LU82274A1 - Procede de decoupage par laser et dispositif pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Description

! * * MF/AL F0 11600 CIT-ALCATEL/PH et M/Aroueil Montrouge et LASER TECHNIQUE SA 8 pl.

_ Revendication de la priorité d'une demande de brevet déposée en FRANCE, 1/ le 22 Mars 1979, sous le N° 79 07 256

BREVET D'INVENTION

PROCEDE DE DECOUPAGE PAR LASER ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE Invention d'André DECRULLE, Pierre GOÏAT, Hans NIEDERHAUSER et Hans SCHMID

Sociétés Anonymes dites

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL

et

LASER TECHNIQUE SA

La présente invention concerne le découpage, au moyen d'un faisceau laser, de pièces, en particulier en céramique.

L'invention s'applique notamment à la réalisation de circuits électroniques.

5 II est bien connu de réaliser des circuits électroniques * par dépôts, sur un substrat, de diverses couches métalliques ou semi- conductrices. Lorsque le circuit a été placé sur le substrat, il est nécessaire de découper ce dernier à des dimensions normalisées.

En général le circuit électronique occupe sur le substrat, 10 une position délimitée par des points de repère dessinant un rectangle.

φ * 2.

Ces points de repère sont par exemple des croix tracées sur le substrat.

En raison d’une imprécision inévitable dee moyens d'impression ou de dépôt, les bords du substrat ne sont pas parallèles aux côtés correspondant du rectangle précité. Le découpage nécessite donc une opération 5 d'orientation du substrat de manière que le faisceau laser ne vienne pas mordre sur la zone réservée au circuit électronique, mais qu'au contraire, la trace de l'entaille laser sur le substrat soit parallèle aux côtés du rectangle et extérieure à celui-ci.

La phase d'orientation du substrat, préalable à la phase 10 de découpage, nécessite un certain temps, car c'est une opération assez minutieuse, requérant un examen de la pièce sous microscope.

En outre les tables d'orientation ne sont pas très rapides. Le temps total nécessaire à l'opération de découpage est donc allongé par la phase préalable d'orientation.

15 Un but de l'invention est de diminuer le temps global des opérations de découpage.

A ce jour, les pièces sont orientées et découpées une par une. Un but de l'invention est de définir un procédé et un appareillage permettant de regrouper plusieurs substrats et de les traiter globalement, 20 de manière à réduire le temps de manipulation rapporté à une unité à découper.

Un autre but de l'invention est de remplacer l'opération d'orientation des substrats, par une opération d'alignement permettant l'emploi de moteurs rapides, l'alignement se faisant selon deux axes 25 de référence orthogonaux.

Un autre but de l'invention est de définir un procédé permettant de procéder simultanément, pendant une même période de temps, d'une part à l'opération d'alignement des substrats d'un groupe de substrats, * «î 3.

d'autre part à l'opération de découpage d'un autre groupe de substrats ayant subi préalablement l'opération d'alignement ; de la sorte, le laser travaille en permanence, et la phase d'alignement a lieu en ' temps masqué, c'est-à-dire que le temps nécessaire à l'alignement 5 ne vient pas grever le temps de découpage moyen par substrat.

L'invention a donc pour objet un procédé pour le découpage par laser, en un nombre de morceaux donnés, de substrats portant au moins deux points de repère en liaison géométrique avec ledit contour, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations suivantes : 10 - on place une pluralité de substrats sur un porte substrat où des moyens sont prévus pour les maintenir en position fixe par rapport au porte substrat, - on place le porte substrat sur une table dite table d'alignement capable d'effectuer dans son plan des mouvements selon deux axes 15 rectangulaires au moyen de moteurs.

- on commande les moteurs pour amener successivement devant un système optique à réticule, les images des divers points de repère des divers substrats, selon une séquence définie par un programme d’un ordinateur, ce programme correspondant aux coordonnées théoriques exactes des 20 points de repère des substrats précités dans une hypothèse où tous les substrats seraient parfaits et où les points de repère des substrats seraient bien parallèles à l'un des bords du substrats.

- à chaque pas de la séquence, on déplace les moteurs de la table de manière à faire coïncider le réticule avec le point de repère considéré 25 et on enregistre dans une mémoire de l'ordinateur les corrections hk x et Δ y des coordonnées réelles du point par rapport à ses coordonnées théoriques.

