激光切割系统的制作方法

文档序号:30712236发布日期:2022-07-10 22:15阅读:137来源:国知局
激光切割系统的制作方法

1.本发明总体涉及工件或印刷电路板的激光切割和切单(singulation)。


背景技术:

2.激光和激光束可用于切割工件或印刷电路板和使其成形。可以以足够大的强度发射激光束,以切割工件,诸如,可以包括金属导体的印刷电路板(pcb)。然而,传统的激光切割方法和系统可能会在具有金属导体(诸如,举例而言,嵌入的cu或其他导电金属层)的激光切割印刷电路板中引入不希望的漏电。


技术实现要素:

3.本发明的技术总体涉及用于激光切割诸如pcb、基板之类的工件的系统和方法。可以发射一个或多个激光束,以切割或去除工件的一部分,从而使工件表面暴露。此外,可以发射一个或多个激光束,以去除所述工件的额外部分,或从所述工件的暴露表面去除材料。在一个示例中,可以从所述工件的暴露表面去除导电材料或颗粒。
4.在一个方面,本发明提供了一种方法,所述方法包括用第一激光束去除工件的一部分以形成所述工件的暴露表面,以及用第二激光束去除所述工件的暴露表面的一部分。
5.在另一方面,本发明提供了一种系统,所述系统包括发射装置和控制器,所述控制器包括一个或多个处理器。所述发射装置可以适于发射第一激光束和第二激光束。所述控制器可以可操作地耦接到所述发射装置,以控制所述第一和第二激光束的发射。所述控制器可以适于使用所述发射装置发射的第一激光束去除工件的一部分,以形成所述工件的暴露表面。所述控制器可以进一步适于使用所述发射装置发射的第二激光束去除所述暴露表面的一部分。
6.除非另有说明,否则本文提供的所有标题都是为了方便读者,并且不应用于限制标题后面的任何正文的含义。
7.在说明书和权利要求书中出现术语“包括”及其变型时不具有限制性含义。此类术语应被理解为暗示包括陈述的步骤或元件或者步骤或元件的组,但不排除任何其他步骤或元件或者步骤或元件的组。
8.在本技术中,诸如“一(a/an)”和“所述”之类的术语并非旨在仅指单数实体,而是包括具体示例可用于说明的通用类别。术语“一(a/an)”和“所述”与术语“至少一个”可互换使用。列表后面的短语
“……
中的至少一个”和“包括
……
中的至少一个”是指列表中项目中的任何一个以及列表中两个或更多个项目的任何组合。
9.列表后面的短语
“……
中的至少一个”和“包括
……
中的至少一个”是指列表中项目中的任何一个以及列表中两个或更多个项目的任何组合。
10.如本文中所使用的,除非内容另有明确指示,否则术语“或”总体以包括“和/或”的常见含义使用。
11.术语“和/或”是指所列要素中的一个或全部,或所列要素中的任何两个或更多个
的组合。
12.如本文结合测得的量所使用的,术语“大约”是指本领域技术人员在进行测量并行使与测量目的和所使用的测量器件的精度相称的谨慎程度时所期望的测得的量的变化。在本文中,“最多”一个数字(例如,最多50)包括所述数字(例如,50)。
13.同样在本文中,用端点来表示数值范围包括所述范围内所包含的所有数字以及端点(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
14.在本文的附图和说明书中阐述本发明的一个或多个方面的细节。根据说明书、附图以及权利要求书,本发明中所描述的技术的其他特征、目的以及优点将是显而易见的。
附图说明
15.图1是激光切割系统的一个实施例的示意性侧视图。
16.图2是激光切割系统的另一个实施例的示意性侧视图。
17.图3是激光切割系统的另一个实施例的示意性侧视图。
18.图4是图3的激光切割系统的另一个示意性侧视图。
19.图5是激光切割系统的另一个实施例的示意性侧视图。
20.图6是图5的激光切割系统的另一个示意性侧视图。
21.图7是激光切割系统的一个实施例的示意性框图。
22.图8是激光切单过程的一个实施例的示意性流程图。
23.图9是激光切单过程的另一个实施例的示意性流程图。
24.图10a是激光切割工件的实施例的示意性侧视图。
