于激光操作中用于沟渠深度与宽度的实时控制点尺寸与切割速度的实时操纵的制作方法

文档序号:3167555阅读:272来源:国知局
专利名称:于激光操作中用于沟渠深度与宽度的实时控制点尺寸与切割速度的实时操纵的制作方法
技术领域
此揭露内容是关于以激光处理材料。尤其是,此揭露内容是关于在激光微机械 加工应用中透过点尺寸与切割速度的实时(on-the-fly)操纵的沟渠深度与宽度的实时 (real-time)控制。背景资讯使用激光微机械加工系统的一种典型的选路(routing)应用是涉及当束和/或基 板其本身为移动时而递送激光能量至基板。于大多数情形,能量递送率(「于工作表面的功 率」)与束和/或基板移动的速率(「切割速度」)是维持为固定值以提供于整个切割的截 口或「沟渠」宽度与深度的均勻性。造成的沟渠的深度与宽度是由工作表面的束点尺寸、各 个激光脉冲的能量、于连续脉冲之间的空间分隔(「口(bite)尺寸」)与激光材料交互作用 特性所决定。概括而言,为了切割于相同基板上不同横截面几何形状的沟渠,调整点尺寸、脉冲 能量和/或口尺寸的一或多者。于典型的激光微机械加工,改变此三个系统设定的一者致 使该系统于不同「遍(pass)」处理其具有不同横截面几何形状的沟渠。举例而言,系统可处 理一个型式的沟渠,改变该三个设定的一或多者,然后处理其对应于新的设定的沟渠。此处 理可重复针对于各个型式的沟渠。此简单方式典型称作为一「多遍(multi-pass)」处理。上述用于合并不同宽度的沟渠的习用的多遍处理具有若干个问题。举例而言,于 不同遍以处理不同宽度的沟渠概括意指的是一束定位器将返回至于一先前遍所完成一沟 渠的相同点以开始选路具有不同宽度的一新沟渠。此是显着要求于束定位器子系统的重复 性。这也典型为降低整体系统产量。关于运用多遍处理以切割不同几何形状的沟渠的另一个问题是在于即使满足了 该系统重复性/准确度的关注,因为具有不同宽度的沟渠的壁角度间的差异,难以维持整 个转变(transition)区域的固定的宽度。

图1、2与3是说明其维持一转变区域(例如当于多遍中自一个点尺寸改变至另 一个点尺寸以达成不同沟渠宽度)之内的固定尖峰累积能量分布的困难度。图1是包括二 个(一个二维曲线图与一个三维曲线图)代表运用高斯(Gaussian)点于点尺寸与切割速 度的一陡峭转变所造成的累积脉冲能量密度的一空间分布的曲线图。在图1所示的累积脉 冲能量密度例如为对应至具有实质理想的重复性的一种二遍(two-pass)实施。于此个实 例,第一遍是使用一 10微米(μ m)的点尺寸与一 3微米的口尺寸。第二遍是使用一 20微米 的点尺寸与一 1. 5微米的口尺寸。在图1的二维的曲线图是概念式说明于一转变区域110 的沟渠的加宽。在图1的三维的曲线图是说明于转变区域110之内的尖峰累积能量分布的 一波动112。图2也包括二个(一个二维曲线图与一个三维曲线图)代表一种二遍实施所造成 的累积脉冲能量密度的一空间分布的曲线图,当第二(较厚)沟渠置放是归因于重复性误 差而未对准为3微米。如前,二遍均运用高斯点。第一遍是使用一 10微米的点尺寸与一 3微米的口尺寸。第二遍是使用一 20微米的点尺寸与一 1.5微米的口尺寸。在图2的二维 的曲线图是概念说明于一转变区域210的沟渠的加宽。在图2的三维的曲线图是说明在转 变区域210之内的尖峰累积能量分布的一波动212。图3是说明于图1与2所示的二个陡峭转变方案的尖峰累积能量密度之间的差异 的曲线图。如图所示,可重复方案与具有3微米的重复性误差的方案均为造成于其个别转 变区域110、210之内的实质波动112、212。于尖峰累积能量密度的二个波动112、212可能 造成于转变区域110、210之内的深度的不合意变化。