ES2652341T3

ES2652341T3 - Perforación de un orificio de interconexión en una tarjeta de circuito impreso usando un láser de monóxido de carbono

Info

Publication number: ES2652341T3
Application number: ES14762188.2T
Authority: ES
Inventors: Gongxue Hua; Eric R. Mueller
Original assignee: Coherent Inc
Current assignee: Coherent Inc
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: TWI640140B; JP6418656B2; TW201526435A; WO2015041827A3; WO2015041827A2; EP3046720A2; EP3046720B1; CN105829011B; CN105829011A; JP2016536149A; US9414498B2; US20150083698A1

Abstract

Aparato (10) para perforación por láser de una pieza de trabajo, que comprende: un primer modulador acusto-óptico, AOM, (52) un láser de monóxido de carbono (CO) (12) que emite pulsos de radiación láser teniendo la radiación en los pulsos una pluralidad de longitudes de onda en un intervalo de longitud de onda entre aproximadamente 4,5 micrómetros y aproximadamente 6,0 micrómetros, teniendo los pulsos de radiación un flanco de elevación temporal y un flanco de caída temporal e incidiendo los pulsos de radiación láser sobre el AOM (52) en una dirección de incidencia; estando dispuesto el AOM (52) para recibir los pulsos de radiación, dispersar una parte temporal central de los pulsos, excluir una parte del flanco de elevación y una parte del flanco de caída, en un primer intervalo de direcciones dispersadas dependientes de la longitud de onda en un ángulo de la dirección de incidencia, y transmitir las partes residuales de los pulsos a lo largo de la dirección de incidencia; un compensador de la dispersión (64) dispuesto para recibir la parte temporal central de los pulsos y reducir el intervalo de direcciones dispersadas a un segundo intervalo menor que el primer intervalo; y al menos un elemento óptico dispuesto para enfocar acromáticamente las partes del pulso temporal desde el compensador de la dispersión sobre la pieza de trabajo.

Description

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DESCRIPCION

Perforacion de un orificio de interconexion en una tarjeta de circuito impreso usando un laser de monoxido de carbono

Campo tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere en general a la perforacion por laser de orificios de interconexion en tarjetas de circuito impreso (PCB). La invencion se refiere en particular a la perforacion por laser de PCB usando una radiacion infrarroja de longitud de onda larga desde un laser de descarga de gas.

Explicacion de la tecnica antecedente

Los laseres sellados de dioxido de carbono (CO2) excitados por radiofrecuencia (RF) son los preferidos actualmente para la perforacion de orificios de interconexion (perforacion de interconexion) en los pCb. Esos laseres son relativamente compactos con relacion a la potencia de salida disponible. A modo de ejemplo, un laser de menos de un metro (m) de longitud puede proporcionar un haz de radiacion infrarroja (IR) de longitud de onda larga con una longitud de onda de aproximadamente 10,6 micrometros (pm) con una potencia promedio de 400 vatios (W) o mayor. Aunque la perforacion de interconexion del laser de CO2 es rapida y eficiente, hay un lfmite eventual al tamano de orificio mas pequeno que puede taladrarse debido a la larga longitud de onda del haz laser. Los requisitos de mmimos tamanos de orificio y separacion estan incrementandose rapidamente para tarjetas impresas usadas en los denominados “telefonos inteligentes”, que, considerados practicamente, son dispositivos ordenadores manuales portatiles con muchas mas funciones que simplemente realizar y recibir llamadas telefonicas. En un telefono inteligente del estado actual de la tecnica, un PCB puede tener tantos como hasta 30.000 orificios de interconexion. Segun se anaden mas funciones a los telefonos inteligentes, se requieren circuitos mas complejos con mas orificios de interconexion, y, eventualmente se requerira una longitud de onda de perforacion mas corta para conseguir un tamano de orificio mas pequeno y una separacion mas cercana.