- lorsque la séquence est terminée on transporte le porte substrat 4 ! > - i h.

* sur une table, dite table de travail, disposée dans le champ du rayon laser et capable d’effectuer des mouvements dans son plan selon deux ; axes perpendiculaires ; - on commande les mouvements de la table de travail, le rayon laser 5 ayant une direction fixe, au moyen d’un second programme recevant les données précitées de manière à découper chaque substrat selon les morceaux précités, le second programme calculant, à partir des coordonnées réelles des deux points de repère d’un substrat, les coordonnées des lignes de découpage selon lesquelles les substrats doivent 10 être découpés.

Le chemin parcouru par la table de travail pour que le rayon laser passe d'un sommet d'un morceau à un autre sommet est une ligne brisée parcourue d'abord selon un premier axe avec une vitesse croissante, puis selon un second axe perpendiculaire au premier lorsque les coordon- * 15 nées atteintes par le laser s’écartent des coordonnées théoriques d'une valeur donnée, puis à nouveau selon le premier axe et ainsi de suite, une comparaison permanente entre les coordonnées théoriques et les coordonnées réelles étant effectuées.

Avantageusement, la vitesse de déplacement du second axe 20 est proportionnelle à l'écart entre les coordonnées théoriques et les coordonnées réelles.

Selon une autre caractéristique de l'invention le laser tire par impulsions de manière à creuser dans le substrat des cônes, des moyens d'asservissement entre la vitesse de déplacement de la 25 table de travail et la cadence des impulsions laser étant prévus pour que les traces sur la surface du substrat des impacts laser soient des cercles tangents et non sécants.

Afin d'utiliser un ordinateur de dimension réduite, on peut 5.

4 ‘ t *' 1 prévoir que la commande des mouvements de la table de travail est i i assurée par un second ordinateur programmé avec ledit second programme recevant les données enregistrées dans la mémoire de l’ordinateur au cours de la séquence d’orientation.

5 Le second ordinateur est de préférence un microprocesseur.

) s L’invention a également pour objet un dispositif pour la " mise en oeuvre du procédé.

. L’invention sera bien comprise par la description donnée ci-après d’un mode de réalisation préféré d’un dispositif de découpage, ‘ Ί0 en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue générale schématique du dispositif.

- la figure 2 est une vue d’un porte-substrat placé sur la table avec arrachements partiels - les figures 3, 5 et 6 montrent les bagues dont sont 15 munies la table et le porte-substrat - la figure 7 est une vue de dessus d’un porte-substrat portant 9 substrats - les figures 7A, 7B et 7C sont des vues en coupe respectivement selon les lignes AA, BB et CC de la figure 7 20 - le figure 8 est une vue partielle en coupe en élévation d’un porte-substrat sur table portant des substrats - la figure 9 est un organigramme de fonctionnement.

- les figures 10 et 11 illustrent l’opération d’orientation.

- les figures 12 et 13 illustrent l’opération de découpage.

25 L’exemple décrit ci-après se rapporte à la découpe simultanée de 9 substrats, chacun en 12 morceaux. Bien évidemment, l’invention s’applique à la découpe simultanée d’un nombre supérieur ou inférieur de substrats, chaque substrat étant lui-même découpé en un nombre * * 6.

arbitraire de morceaux.

L'homme de l'art saura choisir le meilleur compromis entre un premier impératif tendant à vouloir découper simultanément un grand nombre de substrats et un second impératif d'économie, le dispositif 5 étant d’autant plus cher que ce nombre est grand.

En général, on choisira de découper simultanément 9 substrats ; de dimensions 4x4 pouces (exemple décrit ci-après) ou 36 substrats de 2x2 pouces.

Bien entendu, le dispositif n'est pas limité à la découpe 10 en carrés ou rectangle, mais s'applique à tous autres polygones.

Par découpe ou découpage par laser, on entend dans la suite en réalité, la production, à la surface du substrat de minuscules cratères, de forme conique, voisins les uns des autres, et ayant de préférence des traces circulaires tangentes à la surface du substrat.

15 Une simple torsion mécanique achève le découpage. C'est la technique connue en anglais sou3 le vocable SCRIBING. Faute d’un vocable français correspondant, on utilisera dans la suite les termes de découpage ou de découpe, étant entendu qu'il faut lui donner la signification limitée qui vient d'être dite.

