激光封装方法及设备技术

一种激光封装方法，包括：产生点状激光束；将点状激光束整形为线状激光束；在封装材料上设置掩膜板，在掩膜板上开设与封装材料形状匹配的透光区，并对准透光区与封装材料；线状激光束沿所述掩膜板扫描。上述激光封装方法，在掩膜板与密封图案对准后，沿掩膜板扫描照射，即可实现对整个密封图案的照射和热融化，提高封装效率，同时掩膜板对准后激光即可准确照射在封装区域内，降低了激光束对准精度的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种激光封装方法，包括：产生点状激光束；将点状激光束整形为线状激光束；在封装材料上设置掩膜板，在掩膜板上开设与封装材料形状匹配的透光区，并对准透光区与封装材料；线状激光束沿所述掩膜板扫描。上述激光封装方法，在掩膜板与密封图案对准后，沿掩膜板扫描照射，即可实现对整个密封图案的照射和热融化，提高封装效率，同时掩膜板对准后激光即可准确照射在封装区域内，降低了激光束对准精度的要求。【专利说明】激光封装方法及设备
本专利技术涉及激光加工技术，特别是涉及激光封装方法及设备。
技术介绍
传统工业中采用的激光密封方法为玻璃料扫描方法，该方法是通过密封料将上下基板封装在一起，激光束照射到密封料上，并沿着密封图案的轮廓逐点移动从而完成封装。然而该方法的扫描时间是根据玻璃料图案的大小和具体轮廓来决定，封装效率低，且对激光对准的精度需求高，在大尺寸的封装中问题尤为突出。
技术实现思路
基于此，有必要针对封装效率低的问题，提供一种激光封装方法。一种激光封装方法，包括:产生点状激光束；将所述点状激光束整形为线状激光束；在封装材料上设置掩膜板，在所述掩膜板上开设与所述封装材料形状匹配的透光区，并对准所述透光区与所述封装材料；所述线状激光束沿所述掩膜板扫描。在其中一个实施例中，所述将所述点状激光束整形为线状激光束的步骤包括:将所述点状激光束转化成发散激光束；将所述发散激光束转化成线状激光束。在其中一个实施例中，所述将所述发散激光束转化成线状激光束的步骤具体为:所述发散激光束依次通过柱面透镜及鲍威尔透镜转化成所述线状激光束。在其中一个实施例 中，所述将所述发散激光束转化成线状激光束步骤前还包括:使所述发散激光束能量平顶化。在其中一个实施例中，所述线状激光束沿所述掩膜板扫描的步骤前还包括:获取封装材料形状的最大边长；调节所述线状激光束的长度，使所述线状激光束长度大于或等于所述封装材料形状最大边长。还提出一种激光封装设备，包括:激光发生器，产生点状激光；光束整形装置，将所述点状激光束整形为线状激光束；掩膜板，设有与封装材料形状相匹配的透光区；对准装置，控制所述掩膜板对准所述封装材料；驱动装置，控制所述线状激光束沿所述掩膜板扫描。在其中一个实施例中，所述光束整形装置包括光纤耦合系统及透镜组，所述光纤耦合系统将所述点状激光束转化成发散激光束，所述透镜组将所述发散激光束转化成线状激光束。在其中一个实施例中，所述透镜组包括正凸透镜、柱面透镜及鲍威尔透镜，所述发散激光依次通过所述正凸透镜、所述柱面透镜及所述鲍威尔透镜。在其中一个实施例中，所述光束整形装置还包括平顶光束整形器，所述平顶光束整形器使所述发散激光束能量平顶化。在其中一个实施例中，还包括:图像采集装置，获取所述封装材料形状的最大边长；所述驱动装置根据所述最大边长调节所述线状激光束长度，使所述线状激光长度大于或等于所述封装材料形状最大边长。上述激光封装方法和系统，在掩膜板与密封图案对准后，沿掩膜板扫描照射，即可实现对整个密封图案的照射和热融化，提高封装效率，同时掩膜板对准后激光即可准确照射在封装区域内，降低了激光束对准精度的要求。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的激光封装方法流程图；图2为图1中激光扫描示意图；图3为图1中光束整形过程示意图；图4为图1中光束整形方法流程图；图5为一个实施例中掩膜板与玻璃基板对准方法流程图；图6为图5中对准步骤的玻璃基板标记点示意图；图7为图5中对准过程掩膜板与玻璃基板示意图；图8为另一个实施例中激光封装方法流程图；图9为本专利技术的激光封装设备结构图；图10为图9中的光束整形装置结构图；图11为图9中的对准装置结构图；图12为另一种实施例中激光封装设备结构图。