Se ha postulado que una longitud de onda preferida para perforacion de un orificio de interconexion debena ser una longitud de onda denominada del IR medio (MIR) de entre aproximadamente 2 pm y aproximadamente 8 pm. La patente de Estados Unidos n.° US 6.576.869 B1 divulga el uso de fuentes de radiacion laser de pulsos de alta potencia en el infrarrojo medio para perforacion de orificios de interconexion de micro-comunicacion de alta calidad en tarjetas de circuito impreso (cableado) y otros empaquetados de circuitos electricos. Aparte del potencial de un tamano pequeno de orificio y separacion mas cercana, las longitudes de onda del MIR tienen un coeficiente de absorcion mas alto en los materiales del PCB que en las longitudes de onda de la radiacion laser de CO2, mas largas. Esto permitina una absorcion mas rapida del calor en el PCB, lo que podna conducir a orificios con paredes mas limpias y menos dano termico colateral en general.

Las longitudes de onda del MIR podnan generarse a partir de laseres de estado solido, de emision en el infrarrojo cercano (NIR), laseres de fibra o laseres de semiconductor bombeados opticamente, usando generacion de suma de frecuencias o generacion optica-parametrica. Esto requerina sin embargo aparatos que tengan muchas veces el coste porvatio conseguible con un sistema laser de CO2.

Podna considerarse que el unico laser de MIR candidato potencialmente viable a la sustitucion de un laser CO2 para perforacion de interconexiones es un laser de CO. Las investigaciones de laseres de CO sellados conducen a un laser de CO sellado, con solo una simple modificacion, un laser de CO2 sellado pero con una mezcla de gas emisor laser diferente. Se ha conseguido una salida de potencia de aproximadamente el 80 % de la de un laser de CO2 correspondiente.

En perforaciones de interconexion, los laseres de CO2 se accionan en un modo de pulsos. Un problema con los laseres de CO es que cuando se accionan en un modo de pulsos, los tiempos de elevacion y cafda del pulso son relativamente largos. Tiempos de elevacion y cafda largos de los pulsos pueden crear danos termicos colaterales inaceptables alrededor de los orificios de interconexion perforados por laser. En teona al menos, los tiempos de elevacion y cafda de los pulsos laser pueden acortarse mediante “recorte” por modulacion de los pulsos laser usando un modulador acusto-optico (AOM).

Esto es complicado, sin embargo, en un intervalo amplio de las longitudes de onda de la salida del laser de CO. La salida del laser del CO ocurre en un intervalo de longitudes de onda laser entre aproximadamente 4,5 pm y aproximadamente 6,0 pm. Un AOM funciona en virtud de una rejilla de mdice de refraccion inducida en un cristal susceptible tal como un cristal de germanio (Ge) mediante la aplicacion de una tension de RF alta al cristal. La induccion de la rejilla desvfa un haz laser desde una trayectoria a traves del cristal sin rejilla inducida, en una trayectoria alterna en un angulo respecto a la trayectoria no desviada (RF aplicada). El angulo de la trayectoria desviada, naturalmente, depende de la longitud de onda. Con un haz colimado que tenga todo el ancho de banda del laser de CO, un haz desviado se dispersana en un abanico de radiaciones que hana complicado enfocar el haz sobre un PCB para perforacion.

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Esta dispersion del haz por un AOM podna mitigarse limitando el ancho de banda del laser de CO, por ejemplo, mediante el uso de un dispositivo especialmente selectivo tal como un etalon o rejilla dentro del resonador laser. La naturaleza del laser de CO, sin embargo, es tal que la potencia de salida se reducina en proporcion directa al grado de reduccion del ancho de banda espectral. La reduccion del ancho de banda espectral a proporciones compatibles con el AOM podna reducir la potencia del laser de CO a tan baja como a un quinto de la de un laser de CO2 bombeado y de tamano comparable. Esto y los problemas relacionados deben superarse para que un laser de CO se convierta en un sustituto comercialmente viable de un laser de CO2 para perforaciones de interconexion.

