CN113732542A - 一种pi膜特定皮秒紫外加工方法及皮秒紫外加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光加工设备技术领域，具体涉及一种PI膜特定皮秒紫外加工方法及皮秒紫外加工系统，本PI膜特定皮秒紫外加工方法包括：步骤1，将PI膜放置于加工平台上，并设置相应加工路径；步骤2，通过真空吸附将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启相应吸尘装置；步骤3，以使激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8‑12ps、频率为100kHz‑1MHz、脉冲串为1‑10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；步骤4，控制加工平台按设定加工路径移动，以使激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割；本发明能够降低很多等离子体生成以及热积累，快速带走等离子体以及热积累，实现对PI膜很好的切割效果，同时脉冲串的引入，可以降低切割的次数，提高切割的效率。
Description
技术领域
本发明属于激光加工设备技术领域，具体涉及一种PI膜特定皮秒紫外加工方法及皮秒紫外加工系统。
背景技术
目前使用纳秒紫外激光，皮秒紫外激光切割。纳秒切割边缘会产生熔融状态，不易切割，正常皮秒切割边缘产生等离子体的粉尘。
如图1所示，图1中左侧为传统的纳秒切割，传统的纳秒紫外由于脉宽较宽，加工机理是以融熔状态为主，导致边缘融熔，需要进行多次才能切断，熔融的边缘会降低产品的性能。
如图1所示，图1中右侧为传统的皮秒切割，传统皮秒由于脉宽较窄，加工机理以气化为主，激光和材料作用，瞬间气化形成粉末，会粘附在切割道边缘，甚至有变色的风险，会对产品的性能有所降低。
因此，亟需开发一种新的PI膜特定皮秒紫外加工方法及皮秒紫外加工系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种PI膜特定皮秒紫外加工方法及皮秒紫外加工系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PI膜特定皮秒紫外加工方法，其包括：步骤1，将PI膜放置于加工平台上，并设置相应加工路径；步骤2，通过真空吸附将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启相应吸尘装置；步骤3，以使激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；步骤4，控制加工平台按设定加工路径移动，以使激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割。
在其中一个实施例中，所述激光器采用紫外皮秒激光器。
在其中一个实施例中，所述激光光束的子脉冲强度可调。
在其中一个实施例中，所述激光器的功率根据PI膜的厚度进行设定。
在其中一个实施例中，所述PI膜的厚度为12.5um、15um以及25um。
在其中一个实施例中，通过所述激光器向PI膜发出相应激光光束进行测试，并根据测试结果设定激光光束的脉冲串间隔、相应子脉冲的子脉冲强度。
在其中一个实施例中，所述激光器的脉冲串适于单独设置脉冲高度。
在其中一个实施例中，所述激光器发出的每个脉冲串适于设置不同距离，且各个子脉冲的能量进行单独调整。
另一方面，本发明提供一种PI膜特定皮秒紫外加工系统，其包括：加工平台、位于加工平台上的真空吸附装置、吸尘装置和激光器；其中所述加工平台上放置PI膜，并设置相应加工路径；所述真空吸附装置将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启所述吸尘装置；所述激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；所述加工平台按设定加工路径移动，以使所述激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割。
在其中一个实施例中，所述激光器采用紫外皮秒激光器；所述激光光束的子脉冲强度可调；所述激光器的功率根据PI膜的厚度进行设定；所述PI膜的厚度为12.5um、15um以及25um；通过所述激光器向PI膜发出相应激光光束进行测试，并根据测试结果设定激光光束的脉冲串间隔、相应子脉冲的子脉冲强度；所述激光器的脉冲串适于单独设置脉冲高度；所述激光器发出的每个脉冲串适于设置不同距离，且各个子脉冲的能量进行单独调整。
本发明的有益效果是，本发明通过设置激光器合适的功率、确定合适的脉冲串的间隔以及不同子脉冲的强度，能够降低很多等离子体生成以及热积累，配上吸尘装置，会快速带走等离子体以及热积累，实现对PI膜很好的切割效果，同时脉冲串的引入，可以降低切割的次数，提高切割的效率，并且设置相应脉冲高度，可以增加激光切割的焦深，提升加工稳定性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是现有技术的切割示意图；
图2是本发明的PI膜特定皮秒紫外加工方法的流程图；
图3是本发明的不同子脉冲的子脉冲强度的示意图；
图4是本发明的脉冲串间隔的示意图；
图5是本发明的脉冲串的示意图。
图6是本发明的激光器参数设定的界面图；
图7是PI膜未切割前的状态图；
图8是本发明的PI膜特定皮秒紫外加工方法对PI膜切割后的状态图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在本实施例中，如图2至图8所示，本实施例提供了一种PI膜特定皮秒紫外加工方法，其包括：步骤1，将PI膜放置于加工平台上，并设置相应加工路径；步骤2，通过真空吸附将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启相应吸尘装置；步骤3，以使激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；步骤4，控制加工平台按设定加工路径移动，以使激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割。
在本实施例中，本实施例通过设置激光器合适的功率、确定合适的脉冲串的间隔以及不同子脉冲的强度，能够降低很多等离子体生成以及热积累，配上吸尘装置，会快速带走等离子体以及热积累，实现对PI膜很好的切割效果，同时脉冲串的引入，可以降低切割的次数，提高切割的效率，并且设置相应脉冲高度，可以增加激光切割的焦深，提升加工稳定性。
在本实施例中，所述激光器采用紫外皮秒激光器。
在本实施例中，所述激光光束的子脉冲强度可调。