揭示摘要使用单遍的激光束以于一材料上切割多个宽度的沟渠的系统及方法。沟渠深度控 制维持具有不同宽度的沟渠段之间的一转变区域。于某一个实施例,提出一种使用单遍的激光束以于一材料上切割多个宽度的沟渠 的方法。该种方法是包括于关于该材料的一工作表面的该激光束的第一切割速度上,使用 第一系列的激光脉冲以切割该工作表面。于第一系列的各个激光脉冲具有于该工作表面的 第一点尺寸。于一转变区域,该种方法是包括自该转变区域的一开端的第一切割速度至该 转变区域的一末端的第二切割速度的逐渐改变。随着该切割速度逐渐改变于转变区域,该 种方法是包括该种方法是包括使用第二系列的激光脉冲以切割该工作表面。第二系列 的激光脉冲是自该转变区域的开端的第一点尺寸至该转变区域的末端的一第二点尺寸依 序改变点尺寸。然后,于该激光束的第二切割速度,该种方法是使用第三系列的激光脉冲以 继续切割该工作表面,第三系列的各个激光脉冲是具有第二点尺寸。于另一个实施例,一种用于使用单遍的激光束以于一材料上切割多个宽度的沟渠 的系统是包括一激光源以产生该激光束;及第一光学构件以接收该激光束。第一光学构 件可选择性调整以改变关于该材料的一工作表面的一聚焦平面的一位置。该种系统也包 括第二光学构件以指引该激光束至该材料的工作表面。于该激光束所切割至该工作表面 的第一沟渠宽度与第二沟渠宽度之间的一转变期间,于该激光束与工作表面之间的一切割 速度是逐渐改变且该第一光学构件遭受一系列的变化以依序改变于该工作表面的点尺寸。另外的观点与优点将由参照伴随图式所进行的较佳实施例的下述详细说明而显 明。图式的简单说明图1与2是,代表当自一个沟渠宽度陡峭转变至另一个沟渠宽度时,对应于个别习 用激光处理系统的累积脉冲能量密度的空间分布的曲线图。图3是说明于图1与2所示的二个陡峭转变方案的尖峰累积能量密度之间的差异 的曲线图。图4是针对于根据一个实例的实施例的一种「快速」转变方案的脉冲位置与点尺 寸的曲线图。图5是针对于根据图4的实例的实施例的「快速」与「慢速」转变,代表对应于线 性增大的中间点尺寸的切割速度的时间轮廓的曲线图。图6是代表根据图4与5的实例的实施例的快速转变所造成的能量密度分布的曲 线图。图7是代表根据图4与5的实例的实施例的慢速转变所造成的能量密度分布的曲线图。图8是针对于根据图4与5的实例的实施例的三个不同方案,代表其通过转变区 域的尖峰能量密度变化的比较的曲线图。图9是一种用于工作表面的点尺寸的快速操纵的设备的方块图,其通过移动位在 束转向子系统与扫描透镜之前的一弱透镜。图10是一种用于工作表面的点尺寸的快速操纵的设备的方块图,其通过操纵位 在束转向子系统与扫描透镜之前的一「适应」镜的表面曲度。最佳实施例的详细说明本文所揭示的激光处理系统与方法允许不同宽度的沟渠为「合并(merged)」而且 维持整个转变区域的实质相同深度。于某一个实施例,避免上述的多遍处理的问题的一种 方法是包括「实时」操纵点尺寸与切割速度以达成于不同宽度的合并沟渠之间的一转变 而且维持整个转变区域的深度控制。点尺寸与切割速度的实时操纵使于不同宽度的沟渠之间能连续转变。接着使得于 单遍的不同型式的沟渠的处理。因此,关于束定位器子系统的系统准确度与重复性的关注 降低或免除。再者,于点尺寸的变化期间的切割速度的连续操纵提供第二个自由度,接着使 激光系统能维持整个转变区域的固定沟渠深度。对于一阶的近似,当形成沟渠,预期沟渠几何形状为递送至一工作表面的激光脉 冲的累积能量分布(于空间)的一比例形式。结果,当自一个沟渠深度转变至另一个沟渠 深度而维持一固定的累积尖峰能量密度提供于整个转变区域的良好的深度控制。