25.图10b是激光切割工件的另一个实施例的示意性侧视图。
26.图10c是激光切割工件的另一个实施例的示意性侧视图。
27.图10d是激光切割工件的另一个实施例的示意性侧视图。
具体实施方式
28.示例性技术、设备以及系统将参考图1至图10进行描述。对于本领域技术人员来说,将显而易见的是,一个实施例的元件或过程可以与其他实施例的元件或过程结合使用,并且使用本文所阐述的特征的组合的此类技术、设备以及系统的可能实施例不限于图中所示和/或本文描述的特定实施例。而且,将认识到,本文所描述的实施例可以包括许多不一定按比例示出的元件。更进一步地,将认识到,本文的过程的时序和各种元件的大小和形状可以被修改但仍然落入本发明的范围内,但是某些时序、一种或多种形状和/或大小,或元件类型可能优于其他时序、形状和/或大小,或元件类型。
29.总体而言,本发明描述了一种激光切割系统和方法的各种实施例,所述激光切割系统和方法可以适于去除工件的一部分并防止不希望的漏电。如本文所用,术语“工件”可以包括基板、印刷电路板(pcb)、封装、导体、绝缘体、多层板等。工件可以包括任何合适的材料,诸如,举例而言,蓝宝石、硅、金属导体等。
30.图1是激光切割系统10的一个实施例的示意性侧视图。激光切割系统10可以包括发射装置12和控制器14。发射装置12可以适于发射第一激光束16a和第二激光束16b。控制器14可以包括一个或多个处理器,并且可以可操作地耦接到发射装置12,以控制第一激光
束16a和第二激光束16b的发射。控制器14可以适于使用发射装置12发射的第一激光束16a去除工件18的一部分,以形成工件的暴露表面22,并使用所述发射装置发射的第二激光束16b去除所述暴露表面的一部分。
31.工件18可以包括多种材料,诸如,举例而言,导体、绝缘体、蓝宝石、硅、金属等。工件18可以包括不同材料的任何合适的分层式结构,诸如,举例而言,铜布线层、接地层、电源层、绝缘层等。工件18可以采用任何合适的大小、形状和/或尺寸。
32.发射装置12可以包括用于引导发射的电磁辐射(例如,激光束16a和16b)的任何合适的设备或装置。发射装置12可以包括,例如,发动机、臂状物、传感器等。发射装置12可以包括一个或多个发射器24,诸如,举例而言,第一发射器24a和第二发射器24b。发射器24可以包括适于发射电磁辐射的任何合适的设备或装置,诸如,举例而言,一个或多个二极管、晶体、透镜、光学装置、电源等。
33.控制器14可以包括用于控制发射装置12切割、清洁、成形、雕刻工件18或将工件18切单的任何合适的设备或装置。控制器14可以包括一个或多个处理器、内存、输入装置、输出装置、传感器、电源等。
34.第一激光束16a和第二激光束16b中的每一个可以以适合于从工件18切割、清洁、成形、雕刻或去除材料的任何强度或波长发射。控制器14可以适于控制发射装置12以低于或高于第一激光束16a的强度发射第二激光束16b。此外,控制器14可以适于控制发射装置12以与第一激光束16a不同的波长发射第二激光束16b。第一激光束16a可以用于切割工件18或使工件18成形,以形成工件的暴露表面22。第二激光束16b可以以较低的强度发射,以清洁暴露表面22或进一步使暴露表面22成形或清洁暴露表面22。为了清洁暴露表面22,第二激光束16b可以从暴露表面22去除杂质、导电颗粒、碎屑、毛刺,或其他不合需要的材料。此外,第一激光束16a和第二激光束16b中的每一个可以具有任何合适的脉冲持续时间。例如,第一激光束16a可以具有纳秒级的脉冲持续时间,而第二激光束16b可以具有皮秒级的脉冲持续时间。此类脉冲持续时间可以针对工件18的材料进行优化。
35.激光束16b可以用于切割或去除暴露表面22的一部分,以形成成角度倾斜或倾斜的表面23。激光束16b可以从暴露表面22去除一部分材料,以使暴露表面22平行于主要表面26的法线20。控制器14可以适于控制发射装置12以相对于工件18的主要表面26的法线20以第一角度21a发射第一激光束16a并且以相对于所述工件的主要表面26的法线20的第二角度21b发射第二激光束16b。第一角度21a可以在大约0度到大约90度的范围内。在一个示例中,第一角度21a不大于10度。