20 La figure 1 représente une vue générale schématique de l'ins tallation de découpage, vue de dessus.

L'installation se présente de manière générale comme un plan horizontal 1 devant lequel est assis un opérateur ou une opératrice. Le plan est fonctionnellement divisé en 2 zones ; une zone 1a à droite 25 dans la figure 1, appelée zone d'alignement, et tone zone 1b, à gauche dans la figure, appelée zone de travail. Au niveau de chacune de ces zones, il y a une table mobile, pouvant effectuer dans un plan horizontal des mouvements orthogonaux. Ces tables ont été symbolisées dans la ! 7.

l $ i figure respectivement par les parallélépipèdes 2a et 2’a (table d’ali-J gnement) et 2b et 2'b (table de travail). Des moteurs non représentés i I permettent les mouvements des tables horizontales ; il y a, pour chaque table, deux moteurs chacun assurant les mouvements selon des axes i 5 d’un système de coordonnées rectangulaires.

On trouve du coté de la table d’alignement une caméra 3 : associée à un écran de visualisation 4 permettant à l’opérateur d’effectuer les opérations d’alignement.

Au-dessus de la table de travail est placé la tête 5 d’un ! 10 laser de découpage enfermé dans un coffrage 6.

Les substrats à découper sont placés sur des porte-substrats tels que 7 et 8, qui seront décrits en détail plus loin. Entre la zone de travail et la zone d’alignement est placé un poste de déchargement et de chargement 1C ; à ce poste, on amène le porte-substrats 15 portant les substrats qui viennent d’être traités par le laser, on le décharge des substrats et on le recharge avec des substrats à traiter. Par ce poste 1C transite également le porte-substrat qui porte les substrats ayant subi l’opération d’alignement et qui doit être conduit au poste de travail.

20 Un système de voies à glissières non représenté permet de faire passer les porte-substrats du poste d'alignement au poste de travail, et du poste de travail au poste de déchargement-chargement sans avoir à soulever les porte-substrats.

Le fonctionnement de l’installation nécessite deux porte-25 substrats. Pendant qu'un porte-substrat est placé sur la table d'alignement (référence 7 dans la figure 1) l’autre porte-substrat 8 est placé sur la table de travail.

On verra plus loin que le temps de l'opération d’alignement 8.

!..

est trèa voiain de celui de l'opération de découpage. Loraque le découpage est terminé, le porte-substrat 8 est amené sur la zone' 1C ; et est débarassé de ses substrats. Le porte-substrat 7, une fois : l’opération d'alignement terminée, est amené à la zone de travail.

5 Le porte-substrat 8 est rechargé et amené à la zone d'alignement, i Au niveau de la zone 1C, les portes substrats se croisent, l'un emprun- . tant une voie supérieure, l'autre une voie inférieure.

Un clavier de commande 12, comprenant des touches 13 et * un manche à balai 14, permet à l'opérateur d'assurer la mise en marche, ; . 10 le déroulement et l'arrêt des opérations. L'électronique de commande est placée dans des armoires 15 placées au voisinage du poste.

1 Le porte-substrat est maintenant décrit, en référence aux figures 2, 3, 4, 5, 6, 7, 7A, 7B et 7C.

L'exemple donné à titre illustratif, mais nullement limitatif, 15 concerne un porte substrat destiné à recevoir 9 substrats carrés ayant chacun quatre pouces de côté.

Pour assurer une parfaite stabilité du porte-substrat sur , la table et une parfaite reproductibilité de la position du porte- substrat par rapport à la table, le porte-substrat et la table sont 20 munis d'un système de positionnement connu sous l'expression plan- V-cône.

Comme on le voit dans les figures 2 et 7 notamment, le porte-substrat se présente sous la forme d'un parallélépipède rectangle 20.

Il repose sur la table 21 grâce au système plan-V-eône suivant : 25 C’est un appui à trois points, définis par le contact de trois billes respectivement sur un plan, sur un dièdre et sur un cône.

A cet effet, la table porte trois bagues 22 à cavité cylindrique à l’intérieur desquelles repose une bille sphérique 23. Les i 9.

I

! billes 23 émergent chacune de leur cavité et s'appuient respectivement sur la surface interne de trois bagues 24, 25 et 26 portées par le ' plateau, et plus précisément sur un plan 27 du fond d'une cavité de la bague 24, sur la surface latérale 28 d'un cône constituant la cavité i “ 5 de la bague 25 et sur un dièdre 29a, 29b délimitant une échancrure dans la bague 26.