Sumario de la invencion

Se definen aspectos de la invencion en las reivindicaciones independientes, a las que se debena hacer referencia. Las caractensticas opcionales se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripcion de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen una parte de la especificacion, ilustran esquematicamente una realizacion preferida de la presente invencion, y junto con la descripcion general dada anteriormente y la descripcion detallada de la realizacion preferida dada a continuacion, sirven para explicar los principios de la presente invencion.

La FIG. 1 es un diagrama de bloques que ilustra esquematicamente un aparato de perforacion de interconexion de acuerdo con la presente invencion que incluye un laser de CO de la FlG. 1 operado en un modo de pulsos, teniendo los pulsos un intervalo caractenstico de longitud de onda amplia del laser de CO, un modulador acusto- optico (AOM) para la seleccion y recorte de los pulsos emitidos por el laser de CO, un compensador de la dispersion para corregir la dispersion introducida en los pulsos seleccionados y recortados por el AOM, y optica de enfoque acromatica para el enfoque de los pulsos de dispersion corregida sobre una tarjeta de circuito impreso (PCB) para la perforacion de interconexion.

La FIG. 2 ilustra esquematicamente una realizacion preferida del aparato de la FIG. 1, donde el compensador de la dispersion es un prisma, y la optica de enfoque acromatica incluye un espejo concavo y el AOM es excitado por una pluralidad de generadores de RF conmutados secuencialmente.

La FIG. 2A es un grafico que ilustra esquematicamente un ejemplo de compensador de la dispersion en funcion de la longitud de onda en el aparato de la FIG. 2 donde el aOm es un AOM de cristal de germanio y el prisma es un prisma de sulfuro de zinc.

La FIG. 3A y la FIG. 3B son graficos que ilustran esquematicamente un esquema de conmutacion secuencial para los generadores de RF de la FIG. 2.

La FIG. 4 ilustra esquematicamente una disposicion de dispersion-compensacion donde se usa un AOM en un modo de doble paso para recorte del pulso y tambien para dispersion-compensacion de los pulsos recortados.

La FIG. 5 ilustra esquematicamente otra disposicion de compensacion de la dispersion donde se usa un AOM en un modo de doble paso para recorte del pulso y tambien para compensacion de la dispersion de los pulsos recortados.

La FIG. 6 ilustra esquematicamente otra disposicion mas de compensacion de la dispersion donde se usa un AOM en un modo de doble paso para recorte del pulso y tambien para compensacion de la dispersion de los pulsos recortados.

La FIG. 7 ilustra esquematicamente una disposicion de compensacion de la dispersion donde se usa un AOM para recorte del pulso y se usa otro AOM para compensacion de la dispersion de los pulsos recortados.

La FIG. 8 ilustra esquematicamente una disposicion de compensacion de la dispersion similar a la disposicion de la FIG. 5, pero donde los ordenes de difraccion mas y menos del AOM producen dos pulsos recortados por cada pulso incidente sobre el AOM.

La FIG. 9 ilustra esquematicamente una disposicion de compensacion de la dispersion donde el AOM se excita secuencialmente a dos frecuencias diferentes para proporcionar pulsos recortados difractados con diferente angulo a partir de cada pulso incidente en el AOM, proporcionando un prisma la compensacion de la dispersion para uno de los pulsos recortados y proporcionando dos prismas la compensacion de la dispersion para el otro de los pulsos recortados.

La FIG. 10 ilustra esquematicamente una disposicion de compensacion de la dispersion similar a la disposicion de la FIG. 8, pero donde cada uno de los dos recortes se compensa en dispersion por un prisma correspondiente.