36.在一个示例中,发射装置12可以包括发射第一激光束16a和第二激光束16b的单个发射器24a。在另一个示例中,发射装置12可以包括第一发射器24a和第二发射器24b。第一发射器24a可以适于发射第一激光束16a。第二发射器24b可以适于发射第二激光束16b。发射器24a和24b可以由控制器14独立控制或移动。发射器24a和24b可以适于以不同强度或波长发射第一激光束16a和第二激光束16b。
37.图2是激光切割系统40的另一个实施例的示意性侧视图。关于图1的激光切割系统10的所有设计考量和可能性同样适用于图2的激光切割系统40。激光切割系统40可以包括发射装置42,发射装置42适于发射第一激光束46a和第二激光束46b。激光切割系统40可以包括控制器44,控制器44包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到发射装置42,以控制
第一激光束46a和第二激光束46b的发射。控制器44可以进一步适于使用发射装置42发射的第一激光束46a去除工件50的一部分,以形成工件的暴露表面52。所述控制器可以适于使用发射装置42发射的第二激光束46b去除暴露表面52的一部分。
38.在一个示例中,发射装置42可以包括发射第一激光束46a和第二激光束46b的单个发射器48。激光切割系统40还可以包括镜子58。控制器44可以适于控制发射装置42将第一激光束46a和第二激光束46b中的至少一个引导到镜子58。镜子58可以适于将第一激光束46a和第二激光束46b中的至少一个引导到工件50。控制器44可以可操作地耦接到镜子58,以控制镜子的角度。镜子58的角度是可控的,以改变第二激光束46b相对于工件50的主要表面56的法线57的角度。镜子58的角度是可控的,以改变由发射装置42发射的任何激光束的角度。镜子58可以包括任何合适的反射材料,例如,镜子可以包括具有薄薄的一层银的玻璃,或者一些电介质或聚合材料的许多薄层的堆叠,或者其他材料或层体,以形成反射表面。第一激光束46a和第二激光束46b可以被发射,以同时做功或连续做功。第一激光束46a和第二激光束46b可以各自以各种功率水平、波长以及强度发射。
39.图3和图4是激光切割系统70的另一个实施例的示意性侧视图。关于图1和图2的激光切割系统10和40的所有设计考量和可能性同样适用于图3和图4的激光切割系统70。激光切割系统70可以包括发射装置72,发射装置72适于发射第一激光束76a和第二激光束76b。激光切割系统70还可以包括控制器74,控制器74包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到发射装置72,以控制第一激光束76a和第二激光束76b的发射。控制器74可以适于使用发射装置72发射的第一激光束76a去除工件80的一部分,以形成工件的暴露表面82。控制器74可以进一步适于使用发射装置72发射的第二激光束76b去除暴露表面82的一部分。
40.去除工件80的一部分可以包括在工件中设置凹部或凹雕部(engraving)90。第一激光束76a可能不会完全切穿工件80。相反,凹部90或腔室可以设置在工件80中。暴露表面82可以是凹部90内部的表面。工件80还可以包括一个或多个导体88。一个或多个导体88可以包括任何合适的导电材料,诸如,举例而言,铜、金、铝、银等。
41.可以通过去除工件80的一部分而使一个或多个导体88暴露在凹部90中。经由激光切割使一个或多个导体88暴露可能会导致导电残留物或颗粒沉积或分散在暴露表面82上。沉积在暴露表面82上的导电残留物或颗粒可能是不希望的漏电或其他电寄生效应的源头。从暴露表面82去除导电残留物或颗粒可以防止此类漏电或电寄生效应。可以使用第二激光束76b从暴露表面82去除导电残留物或颗粒。
