CN107775187A - 一种激光封装装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光封装装置和方法,该装置包括:激光器组件,产生激光束;光束整形器组件,用于对激光束进行整形,使整形后的光束的能量分布为中间低、周边高;准直镜组,用于对整形后的光束进行准直放大;二向色镜组件,用于对光束的封装波段高透,对对准波段高反;振镜扫描单元,用于将封装光束投射到工件上并控制其扫描方向和速度;机器视觉传感器组件,用于检测工件的位置信息和封装光斑的尺寸;高温计传感器组件,用于检测工件表面的封装温度;工件台及数据处理与控制装置,用于控制激光器组件、光束整形器组件、振镜扫描单元、机器视觉传感器组件、高温计传感器组件以及工件台动作。本发明可以解决封装光斑能量不均匀和尺寸难调节的问题。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域,特别涉及一种激光封装装置和方法。
背景技术
基于OLED大屏化的趋势,要求封装视场、产率和气密性工艺效果越来越严格,激光封装设备采用的激光光源是将高斯激光束通过常规的整形器件将光束端面整成平顶的圆柱形或方柱状Top-Hat(超高斯或者类高斯分布),但没从根本上改变其高斯光束的本质,高斯光束或者Top-Hat光束覆盖在封装工作面Frit(玻璃熔料)上所走路径上各点的温度分布为尖顶形分布,如图1a~1b所示,尖顶形的温度分束显示能量主要集中在玻璃熔料中心,光斑的能量分布不均导致玻璃熔料熔融不均匀、气密性不好等现象,降低了OLED屏幕封装的产率和良率。此外,大多数的封装设备一旦设计完成,其对应的玻璃熔料封装线条尺寸是固定的,当遇到玻璃熔料线条尺寸超出设计尺寸时,就会出现曝光不完全等现象,同样会降低OLED屏幕封装的产率和良率。
目前激光封装设备曝光的激光光束为自带整形器件的光纤头,其所谓的整形就是通过常用的整形器件简单地将光束的几何形状由较为发散的光束整形为形状比较规整的圆柱状或者方柱状的Top-Hat,并没有改变其高斯分布的本质,这样不但存在玻璃熔料熔融不均匀、气密性不好等导致产率、良率不高的风险。此外,目前激光封装设备一旦设计定型,封装激光光束的口径就是固定的,也就是只能适用于某一固定尺寸玻璃熔料的封装,或者即使有变倍或者变焦准直装置,可以改变光束的口径,变倍或者变焦准直装置需要多维度调节才能实现,否则就会出现变倍不到位或者致使准直效果出现偏差,这样最终导致激光封装设备难以适配多种玻璃熔料尺寸封装工艺。
发明内容
本发明提供一种激光封装装置和方法,以解决现有技术中激光封装过程中,封装光斑能量不均匀以及尺寸难以调节的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种激光封装装置,包括:激光器组件,用于产生激光束;光束整形器组件,用于对激光束进行整形,使整形后的光束的能量分布为中间低、周边高;准直镜组,用于对整形后的光束进行准直放大;二向色镜组件,用于对光束的封装波段高透,对光束的对准波段高反;振镜扫描单元,用于将封装光束投射到工件上,并控制封装光束的扫描方向和速度;机器视觉传感器组件,用于检测工件的位置信息,并获取工件上封装光斑的尺寸;高温计传感器组件,用于检测工件表面的封装温度;工件台,用于承载工件;以及数据处理与控制装置,用于控制所述激光器组件、光束整形器组件、振镜扫描单元、机器视觉传感器组件、高温计传感器组件以及工件台动作。
作为优选,所述激光器组件包括:激光器、与所述激光器配合的光纤组件以及激光控制器。
作为优选,所述光束整形组件包括整形器件和驱动所述整形器件动作的驱动电机。
作为优选,所述整形器件包括:平凹形棱镜和平凸形棱镜,所述平凹形棱镜和平凸形棱镜相互旋转对称且互补,用于将所述激光束整形为中间区域空心的光束。
作为优选,所述整形器件包括:依次设置的一旋转对称的曲面元件、1/4玻片和平面反射镜,用于将所述激光束整形为由若干环形条纹形成。
作为优选,所述曲面元件的曲面上镀有PBS膜,所述平面反射镜的入光面镀有反射膜。
作为优选,所述反射膜的反射率为20%~60%。
作为优选,所述二向色镜组件包括:第一二向色镜和第二二向色镜,其中,所述第一二向色镜用于将光束的封装波段投射到振镜扫描单元,将光束的对准波段投射到第二二向色镜,所述第二二向色镜用于将对准波段的光束分别投射到机器视觉传感器组件和高温计传感器组件。
作为优选,所述振镜扫描单元包括:振镜组件和与所述振镜组件配合的F_Theta镜头。