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Descripcion detallada de la invencion

Con referencia ahora a los dibujos, donde componentes iguales se designan por numeros de referencia iguales, la FIG. 1 ilustra esquematicamente en la forma de un diagrama de bloques un aparato 10 de perforacion de interconexiones de acuerdo con la presente invencion. El aparato 10 incluye un laser de CO sellado 12 que emite radiacion laser a longitudes de onda en un intervalo entre aproximadamente 4,5 pm y aproximadamente 6,0 pm. El laser es operado en un modo de pulsos. A modo de ejemplo, los pulsos pueden tener una duracion seleccionada entre aproximadamente 100 microsegundos (ps) y 160 ps con una frecuencia de repeticion del pulso (PRF) seleccionada entre aproximadamente 0,5 kilohercios (kHz) y 2,0 kHz. Dicho laser esta disponible en Coherent Inc. de Santa Clara California, el asignatario de la presente invencion.

Los pulsos se caracterizan por largos tiempos de elevacion y cafda, y de hecho puede decirse que los pulsos se estan elevando o cayendo en amplitud sin un penodo significativo de amplitud casi constante dentro de la duracion del pulso. A modo de ejemplo en un pulso que tenga una duracion nominal de 140 ps a una PRF de 1,0 kHz, el tiempo de elevacion medido fue de 50 ps, y el tiempo de cafda medido fue de 84 ps. Para ser utiles para el laser de CO inventivo de perforacion de interconexiones, estos pulsos debenan recortarse tanto en los flancos de elevacion como de cafda. Se proporciona un modulador acusto-optico (AOM) 52 para la seleccion de pulsos de la salida laser y para efectuar el recorte del flanco de elevacion y del flanco de cafda de los pulsos seleccionados.

Un AOM funciona mediante la desviacion de la radiacion desde una trayectoria de entrada usando un “rejilla de mdice de refraccion” inducida en un cristal de germanio mediante la aplicacion de una tension de RF elevada al cristal. En el caso de los pulsos del laser de CO con dicha amplitud de ancho de banda, esto introduce dispersion en un haz de impulsos desviados (seleccionados y recortados). Esta dispersion se corrige en el aparato 10 mediante un compensador de la dispersion 64. Un espejo giratorio 68 dirige el haz del pulso compensado en dispersion a la optica de enfoque acromatica 70. La optica de enfoque acromatica enfoca el haz del pulso compensado en dispersion sobre un PCB 74 para perforacion de la interconexion.

La FIG. 2 ilustra esquematicamente una realizacion preferida 12A del aparato de la FIG. 1. En este caso, un haz del pulso desviado y recortado por el AOM 52 se desvfa en un abanico de rayos, siendo desviada la longitud de onda mas corta (As) en el espectro del pulso en un angulo menor que la longitud de onda mas larga (Al) en el espectro del pulso. Los rayos de longitud de onda mas corta y de longitud de onda mas larga se representan en el dibujo mediante lmeas respectivamente continuas y de puntos. El AOM, en este caso, es excitado por un amplificador de RF 54 alimentado por los generadores de RF RFG-i, RFG2 y RFG3.

Los pulsos no seleccionados y partes descartadas de pulsos seleccionados prosiguen sin desviacion a una descarga del haz 56. Las partes descartadas de los pulsos incluyen las partes del flanco de elevacion y del flanco de cafda “recortadas” de los pulsos y alguna parte del haz de pulsos desviado resultante de eficiencia de la difraccion menor del 100 % por el AOM.

El compensador de la dispersion 64 en el aparato 12A es un prisma 65 configurado y dispuesto para colimar aproximadamente el abanico de rayos procedente del AOM. La expresion “colimar aproximadamente” tal como se usa en el presente documento y en las reivindicaciones adjuntas, significa que no es necesario que los rayos compensados en dispersion se colimen exactamente y pueden estar en algun intervalo reducido de direcciones.

