CN101674913B - 具有后扫瞄透镜偏转的激光微加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光微加工系统，其包括：激光源，其经定位以经由扫描透镜将激光脉冲导引到安装于工作表面上的工件；及镜面，其定位于所述扫描透镜与所述工件之间且相对于所述工作表面倾斜以将所述激光脉冲朝向所述工件反射。所述镜面可变位到许多位置使得仅所述镜面的若干部分用于许多处理步骤，从而延长所述镜面的寿命。

Description

具有后扫瞄透镜偏转的激光微加工系统

技术领域

本发明大体而言涉及一种激光微加工系统。 

背景技术

大多数激光微加工系统利用将激光束偏转到扫描透镜上的快速射束导向机构。所述扫描透镜又将输入射束角“转变”为工作表面上的横向射束运动并且将所述射束聚焦于工件上。图1中说明了一个激光微加工系统。 

在图1的系统中，用以将射束14聚焦于工件18的扫描区域18a上的f-θ(扫描)透镜16在射束导向机构12后面。此拓扑适合用于在基本上平坦的工件中钻出垂直定向的孔、通孔或沟槽。因而，此拓扑常规用于激光微通孔钻孔系统中以在被认为基本上平坦的多层PCB板中钻出(例如)互连通孔。 

附图说明

本文中教示了激光微加工系统的各种实施例。根据一个此激光微加工系统(其包括经定位以经由扫描透镜而将激光脉冲导引到安装于工作表面上的工件的激光源)，改良包含一镜面，其定位于扫描透镜与工件之间且相对于工作表面而倾斜以将激光脉冲朝向工件反射。下文中以额外细节解释此实施例及其它实施例。 

本文的描述参考附图，其中相同参考数字在诸图中指代相同部分，且其中： 

图1是激光微加工系统的标准配置的示意性表示； 

图2是具有倾斜镜面的改良型激光微加工系统的示意性表示，其中可经由附接到零件支座的固定倾斜镜面而在某一工作区内改变攻角； 

图3是具有经安装以用于沿y轴移动的倾斜镜面的改良型激光微加工系统的简化示意性表示； 

图4是具有经安装以用于围绕z轴移动的倾斜镜面的改良型激光微加工系统的简化示意性表示； 

图5是具有经安装以随扫描透镜组合件移动的倾斜镜面的改良型激光微加工系统的示意性表示； 

图6是具有两个经安装以随扫描透镜组合件移动的倾斜镜面的改良型激光微加工系 统的示意性表示； 

图7是具有整合的变位能力的镜面及安装台的示意性表示； 

图8是图7中所示的镜面及安装台的分解图； 

图9是具有可变位镜面的激光微加工系统的示意性表示，在所述可变位镜面被变位之前，所述可变位镜面具有固定攻角； 

图10是根据图9的激光微加工系统在可变位镜面被变位之后的示意性表示；及 

发明内容

图11是具有整合的变位能力的镜面及安装台的另一实施例的示意性表示。 

具体实施方式

在先前所描述的图1的拓扑中，聚焦射束14标称地以90度的角度照射工作表面。此布置适合用于在基本上平坦的工件(如图所示)中钻孔，但并不具有足够灵活性来处理其它几何形状。相反，本发明的实施例提供一种改良型激光微加工系统，其具有一个或一个以上位于扫描透镜与工件之间的倾斜镜面，所述系统允许经修改的系统攻角。参看图2到图11来解释本发明的实施例。 

本发明的一个实施例包括激光微加工系统10，所述系统10具有至少一个附着到零件支座的倾斜镜面。图2中展示了此系统。此系统10包含快速射束导向模块12。模块12可为压电或音圈致动型尖端倾斜镜面或一对电流计，用于跨越扫描透镜16来迅速扫描激光脉冲或射束14。扫描透镜16可为f-θ扫描透镜或所属领域的技术人员已知的任何扫描透镜。在图1的系统中，扫描透镜16将直接把射束14角度转变到工件18上。在最初参看图2描述的改良型激光微加工系统10中，扫描透镜16改为将射束14导引到附着于零件支座22上的后扫描透镜镜面(下文中称为倾斜镜面20)上。倾斜镜面20又在通常为横向的方向上将射束路径偏转到工件18上。可以任何偏转角度来固定倾斜镜面20，但在图2中所示的实施例中，所述角度是45度。此允许将源自上方的射束14从水平方向导引到工件18上，这又允许对水平定向的通孔或沟槽进行钻孔而无需旋转工件18或所有光学元件。 