42.在一个或多个实施例中,激光切割系统70还可以包括镜子86,如图4所示。镜子86可以适于反射、引导激光束(诸如,第一激光束76a和第二激光束76b)或使其成角度倾斜。镜子86可以适于使第二激光束76b成角度倾斜或将第二激光束76b引导到暴露表面82。
43.图5和图6是激光切割系统110的另一个实施例的示意性侧视图。关于图1至图4的激光切割系统10、40以及70的所有设计考量和可能性同样适用于图5和图6的激光切割系统110。激光切割系统110可以包括发射装置112,发射装置112适于发射第一激光束116a和第二激光束116b。激光切割系统110还可以包括控制器114,控制器114包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到发射装置112,以控制第一激光束116a和第二激光束116b的发射。控制器114可以适于使用发射装置112发射的第一激光束116a去除工件120的一部分,以形成工件的暴露表面122。控制器114可以进一步适于使用发射装置112发射的第二激光束116b去
除暴露表面122的一部分。
44.激光切割系统110可以包括光学传感器128,光学传感器128适于检测等离子体照明(plasma illumination)126。由光学传感器128检测到的等离子体照明126可以提供关于工件120的表面(包括暴露表面122)的信息。由检测到的等离子体照明126提供的信息可以包括各种材料的位置,诸如,工件120上的导体124或第二激光束116b的切割条件。在一个或多个实施例中,控制器114可以适于基于当第一激光束116a接触导体时发射的等离子体照明126来确定一个或多个导体124在工件的暴露表面上的位置。
45.在一个或多个实施例中,光学传感器128可以检测由第一激光束116a或第二激光束116b产生的信号。第一激光束116a或第二激光束116b可以用于进行光谱分析。例如,第一激光束116a或第二激光束116b可以撞击基板的表面(例如,暴露表面122)并且产生可以被光学传感器128检测到并用于对表面进行化学分析的信号。
46.总体而言,光学传感器128可以包括适于感测或测量光的量或光谱的任何一个或多个装置。例如,光学传感器128可以包括光电导器件、光伏器件、光电二极管、光电晶体管等。光学传感器128可以接收从工件表面反射的光并且基于接收到的光产生电信号。光学传感器128可以适于检测等离子体照明,诸如,等离子体照明126。控制器114可以适于基于当第一激光束116a接触导体时发射的等离子体照明126来确定导体124在工件120的暴露表面122上的位置。
47.另外,控制器114可以进一步适于基于所确定的导体124的位置来确定相对于工件120的主要表面126的法线127的角度,以发射第二激光束116b。此外,控制器114可以进一步适于在设置在工件120的暴露表面122上的导体124处蚀刻凹部或凹雕部。此外,控制器114可以适于用第二激光束116b从工件120的暴露表面122去除导电颗粒或残留物。
48.如图6所示,光学传感器128还可以包括发射器130。光学传感器128的发射器130可以适于发射激光束,诸如,激光束116b。光学传感器128的发射器130可以适于切割、清洁、成形或以其他方式去除工件120的一部分。光学传感器128的发射器130可以进一步适用于光学感测或测量。
49.图7中描绘了用于利用第一和第二激光束去除工件的一部分的激光切割系统140的示例性的示意性系统框图。关于图1至图6的激光切割系统10、40、70以及110的所有设计考量和可能性同样适用于图7的激光切割系统140。激光切割系统140可以包括处理设备或处理器142(例如,图1至图6的控制器14、44、74或114)和发射装置150(例如,图1至图6的发射装置12、42、72或112)。总体而言,发射装置150可以可操作地耦接到处理设备142,并且可以包括适于发射激光束的任何一个或多个装置。发射装置150可以包括适于发射或定位激光束以去除工件的一个或多个部分的任何设备、结构或装置。