El prisma 65 dirige el haz aproximadamente colimado a la optica de enfoque acromatica 70 que en la realizacion 12A es un espejo concavo 72. El espejo 72 enfoca el haz aproximadamente colimado sobre el PCB 74. Los expertos en la materia reconoceran, sin una descripcion o ilustracion detallada adicional, que puede usarse una disposicion de enfoque mas compleja que tenga mas de un elemento sin apartarse del espmtu y alcance de la presente invencion. Dichas disposiciones de enfoque pueden comprender solo elementos reflectores (espejos), solo elementos transmisores (elementos de lente), o alguna combinacion de elementos reflectores y transmisores.

La FIG. 2A es un grafico que ilustra esquematicamente la compensacion de dispersion calculada en funcion de la longitud de onda para la disposicion de prisma de la FIG. 1. En este caso, el AOM es un AOM de germanio (Ge) y el prisma es un prisma de sulfuro de zinc (ZnS). La compensacion de dispersion (en milirradianes) es la diferencia entre la dispersion producida por el AOM y la dispersion producida por el prisma. Puede verse que a longitudes de onda entre 5,0 pm y 6,0 pm, la dispersion neta es menor de 20 microrradianes.

Continuando con referencia a la FIG. 2, y con referencia ademas a la FIG. 3A y a la FIG. 3B, en el aparato 10A, como se ha indicado anteriormente, el aOm 52 es excitado por el amplificador de RF 54 que puede excitarse, a su vez, mediante uno cualquiera de tres generadores de RF, RFG1, RFG2 y RFG3. Cada uno de los generadores de RF tiene la misma frecuencia pero tiene selectivamente amplitud de salida variable. La finalidad de esta disposicion de excitacion por generador plural es ser capaz de “recortar” un pulso usando una pluralidad de “fragmentos” secuenciados en el tiempo. Cada uno de estos generadores de RF recorta un fragmento. La amplitud selectivamente variable de la amplitud del generador de RF (y una eficiencia selectivamente variable correspondiente de la rejilla de mdice de refraccion inducida en el AOM) permite que se vane selectivamente la amplitud del fragmento individual.

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La FIG. 3A es una reproduccion de un trazado de osciloscopio que representa un pulso (curva en lmea continua gruesa) a ser fragmentado. Las lmeas continuas finas paralelas, verticales, representan los tiempos de “conexion” y “desconexion” de los generadores de RF, RFG1, RFG2 y RFG3, en una secuencia de tiempo. Se necesitara, naturalmente, un intervalo de tiempo muy pequeno (no visible en la FIG. 4A) entre la conmutacion de un generador de RF a “desconexion” y la conmutacion del siguiente generador de RF a “conexion”.

La FIG. 3B representa como aparecera un trazado de osciloscopio (curva en lmea continua gruesa) comparable al reproducido en la FIG. 3A con “fragmentacion” de acuerdo con la secuencia de tiempos de la FIG. 3A, pero donde la amplitud del fragmento RFG1 es mayor que la amplitud del fragmento RFG3, que, a su vez, es mayor que la amplitud del fragmento RFG2. En el ejemplo de la FIG. 3B las amplitudes de los generadores de RF se han seleccionado de modo que la potencia de pico en cada fragmento de pulso sea aproximadamente igual.

Debena observarse que los generadores de RF pueden operarse tambien a frecuencias diferentes en cuyo caso los tres “fragmentos” de impulso dejaran al AOM en diferentes angulos y podnan usarse por separado, mediante optica de enfoque separada para perforacion de la interconexion. Esto se explica con mayor detalle adicionalmente a continuacion en el presente documento.

La FIG. 4 ilustra esquematicamente una disposicion de compensacion de la dispersion alternativa que puede usarse en el aparato de acuerdo con la presente invencion. En esta disposicion, una parte 52A del AOM 52 actua como el compensador de la dispersion 64. En este caso, un haz de pulsos desde el laser de CO 12 (representado por una lmea continua gruesa) es recortado por el AOM 52 en la parte superior del mismo. Una rejilla de lmeas de puntos ilustra esquematicamente la rejilla de mdice de refraccion inducida por la aplicacion de la potencia de RF en el AOM.