作为优选,所述振镜组件包括两正交的振镜反射镜。
作为优选,所述振镜扫描单元的入光面还设有一孔径光阑。
作为优选,所述机器视觉传感器组件包括:成像镜组和探测器,所述成像镜组对工件表面进行成像,并投射到探测器,所述探测器与所述数据处理与控制装置连接。
作为优选,所述高温计传感器组件包括高温计镜组和高温计探测器,其中,所述高温计镜组探测工件表面的封装温度并传递至高温计探测器,所述高温计探测器与所述数据处理与控制装置连接。
作为优选,所述工件为待封装的OLED屏幕,包括:两块玻璃基板、位于两块玻璃基板之间的OLED面板和用于将所述两块玻璃基板进行封装的玻璃熔料。
本发明还提供一种激光封装方法,采用光束整形器组件将激光束整形为具有中间区域空心的光束或者由若干环形条纹形成,以使所述激光束的能量分布中间低、周边高,采用整形后的光束对工件进行封装。
本发明还提供另一种激光封装方法,使用激光束加热位于两个玻璃基底之间的玻璃熔料,使得被加热的所述玻璃熔料将所述两个玻璃基底密封,包括:
步骤1:设置光束整形器组件,用于将激光束的能量分布整形为中间低、周边高;
步骤2:利用整形后的激光束对所述玻璃熔料进行预封装扫描,探测被所述玻璃基板反射的激光束,处理所述激光束得到所述玻璃熔料和激光光斑的尺寸、预封装扫描路径与玻璃熔料图案的位置偏差以及所述玻璃熔料的温度;
步骤3:判断所述激光光斑的尺寸与所述玻璃熔料的尺寸是否匹配,否则调整所述光束整形器组件,对所述激光束进行整形;
步骤4:判断所述预封装扫描路径与玻璃熔料图案是否存在位置偏差,是则调节所述激光束的扫描位置和扫描速度以及控制承载所述玻璃基底的工件台运动;
步骤5:判断所述玻璃熔料的温度与预设的温度是否相匹配,否则调节所述激光束的输出功率;
步骤6、调节完毕后,采用上述参数进行正式封装。
作为优选,所述光束整形器组件包括平凹形棱镜和平凸形棱镜,所述平凹形棱镜和平凸形棱镜相互旋转对称且互补,用于将所述激光束整形为中间区域空心的光束。
作为优选,所述步骤3中调整所述光束整形器组件具体为通过调节所述平凹形棱镜和平凸形棱镜之间的间距实现对激光光束的口径的调整。
作为优选,所述光束整形器组件包括依次设置的一旋转对称的曲面元件、1/4玻片和平面反射镜,用于将所述激光束整形为由若干环形条纹形成。
作为优选,所述步骤3中调整所述光束整形器组件具体为通过调节所述曲面元件与所述平面反射镜之间的间距实现对激光光束的口径的调整。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明通过光束整形器组件将高斯光束整形为具有局部区域空心的M型光束或者整形为具有一定光强分布的相干叠加圆形条纹光斑,使光束的能量分布不会集中于光斑中心,这样玻璃熔料熔融均匀性、封装气密性有显著的提高,随之OLED屏幕封装的产率和良率得到明显的改善;
2、本发明通过数据处理与控制装置调整光束整形器组件,可以解决现有的激光封装设备对不同玻璃熔料尺寸不能适配或者适配实现难度大的工艺适应性问题。
附图说明
图1a~1b为高斯分布光束封装玻璃熔料产生的温度分布示意图;
图2为本发明实施例1中激光封装装置的结构示意图;
图3为本发明实施例1中高斯分布光束到M型分布光束转换的示意图;
图4为本发明实施例1中整形器件的三维结构示意图;
图5为本发明实施例1中整形器件的工作原理图;
图6为本发明实施例1中整形器件实现原理中玻璃熔料与光斑能量分布示意图;
图7为本发明实施例1中激光封装方法的流程示意图;
图8为本发明实施例1中整形器件调节的封装光斑口径在玻璃熔料对应位置的示意图;
图9a~9b为本发明实施例1中M型光束三维形式及其在玻璃熔料处的温度分布曲线示意图;
图10为本发明实施例2中整形器件的结构示意图图;
图11为本发明实施例2中整形器件形成的相干叠加圆形条纹光斑示意图。
图中所示:
01-激光器组件、02-光束整形器组件、03-准直镜组、04-第一二色向镜、05-孔径光阑、06-振镜组件、061-第一振镜反射镜、062-第二振镜反射镜、07-F_Theta镜头、08-第二二色向镜、09-成像镜组、10-探测器、11-高温计镜组、12-高温计探测器、13-数据处理与控制装置、131~136-线缆、14-工件台、15-工件、151-玻璃熔料、16-封装光斑、601-平凹型棱镜、602-平凸型棱镜、901-曲面元件、901a-PBS膜、902-1/4玻片、903-平面反射镜、903a-反射膜、904-相干叠加圆形条纹光斑。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是,本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
