专利名称：制造用于蜂窝基板的插装掩模的装置、系统与方法
技术领域：
本发明一般涉及制造壁流滤粒器和其它选择性插装蜂窝结构的方法与装 置，更具体地说，本发明涉及形成用于蜂窝基板插装栅格以构成壁流滤粒器的 装置、系统与方法。
背景技术：
诸如废气等流体中的固体粒子， 一般应用通常带蜂窝结构的壁流滤粒器清
除。图1示出具有蜂窝结构的典型壁流滤粒器100。蜂窝滤粒器100具有入口 端面102和出口端面104。互连的多孔壁阵列106从入口端面104。互连的多 孔壁阵列106从入口端面102纵向延伸至出口端面104，限定了入口栅格108 与出口栅格110的格网。出口栅格IIO在邻近入口端面102处用插塞122封闭， 在邻近出口端面104处敞开。类似地，入口栅格108在邻近出口端面104处用 插塞封闭(未示出)，在邻近入口端面102处敞开。诸如废气等流体，在蜂窝 滤粒器IOO的入口端面102被导入入口栅格108，流过互连多孔壁106进入出 口栅格IIO，在出口端面104排出蜂窝滤粒器100。
在典型的栅格结构中，每个入口栅格108被出口栅格IIO邻接一条或多条 边，反之亦然，即它们排列成方格盘图案。如图1所示，入口和出口栅格108、 IIO具有方形截面，或具有其它栅格几何形状，比如矩形、圆形、三角形或六 角形。柴油机滤粒器一般由陶瓷材料构制，诸如堇青石、钛酸铝或碳化硅。对 柴油机滤粒而言，格形密度约10 300栅格/英寸2 (约L5 46.5栅格/cm2)， 更普遍地为约100 200栅格/英寸2 (约15.5 31栅格/cm2)的蜂窝滤粒器，被 认为有利于在密致结构中提供足够的壁表面积。壁厚度可从最小尺度约0.005 英寸(约0.13mm)变大，但一般小于约0.060英寸(约1.5mm),以便滤粒器 容积最小。对于诸如堇青石、钛酸铝与碳化硅等陶瓷材料，在较佳格形密度下， 通常选择约0.010 0.030英寸(约0.25 0.76mm)的范围，比如0.019英寸。
插装蜂窝基板栅格的原有技术方法包括形成有孔掩模，把章板加到蜂窝 基板的一个端面，之后将填料通过掩模中的孔炷入蜂窝基板中期望的栅格。有 各种方法可以形成插装蜂窝基板栅格的掩模。例如美国专利
No.4,557，773(Bonzo)描述了一种形成掩模的自动化方法，该方法涉及对蜂窝 基板一端面粘贴透明的聚合物薄膜，再用相机扫描该膜并生成指示膜下面栅格 位置的信号。栅格位置信号用于对工具定位，以便通过该膜开孔。对蜂窝基板 的另一端面重复该方法。对高栅格密度的基板，则用激光在膜中开孔，该工艺 涉及计算要被去除的膜的区域，并用激光使这些区域的膜蒸发。
然而，在膜中用激光开孔有一些问题。 一个问题是蜂窝基板有大量栅格， 每个栅格必须插装在基板一端，因而激光在掩模中形成所有孔会花大量时间。 由于系统在计算被激光蒸发的膜区域时使用了对基板图像的测量结果，因而希 望保持相机与激光器的精确对准。再者，用于对基板端面成像的相机受到光学 元件畸变的影响，因此为了根据图像精确地确定栅格位置，希望补偿这些畸变， 这对大直径基板尤其重要。另外，为使填塞料正确地注入栅格，膜中的孔必须 与蜂窝基板栅格精确地对准。这就要求基板对激光器的定向板为精确，以对在 膜中开孔产生正确的命令和。此外，在用激光切割掩模的过程中，发现正在切 割的掩模膜的片/件会被切松而掉入栅格，或者只被部分切下。
由此可见，对于插装蜂窝结构栅格而构制掩模，仍希望有一种改良的方法 与系统。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种制作在蜂窝基板中插装栅格的掩模的方法。
该方法包括用第一相机通过加到第一端部的透明或半透明拍摄蜂窝基板第一 端部的第一图像；然后，用第一激光器在膜中形成第一孔图案。尤其是第一相 机在拍摄第一图像时的工作距离WDc，大致与第一激光器在形成第一孔图案时 的工作距寓WDl相同。更佳地，WDc/WD^之比为0.8 1.2。因此，减小了基 板失准导致的敏感度。
在另一个方面，本发明涉及一种为插装蜂窝基板而制作掩模的系统。该系
统包括对蜂窝基板第一端部以相对关系定位的第一激光器，所述第一端部上
贴有透明或半透明膜；和对第一端部以相对关系定位的第一相机组件，用于通 过膜使第一端部成像。第一相机组件的工作距离WDc大致与第一激光器的工
