TW201236789A

TW201236789A - Laser processing systems and methods for beam dithering and skiving

Info

Publication number: TW201236789A
Application number: TW100138443A
Authority: TW
Inventors: Mark A Unrath; Andrew Berwick; Alexander A Myachin
Original assignee: Electro Scient Ind Inc
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2012-09-16
Also published as: KR102143502B1; KR20210053357A; JP6453294B2; JP6055414B2; KR102253017B1; US20120273472A1; JP7217625B2; TWI594829B; CN103338891A; KR20190045409A; JP2017074624A; WO2012054927A3; CN110039173A; CN110039173B; JP2014500147A; US8847113B2; KR101973660B1; KR20130127981A; CN105834583B; KR102383125B1

Description

201236789 六、發明說明：相關申請的交叉引用本申請主張於2010年1 〇月22日申請的美國臨時申請贈6,038的35U.S_C. § 119(〇下的權益，其據此在這裏藉由引用一體併入本文。【發明所屬之技術領域】本發明涉及介電或其他材料的雷射加工。【先前技術】介電和導電材料的雷射加工普遍用來燒蝕電子元件中的細微特徵。例如，可以雷射加工晶片封裝基座以將信號從該半導體模具路由到球柵陣列或類似封裝。雷射加工特徵:包括信號執跡，地線和微孔（用來連接在封裝層之間的信號轨跡）。雷射直接燒韻（LDA)在單個層上將信號和地線合併以在晶片封裝内層的數量減少時嚴格控制信號阻抗。這樣的了式可能需要較小的特徵尺寸和空間（如，大約1〇微米 …）到大約2—)，和每個封裝的長約5米到大約1〇米） 1 犬马了卽約地構建晶片封裝， ^虫讀特徵所處的速度可能相當高（如，從大約…秒大約―0。可加工某些封裝，例如，採用大 ‘.."·:秒“）到大約5s來滿足顧客產出量目標。晶片封裝的另一個有用特性可能是使用被控制的深度 4 201236789 變化來提供交又執跡。你丨例如’地線可在貫穿該圖案的數點處出現分支。在每一個八+ 叼数個個分支交又處，可使用所需的小於大約+/-10。/。的深度變化來、水麂蝕廷些執跡。一般地，如一個點處將燒蝕兩個溝槽，^ ^ ^ ^ ^ 4燒触先束的雙重曝光將創建大約1 0 0 °/〇的深度變化。晶片封裝的另一個右田& 特性可能是在該封裳的不同部分處提供可變軌跡宽声w k X从控制阻抗或提供用於層間連接過孔的焊盤。將具有減少的+ 战少的或最小破裂的轨跡寬度控制提給該主軌跡的高速加工。八同樣可月b有用的是，以使用用來改變該特徵特性的減 >、或最小時間的高速來加工任意大小和形狀的特徵。例如，、特徵可包括具有多種直徑和/或侧壁錐形的微孔，正方 :或矩形焊盤’對齊基準，和/或字母數位記號。傳統地， ’’·、了加工如微孔的特徵’已經設計光學系統用來提供可變，的成形光強分佈（如，平頂光束），或純粹的高斯光田改又雷射加工點特性時，這些光系統可能具有顯著的時間延遲（如，大約大約10耄秒（ms )到大約10s)。其他問題與建立—種滿足上述加工參數的機器相關。 :如’軌跡在該封裝過程中由於路由需要可能改變方向。當以高速加工執跡時，該軌跡角度的變化可能需要在非常 A的時‘處的尚光束位置加速。雷射加工能夠輕易地超過 :亥光束定位器的動態限制’例如’當以用於高產出量的高速度（如，大約lm/s到大約10m/s)運行時。在傳統的雷射加工機器中可能難於達到這樣的加速度 5 201236789 和/或速度，其已經依賴於光束定位技術，如合併鏡式檢流 δ十光束偏轉器（此處稱作為“檢流計”或“檢流計鏡”）的線性階段，與無法在用於該類型加工（如，基於從大約j U秒（psec )到大約1 〇〇pSec的順序）的時標中響應的靜態 (或緩慢變化令）光束預處理光學一起。該實際燒蝕加工可能也是要考慮的因素。具有高峰值功率的雷射脈衝可用於燒蝕該介電材料而最小化如融化，開裂和基座損傷的熱副作用。例如，具有以大約5兆赫兹 (MHz)到大約100MHz的重複率在大約2〇皮秒（ps)到大約50ps之間範圍内的脈衝寬度的超快雷射能夠加工具有高峰值功率的材料而提高顯著的脈衝重疊以避免脈衝間隔效果。現在，光纖雷射普遍提供了超過大約5〇〇千赫兹（kHz) 重複率在該奈秒區域中的脈衝寬度。一般地，對於給定的加工情況（燒蝕深度和寬度），用於該加工材料的“劑量” (功率/速度）應為常數。然而，在低速度處，該應用的功率可能變得如此低使得該峰值脈衝功率可能不足以燒蝕該材料而不引起熱副作用（如，融化和炭化）。光束定位器設計可能使用檢流計來偏轉該加工光束。在工件處的該加工光束的光強分佈可能是高斯#(對於高斯光束的簡單聚焦）’《用於由固U學光束整形器預處理的光束的成形光強分佈（如，平頂分佈）。【發明内容】在一實例中，用於抖動雷射光束的方法形成了沿著光 201236789 束軌跡與變化的加工速度無關的在工件中的且個所需溝槽寬度的溝槽。該方法包括賦予烀，有-個或多件表面的光束軌跡的雷射光束路徑的第—相^相對於該工定沿著複數個抖動列的該f射光束路」運動和確將該第二相對運動以相對於該光束執跡的預動二該第一相對運動之上。該第二相對運動的確定包ς用且3 斜= 括賦予該雷射光束路徑的第二相，並在沿著該複數個多個抖動列的複數個雷射光束脈衝發射到該工件用來 =處將束執二:槽;:另某些:例中，該預定角度垂直於㈣衝包括以固定速率發射〇個雷射先束脈該加工速产Α 7 β亥方法進-步包括選擇性地調整 '又為了加工整數抖動列以完成該溝抑。於賦id:，雷射加工系統包括第一二位系統，用的第-相對運動二：::：面的光束軌跡的雷射光束路徑數個抖動列㈣雷射“處理15 ’用於確定沿著複相對運動以相：束路徑的第二相對運動。將該第二對 ^於該光束軌跡的預定角度疊加在該第一相助之上。古女钴一抖動列每—者：厂目對運動的確定包括用於為該複數個度中變化的奸^預定角度的沿著該光束轨跡的加工速 ^ # ,貝。该系統也包括第二定位系統，用於賦予該複數個抖動，運動’和雷射源，用於在沿著列的複數個點位處將複數個雷射光束脈衝發 201236789 射到該工件用來以該預定角度所界定方向拓寬溝槽。在另一實例中，用於抖動雷射光束的方法在工件中創建了溝槽。該方法包括賦予沿著界定了相對於該卫件表面的溝槽長度的光束執跡的雷射光束路徑的第一相對運動，和賦予沿著複數個抖動列的肖雷射光束路徑的第二相對運動。將該第二相對運動疊加在該第一相對運動之上以拓寬該溝槽。該溝槽的寬度可變。該方法進—步包括選擇抖動點的數量以包括在該複數個抖動列的每—者中。該選擇減少了用來加工每一個抖動列的時間量，在每一個抖動列中的抖動點的數量基於對應於該各個抖動列的溝槽寬度。該方法進一步包括在對應於在該複數個抖動列每一者中的抖動點的多點位處將多個雷射《束脈衝發射到該工件。在另一實例中，用於雷射加工在工件上的二維刮削區域的方法使用了雷射直接燒钮系统。該方法包括在該到削區域内生成雷射點位元網格。該網格内的雷射點位元之間的間至夕部分基於雷射點大小和相鄰雷射點的所需重疊。該方法進—步包括對應於沿著光束執跡的雷射光束路徑的各個通路將該網格劃分成多個帶。每-個帶包括相對於該光束轨跡沿著抖動方向的複數個抖動列。該方法也包括連續地藉由沿著該光束軌跡的多個帶賦予該雷射光束= 位的第才目對運動，賦予沿著該每一個抖動列的抖動方的該雷射光束路徑的第二相對運動，#沿著到該刮削區域内的雷射點位元的該雷射光束路徑將多個雷射光束脈衝發射到忒工件。I某些實例中，該方法進一步包括對該抖動 201236789 列每-者的資料據波以傾斜沿著該網格的相鄰帶的側壁的雷射點光強分佈來對該雷射光束的通路之間的重疊成形使得在該刮削區域内控制深度變化。基於該渡波資：選擇該多：雷射光束脈衝的每一者的雷射點強度。另夕卜或在另一實例中’該方法包括當該光光束路徑從該網格的第一帶移到該網格的第二帶時翻轉該抖動方向。該抖動方向A 於該光束轨跡的方向。 ° 土【實施方式】包含於此的本發明說明了使用聲學_光學偏轉器(a_ 作為光束定位跋置的LDA系統的實施方式的細節。各此處實例涉及―時，也可使用電學·光學：轉器 (腦）。在某些實例中，例如，卿是—些或所有a〇d 指向（偏轉）功能的合適替換。在=實例中’可由該用户將加工特徵的幾何形狀 ° ’寬度和深度）指定為高等級，並隨後體轉換成加工指令。在某些實例中雷射功率和該抖動2 的^節是自動的以阻止難以承受的、易錯的手動機器= i私例如，可為用戶提供創建具有標稱尺寸的幾何形狀 = 徵可包括具有目標寬度和深= 些幾何參數，：二:::2焊盤。該用戶可直接輸人這且β亥系、.充藉由生成為生成該特徵所需的正確加工 > 數（如’光束速度，抖動寬度，雷射功率）來進喜應因為某些LDA機器能夠操作於任意光束速度（為了 9 201236789 最大化給定產出量的光束定位動為速度來調整該加工參數。出低專級細節（如，雷射功率，具有附屬的操作者錯誤的風險化產出量。器和雷射功率約束），可自該自動避免了強制該用戶指抖動寬度’抖動點，速度），，而允許該系統自動地最大