如图2和图3所示,本实施例的激光封装装置,包括:
激光器组件01,所述激光器组件01包括:激光器、与所述激光器配合的光纤组件以及激光控制器,所述激光器产生激光束通过光纤组件射出,激光控制器用于控制所述激光器,即激光束的功率可调节;
光束整形器组件02,包含整形器件和驱动电机,可将激光器组件01发出的激光光束整形为具有局部区域空心光束,如图3所示,本实施例将之定义为M型光,并且调节光斑尺寸;
准直镜组03,用于对经过光束整形器组件02整形后的M型光束进行准直放大;
第一二色向镜04,用于对M型光束的封装波段高透,对M型光束的对准波段高反,也即是说,使M型光束分为两部分,一部分投射到振镜扫描单元用于封装,另一部分投射中第二二色向镜08用于测试;
孔径光阑05,用于限制封装光束的口径;
第二二色向镜08,用于接收M型光束的对准波段,并对机器视觉传感器镜组09所用波段的光高反,高温计传感器组件所用波段的光束高透;
振镜扫描单元,包括振镜组件06和与所述振镜组件06配合的F_Theta镜头07,其中,所述振镜组件06包括相互正交的第一、第二振镜反射镜061、062,所述第一、第二振镜反射镜061、062通过各自振动的幅度和速度,可控制封装光束扫描的方向和速度,所述F_Theta镜头07用于经M型光束投影到工件15表面,并在振镜组件06的配合下,实现对一定区域范围内被封装屏幕进行激光封装;
机器视觉传感器组件,其包括:成像镜组09和探测器10,所述成像镜组09对工件15表面进行成像,并投射到探测器10,所述探测器10与所述数据处理与控制装置13连接,所述机器视觉传感器组件主要用于检测工件15的位置信息,并获取工件15上封装光斑16(见图8)的尺寸;
高温计传感器组件,所述高温计传感器组件包括高温计镜组11和高温计探测器12,其中,所述高温计镜组11探测工件15表面的封装温度并传递至高温计探测器12,所述高温计探测器12与所述数据处理与控制装置13连接,用于检测工件15表面的封装温度,并将之传递给数据处理与控制装置13;
工件台14,用于在数据处理与控制装置13的控制下,负责对在其上的工件15出现水平、垂向位置偏移以及倾斜时的调节,使工件15处于理论的工作位置,所述工件15为带封装的OLED屏幕,包括:两块玻璃基板、OLED面板和相应的玻璃熔料151;
以及
数据处理与控制装置13,其通过相关的线缆131~136分别与激光器组件01、光束整形器组件02、振镜组件06、探测器10、高温计探测器12以及工件台14连接,分别收集并处理探测器10和高温计探测器12采集的数据,并控制激光器组件01、光束整形器组件02、振镜组件06以及工件台14进行相关的操作。
需要说明的是,光束整形器组件02将具有高斯分布的激光光束整形为M型光束,并且通过调节光束整形器组件02的内部器件之间的间距,可以改变M型光束的口径,其光斑不同位置的能量分布形式如图6所示,根据热传导方程:
式中s(x)、ρ(x)分别是比热和密度,K0热导率,三者均为常数,则方程简化为:
式中称为热扩散率,令且热平衡状态下:
U(x)的最佳分布可以通过工艺试验获得,可以看做已知的。由1.3式可以得到能量分布Q(x)的具体分布形式。
又因为:
其中,M形光束半径Rin由光束整形器组件02的参数决定,因此由上述方法可以获得最佳参数值。上述各式中,X是位置坐标参数,t为温度,W是包含M型光斑的区域大小,U(x)是最佳工艺条件下的温度分布。
如图4和图5所示,本实施例中的整形器件由一对旋转对称、互补的角锥棱镜组成,具体包括:一个平凹型棱镜601和一个平凸型棱镜602,其工作原理如图7所示,入射光经过平凹型棱镜601,并在平凹型棱镜601的倾斜面上发生折射后入射到平凸型棱镜602的斜面上,同样,光线在平凸型棱镜602的斜面上产生折射而改变方向,光线水平偏心量Δ与变量平凹型棱镜601、平凸型棱镜602之间的距离d的关系为:
其中,n为两角锥棱镜的材料折射率,α为平凹型棱镜601、平凸型棱镜602的倾角。
