置檢測構(gòu)件55的讀取頭552在圖示的實施方式中在每I y m將I脈沖的脈沖信號發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。激光光線照射構(gòu)件52具有配設(shè)于殼體521內(nèi)的脈沖激光光線振蕩構(gòu)件(未圖示)、配設(shè)于殼體521的前端，會聚由激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線并照射到在作為上述被加工物保持構(gòu)件的卡盤臺36上保持的被加工物的聚光器522。在構(gòu)成上述激光光線照射構(gòu)件52的殼體521的前端部配設(shè)有通過上述激光光線照射構(gòu)件52檢測應(yīng)進行激光加工的加工區(qū)域的攝像構(gòu)件6。該攝像構(gòu)件6具有照明被加工物的照明構(gòu)件、捕捉該照明構(gòu)件照明的區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)、對該光學(xué)系統(tǒng)捕捉的像進行攝像的攝像元件(CCD)等，將攝像得到的圖像信號發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。激光加工裝置I具有圖2所示的控制構(gòu)件10?？刂茦?gòu)件10由計算機構(gòu)成，具有按照控制程序進行運算處理的中央處理裝置(CPU) 101、儲存控制程序等的只讀存儲器(ROM)102、儲存運算結(jié)果等的可讀寫的隨機存取存儲器(RAM)103、輸入接口 104和輸出接口 105。來自上述X軸方向位置檢測構(gòu)件374、Y軸方向位置檢測構(gòu)件384、Z軸方向位置檢測構(gòu)件55、攝像構(gòu)件6等的檢測信號輸入到控制構(gòu)件10的輸入接口 104。而且，從控制構(gòu)件10的輸出接口 105向上述脈沖電機372、脈沖電機382、脈沖電機432、脈沖電機532、激光光線照射構(gòu)件52和顯示構(gòu)件7等輸出控制信號。在上述激光加工裝置I中，關(guān)于從激光光線照射構(gòu)件52的聚光器522照射的脈沖激光光線的聚光光斑的光軸方向即聚光點位置調(diào)整方向(Z軸方向)的位置，在無法高精度維持聚光器522與作為被加工物保持構(gòu)件的卡盤臺36的間隔的情況下，存在無法使聚光光斑恰當定位于在卡盤臺36保持的被加工物的問題。因此，在開始激光加工作業(yè)時，需要檢測出從聚光器522照射的脈沖激光光線的聚光光斑在作為光軸方向的聚光點位置調(diào)整方向(Z軸方向)的位置。下面說明從聚光器522照射的脈沖激光光線的聚光光斑在聚光點位置調(diào)整方向(Z軸方向)的位置的檢測方法。為了實施本發(fā)明的聚光光斑位置檢測方法，首先準備檢測用的板狀物。在圖示的實施方式中，如圖3所示，準備將由具有規(guī)定厚度的硅基板構(gòu)成的圓形狀的板狀物8貼附于在環(huán)狀框架F裝配的粘接帶T表面的狀態(tài)。如上貼附于環(huán)狀框架F的粘接帶T的表面的板狀物8通過粘接帶T放置于上述圖1所示的作為激光加工裝置I的被加工物保持構(gòu)件的卡盤臺36的上表面即保持面。接著，啟動未圖示的吸附構(gòu)件，通過粘接帶T將板狀物8吸附保持于卡盤臺36上(板狀物保持步驟)。然后使用夾鉗362固定環(huán)狀框架F。接著，根據(jù)聚光器522會聚的激光光線的聚光光斑的設(shè)計值和板狀物8的厚度(圖示的實施方式中為粘接帶T的厚度)設(shè)定聚光器522在Z軸方向的基準位置(基準位置設(shè)定步驟)。即，根據(jù)聚光器522的焦距的設(shè)計值設(shè)定將聚光器522會聚的激光光線的設(shè)計值的聚光光斑定位于通過粘接帶T吸附保持于卡盤臺36上的板狀物9的上表面的基準位置。
