TWI574767B - Improved laser structure - Google Patents

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Description

雷射結構改良
本發明係為雷射結構改良，特別是指一種適用於複合基板切割之雷射結構改良。
基板之切割傳統做法通常是利用鑽石刀以機械方式切割出預定之形狀。由於機械切割過程非常耗時，而且機械式切割也容易對於基板造成破壞。
近年來，由於雷射切割技術已日漸成熟，於是逐漸取代傳統之機械切割方式。雷射切割之優點在於切割快速，故雷射切割在切割的領域中已成為不可或缺的重要角色。
然而，對於複合基板的雷射切割作業，由於各層材質及厚度不相同，雷射切割製程中需要分次對位、聚焦及調整所需要的雷射能量，其製程耗力、費時，影響生產效率。
有鑑於上述問題，本發明人潛心研究，並配合學理之應用，終於提出能有效改善上述缺失之雷射結構改良，藉由光學元件將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於複合基板之各板層上表面，於第一表面上刻劃出大於或等於第二表面的刻痕，以提升雷射切割效率。
本發明的目的在於：藉由雷射產生模組輸出一雷射光束至一光學元件，所述光學元件係將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面，達成可提升複合基板之切割效率的功效。
本發明為達到上述目的所採用之技術手段為雷射結構改良，包括：一雷射產生模組，該雷射產生模組輸出一雷射光束至一光學元件，其特徵在於：所述複合基板係包含至少二層不同材質之板層，所述板層之上表面為該層之切割起始點，所述光學元件係將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面。
在本發明的實施例中，所述光學元件係具有多數不相同之曲率。
在本發明的實施例中，所述光學元件係包含分光鏡及聚焦鏡，該雷射產生模組輸出之雷射光束係依序經由該分光鏡及聚焦鏡，且該聚焦鏡具有多數不相同之曲率。
在本發明的實施例中，所述板層為金屬材質、塑膠材質、玻璃材質、陶瓷材質之其中一種。
在本發明的實施例中，所述光學元件3係將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面而形成至少二切割道。
在本發明的實施例中，所述切割道係同時形成。
在本發明的實施例中，所述切割道係先後形成。
在本發明的實施例中，所述雷射光束分別聚焦於所述板層之上表面之雷射能量係相等。
在本發明的實施例中，所述雷射光束分別聚焦於所述板層之上表面之雷射能量係不相等。
在本發明的實施例中，所述雷射產生模組係電性連接一控制單元，該控制單元係傳送一動作訊號，令雷射產生模組依據該動作訊號輸出雷射光束。
為了能更清楚地描述本發明所提出之雷射結構改良，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
1‧‧‧複合基板
11‧‧‧第一板層
11A‧‧‧第一板層上表面
111‧‧‧第一切割道
12‧‧‧第二板層
12A‧‧‧第二板層上表面
121‧‧‧第二切割道
2‧‧‧雷射產生模組
3‧‧‧光學元件
3A‧‧‧第一曲率
3B‧‧‧第二曲率
H1‧‧‧第一焦聚深度
H2‧‧‧第二焦聚深度
第1圖為本發明之實施例的雷射結構改良的側視圖。
第2圖為本發明之實施例的雷射結構改良的複合基板切割中的側視圖。
請參閱第1-2圖，為本發明之雷射結構改良之實施例，用以於一複合基板1形成切割道(或稱切割槽)，包含一雷射產生模組2、一光學元件3及一控制單元。
所述雷射產生模組2，可為固態雷射、液態雷射或氣態雷射，係電性連接一控制單元，例如：電腦主機，該控制單元係傳送一動作訊號，令雷射產生模組2依據該動作訊號輸出雷射光束，該雷射產生模組2輸出一雷射光束至一光學元件3，可為光學透鏡或稜鏡，所述複合基板1係包含至少二層不同材質之板層，例如：金屬材質、塑膠材質、玻璃材質、陶瓷材質等，在一實施例中，複合基板1包含玻璃材質之第一板層11及陶瓷材質之第二板層12，所述板層之上表面為該層之切割起始點，該雷射產生模組2輸 