CN213998202U - 一种针对cof加工的激光整形光路装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新型激光加工技术领域，特指一种针对COF加工的激光整形光路装置，包括激光光源、半波片、高速偏振旋转器、偏振分光晶体一、光学衍射装置、偏振分光晶体二、扫描装置与样品平面，激光光源与半波片对应设置，半波片与高速偏振旋转器对应设置，高速偏振旋转器与偏振分光晶体一对应设置，偏振分光晶体一通过反射组件一或光学衍射装置与偏振分光晶体二对应设置，偏振分光晶体二通过反射组件二与扫描装置对应设置，扫描装置与样品平面对应设置。采用这样的结构设置，利用衍射光学器件来分光及光学元件器切换光路，既提高了加工效率也满足各种样式的电路加工要求，从而使得激光蚀刻技术能在电路刻蚀生产上达到高效率低成本的目的。

Description

一种针对COF加工的激光整形光路装置

技术领域

本实用新型涉及新型激光加工技术领域，特指一种针对COF加工的激光整形光路装置。

背景技术

COF作为柔性电路板，被广泛运用于各种电子产品的芯片封装中，传统的COF生产方法有减层法、加层法等。过程中，包括除油、贴压膜、曝光、显影、蚀刻、脱膜、清洗、涂油墨等工序。在蚀刻过程中需要用到蚀刻液，在蚀刻后，需要清洗液清洁，所以生产工序中使用了大量和不同的化学用品，对环境造成巨大负担。由于工序繁杂，导致每道工序都需要专人专项负责来保证最后的良率。所以也对企业造成巨大的成本负担。

而现代的激光蚀刻技术，很好的缓解以上的环境和产生问题。其中，将多道工序，包括贴压膜、曝光、显影、蚀刻，脱膜合为一道激光加工工序。其原理，将激光光束聚焦成点，并通过振镜头对样品进行扫描，在极高的光能量密度下可以对材料进行气化去除，直接达到蚀刻的目的，此过程，不仅不需要蚀刻液等化学药剂，激光光源更是清洁能源。大大的减少了对环境的影响。利用激光加工柔性电路板是非常有价值的技术革新。然而由于现有的大部分激光聚焦只能形成单点，导致加工效率非常有限。使得现有的激光蚀刻效率并不能满足市场竞争要求。激光加工在柔性电路板生产上还很难普及。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种针对COF加工的激光整形光路装置，有效解决现有技术中的不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：

一种针对COF加工的激光整形光路装置，包括激光光源、半波片、高速偏振旋转器、偏振分光晶体一、光学衍射装置、偏振分光晶体二、扫描装置与样品平面，激光光源与半波片对应设置，半波片与高速偏振旋转器对应设置，高速偏振旋转器与偏振分光晶体一对应设置，偏振分光晶体一通过反射组件一或光学衍射装置与偏振分光晶体二对应设置，偏振分光晶体二通过反射组件二与扫描装置对应设置，扫描装置与样品平面对应设置。

根据上述方案，所述偏振分光晶体一轴线上表面与光学衍射装置以及偏振分光晶体二平行设置。

根据上述方案，所述光学衍射装置被安装在可延伸线旋转的电机上。

根据上述方案，所述光学衍射装置包括设于金属圆筒中的衍射光学元件与准直模块，衍射光学元件与偏振分光晶体一轴线上表面平行设置，准直模块与衍射光学元件平行设置，偏振分光晶体二与准直模块平行设置。