50.激光切割系统140可以另外包括可操作地耦接到处理设备142的镜子152(例如,图2和图4的镜子58或86)。总体而言,镜子152可以包括适于反射激光束或使激光束成角度倾斜的任何一个或多个装置。
51.激光切割系统140可以另外包括可操作地耦接到处理设备142的一个或多个光学传感器154(例如,图5和图6的光学传感器128)。总体而言,光学传感器154可以包括适于感测或测量光的量或光谱的任何一个或多个装置。光学传感器154可以接收从工件的表面反射的光,并且基于接收到的光产生电信号。一个或多个光学传感器154可以适于检测等离子
体照明。处理设备142可以适于基于当激光束接触导体时发射的等离子体照明来确定导体在工件的暴露表面上的位置。另外,处理设备142可以适于基于所确定的导体的位置来确定相对于工件的主要表面的法线的角度以发射激光束。
52.激光切割系统140可以另外包括分束器156,分束器156可操作地耦接到处理设备142。分束器156可以包括将激光束分成两个或更多个激光束的设备或装置。分束器156可以包括,例如,部分反射镜、棱镜、分束器立方体等。处理设备142可以适于控制发射装置150使用分束器156同时发射第一和第二激光束。
53.此外,处理设备142包括数据存储器144。数据存储器144允许访问可以用于执行利用激光切割系统140去除工件的一个或多个部分的示例性技术、过程以及算法的处理程序或例程146和一种或多种其他类型的数据148。例如,处理程序或例程146可以包括用于执行计算数学、矩阵数学、傅里叶变换、压缩算法、校准算法、图像构造算法、反演算法、信号处理算法、归一化算法、反卷积算法、平均算法、标准化算法、比较算法、向量数学,分析光学传感器数据,分析激光切单设置,控制发射装置,检测工件表面缺陷或实施如本文所述的一个或多个实施例所需的任何其他处理的程序或例程。
54.数据148可以包括,例如,位置数据(例如,工件位置、发射器位置、镜子位置、角度等)、激光切单设置、阈值、发射器设置、阵列、网格(mesh)、网格(grid)、变量、计数器、统计估计结果的准确性、根据本文公开内容所采用的一个或多个处理程序或例程的结果(例如,检测工件表面细节、确定导体位置等),或执行本文描述的一个或多个过程或技术所需的任何其他数据。
55.在一个或多个实施例中,激光切割系统140可以使用在可编程计算机上执行的一个或多个计算机程序来控制,诸如,包括,例如,处理功能(例如,微控制器、可编程逻辑器件等)、数据存储器(例如,易失性或非易失性内存和/或存储元件)、输入装置以及输出装置的计算机。本文所描述的程序代码和/或逻辑可以应用于输入数据,以执行本文所描述的功能并且产生期望的输出信息。可以将输出信息作为输入应用到本文所述的一个或多个其他装置和/或过程,或将以已知的方式应用。
56.可以使用任何可编程语言来提供用于实现本文描述的过程的程序,例如,适合与计算机系统通信的高阶过程和/或面向对象的编程语言。任何此类程序可以,例如,存储在任何合适的装置上,例如,存储介质,可由通用或专用程序、计算机或处理器设备读取,以便在读取适当的装置以执行本文所述的过程时配置和操作计算机。换言之,至少在一个实施例中,激光切割系统140可以使用配置有计算机程序的计算机可读存储介质来控制,其中如此配置的存储介质促使计算机以特定且预定义的方式操作以执行本文描述的功能。
57.处理设备142可以是,例如,任何固定的或移动的计算机系统(例如,个人计算机或小型计算机)。计算设备的确切配置不是限制性的,并且本质上可以使用能够提供合适的计算功能和控制功能(例如,控制激光切割系统140的声音输出,数据(诸如,音频数据或传感器数据)的采集)的任何装置。此外,各种外围装置,诸如,计算机显示器、鼠标、键盘、内存、打印机、扫描仪等,被设想与处理设备142结合使用。此外,在一个或多个实施例中,数据148(例如,声音数据、语音数据、听力损伤设置、听力装置设置、阵列、网格、数字文件等)可以由佩戴者进行分析,由基于其提供输出的另一台机器使用等。如本文所述,数字文件可以是包含可以由本文描述的处理设备142读取和/或写入的数字位(例如,以二进制、三进制等编
