用于玻璃基底改质的光学系统和激光加工方法与流程

    专利查询2025-07-16  8


    本发明涉及到激光加工技术,具体而言涉及到一种用于玻璃基底改质的光学系统和激光加工方法。


    背景技术:

    1、随着科技的发展,玻璃基板在电子行业中的应用越来越广泛,特别是在显示面板、触摸屏等领域。然而,由于玻璃基板具有较高的硬度和脆性,传统的切割技术很难满足高精度的要求,导致产品良率较低,且加工效率低下,成本较高。尤其是现有的激光诱导蚀刻技术中,由于锥度的存在,使得玻璃基板难以满足高精度的应用需求,影响电连接的稳定性和可靠性,从而影响产品的质量和良率。

    2、因此,针对玻璃基板的加工,现有的激光诱导蚀刻产生的锥度导致影响电连接的稳定性和可靠性的技术问题亟待解决。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的为提供一种用于玻璃基底改质的光学系统和激光加工方法,旨在解决针对玻璃基板的加工,现有的激光诱导蚀刻产生的锥度导致影响电连接的稳定性和可靠性的技术问题。

    2、为了实现上述发明目的,本发明第一方面提出一种用于玻璃基底改质的光学系统,包括:激光器、第一反射模块、扩束模块、4f光学系统、doe镜片、第二反射模块和聚焦模块;其中,

    3、所述第一反射模块和所述扩束模块依次设置在所述激光器沿激光传播方向的一侧,所述第一反射模块用于放大和反射所述激光器发射的激光束,所述扩束模块用于将所述激光束的尺寸调整到指定倍数,然后射入到4f光学系统内;

    4、所述4f光学系统设置在所述扩束模块沿激光传播方向的一侧,用于调整激光束的光斑形状和能量分布;

    5、所述doe镜片和所述第二反射模块依次设置在所述4f光学系统沿激光传播方向的一侧,所述doe镜片用于将经过所述4f光学系统调整后的高斯光斑整形为平顶光斑;所述第二反射模块用于将所述平顶光斑反射到聚焦模块,经过所述聚焦模块将所述激光束聚焦成指定大小并作用于待改质的玻璃基底上。

    6、进一步地,所述第一反射模块包括谐振腔和第一反射镜,所述谐振腔用于将所述激光器发的激光束进行振荡和放大,并通过所述第一反射镜将振荡后的激光光束反射到扩束模块内。

    7、进一步地,所述扩束模块包括8倍扩束镜。

    8、进一步地,所述聚焦模块包括50倍聚焦显微物镜。

    9、进一步地,所述光学系统还包括:视觉检测定位装置,所述视觉检测定位装置设置在所述聚焦模块的激光射出处,与所述激光束的射出方向平行设置,用于监测激光束的加工状态数据。

    10、进一步地,所述视觉检测定位装置包括旁轴相机。

    11、进一步地,所述光学系统还包括载物运动台,所述载物运动台设置在所述聚焦模块沿所述激光束的传播方向的一侧,用于承载待改质的玻璃基底,使玻璃基底进行旋转和平移运动。

    12、本申请的第二方面还提出一种激光加工方法,基于上述中任意一项所述的光学系统实现,包括:

    13、接收第一启动指令,按照预设的扫描路径进行激光加工;

    14、采集激光束的加工状态数据;

    15、判断所述加工状态数据是否符合预设标准;

    16、若不符合所述预设标准,调整激光束的激光参数和/或调整所述激光束在所述待改质的玻璃基底上的焦点位置和/或焦深。

    17、进一步地,所述接收第一启动指令,按照预设的扫描路径进行激光加工步骤之后,包括:

    18、基于所述预设的扫描路径,计算所述载物运动台的移动路径和旋转角度;

    19、基于所述移动路径和旋转角度生成移动信号发送至载物运动台的驱动器,用于在对应的时间节点控制所述载物运动台进行旋转或移动,以实现对待改质的玻璃基底不同位置的激光加工。

    20、进一步地,所述激光束在所述待改质的玻璃基底的入射面与背面产生直径3-5um的通孔。

    21、有益效果:

    22、本申请通过设置激光器、第一反射模块、扩束模块,使用4f光学系统搭配doe镜片、结合第二反射模块和聚焦模块,实现了激光束的放大、整形和聚焦等功能,从而提高了激光束的能量密度,同时匀化平顶光斑进行的打孔效果可以将样品内部的锥度大幅优化,实现高精度实时控制,提高加工效率,降低维护成本,提升加工能力。



    技术特征:

    1.一种用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,包括:激光器、第一反射模块、扩束模块、4f光学系统、doe镜片、第二反射模块和聚焦模块;其中,

    2.根据权利要求1所述的用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,所述第一反射模块包括谐振腔和第一反射镜,所述谐振腔用于将所述激光器发的激光束进行振荡和放大,并通过所述第一反射镜将振荡后的激光光束反射到扩束模块内。

    3.根据权利要求1所述的用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,所述扩束模块包括8倍扩束镜。

    4.根据权利要求1所述的用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,所述聚焦模块包括50倍聚焦显微物镜。

    5.根据权利要求1所述的用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,所述光学系统还包括:视觉检测定位装置,所述视觉检测定位装置设置在所述聚焦模块的激光射出处,与所述激光束的射出方向平行设置,用于监测激光束的加工状态数据。

    6.根据权利要求5所述的用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,所述视觉检测定位装置包括旁轴相机。

    7.根据权利要求1所述的用于玻璃基底改质的光学系统,其特征在于,所述光学系统还包括载物运动台,所述载物运动台设置在所述聚焦模块沿所述激光束的传播方向的一侧,用于承载待改质的玻璃基底,使玻璃基底进行旋转和平移运动。

    8.一种激光加工方法,基于上述权利要求1-7中任意一项所述的光学系统实现,其特征在于,包括:

    9.根据权利要求8所述的激光加工方法,其特征在于,所述接收第一启动指令,按照预设的扫描路径进行激光加工步骤之后,包括:

    10.根据权利要求8所述的激光加工方法,其特征在于,所述激光束在所述待改质的玻璃基底的入射面与背面产生直径3-5um的通孔。


    技术总结
    本发明属于激光加工领域,公开了一种用于玻璃基底改质的光学系统和激光加工方法,其中,用于玻璃基底改质的光学系统包括:包括:激光器、第一反射模块、扩束模块、4F光学系统、DOE镜片、第二反射模块和聚焦模块;第一反射模块用于放大和反射激光器发射的激光束,扩束模块用于将第一反射模块反射出的激光束的尺寸调整到指定倍数,并射入到4F光学系统;4F光学系统用于调整激光束的光斑形状和能量分布;DOE镜片用于将经过所述4F光学系统调整后的高斯光斑整形为平顶光斑;第二反射模块用于将平顶光斑反射到聚焦模块,经过聚焦模块将激光束聚焦成指定大小并作用于待改质的玻璃基底上。本申请能产生均匀的加工通孔,提升成品电连接的稳定性和可靠性。

    技术研发人员:邹武兵,黄柏源,张磊,吴飞龙,彭海胜
    受保护的技术使用者:深圳市韵腾激光科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-30319.html

    最新回复(0)