根据上述方案，所述偏振分光晶体二对应设置有光束扩散器，光束扩散器对应设置有冷却装置。

根据上述方案，所述反射组件一包括反射镜一与反射镜二，反射镜一与偏振分光晶体一表面呈45度角设置，反射镜二与反射镜一呈90度角设置。

根据上述方案，所述反射组件二包括反射镜三与反射镜四，反射镜三与偏振分光晶体二表面呈45度角设置，反射镜四与反射镜三平行设置，反射镜四与扫描装置呈45度角设置。

根据上述方案，所述半波片与高速偏振旋转器平行设置。

本实用新型有益效果：

1)利用衍射光学器件来分光及光学元件器切换光路，既提高了加工效率也满足各种样式的电路加工要求，从而使得激光蚀刻技术能在电路刻蚀生产上达到高效率低成本的目的；

2)旋偏系统系统可以在极短时间内对光偏振方向进行旋转；

3)整个光学系统可以在单点激光和多点激光进行快速切换；

4)在多点激光工作下，衍射系统可以根据所加工的方向进行实时旋转来契合加工方向。

附图说明

图1是本实用新型激光整形光路装置结构图；

图2是光束经过透射光路聚焦的焦点位置分布模拟图。

10.水平偏振方向；11.垂直偏振方向；100.激光光源；101.半波片；102.高速偏振旋转器；103.偏振分光晶体一；104.反射镜一；105.反射镜二；106.衍射光学元件；107.准直模块；108.偏振分光晶体二；109.反射镜三；110.反射镜四；111.扫描装置；112.样品平面；113.光束扩散器；114.冷却装置；200.光学衍射装置。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1和图2所示，本实用新型所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，包括激光光源100、半波片101、高速偏振旋转器102、偏振分光晶体一103、光学衍射装置200、偏振分光晶体二108、扫描装置111与样品平面112，激光光源100与半波片101对应设置，半波片101与高速偏振旋转器102对应设置，高速偏振旋转器102与偏振分光晶体一103对应设置，偏振分光晶体一103通过反射组件一或光学衍射装置200与偏振分光晶体二108对应设置，偏振分光晶体二108通过反射组件二与扫描装置111对应设置，扫描装置111与样品平面112对应设置。以上所述构成本实用新型基本结构。

采用这样的结构设置，其工作原理：激光光源100的入射激光依次经过半波片101、高速偏振旋转器102与偏振分光晶体一103，其中，高速偏振旋转器102可对激光光源100入射激光的偏振进行旋转或不旋转，其中，偏振分光晶体一103会根据激光光源100入射激光的水平偏振方向10或垂直偏振方向11，以及被旋转或不旋转进行透射或折射，在透射光路中，入射激光依次经过偏振分光晶体一103、光学衍射装置200、偏振分光晶体二108、反射组件二、扫描装置111与样品平面112；在折射光路中，入射激光依次经过偏振分光晶体一103、反射组件一、偏振分光晶体二108、反射组件二、扫描装置111与样品平面112。

需要说明的是，经过透射光路的入射激光，会在样品平面112聚焦多个激光点，也就是说，经过光学衍射装置200的光束分成预设的多个方向的相同功率及波形的光束，经过偏振分光晶体二108、反射组件二、扫描装置111后，会聚焦在样品平面112上形成多个固定的激光焦点。

如图2所示，在对某种材料进行加工某种平行相同图案时，光束经过透射光路，在样品平面112聚焦后，成多个激光光点，多个激光光点可同步加工，进而达到高效率的目的。

而经过折射光路的入射激光，会在样品平面112聚焦一个激光点。在对某种材料进行加工某种异性不平行图案加工时，光束经过折射光路，成单个激光光点，进而达到高弹性精细加工的目的。

在本实施例中，所述偏振分光晶体一103轴线上表面与光学衍射装置200以及偏振分光晶体二108平行设置。采用这样的结构设置，在透射光路中，保证入射激光经过偏振分光晶体一103、光学衍射装置200以及偏振分光晶体二108时的平稳性，同时保证入射激光经过偏振分光晶体一103、光学衍射装置200以及偏振分光晶体二108时在同一轴线上。

在本实施例中，所述光学衍射装置200被安装在可延伸线旋转的电机上。采用这样的结构设置，可根据需要调节电机的角度，进而达到调节光学衍射装置200的角度。

在本实施例中，所述光学衍射装置200包括设于金属圆筒中的衍射光学元件106与准直模块107，衍射光学元件106与偏振分光晶体一103轴线上表面平行设置，准直模块107与衍射光学元件106平行设置，偏振分光晶体二108与准直模块107平行设置。采用这样的结构设置，在透射光路中，保证入射激光经过偏振分光晶体一103、衍射光学元件(106)、准直模块(107)以及偏振分光晶体二108时的平稳性，同时保证入射激光经过经过偏振分光晶体一103、衍射光学元件(106)、准直模块(107)以及偏振分光晶体二108时在同一轴线上。