码)的任何介质(例如,易失性或非易失性内存、cd-rom、穿孔卡、可记录式磁带等)。此外,如本文所述,佩戴者可读格式的文件可以是可呈现在佩戴者可读和/或可理解的任何介质(例如,纸、显示器、声波等)上的任何数据(例如,ascii文本、二进制数、十六进制数、十进制数、音频、图形)的表示。
58.鉴于上文,将容易明白的是,根据本发明的一个或多个实施例中所描述的功能可以本领域技术人员已知的任何方式来实现。因此,计算机语言、计算机系统或将用于实现本文所述过程的任何其他软件/硬件不应限制本文描述的系统、过程或程序(例如,由此类系统、过程或程序提供的功能)的范围。
59.本发明中描述的技术,包括归属于所述系统或各种组成部件的那些技术,可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。例如,这些技术的各个方面可以由处理设备142实现,处理装置142可以使用一个或多个处理器,诸如,举例而言,一个或多个微处理器、dsp、asic、fpga、cpld、微控制器或任何其他等效的集成或分立逻辑电路,以及此类部件、图像处理装置或其他装置的任何组合。术语“处理设备”、“处理器”或“处理电路”总体可以单独地或与其他逻辑电路或任何其他等效电路组合地指代任何前述逻辑电路。此外,词语“处理器”的使用可以不限于使用单个处理器,而是旨在暗示至少一个处理器可以用于执行本文描述的示例性技术和过程。
60.此类硬件、软件和/或固件可以在同一装置内或在单独的装置内实现,以支持本发明中描述的各种操作和功能。此外,任何所描述的部件可以一起或单独实现为分立但可互操作的逻辑装置。不同特征的描述,例如,使用框图等,旨在突出不同的功能方面,并不一定暗示此类特征必须由单独的硬件或软件部件来实现。更确切地说,功能可以由单独的硬件或软件部件执行,或者集成在公共或单独的硬件或软件部件内。
61.当以软件实施时,本发明中所描述的系统、装置以及技术的功能可以体现为诸如ram、rom、nvram、eeprom、闪存、磁性数据存储介质、光学数据存储介质之类的计算机可读介质上的指令。所述指令可以由处理设备142执行,以支持本发明中描述的功能的一个或多个方面。
62.图8是用于激光切单的方法或过程170的一个实施例的示意性流程图。激光切割过程180可以使用激光切割系统(诸如,图1至图7的激光切割系统中的任一个)来执行。过程170可以包括在172用第一激光束去除工件的一部分以形成工件的暴露表面。过程170还可以包括在174用第二激光束去除工件的暴露表面的一部分。
63.在172去除工件的一部分可以包括在工件中设置凹部。此外,在172去除工件的一部分可以包括将工件切割成一个或多个切单的电子封装。更进一步地,在174去除工件的暴露表面的一部分可以包括使暴露表面成形。使暴露表面成形可以包括,例如,使表面成角度倾斜、使表面弯曲、在表面中形成图案等。使暴露表面成形可以用于去除尖角或边缘。尖角和边缘可能容易出现裂纹、剥落或可能降低工件质量和可靠性的其他损坏。因此,去除锋利的边缘和拐角可以降低开裂、剥落或其他损坏的可能性,并提高工件的质量和可靠性。在174去除暴露表面的一部分可以包括清洁暴露表面。清洁暴露表面可以包括,例如,从暴露表面去除杂质、颗粒、导体,或其他材料。在一个示例中,清洁暴露表面包括从暴露表面去除导电颗粒。此外,去除工件的暴露表面的一部分可以包括在设置在工件的暴露表面上的导体处蚀刻凹部。
64.第二激光束的强度可以低于第一激光束。第一激光束可以由第一发射器发射,而第二激光束可以由第二发射器发射。或者,第一激光束可以由发射器发射,而第二激光束可以由发射器发射并由镜子引导到暴露表面。镜子的角度是可控的,以改变第二激光束相对于工件的主要表面的法线的角度。
65.在一个示例中,可以以相对于工件的主要表面的法线的第一角度发射第一激光束,并且可以以相对于工件的主要表面的法线的第二角度发射第二激光束。第一角度可以在大约0度到大约20度的范围内。在一个示例中,所述角度可以不大于10度。