:些實例提供了優化的抖動點選擇。該實例藉由確定 #大^小以覆蓋具有最少數量抖動點的所需抖動範圍來最大化產出量。最少化該抖動點數量的—個理由是因為每 -個抖動點使用了某些更新時間施her(如，根據以下討論的示例實例的大％⑻的更新速度卜在咖是每列的抖動點數量之處，Tdither*Npts =用於每列的時間量。因而，最小化該抖動點數量允許該系統以最高可能速度來加工特徵而保留在抖動列之間的必要重4，其有用於創建平均注量分佈，並因而該特徵的平均燒#。例如，當使用娜抖動形成特徵時，該抖動點保留了最小重疊以最小化主旦變化。用來拓寬溝槽的抖動點數量能夠影響該重疊。在J 些實例中優化該抖動點的選擇以同時提供高加工速度和充足的點重曼。某些實例為寬的圓弧加工提供注量規範化。這樣的實例保留了在對圓弧半徑的寬度的比例相對大的情况中該燒飯圓弧特徵的品質（如’均勻溝槽深度）。這為電路設= 的設計者提供了更多自由度以將圓弧路由到比其他可行的更緊固區域中，，當抖動以加工形成圓弧部件的寬溝槽時，在該寬溝槽上所使用的注量作為來自該圓狐中心處 10 201236789 的半l的函數來進行變化。在某些實例中將該注量規範化以使用固定深度來加工該圓弧。某些貫例提供了 A0D和檢流計定位系統的協調校準。也可使用其他定位系統’如使用了不同定位系統的快速操縱反射鏡（FSM )協調校準的系統保留了在該整個掃描場上的抖動細作中的精度。該A〇D光束定位子系統可能遭受歸 =於忒知描透鏡’檢流計鏡’和A〇D子系統的實施方式的 ^昜失真例如，掃描透鏡一般具有隨著掃描場位置變化的本地歲何失真。藉由將本地修正用作掃描場位置的函數，將該抖動精度保留在有用於提供在交又處可接收深产，化的等級。另外，或在其他實例中，該_光束定位= π、’先的校準協調於該檢流計子系統的校準用於第三級光束定位的正確實施方式。如下討論的-¾，在抖動，光柵和 =削模式期間使用這樣的校準。這可協同於該第三級光束 :位來進行，其命令該A0D子系統保持執跡中心線（在向置抖動或刮削模式期間）或光柵中點（在光栅模式期間某二貫例提供了重璺的光柵圖案。無論何時可藉由光栅特徵來優化產出量，由於該娜光柵操作發生在比可能，用階段或檢流計光束定位非常高的速度。然而，該娜場的約束場大小限制了在—個步财能夠被光栅的特徵大小1由重疊光柵圖案，當在該重叠區域的交叉處保持正確的深度控制，可為超出該場大小的圖案生成高品質光柵圖案，因而最大化產出量。在某些實例中，該a〇d 子系統用來在該AOD範圍内光柵二維特徵，而沒有來自該 201236789 檢流計子系統的任音叙 J饪思動作。藉由在不同的（和流计座心處重叠多個獨立的光桃圖案也能對〇圖案進行光柵。這種方+ θ s ^ ,、八0：)%的 &種方切能是更有效率（因而更需要的） σ '纟使用運動檢流執跡的一般二維到削而一如此處使料—樣，二維（2D)涉及加工2D區域（如:在 X和γ方向中）’但也包括使用三維（3D)的深度控制的雷射加工：深度控制包括，例如，以z方向移動或對該加工特徵成形的材料量。某些實例提供了與範圍相比優化的a〇d交文率。當在 LDA系'統中加工特徵時實現的產出量與給定該所需加工參數的可獲得雷射功率成比例。優化該雷射功率因而優化產出量。藉由優化作為所需A〇D操作範圍函數的A〇D效率 (當在该操作的AOD場上保持精確的A〇D功可達到這樣的功率優化。當加工特徵需要相對：=)場時最大化產出*，而當需要較大特徵時仍舊提供最大化該 AOD範圍的性能。例如，當使用·抖動或形成二維光拇圖案時，隨著增長的偏轉範圍，該光學效率減少。因而，可期望的是在該可操作範圍上線性化來自該A⑽處的光學輸出功率以使得AOD操作可預測並一致。在某些實例中，提供了線性化功率控制，使用了用在某些操作中的減少 AOD偏#冑圍的較高光學效帛，而允許為其他操作可獲得的較大範圍（具有減少的光學效率）。某些貫例使用第二級渡波提供了速度優化。該第三級濾波方式，合併有限制的AOD光束位移量程，將限制放置 12 201236789 在為給定特徵寬度所允許的最大光束速度上。藉由計算該限制（作為AOD操作範圍的函數的給定抖動寬度和a〇d 功率限制），能夠確定在該給定約束下的最佳速度，因而優化產出量。將在所有情況下起作用的設置保守速度限制的替換方案，可能無法接受地減少產出量。使用A〇D光束控制的第三級濾波允許減少該檢流計光束定位器的頻寬需求。該第三級濾波器的動態，和作為偏轉範圍的函數的A〇D 光學效率的變化，可合併以設置與加工溝槽時候的可允許加工速度相關的限制。在某些實例中，使用自動系統和確定該最佳速度的加工以最大化加工速度。某些實例將抖動保持垂直於轨跡。這樣的實例可能保證該所需線性寬度被 2動保持，不依賴於加工速度。這導致了可預測的和可重硬的加工品質，而允許速度按需求任意變化以優化在該光束定位器中的產出量和功率約束。當抖動光束以形成在工件材料中的可變-寬度溝槽時，例如，該抖動光束保持垂直於該溝槽的切線而不顧該加工速度。某些實例使用了完整的抖動列。這樣的實例提供了可預測的加工結&，不依賴於用來拓寬線性加工特徵的抖動點數量，並不顧該所選的加工速度。該可預測加工結果是有用的，例如，當創建在特徵之間的交叉時。藉由完成整數的抖動％，很好地界定了料性加4徵的末端，允許在與其他特徵如其他溝槽或焊盤的交又中很好地控制深度變化。率〇某些實例改善了在該工件上這可藉由刮削該區域來實現，大的二維區域的加使用抖動以拓寬該工效加工 13 201236789 點°該方式提供了該刮削區域周長的良好解析度，並提供了來自於該相鄰刮削通路的重疊處的深度變化的充分控制°某些這樣的實例使用已控制的重疊和高解析度邊緣來提供有效率的刮削。大的到削區域在由LDA機器所加工的應用中是通用的。為了最大化產出量，優化這些刮削特徵的加工而保持該刮削區域的邊緣精度的充分解析度是有用的。這些實例使得較寬抖動光速的使用能夠用於加工該刮削區域’而同時保持高品質的邊緣並對刮削通路之間的重疊成形使得在該刮削區域内很好地控制深度變化。現在對其中相同標記編號涉及相同元件的附圖作出標記。為了清楚起見，該標記編號的第一個數位指示其中首先使用的相應元件的圖編號。在下列說明中，為了徹底理解此處公開的實例而提供了眾多具體細節。然而，熟諳技術人士將s忍谶到，能夠實施該實例而在沒有一個或多個該具體細節情況下，或具有其他方法，元件或材料的情況下。進一步地，在一些情況中，未具體示出或說明公知的結構，材料或操作為了避免混淆本發明的各個方面。而且，可將所述特徵，結構或特性合併到在一個或多個實例内的任意適合方式中。實例可包括各個步驟’其可被體現在將由一般用途或專門用途電腦（或其他電子裝置）所執行的機械可讀指令中。可替換地，這些步驟可由包括用來實施這些步驟的指定邏輯的硬體元件來實施’或由硬體，軟體和/或固件的組合來實施。 201236789 也可將實例提供作為電腦編程指令，包括具有存儲其上的可用來對電腦（或其他電子裝置）編程的指令的非暫時性的、機械可讀媒體，用來實施此處所述之加工。該機械可讀媒體可包括但不限於，硬碟驅動器，軟碟，光碟， CD-ROM ’ DVD-ROM，R〇M，RAM，EPROM，EPROM， eeprom ’磁學或光學卡，固態記憶體裝置，或適合於存儲電子指令的其他類型媒體/電腦可讀媒體。 I.介紹本發明描述了用於LDA系統中的AOD控制方法。該控制擴展了該LDA結構的性能以提高用於大的刮削區域的產出量’並用來支持溝槽加工的高速操作。該LDA系統的性能是使用聲學-光學偏轉器（AOD )以極尚速度（> 1MHz )偏轉該加工光束以提供雷射加工性能。典型地，該AOD能夠在5_20點直徑的範圍上偏轉該光束。该LDA系統可操作，例如，在向量，光栅，向量，和刮削模式中。在向量模式中，該系統將溝槽加工作為該工件中的線。該AOD光束抖動沿著一維的（1D )線，在正交於该光束執跡的軸中，以人工地拓寬該燒蝕的溝槽。在光柵模式中，該A0D偏轉該加工光束以加工在它們加工％内的一維（2D )區域。這些光柵區域的空間和強度圖案一般是任意的。可使用該性能，例如，用來創建在溝槽之間的交叉，或用來創建如藉由焊盤的特徵。在刮削模式中，可加工大的區域（超過該A〇D場大 15 201236789 小）。這可使用抖動拓寬線來實施。然而，使用指定加工以避免波狀外形邊緣的過度圖元化，並用來提供傾斜的注量分佈以達到良好的重疊和交叉品質。下列部分描述了這些模式並列出了該LDA系統的各個實例的實施方式細節。 II.AOD力α工理論在一實例中，該LDA系統使用A〇D子系統來操控該加工光束以創建各維的特徵。此部分描述了該加工後面的理論’其引導系統結構。 A.用於深度控制的中心注量規範化。材料移除量標稱地與注量成比例（對於給定的雷射功率等級），並因而可控制注量以控制特徵深度。另外可猎由指定替代劑量的注量來消除特徵尺寸和注量之間的相互作用。當指定劑量時，在抖動或光柵區域内的剩餘注量基於該抖動點數量和相對於該處理點大小的特徵尺寸，= 是落在該抖動網格區域外的高斯點能量分佈的結果。該:: 果可被計算並補償以消除該相互作用。該系統自動地調： 2功率以動態地將該指定注量保持在該溝槽或光拇區域 “内，獨立於速度或抖動（或光栅）網格尺寸。姓果統的基本光束傳送設置（如，點大小，最^抖或先柵）點重疊）可被改變而沒有影響加工校準結果。 1 ·理論注量（f 1 u e n c e) ?是描述了加工點11〇的網格1〇〇的原理圖並可曰由抖動移動光束（如’以向量模式）或固定光栅圖以如， 16 201236789 • &柵；^式）來生成。該加i點i〇每—者具有分別在D〇a ^ 的同軸（〇A )和交又軸（CA )中的χγ點分佈。對 5據本實例的抖動光束來說，假定該抖動圖案隨著該光束在該Υ車由中的移動（如藉由箭頭112所指示的一樣）而被重複（如’基本上永久地）。由該〇Α和CA軸中的Ν⑽ 和Nca點來分別地覆蓋計算區域α。換句話說，m胃交又軸方向中的點的數量。 ί ·光栅注量假定雷射功率Ρ，和Taod的每一個點的A〇D停留時間，該平均注量（每一個單元區域A能量E)提供為

Fluence = E/A = P*Taod/ ( Dca*D〇a) 〇 s玄運算式在光栅加工中有用，其由可預測網格間隔报好地說明。在該情況中，可將“注量尺度”界定以將注量轉換成功率：

FluenceScale = ( Dca*Doa) /Taod > 並隨後用於該指定注量的光栅功率（以瓦特表示）可计算為

Power = FluenceScale* Fluence ° i i.向量注量在該抖動光束的情況中，該網格間隔不是固定的，因為可變速度和改變抖動寬度。在該情況中，該注量計算可根據劑量來說明。給定 Doa = V*Nca*Taod 和 Width = Dca* ( Nca - 1 )， 17 201236789 隨後

Fluence = P*Taod/ ( Dca* V*Nca*Taod ) =(P/V )/( Width *Nca/ ( Nca-1 )) =Dosage / Effective Width » 其中，光束速度（如’沿著圖1中的γ軸）=V，

Dosage = P/V，和

EffectiveWidth = Width *Nca/ ( Nca-1 )= Dca*Nca。故疋有用的結果，因為其意味著（對於理想情況）可使用劑量和寬度（對於抖動線）或間隔和停留時間（對於 =柵區域）的著名加工參數來規範化在給定區域中的注 π。可將具有時間變化點分佈的抖動特徵和任意點分佈的光柵特徵合併以創建在將它們各個注量等級規範交又。注意到只要控制了劑量，抖九个莴要在向ϊ加工期間的幵勁（抖動點數量Nd，抖動間隔，田J丨初迷度）的細節。這是右變化抖:rLDA系統的光束控制結構依賴於能夠任意地 G幷動間隔和速度。

Ui•邊緣效應上述注量模型偏離理論，當該點大小軔I # , +動圆案的尺寸相對於 J較小時。在這樣的小尺寸率“漏山，，处在母一個點内的成千漏出該網格100並減少τ 1的功量。該社果θ 4 ν 了在该網袼區域中心處的注 -、口果疋該網路内網格尺寸旳庄例如，圖2用圖矣數$二者的函數。 ζ用圖表不了根據—實貫例作為相對網格寬度（由

1S 201236789 • 點直徑Dspot規範化）和該抖動點數量的函數的 EffectiveWidth ( Weff )中的變化。能夠預測並補償在 EffectiveWidth 中的該偏離。、在圖2中’為了規範化在0和大約1之間的網格寬度， β亥頂部曲線對應於6點’該下一個最高曲線對應於$點，再下一個最高曲線對應於4點’再下一個最高曲線對應於3 點，該最低曲線對應於2點。 2.注量規範化以上研究的方程計算了任意雷射點網路的注量使得分別加工的區域可被合併於可預測結果。該“注量規範化” 有用於形成變化寬度的溝槽，和特徵交又。兩個實例對其進行描述。圖3、4、5和6中描述了該注量規範化的第一個實例。圖3用圖描述了根據一實例的具有不同網格密度的兩個交叉特彳政的網格圖案。在圖3中，兩個特徵交又，每—者具有不同的抖動網格間隔。藉由圓形表示該特徵之一的加工點並藉由加號（+)表示另一個特徵的加工點。對於交又，故些圖案之一可能是，例如，溝槽和交又光柵圖案的另外邛刀/主思6玄點的幅值下斜以創建該交叉斜坡以將公差提供給定位誤差。圖4用圖描述了根據一實例的在幅值規範化（未合併的）之後的交叉特徵的模型化注量。在圖4中，在根據其點密度縮放每一個網格的點能量之後，模擬在每，個圖案上的注量。圖5用圖描述了根據一實例的交又特徵的合併注量。在圖5中，將該兩個圖案的注量合併以用 19 201236789 於相對光滑的交又。這種方式對於這樣的規律的矩形圖案效果很好。複雜的交又情況中，如溝槽和圓形焊盤（普通#咖丄 =二焊盤圖案可包# “突出部，，，其將該焊盤網格：中出來達到能隨後如上所述進行處理的矩形部分。例如圖"圖描述了根據一實例的用於具有突出部61: 焊盤_的光栅網格（右）#注量分佈（左）。在圖Η 實例中，該突出部612具有大約50μιη的長度，其可又轉換。 ' 在圖7中示出了第二個實例，其用圖描述了根據—實例的在變化寬度溝槽上的注量規範化的影響。在圖7中，以三個行來組織圖形，每行具有描述抖動圖案的頂部圖形，描述相應注量分佈的中間圖形，和描述相應中心注量 710、712、714 (即，當該溝槽寬度改變時在該各個溝槽的中〜處的注里）的底部圖形。該左邊的行描述了無補償，該中間的行描述了寬度補償，該右邊的行描述了非線性補償。在本實例中’當簡單地藉由該抖動網格寬度來縮放該劑量時’在EffectiveWidth中的非線性示出圖2是否仍舊在該抖動寬度變窄時產生注量變化。相反，圖7示出了當寬度改變時使用該非線性注量修正達到固定的注量。如圖7 中所示，使用無補償的中心注量7 1 0和使用線性補償的中心注量7 12在該溝槽寬度變化時基於寬度變化。然而，當使用上述的非線性注量修正時（如，基於劑量和寬度參數，其中注量=卩*丁汪0<^/(〇〇汪*\/>*1^&*丁&〇(1))，該中心注量714 20 201236789 保持固定（即，該曲線7 1 4保持在該規範化值“丨”）。在將該注量線性修正用作抖動（或光栅）網格寬度的函數之後，固定的劑量（功率/速度）可隨後被用來保持獨立於速度的該注量。因而向量-處理的溝槽能在寬度和速度上變化而保持中心注量固定。可將注量線性補償延伸到二維以用於光柵區域（如，用於焊盤或其他大的特徵）。然而，該效果可以被忽略，對於大於超過1.5*點直徑的焊盤直徑。由於足該直徑標準，在某些實例中，它們可能不需要注量補T 3 .對於注量模型化的警告上述分析是理想化的。應當提及可能影響在創建具有控制深度變化的交叉中的系統性能的數個警告。該材料將具有加工臨界，所以注量不必線性合併以預測該燒姓材料的數量，味著固定劑量的加工可能不產生不變的結果，因為加工臨界作用介邗用將減少，當功率與在固疋劑量處的速度增加時。點失真（包括來自AOD偏韓的你田南、偈轉的作用，特別是在高偏轉處）將使該注量場失真。 ι 7「外怔。逋幂地，溝槽末端在與另一溝槽（在焊丹 ★ 盤上的樁，或在光柵交叉上的腿部）的交又處。只要兩個交又 n 又溝槽具有在該交叉區域上的相同的注量斜坡，末端影響將標稱地取消。 B.抖動提取基於该結果’將提取該抖動和光柵的加工以概括抖動 21 201236789