出之雷射光束係經由所述光學元件3，所述光學元件3具有多數不相同之曲率，依據複合基板1之板層數量而定，以將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面，在一實施例中，由於所述複合基板1為兩層結構，所以，該雷射產生模組2輸出之雷射光束係經由所述光學元件3之兩不相同曲率之第一曲率3A及第二曲率3B，以將雷射光束形成第一焦聚深度H1及第二焦聚深度H2且分別聚焦於第一板層上表面11A及第二板層上表面12A，其中，所述光學元件3係將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面而形成至少二切割道而進行複合基板1之切割作業，從而節省工時，提升切割效率，在一實施例中，所述光學元件3係將雷射光束分別聚焦於第一板層上表面11A及第二板層上表面12A而分別形成第一切割道111及第二切割道121，所述切割道可為同時形成，亦可為先後形成，以同時形成為佳，可大幅地節省工時，提升切割效率，此外，所述雷射光束分別聚焦於所述板層之上表面之雷射能量可為相等，亦可為不相等，依據複合基板1之板層材質、預定切割道寬度而定。
在另外的可能的實施例，由於所述複合基板1為兩層結構，所述光學元件3係包含分光鏡及聚焦鏡，該雷射產生模組2輸出之雷射光束係依序經由該分光鏡及聚焦鏡所述雷射光束經由分光鏡分光後，再經聚焦鏡之兩不相同曲率之第一曲率及第二曲率，以將雷射光束形成第一焦聚深度H1及第二焦聚深度H2且分別聚焦於第一板層上表面11A及第二板層上表面12A。
製程作業時，將欲切割之複合基板1固定於一基座上，所述基座設有固定件，例如：夾具或鎖具，而將基板1固定於基座10上；或者， 所述基座係配設有一真空系統，而將複合基板1真空吸附固定於基座上，並且將複合基板1之相關資料鍵入所述控制單元，例如：尺寸、厚度、板層數、材質等。其後，以影像感應器進行對位程序，該影像感應器係設置於該基座之上方，而所述複合基板1之第一板層上表面11A設有對準點(alignment key)，例如：於複合基板1之板邊刻設十字圖樣，所述對位程序係以影像感應器對準該複合基板1之對準點，並由控制單元接收該影像感應器之影像訊號，並傳送動作訊號至該雷射產生模組2，令該雷射產生模組2輸出一雷射光束，所述雷射光束經由光學元件3之兩不相同曲率之第一曲率3A及第二曲率3B，以將雷射光束形成第一焦聚深度H1及第二焦聚深度H2且分別聚焦於第一板層上表面11A及第二板層上表面12A，並進行切割形成第一切割道111及第二切割道121。
本發明之特徵在於：藉由所述雷射產生模組2輸出一雷射光束至一光學元件3，所述光學元件3係將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面，達成可提升複合基板之切割效率的功效。
雖然本發明之實施例揭露如上，然而，並非用以限定本發明，任何熟習本發明所屬技術領域者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明之內容說明所述之形狀、構造、特徵及精神當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧複合基板
11‧‧‧第一板層
11A‧‧‧第一板層上表面
12‧‧‧第二板層
12A‧‧‧第二板層上表面
2‧‧‧雷射產生模組
3‧‧‧光學元件
3A‧‧‧第一曲率
3B‧‧‧第二曲率
H1‧‧‧第一焦聚深度
H2‧‧‧第二焦聚深度

Claims (4)

  1. 一種雷射結構改良，用以於一複合基板形成切割道，包含一雷射產生模組，該雷射產生模組輸出一雷射光束至一光學元件，其特徵在於：所述複合基板係包含至少二層不同材質之板層，所述板層之上表面為該層之切割起始點，所述光學元件乃具有多數不相同之曲率以將雷射光束形成至少二焦聚深度且分別聚焦於所述板層之上表面而形成至少二切割道，而該至少二切割道係同時形成，另該雷射產生模組係電性連接一控制單元，該控制單元係傳送一動作訊號，令雷射產生模組依據該動作訊號輸出雷射光束。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射結構改良，其中，所述板層為金屬材質、塑膠材質、玻璃材質、陶瓷材質之其中一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之雷射結構改良，其中，所述雷射光束分別聚焦於所述板層之上表面之雷射能量係相等。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之雷射結構改良，其中，所述雷射光束分別聚焦於各板層之上表面之雷射能量係不相等。
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