On distingue mieux les divers éléments d'appui dans les figures 7A, 7B et 7C, la figure 7A correspondant à la bague à cavité conique 25, la figure 7B correspondant à la bague 26 à cavité à dièdres, i 10 et la figure 7C correspondant à la bague 24 à cavité à fond plan.

i

Bien entendu, on pourrait inverser la position des bagues du type 23, et des bagues 24, 25 et 26 ; autrement dit c'est la table 21 qui porterait les bagues 24, 25 et 26 et le porte-substrat qui porterait les bagues telles que 22.

15 En se référant à la figure 8, on voit que le porte-substrat comporte des orifices tels que 30 communiquant par des conduits tels que 31 à des collecteurs 32 reliés à une source de vide non représenté.

:

Les substrats, tels que 33, sont positionnés sur le porte-substrat contre des plots tels que 34 (3 plots par substrats sont 20 suffisants) et reposent sur des colerettes telles que 35 prolongeant la partie supérieure des orifices 30.

Les substrats sont ainsi disposés à une certaine distance de la surface du porte-substrat, ce qui permet de s'affranchir des défauts éventuels de planéité du substrat.

25 Le vide créé dans les conduits et les collecteurs assure un parfait maintien des substrats sur le porte-substrat.

Les conduits de vide n'ont pas été représentés dans la figure 1, mais on doit se souvenir qu'ils accompagnent le porte-substrat I . « 10.

dans tous ses mouvements du poste d'alignement au poste de travail et inversement.

i

La table d'alignement est munie de décodeurs linéaires de type connu (par exemple ceux fabriqués par LITTON) permettant d'adresser j 5 périodiquement au calculateur les coordonnées de position de la table.

! La figure 9 est un schéma syniptique du dispositif.

; On distingue un calculateur 100 qui peut être du type PDP 11/03 de la Société Digital Equipments.

; Bien entendu on ne sort pas de l'invention en utilisant i ! " 10 un calculateur plus puissant (tel qu'un IBM 360-30) qui évitera alors l'utilisation d'un microprocesseur comme décrit plus loin.

Mais, pour des applications limitées à la découpe de substrats de 2 pouces carrés par groupes de 36 ou de substrats de 4 pouces carrés par groupes de 9, il a été trouvé par la demanderesse qu'un petit 15 calculateur tel que celui mentionné ci-dessus, associé à un microprocesseur, est la solution la plus économique. Si on désire se limiter à un nombre plus réduit de substrats à découper simultanément on pourrait, au lieu d'un calculateur et d'un microprocesseur, utiliser deux minicalculateurs ou même deux microprocesseurs.

20 Le calculateur 100 commande les impulsions du laser 4 avec lequel il est en relation par la liaison 101.

Le calculateur est en liaison avec la table d'alignement 2a ; il fournit par la liaison 102 les ordres de déplacements aux moteurs de cette table ; il reçoit par la liaison 103, les informations fournies 25 par les décodeurs linéaires de la table dont il a été question plue haut.

Le calculateur est en liaison avec un microprocesseur 104 ce dernier peut être du type connu sous la dénomination BANDIT.

i 11.

ί

Une liaison 105 permet le transfert des ordres du calculateur, ainsi que des données de travail résultant de l’opération d’alignement.

Le microprocesseur, par une liaison 106, fournit au calculateur le résultat de ses calculs pour la commande des impulsions 5 laser.

Le microprocesseur commande, par une liaison 107, les mouvements de la table de travail 2b ; il reçoit des décodeurs linéaires de la table 2b des informations sur la position de la table, grâce à la liaison 108.

10 Le rectangle 12 est le clavier de commande de la figure 1 permettant la mise en route du calculateur, le choix du ou des programmes utilisés, etc.. Des liaisons aller 110 et retour 111 relient la console à 1’ordinateur.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant : 15 L’opérateur, grâce au clavier 12 met en route l’appareil et appelle les programmes correspondant au travail de découpage envisagé, par exemple le découpage par groupes de 9 de pièces céramiques de quatre pouces carrés, à raison de 12 morceaux par pièces.

Il installe (figure 10) sur un porte substrat neufs subs-20 trats S1 à S9 et place le porte-substrat sur la table d'alignement.