El haz de pulso recortado se difracta en un abanico de rayos limitados por uno mas largo Al (lmeas de puntos) y uno mas corto As (lmeas continuas). El giro de los espejos 1O2 y 104 a una disposicion retro-reflectora dirige el haz de pulsos de vuelta a la parte inferior 52A del AOM con angulos incidentes de Al y As en el haz de pulsos de la parte 52A correspondiente a los angulos difractados desde el AOM 52. En el segundo paso a traves del AOM se compensa la dispersion y los rayos Al y As se propagan paralelos entre sf a la optica de enfoque acromatica. La radiacion no recortada y los residuos de la radiacion recortada prosiguen en la direccion de orden cero para descarga del haz 56, como se ilustra esquematicamente en el dibujo.

La longitud de la trayectoria desde el AOM de vuelta al AOM se hace suficientemente larga de modo que todo el pulso laser puede atravesar el AOM, antes de que se reactive el AOM, mediante la aplicacion de la potencia de RF, para proporcionar la compensacion de la dispersion. Esto separa temporalmente las funciones de recorte del pulso y compensacion de la dispersion del AOM.

La FIG. 5 ilustra esquematicamente otra disposicion de compensacion de la dispersion alternativa que puede usarse en aparatos de acuerdo con la presente invencion. Esta disposicion es similar a la disposicion de la FIG. 4 con una excepcion en que solo un espejo giratorio 108 dirige el haz de pulsos recortado de vuelta a la parte 52A del AOM 52. Como en la disposicion de la FIG. 4, los angulos difractado desde, y reincidente sobre el AOM de los rayos Al y As son los mismos. El haz de pulsos compensado en dispersion se dirige por el espejo giratorio 110 a la optica de enfoque acromatica.

La FIG. 6 ilustra esquematicamente otra disposicion mas alternativa de compensacion de la dispersion que puede usarse en aparatos de acuerdo con la presente invencion. Esta disposicion es similar a la disposicion de la FIG. 4 con una excepcion en que la trayectoria del haz desde el AOM de vuelta al AOM se extiende por un telescopio 112 de retransmision f-2f-f, formado por espejos concavos 114 (en donde f es la longitud focal de los espejos concavos). El haz a una distancia f del espejo 114 es captado a una distancia f del espejo 116. Esto reduce la difusion del haz.

La FIG. 7 ilustra esquematicamente otra disposicion alternativa mas de compensacion de la dispersion que puede usarse en aparatos de acuerdo con la presente invencion. Esta disposicion es similar a la disposicion de la FIG. 2 con una excepcion en que se sustituye un AOM 52B separado por el prisma de compensacion de la dispersion de la disposicion de la FIG. 2. Como el aOm 52 y el AOM 52B pueden operarse independientemente, no hay necesidad de una trayectoria optica extendida entre los AOM y puede limitarse en consecuencia la difusion del haz.

En todas las disposiciones de compensacion de la dispersion descritas anteriormente solo se usa un orden de difraccion del AOM 52 para recorte del pulso. La FIG. 8 ilustra esquematicamente una disposicion en la que se usan un orden +1 y un orden -1 para proporcionar, simultaneamente, dos pulsos recortados a partir de cada pulso desde el laser de CO 12 incidente sobre el AOM 52. Los espejos giratorios 120 y 122 devuelven los dos pulsos recortados al AOM para compensacion de la dispersion, como en la disposicion de compensacion de la dispersion de la FIG. 5. Los pulsos recortados compensados en dispersion se dirigen a opticas de enfoque acromaticas separadas 70A y 70B (no mostradas explfcitamente) mediante espejos giratorios 124 y 126, respectivamente.