如上所述實施了基準位置設(shè)定步驟后，設(shè)定從基準位置起超過了設(shè)計值與實際的聚光光斑位置之間的誤差范圍的檢測區(qū)域，并且設(shè)定對聚光器522進行定位的檢測位置的從起點到終點的Z軸方向位置(檢測位置設(shè)定步驟)。即，若聚光器522的聚光光斑位置的誤差范圍相對于基準位置例如正負40 y m，則考慮到余量而將檢測區(qū)域相對于基準位置例如設(shè)定為正負50 u m。然后例如圖4所示以10 ii m間隔設(shè)定對聚光器522進行定位的檢測位置的從起點到終點的Z軸方向位置。如上設(shè)定的對聚光器522進行定位的檢測位置的從起點(基準位置正50 u m)到終點(負50 ii m)的Z軸方向位置儲存于隨機存取存儲器(RAM)103。接著，實施激光加工槽形成步驟，將聚光器522依次定位于在檢測位置設(shè)定步驟設(shè)定的從起點到終點的各檢測位置，并且每當變更聚光器522的檢測位置時啟動分度進給構(gòu)件(圖示實施方式中的第I分度進給構(gòu)件38)，以規(guī)定間隔進行分度進給，在聚光器522的各檢測位置啟動激光光線照射構(gòu)件52和加工進給構(gòu)件37，在保持于作為被加工物保持構(gòu)件的卡盤臺36的板狀物8分別形成規(guī)定長度的激光加工槽。即，如圖5(a)所示，將卡盤臺36移動到照射脈沖激光光線的激光光線照射構(gòu)件52的聚光器522所處的激光光線照射區(qū)域，將保持于卡盤臺36的板狀物8的激光加工槽形成區(qū)域定位于聚光器522的正下方。然后，將聚光器522的Z軸方向位置定位于在上述檢測位置設(shè)定步驟中設(shè)定的檢測位置的起點位置(基準位置正50 ii m)。接著，從激光光線照射構(gòu)件52的聚光器522向由硅基板構(gòu)成的板狀物8照射具有吸收性的波長(例如355nm)的脈沖激光光線并啟動加工進給構(gòu)件37，使卡盤臺36以規(guī)定的加工進給速度在圖5 Ca)中箭頭Xl所示方向移動(激光光線照射步驟)。然后如圖5 (b)所示將卡盤臺36移動規(guī)定距離，使得所設(shè)定的X方向位置達到聚光器522的正下方位置，此時停止脈沖激光光線的照射并停止卡盤臺36的移動。其結(jié)果，在板狀物8的上表面以與聚光器522的檢測位置的起點(基準位置正50 u m)對應(yīng)的光斑直徑形成激光加工槽80。如上所述，將聚光器522定位于檢測位置的起點位置(基準位置正50 u m)，在板狀物8形成激光加工槽80，則啟動第I分度進給構(gòu)件38，在圖5 (b)中垂直于紙面的方向?qū)⒖ūP臺36例如分度進給IOmm,將卡盤臺36定位于圖6 (a)所示狀態(tài)。然后,將聚光器522的Z軸方向位置定位于基于上述檢測位置設(shè)定步驟設(shè)定的檢測位置的起點位置的第2處檢測位置(基準位置正40 y m)。然后，從激光光線照射構(gòu)件52的聚光器522照射脈沖激光并啟動加工進給構(gòu)件37，使卡盤臺36以規(guī)定的加工進給速度在圖6 Ca)中箭頭X2所示方向移動(激光光線照射步驟)。然后，如圖6 (b)所示將卡盤臺36移動規(guī)定距離，使得所設(shè)定的X方向位置達到聚光器522的正下方位置，此時停止脈沖激光光線的照射并停止卡盤臺36的移動。其結(jié)果，在板狀物8的上表面以與聚光器522的起點位置起第2處檢測位置的起點(基準位置正40 u m)對應(yīng)的光斑直徑形成激光加工槽80。以后，依次實施上述分度進給和聚光器522在各檢測位置的定位以及激光光線照射步驟，以與在上述檢測位置設(shè)定步驟設(shè)定的檢測位置的終點(基準位置負50 u m)對應(yīng)的光斑直徑形成激光加工槽80，從而結(jié)束激光加工槽形成步驟。這樣實施激光加工槽形成步驟，從而在圖示實施方式的板狀物8的上表面如圖7所示以IOmm間隔(L)形成11條激光加工槽80。并且，關(guān)于激光加工槽80的間隔，是在后述的激光加工槽攝像步驟中由攝像構(gòu)件6對I條激光加工槽80進行攝像，設(shè)定為顯示于顯示構(gòu)件7時不顯示相鄰的激光加工槽80的值。實施了上述激光加工槽形成步驟后，實施使用攝像構(gòu)件6分別對形成于板狀物8的11條激光加工槽80進行攝像的激光加工槽攝像步驟。即，將保持了被實施激光加工槽形成步驟的板狀物8的卡盤臺36定位于攝像構(gòu)件6的攝像區(qū)域。然后依次對形成于板狀物8上表面的11條激光加工槽80進行攝像，將攝像獲得的圖像信號發(fā)送給控制構(gòu)件10。控制構(gòu)件10在輸入了來自攝像構(gòu)件6的圖像信號后，對照與儲存于隨機存取存儲器(RAM) 103的上述檢測位置設(shè)定步驟中設(shè)定的上述圖4所示聚光器522的檢測位置對應(yīng)的激光加工槽80，制作出圖8所示的激光加工槽圖。而且，直接顯示圖8所示的激光加工槽圖時，未必易于區(qū)分出聚光光斑的位置。