CN220679669U - 一种双头激光振镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体涉及一种双头激光振镜，包括基座，基座上安装有第一振镜组件、第二振镜组件和场镜组件，基座两侧还分别设置有第一激光入射孔和第二激光入射孔，第一激光由第一激光入射孔进入基座腔内，依次经过第一振镜组件的反射和场镜组件的折射聚焦在工作面上形成第一光路，第二激光由第二激光入射孔进入基座腔内，依次经过第二振镜组件的反射和场镜组件的折射聚焦在工作面上形成第二光路，所述第一振镜组件和第二振镜组件以所述基座在竖直方向的中心线对称设置，从而使第一光路和第二光路以双头激光振镜在竖直方向的中轴线为对称中心，本实用新型可以在提高振镜的加工幅面的同时提高加工精度。

Description

一种双头激光振镜

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体涉及一种双头激光振镜。

背景技术

目前国内外振镜的设计均为单头单光路，如果遇到特定激光加工工艺制程时无法满足，只能依靠两套独立的振镜系统搭配两套场镜系统进行配置进行设计制作，无法在特定狭小空间实现激光双光路系统的布局，同时使用两套独立的振镜系统对于工作特性实现特定的加工方式无法实现；行业内单头振镜因无法实现晶圆的整幅面加工导致在半导体等精密行业加工8inch以上晶圆时需要依靠加工幅面拼接完成加工，在加工位置切换拼接时会造成精度降低，造成了半导体晶圆可能产生加工精度的损耗，无法实现更加精密的加工工艺。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双头激光振镜，由单光路系统转变为双光路系统，极大的提升了振镜系统工作的效率，并且实现了两套独立单头振镜工作幅面重叠加工区精度的提高，实现了两组激光可同时加工双倍速的情况下进行加工区域的拼接与重叠，并且提高加工的精度同时实现的工作幅面的增加。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种双头激光振镜，包括基座，所述基座上安装有第一振镜组件、第二振镜组件和场镜组件，所述第一振镜组件包括第一X向反射镜片和第一Y向反射镜片，所述第二振镜组件包括第二X向反射镜片和第二Y向反射镜片，所述第一X向反射镜片、第一Y向反射镜片、第二X向反射镜片和第二Y向反射镜片均设置于基座腔内，所述基座两侧还分别设置有第一激光入射孔和第二激光入射孔，第一激光由第一激光入射孔进入基座腔内，依次经过第一X向反射镜片和第一Y向反射镜片的反射和场镜组件的折射聚焦在工作面上形成第一光路，第二激光由第二激光入射孔进入基座腔内，依次经过第二X向反射镜片和第二Y向反射镜片的反射和场镜组件的折射聚焦在工作面上形成第二光路，所述第一振镜组件和第二振镜组件以所述基座在竖直方向的中心线对称设置，从而使第一光路和第二光路以双头激光振镜在竖直方向的中轴线为对称中心。

优选的，为了实现场镜工作幅面的增加进而实现激光工作幅面的设定，所述场镜组件包括设置于双头激光振镜工作面侧的场镜安装转接环，所述场镜安装转接环的厚度可调，所述场镜安装于场镜安装转接环上。

进一步的，为了实现振镜组件中多个反射镜片的角度调整，所述第一振镜组件还包括第一X向驱动电机和第一Y向驱动电机，所述第一X向驱动电机输出轴与第一X向反射镜片连接，第一Y向驱动电机输出轴与第一Y向反射镜片连接，所述第二振镜组件还包括第二X向驱动电机和第二Y向驱动电机，所述第二X向驱动电机输出轴与第二X向反射镜片连接，第二Y向驱动电机输出轴与第二Y向反射镜片连接。

进一步的，所述第一X向驱动电机、第一Y向驱动电机、第二X向驱动电机和第二Y向驱动电机的旋转角度为±10°。

进一步的，为了实现振镜双头光路的工作，所述第一X向驱动电机与第一激光入射垂直面以130°～170°角度安装，从而实现第一X向反射镜片的镜面与双头激光振镜工作面之间的角度为69.5°～89.5°，第一X向反射镜片的镜面与第一激光入射垂直面之间的角度为120°～140°；第一Y向反射镜片的镜面与双头激光振镜工作面之间的角度为132.5°～152.5°，第一Y向反射镜片的镜面与第一激光入射垂直面之间的角度为90°。

