[發明專利]一種去除薄膜或涂層的激光加工方法及設備

有效

• 申請號: 201610486956.6
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN106077956B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 陶沙;趙曉杰;秦國雙
• 申請（專利權）人: 英諾激光科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B21/08;B23K26/36;B23K26/06;B23K26/57
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所44242
• 代理人: 馮筠

技術領域

本發明涉及薄膜去除技術領域，尤其是一種采用激光去除薄膜或涂層的激光加工方法及設備。

背景技術

在加工過程中經常會遇到膜層或涂層去除的工藝需求，如通過去除部分膜層或涂層來產生標識；通過去除部分膜層或涂層來實現工件的某些性能(如導電、絕緣、透光等)；或在加工過程中為了保護等功能涂覆薄膜或涂層，在完成某些工序后需要對膜層或涂層進行去除。由于薄膜或涂層一般厚度較薄，粘附性較強，采用傳統機械手段很難實現高效精確的去除。激光加工工藝的出現在一定程度上解決了這一問題，但是由于薄膜或涂層的厚度很難精確測量，或薄膜本身不均勻，很難保證每一個地方的厚度都一致，這就導致了膜層或涂層很難高效精確的去除。

發明內容

本發明的目的在于提供一種去除薄膜或涂層的激光加工方法及設備，其解決了目前對產品表面涂層或薄膜難以高效精確去除的技術問題。

為達到上述目的，本發明所提出的技術方案為：

本發明的一種去除薄膜或涂層的激光加工方法，其包括以下步驟：

第一步，測量獲取薄膜或涂層的厚度值；

第二步，根據所述第一步獲取的厚度值，調整激光的參數；

第三步，開啟激光器，重復進行所述第一步和第二步，使激光在薄膜或涂層表面掃描，直至薄膜或涂層去除。

其中，在進行所述第一步之前還包括：預先設置某一厚度值作為檢測基準，采用統一的激光參數，對薄膜或涂層進行初步去除，并實時檢測反饋信號，直至薄膜或涂層厚度達到預設值，之后根據預設值調整加工參數進行精細加工的步驟。

其中，所述第一步中的厚度值的獲取包括以下步驟：

第一步，采用功率探測器測得進入薄膜或涂層之前的激光的功率P和從薄膜或涂層折射而出之后的出射激光的功率P'；

第二步，計算出射激光的功率與入射激光的功率比r：其中，R₁為入射激光的入射面反射率，R₂為薄膜或涂層的反射面反射率，R₃為出射激光的出射面反射率，L為激光在薄膜或涂層內傳輸距離，α是激光光束在薄膜或涂層內的吸收系數；

第三步，根據所述第二步中獲取的L值，計算厚度值t，其中，θ為激光的入射角，n₁為空氣介質的折射率，n₂為薄膜或涂層的折射率。

其中，所述的第一步中獲取厚度值包括以下步驟：

第一步，選用雙波長激光器，分別獲取雙波長的激光光束的出射激光的功率與入射激光的功率比r，分別記為r₁和r₂；

第二步，當選取的雙波長接近時，其反射率也相近，因此以此可獲取L值，進而計算厚度值t，其中，α₁和α₂分別為雙波長激光在薄膜或涂層內的吸收系數；

其中，所述獲取薄膜或涂層厚度值的步驟中，所采用的探測光束可以來自用于加工的激光光源，也可以是任意波長光源。即探測光束是任意波長，與加工的激光波長可以相同也可以不同。加工用激光需要根據被去除薄膜或涂層進行選定。

一種采用如上任意一項所述的去除薄膜或涂層的激光加工方法的去除薄膜或涂層的激光加工設備，其包括：激光器，控制所述激光器的工控機，以及沿激光出射方向依次設有的擴束裝置、振鏡及透鏡系統；其中，所述的工控機上還設有一用于實時檢測激光從薄膜或涂層出射之后的功率探測器，工控機根據功率探測器獲取的功率值，計算得到薄膜或涂層的厚度，實時調整激光參數，使激光快速精確去除薄膜或涂層。

其中，還包括用于放置待加工件的X-Y平臺，所述X-Y平臺帶動待加工件移動，完成對待加工件的表面薄膜或涂層的去除。

其中，所述的激光器內部還設有功率探測器，所述功率探測器用于實時檢測激光器發射激光的功率，并將功率值傳送給工控機。

其中，所述的工控機調整激光器的激光參數包括：出射激光功率、激光頻率、振鏡掃描速度、平臺移動速度、加工次數。

與現有技術相比，本發明的去除薄膜或涂層的激光加工方法及設備，通過實時測量薄膜或涂層的厚度，根據厚度調節激光參數，使其達到最優去除效果，快速精準。

附圖說明

圖1為本發明的去除薄膜或涂層的激光加工設備的結構框圖。

圖2為本發明的去除薄膜或涂層的激光加工方法的流程圖。

圖3為本發明的去除薄膜或涂層的激光加工方法的厚度值獲取原理示意圖。

具體實施方式