Le programme d'alignement étant enclenché, la table se déplace pour se mettre à zéro, qui correspond aux coordonnées théoriques du premier point de repère A1 du premier substrat.

Sur son écran de visualisation, (figure 11) l'opérateur 25 regarde la position de ce point A1 par rapport à sa position théorique (zéro du réticule R). Si le point A1 est correctement placé, l'opérateur valide la visée en pressant une touche appropriée du clavier 12. Les coordonnées ùk x^ s 0 etû = 0 sont alors enregistrées dans la » * 12.

mémoire de l'ordinateur ; le programme commande alors à la table un déplacement l'amenant à occuper une position correspondant aux coordonnées théoriques du second point de repère B1 du premier substrat.

Le programme d'alignement est en effet agencé pour amener 5 la table à occuper successivement des positions correspondant aux coordonnées théoriques des divers points de repère des divers substrats d'un groupe.

Si au contraire, le point A1 n'est pas au centre du réticule, l'opérateur manoeuvre le levier 14 pour l'y amener. La table se déplace -, 10 de & x^ et Le centre du réticule étant atteint l'opérateur valide l'opération ; les valeurs Δ x^ et  y^ sont alors enregistrées dans la mémoire de l'ordinateur et, sous l'action du programme la table se déplace pour atteindre une position correspondant aux coordonnées théoriques du point B1, premier point de repère du second substrat 15 du groupe.

L'alignement est ainsi effectué pour chacun des couples de points A^ B1 ; A^ B2 ;-----; Agf Bg.

Après la mesure des coordonnées du point Bg, l'opération d'alignement est terminée et l'opérateur tranfère le porte-substrat 20 sur la table de travail. Pendant que se déroule l’opération de découpe, qui sera décrite plus loin, l'opérateur recharge un nouveau porte-substrat et procède à une autre opération d'alignement pour neuf autres substrats.

Il sera montré plus loin que les temps nécessités respec-25 tivement par un alignement et par un découpage sont du même ordre de grandeur, ce qui permet de travailler, pour l'alignement, en temps "masqué" pour le laser.

L'opération de découpage se déroule de la manière suivante.

, * 13.

Le microprocesseur a reçu, au cours de la séquence d'ali-* gnement, ou, en bloc, à la fin de celle-ci les coordonnées des couples de points du repère de chaque substrat.

i

Le programme du microprocesseur est agencé de manière : 5 a/ à recevoir du calculateur le résultat du calcul effectué pour chaque substrats des coordonnées du chemin à parcourir pour le découpage, calcul effectué grâce aux données fournies au cours de l’opération d’alignement.

b/ à mesurer, à chaque instant, l’écart entre le point d'impact du : * 10 rayon laser et le chemin calculé, c/ de commander le déplacement des moteurs de la table de travail de manière à assurer des impacts corrects du laser.

Pour assurer la meilleure rapidité à la phase de découpage, le mouvement de la table s’opère par actions successives des deux 15 moteurs, l’un actionnant l'axe x par exemple, l'autre l'axe y qui lui est perpendiculaire.

La figure 12 illustre le processus.

A^ et B.j représentent les deux points de repère d’un substrat S1. Le tir laser est déclenché à partir du point Aq, dès que 20 la table a été amenée en ce point, grâce à la connaissance de ses coordonnées réelles.

Le point Aq est déterminé par le point de croisement entre la prolongation de la ligne droite A^ avec le bord du substrat.

* Le point de croisement avec l'autre prolongation de la même ligne 25 avec l'autre bord du substrat détermine le point Bq. Les coordonnées des points Aq et Bq sont calculés par l'ordinateur (figure 9, référence 100) après l'alignement du substrat S1.

La table est alors déplacée selon ses deux axes, afin d'amener * * 14.

le point Aq dans l'axe du laser. A ce point, les 2 moteurs X et Y

; sont lancés et commencent à tourner avec une vitesse croissante. Le [ j chemin à parcourir par la table étant A B . Pour effectuer ce mouvement i o o le moteur X doit parcourir le chemin delta X et le moteur Y le chemin 5 delta Y.

Afin d'obtenir une ligne droite A^ , il est nécessaire que le moteur Y tourne à chaque moment à une vitesse inférieure au moteur X, donné par le rapport delta X : delta Y.

Si cette condition est parfaitement remplie la ligne AqBq 10 devienne une ligne absolument droite.