因此,于 本文所揭示的某些实施例,点尺寸与切割速度的同时操纵允许沟渠宽度的变化而且维持良 好的深度控制。此外,本文所揭示一种用于计算针对于该种转变期间的点尺寸与切割速度 的时间轮廓(temporal profile)的方法。论述于下文的针对于此问题的解决方式是特定 于高斯点。然而,熟悉此技术者将由本文揭露内容所认知的是类似的解决技术可同样应用 于其它的点几何形状。令关联于具有高斯点的一激光脉冲的空间能量分布E(r)描述为E (r) = A*exp (-r2/2*sigma2),其中,A是能量振幅,r是自高斯点的中心的距离,且sigma是强度为于中心强度与 背景强度之间的一半者的自高斯点的中心的距离。可证明的是由其为均勻间隔一口尺寸 「delta」的一无限序列的该等脉冲所造成的累积尖峰能量密度E_peak可近似为E_peak = A氺sigma氺sqrt(2氺pi)/delta。应为注意的是此「近似式」是针对于delta <= 2*sigma为极准确(例如于系 列值与分析式之间的最坏情况的不匹配约为)。各个脉WE_pulSe的总能量可透过于圆柱坐标的E (r)的体积积分所计算(其中, r是积分自0至无限大,且r的角度偏移西它(theta)是积分为0至2*pi)以产生E_pulse = A*2*pi*sigma2。当点尺寸自一点尺寸SSl改变至一点尺寸SS2,运用标准的Ι/e2直径作为点尺寸, 则SSl = 4氺sigmal 且 SS2 = 4氺sigma2。因为于二个脉冲型式下的总能量应维持相同,存在于振幅之间的下列关系式
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Al^sigmal2 = A2*sigma22 => A1*SS12 = A2*SS22。欲维持针对于E_peak的相同值Al*sigmal*sqrt(2*pi)/deltal = A2*sigma2*sqrt(2*pi)/delta2 = > Al^SSl/ deltal = A2*SS2/delta2,其中,口尺寸是自deltal改变至delta2。此等等式可组合以得到于口尺寸deltal 与delta2之间的下列关系式SSl^deltal = SS2*delta2。于一转变期间的点尺寸的时间变化假定为SS(t),其中,SS(O) = SSl且SS⑴= SS2。于此表示式,t = 0是指示一转变的开始且t = T是指示转变的结束。假设在转变 开始前的口尺寸是「deltal」,于转变期间的口尺寸的时间轮廓「delta(t)」是可计算自SSl^deltal = SS (t) *delta (t) => delta (t) = SSl*deltal/SS (t)。注意,于转变的结束的delta(T)是成为delta (T) = SSl*deltal/SS(T) = SSl*deltal/SS2 = delta2。因此,delta(T)是满足边界条件 delta (T) = delta2。一个比例关系存在于口尺寸「delta」与切割速度「Vc」之间。假定一脉冲重复频 率(PRF,pulse repetition frequency),此关系式假定为Vc = delta*PRF。因此,针对于切割速度的时间轮廓可得自Vc (t) = delta (t)*PRF(t) = PRF (t) *SSl*deltal/SS (t)。若脉冲重复频率始终维持于一固定率,此关系式可进而简化于下列方式Vcl = deltal*PRF => deltal = Vcl/PRF ;Vc2 = delta2*PRF => Vc (t) = PRF*SSl*deltal/SS (t)=PRF*SSl*Vcl/(PRF*SS(t)) = Vcl*SSl/SS(t)。