双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置及其方法与流程

文档序号:25998920发布日期:2021-07-23 21:14阅读:来源:国知局

技术特征:

1.双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:包括间隔并列平行设置的第一光束系统和第二光束系统,所述第一光束系统沿光路传输方向依次包含:第一激光器(10),产生激光脉冲;第一扩束镜(11),用于光束扩大和滤波;第一上反射镜(12),用于改变光束方向;第一下反射镜(13),用于改变光束方向;第一振镜扫描系统(14),用于控制光束偏转;第一聚焦场镜(15),用于光束聚焦;所述第一激光器(10)、第一扩束镜(11)和第一上反射镜(12)安装于x轴运动单元(31)上,所述第一下反射镜(13)、第一振镜扫描系统(14)和第一聚焦场镜(15)安装于z轴运动单元(33)上,z轴运动单元(33)连接于x轴运动单元(31)上;

所述第二光束系统沿光路传输方向依次包含:第二激光器(20),产生激光脉冲;第二扩束镜(21),用于光束扩大和滤波;第二上反射镜(22),用于改变光束方向;第二下反射镜(23),用于改变光束方向;第二振镜扫描系统(24),用于控制光束偏转;第二聚焦场镜(25),用于光束聚焦;所述第二激光器(20)、第二扩束镜(21)和第二上反射镜(22)安装于x轴运动单元(31)上,所述第二下反射镜(23)、第二振镜扫描系统(24)和第二聚焦场镜(25)安装于z轴运动单元(33)上;

第一聚焦场镜(15)和第二聚焦场镜(25)正对于吸附平台(50)上的加工工件导电薄膜(40),吸附平台(50)置于y轴运动单元(32)上。

2.根据权利要求1所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:第一振镜扫描系统(14)一侧设有用于工件主对位观察的左视觉定位系统,第二振镜扫描系统(24)一侧设有用于工件副对位观察的右视觉定位系统。

3.根据权利要求2所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:所述左视觉定位系统安装于z轴运动单元(33)上,位于第一振镜扫描系统(14)左侧,右视觉定位系统安装于z轴运动单元(33)上,位于第二振镜扫描系统(24)右侧。

4.根据权利要求2所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:所述左视觉定位系统和右视觉定位系统连接至控制系统,控制系统与第一激光器(10)、第二激光器(20)、第一振镜扫描系统(14)、第二振镜扫描系统(24)、x轴运动单元(31)、z轴运动单元(33)以及y轴运动单元(32)控制连接。

5.根据权利要求2所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:所述左视觉定位系统和右视觉定位系统均包含ccd相机、影像镜头、照明点光源、uv紫外光源,影像镜头安装于z轴运动单元(33)上,正对于吸附平台(50)上的加工工件导电薄膜(40),影像镜头上方安装ccd相机,侧方安装照明点光源,下方安装uv紫外光源。

6.根据权利要求1所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:所述第一激光器(10)和第二激光器(20)均为1064nm纳秒红外光纤激光器。

7.根据权利要求1所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置,其特征在于:加工工件导电薄膜(40)与第一聚焦场镜(15)和第二聚焦场镜(25)之间安装有用于收集加工过程中粉尘和废气的集尘系统。

8.利用权利要求1所述的装置实现双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工方法,其特征在于:第一激光器(10)输出高频脉冲光束,入射到第一扩束镜(11),第一扩束镜(11)将高频脉冲光束扩束后,射入第一上反射镜(12)改变光束指向,改变后的光束以45°入射到第一下反射镜(13)再次改变光束指向,再次改变后的光束以45°入射到第一振镜扫描系统(14),通过第一振镜扫描系统(14)对光束进行偏转后,射入第一聚焦场镜(15),第一聚焦场镜(15)将光束聚焦成第一加工光斑,对放置于吸附平台(50)上的加工工件导电薄膜(40)的一区域进行刻蚀加工;

第二激光器(20)输出高频脉冲光束,入射到第二扩束镜(21),第二扩束镜(21)将高频脉冲光束扩束后,射入第二上反射镜(22)改变光束指向,改变后的光束以45°入射到第二下反射镜(23)再次改变光束指向,再次改变后的光束以45°入射到第二振镜扫描系统(24),第二振镜扫描系统(24)对光束进行偏转后,射入第二聚焦场镜(25),第二聚焦场镜(25)将光束聚焦成第二加工光斑,第二加工光斑对放置于吸附平台(50)上的加工工件导电薄膜(40)的另一区域进行刻蚀加工。

9.根据权利要求8所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工方法,其特征在于:第一振镜扫描系统(14)一侧设有用于工件主对位观察的左视觉定位系统,第二振镜扫描系统(24)一侧设有用于工件副对位观察的右视觉定位系统,左视觉定位系统和右视觉定位系统连接至控制系统,由左视觉定位系统和右视觉定位系统对加工工件导电薄膜(40)进行定位,获得加工工件导电薄膜(40)的位置坐标信息,并将位置坐标信息传输给控制系统,控制系统根据位置信息分别控制第一光束系统加工区域一,控制第二光束系统加工区域二,双光束分别完成加工区域一和加工区域二不同图案的加工,由x轴运动单元(31)带动第一光束系统和第二光束系统沿x方向定距离移动,由y轴运动单元(32)带动加工工件导电薄膜(40)沿y方向定距离移动,进行双光束扫描。

10.根据权利要求8所述的双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工方法,其特征在于:加工工件导电薄膜(40)与第一聚焦场镜(15)和第二聚焦场镜(25)之间安装的集尘系统收集加工过程中产生的粉尘及废气。


技术总结
本发明涉及双光束蚀刻大幅面导电薄膜的激光加工装置及方法,包括间隔并列平行设置的第一光束系统和第二光束系统,光束系统沿光路传输方向均依次包含:激光器,产生激光脉冲;扩束镜,用于光束扩大和滤波;上反射镜,用于改变光束方向;下反射镜,用于改变光束方向;振镜扫描系统,用于控制光束偏转;聚焦场镜,用于光束聚焦;激光器、扩束镜和上反射镜均安装于X轴运动单元上,下反射镜、振镜扫描系统和聚焦场镜安装于Z轴运动单元上,Z轴运动单元连接于X轴运动单元上;聚焦场镜正对于吸附平台上的加工工件导电薄膜,吸附平台置于Y轴运动单元上。实现双光束、高精度、高速度的扫描,高效率刻蚀同时保证加工的精度。

技术研发人员:赵裕兴;刘彬
受保护的技术使用者:苏州德龙激光股份有限公司
技术研发日:2021.05.31
技术公布日:2021.07.23
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