由式(1.5)所示,在平凹型棱镜601、平凸型棱镜602的各参数确定的条件下,两角锥棱镜之间的距离d与入射光线偏离的程度Δ成正比,通过调节平凹型棱镜601、平凸型棱镜602之间的距离即可实现如图3所示的将具有高斯分布的激光光束变为M型光束,并且通过调节平凹型棱镜601、平凸型棱镜602之间的距离d,可产生不同口径的光束,对光束整形的目的是为了改变封装OLED屏幕的激光光斑的能量分布,使其封装玻璃熔料151的激光光斑的能量分布更加均匀,M型光束3D形状和其在封装玻璃熔料151时的温度分布情况如图9a~9b所示,图9a是圆形轮廓的M型光束,由图9b的温度分布曲线可知在中心位置附近的温度变化相对平缓,说明封装区域玻璃熔料151的光束能量不是集中在中心位置,这样的能量分布可以使得玻璃熔料151熔融变得均匀,不会有因温度差异产生气泡等现象,从而可以提高封装的效果。
经本实施例的光束整形器组件02整形后M形光束半径Rin与光线中心偏移量Δ成正比关系,即
Rin∝Δ---------(1.6)
根据式(1.4)可得到能量分布Q(x)与Δ、d的关系:
这样光斑端面的能量分布Q(x)就与光束整形器组件02器件的位置该变量d建立了直接的关系,具体的关系形式由具体应用场景而定。
在具体应用过程中,通过高温计镜组11采集封装光斑16经过玻璃熔料151不同位置的能量分布数据,如图8所示,通过数据处理与控制装置13处理计算得到玻璃熔料151各位置点对应的光斑能量布,进而计算得到玻璃熔料151各位置点对应的光束整形器组件02驱动位移d的数据,并存储以备调用,正式曝光时由数据处理与控制装置13驱动光束整形器组件02以改变光束口径,以调节玻璃熔料151对应位置的光斑能量分布,最终以提高玻璃熔料151的封装质量。
请重点参照图7,结合图2~6以及图8,本实施例还提供一种激光封装方法,使用激光束加热位于两个玻璃基底之间的玻璃熔料,使得被加热的所述玻璃熔料将所述两个玻璃基底密封,包括:
步骤1:设置光束整形器组件02,用于将激光束的能量分布整形为中间低、周边高;
步骤2:利用整形后的激光束对所述玻璃熔料151进行预封装扫描,探测被所述玻璃基板反射的激光束,处理所述激光束得到所述玻璃熔料151和激光光斑的尺寸、预封装扫描路径与玻璃熔料151图案的位置偏差以及所述玻璃熔料151的温度;
步骤3:判断所述激光光斑的尺寸与所述玻璃熔料151的尺寸是否匹配,否则调整所述光束整形器组件05,对所述激光束进行整形;具体地,通过调节所述平凹形棱镜601和平凸形棱镜602之间的间距实现对激光光束的口径的调整。
步骤4:判断所述预封装扫描路径与玻璃熔料图案是否存在位置偏差,是则调节所述激光束的扫描位置和扫描速度以及控制承载所述玻璃基底的工件台14运动;
步骤5:判断所述玻璃熔料的温度与预设的温度是否相匹配,否则调节所述激光束的输出功率;
步骤6、调节完毕后,采用上述参数进行正式封装。
正式封装时,通过数据处理与控制装置13开启的激光器组件01出射高能激光束,激光束经光束整形器组件02整形为M型光束后,经准直镜组03准直放大,准直后的光束经振镜组件06,被振镜组件06以一定的振幅和振动速度进行调制,被调制后的M型光束经F_Theta镜头07投影到工件台14表面工件15的玻璃熔料151上,高能激光束将玻璃熔料151熔融,熔融后的玻璃熔料151就可以将夹着OLED屏幕基面的两块玻璃基底粘接起来,使得OLED屏幕面板被密封。
本实施例的激光封装装置和方法,使得封装的光束熔融玻璃熔料151的能量分布变得均匀,从而改变高斯光束形成的光束光斑的能量过于集中在光斑中心的状况,使得玻璃熔料151熔融更加均匀,OLED屏幕封装密封性得到显著的改善。
实施例2
本实施例与实施例1的区别点在于,光束整形器组件02中的整形器件的结构不同。
如图10和图11所示,本实施例提出一种新的结构实现光束的整形,具体地,该整形器件包括:依次设置的一旋转对称的曲面元件901、1/4玻片902和平面反射镜903,所述曲面元件901的曲面上镀有PBS膜901a,所述平面反射镜903的入光面镀有反射膜903a,所述反射膜903a的反射率为20%~60%。
如图10所示,该整形器件的原理为,激光光束经两个曲面元件901的曲面和平面反射镜903的入光面分成两束具有一定光程差的光,产生如图11所示的具有一定光强分布的相干叠加圆形条纹光斑904,当然,通过调节曲面元件901和平面反射镜903之间的间距d,可以改变光斑能量分布,进而达到和实施例1相同的效果。