在本实施例中，通过发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf、子脉冲强度可调的激光光束，能够解决切割边缘的粉尘，以及熔融状态，提升切割的边缘质量，提升切割效率，增加切割的工艺窗口。
在本实施例中，设置激光光束的激光波长为355nm、脉宽为10ps、频率为0.5MHz、脉冲串为5/prf的激光光束。
在本实施例中，所述激光器的功率根据PI膜的厚度进行设定。
在本实施例中，所述PI膜的厚度为12.5um、15um以及25um。
在本实施例中，通过所述激光器向PI膜发出相应激光光束进行测试，并根据测试结果设定激光光束的脉冲串间隔、相应子脉冲的子脉冲强度。
在本实施例中，激光光束的脉冲串间隔设置为50ns。
在本实施例中，所述激光器的脉冲串适于单独设置脉冲高度。
在本实施例中，所述激光器发出的每个脉冲串适于设置不同距离，且各个子脉冲的能量进行单独调整，能够减少切割PI膜表面的碳化与发黑。
在本实施例中，脉冲串的引入，可以降低切割的次数，提高切割的效率。
在本实施例中，脉冲高度设置，可以增加激光切割的焦深，提升加工稳定性。
在本实施例中，设置激光器合适的功率，确定合适的脉冲串的间隔以及不同子脉冲的强度，在一个狭小局域空间里，脉冲串增强等离子体效应之外，脉冲之间还会形成的热积累效应产生熔融气化，通过设置激光器合适的功率，脉冲串间隔以及子脉冲强度，会降低很多等离子体生成以及热积累，配上合适的吸尘装置，会快速带走等离子体以及热积累，切割完美的PI膜。
在本实施例中，如图6所示，能够在激光器的操作界面上对激光器的参数进行设定，以使激光器按该参数进行出光。
在本实施例中，如图7所示，PI膜未切割前，其四周不平，且PI膜的表面存在划痕。
在本实施例中，如图8所示，激光器在采用合适的功率、合适的脉冲串间隔以及合适的子脉冲强度对PI膜切割后，PI膜的四周光滑、顺畅，且PI膜的表面划痕被切掉，切割效果好。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种PI膜特定皮秒紫外加工系统，其包括：加工平台、位于加工平台上的真空吸附装置、吸尘装置和激光器；其中所述加工平台上放置PI膜，并设置相应加工路径；所述真空吸附装置将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启所述吸尘装置；所述激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；所述加工平台按设定加工路径移动，以使所述激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割。
在其中一个实施例中，所述激光器采用紫外皮秒激光器；所述激光光束的子脉冲强度可调；所述激光器的功率根据PI膜的厚度进行设定；所述PI膜的厚度为12.5um、15um以及25um；通过所述激光器向PI膜发出相应激光光束进行测试，并根据测试结果设定激光光束的脉冲串间隔、相应子脉冲的子脉冲强度；所述激光器的脉冲串适于单独设置脉冲高度；所述激光器发出的每个脉冲串适于设置不同距离，且各个子脉冲的能量进行单独调整。
综上所述，本发明通过设置激光器合适的功率、确定合适的脉冲串的间隔以及不同子脉冲的强度，能够降低很多等离子体生成以及热积累，配上吸尘装置，会快速带走等离子体以及热积累，实现对PI膜很好的切割效果，同时脉冲串的引入，可以降低切割的次数，提高切割的效率，并且设置相应脉冲高度，可以增加激光切割的焦深，提升加工稳定性。
本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，包括：
步骤1，将PI膜放置于加工平台上，并设置相应加工路径；
步骤2，通过真空吸附将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启相应吸尘装置；
步骤3，以使激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；
步骤4，控制加工平台按设定加工路径移动，以使激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割。
2.如权利要求1所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
所述激光器采用紫外皮秒激光器。
3.如权利要求2所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
所述激光光束的子脉冲强度可调。
4.如权利要求1所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
所述激光器的功率根据PI膜的厚度进行设定。
5.如权利要求4所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
所述PI膜的厚度为12.5um、15um以及25um。
6.如权利要求2所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
通过所述激光器向PI膜发出相应激光光束进行测试，并根据测试结果设定激光光束的脉冲串间隔、相应子脉冲的子脉冲强度。
7.如权利要求2所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
所述激光器的脉冲串适于单独设置脉冲高度。
8.如权利要求2所述的PI膜特定皮秒紫外加工方法，其特征在于，
所述激光器发出的每个脉冲串适于设置不同距离，且各个子脉冲的能量进行单独调整。
9.一种PI膜特定皮秒紫外加工系统，其特征在于，包括：
加工平台、位于加工平台上的真空吸附装置、吸尘装置和激光器；其中
所述加工平台上放置PI膜，并设置相应加工路径；
所述真空吸附装置将PI膜固定在加工平台上相应位置处，并开启所述吸尘装置；
所述激光器发出激光波长为355nm、脉宽为8-12ps、频率为100kHz-1MHz、脉冲串为1-10/prf的激光光束，并将激光光束的焦点聚焦在PI膜内部；
所述加工平台按设定加工路径移动，以使所述激光器发出的激光光束按加工路径对PI膜进行切割。
10.如权利要求9所述的PI膜特定皮秒紫外加工系统，其特征在于，
所述激光器采用紫外皮秒激光器；
所述激光光束的子脉冲强度可调；
所述激光器的功率根据PI膜的厚度进行设定；
所述PI膜的厚度为12.5um、15um以及25um；
通过所述激光器向PI膜发出相应激光光束进行测试，并根据测试结果设定激光光束的脉冲串间隔、相应子脉冲的子脉冲强度；
所述激光器的脉冲串适于单独设置脉冲高度；
所述激光器发出的每个脉冲串适于设置不同距离，且各个子脉冲的能量进行单独调整。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211203 |