的低等級細卽（如’該抖動點數量和它們的縮放比例）。這允許該系統結構或元件能被輕易地修改（如，新的A0D ’不同的光學佈局）而不影響用彳（或程式設計師）才曰疋抖動和光柵加工的方式。簡化了軟體結構，機器校準，和應用安裝。在5亥父又的構造中，應小心避免在該交又點處的注量 (因而深度）#變化。在示例的實例中，基於該周圍溝槽尺寸來定制每一個交又，採用為每一種類型交又所創建的定制光栅圖案（離線預先計#的，士口，使Matlab或其他工具）。该加工可以是流線型的用於生產設備。對於。亥LDA系 >統，藉由考慮组成抖動點網格的抖動和光柵物件來滿足兩個Μ票，由點密度和維邊界來說明。藉由這樣做可。十算在該工件上的抖動和光栅區域内的注 S，且可基於這樣計算的流利性來生成交叉光柵圖案。 1.抖動圖由於交叉界定不需要抖動幾何形狀的細節，可將在向 ®加工期間的抖動說明提取到點網格寬度和劑量。點的放置，在同軸（沿著該速度向量）和交叉軸的兩個並不需要明確的界定。相反，抖動圖將該網格寬度轉換成低等級抖動參數；如，該抖動點數量Nd和該抖動寬度縮放因數Kw。左意到該形狀” （Ks )的概念現在正被忽略。此處所述之加工校準過程考慮在該網格寬度的介面中的抖動操作和注量。該Ν“σ Kw的細，節，根據某些實例，破封裝在該抖動圖中以避免在該加工校準步驟中的複雜 22 201236789 7注意該抖動圖能夠改變，如果點大小或A〇D範圍發生二化在某些實例中，相同的抖動圖用於加工校準並在運夺門期間進订加工以確保—致的，校準後的加工結果。在系統校準期間預先設置支援該加工的AOD抖動。嗜抖動圖將到抖動參數的與用戶的介面封裝，如加工校準，加工圖和定序器。該抖動圖使用下列步驟來建立抖動表：首先，確定在系統校準期間的A〇D偏轉縮放因數。隨後’設置在該系統校準資料，的有效點直徑祕，土'、用於1 · 1 /衣度/寬度縱橫比的最小溝槽尺寸。該設置僅僅是用於設置該A0D表的指導原則（為了將該節距設置為保守的最大值）並用於注量線性。在某些實例中該祕的值可能需要精確到1G摘卜滅的較低值可用於確保重疊’但其將增加該抖動點數量並可能減少最大速度。第二’初始化3 2個岸歹丨丨料勤矣r j* , 似厅到扦勁表（如，在現場可編程閘陣列（FPGA)内，如下所討論的一樣）。這些抖動表的每 —者包括！到32個點’每—者具有為G35*Deff的節距。該抖動表可覆蓋達到10*歸的抖動範圍。這提供了 ι〇% 偏差在Deff的界定中，而確保重疊脈衝創建了均勻的注量分佈。 C ·加工校準和映射給定該注量控制的範例，該加工設置過程可在該[Μ 系統中被修改。在該L D A系統的示例實例中，該加工參數包括低等級抖動參數（Kw、Ks )和劑量（功率/速度）—標稱地在每米Joules (J/m)單位中（儘管該實際劑量單位可 23 201236789 能疋任意的）^該LDA系統簡化該加工設置的用戶介面，使用一致的、已校準單位和從低等級實施方式細節處的分離。可藉由兩個參.數來界定該LDA系統中的材料加工：注量（J/cm2)和抖動或光柵網格尺寸（用於向量和到削加工的寬度’用於光柵的χγ光柵尺寸）。 1 ·加工校準注量規範化用於到該抖動（或光柵）特徵的中心區域。在該特徵的邊緣處的注量不那麼容易被規範化，因為其來自該高斯點的尾部。結果是’溝槽寬度作為抖動網格寬度的非線性函數變化，並在某些實例中仍被校準。這是該加工校準特徵的函數。將同一過程用來校對給定材料的特徵D 深度v s.注量。圖8描述了根據一實例的示例加工校準測試矩陣_。該校準測試㈣咖指定注量等級範圍和抖動網格寬度。自動地在該機器上加工一組特徵（每一 p. 、母有用於在該參數矩陣的母-個入口），並基於外部計量學工件來測量 :。將該特徵寬度和深度結果導入該加工校準軟體，：隨用來自動選擇用來加工任意尺寸特徵的加工來數 (注直和網格寬度）的“加工表，，資料庫。 / 2 ·加工圖和材料表對於向量加工，溝槽尺寸（寬度和深度）動網格寬度和注量，#由埴充用私兮_ 了遠抖圖，， #由填充用於_的材料表的加工。…圖實施基於從該加工校準表處提供的資料的映 24 201236789 射。圖9描述了根攄—香 ^ . 和像貫例的一不例材料表900。注意在該材料表900中的灰色入口由該加工圖輸人並不由該用戶修改。對加工參赛的細微調整是可獲得的以運行加工測試或細微調節該加工β 當裝載該應用日寺，使用包括在該應用中的所有向量和到削特徵（溝槽寬度和深度）和光拇特徵（焊盤直徑和深度）的尺寸來填充該材料表9 〇〇。士果⑥要，S亥用戶可將細微調節的調整輸入該材料表 900。&可能在在某些實例中對於產品加工來說令人沮喪，但可用於加工測試和細微調節。如果無法獲得任意加工校準表，可手動輸入該材料表900入口。該加工圖的一個功能是在加工校準期間基於採集的相對分散資訊來内插該所需的材料表9〇〇。 111.系統結構該下列部分說明了系統結構和實施AOD操作的元件的某些實例。 A _資料流程和加工圖1 〇是描述根據一實例用來命令該AOD的簡化的加工和資料流程結構（此處也稱作為“ AOD加工結構，’ 1 〇〇〇 ) 的方塊圖。該AOD加工結構1000包括系統控制電腦（sCC ) 1010’ 加工簇 1012，AOD 前端板（AFEB ) 1014，AOD 驅動器1016、1018，和AOD1020、1022。如下具體討論的_ 樣’該SCC 1010預加工了雷射加工應用以構建單獨的加工分段和相關加工參數。該SCC 101 〇將該分段資料藉由介面 25 201236789 1023發送（如，以200kHz資料速度）到該加工簇m2的介面1024。該加工簇1〇12包括數位信號處理器（dsp)1〇26 和現場可編程閘陣列（FPGA ) 1 028。技術人員將從此處公開的内容理解到也可使用其他類型的加工邏輯（如，補償或不是該DSP 1026和/或FPGA 1028 )。該DSP 1026計算具體的光速軌跡和抖動參數（如，以 1 MHz資料速度）》隨後將該資料傳送到該fpga 1 028。如以下具體討論的一樣’該FPGA 1028計算高速A0D命令 (如，達到4MHz資料速度），其可藉由SSP1串列鏈路被傳送到s亥AFEB 10 14。該AFEB 10 14將該AOD命令轉換成被發送帶s亥AOD驅動器1〇16、1018的並行資料字。a〇D 驅動器1016、1018隨後生成射頻（rF)驅動信號ι〇3〇、 1 032’其操作該AOD 1020、1022以控制該光學光束偏轉（藉由RF信號頻率）和幅值（藉由RF信號幅值），藉由該A〇D 單元。該AOD 1 020 ' 1 〇22和其他光學元件的示例操作參照圖10A、10B，和10C討論如下。圖1 0A是根據一實例的包括用於抖動雷射光束的A〇D 子系統1042和檢流計子系統1〇44的系統1〇4〇的方塊圖。技術人員將從此處公開内容認識到，可使用其他類型的定位子系統。例如，定位子系統可使用FSM。該系統1〇4〇包括雷射源1046，用來將加工光束丨〇48提供到該a〇d子系統1042。在貫例中，邊雷射源1046包括脈衝雷射源使得該加工光束1048包括一系列雷射脈衝。在另一實例中，該雷射源1 046包括連續波（c w )雷射源使得該加工光束丨〇48 26 201236789 包括CW雷射光束。在某些這樣的實例中，該aod子系統 1 042藉由偏轉在離散（“脈衝”）間隔處加工光束1 〇48以從該C W雷射光束處生成雷射脈衝。如上所討論的一樣，該AOD子系統1 042將在該AOD 偏轉角度1050處的加工光束1〇48的第一階光束1〇49和該加工光束1 048的零階光束1 〇5 1偏轉到光束收集器i〇52。該系統1 040可進一步包括固定鏡1〇54以將該第一階光束 1049偏轉到該檢流計子系統1〇44，和掃描透鏡1〇56以聚焦在工件1060上或内的雷射光束點1〇58<>可將該掃描透鏡 1056的輸出此處稱作為聚焦的雷射光束1〇61。在一實例中，該A0D子系統1042可包括用來提供在第一方向（如，抖動方向）中來回偏轉的單個a〇d，而該檢流計子系統1044提供沿著加工執跡1〇62的第二方向中的偏轉。在圖10A中的實例中，梅抖動點的每一列（顯示為沿著該X轴）垂直於該加工軌跡⑽為了提供速度和多用it，然而，在圖10A中所述之實例中的a〇d子系統 HM2提供了相對於該工件1〇6〇表面的沿著χ軸和γ軸的 2-D偏轉。在該實例中，可將Μ轴稱作為平行於該加工軌跡1 062 ’可將該X軸稱作為垂直於 f巧坐直於δ玄加工執跡1〇62。因而，可將該X軸稱作為該抖動方i ^ 十動方向6亥加工轨跡1062可對應於一方向，例如，該系統1〇4〇劃琛次切割溝槽1064 (如，在 s玄檢流計子系統1〇44的控制下）到 r』到忒工件1060表面中的方向。為了提供該所述之2-D偏轉，該A〇茨AUD子糸統1042包 27 201236789 括第一 AOD 1020 ’用來將該第一階光束1049偏轉到第一方向中，和第二A0D 1022，用來將該第一階光束1〇49偏轉到第二方向中’在檢流計子系統1 〇44將該光束軸沿著如工軌跡1062移動時。換句話說，將由該a〇D子字體1042 所提供的光束點位置的移動疊加在由該檢流計子系統丨〇44 所k供的光束點位置的移動上。如圖1 〇 A所示，該檢流計子系統1044也可包括第一檢流計鏡1 〇66和第二檢流計鏡 1067以將該第一階光束1 〇49同時偏轉在相對於該工件 1060表面的X轴和γ轴方向。該AOD偏轉的定向可能不對齊於該檢流計子系統1〇44 的偏轉軸。一般地，可對該A〇D偏轉命令使用座標轉換以將該得到的AOD偏轉對齊於所需座標構架。該座標轉換也可能是速度的函數，旋轉該A〇D偏轉座標構架以將該a〇d 光束偏轉保持垂直於由該檢流計子系統丨〇44所界定的加工執跡。使用包括在該系統1040中的A〇D子系統1〇42，使能數個操作模式。在-實例中，操作模式包括抖動該加工光 2 1048以有效拓寬在該工件1〇6〇處的雷射光束點“π的能力。換句話說，抖動該加工光束1〇48包括空間上將一系列聚焦雷射光束點1068定位以創建具有大於由該掃描透鏡 1056所聚焦的各個雷射光束點1〇58的尺寸的幾何特徵。為了進行描述10A示出了在該加工軌跡1〇62方向中加工該溝槽贿時從該工#蘭的表面上枝看的該抖動雷射先束點1068。因而’例如，以給定重複率的系列抖動雷 28 201236789 射光束點1068具有以較低脈衝重複率連續用於該加工執跡 1062方向中的一系列較大直徑雷射光束點的結果。在某些實例中，該娜购、1G22能夠更新它們的各個聲場（使用新的聲波來填入該光學孔徑），以大約〇如到大約U^s的順序。假定大約1μδ的示例更新速率，可快速更新該加工光束的位置使得數個抖動雷射光束點刪在加工期間重疊。該抖動雷射光束點1〇68可重疊於垂直該加工軌跡1G62的維度（如，沿著該X軸或抖動方向）以拓寬正加工的特徵（如’該溝槽1064 )。如圖10A所示，該抖動雷射光束點1〇68也可重疊在該加工執跡1〇62的方向中。為了保持該抖動光束正常定向為該加工軌跡刪，根據某些實例，可隨著該加工執跡1〇62的角度變化時一致地。4•抖動車由$外’可調整該抖動軸以補償被賦予在該抖動點的線上的角度作為該加工軌跡速度的函數。除了該相對於該L表面的光束位置抖動之外，或在其他實例中’該A〇D子系統1〇42可用來改變在該抖動軸中的光強分佈。沿著該抖動轴的該加工光束圓的光強分佈的操控使得能_該力κ溝槽祕的橫截面成形。例如’可使用矩形，u或v形橫戴面來加工該溝槽购。成形特徵如側斜面板可有用於如交又構造的情況卜該成〈解析度可月b基於該基本點大小，且該成形的光強分佈可能是該抖動㈣（位置和強度）和該點的光強分佈（如高斯或另外的分佈形狀）的_。對特徵進行成形，可藉由例如重疊沿著該抖動軸在某些位置處的脈衝（…將兩 29 201236789 個或更多脈衝用在同-為位置）以移除目標材料的所選量，和/或藉由調製該雷射脈衝的功率幅值作為沿著該抖動軸的偏轉位置的函數。除了沿著該抖動軸的特徵成形之外，或在另外的實例 t，該AOD子系統1〇42可用來控制該功率作為沿著該加工軌跡1062的位置的函數以允許已加工線性特徵的‘‘終點”的相同成形。控制該功率作為沿著該加工轨跡1〇62的位置的函數也可用於如交叉構造的應用中。該a〇d子系統 1042的使用使得功率調製能夠發生在非常高的速度（如，在微秒級別）使得該光強分佈的細微控制（如，具有在大約5μπι和大約50μηι之間的範圍内的特徵尺寸）在高加工速度（如’在大約1 m/s和大約5m/s之間的範圍中）處可以成為可能。除了南速光束的偏轉之外’某些實例也可偏轉藉由傳統的光束成形技術成形的光束包括例如，繞射光學元件 (DOE) 〇例如，圖i〇B是根據一實例的光束成形系統1〇7〇的方塊圖。該系統1070包括該AOD子系統1〇42 (使用該第一 AOD 1020和該第二a〇D 1022 )，該零階光束收集器 1 052 ’和圖10A中的固定鏡1054。該系統1070進一步包括繞射光學元件（DOE) 1072用於光束成形和光學元件1〇74 (如，成像光學部件，檢流計鏡，和掃描透鏡）。為了用於描述，將圖10B中的第一階光束1049示為在A〇D偏轉角度1050範圍之上。在圖1〇B所述之實例中，將由該a〇d 子系統1 042所偏轉的第一階光速！ 049藉由中繼透鏡丨〇76 30 201236789 甲Μ到s玄D Ο E 10 7 2 (將該光束支點成像在該〇〇 £ 1 〇 7 2上) 以保持該第一階光束1 049在該DOE的孔徑的中心而不顧由該AOD子系統1042所賦予的AOD偏轉角度i〇5〇。隨後該 DOE 1 072可藉由賦予附加波前相位失真來對該光束強度成形（如通常用於這樣的光束成形DOE —樣）^該方式可能有利於可使用例如正方形光強分佈來偏轉和鄰接較大成形光速以形成更統一抖動注量分佈的情況中。該方式也可能有利於在小數量雷射脈衝足夠用來形成所需特徵（例如’在介電材料中的微孔）的情況中。在這樣的情況中，高斯脈衝的光柵應用可能相對於使用成形的光強分佈來說低效，甚至高速AOD偏轉可為該成形的強度加工點位置的高速控制所需要。在另外的實例中，相同的中繼透鏡配置可用來剪裁在該掃描透鏡處的AOD偏轉光束的偏轉。這可能為至少兩個原因所需。首先，可期望的是，將該光束的支點中繼到該檢流計掃描鏡（消除光束側面偏轉）以（a)保持該光束在 6亥檢流計鏡和掃描透鏡的通光孔徑的中心以避免光束剪裁，和（b )避免將該光束從該掃描透鏡入射光瞳中心處位移，因為這樣的位移可能產生在工件表面處的傾斜光束。第―，可期望的是，為了在該工作臺面處有意產生光速傾斜而在該掃描透鏡處賦予側面的光束偏轉。在某些高斯雷射鑽孔應用中傾斜光束可有利於在加工特冑（例如微孔）中創建陡峭的側壁。圖1 0C是根據一實例的提供傾斜加工的光束丨〇82的系 31 201236789 統1 0 8 0的方塊圖。該系統1 0 8 0包括該a 〇 d子系統1 〇 4 2 (使用該第一 AOD 1020和該第二AOD 1 022 )，該零階光束收集器1052’和在圖10A中的固定鏡ι〇54β該系統1〇8〇進一步包括中繼透鏡1076和光學元件1 〇74 (如，成像光學部件’檢流計鏡’和掃描透鏡）^為了進行描述，將圖1 〇 C 中的第一階光束1 049顯示在AOD偏轉角度ι〇5〇的範圍之上。如圖1 oc中所示，藉由正確地設計和間距1084來自該掃描透鏡處的中繼透鏡1076 (如’來自圖中的掃描透鏡1056)，有s亥AOD子系統1042所偏轉的第一階光束丨〇49 也能被側面地偏轉以創建在該工件1 〇60表面處的傾斜光束 1082 ^可控制用於在該工件1〇6〇處該加工點的給定偏轉的光束傾斜量藉由（a)使用該AOD 1020、1022以基本上創建在該工件1 060處的側面點偏轉，並改變到該掃描透鏡 (如，掃描透鏡1 056 )的中繼透鏡1 〇76光學部件和間距 1 0 8 4 ’或（b )協調該檢流計（如，圖1 〇 a中的檢流計1 〇 6 6、 1067 )和AOD 1020、1022使得在該掃描透鏡處的任意側面光束偏轉（和因而在該工件1 〇6〇處的任意光束傾斜）可被獨立地賦予自該工件1〇60處的所需側面點偏轉。以下在該標為“示例AOD控制實例”的部分中公開了成形技術的進一步細節。當光束抖動對於產生所需注量分佈非常有效和靈活時，達到抖動的替換（但有時更嚴格）方式包括藉由將線性調頻波形用於該A〇D 1020、1〇22至少一個來改變該雷射光束點1058的聚焦。使用線性調頻波形，該聲波的即時頻 32 201236789 率在藉由該AOD晶體的光學加工光束1〇48内線性地變化。該聲波的即時頻率的線性變化具有將單軸（散光）聚焦項應用於該加工光束1〇48的效果，而不是在離散步驟中移動該雷射光束1058。藉由將線性調頻波形都用於a0D 1020、1022,根據某些實例，可對稱地將該雷射光束點ι〇58 離焦，因而增加在該工件1060處的點的大小。該方式可能是用於的，例如，在其中該脈衝重複頻率可能不足夠高於能提供在該工件1 〇6〇處將良好的脈衝重疊以避免在拓寬該溝槽1064時的強度變化的較低重複塑膠雷射的情況中。線性調頻也可在使用較低注量的加工步驟期間用於離焦雷射光束點《例如，雷射加工（如，在形成於半導體晶片上或内的積體電路之間劃線）可包括切穿重疊金屬（如，銅）層的第一加工步驟’接著是使用減少的注量以加工下面介電層的第二加工步驟。與其使用兩個雷射光束的通路，不如個貫例使用性調頻以離焦該雷射光束點使得在單個通路中對兩個層都加工。 B .抖動結構 1.基本抖動（或光柵）表結構圖11是表示根據一實例的實施在FPGA 1028中的AOD 空制資料流程的方塊圖。應當注意到，經常可交換地使用抖動和光柵。它們都類似地被執行；然而，抖動涉及一維的光束偏轉而光柵涉及二維偏轉。該FPGA 1〇28包括一個 s、夕個抖動表1110，成形表1112、丨113(其中表n13係全都 9 1 疋1的），線性化表1 1 14、1115，和等待時間調整丨i 16。 33 201236789 將兩組抖動點載入抖動表1110中。該抖動表1ιι〇操作為迴圈緩衝器，其可無限地被定址。將許多抖動表丨丨i 〇存入該FPGA 1028中。由位址和長度來識別每—個抖動表 1110。該FPGA 1028自動調整定址的迴圈緩衝器以容納該指定表的長度。在光柵或抖動操作期間，該抖動表入口被讀出並由轉換矩陣來決定以縮放和旋轉該抖動（或光柵）圖案，形成到該兩個ADO通道的頻率命令。將一對附加頻率偏差加於該轉換的抖動命令，提供與該抖動命令的應用相關的標稱的命令向量。 s亥線性化表11 1 4、111 5的集合基於該A〇D頻率命令來產生AOD幅值命令。同樣為圖1 1提供了下列界定。 FO:AOD頻率命令，轴0。