在本实施例中，所述偏振分光晶体二108对应设置有光束扩散器113，光束扩散器113对应设置有冷却装置114。采用这样的结构设置，通过光束扩散器113用于收集偏振分光晶体二108分光时泄漏的激光能量，通过冷却装置114可避免光束扩散器113过热。

在本实施例中，所述反射组件一包括反射镜一104与反射镜二105，反射镜一104与偏振分光晶体一103表面呈45度角设置，反射镜二105与反射镜一104呈90度角设置。采用这样的结构设置，在折射光路中，通过反射镜一104将偏振分光晶体一103水平偏振方向10的光束进行折射，再通过反射镜二105再次折射至偏振分光晶体二108。

实际应用中，反射镜一104与反射镜二105可手动调节角度。

在本实施例中，所述反射组件二包括反射镜三109与反射镜四110，反射镜三109与偏振分光晶体二108表面呈45度角设置，反射镜四110与反射镜三109平行设置，反射镜四110与扫描装置111呈45度角设置。采用这样的结构设置，通过反射镜三109将偏振分光晶体二108透射出的光束进行折射至反射镜四110，反射镜四110再将透射出的光束进行折射至扫描装置111进行扫描。

实际应用中，反射镜三109与反射镜四110可手动调节角度。

在本实施例中，所述半波片101与高速偏振旋转器102平行设置。采用这样的结构设置，保证激光光源100入射激光经过半波片101与高速偏振旋转器102时的平稳性，同时使激光光源100入射激光经过半波片101与高速偏振旋转器102时在同一轴线上。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：包括激光光源(100)、半波片(101)、高速偏振旋转器(102)、偏振分光晶体一(103)、光学衍射装置(200)、偏振分光晶体二(108)、扫描装置(111)与样品平面(112)，

所述激光光源(100)与半波片(101)对应设置，所述半波片(101)与高速偏振旋转器(102)对应设置，所述高速偏振旋转器(102)与偏振分光晶体一(103)对应设置，所述偏振分光晶体一(103)通过反射组件一或光学衍射装置(200)与偏振分光晶体二(108)对应设置，所述偏振分光晶体二(108)通过反射组件二与扫描装置(111)对应设置，所述扫描装置(111)与样品平面(112)对应设置。

2.根据权利要求1所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述偏振分光晶体一(103)轴线上表面与光学衍射装置(200)以及偏振分光晶体二(108)平行设置。

3.根据权利要求2所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述光学衍射装置(200)被安装在可延伸线旋转的电机上。

4.根据权利要求2所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述光学衍射装置(200)包括设于金属圆筒中的衍射光学元件(106)与准直模块(107)，所述衍射光学元件(106)与偏振分光晶体一(103)轴线上表面平行设置，所述准直模块(107)与衍射光学元件(106)平行设置，所述偏振分光晶体二(108)与准直模块(107)平行设置。

5.根据权利要求2所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述偏振分光晶体二(108)对应设置有光束扩散器(113)，所述光束扩散器(113)对应设置有冷却装置(114)。

6.根据权利要求1所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述反射组件一包括反射镜一(104)与反射镜二(105)，所述反射镜一(104)与偏振分光晶体一(103)表面呈45度角设置，所述反射镜二(105)与反射镜一(104)呈90度角设置。

7.根据权利要求1所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述反射组件二包括反射镜三(109)与反射镜四(110)，所述反射镜三(109)与偏振分光晶体二(108)表面呈45度角设置，所述反射镜四(110)与反射镜三(109)平行设置，所述反射镜四(110)与扫描装置(111)呈45度角设置。

8.根据权利要求1所述一种针对COF加工的激光整形光路装置，其特征在于：所述半波片(101)与高速偏振旋转器(102)平行设置。

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