作距离WDl相同。
在又一个方面，本发明是一种在蜂窝基板上制造掩模的装置，包括适于 在贴到蜂窝基板的膜中开孔的激光器；和光学系统，其中光学系统或蜂窝基板
都在第一与第二操作位置之间移动。在第一操作位置，通过膜获得蜂窝基板栅 格的图像，在第二操作位置，激光路径不被光学系统阻挡。在第一实施例中， 光学系统(相机与反射镜，或只是反射镜)在第一与第二操作位置之间移动。 在第二实施例中，基板在第一与第二操作位置之间移动，相机保持不动。
在再一个方面，本发明是一种为插装蜂窝基板而制造掩模的系统。该系统 包括支承蜂窝基板的支架，蜂窝基板具有贴在第一端部的第一膜和贴到第二端 部的第二膜。第一相机组件对第一端部以相对关系定位，通过第一膜使第一端 成像，第一激光器对第一端部以相对关系定位，在第一膜中形成对应于第一组 栅格通道的孔。第二相机组件对第二端部以相对关系定位，通过第二膜使第二 端部成像，而第二激光器对第二端部以相对关系定位，在第二膜中形成对应于 第二组栅格通道的孔。掩模形成在第一与第二端部上，不必在支架内重新定位基板。
从以下的说明和所附的权利要求书中，将可明白本发明的其它特征与优点。
图1是原有技术壁流滤粒器示意图。
图2A是插装蜂窝基板栅格的掩模的俯视图。
图2B — 2D示出膜中不同孔的部分正视图。
图3A示出制造在基板两端部插装蜂窝基板栅格的掩模的系统。
图3B示出制造插装蜂窝基板栅格的掩模的系统。
图4是蜂窝基板的立体图。
图5示出通过掩模把填塞料注入蜂窝基板栅格。
图6示出制造插装蜂窝基板栅格的掩模的本发明另一个系统实施例。
图7是示出图3A、 3B和6的系统中使用的激光器工作距离的视图。
具体实施例方式
现在参照附图所示几个较佳实施例详述本发明。以下描述中，为透彻理解 本发明，提出了各种特定细节。但本技术领域的技术人员显然明白，实践本发 明不必有限于某些或所有的这些特定细节。在其它场合下，为了不使本发明难 以理解，根据诸附图和下面的讨论，可以更好地理解本发明的诸特征与优点。
图2A示出选择性插装蜂窝基板栅格(为了清晰而未示出)的掩模200。 掩模200用透明或半透明材料薄膜200制造，包括与表层掩模区206邻接的栅 格掩模区204。把掩模200置于蜂窝基板上时(图4)，栅格掩模区204覆盖 住蜂窝基板的栅格与栅格壁，而表层掩模区206覆盖住(并可延伸超过)蜂窝 基板400的表层。栅格掩模区204包括许多形成其内部的孔208，填塞料(未 示出)通过这些孔可被注入蜂窝基板栅格而形成插塞。孔208与对其注入填料 的蜂窝基板栅格相吻合。孔208的形状可以与或可以不与蜂窝基板栅格的形状 一样，通过应将孔208的形状选成填塞料的均匀地填满栅格。图2A中，孔208 为方形，与蜂窝基板栅格的形状匹配。方孔208可以选成自倒角或削角，孔大 小一般接近栅格大小。膜要求呈透明或半透明，使栅格结构可通过它被成像。 透明或半透明膜200可用多种材料制作，例如聚合物(如聚酯、聚烯烃、聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯、PET等)或弹性体(如硅酮)。膜200较佳地包括粘 性背衬，诸如丙烯酸粘剂。此外，膜200的厚度能让它被激光蒸发/烧蚀。优选 总厚度为0.001 0.005英寸(0.0254 0.127mm)的膜200。
图3A示出制造掩模(图2A中称为200)的系统300。系统300包括蜂窝 基板支架302。在图3A实例中，支架302是V块，具有里面安置基板的V形 凹槽。然而，支承不限于使用V块，可应用任何其它合适的定位支承固定具， 例如可用充气球胆固定蜂窝基板400，即轮廓与基板形状密切相符的支承。支 架302内还可包括夹具或其它合适的机构来固定蜂窝体400。总之，在掩模形 成过程中，要求基板保持不动。支架最好包括挡块303，它用于设定基板400 相对于激光器322与光学系统820的位置，使基板总是离开预定的距离。挡块 最好可移动/可重新定位，使它在切割期间不阻挡激光器322，或在成像期间不
阻挡光学系统320视线。