En tenant compte des possibilité de mesure et la rapidité de réaction de moteurs et des ordinateurs, un petit décalage entre le rapport idéal est à considérer. En tenant compte des éléments précités choisis pour la réalisation de la machine, une précision de 12 microns 15 vis-à-vis de la ligne idéale Aq Bq peut être garantie.

Dans la réalisation de la commande de l’asservissement, le moteur de l'axe le plus long' (dans notre exemple l'axe X, delta X étant plus grand que delta Y) est lancé avec le maximum de sa puissance. L'axe Y est continuellement synchronisé par des tâtimètres montés 20 3ur l'axe du moteur et en parallèle par les informations reçues par les décodeurs linéaires de la table.

En démarrant au point Aq des impulsions laser sont déclenchés de manière à creuser des cratères - C^, ... dans le substrat.

Pour effectuer les comparaisons entre les coordonnées réelles 25 et les coordonnées théoriques, le microprocesseur utilise les données fournies par les décodeurs linéaires qui ont été décrits précédemment.

Pour que les impacts laser produisent des impacts dont la trace à la surface du substrat soient des cercles tangents (non sécants), 15.

ί ! · ' un asservissement de la cadence des tirs laser à la vitesse de déplacement de la table.

Pour cela, le microprocesseur adresse au calculateur, les coordonnées de la table, chaque fois que celle-ci à réalisé un mou-5 vement x + y égal à une quantité a donnée, dix microns par exemple.

Cette quantité a est une donnée modifiable du programme.

Le calculateur donne un ordre de déclenchement laser chaque fois que la somme des déplacements de la table atteint une valeur donnée b, 150 microns par exemple. Cette valeur de b est une donnée 10 modifiable du programme du calculateur.

La figure 13 illustre le chemin du découpage d’un groupe de 9 substrats, découpés chacun en 12 morceaux, sous l'hypothèse que les points d'alignement - Ag et - Bg n'ont aucun décalage vis-à-vis de leurs position théorique. Figure 11 delta Y et delta X s 0).

15 En réalité les lignes à parcourir seront des lignes légèrement brisées ' différentes pour chaque substrat selon la grandeur des valeurs delta X et delta Y.

A partir du premier substrat on découpe d'abord tous les bords sensiblement parallèle à l'un des axes de mouvement de la 20 table (ici l'axe x) Puis la découpe est faite selon les directions perpendiculaires. On minimise ainsi le chemin qui doit être effectué par la table de travail. La ligne en trait interrompus illustre le chemin de découpe.

On notera également que le programme d'alignement comprend 25 une sécurité : après alignement du second point de repère du premier substrat, le calculateur calcule la distance entre les deux premiers point de repère et compare la valeur trouvée à celle prévue par le programme.

! 16 i j ; S’il y a une divergence, à une tolérance près de 10 microns » : par exemple, c’est qu’il y a soit une erreur sur le choix du programme i de découpage, soit sur le substrat placé sur le porte-substrat. Cette erreur est signalée et le programme est ramenée à zéro.

; 5 On notera que le temps d'alignement est pratiquement marqué par le temps de travail.

o

En effet, pour l’exemple donné, il y a un trajet de 81 x 4 pouces soit 324 pouces pendant lequel le laser travaille.

Ceci correspond à un temps voisin de 60 à 80 secondes.

: 10 Or pour ce même cas de figure, il est nécessaire de viser 18 points de repère. Si on tient compte d’un temps de déchargement et de chargement de 20 à 25 secondes, il reste 40 à 55 secondes pour l'alignement, soit 2 à 3 secondes environ par point de repère ; ce qui est largement suffisant pour un opérateur entraîné.

Claims (1)