Otra disposicion de compensacion de la dispersion usada en conjunto con proporcionar dos pulsos recortados a partir de un pulso incidente se representa en la FIG. 9. En este caso el AOM 52 es excitado secuencialmente por dos frecuencias de RF diferentes f y f2. En el dibujo de la FIG. 9 los haces de pulsos recortados se muestran

mediante una unica lmea gruesa por conveniencia de ilustracion. Estos haces incluyen los abanicos de rayos difractados descritos anteriormente y representados en otros dibujos. En el dibujo de la FIG. 9, se supone que f2 es mayor que fi de modo que los rayos de pulsos recortados de f2 se difractan con un angulo mayor que los rayos de pulsos recortados de fi.

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En la disposicion de la FIG. 9, la compensacion de la dispersion se proporciona por los prismas 65 y 67. La dispersion introducida por f2 se supone que es mayor que la que puede compensarse por un unico prisma. Los rayos de f2 atraviesan ambos primas para proporcionar la compensacion. La dispersion introducida por fi es suficientemente pequena de modo que solo se necesita un prisma 65 para proporcionar la compensacion de 10 dispersion. Los pulsos recortados de f2 y fi se envfan a opticas de enfoque separadas tal como se ha descrito anteriormente con referencia a la FIG. 8.

La FIG. 10 ilustra esquematicamente una compensacion de la dispersion similar a la disposicion de la FIG. 8 donde el AOM 52 proporciona simultaneamente dos pulsos recortados a partir de un unico pulso incidente, mediante el uso 15 de un difractado de orden +1 y un difractado de orden -1. Los haces difractados se representan mediante lmeas gruesas simples, por conveniencia de ilustracion, como en la disposicion de la FIG. 9. En la disposicion de la FIG. 10, los haces difractados son compensados en dispersion separadamente por los prismas 65A y 65B, que dirigen los haces compensados en dispersion a opticas de enfoque acromatica 70A y 70B (no explfcitamente mostradas), respectivamente.

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La presente invencion se ha descrito anteriormente en terminos de una realizacion preferida y otras. La invencion no esta limitada, sin embargo, a las realizaciones descritas y representadas en el presente documento. Por el contrario la invencion esta solamente limitada por las reivindicaciones adjuntas a la misma.

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REIVINDICACIONES

1. Aparato (10) para perforacion por laser de una pieza de trabajo, que comprende:

un primer modulador acusto-optico, AOM, (52)

un laser de monoxido de carbono (CO) (12) que emite pulsos de radiacion laser teniendo la radiacion en los pulsos una pluralidad de longitudes de onda en un intervalo de longitud de onda entre aproximadamente 4,5 micrometros y aproximadamente 6,0 micrometros, teniendo los pulsos de radiacion un flanco de elevacion temporal y un flanco de cafda temporal e incidiendo los pulsos de radiacion laser sobre el AOM (52) en una direccion de incidencia;

estando dispuesto el AOM (52) para recibir los pulsos de radiacion, dispersar una parte temporal central de los pulsos, excluir una parte del flanco de elevacion y una parte del flanco de cafda, en un primer intervalo de direcciones dispersadas dependientes de la longitud de onda en un angulo de la direccion de incidencia, y transmitir las partes residuales de los pulsos a lo largo de la direccion de incidencia;

un compensador de la dispersion (64) dispuesto para recibir la parte temporal central de los pulsos y reducir el intervalo de direcciones dispersadas a un segundo intervalo menor que el primer intervalo;