图4示出待插装蜂窝基板400的立体图。蜂窝基板400呈圆柱状，其截面 形状由其表层402限定。表层402的剖面一般是圆形、矩形或椭圆形，但本发 明不限于任一特定的表层剖面。蜂窝基板400有一个与表层402相交的互连多 孔壁阵列404，多孔壁404限定了通道格网(即栅格406)，它在蜂窝基板400 的端面408与410之间沿蜂窝基板400的长度纵向延伸。通道或栅格406的截 面可以是方形、矩形、圆形、八角形、六角形、三角形或其它形状。通常，蜂 窝基板400用挤压法制作。另外，挤压材料一般为陶瓷成形材料(如堇青石、 钛酸铝)或碳化硅成形材料，但也可以是玻璃、玻璃陶瓷、塑料或金属。多孔 壁404的厚度与孔障度不应损害蜂窝基板400的结构完整性。对于柴油机废气 过滤，多孔壁404在烧制后形成的孔，平均孔径为1 60|J m，更佳为10 30 U m，壁厚度与栅格几何中形状如以上描述的那样。
回到图3A，在由粘合到端面的膜对蜂窝基板400的端面408、 410形成掩 模200时，蜂窝基板400在支架302中保持不动。在以下讨论中，将讨论对端 面408形成掩模的方法、装置与系统。同样的方法与系统可对端面410形成掩 模。对端面408、 410同时形成掩模，可减少形成掩模以及在蜂窝基板400中 插装栅格所花的时间。另外，还提高了均匀性，不需要在端部形成标识符或确 定准备在另一端部装填的栅格的定向。尤其是，支架中的任何重新定位会损害 掩模的质量。
为了对蜂窝基板的端面408形成掩模，把制作掩模的膜200 (切成所需的 外表尺寸)(图2A)粘贴在端面408上。在一个实例中，膜200粘到端面并延 伸超过蜂窝外围(如图所示)。通过在膜上包含不干粘合背衬(前面所述)， 或在透明膜200与蜂窝基板400的端面408之间加一层粘剂，提供膜200的粘 着力。若准备对端面410形成掩模，也要对端面410粘贴膜200。在一个优选 系统中，两个端面都包括与之粘合的膜200且几乎同时形成，或至少不必在支 架302中重新定位基板400。
系统300还包括光学系统320，用于通过透明或半透明膜200对蜂窝基板 400的端面408成像。系统300还包括在膜200中形成(烧出)孔的激光系统 322。合适的激光器是C02激光器，最大功率约100瓦。较佳地，激光功率可
调节，最好在O与IOO瓦之间调节，使功率调节得与在膜200中切割孔所需的 功率匹配。这些孔是填塞料可通过它被注入蜂窝基板400的栅格的开口。光学 系统320包括相机324，它通过膜200扫描，产生指示蜂窝基板400的端面408、 410中栅格和/或多孔壁位置的图像。合适的相机是一种分辨率足以标识栅格位 置的区域相机，发现具有4008X2672像素的ES1100相机(Redake)较合适。 将相机324生成的图像发送到分析仪326 (较佳地为计算机)，后者把图像转 换成激光器控制命令，控制激光系统322发射的激光束的路径。较佳地，光学 系统320包括反射镜330与相机324 二者。反射镜330让相机324偏离基板400， 但仍具有与激光器大致相同的工作长度。
最好如图7所示的激光系统322，包括激光源328、光学元件323和可移 动反射镜327、 329.精密致动器(未示出)耦合至反射镜327、 329，能在X-Y 坐标系内(平行于蜂窝基板400的面408的平面内)移动激光束331.具体地说， 附接于反射镜327的致动器使反射镜转动，以X方向(沿图示的定向箭头)控 制激光束331移动。同样地，附接于反射镜329的另一个致动器使该反射镜转 动，以Y方向(出入纸面)控制激光束331移动。 一种合适的致动器是GSI Lumonics检流计，它用两块旋转镜控制激光束331的位置。分析仪326产生的 光辉控制命令用于控制精密致动器对反射镜327、 329定位，因而激光源328 在X-Y坐标系中发出的激光束331在预定的栅格位置通过透明膜200开孔。为 了对端面408、 410形成掩模，也要以与端面408、 410相对关系定位光学系统 320和激光系统322，方法与对第一端部采用的方法基本上相同。