综上,本发明为了解决封装光束为高斯分布导致玻璃熔料151熔融不均匀、气密性不好等问题,通过使用整形器件破坏激光光束的高斯分布,将高斯光束整形为具有局部区域空心的M型光束或者整形为具有一定光强分布的相干叠加圆形条纹光斑,使光束的能量分布不会集中于光斑中心,这样玻璃熔料151熔融均匀性、封装气密性有显著的提高,随之OLED屏幕封装的产率和良率得到明显的改善;为了解决曝光光斑尺寸与玻璃熔料151线条尺寸不匹配的现象,通过在线调整整形器件的补偿的方式改变光斑尺寸,这样提高了OLED屏幕封装的产率和良率。
显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (20)
1.一种激光封装装置,其特征在于,包括:
激光器组件,用于产生激光束;
光束整形器组件,用于对激光束进行整形,使整形后的光束的能量分布为中间低、周边高;
准直镜组,用于对整形后的光束进行准直放大;
二向色镜组件,用于对光束的封装波段高透,对光束的对准波段高反;
振镜扫描单元,用于将封装光束投射到工件上,并控制封装光束的扫描方向和速度;
机器视觉传感器组件,用于检测工件的位置信息,并获取工件上封装光斑的尺寸;
高温计传感器组件,用于检测工件表面的封装温度;
工件台,用于承载工件;
以及
数据处理与控制装置,用于控制所述激光器组件、光束整形器组件、振镜扫描单元、机器视觉传感器组件、高温计传感器组件以及工件台的动作。
2.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述激光器组件包括:激光器、与所述激光器配合的光纤组件以及激光控制器。
3.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述光束整形组件包括整形器件和驱动所述整形器件动作的驱动电机。
4.如权利要求3所述的激光封装装置,其特征在于,所述整形器件包括:平凹形棱镜和平凸形棱镜,所述平凹形棱镜和平凸形棱镜相互旋转对称且互补,用于将所述激光束整形为中间区域空心的光束。
5.如权利要求3所述的激光封装装置,其特征在于,所述整形器件包括:依次设置的一旋转对称的曲面元件、1/4玻片和平面反射镜,用于将所述激光束整形为由若干环形条纹形成。
6.如权利要求5所述的激光封装装置,其特征在于,所述曲面元件的曲面上镀有PBS膜,所述平面反射镜的入光面镀有反射膜。
7.如权利要求6所述的激光封装装置,其特征在于,所述反射膜的反射率为20%~60%。
8.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述二向色镜组件包括:第一二向色镜和第二二向色镜,其中,所述第一二向色镜用于将光束的封装波段投射到振镜扫描单元,将光束的对准波段投射到第二二向色镜,所述第二二向色镜用于将对准波段的光束分别投射到机器视觉传感器组件和高温计传感器组件。
9.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述振镜扫描单元包括:振镜组件和与所述振镜组件配合的F_Theta镜头。
10.如权利要求9所述的激光封装装置,其特征在于,所述振镜组件包括两正交的振镜反射镜。
11.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述振镜扫描单元的入光面还设有一孔径光阑。
12.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述机器视觉传感器组件包括:成像镜组和探测器,所述成像镜组对工件表面进行成像,并投射到探测器,所述探测器与所述数据处理与控制装置连接。
13.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述高温计传感器组件包括高温计镜组和高温计探测器,其中,所述高温计镜组探测工件表面的封装温度并传递至高温计探测器,所述高温计探测器与所述数据处理与控制装置连接。
14.如权利要求1所述的激光封装装置,其特征在于,所述工件为待封装的OLED屏幕,包括:两块玻璃基板、位于两块玻璃基板之间的OLED面板和用于将所述两块玻璃基板进行封装的玻璃熔料。
15.一种激光封装方法,其特征在于,采用光束整形器组件将激光束整形为具有中间区域空心的光束或者由若干环形条纹形成,以使所述激光束的能量分布中间低、周边高,采用整形后的激光束对工件进行封装。
16.一种激光封装方法,使用激光加热位于两个玻璃基底之间的玻璃熔料,使得被加热的所述玻璃熔料将所述两个玻璃基底密封,其特征在于,包括:
步骤1:设置光束整形器组件,用于将激光束的能量分布整形为中间低、周边高;