作为一明智(sanity)检查Vc (T) = Vcl*SSl/SS(T) = Vcl*SSl/SS2 =PRF*(deltal*SSl/SS2) = PRF*delta2 = Vc2,其再次满足于此转变的末端的边界条件Vc (t) = Vc2。应注意的是于以上的分析所发展的算法是根据其特有性质而为「近似」,由于一 转变期间的「中间」脉冲将不会具有环绕于其的无限多个「同辈份(sibling)」者。结果,由 上列诸式所导出的尖峰能量分布计算将仅于转变期间「近似」满足。不过,预期的是建立 于点尺寸与切割速度轮廓之间的关系将充分于大多数情形且若必要时而也可作为用于进 一步改进的起点。作为一个实例,上述的算法应用至以下的问题SS1 = 10微米;deltal = 3微米; SS2 = 20 微米;且 delta2 = SSl*deltal/SS2 = 10*3/20 = 1. 5 微米。换言之,一高斯激 光束是于单遍而自一 10微米的点尺寸与一 3微米的口尺寸改变至一 20微米的点尺寸与 一 1. 5微米的口尺寸。于此实例,假设的是点尺寸是改变成于转变期间的时间的一线性函数。于此例的第一方案是包括一「快速」转变,其中,点尺寸是每个脉冲改变1微米。于 此例的第二方案是包括一「慢速」转变,其中,点尺寸是每个脉冲改变0. 5微米。注意于二个情形的脉冲重复率假设于整个转变维持固定。因此,主张将点尺寸改变为时间的线性函 数是转化为基于每个脉冲的于点尺寸的固定改变率。图4是针对于「快速」转变方案的脉冲位置(沿着χ轴)与点尺寸的曲线图。于 一转变区域410,十个激光脉冲412于点尺寸自10微米至20微米而均勻增大。针对于第二 「慢速」方案的分布是类似于图4所示,但包括于转变期间的多二倍的中间脉冲。图5是代表针对于此实例实施例的「快速」(轮廓510)与「慢速」(轮廓512)转 变的对应于线性增大中间点尺寸的切割速度的时间轮廓的曲线图。切割速度轮廓510、512 由上述发展的公式所计算。图6、7、与8是说明维持于一转变区域内的一固定尖峰累积能量分布的改良(相较 于图1、2与3所示的习用的多遍处理者)。图6是包括二个(一个二维曲线图与一个三维 曲线图)代表由快速转变所造成的一能量密度分布的曲线图。于此实例的快速转变,均勻 增大点尺寸的十个中间脉冲是存在于一转变区域610。于图6的二维的曲线图是概念式说 明于转变区域610的沟渠的加宽。于图6的三维的曲线图是说明于转变区域610之内的尖 峰累积能量分布的波动612相较于图1与2的波动为实质降低。图7是也包括二个(一个二维曲线图与一个三维曲线图)代表由慢速转变所造成 的一能量密度分布的曲线图。于此实例的慢速转变,均勻增大点尺寸的二十个中间脉冲是 存在于一转变区域710。于图7的二维的曲线图是概念式说明于转变区域710的沟渠的加 宽。于图7的三维的曲线图是说明于转变区域710之内的尖峰累积能量分布的波动712相 较于图1、2与6的波动为实质降低。图8是代表针对于图1、6与7所示的转变方案的尖峰累积能量密度之间的差异的 曲线图。如于图8所示,图1的陡峭转变方案(当假设为二遍实施时而不具有重复性误差) 相较于图6的快速转变方案(运用十个中间脉冲)的波动612与图7的慢速转变方案(运 用二十个中间脉冲)的波动712之二者而具有实质较大的波动112。因此,如本文所述的点 尺寸以及切割速度的逐渐操纵相较于一种「陡峭」转变产生于尖峰累积能量密度的较小许 多的变动。再者,如本文所述的算法的近似性质所注意到,较慢速的转变的波动712是小于 较快速的转变的波动612。