再参照图3A，在该实施例中，在端面408、 410中拍摄栅格位置图像时， 把光学系统320 (包括相机324与反射镜330)较佳地定位在激光源328与端 面408、 410之间的第一操作位置(如图所示)。光学系统320较佳地可从第 一操作位置(如图所示)移到第二拉回的操作位置(见图3B)，因为系统320 能移出激光器328的轨迹，使激光器在开孔操作期间不被阻挡。换言之，在开 孔操作期间，反射镜较佳是反射镜与相机可以移出激光器的通路。较佳地，操 作位置之间的移动由耦合至框架325的致动器329实现，框架325上装有相机 324和反射镜330。或者，致动器329只耦合于反射镜330，因而移动的反射镜 构成可移动光学系统，因为反射镜330可按要求相对于端面408移动，而相机
324保持不动。在第一操作位置(图3A所示)拍摄了端面408、 410的图像后， 相机324和反射镜330在旁边移至第二操作位置，如图3B所示，让激光源328 在端面408上的透明膜200中开孔。这样，可实现对蜂窝基板400的掩模切割 而不必在支架中重新定位蜂窝基板400。
此外，光学系统320使得相机324从与激光源328同样的工作距离因而同 样的观察几何学观看端面408。例如，这是如此实现的光学系统320包括与 端面408定位成某一角度(通常约45° )的反射镜330并可与相机324 —起移 动；二者都装在坚固框架325上。相机324在反射镜330上聚焦，通过拍摄端 面408从反射镜330的反射对端面408成像。相机324通过反射镜330对端面 408成像的工作距离WDc，大致与激光源328 (见图3B)在端面408上透明膜 200中开孔的工作距离\\0\相同。这里的相机"工作距离"WDc是膜200的表 面与相机324的透镜系统的主平面321之间的距离。激光器的工作距离WD^ 定义为膜200的表面与激光器控制系统的中心之间的距离。具体而言，参照图 7，工作距离WD^由以下关系给出
WDl二L+L^L!+(D/2) 是沿激光束测量的膜200表面与反射镜329之间的距离，L2是沿激光 束测量的反射镜329与327之间的距离的一半，而D是沿激光束测量的反射镜 329与327之间的距离。
工作距离大致相等提供了相机光学几何结构与激光器光学几何结构相匹 配的优点，使得部分图像中测得的栅格位置对激光器坐标的转换更牢靠，尤其 是使得支架内任何轻微的基板失准引起的误差变得最小。WDc/WDl的比信狡 佳为0.8 L2，更佳为0.9 1.1。
分析仪326运用相机324拍摄的图像对激光源328生成控制命令，然后激 光源328以X-Y坐标移动激光束331 (图7)。分析仪326利用校正图使来自 相机324的图像上的像素位置与激光源328的激光束331的物理位置(在目标 位置)相关。生成校正图的一种方法包括利用例如合适的CAD程序生成校正 格网。校正格网包括一系列预定位置的物体，比如小方块，接着把校正格网转 换成激光器控制命令或坐标。目标置于蜂窝基板400相对于激光源328将安置 的同一位置，这一情况通常在将蜂窝基板400置于支架302之前发生，比如在生产过程开始时。用校正格网生成的控制命令用于控制激光源328在目标上切
割校正格网。目标通常是一块平板，能用激光源328发射的激光束331作出可 见的标记。在一个实例中，目标是涂有黑色涂膜的白色泡沫板，激光源功率调 节成烧掉泡沫板上选择位置的黑涂膜，露出泡沫下面的白色，这样就在泡沫板 上形成高反差标记，容易被成像和分析而构成校正图。图像的像素位置与激光 器的X-Y定向之间的校正被记录成校正图，从而在视场中校正畸变等。
操作中，在燃烧了目标上的几何校正格网图案后，把相机324与反射镜330 引入蜂窝基板观察位置(第一操作位置)，拍摄目标上校正格网的图像。分析 校正格网图像并标出图源内每个格网特征的像素位置(比如，格网特征包括28 X28的小方块格网)。连同校正格网中有关特征的激光器命令坐标一起记录每 个特征(方块)的像素位置，这些记录的物理与像素位置构成了校正图。操作 中，用内插例行程序把测得的栅格像素位置转换回有关的激光器命令坐标。由 于该校正方法将测得的拍摄图像内像素位置与实际激光器控制命令相关，因此 自动补偿了光学畸变、对准和光学系统320与激光系统322之间的坐标变换。 生成校正图后，通过使形成于目标上的校正格网成像，找出各自的格网特征， 计算在每个这样的格网特征位置切割二次特征所需的命令，就能目视验证该校
正图的精度。该组命令可以送给激光源作二次切割，而原始校正特征与二次切 割特征的对准提供了直接目视测量，指示了校正精度。