Fl:AOD頻率命令，軸1。

FnoiiK用於零偏轉的標稱的a〇D頻率命令。

Fdn..Nd]:包括上述“抖動表” 1110的偏轉頻率集。 Nd:偏轉頻率點的數量（如，該抖動點數量）。

Kw:抖動寬度縮放因數。對於無抖動Kw = 〇 (標稱的加工光束）。

Kp:功率命令縮放因數。

Ks:強度成形因數。

Atten:衰減命令。 2.FPGA介面 34 201236789 每一個Tcmd更新時（如，1 ySec )將資料從該j)SP 1026 傳送到該FPGA 1028。 3.DSP/FPGA 同步在加工期間，該DSP 1026連續地將資料流程到該FPGA 1〇28 ’且該FPGA 1028將它們資料傳輸和AOD控制執行同步。這可使用下列序列來完成，假定示例更新時間（Tcmd ) 為lpsec。圖12描述了該時序。圖12是描述了根據一實例的DSP和FPGA的示例同步的時序圖。如圖12中所示，該DSP 1026將十組控制資料 (足夠用於兩個5psec DSP週期）寫入1210該FPGA 1028。該DSP 1026設置1212在該FPGA 1028内的“同步，，寄存器以通知它該資料準備用於加工。該FPGA 1028在下一個 5 Msec DSP中斷1216處開始資料加工1214，如由該虛線 1218所指示的一樣。（該FPGA 1028和該DSP 1026接收相同的中斷）。在每一個DSP週期期間該DSP 1 026將新資料裝載1220到該FPGA 1028處。該FPGA 1028基於先入先出（FIFO )來處理該資料。在每一個DSp週期期間檢流計命令資料被計算，但不用於在下一個DSP週期處的檢流計控制器。該檢流計1066、1067和AOD 1020、1022因而共用該相同的時序參考。該DSP 1026相對於該檢流計命令資料延遲该AOD命令資料以考慮在該檢流計和該a〇D控制之間的各種信號處理延遲。該延遲併入在初始資料傳輸 (顯示在12 10處）和由該FPGA 1 028進行的資料執行的開端（顯示在12 14處）之間的兩週期延遲的調整。 35 201236789 4.滑坡參數在圖1 1中一個未示出的參數是“滑坡”參數其可被包括在該LDA系統抖動界定中。該 Kb) 該抖動光束寬度上所用的功率以考慮在該圓^改變名坡的赛道f道）内部和外部邊緣之間的速度差成項將附加縮放因數用於該抖動幅值作為抖動、、藉由現，其類似於用在在某些實例t的“成形，，參f數來實圖13是描述了使用滑坡的加工情況的原理描述了寬的圓弧131卜該寬的圓弧mG包括相對圖U 徑R，其具有内部圓弧長度Ri到外部圓弧長《r〇的比的+ 可能明顯地與1不同，導致在該溝槽寬度w上的注量變化其將該平均半徑R到特徵寬度W的比界定為滑坡=。

Rb = R/W 〇則該外部和内部速度的比是

Vo/Vi = ( 2*Rb + 1 ) / ( 2*Rb - 1 )。為了調整在該抖動寬度上的雷射功率，“滑坡參數” Kb將該功率縮放的轉換界定為抖動位置的函數。圖14用圖描述了根據一實例的示例滑坡參數縮放。該滑坡參數Kb在 -1到+1之間轉換，並能被界定為 Kb = ( Kstart-Kend) /2 -其中

Kstart =在抖動週期啟動處的滑坡幅值縮放，和 Kend ==在抖動週期結束處的滑坡幅值縮放。該滑坡參數相關於該滑坡比藉由 36 201236789

Kb = 1/ (2*Rb)。對於Kb = 0 ,在該抖動範圍上的縮放因數是丨（無影響）。在該極端情況（lKb丨=n處，將該抖動範圍的一個端點縮小為零且將另-個埠藉由2χ來放大。#加工傳統的圓弧時，可將Kb設置為中間值（如，小於大約〇 5)。在該抖動範圍的中心（即，該抖動的光束的中心線）處的滑坡縮放不受影響。因而該中心線功率（Pn〇m)保持不改變，而將該内緣功率衰減（以補償該較和將該外緣功率（P_〇放大（以補償該較高光m Pouter = Pnom* ( 1+Kb )。该LDA設計規則在某