尽管固定的倾斜镜面20具有可允许此水平定向的钻孔(与图1的拓扑相反)的优势，但工件18上的工作区(亦即，钻孔区域)受到安装位置及固定的倾斜镜面20的表面面积的限制。如果要求其它角度及/或工作区，则可通过将多个固定的倾斜镜面20安装于相同支座22上来实施多个固定的倾斜镜面20，或可通过使用一个以上的支座或扫描透镜组合件而用另一镜面20来替换一个此镜面20。 

或者，可将一个或一个以上倾斜镜面20安装于运动台(motion stage)上，所述运动台又被可移动地安装到零件支座22。可手动或经由伺服电动机、压电致动器及其类似物来实现所述台的致动。安装于所述台上的倾斜镜面20可沿一个或一个以上运动轴而移动及/或围绕一个或一个以上运动轴而旋转以改变与每一倾斜镜面20相关联的攻角及/或工作区。图3及图4中通过实例展示了此安装的两个实例。 

为清晰起见，图3省略了模块12及扫描透镜16。在图3中，将倾斜镜面20安装于可相对于工件18而移动的线性台30上。在此实例中，将工件18安装于零件支座22上的固定位置中，且将线性台30可移动地安装于零件支座22上。线性台30经安装以便沿y轴横向移动倾斜镜面20，且由模块12根据已知的控制方法而将射束14导引到倾斜镜面20的新位置。如图所示，线性台30从第一位置(使得射束14从倾斜镜面20而被导引到工作区18a(以虚线展示))移动到第二位置(使得射束14从倾斜镜面20而被导引到工作区18b(以实线展示))。因此，线性台30沿y轴的横向运动提供沿y轴来移位与倾斜镜面20相关联的工作区的能力。用户可移动线性台30以根据需要而进行较大或较小的调整。 

在图4中，将倾斜镜面20安装于旋转台32上，所述旋转台32又被安装于零件支座22上以随其进行旋转运动。更具体来说，旋转台32经安装以围绕扫描透镜光轴或z轴旋转(偏航)，从而提供改变工件18上的攻角的能力。举例来说，当旋转台32处于第一位置中使得倾斜镜面20处于第一位置(如由虚线所示)中时，倾斜镜面20在由第一射束路径34所示的方向上导引射束路径。当旋转台32在由箭头所指示的方向上旋转使得倾斜镜面20处于第二位置(如由实线所示)中时，倾斜镜面20在由第二射束路径36所示的方向上导引射束路径。用户可移动旋转台32以根据需要而进行较大或较小的调整。 

图3及图4仅为允许倾斜镜面20相对于工件18移动的两个可能布置的说明。举例来说，这些配置展示了可移动地安装于零件支座22上的倾斜镜面20。然而，可将倾斜镜面20安装于邻近于零件支座22的运动台上。对于具备本文中的教示的所属领域的技术人员而言，用于获得所要益处的许多其它布置是可能的。 

本发明的另一实施例包括一个或一个以上接附到扫描透镜组合件的倾斜镜面40，所述扫描透镜组合件包含模块12及扫描透镜16连同对模块12的控制。图5中通过实例而展示了一个此布置。 

在图5中，零件支座22界定一沿y轴(如由箭头A所示)移动的y台。尽管图5中未展示工件18，但工件18随零件支座22移动。零件支座22相对于支撑扫描透镜组合件44的横梁42而移动。在此实施例中，将扫描透镜组合件44固定地安装到一安装 于横梁42上的可移动支撑件46。可移动支撑件46界定一沿x轴(如由箭头B所示)移动的x台。并未详细描述安装可移动支撑件46及用于移动可移动支撑件46的方法的细节，因为所述细节在此项技术中是已知的。 

使用安装夹具48将倾斜镜面40固定地安装到扫描透镜组合件44。可通过焊接、螺丝等将安装夹具48固定到扫描透镜组合件44。如图所示，安装夹具48包括一围绕且可移除地固定到扫描透镜组合件44的带子或软管夹48a。不管安装夹具48如何附接到扫描透镜组合件44，安装夹具均包括一位于扫描透镜组合件44与零件支座22之间的大体为L形的延伸部分，以将倾斜镜面40支撑于一大体上沿着扫描透镜光轴定位的位置中。 