于一工件的一工作表面的点尺寸是可改变,例如通过改变于一聚焦(扫描)透镜 与工作表面之间的相对距离。此可通过移动该聚焦透镜或支持该工件的一夹头而达成。于 另一个实施例,于工作表面的点尺寸可通过操纵于束路径的一光学构件以改变有效聚焦平 面而改变。于此二个方式之中,改变于聚焦透镜与工作表面之间的相对距离是可能并非为针 对于沟渠宽度的「实时」改变的一实际解决方式。如同名称「实时」点尺寸调整所暗示,于 作成点尺寸的变化的时间量是极小(例如于约为0.1毫秒的规模)。于此时间量可能为 困难或是不可能移动诸如扫描透镜或夹头的大且重的物件。因此,于某一个实施例,于光学 路径的其它「较小/较容易移动」的构件是调整以通过改变激光束的有效焦距而改变点尺 寸。图9是根据某一个实施例的一种系统900的方块图,系统900是用于快速操纵一 激光束906于一工作表面908的一点尺寸904。于输入激光束906的一光学路径,系统900 是包括一弱移动透镜910、束转向光学器件912与一扫描透镜914。该弱移动透镜910与该
9扫描透镜914是作用为一「复合」透镜以改变该系统的有效焦距。因此,一聚焦平面916的 位置改变为该弱移动透镜910与该扫描透镜914之间的距离的一函数。结果,该聚焦平面 916是可通过移动该弱透镜910而未移动该扫描透镜914所「移动」。于某一个实施例,该 透镜910是一种多透镜式元件,其中,一或多个透镜元件是构成以相对于该扫描透镜914移 动而改变该聚焦平面916的位置。改变该聚焦平面916的位置以改变于该工作表面908的点尺寸904。举例而言,图 9是显示该弱移动透镜910于第一位置(以实线所示)与于第二位置(以虚线所示)。当 该弱移动透镜910为于第一位置,该聚焦平面916是于相对于该工作表面908的第一位置 (以实线所示)。因此,该激光束906形成于该工作表面908的第一点尺寸904(以实线所 示)。在该弱移动透镜910移动至第二位置之后,该聚焦平面916是于相对于该工作表面 908的第二位置(以虚线所示)。因此,该激光束906形成于该工作表面908的第二点尺寸 904 (以虚线所示)。该扫描透镜914可包括多个光学元件且相较于该弱移动透镜910而可为大且重。 因此,该扫描透镜914可能难以于高速移动。另一方面,该弱移动透镜910可小为约如同输 入该激光束906的直径且可包括仅有一或二个光学元件。因此,该弱移动透镜910相较于 该扫描透镜914实质较轻且于高速更加容易移动。图10是根据另一个实施例的一种系统1000的方块图,该系统1000是用于一工作 表面908上快速操纵一激光束906的一点尺寸904。于该输入激光束906的一光学路径,该 系统1000是包括一适应透镜或镜1010、束转向光学器件912与一扫描透镜914。该适应透 镜或镜1010的表面曲度可为外部操纵(例如运用压力致动器)以改变该系统的焦距。举例而言,图10是显示该适应透镜或镜1010为于第一位置(以实线所示)与于 第二位置(以虚线所示)。当该适应透镜或镜1010的表面为于第一位置,该聚焦平面916 是于相对于工作表面908之第一位置(以实线所示)。因此,该激光束906是形成于该工 作表面908的第一点尺寸904 (以实线所示)。在该适应透镜或镜1010移动至第二位置之 后,该聚焦平面916是于相对于该工作表面908的第二位置(以虚线所示)。因此,该激光 束906形成于该工作表面908的第二点尺寸904 (以虚线所示)。因为该适应透镜或镜1010 的表面可迅速改变,所以于该工作表面908的点尺寸904可迅速调整。本文揭示的实施例是通过运用较少遍以完成不同宽度的沟渠的演算而改良处理 产量。该等实施例也允许于系统准确度与重复性的较多弹性以成功合并不同宽度的沟渠。 再者,该等实施例显着改良各个不同沟渠宽度的于转变区域内的深度控制。熟悉此技术人士将了解的是诸多变化是可作成于上述实施例的细节中而未脱离 本发明的根本的原理。因此,本发明的范畴应仅由随附申请专利范围所决定。