优选的，所述双头激光振镜两侧还设有激光发生器，所述激光发生器提供的光源依次经过滤光、整形、扩张、收缩和再整形后得到第一激光和第二激光。

本实用新型的有益效果是：

1)在一个基座腔内设置双组光路，在提高加工品质情况下同时提高了振镜的加工速度和振镜的集成度，减少振镜整体配件数量，降低成本。

2)相比于两套单独的单头单光路振镜，同一基座腔内设置双振镜组件，由同一场镜组件折射与工作面，可提高振镜的加工幅面，其而不需要在加工时进行切换拼接，可以提高加工精度。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型的俯视图；

图中的标记：11为第一X向反射镜片，12为第一Y向反射镜片，13为第一激光入射孔，14为第一激光，15为第一X向驱动电机，16为第一Y向驱动电机，21为第二X向反射镜片，22为第二Y向反射镜片，23为第二激光入射孔，24为第二激光，25为第二X向驱动电机，26为第二Y向驱动电机，3为基座，31为基座腔，4为场镜组件，41为场镜安装转接环，42为场镜。

具体实施方式

实施例1

如图1-3所示的一种双头激光振镜，包括基座3，基座3上安装有第一振镜组件、第二振镜组件和场镜组件4，第一振镜组件包括第一X向反射镜片11和第一Y向反射镜片12，第二振镜组件包括第二X向反射镜片21和第二Y向反射镜片22，第一X向反射镜片11、第一Y向反射镜片12、第二X向反射镜片21和第二Y向反射镜片22均设置于基座腔31内，第一振镜组件还包括第一X向驱动电机15和第一Y向驱动电机16，第一X向驱动电机15输出轴与第一X向反射镜片11连接，第一Y向驱动电机16输出轴与第一Y向反射镜片12连接，第二振镜组件还包括第二X向驱动电机25和第二Y向驱动电机26，第二X向驱动电机25输出轴与第二X向反射镜片21连接，第二Y向驱动电机26输出轴与第二Y向反射镜片22连接。

基座3两侧还分别设置有第一激光入射孔13和第二激光入射孔23，第一激光14由第一激光入射孔13进入基座腔31内，依次经过第一X向反射镜片11和第一Y向反射镜片12的反射和场镜组件4的折射聚焦在工作面上形成第一光路，第二激光24由第二激光入射孔23进入基座腔31内，依次经过第二X向反射镜片21和第二Y向反射镜片22的反射和场镜组件4的折射聚焦在工作面上形成第二光路，第一光路和第二光路的入射段位相互平行且于同一水平面。

第一振镜组件和第二振镜组件以基座3在竖直方向的中心线对称设置，从而使第一光路和第二光路以双头激光振镜在竖直方向的中轴线为对称中心。

以图3中的XYZ坐标系为例，第一激光14入射垂直面为YOZ面，双头激光振镜工作面为XOY面。第一X向驱动电机15与第一激光14入射垂直面以130°～170°角度安装，从而实现第一X向反射镜片11的镜面与双头激光振镜工作面之间的角度为69.5°～89.5°，第一X向反射镜片11的镜面与第一激光14入射垂直面之间的角度为120°～140°；第一Y向反射镜片12的镜面与双头激光振镜工作面之间的角度为132.5°～152.5°，第一Y向反射镜片12的镜面与第一激光14入射垂直面之间的角度为90°；第一X向驱动电机15、第一Y向驱动电机16、第二X向驱动电机25和第二Y向驱动电机26的旋转角度为±10°，最终实现第一激光14和第二激光24成特定角度进入场镜组件4，从而实现振镜双头光路的工作，由于第二振镜组件和第一振镜组件以基座3在竖直方向的中心线对称设置，因此第二振镜组件内各组件的角度设置在此不过多赘述。

双头激光振镜两侧还设有激光发生器，激光发生器提供的光源依次经过滤光、整形、扩张、收缩和再整形后得到第一激光14和第二激光24。

第一激光14和第二激光24的工作面位于同一水平面且重合，两束激光可单独工作也可同时工作。

在一个实施例中，第一X向驱动电机15、第一Y向驱动电机16、第二X向驱动电机25和第二Y向驱动电机26采用外部快捷的安装方式，最大程度的降低驱动电机运行时对光路产生的温漂影响，适当地提高了光路的稳定性和加工精度。

