[發明專利]一種激光加工裝置及方法

有效

• 申請號: 201811315480.5
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109434278B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 李忠乾;辛煥寅;李福海;費康杰;周黎明;李海峰;陳紅;黃浩;張紅江;柳嘯;尹建剛;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/067
• 分類號: B23K26/067;B23K26/064
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 汪琳琳

本申請屬于激光加工技術領域，公開了一種激光加工裝置，包括：激光器,用于發射激光束；分光元器件,用于將所述激光器射出的激光束分成N(N＝2、3、4……)束呈發散角度且沿與所述激光束的傳播方向垂直的方向等間距分布的子激光束；激光調整組件,用于將呈發散角度的子激光束轉化成呈收縮角度的子激光束,使得所述呈收縮角度的子激光束能夠進入所述聚焦鏡；聚焦鏡,用于將射入的多個子激光束聚焦后等間距射向待加工工件,對待加工工件進行加工。還公開了一種激光加工方法，本申請提供的方法和裝置，與現有的單軌道加工相比，實現了多軌道加工，極大的提高了激光加工效率，以激光切割晶元為例，一次可以切割多條切割道，加工效率成倍提高。

技術領域

本申請實施例屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種激光加工裝置及方法。

背景技術

在晶元精密加工領域，隨著激光加工技術越來越成熟，對效率要求也越來越高的背景下，如何進一步有效、大幅度地提高激光加工效率，是很值得研究的問題。目前晶元加工都采用單軌加工的方式，即單束激光束進行加工的方式，且加工技術已經很成熟，想要進一步提升效率，只有依賴提升加工速度，而且考慮到工藝效果、精密平臺的運動性能，也不可能大幅度改變加工速度，想要進一步提升效率已經幾乎不可能。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提供一種激光加工裝置及方法，以解決現有單軌道激光加工裝置以及方法在效率方面比較低且難以進一步提高的問題。

第一方面，本申請實施例提供一種激光加工裝置，包括：

激光器,用于發射激光束；

分光元器件,設置于所述激光束的輸出光路上，用于將所述激光器射出的激光束分成N(N＝2、3、4……)束呈發散角度且沿與所述激光束的傳播方向垂直的方向等間距分布的子激光束；

激光調整組件,設置于所述分光元器件的輸出光路上，用于將呈發散角度的子激光束轉化成呈收縮角度的子激光束；

聚焦鏡,設置于所述激光調整組件的輸出光路上，用于將射入的呈收縮角度的N束子激光束聚焦后等間距射向待加工工件,對所述待加工工件進行加工。

進一步的，所述激光調整組件,包括順序設置于所述激光束的輸出光路上的第一物鏡、光闌以及第二物鏡；

所述分光元器件、第一物鏡、光闌、第二物鏡以及聚焦鏡的軸線同心設置；

所述第一物鏡和第二物鏡為雙凸透鏡或者平凸透鏡。

進一步的，所述第一物鏡中心到所述分光元器件的中心的距離、所述第一物鏡中心到所述光闌中心的距離、所述光闌中心到所述第二物鏡中心的距離、所述第二物鏡中心到所述聚焦鏡的中心的距離均相等。

進一步的，所述激光加工裝置還包括用于安裝固定分光元器件的間距調整機構，用于調整射向所述待加工工件待加工表面的N束所述子激光束中的每兩束所述子激光束之間實際有效加工的劃痕間距。

進一步的，所述間距調整機構包括用于安裝架、驅動軸和皮帶；

將所述分光元器件放置于所述安裝架內；

所述驅動軸與所述分光元器件的軸線平行，且通過皮帶相連接，所述驅動軸轉動帶動所述皮帶轉動進而帶動所述分光元器件轉動。

可選的，所述激光加工裝置還包括用于自動尋找激光加工的焦點的自動尋焦組件、工件輪廓識別校正組件以及工件位置修正組件；

所述輪廓識別校正組件包括第一CCD圖像傳感器、第一處理模塊、顯示裝置、盛放所述待加工工件的工作臺以及驅動所述工作臺移動的第一驅動件；