权利要求
一种使用单遍的激光束以于一材料上切割多个宽度的沟渠的方法,该种方法包含于关于该材料的一工作表面之该激光束的第一切割速度上,使用第一系列的激光脉冲以切割该工作表面,于第一系列的各个激光脉冲具有于该工作表面的第一点尺寸;于一转变区域自该转变区域的一开端的第一切割速度至该转变区域的一末端的第二切割速度的逐渐改变;及随着该切割速度逐渐改变,使用第二系列的激光脉冲以切割该工作表面,其中,第二系列的激光脉冲自该转变区域的开端的第一点尺寸至该转变区域的末端的第二点尺寸依序改变点尺寸;且于该激光束的第二切割速度,使用第三系列的激光脉冲以继续切割该工作表面,于第三系列的各个激光脉冲具有第二点尺寸。
2.如权利要求1的方法,更包含依序改变对应于第二系列的激光脉冲的连续脉冲间的 空间距离的一 口尺寸,该口尺寸自该转变区域的开端的第一口尺寸至该转变区域的末端的 第二口尺寸。
3.如权利要求1的方法,其中,自该转变区域的开端的第一点尺寸至该转变区域的末 端的第二点尺寸依序改变点尺寸包含移动关于第二透镜的第一透镜以依序改变关于该工 作表面的该激光束的一聚焦平面。
4.如权利要求1的方法,其中,自该转变区域的开端的第一点尺寸至该转变区域的末 端的第二点尺寸依序改变点尺寸包含改变一适应透镜的一表面曲度以依序改变关于该工 作表面的该激光束的一聚焦平面。
5.如权利要求1的方法,其中,自该转变区域的开端的第一点尺寸至该转变区域的末 端的第二点尺寸依序改变点尺寸包含改变一适应镜的一表面曲度以依序改变关于该工作 表面的该激光束的一聚焦平面。
6.如权利要求1的方法,其中,于第一系列、第二系列与第三系列的激光脉冲产生高斯点ο
7.如权利要求6的方法,其中于该转变区域的一脉冲重复频率(PulseRepetition Frequency, PRF)具有一时间轮廓PRF(t),其中该第一点尺寸标示为SS1,其中于该第二系 列的激光脉冲的点尺寸具有一时间轮廓SS(t),其中于该转变区域的开端的一口尺寸标示 为deltal,且其中于该转变区域的切割速度的一时间轮廓是Vc (t) = PRF (t) *SSl*deltal/ SS (t)。
8.如权利要求6的方法,其中一脉冲重复频率实质固定于第一系列、第二系列与第三 系列之中,其中该第一点尺寸标示为SS1,其中于该第二系列的激光脉冲的点尺寸具有一时 间轮廓SS (t),其中该第一切割速度标示为Vcl,且其中于该转变区域的切割速度的一时间 轮廓是 Vc (t) = Vcl*SSl/SS(t)。
9.如权利要求6的方法,其中该第一点尺寸标示为SS1,其中于该转变区域的开端的一 口尺寸标示为deltal,其中于该转变区域的口尺寸的一时间轮廓标示为deltal (t),且其 中于该转变区域的点尺寸的一时间轮廓是SS(t) = SSl*deltal/delta(t)0
10.一种使用单遍的激光束以于一材料上切割多个宽度的沟渠的系统,该种系统包含一激光源以产生该激光束;第一光学构件以接收该激光束,其中该第一光学构件可选择性调整以改变关于该材料 的一工作表面的一聚焦平面的一位置;及第二光学构件以指引该激光束至该材料工作表面;其中于该激光束所切割至该工作表面的第一沟渠宽度与第二沟渠宽度之间的一转变 期间,逐渐改变于该激光束与该工作表面之间的一切割速度且该第一光学构件遭受一系列 的变化以依序改变于该工作表面的点尺寸。