可看出，此方法与关于图2到图4所示的方法之间的主要差异在于，与倾斜镜面40相关联的工作区及攻角总是可用，因为零件支座22及扫描透镜16相对于彼此而移动。尽管图5说明有一相对于扫描透镜组合件44而被固定的倾斜镜面40，但可用一可通过沿一个或一个以上轴的横向平移或围绕一个或一个以上轴的旋转或其组合而移动的镜面来替换倾斜镜面40。 

另一实施例涉及以允许激光束14越过所述倾斜镜面而未被其中的任一者偏转于射束导向模块12的扫描区域的子范围内的方式布置倾斜镜面。图6中说明了此布置，其具有第一倾斜镜面40及第二倾斜镜面50。以类似于图5中所示的实施例的方式，通过安装夹具48将第一倾斜镜面40固定地安装到扫描透镜组合件44。在此实例中，安装夹具48支撑第二倾斜镜面50使其与第一倾斜镜面40成直角。安装夹具48及第一倾斜镜面40与第二倾斜镜面50沿扫描透镜光轴形成一中心间隙。此布置保持由倾斜镜面40、50提供且由相应射束路径52、54表示的不同攻角，同时还向所述系统提供与一具有笔直向下指向穿过所述间隙的射束14的“标准”系统一样钻孔及/或切割沟槽的能力。 

提供射束14的路径使得其可越过附着到扫描透镜组合件44的倾斜镜面40、50而未被偏转的能力使得可产生若干将附着到扫描透镜组合件44的倾斜镜面40、50与一个或一个以上附着到零件支座22的倾斜镜面20组合的布置。通过以下方法来利用附着到零件支座22的倾斜镜面20：将扫描透镜16定位于所述镜面上且经由射束导向模块12来控制射束14使其越过附着到扫描透镜组合件44的倾斜镜面40、50。尽管图6中展示了两个倾斜镜面40、50，但此仅为一实例。可将一个倾斜镜面或两个以上的倾斜镜面与扫描透镜组合件44安装在一起。 

至此所描述的实施例提供一种具有用于许多应用中的灵活性的微加工系统。此配置中所出现的一个问题是镜面20、40、50因其与经钻孔工件的紧密关联性而受到污染，这是性能降级的一主要原因。此污染可导致频繁及昂贵的零件替换。先前已通过(例如) 包括碎片移除系统解决了平面成像表面的污染。此设置尝试在加工过程所产生的碎片有机会到达镜面并污染镜面之前移除所述碎片。又，已使用气刀来调整空气流以便“保护”镜面免于受到原本可能落到镜面上并污染反射表面的碎片的影响。密封隔室由于费用及实施困难而不太常用，可将密封隔室用于光学组件中的至少若干部分以尝试将污染物阻隔在外面。这些方法具有预防性，因为其经设计以首先尝试防止镜面受污染或在未能实现此目的的情况下尽可能长地延迟污染累积。一旦镜面确实受到污染，则这些方法只能依赖于替换镜面。 

因此，本发明的另一实施例限制镜面表面的污染及随后的导致频繁及昂贵的零件替换的性能降级。如果镜面表面实质性大于入射激光脉冲或射束路径14的直径，则稍稍移动所述镜面以便向所述入射射束呈现所述镜面表面的清洁的未污染部分。所述移动被称为“变位移动”。 

可由给定镜面实现的变位移动的数目取决于镜面尺寸、入射射束直径及由射束导向模块12利用的镜面表面上的扫描区域。在一典型应用中，使用经受直径仅为2-3mm的入射射束的为25mm×40mm的镜面是普遍的。镜面表面上的扫描区域可由控制射束导向模块12的系统控制软件来限制。因此，大量数目的变位移动是可能的，此可容易地在整个镜面表面被用完而需要替换所述零件之前将镜面的有效使用寿命增加一数量级。 

图7及图8中说明了一明确考虑到变位能力而设计的镜面安装台70。镜面安装台70包括一支撑由托架76俘获的镜面74的安装基座72。更具体来说，托架76包括一空腔，其面对安装基座72且其尺寸经设计以在使用变位螺丝78将托架76固定到安装基座72时围绕并固定地支撑与安装基座72接触的镜面74。变位螺丝78使用在安装基座72的面对表面72a中钻制的变位孔82而将托架76固定到安装基座72。可看出，安装基座72的面对表面72a与水平线形成45度角度，但此角度仅为实例。 