66.图9是用于激光切单的方法或过程180的另一个实施例的示意性流程图。可以使用激光切割系统(诸如,图1至图7的激光切割系统中的任一个)来执行激光切单过程180。过程180可以包括在182用第一激光束去除工件的一部分以形成工件的暴露表面。在182去除工件的一部分可以包括在工件中设置凹部。在182去除工件的一部分可以包括将工件切割成一个或多个电子封装。
67.过程180还可以包括在184用第一激光束从工件去除导体的一部分。所述导体的一部分可以是电路板的导电迹线、导电层,或其他导电元件。所述导体可以包括任何合适的导电材料,例如,金、铜、银、铝等。
68.过程180还可以包括在186检测由从工件去除导体的一部分所引起的等离子体照射。当激光束接触导体时,可以发射等离子体,指示导体的位置。可以使用光学传感器检测等离子体照明。过程180还可以包括在188基于检测到的等离子体照明来确定导体在工件的暴露表面上的位置。导体的位置可以与发射等离子体的位置相关联。过程180还可以包括在190基于导体的位置来确定第二激光束的角度。第二激光束的角度可以进一步基于用于发射第二激光束的发射器的位置来确定。第二激光束的角度可以在大约0度到大约90度的范围内。在一个示例中,所述角度可以是5度。
69.过程180还可以包括在192用第二激光束去除工件的暴露表面的一部分。在192去除工件的暴露表面的一部分可以包括使暴露表面成形。使暴露表面成形可以包括,例如,使表面成角度倾斜、使表面弯曲、在表面中形成图案等。在192去除暴露表面的一部分可以包括清洁暴露表面。清洁暴露表面可以包括,例如,从暴露表面去除杂质、颗粒、导体,或其他材料。在一个示例中,清洁暴露表面包括从暴露表面去除导电颗粒。去除工件的暴露表面的一部分可以包括在设置在工件的暴露表面上的导体处蚀刻凹部。
70.第二激光束的强度可以低于第一激光束。第一激光束可以由第一发射器发射,而第二激光束可以由第二发射器发射。或者,第一激光束可以由发射器发射,而第二激光束可以由发射器发射并由镜子引导到暴露表面。镜子的角度是可控的,以改变第二激光束相对于工件的主要表面的法线的角度。
71.在一个示例中,可以以相对于工件的主要表面的法线的第一角度发射第一激光束,并且可以以相对于工件的主要表面的法线的第二角度发射第二激光束。第一角度可以在大约0度到大约20度的范围内。在一个示例中,所述角度可以不大于10度。
72.图10a至图10d是工件202a-202d的激光切割的实施例200a-200d的示意性侧视图。为便于讨论,关于图10a至图10d,带有字母后缀(例如,a、b、c或d)的参考数字的每个共同元件可以仅使用参考数字来统一引用。例如,工件202a-202d可以被称为工件202。激光切割工件202的每个实施例200都可以由本文所述的任何激光切割系统切割或形成。每个实施例
200可以包括工件202、第一激光器204、第二激光器205、暴露表面206、主要表面210,以及主要表面的法线212。实施例200a和200b可以包括一个或多个导体208。
73.第一激光器204可以用于去除工件202的一部分以形成暴露表面206。如图10a所示,第二激光束205可以用于清洁暴露表面206。例如,第二激光束205可以用于去除导电材料、毛刺、残留物、粉末、颗粒,或可以从暴露表面206去除其他材料。清洁暴露表面206可以防止不希望的漏电。此外,第二激光束205可以用于形成凹部214,如图10b所示。凹部214可以增加导体208的暴露表面之间露天的距离或空间。这个额外的距离可以通过防止工件202的漏电来改善工件的电气性能。
74.第二激光束205也可以用于使工件202成形。例如,第二激光束205可以用于使暴露表面206呈锥形,如图10c所示。进一步举例而言,第二激光束205可以用于形成倒角表面216,如图10d所示。第二激光束205可以用于将工件形成为任何合适的大小或形状。
75.以下条款与本文描述的技术一致。