实施例2

本实施例2在实施例1的基础上，场镜组件4还包括设置于双头激光振镜工作面侧的场镜安装转接环41，场镜安装转接环41的厚度可调，场镜42安装于场镜安装转接环上。

调整场镜安装转接环41的厚度，即调整了振镜组件和场镜42之间的距离，可以增加场镜的工作幅面；场镜标准的工作幅面为154×154mm时；当场镜转接圈41厚度在20mm，激光入射光斑在4mm时可实现187×187mm的工作幅面，当入射光斑在8mm时可实现179×179mm的工作幅面；当场镜转接圈41厚度在14.5mm时，激光入射光斑在4mm时可实现204×204mm的工作幅面，当入射光斑在8mm时可实现197×197mm的工作幅面。

实施例2的其他结构设置与实施例1相同。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双头激光振镜，其特征在于，包括基座(3)，所述基座(3)上安装有第一振镜组件、第二振镜组件和场镜组件(4)，所述第一振镜组件包括第一X向反射镜片(11)和第一Y向反射镜片(12)，所述第二振镜组件包括第二X向反射镜片(21)和第二Y向反射镜片(22)，所述第一X向反射镜片(11)、第一Y向反射镜片(12)、第二X向反射镜片(21)和第二Y向反射镜片(22)均设置于基座腔(31)内，所述基座(3)两侧还分别设置有第一激光入射孔(13)和第二激光入射孔(23)，第一激光(14)由第一激光入射孔(13)进入基座腔(31)内，依次经过第一X向反射镜片(11)和第一Y向反射镜片(12)的反射和场镜组件(4)的折射聚焦在工作面上形成第一光路，第二激光(24)由第二激光入射孔(23)进入基座腔(31)内，依次经过第二X向反射镜片(21)和第二Y向反射镜片(22)的反射和场镜组件(4)的折射聚焦在工作面上形成第二光路，所述第一振镜组件和第二振镜组件以所述基座(3)在竖直方向的中心线对称设置，从而使第一光路和第二光路以双头激光振镜在竖直方向的中轴线为对称中心。

2.根据权利要求1所述的一种双头激光振镜，其特征在于：所述场镜组件(4)包括设置于双头激光振镜工作面侧的场镜安装转接环(41)，所述场镜安装转接环(41)的厚度可调，所述场镜(42)安装于场镜安装转接环上。

3.根据权利要求1所述的一种双头激光振镜，其特征在于：所述第一振镜组件还包括第一X向驱动电机(15)和第一Y向驱动电机(16)，所述第一X向驱动电机(15)输出轴与第一X向反射镜片(11)连接，第一Y向驱动电机(16)输出轴与第一Y向反射镜片(12)连接，所述第二振镜组件还包括第二X向驱动电机(25)和第二Y向驱动电机(26)，所述第二X向驱动电机(25)输出轴与第二X向反射镜片(21)连接，第二Y向驱动电机(26)输出轴与第二Y向反射镜片(22)连接。

4.根据权利要求3所述的一种双头激光振镜，其特征在于：所述第一X向驱动电机(15)、第一Y向驱动电机(16)、第二X向驱动电机(25)和第二Y向驱动电机(26)的旋转角度为±10°。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种双头激光振镜，其特征在于：所述第一X向驱动电机(15)与第一激光(14)入射垂直面以130°～170°角度安装，从而实现第一X向反射镜片(11)的镜面与双头激光振镜工作面之间的角度为69.5°～89.5°，第一X向反射镜片(11)的镜面与第一激光(14)入射垂直面之间的角度为120°～140°；第一Y向反射镜片(12)的镜面与双头激光振镜工作面之间的角度为132.5°～152.5°，第一Y向反射镜片(12)的镜面与第一激光(14)入射垂直面之间的角度为90°。

6.根据权利要求1所述的一种双头激光振镜，其特征在于：所述双头激光振镜两侧还设有激光发生器，所述激光发生器提供的光源依次经过滤光、整形、扩张、收缩和再整形后得到第一激光(14)和第二激光(24)。