11.如权利要求10的系统,更包含一夹头以于该激光束的处理期间支持该材料,其中 于该夹头与入射于该工作表面的激光束之间的相对移动决定该切割速度。
12.如权利要求10的系统,更包含束转向光学器件以接收自第一光学构件的该激光束 且选择性重新指引该激光束至第二光学构件。
13.如权利要求10的系统,其中该第一光学构件包含一弱透镜,构成该弱透镜以于该 激光源与第二光学构件之间移动,且其中该系列的变化包含该弱透镜的一系列的位置移 动。
14.如权利要求10的系统,其中该第一光学构件包含一多元件式透镜,在该多元件透 镜内构成一或多个透镜元件以于该激光源与第二光学构件之间移动,且其中该系列的变化 包含该一或多个透镜元件的一系列的位置移动。
15.如权利要求10的系统,其中该第一光学构件包含一适应透镜,且其中该系列的变 化包含依序改变该适应透镜的曲度。
16.如权利要求10的系统,其中该第一光学构件包含一适应镜,且其中该系列的变化 包含依序改变该适应镜的曲度。
17.如权利要求10的系统,其中该激光束包含具有高斯点的复数个激光脉冲。
18.如权利要求17的系统,其中于该转变区域的一脉冲重复频率具有一时间轮廓 PRF(t),其中于该转变区域的开端的一点尺寸标示为SS1,其中于该转变区域的点尺寸具有 一时间轮廓SS(t),其中于该转变区域的开端的一 口尺寸标示为deltal,且其中于该转变 区域的切割速度的一时间轮廓是Vc (t) = PRF (t) *SSl*deltal/SS (t)。
19.如权利要求17的系统,其中一脉冲重复频率是实质,其中于该转变区域的开端 的一点尺寸标示为SS1,其中于该转变区域的点尺寸具有一时间轮廓SS(t),其中于该转 变区域的开端的一切割速度标示为Vcl,且其中于该转变区域的切割速度的一时间轮廓是 Vc (t) = Vcl*SSl/SS(t)。
20.如权利要求17的系统,其中于该转变区域的开端的一点尺寸标示为SS1,其中 于该转变区域的开端的一 口尺寸标示为deltal,其中于该转变区域的口尺寸的一时间 轮廓deltal (t),且其中于该转变区域的点尺寸的一时间轮廓是SS(t) = SSl^deltal/ delta (t)0
21.—种使用单遍的激光束以于一材料上切割多个宽度的沟渠的系统,该种系统包含使用具有于该材料的一工作表面的第一点尺寸的激光脉冲以切割该沟渠的第一部分 的装置;使用具有于该材料的该工作表面的第二点尺寸的激光脉冲以切割该沟渠的第二部分的装置;及用于在该沟渠的第一部分与第二部分之间的一转变区域上,同时转变自该第一切割速 度至该第二切割速度且自该第一点尺寸至该第二点尺寸的装置。
全文摘要
使用单遍的激光束以于材料上切割多个宽度的沟渠的系统及方法。第一系列的激光脉冲是使用第一点尺寸按第一切割速度切割该材料的一工作表面。于自第一沟渠宽度至第二沟渠宽度的一转变区域,第二系列的激光脉冲是随自第一切割速度至第二切割速度的逐渐改变而依序改变点尺寸。然后,第三系列的激光脉冲是使用第二点尺寸按第二切割速度继续切割该工作表面。该种方法提供于转变区域的提高的深度控制。一种系统于激光束路径使用一可选择性调整的光学构件,通过调整关于工作表面的一聚焦平面的位置以快速改变点尺寸。
文档编号B23K26/04GK101980818SQ200980111742
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月24日 优先权日2008年3月31日
发明者大卫·雀尔德, 布莱恩·强汉森, 玛密特·E.·爱尔帕 申请人:伊雷克托科学工业股份有限公司
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