托架76包括形成一孔隙的顶边缘76a、底边缘76b及两个相对侧边缘76c。两个相对侧边缘76c包含相应延伸部分，所述相应延伸部分在朝向镜面74的方向上延伸大于顶边缘76a的距离。当安装到安装基座72时，托架76的相对侧边缘76c压在镜面74上，且底边缘76b覆盖镜面74的暴露的底边缘。出于下文额外详细描述的原因，优选(但并无必要)底边缘76仅覆盖镜面74的暴露的底边缘而并未延伸超出镜面74的面对外部的表面。 

由于包括延伸的相对侧边缘76c，托架76的顶边缘76a与镜面74的面对外部的表面间隔开而形成一个或一个以上空气槽。举例来说，在图7及图8中，中心延伸部分84形成于顶边缘76a的中点中且向底边缘76b延伸一较短距离。因此，在此实施例中形成 两个空气槽86。空气槽86与经由安装于被钻孔于托架76的相对侧面中的孔82中的空气入口80而从托架76的外部传输的空气连通。在操作期间，经由耦合到空气入口80的空气软管而将空气提供到空气入口80，以便形成大体上与来自空气入口80的空气流相切的空气幕且所述空气幕向下吹送朝向镜面74的颗粒。 

更具体来说，对工件的钻孔导致形成在许多方向上(包括回到镜面安装台70中的镜面74)伸出的碎片。结果，镜面74经受大量来自在此零件处理期间产生的喷出物的污染。在此实施例中，经由空气入口80提供的空气被导引穿过槽86以便沿镜面74的表面将此碎片朝向如下文所论述而安装的安装基座72的底部吹送。通过托架76的底边缘76b来防止碎片到达镜面74与安装基座72之间，且由于托架76的底边缘76b优选未延伸超出镜面74的表面，所以碎片具有离开镜面76的表面的无障碍的路径。中心延伸部分84帮助将空气导引到如下文所论述的目标区。也可将跨越镜面74表面流动的空气幕称为层状空气流。 

安装基座72可移除地固定到安装托架87。安装托架87是L形的，其具有一与安装基座72的与镜面74相对的表面接触的第一安装表面87a。第一安装表面87a包括孔，经由所述孔插入螺栓88以将安装基座72附接到安装托架87。较不优选的做法是将安装基座72永久性地固定(例如通过焊接)到安装托架87。安装托架87还包括第二安装表面87b，所述第二安装表面87b又被可移除地固定到如图2中所示的零件支座22、固定到运动台(例如分别如图3及图4中所示的线性台30或旋转台32)或固定到如图5及图6中所示的安装夹具48。可如所描述使用(例如)穿过安装孔87c(穿过第二安装表面87b)的螺栓来固定安装托架87。 

或者，可将安装托架87安装成使得安装基座72可围绕一延伸穿过安装孔87c(例如穿过到伺服电动机的连接)的轴旋转，所述伺服电动机又固定到零件支座22、台30或32或者安装托架87。 

在图7及图8中所示的实施例中，在镜面74上存在八个变位位置90，所述八个变位位置90对应于八个从镜面74的中心偏移的不同位置。亦即，实线的八个相交点展示当射束导向模块12被设定于零(制动)位置时射束14在八个变位位置90处照射镜面表面的位置。 

通过连续使用这八个变位位置90，有效的镜面使用寿命得以显著提高。设定这八个变位位置90使得入射射束14从中心镜面轴偏移。如图7中所示，使用变位孔82将托架76安装于四个位置中的一者中。更具体来说，将图7中的托架76展示于最左边或第一位置中，其中变位螺丝78被固定到最左边、间隔开的变位孔82。因此，射束14将照 射顶部第1变位位置90。通过拧下变位螺丝78、抵着安装基座72的面对表面72a将托架76及镜面74向右移位到下一组间隔开的变位孔82且将变位螺丝78拧入所述变位孔82中来实现顶部一行变位位置90中的三个额外位置中的每一者。因此，在经由跨越四个位置的移位而用完较接近顶边缘76a的四个变位位置90(由于污染)之后，可在图8中的箭头方向上将镜面74旋转180度并将其重新插入安装基座72上的托架76中，以便在相同的四个位置之间移动从而提供另外四个变位位置90。如图所示，镜面安装台70提供手动实现的滑动调整。任选地且如图7中所示，托架76可在一轨道92上的多个位置之间移动。 