步骤2:利用整形后的激光束对所述玻璃熔料进行预封装扫描,探测被所述玻璃基板反射的激光束,处理所述激光束得到所述玻璃熔料和激光光斑的尺寸、预封装扫描路径与玻璃熔料图案的位置偏差以及所述玻璃熔料的温度;
步骤3:判断所述激光光斑的尺寸与所述玻璃熔料的尺寸是否匹配,否则调整所述光束整形器组件,对所述激光束进行整形;
步骤4:判断所述预封装扫描路径与玻璃熔料图案是否存在位置偏差,是则调节所述激光束的扫描位置和扫描速度以及控制承载所述玻璃基底的工件台运动;
步骤5:判断所述玻璃熔料的温度与预设的温度是否相匹配,否则调节所述激光束的输出功率;
步骤6、调节完毕后,采用上述参数进行正式封装。
17.如权利要求16所述的激光封装方法,其特征在于,所述光束整形器组件包括平凹形棱镜和平凸形棱镜,所述平凹形棱镜和平凸形棱镜相互旋转对称且互补,用于将所述激光束整形为中间区域空心的光束。
18.如权利要求17所述的激光封装方法,其特征在于,所述步骤3中调整所述光束整形器组件具体为通过调节所述平凹形棱镜和平凸形棱镜之间的间距实现对激光光束的口径的调整。
19.如权利要求16所述的激光封装方法,其特征在于,所述光束整形器组件包括依次设置的一旋转对称的曲面元件、1/4玻片和平面反射镜,用于将所述激光束整形为由若干环形条纹形成。
20.如权利要求19所述的激光封装方法,其特征在于,所述步骤3中调整所述光束整形器组件具体为通过调节所述曲面元件与所述平面反射镜之间的间距实现对激光光束的口径的调整。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108558188A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-09-21 | 深圳光韵达光电科技股份有限公司 | 一种曲面玻璃成型装置和成型方法 |
CN108941892A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-07 | 武汉大学 | 一种利用飞秒激光破坏目标物的智能系统及方法 |
CN109085680A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-25 | 浙江大学 | 一种基于机械拉锥的微纳光纤的封装方法 |
CN109249138A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-01-22 | 广州里程科技发展有限公司 | 激光雕刻机跨平台运动控制系统 |
CN110340516A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-18 | 苏州市长峰激光技术有限公司 | 一种基于温度检测的激光加工设备及加工方法 |
CN113365511A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-09-07 | 韩国烟草人参公社 | 气溶胶生成系统 |
CN113843499A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-28 | 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 | 激光开膜方法及装置 |
CN114309923A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 光束间距调节模组及加工设备 |
US12022880B2 (en) | 2020-01-06 | 2024-07-02 | Kt&G Corporation | Aerosol generating device preventing reuse of an aerosol generating article by detecting discoloration of a wrapper of the aerosol generating article |
US12059029B2 (en) | 2020-01-06 | 2024-08-13 | Kt&G Corporation | Aerosol generating device with a cutting portion |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1647885A (zh) * | 2004-01-30 | 2005-08-03 | 武汉天宇激光数控技术有限责任公司 | 激光环切打孔方法及其装置 |