5次千 K/ W 限制到大於大約2.0以保持合理速度比率和功率縮放。在加工期間，檢查該放大的功率以驗證其未超出最大可獲得的功率。設以亥㈣中的速度以確保該放大的功率不超出該最大可獲得的功率。由於該第三級剖面的性能，該速度減少可立即發生在該圓弧分段的末端處。 5 ·示例抖動操作人-個簡單實例描述了在圖15、16#〇 17中的抖動時序 Ρ、/更新。圖15用圖描述了根據該示例抖動操作的示例 ΧΥ光束位置。圖16用圖描述了根據圖15中的示例抖動操作的示例X和γ光束位置vs•時間。圖17描述了圖: 16中的示例抖動操作的示例光束位置和加工參數的表。本貫例中’ Ta〇d = Temd= 使用—個抖動表扣5，

Td’sec) W初始溝槽切割。在該切割的開端4改變劑量 37 201236789 (Kd )。在該圓弧期間修改該潸坡參數（Kb )以規範化該曲線内緣和外緣上的注量。在本實例中的溝槽包括其中該溝槽寬度開始增加的過渡分段1 5 1 0。在本實例中，該過渡分段1 5 1 0包括第十三和第十四抖動列。然而，在其他實例中，可使用不同數量的抖動列（如，四，五，六，或更多抖動列可用在該過渡區域中）。最開始（如，開始於該第十三列），將較大抖動表（Nd = 7 )壓縮（Kw <1 )以匹配該先前的分段。Kw隨後在兩個抖動列上增加，直到Kw =丨（整個寬度）^換句話說，如在圖17中所示的，在該第十三抖動列中的Kw = 0.76’在該第十四抖動列中的Kw = Q 87，在該第十五抖動列中的Kw = 1。在該寬度參數變化時也修改劑量（Kd)。當壓縮該動間隔時（如，該新抖動表的開端起始於該第十三抖列），劑量減少以考慮該較大的脈衝重疊。換句話說，於Nd = 7的過渡分段i 5丨〇的卜，Kd= 1.4 »在該過渡分之内（其中該抖動表首次從 Λ Nd〜5改變到Nd = 7)，然而將Kd減至該第十三抖動列中 ^ ^ , αι Α 叩1·〇6。隨後，將Kd增加 6玄第十四抖動列中的，在再次姆之前。 θ加到該第十五枓動列的1 在本實例令形狀保持固 Kd ’ Kw，和Kb的方式變化。忽略形狀。 ’儘管一般其可能以類似於對於在一實例中的LDA系統，注意到加工參數（Kw,，。，和κ〇和抖動表選 38 201236789 (Nd)對於每—個抖動列保持固定。如較早指出的一樣， UPGA 1G28實施該參數更新時序；該麟觀能夠提供所有加工參數的有規律的更新並允許該FpGA 1似在合適時使用它們。 C.AOD座標構架和校準光束偏轉與檢流計光束偏轉協調工作以產生最終的工件表面光束位置。該A〇D偏轉的校準，和在第三級定位、抖動和光柵期間的其與該檢流計光束偏轉的相互作用有用於保持本地可重複性（>，用來支持交又構造）和控制抖動和光栅特徵尺寸。在一貫例中，該A0D子系統1〇42和該檢流計鏡1〇66、 1067每一者偏轉該加工光束角度，在其進入該掃描透鏡 1 0 56之刖。將任意A〇D光束角度偏轉加於該檢流計1 、 1067的偏轉，並因而該A〇D偏轉命令能夠被認為等於檢流计原始”命令一其是“光束角度”座標。可將A〇D偏轉 δ忍作為加到該檢流計丨〇66、丨〇67的“光束角度”命令的光束角度”命令。在某些實例中，僅僅在堆該A〇d光束偏轉座標構架縮放和旋轉以匹配該檢流計座標構架（如圖 38所述）之後，這可能是正確的，因為該光學序列佈局可月色創建了在該兩個軸之間的旋轉，且該A〇d偏轉器1020、 1022具有唯一的縮放因數。存在形成於來自該檢流計鏡1066、1067處的虛擬AOD 偏轉支點的位移的第二階結果。如該AOD 1020、1022偏轉該光束一樣’該側面光束位置在該透鏡入射光瞳内輕微偏 39 201236789 移’導致較小的附加失真。該誤差，期望是亞微米的，可在某些實例中被忽略。有該AOD 1 020、1 022所使用的“增加角度，，的概念有用於在考慮第二級剖面’抖動和光撕操作時，具有關於該所需校準的含義和需要滿足系統性能目標的運行時間修正。、 1.AOD轉換在某些實例中，到該AOD子系統1〇42的命令信號源自藉由指定該類型AOD加工的座標轉換。該下列討論引用了數個坐彳示系統。理想的座標是校準的工件表面的座標。可藉由該XY階段的鏡片網格標準對這些界定。該術語所需的或標稱的”此處可用於替換“理想的”。原始檢流計”座標用來命令該檢流計伺服環路。“原始 AOD”座標可用來命令該a〇D通道。下列轉換被引用於此：TMframe，TMfield，TMdither·，和TMaod。TMframe將原始檢流計座標轉換到原始a〇d座標。藉由將TMframe用於一組增長的原始檢流計座標（源自h稱的檢流計位置）而形成的A〇d命令創建了光學上等同於關於該標稱位置的增長檢流計偏轉的A〇D光束偏轉。因而該AOD變成了 “虛擬檢流計，，在將TMframe用於原始檢流計命令之後。該轉換對於給定光學佈局是固定的，且不隨著鏡片網格校準而改變。藉由該A〇D位置校準程式來計算該轉換。 TMfield是本地掃描場失真轉換。其將一組増長的理相、 201236789 (或所需）座標（源自於該換成增長的原始檢流計座標流計）和“相反”（原始檢轉換是掃描場位置的函數。因為該校準界定了理想的座處計算TMHeld。掃描場中的一些標稱位置）轉。向前”（理想的到原始檢流計到理想的）都被使用。該其隨著鏡片網格校準而改變，標構架。可從檢流計校準資料 TMdither是-組轉換術語’其從該scc i㈣傳歹 ⑽廳用於在向量加工期間的TMa〇d計算。吕亥 SCC 1010 為每· 一個旦 4ϊ 1，，约母個向里或到削加工分段計算，且是掃描場位置和光束速度的函數。 TMaod疋將已存入該FpGA 1〇28内部的抖動/光拇表中的理想AOD資料進行旋轉和縮放的轉換。在向量或刮削加工中’其保持了垂直於該理想軌跡向量的理想抖動向量。在光柵加工中’其按照交又加工或一般光柵圖案資訊的需要來縮放和對齊二維光柵數。在向量或刮削加工期間，藉由該DSP即時計算該轉換，基於該光束軌跡速度向量和該 TMdlther轉換。在光柵加工期間藉由該see 1010 —次計算該TMaod轉換。 2.掃描透鏡場失真该關注點關於形成於該掃描透鏡1056和檢流計鏡光束傳遞系統的場失真處的座標構架和校準方程。在理想的掃描透鏡中’將該即將到來的光束的角度偏轉以產生在該工件表面處的點位移。對於良好設計的遠心掃描透鏡（“ ” 透鏡）’如果該光束以該透鏡入射光瞳的中心為核心該 201236789 點位移與光角度成比例，且不需要任何校準。然而，在該入射光瞳處的檢流計鏡1066、1067的封裝的物理約束阻止該光束實際以該理想點為核心；在光束偏轉期間發生了一下光束轉換。這創建了掃描場失真圖案，如圖18中所示。圖1 8用圖描述了在示例實例中的掃描場失真圖案，其中該LDA系統包括f/i 8 1 〇〇 mm掃描場透鏡。在典型的雷射加工系統中，映射該失真圖案使得可將修正項應用到該光束定位器，形成在該工件表面處的（標稱的）未失真的圖案。這樣的校準轉換的輸出是在該光束定位器的“原始”座標構架内的命令-等同於在該檢流計1066、1067情況中的鏡子角度命令。在該LDA檢流計控制器子系統内使用了標稱的縮放因數（如，2*透鏡焦距），形成在工件表面μηι單位内的原始命令。在使用FSM定位系統的實例中，位於該掃描場透鏡的入射光瞳處的FSM將具有將被修正的相對較少失真，與檢流計的失真相比較。注意，在系統上所測量的實際場失真是在該光學序列 (檢流計塊+掃描透鏡）内幾何失真和檢流計定位器誤差 (偏差，縮放因數，非線性）的組合。該光學場失真項對於檢流和AOD偏轉都是共同的，且可使用相同的修正項。 ^而在5亥檢流計1066、1067自身内的任意校準誤差（基 ^度的線性誤差和縮放因數（SF )抖動）也被包括在掃每校準項中，且在用於AOD偏轉時創建了校準誤差。然而，*亥檢流計誤差較小，具有<0.1%的縮放因數（SF )非線性块差和溫度抖動，其可形成在用於ΙΟΟμηι的第三級A〇d 42 201236789 偏轉的<0.1 μΐΏ的檢流計和A0D偏轉之間的不匹配。然而該標稱的在檢流計〗066、〗067上的縮放因數公差可能較大 (如，20% )，其影響該校準過程，如下所述。該掃描場失真圖案產生了作為掃描場位置函數變化的本地失真。例如，圖19用圖描述了根據一示例實例的X和 Y掃描場失真誤差（err) vs.x* γ場位置。圖20用圖描述了根據圖19中的示例實例的乂和γ掃描場失真縮放因數 (SF)和旋轉誤差vs.x和γ場位置。圖21用圖描述了根據圖19和20中的實例的光柵特徵的示例本地位置幾何修正（PGC )失真。可將作為χγ場位置的χ和γ誤差的斜率作為本地縮放因數和旋轉誤差來對待如果這些誤差足夠大，該本地PGC失真可創建在= 中不可接受的誤差。例如，考慮到位於（_5()匪，_5〇〜場位置的2〇0测_光柵圖案。該本地pGc失真（採自圖 2〇)將產生圖21中所示的失真圖案。該又誤差在該圖案拐角由：該較大的旋轉誤差而達到5_，其可能足夠大以產生在交又構造中的不可接受的深度變化。該掃描場失真圖案以至少三種方式來影響該lda光束定位器：在所有模式期間，當第三級剖面界定了 _和檢流計命令以產生標稱的夯击垄欢幻尤朿執跡時，在向量或刮削模式期間，當縮放和旋轉該A〇D抖動命 ' 针勒叩7時，和在光柵模式期間，當潛在地可能失真較大光柵區域時。 3.在第三級剖面期間的AOD校準修正圖 22用圖描述了相4套喻闺相疋了根據一貫例的第三級剖面子系統 43 201236789 2 2 00。在第二級剖面中，在該檢流計子系統1 〇44和該A〇D 子系統1042之間分割光束的定位β第三級剖面涉及將該 AOD子系統1 〇42用作第三紙定位器（如，對χγ階段和該檢流δ十子系統1〇44的補充）》在美國專利6 7〇6,999中描述了示例雷射光束第三級定位器，其被讓與給本發明的受讓人，且其據此一體地藉由引用在此併入本文。如此處公開的一樣，使用該A0D子系統1〇42的第三級剖面允許以高速（如，使用以大約1μ3的更新來提高時序解析度）描出該光束路徑的輪廓’其中基於離散的時序邊界來提出A〇d 命令。該第三級剖面子系統2200包括仿形濾波器22〇4，延遲元件2206和減法器2208。圖22描述了對應於需要被切割成工件的溝槽的示例光束分佈22 1 0 (其也可在此處被稱作為示例‘‘光束命令”）。該示例光束分佈2210包括使用該檢流計子系統ι〇44以高速可能難於跟蹤的急轉彎。在藉由掃描場校準轉換2203之後’將該示例光束分佈2210提高給第三級濾波器22〇5，其包括該仿形濾波器2204和該延遲元件2206。該仿形遽波器 2204包括濾除對於該檢流計子系統丨〇44來說可能難於跟縱的高頻内容的低通濾波器。該仿形濾波器22〇4的輸出可用作檢流計命令（檢流計控制信號），如位置分佈2212所示。圖22描述了該位置分佈2212的放大部分2213，其示出了相對於由該檢流計子系統1044所提供的實際位置2218的命令的位置2216。該AOD子系統1042用來修正在該命令的位置22 1 6和該實際位置22 1 8之間的差。 44 201236789 在一實例中’該仿形濾波器2204包括無限脈衝響應 (IIR )濾波器。在另一實例中’該仿形濾波器22〇4包括有限脈衝響應（FIR)濾波器。FIR濾波器自身具有用於任意頻率範圍内信號的固定延遲。然而，技術人員應從此處公開内容認識到’也可使用其他類型的濾波器。該延遲元件 2206延遲該示例光束分佈2210,藉由由該仿形濾波器22〇4 所引入的大致相同的延遲量。該減法器22〇8將該仿形遽波裔2204的輸出從該延遲元件2206的輸出處減去以獲得從該檢流計命令處移送來的高頻内容。隨後可將該減法器 2208的該高頻内容輸出用作AOD命令信號用來控制該 AOD子系統1〇42。圖22描述了示例a〇D位置命令分佈 2214。儘管未示出，可將微分用於該位置命令分佈2214上以計算相應速度和加速度命令分佈。該示例光束命令22 1 0是在該工件表面上光束的所需軌跡’在平面對準轉換的應用之後，採用“所需的”座標。如上討論的一樣’將該示例光束分佈22 10 (作為命令的光束位置信號）提供給該掃描場校準轉換2203。濾波該資料以將該轨跡分割成低頻和高頻分量，允許該AOD子系統 1 042跟蹤高頻、低幅值命令，並將頻寬限制、大幅值命令傳遞到該檢流計子系統1044。使用該掃描場校準轉換22〇3 以產生“原始檢流計”座標。由於這發生在該第三級據波器2205對命令分割之前，該第三級濾波器2205的輸出是檢流計和AOD分量，其中的每一者處於同一原始檢流計座標中。 45 201236789 如果杈準該A0D子系統〖〇42以偏轉採用該原始檢流計座標構架的光束，不需要為該A〇D第三級位移採取任何進一步的掃描場校準轉換。這是有用的，由於它暗示著不需要本地AOD場失真修正。換句話說，當使用該掃描場校準轉換2203時已經考慮了該掃描場失真效果。该方式的另一解釋是，該第三級剖面濾波器將該檢流計命令移離該所需命令，在原始檢流計中。該A〇D子系統 1 042簡單地提供補償位移以形成該檢流計光束角位移。隨後將在“原始檢流計”座標中的該A〇D命令輸出轉換（縮放和旋轉）以產生該“原始A〇D”偏轉命令。將該轉換稱作為該“ TMtert”轉換。將該TMtert轉換保持與用來修改抖動的TMa〇d轉換 (圖1所示）不同，出於至少兩個原因。第一，在抖動期間不能使用TMtert内部的縮放，因為其對A〇D和檢流計 SF都修正，並因而不用於獨立於檢流計運動的抖動加工。第二’該TMtert中的旋轉項是固定的且獨立於該速度向量角’在針對隨該執跡角度改變的TMaod抖動轉換（應用琴 FPGA 1028内部）時。因而將該TMtert轉換用於a〇d轨跡資料，在將其傳輸到該FPGA 1028之前，且該資料不受 TMaod進一步影響。將該TMtert轉換用於“原始檢流計，’座標也提供了將 AOD誤差修正項增加到該第三級A〇D資料的機會。這是方便的，因為該檢流計控制器誤差（其被濾波以產生a〇Z誤差修正資料）是處於原始檢流計座標。 46 201236789 在圊51中概述了該形成的校準資料流程。上述討論僅僅用於提供給該第三級濾波器演算法的光束中心執跡位置的加工。與抖動和光柵相關的校準效果輕微地不同，如下所述。 4·在光柵圖案結構期間的a〇d校準修正如上所述，該本地掃描場PGC失真可能足夠大到需要作為場位置函數的光栅圖案的本地校準修正。注意該情況不同於上述的第三級剖面，因為未實施該A〇D偏轉以替換預先補償的檢流計偏轉（其意味著該A〇D偏轉命令的預先補償）；相反，僅僅為場失真補償了該光栅圖案的中心點。未補償用來加工該光栅圖案的A〇d偏轉。該本地PGC修正來自該掃描場校準轉換，且在光柵加工期間或之前能被從該scc 1010傳送到該Dsp 1〇26。將該本地PGC轉換與其他A0D轉換合併用於抖動角度和a〇d 座標構架旋轉，如在稍後的“向量加工概述，，下所描述的一樣。 5.在抖動期間的a Ο D校準修正在抖動的情況中，該AOD場的本地pgc失真能夠影響該抖動向量的寬度和旋轉。由於在該溝槽的寬度之上抖動該光束，該交又軸（“旋轉”）失真誤差元件產生了在該同軸方向（沿著該溝槽）中的偏轉，並具有在寬度上的可忽略效果（如，<〇·2%的餘弦誤差）。在該交又軸中的pGc 縮放誤差直接影響到溝槽寬度大約2°/。到大約3%。然而，非常寬的溝槽可能具有由該旋轉失真所偏移的 47 201236789 其的端點，如在較大光柵圖案中一樣。由於這能夠影響到寬溝槽的交叉，PGC修正適合於抖動。每一個加工分段該失真項被從該SCC 1010傳送到該Dsp 1〇26，並能夠藉由八 (8 )位元被表示出來，提供12 5%誤差範圍和〇1%解析度，在藉由1/1024縮放之後。 6.AOD校準過程圖23用圖描述了根據一實例的A〇D校準圖案23〇〇。 β亥下列過耘相對於該檢流計構架23丨2和A〇D縮放因數來杈準該AOD構架旋轉23 1 0。在該掃描場中心附近實施用於該TMtert轉換的校準，其中可忽略該掃描場失真。注意到忒檢流计構架23 12的旋轉可能對於抖動和光柵來說都不是關注點。只要該A0D構架23丨〇正交並對準該檢流計構架 23 1 2，正確對準抖動和光柵，因為這些操作相對於該檢流計構架2312。 s亥過程包括將該TMtert轉換設置為預設（等同矩陣* 標稱SF )，並將該X階段移到其行進的中心處◊隨後，使用四個瞄準線光栅圖案2314裝載該FPGA 1028。為了用於討論，圖23顯示了該瞄準線光栅圖案23丨8之一的放大（和旋轉）版本23 16。每一個圖案包括中央瞄準線232〇(零A〇D 位移）’和移到該 AOD 軸（+ch〇，_ch〇，+chl，-chi )之一的瞄準線2322。注意這些位移處於該原始A〇D座標構架 (chO ' 1 )中而不是工件或檢流計構架（χγ )中。該過程包括使用該加工點大小對四個瞄準線圖案23 14和/或每一個獨立圖案23 1 8的組進行縮放，其可基於該系統設置進行 48 201236789 變化。該加工點大小是系統配置參數。該過程也包括將該四個圖案2314每一者切割到以描場中心為中心的網格圖案中。對於每一個圖帛，將：：流計移到該圖案的各個位置處，並在光栅之前解決（:，達到1ms)。在示例實例中，所有圖案可落在離該掃描^中〜處Imm的正方形内。該過程重複該切割該四個圖案2314 每一者的步驟達預定次數，移動該γ線性階段以替換這些圖案例如如圖2 3所示，可切割十次該四個圖案2 3工4 (或基於該特定實例的另—預定次數）。該過程包括採集資料以將該替換A0D瞄準線2322相對於它們相應的零位移瞄準線2320來定位。隨後，該過程評價該（如，十）資料集，並計算AOD縮放因數（A0D MHz每微米）和相對該檢流計座標構架23 12的旋轉。注意該四個中心瞄準線（零 AOD位移）提供了與檢流計旋轉相關的資訊。應相對於該檢流什軸的角度來計算該a〇D軸的旋轉。該過程可包括驗證檢流計圖案旋轉小於在檢查該光學設置時的大約1 %。 i.縮放因數間隔和TMtert的形成該AOD校準過程產生兩個縮放因數（SF ): MHzPerRawpm:[AOD MHz]/[原始檢流計 μπι]， MHzPerpm : [AOD ΜΗζ]/[μηι]。該第一個SF ( MHzPerRawpm)，具有X和Y分量