图7中的虚线指示射束14的以不同变位位置90为中心的扫描区域。出于说明的目的，展示了与顶部第3、顶部第4及底部第4变位位置90相关联的扫描区域。注意，所述扫描区域稍稍重叠，这使得镜面74上能有更多变位位置90，因此使镜面74能具有更长寿命。 

可以参看图2到图6所展示及描述的布置中的任一者来实施如图7及图8中描述的可变位镜面74。举例来说，可如图9及图10的简化示意图的微加工系统(其类似于图2中所示的微加工系统)中所示来安装镜面安装台70上的可变位镜面74。如图9中所示，快速射束导向模块12将射束14偏转到扫描透镜16上，所述扫描透镜16又将射束14导引到可变位镜面74上的变位位置90(此处为P1)。基于可变位镜面74在镜面安装台70中的安装，可变位镜面74将射束66横向偏转到工件68上。所述系统可任选地通过使用(例如)放置于镜面74后的光检测器来感测透射穿过镜面74的射束部分而测量射束66的强度。当强度降低到阈值以下时，所述系统可通知操作者变位位置P1受污染。在图10中，已经由手动或自动构件来水平调整可变位镜面74，使得扫描透镜16将射束66导引到一清洁、未污染的变位位置(此处标记为P2)。重复此过程直到在镜面74的顶边缘上不再存在任何清洁未污染部分为止，且旋转镜面74以使得底部变位位置90沿着顶边缘76a以供在随后的处理步骤中使用。 

碎片累积在射束14接触镜面74的表面的区域中尤其成问题。出于此原因，中心延伸部分84合意地辅助将来自空气入口80的空气流从空气槽86导出而朝向变位位置90。清洁的干燥空气(CDA)可以(例如)10cfm的流动速率流入空气入口80中。此外，空气流可基于顶边缘76a的形状及结构而在许多方向上出现，且本发明并不限于所揭示的布置。使碎片累积最小化的另一选项是通过提供用于入射射束14及反射射束66的狭缝来封闭镜面74使得镜面74处于加压腔室中。图11中展示了此替代性实施例。图11包括与图7及图8的特征相同的许多特征，因此下文中仅描述差异。 

在图11中，镜面安装台100包括一安装于安装基座72上的托架102。以类似于托架76的方式，托架102包括一面对安装基座72且其尺寸经设计以在使用变位螺丝78将托架102固定到安装基座72时围绕并固定地支撑与安装基座72接触的镜面74的空腔。安装基座72的面对表面72a及因此镜面74与水平线形成45度角度，但此角度仅为实例。将变位螺丝78附着于延伸穿过托架102的相对外表面部分102a的贯通孔中。相对的外表面部分102a因此与水平线类似地形成45度角度，且在下文中被称为倾斜部分102a。还将空气入口80安装于倾斜部分102a中。 

一体式延伸表面部分102b(下文中也称为外壳部分102b)延伸而与倾斜部分102a形成直角并覆盖镜面74及托架102的孔隙。外壳部分102b包括两个位于相应表面中的U形孔隙104、106。据称孔隙104位于外壳部分102b的“前部”中，而据称孔隙106位于外壳部分102b的“顶部”上。U形孔隙104、106中的每一者包括一相应凹槽，相应窗108、110滑动地配合到所述相应凹槽中。 

窗108从外壳部分102b的顶部滑入U形孔隙104中的凹槽中及从所述凹槽中滑出，且通过一附着于外壳部分102b中的紧固孔中并与窗108的顶边缘中的两个压痕117中的一者按压接触的螺丝116而紧固于U形孔隙104中。窗110从外壳部分102b的后部滑入U形孔隙106中的凹槽中及从所述凹槽中滑出。窗110通过平坦紧固部分(类似于下文中描述的平坦覆盖件120)紧固于U形孔隙106中，所述平坦紧固部分使用紧固螺丝118而在外壳部分102b的任一侧上被紧固到倾斜部分102a的上侧。 