在透明膜200中开孔时，激光源328 —般通过光学元件聚成光束，光斑大 小远远小于正在透明膜200中切割的孔的尺寸。若激光源328受命只是围绕栅 格周边切割，就是在端面408中邻近壁切割，则栅格中心上方的一部分透明膜 200有时会落入栅格，或者挂在掩模上。当然，目的是完全烧掉被去除的材料， 使周边内不留任何材料。使激光源328散焦可以避免不能完合烧掉的情况，从 而切出较大的孔。但这种方法会降低激光器的瞄准精度，而且需要对不同的栅 格密度改变激光器设定。图2A与2B示出另一种在膜200中开孔208的方法(图 2A)。该方法包括在栅格406 (虚线指示的周边)中心先切割小尺寸的多边形 208a(较佳为方形)，从而在栅格中心或其附近蒸发(烧蚀)膜200 (图2B)。 接着围绕较小的多边形切割较大尺寸的多边形208b，以便切掉并烧蚀栅格剩余 的膜(图2C)。较佳地，在转换到较大尺寸多边形时，激光器关机。这样，形
成的孔接近栅格406的截面积，其中孔内的材料都被烧蚀。
在膜200中开孔的另一种方法不跟随栅格406的周边，而是让栅格均匀地 填满填料。例如如图2D所示，孔208可以是栅格角落之间对角延伸的线条。 对于方形或矩形栅格，孔将具有X或交叉线形状，这种情况不存在膜落入栅格 的风险。另外，与上述切割方块形或嵌套的多边形相比，切割X形花更少的激 光打孔次数。而且，由于X形状延伸至栅格各个角落，有助于将填料导入栅格 的角落，因此改善了形成于栅格内的插塞的完整性。
如图4所示，蜂窝基板400的栅格406通常在正交的行与列阵列中定向， 每条通道都有特定形状。这种形状一般呈方形，但可以有前述的其它形状，如 矩形、三角形、六角形等。若想形成孔与下面栅格形状匹配的插状掩模，就必 须知道栅格相对激光器X-Y轴坐标系的定向，从而计算出合适的切割命令以形 成定向与栅格一样的孔。知道了基板400相对于激光器X-Y坐标的旋转定向， 还简化了栅格对预定图案的赋值和基板两端面上标记的配准，使其它栅格插装 在基板的每一面。
为此，分析了相机(图3A中324)拍摄的图像区，确定蜂窝基板400中 两相邻栅格的位置。这两个位置间的欧氏距离提供了栅格间距的量度，允许分 析仪(图3A中326)处理栅格密度不同的基板图像，不必事先知道栅格间距。 两相邻栅格间的相对夹角提供了有关蜂窝基板400相对于相机和激光器的旋转 向定的信息。然后，为使切割物形状与旋转的部件对准，供激光器在膜200中 开孔的有关切割命令围绕各栅格中心位置旋转测得的角度。
图5示出通过掩模200中的激光切割孔把填塞料502从容器503注入蜂窝 基板400的端面408中所选栅格406以形成插塞的情况。例如，填料502较佳 地是任何一种可流动的插装材料，诸如陶瓷原料与粘剂和增塑剂混合物。2005 年7月20提交的题为"Ceramic Wall Flow Filter Manufactuve"的美国专利申请 No.ll/186，466描述了几种有用的陶瓷形成插装材料。掩模200的足印可以与蜂 窝基板400的端面408的足印一样，或者掩模200比蜂窝基板400的端面408 更大，使它延伸超蜂窝基板400的外围，例如像2004年11月15日提交的题 为"Mask For Plugging Particulate Filter Cells"的申请连续号10/990， 109所教导 的那样。较佳地，框架或夹件504将掩模200夹住包绕容器503的表面506，
使掩模与容器503密封。材料被注入，其流量由流量控制器505控制。例如在 美国专利No.4,557,773(Bonzo)或在与本申请同时提交的题为"Plugging Methods
and Apparatus For Particulate Filters，，的美国专利申请No._中，传授了
该插装装置。为节省在蜂窝基板400中形成插塞的时间，可将填料502同时注 入蜂窝基板400的端面408、 410。
