[发明专利]一种阵列孔加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，特别是涉及一种阵列孔加工装置。

背景技术

目前，激光加工技术应用到三维封装芯片微孔加工方面，封装芯片需要加工大量微孔，并且对微孔质量要求高、孔深度大，打孔时间相对长，而芯片封装要求高速度高精度加工，因此为提高激光微孔加工效率，会采用并行加工方式，并要求输出的激光束具有较高功率和良好的光束质量。

通常采用对激光进行分束的方法得到阵列光束，来实现并行加工，现有技术中，对激光进行分束的方法包括激光分束器分光、激光衍射分光以及分光棱镜分光。其中，激光分束器分光方法是通过对激光进行整体分束，能实现一分多，而且输出激光功率相对高。但是，现有激光分束器分光方法仍存在如下缺陷：输出的激光束呈现高斯特性，光束能量分布不均，在基板加工位置处会产生凹槽或凹孔，加工出的微孔呈现一定的锥度，因此不能满足要求。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种阵列孔加工装置，采用激光加工阵列孔，通过光束整形，能够减少所加工的微孔产生锥度，提高微孔加工质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阵列孔加工装置，包括沿光路方向依次设置的：

用于产生激光并且实现光束扩束和准直的激光产生装置；

用于对所述激光产生装置发出的激光选通光束中心区域、并拦截光束边缘区域的光束选择器；

用于将由所述光束选择器出射的光束调整能量分布均匀的光束整形器；

用于将由所述光束整形器输出的光束分成平行传播的阵列光束的分光元件，所述分光元件具有阵列排布的多个微光学结构；

用于将阵列光束分别汇聚并汇聚到同一平面，形成应用于加工的阵列激光束的聚焦元件。

可选地，所述激光产生装置包括：

用于产生激光的激光器；

用于扩展由所述激光器输出激光的光束直径，并对激光进行准直的扩束元件。

可选地，在所述分光元件平面内，多个所述微光学结构等间距排布。

可选地，所述分光元件具有阵列排布的微透镜结构或者衍射光学结构。

可选地，在所述分光元件和所述聚焦元件之间的光路上设置有反射元件；

由所述分光元件出射的阵列光束入射到所述反射元件，所述反射元件将阵列光束反射至所述聚焦元件。

可选地，还包括可沿二维方向移动的加工平台，所述聚焦元件将阵列光束分别汇聚到所述加工平台的加工面上。

可选地，还包括定位监测模块，所述定位监测模块包括：

设置在加工面处的、用于拍摄加工板图像的摄像器；

与所述摄像器相连的、用于根据拍摄的图像定位待加工板的空间位置的定位模块；

与所述摄像器相连的、用于根据拍摄的图像监测阵列光束在待加工板上加工形成的阵列孔位置是否准确的监测模块。

可选地，所述摄像器包括电荷耦合元件图像传感器CCD。

由上述技术方案可知，本发明所提供的阵列孔加工装置，包括沿光路方向依次设置的激光产生装置、光束选择器、光束整形器、分光元件和聚焦元件。其中，激光产生装置产生激光并且实现光束扩束和准直，光通过光束选择器，选通光束中心区域能量高的部分而拦截光束边缘部分；然后通过光束整形器调整光束的能量分布，使光束能量分布均匀；调整后光束再通过分光元件，被分成平行传播的阵列光束，并经过聚焦元件将阵列光束分别汇聚，汇聚到同一平面形成应用于加工的阵列激光束。

本发明阵列孔加工装置应用于加工阵列孔，在对激光分束前先对激光束进行选择，选取光束中心区域能量高的部分，并通过对光束整形使光束能量分布均匀，使输出的应用于加工的激光束能量分布均匀，在加工时可减少微孔产生锥度，从而提高微孔加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种阵列孔加工装置的示意图；

图2为本发明又一实施例提供的一种阵列孔加工装置的示意图。

具体实施方式