CN101134266A (zh) * | 2007-10-10 | 2008-03-05 | 厦门大学 | 带有测量装置的多功能激光加工刀具 |
CN101842918A (zh) * | 2007-09-28 | 2010-09-22 | 康宁股份有限公司 | 使用可变激光束的玻璃料密封 |
CN102061362A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-05-18 | 江苏大学 | 一种环形激光冲击强化紧固孔的方法和装置 |
CN103466922A (zh) * | 2013-09-30 | 2013-12-25 | 上海大学 | 激光封装方法及设备 |
JP2014067484A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 封止体の作製方法及び封止装置 |
WO2014080442A1 (ja) * | 2012-11-21 | 2014-05-30 | オー・エム・シー株式会社 | レーザ溶接方法とその装置 |
CN204075509U (zh) * | 2014-08-04 | 2015-01-07 | 北京万恒镭特机电设备有限公司 | 光束形成装置 |
CN104347823A (zh) * | 2013-05-31 | 2015-02-11 | 三星显示有限公司 | 激光束照射装置及用该装置制造有机发光显示装置的方法 |
CN104377148A (zh) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 三星显示有限公司 | 密封设备及基底密封方法 |
CN104795511A (zh) * | 2014-01-20 | 2015-07-22 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光封装设备及其封装方法 |
CN105226204A (zh) * | 2014-05-30 | 2016-01-06 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光封装设备及封装方法 |
CN105810847A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 上海微电子装备有限公司 | 激光辅助的玻璃料封装装置及方法 |
-
2016
- 2016-08-31 CN CN201610791538.8A patent/CN107775187A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1647885A (zh) * | 2004-01-30 | 2005-08-03 | 武汉天宇激光数控技术有限责任公司 | 激光环切打孔方法及其装置 |
CN101842918A (zh) * | 2007-09-28 | 2010-09-22 | 康宁股份有限公司 | 使用可变激光束的玻璃料密封 |
CN101134266A (zh) * | 2007-10-10 | 2008-03-05 | 厦门大学 | 带有测量装置的多功能激光加工刀具 |
CN102061362A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-05-18 | 江苏大学 | 一种环形激光冲击强化紧固孔的方法和装置 |
JP2014067484A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 封止体の作製方法及び封止装置 |
WO2014080442A1 (ja) * | 2012-11-21 | 2014-05-30 | オー・エム・シー株式会社 | レーザ溶接方法とその装置 |
CN104347823A (zh) * | 2013-05-31 | 2015-02-11 | 三星显示有限公司 | 激光束照射装置及用该装置制造有机发光显示装置的方法 |
CN104377148A (zh) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 三星显示有限公司 | 密封设备及基底密封方法 |