本发明请实施例的另一种装置300示于图6，并参照图6描述。该例中， 装置300包括含相机324的光学系统和前一实施例中的激光器328，但本例中 的光学系统即相机324不动。被遮蔽的基板400 (上面有膜200)装在可动支 架310内，支架310从在相机324前面定位端部408、 410的第一位置312移 动到激光器328前面的第二位置314。支架310较佳地装在轨道311上，沿直 线路径从第一操作位置312移动至第二操作位置314.轨道311较佳地在任一端 部包括限位挡块，在位置312、 314实现精密定位。操作时，把基板400放在 支架310内的第一位置312，两端面图像被相机324获得并供给分析仪326.然 后，基板400移至邻近激光系统328的第二位置314，在模中浇出孔而产生出 掩模200。分析仪326使攝自各端面408、 410的图像相关，确保第一端部408 内形成的孔而不是第二端部410内形成的孔与不同的栅格对准。本例中，相机 的工作距离WDc也被定为大致等于激光器的工作距离WD^工作距离的定义 与前面诸实施例中的相同。应该明白，该装置能在第二操作位置切割孔，其中 激光束的路径不被光学系统阻挡。
虽然针对有限数量的实施例描述了本发明，但是从中提益的本领域技术人 员显然明白，还可设想出其它不违背本文所述本发明范围的诸实施例。因此， 本发明的范围只受所附权利要求书的限制。
权利要求
1.一种制造用于在蜂窝基板中插装栅格的掩模的方法，包括利用第一相机，通过贴到所述蜂窝基板第一端部的第一透明或半透明膜，拍摄所述蜂窝基板第一端部的第一图像；和利用第一激光器的激光束在所述第一透明或半透明膜中形成第一孔图案，其中所述第一相机在拍摄所述第一图像时的工作距离WDC大致与所述第一激光器在形成所述第一孔图案时的工作距离WDL相同。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍摄步骤包括将第一反射 镜定位成与所述第一端部成某一角度，并拍摄所述第一端部反射的图像。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述角度约为45。。
4. 如权利要求1所述的方法，还包括生成控制命令的步骤，该控制命令让 所述激光束沿一条定向路径移动，使得所述第一孔图案中的孔基本上与所述第 一端部内的栅格边缘吻合。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成控制命令的步骤包括: 确定栅格在所述第一端部相对于所述第一相机或第一激光器的轴线的相对旋 转定向。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定栅格定向包括在所述第一图像中确定两栅格间的相对角度，并根据所述相对角度确定栅格定向。
7. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，生成控制命令的步骤包括在所 述第一端部确定栅格间的间距。
8. 如权利要求1所述的方法，还包括生成校正图，用于使所述第一图像中 的像素位置与所述第一激光器的物理位置相关。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，生成校正图包括用所述第一 激光器生成格网，再拍摄所述格网的图像。
10. 如权利要求9所述的方法，还包括将一目标置于固定位置，并执行控制 命令以便在所述目标上形成所述格网。
11. 如权利要求IO所述的方法，还包括用所述第一相机拍摄形成在所述目标上的所述格网的图像，并分析所述格网图像以在所述目标上形成所述格网 期间确定所述图像内的像素位置与所述激光束的物理位置之间的关系。
12. 如权利要求l所述的方法，还包括生成控制命令，使得所述第一孔图案 的切割包括先在孔位置切割小孔，再围绕所述小孔切割更大的孔。
13. 如权利要求l所述的方法，还包括生成控制命令，使得所述第一孔图案 的切割包括切割对角线，其中这些线在所述第一端部延伸到栅格角落。
14. 如权利要求l所述的方法，还包括如下步骤通过贴到蜂窝基板第二端部的第二透明或半透明膜，用第二相机拍摄蜂窝 基板第二端部的第二图像；和用第二激光器在所述第二透明或半透明膜中形成第二孔图案，其中所述第 二相机在拍摄所述第二图像时的工作距离WDc，大致与所述第二激光器在形成 所述第二孔图案时的工作距离WDL相同，其中拍摄所述第二图像和形成所述第 二图案的步骤是在不必在支架内重新定位所述基板的情况下执行的。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述拍摄和形成步骤对所述第一与第二端部是几乎同时执行的。
