[发明专利]雷射打标分区接合装置及其方法

说明书

本发明涉及雷射打标分区接合装置及方法，包括雷射打标装置、雷射源装置及视觉装置，雷射打标装置驱动雷射源装置，雷射打标装置包含：使用者接口，用以绘制图形与汇入请求数据；运算模块，根据图形与请求数据输出可读数据；振镜模块，用以带动雷射源装置；控制器模块，接收可读数据与振镜模块所传送的数据，对可读数据及振镜模块所传送的数据进行插值运算，得到接图参数默认值；雷射源装置，接收接图参数默认值，在工件上分区打标；视觉装置，具有影像撷取模块及影像比对模块，影像撷取模块撷取工件上的分区打标影像，影像比对模块进行比对，回传影像判别结果给使用者接口。分区打标以修正分区打标影像，由视觉装置判定分区打标影像的好坏。

技术领域

本发明涉及一种雷射打标分区接合装置及其方法，具体涉及利用影像分区接合方法进行雷射打标的雷射打标分区接合装置。

背景技术

目前，雷射打标机是以雷射方式在工件表面形成文字、图案等标记，与传统的机械雕刻或化学蚀刻形成法相比，具有精度高、速度快以及产生的标记具永久性等优点，因此在工业上，特别是集成电路工业中，所需的高精密度及高量产的IC标记，故雷射打标技术与装置在工业中实属重要。

一般雷射打标机包括雷射源、控制卡与振镜模块，其中雷射源是发出雷射光，为配合速度快、精准度高等打标的特性，因此雷射打标机中的雷射源一般是脉冲雷射，搭配控制卡的使用，可实时的调整脉冲雷射的频率、脉冲雷射的开关以及脉冲雷射的功率，以达到使用者的需求；控制卡则是用来发出指令，以命令以及控制振镜模块的与雷射源的运作；振镜模块则是调整雷射光在物体表面的成像质量用，光学模块中包括X方向振镜模块与Y方向振镜模块，实际打标是通过调整两个振镜模块的旋转角度，以控制雷射光点位置，但振镜模块旋转角度有其特定的范围，造成雷射打标加工范围亦有限，为达到大范围的打标应用，会使用拼接方式，将大范围图形分成几个小面积区，实际打标时是一区一区进行打标，并且将这些区域进行拼接，即所谓分区打标，以同时满足速度快与范围大的需求。

如图1，雷射打标机进行打标时雷射源在工件上照射后的轨迹，组件符号90是表示预计打标图样，指的是使用者想要在工件9上形成的图形，此预计打标图样90会以电子档案方式储存在控制卡中，控制卡会将具有预计打标图样90的电子档案转换成雷射源可已读取的讯号，以驱动雷射源进行打标。打标时，雷射源会在工件9上形成多个雷射点，不同时间下的雷射点的集合构成雷射源轨迹91，图1显示在打标过程中，从起始到终了的雷射源轨迹91的散布图，打标过程从打标起点91S起始，至打标终点91E结束，但为了确保雷射源轨迹91在真正进行打标过程时，与预计打标图样90的打标起点91S与打标终点91E的位置一致，控制卡中会设计有延迟参数，先等待振镜模块运作一段时间后，雷射点到达预计打标图样90的打标起点91S与打标终点91E再进行打标过程或停止打标过程，在打标过程中，雷射源是保持等速度移动的，但是雷射源在打标起点91S起之前，或是在打标终点91E之后，始终保持开启的状态，如此一来，从零速加速到加工速度，或是从加工速度减速到零速，在行进速度低于加工速度的区域较慢的起终点段，就容易因为单位距离内聚集较多的雷射能量，而让实际打标图样92看起来像是火柴头，且在分区打标时，具有火柴头形状的实际打标图样92造成了区间的边界特别的明显，故容易造成整张图在接图部分具有缺陷。

另外，由于控制卡发送命令与振镜模块实际动作的不同步，以及伺服落后与雷射开关光落后，造成打标打不到目标位置，在开关光的边界出现没加工到的缝隙，造成分区接缝明显。举例而言，预计打标图样90的起始点处，伺服落后造成振镜模块较晚到位，使打标起点91S较预计打标图样90的起点往前，较常发生雷射出光过慢比伺服落后量更多；而雷射源轨迹91E较预计打标图样90的终点往后，目标起点处没有加工到；在终点处，伺服落后造成实际关光点往前，雷射关光落后则让实际关光点往后，而较常发生雷射关光快于伺服落后量，实际关光点较命令关光点更前面，目标终点处没有加工到。