y

al menos un elemento optico dispuesto para enfocar acromaticamente las partes del pulso temporal desde el compensador de la dispersion sobre la pieza de trabajo.
2. El aparato de la reivindicacion 1, donde el compensador de la dispersion (64) incluye al menos un prisma (65, 67).
3. El aparato de la reivindicacion 2, donde el compensador de la dispersion (64) incluye dos prismas (65, 67).
4. El aparato de la reivindicacion 2, donde el al menos un prisma es un prisma de sulfuro de zinc (65, 67).
5. El aparato de la reivindicacion 1, donde el compensador de la dispersion (64) es un segundo AOM.
6. El aparato de la reivindicacion 1, donde la parte temporal central de los pulsos se dispersan por una primera parte del primer AOM (52), el compensador de la dispersion (64) es una segunda parte del primer AOM (52), y el aparato incluye adicionalmente al menos un elemento optico reflector dispuesto para dirigir la parte central temporal de los pulsos alrededor de la trayectoria optica al interior de la segunda parte del primer AOM (52).
7. El aparato de la reivindicacion 6, donde el al menos un elemento optico reflector es un elemento optico reflector plano.
8. El aparato de la reivindicacion 6, donde la longitud de la trayectoria optica entre la primera y segunda partes del primer AOM (52) es suficiente de modo que la parte central dispersada de un pulso llegue a la segunda parte del primer AOM (52) despues de que todo el pulso haya atravesado la primera parte del primer AOM (52).
9. El aparato de la reivindicacion 6, donde el aparato incluye dos elementos opticos reflectores planos dispuestos para dirigir la parte central temporal dispersa de los pulsos alrededor de la trayectoria optica al interior de la segunda parte del primer AOM (52).
10. El aparato de la reivindicacion 6, donde el aparato incluye un elemento optico reflector plano y primer y segundo elementos opticos reflectores concavos dispuestos para dirigir la parte central temporal dispersa de los pulsos alrededor de la trayectoria optica al interior de la segunda parte del primer AOM (52).
11. El aparato de la reivindicacion 10, donde el primer y segundo elementos opticos reflectores concavos tienen la misma longitud focal y se disponen frente a frente y separados por el doble de la longitud focal.
12. El aparato de la reivindicacion 11, donde la parte central dispersada de los pulsos se refleja desde el primer elemento optico reflector concavo al segundo elemento optico reflector concavo, desde el segundo elemento optico reflector concavo al elemento optico reflector plano, y desde el elemento optico reflector plano a la segunda parte del primer AOM (52).
13. El aparato de la reivindicacion 1, donde el al menos un elemento optico es un espejo concavo (72).
14. El aparato de la reivindicacion 1, donde el segundo intervalo de direcciones es aproximadamente paralelo.
15. El aparato de perforacion por laser de una pieza de trabajo, que comprende:

un primer modulador acusto-optico (AOM) (52), operado secuencialmente mediante al menos primera y segunda senales de RF que tienen la misma frecuencia pero diferente magnitud;

un laser de monoxido de carbono (CO) (12) que emite un pulso de radiacion laser teniendo la radiacion en los pulsos una pluralidad de longitudes de onda en un intervalo de longitudes de onda entre aproximadamente

4,5 micrometros y aproximadamente 6,0 micrometros, teniendo los pulsos de radiacion un flanco de elevacion temporal y un flanco de cafda temporal y siendo incidentes los pulsos de radiacion laser sobre el AOM (52) en una direccion de incidencia;

estando dispuesto el AOM (52) para recibir los pulsos de radiacion, dispersar primera y segunda partes 5 temporales centrales de los pulsos excluyendo una parte del flanco de elevacion y una parte del flanco de cafda a traves de la aplicacion del AOM a la primera y segunda senales de RF, dispersandose la primera y segunda partes temporales en un primer intervalo de direcciones dispersadas dependientes de la longitud de onda en un angulo con la direccion de incidencia, siendo seleccionada la primera y segunda magnitudes de las senales de RF de modo que la potencia de pico de la primera y segunda partes temporales centrales temporalmente 10 adyacentes sean aproximadamente iguales;

un compensador de la dispersion (64) dispuesto para recibir las partes temporales centrales de los pulsos y reducir el intervalo de direcciones dispersadas a un segundo intervalo menor que el primer intervalo; y al menos un elemento optico dispuesto para enfocar acromaticamente las partes del pulso temporal desde el compensador de la dispersion sobre la pieza de trabajo.

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16. El aparato de la reivindicacion 15, donde las al menos primera y segunda senales de RF se proporcionan mediante un amplificador de RF (54) sembrado por respectivamente primer y segundo generadores de Rf.