17. λ : « j ! 1/ Procédé pour le découpage par laser, en un nombre donné de morceaux, * > de substrats portant au moins deux points de repère en liaison géomé- ; trique avec ledit contour, caractérisé par le fait qu’il comprend les opérations suivantes : - on place une pluralité de substrats sur un porte-substrat où des moyens sont prévus pour les maintenir en position fixe par rapport au porte-substrat, - on place le porte-substrat sur une table dite table d’alignement capable d'effectuer dans son plan des mouvements selon deux axes rectangulaires au moyen de moteurs, - on commande les moteurs pour amener successivement devant un système optique à réticule, les images des divers points de repère des divers substrats, selon une séquence définie par un programme d’un ordinateur, ce programme correspondant aux coordonnées théoriques exactes des points de repère des substrats précités dans une hypothèse où tous les substrats seraient parfaits et les points de repère de deux substrats bien parallèles à l’un des bords du substrat. - à chaque pas de la séquence, on déplace les moteurs de la table de manière à faire coïncider le réticule avec le point de repère considéré et on enregistre dans une mémoire de l’ordinateur les corrections Δ x et Δ y des coordonnées réelles du point par rapport à ses coordonnées théoriques, - lorsque la séquence est terminée on transporte le porte substrat sur une table, dite table de travail, disposée dans le champ du rayon laser et capable d’effectuer des mouvements dans son plan selon deux axes perpendiculaires, - on commande les mouvements de la table de travail, le rayon laser ! .. ο 18. ayant une direction fixe, au moyen d’un second programme recevant les données précitées de manière à découper chaque substrat selon les morceaux précités. » 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, le second programme calcule, à partir des coordonnées réelles des deux points de repère d'un substrat, les coordonnées des lignes de découpage selon lesquelles les substrats doivent être découpés. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le chemin parcouru par la table de travail pour que le rayon laser passe d’un sommet d'un morceau à un autre sommet est une ligne brisée parcourue d'abord selon un premier axe avec une vitesse croissante, puis selon un second axe perpendiculaire au premier lorsque les coordonnées atteintes par le laser s'écartent des coordonnées théoriques d'une valeur donnée, puis à nouveau selon le premier axe et ainsi de suite, une comparaison permanente entre les coordonnées théoriques et les coordonnées réelles étant effectuées. 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la vitesse de déplacement du second axe est proportionnelle à l’écart entre les coordonnées théoriques et les coordonnées réelles. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le laser tire par impulsions de manière à creuser dans le substrat des cônes, des moyens d'asservissement entre la vitesse de déplacement de la table de travail et la cadence des impulsions laser étant prévus pour que les traces sur la surface du substrat des impacts laser soient des cercles tangents et non sécants. ‘ 19. » ! > » r* ! ! i 6/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le ; fait que la commande des mouvements de la table de travail est assurée t par un second ordinateur programmé avec ledit second programme recevant les données enregistrées dans la mémoire de l'ordinateur au cours de la séquence d'orientation. 7/ Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le second ordinateur est un microprocesseur. 8/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que, les substrats étant rangés sur le porte-substrats en n lignes et p colonnes et les substrats devant être découpés selon des rectangles le découpage se fait d'abord selon une première direction pour tous les substrats, de manière à entailler deux bords parallèles de chaque substrat, puis selon une direction perpendiculaire, pour entailler les substrats selon une direction perpendiculaire. 9/ Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu'il comprend : - une première table horizontale pouvant effectuer des déplacements dans son plan selon deux axes rectangulaires, grâce à deux moteurs, associée à un dispositif optique de visée muni d'un écran de visualisation - une seconde table horizontale pouvant effectuer des déplacements dans son plan selon deux axes rectangulaires, grâce à deux moteurs, au-dessus de laquelle est disposé un laser - un calculateur ayant un programme pour commander les mouvements de la première table selon une séquence permettant l'amenée successive, 2°. !... j ί en un point de référence de l'écran de visualisation des images de divers points de repère placés sur des substrats portés par un porte-; substrat dans une hypothèse ou ces divers points seraient disposés idéalement, - des moyens de commande manuelle des moteurs pour déplacer la table de manière à amener les images des points de repère au point de référence ! et des moyens pour enregistrer les coordonnées réelles des divers points de repère, - un second calculateur exécutant un programme de calcul élaboré a partir desdites coordonnées, pour commander les mouvements de la seconde table de manière à respecter un programme de découpage donné. 10/ Dispositif selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le second calculateur est un micro processeur. 11/ Dispositif selon l'une des revendications 9 et 10 caractérisé par le fait que le porte-substrat et la table sont en contact par l'intermédiaire de trois billes reposant respectivement sur une surface plane, une surface conique et une dièdre. 12/ Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11 caractérisé par le fait qu'il comprend une première voie de glissement permettant le passage d'un porte-substrat de la première table à la seconde table et une seconde voie de glissement permettant le passage d'un porte-substrat de la seconde table à la première table, les deux voies se superposant sur au moins une partie de leur parcours pour permettre le croisement de deux portes-substrats. 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