CN103466922A (zh) * | 2013-09-30 | 2013-12-25 | 上海大学 | 激光封装方法及设备 |
CN104795511A (zh) * | 2014-01-20 | 2015-07-22 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光封装设备及其封装方法 |
CN105226204A (zh) * | 2014-05-30 | 2016-01-06 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光封装设备及封装方法 |
CN204075509U (zh) * | 2014-08-04 | 2015-01-07 | 北京万恒镭特机电设备有限公司 | 光束形成装置 |
CN105810847A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 上海微电子装备有限公司 | 激光辅助的玻璃料封装装置及方法 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108558188A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-09-21 | 深圳光韵达光电科技股份有限公司 | 一种曲面玻璃成型装置和成型方法 |
CN109085680A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-25 | 浙江大学 | 一种基于机械拉锥的微纳光纤的封装方法 |
CN108941892A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-07 | 武汉大学 | 一种利用飞秒激光破坏目标物的智能系统及方法 |
CN109249138A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-01-22 | 广州里程科技发展有限公司 | 激光雕刻机跨平台运动控制系统 |
CN109249138B (zh) * | 2018-11-12 | 2020-12-01 | 广州里程科技发展有限公司 | 激光雕刻机跨平台运动控制系统 |
CN110340516A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-18 | 苏州市长峰激光技术有限公司 | 一种基于温度检测的激光加工设备及加工方法 |
CN113365511A (zh) * | 2020-01-06 | 2021-09-07 | 韩国烟草人参公社 | 气溶胶生成系统 |
CN113365511B (zh) * | 2020-01-06 | 2024-04-02 | 韩国烟草人参公社 | 气溶胶生成系统和气溶胶生成装置 |
US12022880B2 (en) | 2020-01-06 | 2024-07-02 | Kt&G Corporation | Aerosol generating device preventing reuse of an aerosol generating article by detecting discoloration of a wrapper of the aerosol generating article |
US12059029B2 (en) | 2020-01-06 | 2024-08-13 | Kt&G Corporation | Aerosol generating device with a cutting portion |
CN113843499A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-28 | 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 | 激光开膜方法及装置 |
CN114309923A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 光束间距调节模组及加工设备 |
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