[發明專利]一種陣列孔加工裝置

在審

• 申請號: 201710253904.9
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106842589A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 高健;陳偉帆;陳新;陳云;賀云波;楊海東
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;佛山市南海區廣工大數控裝備協同創新研究院
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B27/10;G02B27/12;B23K26/382
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及激光應用技術領域，特別是涉及一種陣列孔加工裝置。

背景技術

目前，激光加工技術應用到三維封裝芯片微孔加工方面，封裝芯片需要加工大量微孔，并且對微孔質量要求高、孔深度大，打孔時間相對長，而芯片封裝要求高速度高精度加工，因此為提高激光微孔加工效率，會采用并行加工方式，并要求輸出的激光束具有較高功率和良好的光束質量。

通常采用對激光進行分束的方法得到陣列光束，來實現并行加工，現有技術中，對激光進行分束的方法包括激光分束器分光、激光衍射分光以及分光棱鏡分光。其中，激光分束器分光方法是通過對激光進行整體分束，能實現一分多，而且輸出激光功率相對高。但是，現有激光分束器分光方法仍存在如下缺陷：輸出的激光束呈現高斯特性，光束能量分布不均，在基板加工位置處會產生凹槽或凹孔，加工出的微孔呈現一定的錐度，因此不能滿足要求。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種陣列孔加工裝置，采用激光加工陣列孔，通過光束整形，能夠減少所加工的微孔產生錐度，提高微孔加工質量。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種陣列孔加工裝置，包括沿光路方向依次設置的：

用于產生激光并且實現光束擴束和準直的激光產生裝置；

用于對所述激光產生裝置發出的激光選通光束中心區域、并攔截光束邊緣區域的光束選擇器；

用于將由所述光束選擇器出射的光束調整能量分布均勻的光束整形器；

用于將由所述光束整形器輸出的光束分成平行傳播的陣列光束的分光元件，所述分光元件具有陣列排布的多個微光學結構；

用于將陣列光束分別匯聚并匯聚到同一平面，形成應用于加工的陣列激光束的聚焦元件。

可選地，所述激光產生裝置包括：

用于產生激光的激光器；

用于擴展由所述激光器輸出激光的光束直徑，并對激光進行準直的擴束元件。

可選地，在所述分光元件平面內，多個所述微光學結構等間距排布。

可選地，所述分光元件具有陣列排布的微透鏡結構或者衍射光學結構。

可選地，在所述分光元件和所述聚焦元件之間的光路上設置有反射元件；

由所述分光元件出射的陣列光束入射到所述反射元件，所述反射元件將陣列光束反射至所述聚焦元件。

可選地，還包括可沿二維方向移動的加工平臺，所述聚焦元件將陣列光束分別匯聚到所述加工平臺的加工面上。

可選地，還包括定位監測模塊，所述定位監測模塊包括：

設置在加工面處的、用于拍攝加工板圖像的攝像器；

與所述攝像器相連的、用于根據拍攝的圖像定位待加工板的空間位置的定位模塊；

與所述攝像器相連的、用于根據拍攝的圖像監測陣列光束在待加工板上加工形成的陣列孔位置是否準確的監測模塊。

可選地，所述攝像器包括電荷耦合元件圖像傳感器CCD。

由上述技術方案可知，本發明所提供的陣列孔加工裝置，包括沿光路方向依次設置的激光產生裝置、光束選擇器、光束整形器、分光元件和聚焦元件。其中，激光產生裝置產生激光并且實現光束擴束和準直，光通過光束選擇器，選通光束中心區域能量高的部分而攔截光束邊緣部分；然后通過光束整形器調整光束的能量分布，使光束能量分布均勻；調整后光束再通過分光元件，被分成平行傳播的陣列光束，并經過聚焦元件將陣列光束分別匯聚，匯聚到同一平面形成應用于加工的陣列激光束。

本發明陣列孔加工裝置應用于加工陣列孔，在對激光分束前先對激光束進行選擇，選取光束中心區域能量高的部分，并通過對光束整形使光束能量分布均勻，使輸出的應用于加工的激光束能量分布均勻，在加工時可減少微孔產生錐度，從而提高微孔加工質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種陣列孔加工裝置的示意圖；

圖2為本發明又一實施例提供的一種陣列孔加工裝置的示意圖。

具體實施方式