多光束钻孔系统技术方案

本发明专利技术涉及一种于一基板（４４）中具有变化同时性的激光钻孔方法，包含：操作一激光（２２），以产生一单一输出光束（２４），该单一输出光束（２４）的多个脉波具有一总能量；以随时间变化的一程度，划分该单一输出光束为多个光束（４１）；以及施加该多个光束至该基板上的多个钻孔位置（２０９、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０、２２２），包含：利用该多个光束中具有一脉波能量的相应光束，同时钻制多个孔的第一部分，该脉波能量是该总能量的一第一分率；以及，此后利用该多个光束中分别具有一脉波能量的至少一个光束，钻制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分，该脉波能量是该总能量的至少一第二分率，该第二分率是不同于该第一分率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的是关于钻孔装置，更详细地说是关于利用一激光束钻制多个孔。
技术介绍
激光束已用于制造系统多年，对诸如基板等物体实施作业，用于物体的钻制、熔融 或烧蚀。为缩短制造时间，所述这些系统可利用多个激光束。然而，利用多个光束实施钻制 的现有系统的操作灵活性需要改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种于一基板中具有变化同时性(simultaneity)的改进的激光钻孔 系统及方法。因此，根据本专利技术一方面提供一种于一基板中具有变化同时性的激光钻孔方法， 包含操作一激光，以产生一单一输出光束，该单一输出光束的多个脉波具有一总能量；以 随时间变化的一程度，划分该单一输出光束为多个光束；以及施加该多个光束至该基板上 的多个钻孔位置，包含利用该多个光束中具有一脉波能量的相应光束，同时钻制多个孔的 第一部分，该脉波能量是该总能量的一第一分率，此后，利用该多个光束中分别具有一脉波 能量的至少一个光束，钻制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分，该脉波能量是该总 能量的至少一第二分率，该第二分率是不同于该第一分率。根据本专利技术一较佳实施例，该第一分率是该多个孔的数量的一函数。根据本专利技术一较佳实施例，该第二分率是该多个孔的数量的一函数，而该多个孔 具有钻制的该至少一第二部分。根据本专利技术另一方面提供一种于一基板中具有变化同时性的激光钻孔方法，包 含操作一激光，以产生具有一总功率的一单一输出光束；以随时间变化的一程度，划分该 单一输出光束为多个光束；以及施加该多个光束至该基板上的多个钻孔位置，包含利用 该多个光束中具有一光束功率的相应光束，同时钻制多个孔的第一部分，该光束功率是该 总功率的一第一分率，以及，此后利用该多个光束中分别具有一光束功率的至少一光束，钻 制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分，该光束功率是该总功率的至少一第二分率， 该第二分率系不同于该第一分率。根据本专利技术一较佳实施例，该第一分率是该多个孔的数量的一函数。根据本专利技术一较佳实施例，其中该第二分率是该多个孔的数量的一函数，而该多 个孔具有钻制的该至少一第二部分。较佳地，该单一输出光束包含以一脉波重复率(pulse repetition rate)产生的 多个具有单一光束脉波能量的脉波，且其中该多个光束中钻制多个孔的第一部分的所述这 些光束包含具有该脉波重复率且脉波能量为所述这些单一光束脉波能量的该第一分率的 脉波。另外，该多个光束中钻制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分的该至少一光束 包含具有该脉波重复率且脉波能量为所述这些单一光束脉波能量的至少该第二分率的脉 波。或者，该多个光束中钻制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分的该至少一光束包 含具有该脉波重复率的一因子(sub-multiple)且脉波能量为所述这些单一光束脉波能量 的一函数的脉波，其中该因子及该函数系因应该第二分率被选择。根据本专利技术一较佳实施例，该单一输出光束包含以一脉波重复率所产生的多个具 有单一光束脉波能量的脉波，且其中该多个光束中钻制多个孔的第一部分的所述这些光束 包含具有该脉波重复率的一第一因子且脉波能量为所述这些单一光束脉波能量的一第一 函数的脉波，该第一因子是因应该第一分率被选择。另外，该多个光束中钻制该多个孔至少 其中之一的至少一第二部分的该至少一光束包含具有该脉波重复率的一第二因子且脉波 能量为所述这些单一光束脉波能量的一第二函数的脉波，该第二因子及该第二函数是因应 该第二分率被选择。附图说明通过本专利技术实施例的详细说明并结合附图可更充分理解本专利技术，附图的简单说明 如下图1是根据本专利技术一实施例一多钻孔系统的一简化示意图；图2A、图2B及图2C是根据本专利技术一实施例的简化示意图，图解阐释一声光致偏器 的不同操作模式；图3A-图31是根据本专利技术一实施例，在钻制一第一基板的一时间进程中不同阶段 的简化示意图；图4A-图41是根据本专利技术一实施例，在钻制一第二基板的一时间进程中不同阶段 的简化示意图；以及图5是根据本专利技术一实施例的一简化流程图，显示由一处理单元执行的步骤，以 钻制一基板。具体实施例方式现参照图1，图1是根据本专利技术一实施例一多钻孔装置20的一示意图。装置20处 于一处理单元36的全面控制之下，处理单元36通常由该装置的操作人员操作。处理单元36通常包含一通用计算机处理器，该通用计算机处理器用软件编程，以 执行本文所述功能。