構成了在該TMtert轉換中的縮放項。如上所述，第三級剖面產生了在原始檢流計座標中的AOD命令以在第三級定位期間協調該檢流計子系統1044。因而，該SF表示了該AOD 49 201236789 和檢流計S F項的組合β 該第二個AOD SF( MHzPerMm)將SCC抖動（或光柵）表資料（以XY工件表面μπι的單位指出）轉換成AOD單元 (MHz)，在將該資料下載到該FPGA 1028之前。該 AOD校準的結果產生 MHzPerpm。為了生成 MHzPerRawpm，使用了嵌入在該檢流計校準中的檢流計縮放因數資料。能夠從該檢流計校準資料的XY縮放因數處提取到該檢流計 SF項（RawgmPerpm =[原始檢流計 μηι]/[μιη])，其在可忽略場失真的掃描場的中心處被評估。隨後用於該ΧΥ分量的每一者： MHzPerRawpm[X，Y]= MHzPerpm/ RawpmPerpm[X，Y]。為了形成該TMtert轉換，將相對於該檢流計構架的 AOD構架的旋轉與以上確定的縮放因數相合併。該AOD框架旋轉可以是非正交的，因為在該AOD 1020、1022中的機械公差；因而包括了兩個獨立的旋轉項。圖24用圖描述了根據某些實例的 AOD校準角度。可將該 AOD構架 (TMframe )的旋轉轉換界定為 TMframe = K0 * cos(ThetaAodO) K0 * sin(ThetaAodO) -ATI * sm(ThetaAod\) 1 * cos(ThetaAodl) sin(ThetaAodl) / K0 cos(ThetaAodO) / Kl 产 cos(ThetaAodV)/ KQ TMframe = y rsin(ThetaAodO)/Kl

Icos(ThetaAodO - ThetaAodl)^ 其中

ThetaAodO =在該chO和X檢流計軸之間的角度， ThetaAod 1 =在該ch 1和Y檢流計軸之間的角度， 50 201236789 t KO = AODchOvs工件表面的幅值縮放（μπιΑ〇Ε)〇/μιη),和 Kl=AODchlvs工件表面的幅值縮放（μπιΑ〇]〇1/μπ〇。如圖24中所述。在圖24中’在該掃描場的中央評估角度和縮放。 TMframe表示用來將該AOD座標構架對齊於該檢流計座標構架。該TMfield轉換修正掃描場失真和標稱的檢流計對齊’包括該檢流計軸的任意標誌翻轉。為了避免混淆，在某些實例中’藉由該旋轉角度（附加丨8 〇。旋轉）考慮了該 AOD中的任意標誌翻轉，其不藉由該κο/1縮放因數。κ〇和Κ1不包括該MHzPerpm縮放因數，在裝載抖動（或光柵）表時使用該縮放，或（為了仿形）被包括在該TMtert轉換中。相反，K0和K1表示了在AOD〇和A〇D1之間的可能縮放變化’在使用了該標稱的MHzPerpm縮放因數之後。在某些實例中，K 0和K1期望等於1. 〇。隨後TMtert，在第三級剖面期間所使用的轉換，給定如下 fMHzPerRawUmX\ Ο ι TMtert = TMframe* L o 。這裏，該MHzPerRawpm[X，Y]縮放項應僅僅包括幅值縮放；在該TMframe的旋轉項中考慮標記。將Mtert用於即時計算中，應用於來自該第三級遽波器處的該AOD命令輸出： AODchO' -AODchl- =TMtert * AODx AODy. 51 201236789 注意到，該TMtert的界定意味著旋轉跟隨縮放因數修正。因而，當評價該AOD標準資料時，首先將該TMframe 轉換用來將該AOD資料旋轉成與該檢流計構架對齊，在評價该AOD偏轉以計算MHzPerRawpm[X，Y]之前。 D.功率控制將功率控制用於該LDA系統以在抖動期間和在速度改 k期間保持一致的雷射功率。功率控制包括該a〇d功率衰減的線性化，和到工件表面功率的線性化A〇D功率控制的校準。 1 .AOD功率線性化圖25是描述根據一實例的用於功率控制信號流的方塊圖。兩個線性化表2510、2512用來生成該chi RF信號幅值命令2514以將該光學輸出功率線性化為所用rf信號頻率和所需光學輸出功率的函數。對於該兩個AOD單元i〇2〇、1〇22 ( ch〇和cM )的每一者’將抖動（如’抖動0或抖動1)加到該頻率偏離（光束執跡）命令（Fdev0或Fdevl)和標稱的中心頻率（Fctr〇和Fctrl )以生成邊整個頻率命令（RfFreq〇或丨）。該chO頻率命令RfFreq〇索引到該ch〇線性化表251〇中，產生了泫PscaleO功率縮放命令。該pscale〇功率縮放命令表示了用來保持作為頻率函數而線性化的言亥咖光學輸出功率的光子輸出功率縮放因數。該線性化表25丨〇僅僅是ch〇頻率的一維函數。藉由該系統功率命令縮放因數Kp (由該DSP 1026發 52 201236789 出命令）來複用PscaleO，形成了整體功率縮放因數pscaie。該命令’沿著該chi頻率命令RfFreql，索引進入二維查找表25 1 2以產生RfAmpCmd 25 14，該chi RF信號幅值命令。注意，將用於chO的RF信號幅值保持固定。換句話說，藉由chi的RF信號幅值調製來實施在本示例實例中的所有輸出功率控制。 i ·線性化表