于是，在本發(fā)明中，控制構(gòu)件10根據(jù)圖8所示的激光加工槽圖的數(shù)據(jù)，如圖9所示在顯示構(gòu)件7將與檢測位置的從起點(基準位置正50 u m)到終點(基準位置負50 u m)的各檢測位置對應(yīng)的激光加工槽80顯示于一條直線上(激光加工槽顯示步驟)。這樣，將與檢測位置的從起點(基準位置正50 u m)到終點(基準位置負50 u m)的各檢測位置對應(yīng)的激光加工槽80顯示于一條直線上，從而極為容易區(qū)分出最細(寬度最窄)的激光加工槽80 (在圖示的實施方式中為與基準位置負20 ii m對應(yīng)的激光加工槽80)。因此可易于明確從設(shè)計值起20 u m下方的位置是聚光光斑位置。
權(quán)利要求
1.一種激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法，該激光加工裝置具有被加工物保持構(gòu)件，其具有保持被加工物的保持面；激光光線照射構(gòu)件，其具有對保持于該被加工物保持構(gòu)件的被加工物照射激光光線的聚光器；加工進給構(gòu)件，其在加工進給方向即X軸方向上對該被加工物保持構(gòu)件和該激光光線照射構(gòu)件進行相對的加工進給；分度進給構(gòu)件，其在與加工進給方向即X軸方向正交的分度進給方向即Y軸方向上對該被加工物保持構(gòu)件和該激光光線照射構(gòu)件進行相對的分度進給；聚光點位置調(diào)整構(gòu)件，其使該激光光線照射構(gòu)件在與該被加工物保持構(gòu)件的保持面垂直的方向即Z軸方向上移動3軸方向位置檢測構(gòu)件， 其檢測該聚光點位置調(diào)整構(gòu)件所致的該聚光器的Z軸方向位置；攝像構(gòu)件，其對保持于該被加工物保持構(gòu)件的被加工物進行攝像；以及顯示構(gòu)件，其顯示由該攝像構(gòu)件攝像得到的圖像，該激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法的特征在于包括板狀物保持步驟，在該被加工物保持構(gòu)件的保持面保持具有規(guī)定厚度的板狀物；基準位置設(shè)定步驟，根據(jù)由該聚光器會聚的激光光線的聚光光斑的設(shè)計值和板狀物的厚度，設(shè)定該聚光器在Z軸方向上的基準位置；檢測位置設(shè)定步驟，設(shè)定從該基準位置起超過設(shè)計值與實際的聚光光斑位置之間的誤差范圍的檢測區(qū)域，設(shè)定定位該聚光器的檢測位置的從起點到終點的多個Z軸方向位置； 激光加工槽形成步驟，將該聚光器依次定位于在該檢測位置設(shè)定步驟設(shè)定的從起點到終點的該多個檢測位置，并且，在每次變更該聚光器的該檢測位置時啟動分度進給構(gòu)件， 以規(guī)定間隔進行分度進給，在該聚光器的各檢測位置啟動激光光線照射構(gòu)件和加工進給構(gòu)件，在保持于該被加工物保持構(gòu)件的板狀物分別形成規(guī)定長度的激光加工槽；激光加工槽攝像步驟，通過該攝像構(gòu)件對通過該激光加工槽形成步驟形成于板狀物的激光加工槽進行攝像；以及激光加工槽顯示步驟，使通過該激光加工槽攝像步驟進行了攝像的激光加工槽與該檢測位置的從起點到終點的各檢測位置對應(yīng)地顯示于一條直線上。
全文摘要
一種激光加工裝置的聚光光斑位置檢測方法，包括通過聚光器會聚的激光束的聚光光斑的設(shè)計值和板狀物的厚度設(shè)定聚光器在Z軸方向的基準位置的基準位置設(shè)定步驟；設(shè)定對聚光器進行定位的檢測位置的從起點到終點的多個Z軸方向位置的檢測位置設(shè)定步驟；依次將聚光器定位于從起點到終點的檢測位置，每當變更聚光器的檢測位置時啟動分度進給構(gòu)件，以規(guī)定間隔分度進給，在聚光器的各檢測位置在板狀物分別形成規(guī)定長度的激光加工槽的激光加工槽形成步驟；通過攝像構(gòu)件對在板狀物形成的激光加工槽進行攝像的激光加工槽攝像步驟；以及使激光加工槽攝像步驟攝像的激光加工槽對應(yīng)于該檢測位置的從起點到終點的各檢測位置顯示于一條直線的激光加工槽顯示步驟。
文檔編號G01B11/00GK103033130SQ201210367278
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月4日
發(fā)明者吉川敏行, 大久保廣成, 武田昇 申請人:株式會社迪思科