举例而言，该软件可通过一网络以电子形式下载到处理器中。另一选 择为或另外地，该软件可提供于实体媒体中，诸如光学、磁或电子储存媒体。还或者，该处理 器的至少某些功能可由专用或可程序化硬件执行。装置20包含一组选择性引导面镜38，各该引导面镜的方位分别由处理单元36产 生的各个命令及指令单独控制。所述这些引导面镜在本文中亦称为可定位面镜，担任照射 于其上的光束的转向面镜。装置20可于该装置的一生产阶段中用作一激光钻制设备，其中 该多个可定位面镜用于引导各自的激光子光束于一基板44中钻制多个孔，基板44可以是 安装在一可移动工作台42上的一单层或一多层基板。除钻制外，可理解，于该生产阶段中， 该设备可用于类似于钻制的作业，诸如材料的烧蚀及/或加工。在以下说明中，必要时通过 添加一不同的字母至标识数字44，用以区分不同的基板44。工作台42可按照自处理单元 36接收到的命令沿正交χ、y及ζ方向移动。装置20包含一激光22，激光22通常是一固态激光，产生由紫外线波长脉波组成 的一单一激光束24。该光束的参数，包含其总能量，是根据自处理单元36接收到的指令设 置。在以下说明中，举例而言，假定激光22以一固定重复率F Hz产生单一光束24的脉波， 每一脉波具有一总能量Et J，因此该光束具有一平均功率P = EfF W。在本专利技术一实施 例中，该光束的脉波具有约30ns的一宽度。所述这些脉波以一固定重复率F IOOkHz产 生，每一脉波具有一总能量Et ^ 100 μ J，因此该光束的平均功率为P ^ IOff0通常，所述这 些激光脉波的大约全部能量被用于该生产阶段。光束24穿过一柱状透镜26，柱状透镜26将该光束聚焦成一实质准直光束，该实质 准直光束被传送至一声光致偏器(acousto-optic deflector, A0D) 28.声光致偏器28接收 来自处理单元36的射频(RF)驱动输入，该射频输入使该入射准直激光束绕射成一个或更 多个子光束29。子光束29通常产生于一二维平面中。处理单元38通过改变输入至声光致 偏器28的射频输入参数可选择所述这些子光束的数量以及能量在所述这些子光束之间的 分配。可在本专利技术的实施例中使用的一声光致偏器是由法国 Saint-RSmy-I^s-Chevreuse 的 AA Optoelectronic 生产的 MQ 180_A0，2_UV。为产生一个或更多个子光束29，处理单元36可用多种不同模式操作声光致偏器 28，所述这些不同模式形成具有不同特征的所述这些子光束。下文参照图2A、图2B及图2C 更详细阐述所述这些不同的操作模式以及所产生的子光束29的不同可能特征。一中继透镜(relay lens) 30将子光束29传送至一第一组面镜32。面镜32被定 位，用以将其各自的入射光束以一三维子光束组41的形式反射至一第二组面镜3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种于一基板中具有变化同时性的激光钻孔方法，包含：操作一激光，以产生一单一输出光束，该单一输出光束的多个脉波具有一总能量；以随时间变化的一程度，划分该单一输出光束为多个光束；以及施加该多个光束至该基板上的多个钻孔位置，包含：利用该多个光束中具有一脉波能量的相应光束，同时钻制多个孔的第一部分，该脉波能量是该总能量的一第一分率；以及此后，利用该多个光束中分别具有一脉波能量的至少一个光束，钻制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分，该脉波能量是该总能量的至少一第二分率，该第二分率系不同于该第一分率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-10 61/020,273一种于一基板中具有变化同时性的激光钻孔方法，包含操作一激光，以产生一单一输出光束，该单一输出光束的多个脉波具有一总能量；以随时间变化的一程度，划分该单一输出光束为多个光束；以及施加该多个光束至该基板上的多个钻孔位置，包含利用该多个光束中具有一脉波能量的相应光束，同时钻制多个孔的第一部分，该脉波能量是该总能量的一第一分率；以及此后，利用该多个光束中分别具有一脉波能量的至少一个光束，钻制该多个孔至少其中之一的至少一第二部分，该脉波能量是该总能量的至少一第二分率，该第二分率系不同于该第一分率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一分率是该多个孔的数量的一函数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二分率是该多个孔的数量的一函数， 而该多个孔具有钻制的该至少一第二部分。4.一种于一基板中具有变化同时性的激光钻孔方法，包含操作一激光，以产生具有一总功率的一单一输出光束；以随时间变化的一程度，划分该单一输出光束为多个光束；以及施加该多个光束至该基板上的多个钻孔位置，包含利用该多个光束中具有一光束功率的相应光束，同时钻制多个孔的第一部分，该光束 功率是该总功率的一第一分率；以及此后，利用该多个光束中分别具有一光束功率的至少一光束，钻制该多个孔至少其中 之一的至少一第二部分，该光束功率是该总功率的至少一第二分率，该第二分率是不同于该第一分率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该第一分率是该多个孔的数量的一函数。6 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：B纳韦，Z柯特勒，H格兰，
申请(专利权)人：以色列商奥宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]