該AOD 1020、1022藉由改變用於該AOD單元的RF 信號功率等級來控制光學功率。圖26用圖描述了根據一實例的示例功率控制曲線（規範化的光學輸出功率vs.規範化的RF信號功率）。注意到圖26描述了形成於rf幅值命令的光學功率輸出》在某些實例中’將圖26中的非線性曲線映射以產生將所需規範化輸出功率（從〇到丨，丨是最大輸出功率）轉化成需要用來獲得該輸出的A0D RF信號功。可將這認作為圖26的X和γ軸的翻轉：給定所需光學功率，確定該所需的RF幅值命令。在圖2 7中示出了該形成的線性化曲線。圖2 7用圖描述了根據—實例的示例chi AOD功率線性曲線集。注意，圖26中的功率控制曲線表示了在單個rf信號頻率處的該 A〇D行為。實際上，該曲線隨著用於該A0D單元1〇2〇、 1 022的RF信號頻率而變化。因而，為該A〇D子系統1〇42 的操作頻率範圍上的數^ RF信號頻率來重複該非線性映射。圖27示出了該線性化曲線集。 53 201236789 β亥線性化表生成了為產生該所請求的光學輸出功率縮放所需的RF幅值命令。該RF信號幅值輸出影響了該光學輸出功率，但不直接設置該輸出功率。對比於該chi表，該ch〇表產生了該Pscaie〇功率縮放因數（而不是RF幅值命令）。Pscale〇將該ch〇響應線性化為chO RF信號頻率的函數。該ch〇 RF信號幅值被保持固疋並不用於該線性化表中。圖28描述了根據一實例的用於 chO AOD的不例曲線。圖28示出了在chQ光學效率中的變化vs RF化號頻率（左圖），形成在用於線性化的所需功率縮放中（右圖）。如圖28中所示的一樣，該AOD 1020、1022被線性化在匕們頻率範圍上’藉由減少作為頻率函數的幅值命令使得在任意頻率處的輸出功率等於在該最低效率頻率處的功率。因而，線性化減少了該AOD子系統1042的有效光學效率，且s亥A0D 1〇2〇、1〇22的操作頻率範圍具有對該子系統的光學效率的影響。 11.尚功率模式··效率增益 t述的功率線性化過程能夠提供在該整個操作R F信专頻率範圍上的充分功率線性化AOD子系統1G42，以等於^ chO i ch 1中最差情況光學效率的產品的遞減光學效率。育夠保守地以該模式操作該綱子系統购使用正確的勒性化功率和無任意RF幅值命令飽和。。然而，能夠藉由計算作為該ch0# chl RF信號頻率範圍（或’等同於’該A0D XY偏轉範圍）的函數的實際a〇c 54 201236789 子系統1042光學效率來實現顯著的光學效率增益。這允坪將該AOD子系統1〇42操作在比在較高功率等=處^個;力率校準範圍更窄的範圍内，沒有使該RF幅值命令飽和，因為高較高光學效率需要較低的RF幅值命令。或，等同地，這種方式允許將該A〇D1〇2〇、1022在比正常非常大的頻率 I&圍上進行功率校準以大的光栅場或非常寬的溝槽，而不影響在該更典型偏小的偏轉範圍内的正常操作。在一實例中，計算該光學效率增益藉由，確定在所選頻率範圍（用於chO和chi二者）上的最小效率，藉由乘以該兩個最差情況的值來計算該最差情況的效率，並為數個可能頻率範圍而重複。該過程產生了用於效率增益vs頻率範圍的保守曲線，適合於一般用途和當進行光柵時。在考慮向量加工時進一步的提高是可能的，其中在抖動和a〇d 暫悲之間分割該AOD偏轉。抖動產生了沿著具有該a〇d 座標構件中一些角度旋轉的線的A〇D偏轉。用於該AO和偏轉器中的實際AOD範圍基於該抖動角度（如正弦和餘弦函數）。任何軸都未同時經歷整個偏轉。因而，該整體效率可能高於以上產生的保守估計。然而，也可能在抖動期間考慮A〇D暫態偏移。這樣的 A〇D暫態偏移可能發生在任何軸，基於該光束執跡。圖29和圖30是描述該效率增益計算結果的圖。圖29 是描述根據某些實例的示例A0D效率曲線的圖。圖3〇是描述根據某些實例的示例AOD效率增益的圖。例如，圖29 示出了兩個AOD單元1020、1022 ( ch〇和chl )的效率， 55 201236789 而圖3 0示出了對於光柵和示例兩種模式的相對於該整個線性化、未飽和效率的效率增益。 2.AOD工件表面功率校準在以上線性化過程完成之後，將該線性化表載入該 FPGA 1028 AOD控制器中。發送到該fpga 1028的規範化功率命令（Κρ ’範圍從〇到丨）隨後形成了可以是該命令功率幅值的線性化函數的光學功率輸出，且獨立於用於該 AOD 1 020、1022的RF頻率命令。在某些實例中，線性化表量化和校準不確定性產生了在大約1%和大約2%之間的殘餘線性誤差。然而，在某些實例中，該線性化功率輸出的縮放是任意的。在最後的功率校準步驟中，將該規範化雷射功率命令設置為在0和1之間的數個值而卡盤功率表（CPM )測畺了忒形成的工件表面功率。線性擬合雄定了該CPM偏移和縮放因數Kpwr，其將工件表面功率（wau)轉化成在加工期間從該DSP 1〇26發送到該FPGA 1〇28的規範化功率命令Kp。圖3 1是描述根據一實例的功率校準資料流程3丨〇〇的方塊圖。在圖31中所示的功率控制資料流程31〇〇也支援由效率增益所使能的尚功率模式。這包括在該MG A 1 8 内的X2增益以放大該部分Kp值，使得能夠使用大於i的效=增益。附加_八_縮放因數ΚρΝ_對該Kp命令規範化’使得Κρ = 〇.5表示了該最大未飽和的線性化輸出力率，且大於0.5的值表示了因為效率增益可能在減少的 56 201236789 A O D範圍内獲得到（未飽和）較高功率β 一種提供工件表面功率校準的方法，根據一實例，包括實施該AOD功率線性化校準。根據該資料，該系統確定 PscaleCal，該最小chi效率》該方法進一步包括將線性化表載入該FPGA 1028並將該FPGA 1〇28縮放因數KpN〇rm 設置為PscaleCal。隨後，該方法包括將該Dsp 1〇26功率縮放因數Kpwr設置為〇·5並發出等於i的功率命令。考慮到該内部FPGA 1〇28縮放，該命令將該cM匕以卜值限定為不超過PscaleCal,對於在該功率線性化校準範圍内的任意 FdevO或Fdevl頻率命令。這確保了在未飽和的整個a〇d 頻率範圍上可獲得S亥線性化輸出功率。注意到當pscaie〇(該 chO線性化表的輸出小於i時，Pscale可能小於pscaieCai，但是這僅僅發生在具有較高光學效率的ch〇頻率處。因而該貫際光學輸出功率標稱地在所有FdevO頻率上保留固定。該相同原理也對該Chl線性化輸出有效。該方法也包括記錄 LinPmax，由該卡盤功率表使用該整個線性化、未飽和的功率命令（在先前步驟設置）測量時的工件表面功率。隨後’ 將該DSP 1026功率縮放因數Kpwr設置為〇 5/LinPmax。這規範化了該DSP 1026功率命令（以watt表示）使得該Fp(}A 1028功率控制產生了該已校準工件表面功率。該功率命令 (以watt表示）現在可能超出了用於A〇d範圍的 LinPrnax，其中該效率增益大於！。在這樣的情況中，將 PscaleO和/或該chi線性化表入口設置為小於丨，使得該形成的幅值命令保持未飽和。 57 201236789 並在初始化總之，可將該下列資料存作為校準資料 1028 : ChO線性化表；Chi

期間載入該DSP 1026和FPGA 線性化表；KPN〇rm ; Kpwr ;效率增益表；和unpmax。 E.加工速度限制對於溝槽而言，由數個因素決定該最大加工分段速度’包括：抖動時彳（需要點大小重疊在抖動列之間）；因為第三㈣波的八⑻動態；對於加卫該溝槽可獲得的雷射功率；和資料速度限制。 1·抖動速度限制因為抖動的速度限制形成於用在抖動列之間的重叠。某二貫例中在抖動列之間的最大位置增量是〇 3 5 * D e ff (假疋65%重疊以提供安全的邊距）。因而，用來保持該重# 的速度限制是〇.35*Deff/Td = 〇 35*Deff/( Nd*Ta〇d)。 —在每一個抖動列的該時間上，將劑量和寬度參數保持固定具有僅在下一抖動列的起始處起作用的任意變化。由於該低等級FPGA職控制演算法實施這些，由該⑽ 026所5十算並傳送到言亥FpGA i〇28 &參數可被線性地内插，由3亥FPGA 1 028在合適時間處更新該抖動列參數。般地，設計以上討論的抖動生成使得抖動更新不是限制性因素，允許該系統在雷射功率的限制處運行。 2 ·第三級濾波器限制給定了限制的已校準A0D場大小的第三級渡波的處理’對加工速度加於限制。在第三級濾波期間，在加工分段之間的速度上的階躍 58 201236789 變化產生了在該AOD命令中的暫態響應。例如，圖32用圖描述了根據一實例的對速度變化的第三級據波器響應。該響應的幅值與該速度的階躍變化成比例，且該衰減時間是該第三級濾波器頻寬和阻尼比的函數。圖32示出了最大化該AOD偏移的最差情況的速度分佈3210’其發生在當一個速度變化3212(等於2* Vmax ) 跟隨有第一速度變化3 2 1 4時，具有相等的幅值但相反的標記，時序在該第三級濾波器的超調3216 (對於3kHz的第三級濾波器，在該速度改變後大約0.12毫秒）的頂蜂。如果將AOD暫態縮放因數界定為“ Ktrans，，，則對於加工分段速度變化deltaV， deltaAod = Ktrans*deltaV.

Ktrans的示例值是26.6 μιη/( m/sec ) ’對於第四階3kHz

的第二級濾波器。因而，例如，對於能夠做出+2到m/sM 的速度變化的具有2 m/sec的加工速度的分段，其，關於該 dehaAod 的限制=2*( 2 m/s)*( 26 6 μιη/( _)) = ι〇6 *㈣。圖33用圖描述了根據一實例的M〇nte_Cad〇 a〇d暫態模擬。具有隨機時序和隨機速度分段幅值（達到+_Vmax) 的隨機速度序列3308的單個Monte Carlo模型確認了上述相對於圖32的場景限制了該AOD偏移3310 (如圖33所不）。因此該第三級濾波器響應可靠地預測了用於給定雷射加工速度的最差情況的AOD偏移。 3 ·雷射功率限制雷射功率將基本限制加到加工速度上。對於第一階估 59 201236789 計值，需要用來加工溝槽的劑量（功率/速度=w/(m/sec) =J/m)基於該溝槽面積。對於由抖動高斯光束所切割的溝槽，該橫截面的面積大約是0.65*寬度*Deff，在其中…汀二有效點大小的示例實例中。當藉由抖動增加該寬度時，該整個面積是D*(〇.65*Deff+寬度-Deff)。劑量需求的示例模型是