76.条款1:一种系统,包括:发射装置,适于发射第一激光束和第二激光束;和控制器,包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到所述发射装置以控制所述第一和第二激光束的发射,所述控制器适于使用所述发射装置发射的第一激光束去除工件的一部分以形成所述工件的暴露表面,以及使用所述发射装置发射的第二激光束去除所述暴露表面的一部分。
77.条款2:根据条款1所述的系统,其中,所述控制器进一步适于控制所述发射装置以低于所述第一激光束的强度发射所述第二激光束。
78.条款3:根据条款1或2所述的系统,其中,所述发射装置包括:第一发射器,适于发射所述第一激光束;和第二发射器,适于发射所述第二激光束。
79.条款4:根据条款1-3中任一项所述的系统,还包括镜子,其中所述控制器进一步适于控制所述发射装置将所述第一和第二激光束中的至少一个引导到所述镜子,其中所述镜子适于将所述第一和第二激光束中的至少一个引导到所述工件。
80.条款5:根据条款4所述的系统,其中,所述控制器可操作地耦接到所述镜子,以控制所述镜子的角度。
81.条款6:根据条款1-5中任一项所述的系统,其中,所述控制器进一步适于控制所述发射装置以相对于所述工件的主要表面的法线的第一角度发射所述第一激光束并且以相对于所述工件的主要表面的法线的第二角度发射所述第二激光束。
82.条款7:根据权利要求条款6所述的系统,其中,所述第一角度不大于10度。
83.条款8:根据条款1-7中任一项所述的系统,还包括分束器,其中所述控制器进一步适于控制所述发射装置使用所述分束器同时发射所述第一和第二激光束。
84.条款9:根据条款1-8中任一项所述的系统,还包括适于检测等离子体照明的光学传感器,其中所述控制器进一步适于:基于当所述第一激光束接触导体时发射的等离子体照明来确定所述导体在所述工件的暴露表面上的位置;并且基于所确定的导体的位置来确定相对于所述工件的主要表面的法线的角度以发射所述第二激光束。
85.应理解的是,本文所公开的各个方面可以以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应理解的是,视示例而定,本文所描述的过程或方法中的任一个的某些动作或事件可以不同顺序执行,可以被添加、合并或完全省略(例如,所有描述的动作或
事件对于执行所述技术来说可能不是必需的)。另外,为清楚起见,虽然本发明的某些方面被描述为由单个模块或单元来执行,但是应理解的是,本发明的技术可以由与,例如,医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。
86.在一个或多个示例中,可以硬件、软件、固件或其任何组合来实现所描述的技术。如果以软件实现,则功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质,其对应于有形介质,诸如,数据存储介质(例如,ram、rom、eeprom、闪存或可以用于存储呈指令或数据结构形式的期望程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质)。
87.指令可以由一个或多个处理器(诸如,一个或多个数字信号处理器(dsp)、通用微处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程逻辑阵列(fpga)或其他等效的集成或分立逻辑电路)执行。因此,如本文所使用的术语“处理器”可以指代任何前述结构或者适合于实施所描述技术的任何其他物理结构。而且,所述技术可以完全实施于一个或多个电路或逻辑元件中。
88.本文中引用的所有参考文献和出版物皆明确地以全文引用的方式并入本发明中,除非它们可能直接与本发明相矛盾。论述了本发明的示例性实施例,并且已经参考了在本发明的范围内的可能的变型。在不脱离本发明的范围的情况下,本发明中的这些和其他变型和修改对于本领域技术人员将是显而易见的,并且应当理解的是,本发明不限于本文阐述的示例性实施例。因此,本发明仅由所附权利要求书限制。
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