窗108含有狭缝112，且窗110含有狭缝114。在操作中使狭缝112、114对准，使得射束14前进穿过狭缝114并反射穿过狭缝112而成为(例如)射束66。 

在此实施例中，托架102并不具有支撑镜面74并防止碎片累积于镜面74与安装基座72之间的集成式底边缘。实情为，平坦覆盖件120从托架102的左侧延伸到右侧(亦即，位于相对的倾斜部分102a之间)以与镜面74的底边缘啮合。此平坦覆盖件120被可移除地拧入倾斜部分102a的底表面中的孔隙(未图示)中使镜面74更容易替换。可看出，外壳部分102b在其底边缘上具有一位于相对倾斜部分102a中间的开口。类似于托架76的一体式底边缘76b，平坦覆盖件120优选与镜面74的面对外部的表面齐平或稍低于镜面74的面对外部的表面。这两个特征有助于从镜面72移除碎片。 

提供至少一个额外空气入口122以将加压空气供应到由镜面74的面对外部的表面及由窗108、110部分封闭的外壳部分102b的内部所界定的腔室中。流入到空气入口80中的CDA也可流入到空气入口122中。此流可以(例如)10cfm的相同流动速率发生，或流入到空气入口80中的空气可以不同于(例如，高于)流入到空气入口122中的空 气的速率发生。此产生了使到达镜面74的颗粒最少化的加压腔室。优选其中的压力稍高于大气压力。就确实到达镜面74的那些颗粒而言，可通过先前描述的层状空气流将其移除。 

可如先前关于镜面安装台70所描述来固定地或可移动地安装图11的镜面安装台100。 

在操作中，如先前关于托架76相对于安装基座72而移动到镜面74的多种变位位置90所描述，托架102相对于安装基座72而移动。狭缝112、114可延伸窗108、110的整个长度，但优选其较小以使暴露面积最小化。当托架102跨越安装基座72的表面72a移动时，狭缝112、114需要与射束14、66对准。可通过以下方法来实现与对较小狭缝尺寸的需求相结合的此对准：移除螺丝116及窗108并在U形孔隙104中用一具有狭缝(所述狭缝的定向及/或位置不同于狭缝112)的窗来替换窗108，且松开或移除螺丝118及其紧固的平坦紧固部分以便移除窗110并在U形孔隙106中用一具有对应于U形孔隙104中的新窗的狭缝的窗来替换窗110。在图11说明的实例中，狭缝112、114延伸窗108、110的近似一半的长度，且四组变位孔82为托架102提供四个位置，所述四个位置连同镜面72的旋转界定了如先前关于托架70所描述的八个变位位置90。如图所示，托架位于第一、最左边一组变位孔82中。当托架102移动到第二组变位孔82时，窗108、110保持处于所说明的配置。当托架102移动到第三及第四组变位孔82时，移除窗108、110，将其旋转180度使得未暴露表面被暴露在外部且狭缝112、114位于左边并被重新插入相应U形孔隙104、106中。接着使用螺丝116及压痕117将窗108紧固到外壳部分102b。接着使用具有啮合于倾斜部分102a中的螺丝118的平坦紧固部分将窗110紧固到外壳部分102b。 

为移除及/或旋转镜面74，通过从变位孔82拧下变位螺丝78而从安装基座72移除托架102。接着，在所要的变位位置90中将托架102重新附接到安装基座72。 

本发明极大地增强了激光微加工系统处理需要修改系统攻角以适应对特定工件几何形状的需求的情况的能力，且可通过在处理期间仅使用镜面的若干部分来减少污染而延长镜面寿命。举例来说，即使在没有由额外包含的托架102所提供的益处的情况下，仍可在可变位镜面74的每一变位位置90处操作约500个零件。所述系统可经快速重新配置而以很少的额外成本及/或时间来处理多种情况，或可在零件处理期间“在运作中”修改其攻角或使其镜面变位，从而进一步增强此系统的使用简易性。 

已描述了上述实施例以便允许容易理解本发明且并不限制本发明。相反，本发明意图涵盖随附权利要求书的范围内包括的各种修改及等效布置，所述范围将符合最广泛解 释以便涵盖根据法律允许的所有此类修改及等效结构。 

Claims (11)