【具体实施方式】本专利技术提出一种激光封装方法，参考图1~图7，本方法包括以下步骤:步骤S20，产生点状激光束。具体地，点状激光束即照射区域为一小点或一块光斑的激光束。步骤S40，将点状激光束整形为线状激光束。具体地，线状激光束为照射区域为一条直线的激光束，可以是使点状激光束通过透镜组、或者利用光栅衍射的方法获得。步骤S60，在封装材料上设置掩膜板，在掩膜板上开设与封装材料形状相匹配的透光区，并对准透光区和封装材料。具体地，封装材料设置在玻璃基板上。掩膜板上面开设有透光区，即激光可以通过的区域；掩膜板其余部分为非透光区，该区域可阻挡激光通过。掩膜板覆盖在玻璃基板上，透光区对准封装材料图案，玻璃基板其余部分覆盖在掩膜板非透光区下。步骤S80，利用整形后的线状激光束沿着掩膜板扫描。具体地，如图2所示，线状激光束从玻璃基板边缘开始沿着掩膜板横向移动照射，直至整个封装材料扫描完成。扫描可以是一次扫描，也可以是往返式地扫描。本方法先将点状激光束整形为线状激光束，对准掩膜板后直接在掩膜板上扫描，对封装材料图案进行加热封装。与传统激光逐点扫描方法相比，本方法提高了工艺效率；且在加热时非封装区域被掩膜板覆盖，激光只能照射至封装图案上，只需掩膜板和封装材料图案对准即可，操作简便且达到精度要求。在一个实施例中，如图3~图4所示，步骤S40具体包括:步骤S402，将点状激光束转化成发散激光束。具体地，转化方法是将点状激光束通过光纤耦合系统。点状激光束依次通过光纤率禹合器与光纤后，形成发散激光束。步骤S404，将发散激光束转化成线状激光束。具体地，发散激光束的照射区域为一块圆斑，还需将发散激光束转化成线性激光束，即照射区域为直线的激光束。转化方法可以是组合不同种类的透镜形成透镜组，使发散激光束通过透镜组转化成线状激光束；也可以是利用光栅衍射原理，发散激光束透过光栅产生多条线状的衍射条纹，直接截取中间最亮的衍射条纹。将点状激光束整形为线状激光束，由单个照射点变为线段的照射点，提高了工艺效率。此外，还可以直接利用上述的发散激光束进行激光封装。进一步地，该实施例中，步骤S402具体方法是:将发散激光束先后通过正凸透镜、柱面透镜以及鲍威尔透镜。正凸透镜可以使得发散光束汇聚；柱面透镜或鲍威尔棱镜均可对激光束在一个方向上进行扩展而形成线状光束，其中柱面透镜所形成的线状光束具有中间能量分布较高，边缘能量分布较低的特点，鲍威尔棱镜则相反，其形成的线状光束的能量分布具有中间弱，边缘强。两种透镜组合使用，可以保持出射激光束能量与入射激光束能量分布保持一致。在一个实施例中，步骤S404前还包括:步骤S403，使发散激光束能量平顶化。发散激光束能量平顶 化后，可以使得后续转化得到的光束也具有强度均匀的特点。可以理解，该步骤还可以是:在步骤S402之前，使点状激光束能量平顶化。由于一般激光器产生的点状激光束能量符合高斯分布，即中间能量高，外围能量低，经过光束形状变换后能量分布仍有该特点，直接利用该种能量分布的激光束封装可能会导致封装材料变形不均匀，达不到理想的加工效果。将光束能量平顶化可以防止该问题出现。在一个实施例中，参考图5~7，步骤S60中，对准透光区与封装材料形状方法是:步骤S61，在掩膜板与玻璃基板四周开设标记点。本实施例中，掩膜板和玻璃基板的相同位置均设置了点标记，其中掩膜板上点标记为镂空形成的可让光线穿过的图形；玻璃基板上点标记为中空图形，该图形中间为自由透光区，四周带有可遮挡激光的颜色或者是非透光区。优选的，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光封装方法，包括：产生点状激光束；将所述点状激光束整形为线状激光束；在封装材料上设置掩膜板，在所述掩膜板上开设与所述封装材料形状匹配的透光区，并对准所述透光区与所述封装材料；所述线状激光束沿所述掩膜板扫描。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付奎，张建华，葛军锋，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：