16. —种制作用于插装蜂窝基板的掩模的系统，包括第一激光器，以一种与其上贴有透明或半透明膜的蜂窝基板的第一端部相对的关系定位；和第一相机组件，以一种与所述第一端部相对的关系定位，用于通过所述膜对所述第一端部成像，其中第一相机组件的工作距离WDc大致与所述第一激 光器的工作距离WDl相同。
17. 如权利要求16所述的系统，还包括以一种与所述蜂窝基板的第二端部 相对的关系定位的第二激光器和第二相机组件。
18. 如权利要求16所述的系统，其特征在于，WDc/WDj^之比为0.8 1.2。
19. 如权利要求16所述的系统，还包括一个分析仪，用于将所述第一相机 组件拍摄的图像的像素位置转换成所述第一激光器的物理位置。
20. —种在蜂窝基板上制造掩模的装置，包括 适于在贴到所述蜂窝基板上的模中开孔的激光器；和 包含相机的光学系统，其中所述光学系统或所述蜂窝基板在第一操作位置与第二操作位置之间 移动，并且在所述第一操作位置通过所述膜获得所述蜂窝基板的栅格结构的图 像，而在所述第二操作位置，所述光学系统在形成所述第一孔图案时不阻挡所 述激光器的路径。
21. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述光学系统包括相机和反射镜，其中所述相机和所述反射镜都能在所述第一与第二操作位置之间移 动。
22. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述光学系统包括不动的 相机，其中所述基板被装在支架内且能沿轨道在所述第一与第二操作位置之间 移动。
23. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述相机在拍摄所述图像 时的工作距离WDc大致与所述激光器在开孔时的工作距离WDl相同。
24. —种制造用于插装蜂窝基板的掩模的系统，包括 支承蜂窝基板的安装架，所述基板具有贴在第一端部上的第一膜和贴到与所述第一端部相反的第二端部上的第二膜；与所述第一端部以相对关系定位的第一机相组件，用于通过所述第一膜使 所述第一端部成像；与所述第一端部以相对关系定位的第一激光器，用于在所述第一膜中形成 对应于第一组栅格通道的孔；与所述第二端部以相对关系定位的第二相机组件，用于通过所述第二膜使 所述第二端部成像；和与所述第二端部以相对关系定位的第二激光器，用于在所述第二膜中形成 对应于第二组栅格通道的孔，所述第二组栅格通道不同于所述第一组栅格通 道，其中可在所述第一和第二端部形成掩模而无须重新定位所述基板。
25. 如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述第一相机组件的工作 距离WDC大致与所述第一激光器的工作距离WDl相同。
26. 如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述第二相机组件的工作 距离WDc大致与所述第二激光器的工作距离WD^相同。
全文摘要
一种制造用于在蜂窝基板中插装栅格的掩模的方法与系统，包括通过端部粘贴的透明或半透明膜(200)用相机(320)拍摄基板(400)的图像，用激光器(322)开孔，其中相机在拍摄图像时的工作距离WD<sub>C</sub>大致与激光器在开孔时工作距离WD<sub>L</sub>相同。还揭示了一种在蜂窝基板上制造掩模的装置，它具有在贴到基板(400)的端部的膜中开孔的激光器(322)和光学系统(320)，其中光学系统(320)或基板(400)可在第一与第二操作位置间移动。在第一实施例中，相机移动，而在第二实施例中，基板移动。还揭示一种制造掩模的系统，它包括多台相机和激光器，其中标记形成在基板的两端部，不必在支架中重新定位基板。
文档编号B01D46/24GK101351255SQ200680049582
公开日2009年1月21日 申请日期2006年10月19日 优先权日2005年11月22日
发明者D·J·沃斯, E·F·小安德鲁拉瓦格, L·R·佐勒三世 申请人:康宁股份有限公司