1.一种激光微加工系统，其包括激光源，所述激光源经定位以经由扫描透镜将激光脉冲导引到安装于工作表面上的工件，所述系统的特征在于： 

镜面，其定位于所述扫描透镜与所述工件之间且相对于所述工作表面倾斜以将所述激光脉冲朝向所述工件反射，以使所述激光脉冲以相对于所述工作表面90度的角度冲击所述镜面，且以相对于所述工作表面经修改的攻角向所述工件反射； 

安装台，其包括第一部分及第二部分，所述第一部分具有相对于所述工作表面倾斜的面对表面，且所述第二部分包括围绕所述镜面的至少三个侧面的孔隙，所述镜面位于所述第一部分的所述面对表面与所述第二部分之间； 

多个变位孔，其位于所述第一部分的所述面对表面中；以及 

至少一个变位螺丝，其穿过所述第二部分且啮合所述第一部分的相应变位孔；其中所述第二部分与所述第一部分啮合以将所述镜面移动到多个变位位置，所述多个变位位置对应于其中啮合有所述至少一个变位螺丝的所述相应变位孔，所述变位位置中的每一者表示所述激光脉冲的一接触区域。 

2.根据权利要求1所述的激光微加工系统，其中所述镜面安装到界定所述工作表面的零件支座及支撑所述激光源及所述扫描透镜的扫描透镜组合件中的一者。 

3.根据权利要求1或权利要求2所述的激光微加工系统，其中所述镜面以45度角度倾斜，由此所述激光脉冲源自上方且从水平方向导引到所述工件上。 

4.根据权利要求1或权利要求2所述的激光微加工系统，其中所述镜面以为扫描透镜输出射束提供除由所述镜面提供的成角度路径以外的到所述工作表面的垂直路径的方式相对于所述扫描透镜而安装。 

5.根据权利要求4所述的激光微加工系统，其特征在于： 

第二镜面，其安装到界定所述工作表面的零件支座，所述第二镜面经安装以从所述垂直路径接收所述扫描透镜输出射束，且所述第二镜面相对于所述工作表面以一角度而安装。 

6.根据权利要求1所述的激光微加工系统，其中所述镜面包括面对所述第一部分的所述面对表面的第一表面及面对所述孔隙外部的第二表面，且其中所述第二部分包括包括所述孔隙的倾斜部分及围绕所述孔隙的至少一部分的外壳部分，所述外壳部分包括：第一狭缝，其经配置以在所述第二表面处从所述激光源接收所述激光脉冲；及第二狭缝，其经配置以允许由所述镜面的所述第二表面偏转的所述激光脉冲在所 述工件的方向上退出所述外壳部分。 

7.根据权利要求6所述的激光微加工系统，其中所述外壳部分包括位于所述第二部分的下端处的开口，其经配置以允许碎片从所述镜面的所述第二表面行进到所述外壳部分的外部。 

8.根据权利要求6或权利要求7所述的激光微加工系统，其特征在于： 

第一U形开口，其位于所述外壳部分的面对所述扫描透镜的侧面中； 

第二U形开口，其位于所述外壳部分的面对所述工件的所述方向的侧面中； 

第一可移除件，其滑动地与所述第一U形开口啮合且包括所述第一狭缝；以及 

第二可移除件，其滑动地与所述第二U形开口啮合且包括所述第二狭缝。 

9.根据权利要求1或权利要求6所述的激光微加工系统，其中所述镜面包括面对所述第一部分的所述面对表面的第一表面及面对所述孔隙外部的第二表面，且其特征在于： 

空气入口，其插入到所述第二部分中；以及 

至少一个空气槽，其位于所述第二部分与所述镜面的所述第二表面之间所述镜面的顶部部分处，所述空气入口连接到所述至少一个空气槽以将空气提供到所述至少一个空气槽。 

10.根据权利要求6或权利要求7所述的激光微加工系统，其特征在于： 

第一空气入口，其插入到所述第二部分中； 

至少一个空气槽，其位于所述第二部分与所述镜面的所述第二表面之间所述镜面的顶部部分处，所述第一空气入口连接到所述至少一个空气槽以将空气提供到所述至少一个空气槽；以及 

第二空气入口，其插入到所述第二部分的所述外壳部分中且经配置以将空气提供到所述外壳部分。 

11.根据权利要求1或权利要求6所述的激光微加工系统，其中所述第一部分相对于所述工件固定地安装或可移动地安装，且所述第二部分可相对于所述第一部分移动。