Dosage ( J/m) = Area ( μηι2) /143 + 〇 3)。在已校準的LDA系統，該加工圖提供了用於劑量的已校準值，其中

Dosage = Fluence * EffectiveWidth。由於劑量等於功率/速度，該所需劑量確定了用於給定可獲得雷射功率的最大速度。圖34用圖描述了根據一實例的具有Ta〇d=Tcmd=i 的不例速度限制《圖34包括了用於劑量限制的示例曲線和用於可變數量的點（Npt)限制的示例曲線❶該工件表面雷射功率限制（大約8W用於示例LDA系統）限制了作為寬度的函數的加工速度，如圖34所示。根據某些實例描述的示例曲線可能是樂觀的，因為它們不包括該A〇D效率（如，在該最大寬頻的65-70%)或為第三級剖面所需的附加A〇D 偏轉的效果《儘管如此，關於雷射限制加工速度的所述上限構成了保守的較低限制，其由其他速度限制（光束定位器和抖動）超過以避免限制性的產出量。圖34強調了如果使用了最大數量點（max Npt limit)的抖動表需要最大寬度’將不可接受地限制在較小寬度處的最大速度的事實。 60 201236789 • 霄際上，最大工件表面功率是光學序列效率的函數，其隨AOD範圍而改變（由於該a〇D效率曲線）。該溝槽寬度確定了該網格寬度（所需的抖動偏轉），其確定了最大功率等級（·因為AOD功率線性化）。將第三級偏轉也包括在該計算中，因為其需要附加的A〇D偏轉和因而較低的最大效率。因而，可獲得的雷射隨溝槽寬度降低並影響到圖3 4中的曲線。該所需的AOD範圍，作為分段速度Vseg的函數，被提供為 AODrange= [gddWidth + 4*Vseg*K：trans]*l.i〇。這包括了組件由於：該所需的用於溝槽的網格寬度（該最大網格寬度如果可以變化）；因為第三級濾波器動態的 AOD偏移（藉由該“Ktrans，，縮放因數）（注意對於分段速度Vseg，該最大速度變化是2*Vseg，且該pk pk a〇d偏轉範圍是2*(2*Vseg) *Ktrans);和1〇%的安全的邊距，包括掃描場失真和基於速度的抖動角度效果。實例結果在圖35中示出，其用圖描述了根據一實例的 AOD行程範圍vs.特徵寬度。圖35中的該實例使用了 2… €/的速度’ 8W的雷射功率’和280μιη的AOD範圍。該模式也預測了比能被加工而沒有在到該光柵位置的移動之後進仃安置的最大的光柵直徑。這可能是，例如，<1〇〇μη1_ 對於大部分焊盤而言不足夠大，但有時對於溝槽交叉點來 «兒足夠了。較大光柵區域的替換方案是去在該光柵點處安置達到由該第三級濾波器響應所界定的時期（一般〇.4_〇 5 61 201236789 毫秒）。注意’圖3 5不包括關於AOD效率的a〇D範圍的效果。為了併入對該加工速度計算的影響，將該計算的A〇d範圍與該效率曲線（圖30 )合併以計算可獲得的雷射功率作為 Vseg的函數。隨後能夠確定在加工速度上的雷射功率限制’藉由將可獲得的雷射功率（基於依賴速度的A〇d範圍）與所需雷射功率（基於記錄）比較。例如，圖3 6用圖描述了根據一實例的在加工速度上的雷射功率限制。在圖36的實例中，示出了 50μϊη的溝槽，其中該加工速度是丨65m/sec。 i.圓弧加工效果在寬圓弧期間，藉由（1+W/R/2 )放大該外設功率其可促使在該圓弧中較低中心線速度以避免在該外緣上的功率限制。但是以上模式示出了可適應速度上的任意階躍（小於該標稱速度的兩倍）變化’只要選擇了該標稱的加工速度以適應最差情況的A0D轨跡。因而可加工寬的圓弧而不關注AOD行程範圍限制。 4·資料速率限制資料流速率限制設置了與該可接受加卫時間相關的較低邊界用於任意加工分段（大約7，c) '給定該加工分段的長度’ &设置了與該分段速度相關的上限。例如，2 分段將具有因為資料速率的3m/sec的速度限制。 5.加工速度限制概述在-貫例中’用於溝槽的加工速度的計算按驟。技術人員將從此處公開的内容認識到可以不同财來 62 201236789 * 實施下列步驟中的某些。在第步驟中，使用該加工圖以基於溝槽尺寸（寬度和冰度）來確疋 Fluence，gridWidth，和 EffectiveWidth。在第二步驟中，為該溝槽計算Dosage = Fluence* EffectiveWidth。該所需雷射功率，作為加工速度力巧的函數 ’ I1边後為 Preq = j)〇sage*Vseg。在第三步驟中，計算該所需A0D偏轉範圍作為Vseg 的函數。使用§亥結果以確定該由於A〇D行程範圍（Va〇d ) 的速度限制’給定該最大已校準A〇d範圍。在第四步驟中，使用該效率增益曲線（見“高功率模式計算該作為AOD範圍的函數的該最大可獲得的雷射功率。在第五步驟中’根據雷射功率（Vlaser)來確定該速度限制’遠所需雷射功率所在的加工速度等於該可獲得的雷射功率。在第六步驟中，根據抖動重疊（Vdither )來確定該速度限制。在第七步驟中，根據最小分段時間（vsegtime)來確定該速度限制。在第八步驟中，將該加工速度設置為Va〇d、Vlaser、 Vdither、和vsegtime中的最小值。 IV•加工模式在—實例中’該LDA系統以三種不同模式加工材料。 σ里模式加工變化寬度和深度的線性化執跡，可任意對該 63 201236789 一者進行&制。光拇模式的加工創建了任意2d形狀的較小特徵S AOD掃描場内（如，十倍大於該加工的點大小）。到削模式加工任意形狀的大區域，具有在該周邊位置的精度和β亥刮削區域内材料的燒敍深度的一致性上的良好控制。 A ·向量加工溝槽的向量加工依賴於A0D抖動以控制溝槽寬度。在 _系統的某些#例中’例如’可能存在與進行抖動而不致方式相關的關注點，其中該抖動圖㈣始於在該溝样的開始和結束點處的任意位置，且具有隨轨跡速度而變^ 的抖動角度（相對於該主要的光束執跡）。為了處理該關注點，一個實例為每一個加工分段的整數列採取抖動以產生一致的、可重複的和合適界定的分段末端。可將加工分段命令進行剪裁以支援這列的時序。默卄助 =多個整數抖動列支援用來產生交叉點的軌跡末端轉差而：留Γ的40，m轉換允許光束定位的2如的誤保留5-10%的深度公差。對於用在該LDA系統 =標稱的2一的有效點大小，該轉換長動列的劑量轉換。個抖端處= :將劑量保持固定—終制以創建：二個抖動列來使用所有劑量控到建在劑罝變化期間的可預測溝槽寬度變化。在某些實例令，使用抖動使得連續的點藉由該點直和 64 201236789 . 的來進行重疊。也可使用抖動足夠快到能夠提供在連續列之間的>60%的重疊。對於寬的溝槽，這可能成為_個課題，因為所需的大數量的抖動脈衝，和對該A〇D更新時期的約束。藉由在該AOD内光學光束上的聲波的轉換時間來約束該AOD更新時期。該LDA系統A0D 1〇20、1022，在一實例中，能以>500奈秒的更新次數來操作。以快速更新速率，因為在該聲波内的暫態而在該偏轉點内的失真變得十分引人注意；即使以500奈秒，點失真可能是問題。點直徑放大減少了工件表面的注量，導致深度變化。在一實例中，以快於750奈秒的速率來更新該a〇d 102〇、ι〇22，其是在该AOD内4.5毫米光學光束上的聲波的實際轉換時間。圖 37用圖描述了根據某些實例的示例失真。從左到右，圖π 將在440奈秒，Μ〇奈秒和1240奈秒更新週期處的兩個偏轉點的失真進行比較。該LDA系統的另一實例以非常高的光束執跡速度運行。该較高速度，點重疊需求和有限A〇D更新速率的組合思味著該抖動點數量隨著該特徵寬度而變化。在其他實例中，使用一個抖動表且藉由縮放該抖動點之間的距離來改變該特徵大小。 i抖動參數計算在某些實例中，該下列項界定了抖動參數的計算和建立。輪入參數： 65 201236789

Deff :有效點大小（μπι );在該所需深度的未抖動溝才曰的寬度/主意D e f f心s亥光學點直徑變化，與該所需深度一起（因為該劑量增長需要增加深度也需要增加寬度）。

BiteSizeRatio :提供充分重疊以保持光滑的注量分佈的每點最大偏轉，表示為點的直徑的分數。BiteSizeRati〇對於高斯點為<=0.4。

Ta〇dmin :最小A0D更新週期（；對於該系統的一實例圍繞400-700奈秒。

Tclock: A0D時鐘週期（vec);將Ta〇d量化到該週期。標稱地0.04 μ sec。輸出參數：

Taod :實際A0D更新週期（να)。

Nd .為所需溝槽寬度所需的抖動點數量；寬度和〇咐的函數。

Td :整個抖動週期（να ) = Nd*Ta〇d。加工參數（寬度’深度’形狀，斜坡），對於每一個抖動列保持固定，以該速率進行更新。

Tcmd:在對該標稱的光束位置的更新之間的時間週期 (Msec)。標稱地 iySec。 NCmd:在對加工可變的和/或抖動的參數（Nd，Ta〇d) 的變化之間的Tcmd命令週期的數量。，由於可能存在可變數量的抖動點，可調整該_ :期以更新在Tcmd邊界上的整個列。另外，將該A 新週期量化到20奈秒間隔。 66 201236789 Λ . ^亥依賴參數的計算開始於該所需特徵寬度。該抖動執跡的寬度被嚴格的估算為

Width = Deff + Nd*Deff*BiteSizeRati〇。將擁有該所需寬度的抖動點數量凑整到離散的值，並給定為

Nd>=l+Ceil( (Width - Deff)/(Deff*BiteSizeRati〇)), 其中ceil是湊整到下一個整數的上限函數β 因為湊整，Nd可能一般地大於所需，且可減少 BLteS^eRatio以將該寬度縮放到該所需值（藉由該參數）。給定Nd的值，將該命令參數給定為

Ncmd = ceil ( Nd*Taodmin/Tcmd)，和 Taod = ceil ( Ncmd/Nd*Tcmd/Tclock) *Tclock。例如’對於 Deff=25pm，寬度= 250_，BiteSizeRati〇 -0.4，Taod = 0·5psec，and Tcmd = Ιμεβο »

Nd = ceil ( ( 250-25 ) / ( 25*0.4 ) ) = 23，

Ncmd = ceil ( 23*0.5/1.0) = 13，和

Taod = ceil ( 13/23* 1.0/0.02 ) *0.02 = 0.580 psec。該LDA系統的AOD 1020、1022的最大偏轉範圍在— 實例中等於li^Deff。如果使用了該整個a〇D範圍，Nd <= 24 ° 上述方程給定了抖動參數的一般解法。可能更需要的疋保持Taod固定並實施Nd的值，其產生了 Ncmd的離散值。例如，對於Tcmd = lpsec ’ Nd可能是2的功率且Taod =〇·5 psec，或Nd可能是4的功率且Taod = 0.75psec。如在 67 201236789 下一部分中所討論的-樣，該A0D頻率限制、光學點品質和上述方程的組合形成了該LDA系統，根據一實例，使用了用於Taod和Tcmd的lpSec週期。 2.標稱頻率將抖動用作相對於標稱的A〇D頻率對（Fn〇m〇/l)的頻率偏差’其指出了該標稱的光束路徑（@，該溝槽的中。.泉）以忒命令的更新速率（每Tcmd秒）來更新，並因而一般地每抖動列更新多次。在一實例中，立即使用該Fn〇m0/1而不等待抖動列完成，用來保持在該主要光束軌跡中的精度。該加工參數（寬度，形狀，劑量，斜坡）的更新的對比，其在每一個抖動列上保持固定。然而，Fnom更新，在某些實例中，僅僅發生在下一個可獲彳于的AOD更新處（每一個Ta〇d秒）。如果Fn〇m更新不同步於該AOD更新週期，它們具有等於Ta〇d的有效時序不確定性。另外，如果Ta〇d不保持固定（如，計算作為 Nd的函數，如上所述），則該振動的幅值發生變化。由不同步的操作所引入的不確定性降低了加工的精度’因為該隨機振動不能被校準掉。例如，對於Ta〇ci = 750 奈秒，以2 m/sec加工的溝槽具有±〇 75μηι的附加位置不確定性。為了避免該誤差，Tcmd可能是Taod的倍數。假定每一個DSP1祠服週期（5gSec)將更新發送到該FPga 1028，具有丁cmd = lpsec，該Taod的本來的值為500或1〇〇〇奈私。另一個選擇是Taod = Tcmd = 750奈秒’儘管這可能需 68 201236789 要每一個伺服週期的可變數量的資料包。如圖37所示，在該AOD之外的偏轉光束的失真是處於臨界的大❸500奈秒。為了避免該失真，示例模式加工採用TCmd = Ta〇d= 1000奈秒運行。在另外的實例中，a〇d 設計可能允許Taod的較小值（如，25〇奈秒）。因而，該結構適應Tcmd和Taod的變化〇 3 ·抖動角度修正和幅值縮放在一實例中，將該A0D抖動圖案的定向調整以保持其方向正父（即，垂直）於該標稱的光束軌跡。例如，圖38 用圖描述了根據一實例的對齊的垂直於標稱光束軌跡的抖動列381卜考慮到因為光束速度的偏移的加工被描述如下，使用圖38中所述之系統命名法。將每一個雷射點位置3814 (示為11個）線性地沿著該抖動列381〇對齊而不顧該雷射光束的速度，當其相對於該光束執跡3812移動時。 i ·標記轉化如在此處公開的示例實例中一樣，將抖動的光束界定為正抖動在該檢流計X軸中，並隨後被旋轉到該修正方向中以保持該抖動的光束垂直於該光束轨跡3812。將該Α〇〇子系統1042校準以匹配在該掃描場中心内的該檢流計χγ 座標構架。該下列方程研究了該抖動旋轉矩陣。除非另行指出，用於角度的慣例是正的逆時針（ccw)，具有沿著該+X檢流計軸的零值。 ii. AOD旋轉和轉換組件了使用下列方程什异s玄最終a〇d命令： 69 201236789 AODcmd = TMframe * TMfield * Rdither * Dither，或 AODcmd = TMaod * Dither，其中： AODcmd =到它們各自RF驅動器的a〇D RF頻率命令 (2·元件向量）； TMframe =將AOD XY命令轉化到該a〇D座標構架的非正交轉換矩陣’如在該A〇D校準部分所界定的一樣； TMfield =本地掃描場失真修正，在該檢流計χγ構架 (4-元件矩陣）中；

Rdither =將矩陣旋轉以將該抖動向量相對於該光束執跡3 8 1 2 ( 4-元件矩陣）來定向；

Dither =裝載在FPGA 1〇28中的抖動（或光栅）表；和 ^TMaod=完整A〇D命令轉換矩陣，形成自該上述元件將-玄矩陣的元件轉換成該FPGA 1〇28，替換該Kw〇，Kwl 項。浐6玄TMfleld修正項（兩軸縮放和旋轉）以考慮本地 ^昜失真這可被使用因為該AOD 1〇2〇、1022正操作而〜掃榀铋校準修正。該轉換可能源自該檢流計校準資料。該矩陣的元件是 + TMfield，, 其中： 70 201236789 SFx = χ-軸縮放（標稱的丨〇); SFy = γ-軸縮放；和該Y軸到該X輪（rad)中的旋轉 Rxy =該X軸到該Y軸中的旋轉。 iii.Rdither 起源具有幅值（在該抖動的光束具有同軸和交又軸的分量一個抖動週期上）為：

DitherCA = Width，移動該抖動的光束使得在每—個抖動列中的亦同軸位置保持固定（如，該雷射點位置則沿著圖38: :抖動列3810保持固定）。因而，該〇a抖動分量基㈣速度向量以保持每-個抖動縣直於該光束軌跡3812。'^ 〇A和CA抖動分量合併以形成以相對於該+χ檢流計轴的抖動角度的“抖動向量，’。如圖38中所示，該〇A和ca抖動分量界定了速度補偾角度0 vel為： ^ vei = atan ( DitherOA/DitherCA ) 〇垓抖動向量定向包括該速度補償角度0 ，加上該執跡角又0 traj和90旋轉（即’該9〇。被描述在該光束軌跡3 8 i 2 圖中OA抖動分量DitherCA之間）： θ d“her = 6> vel + 0 traj + 0 /2。因而’該抖動角度Θ dither是相對於該檢流計χγ構架的整個抖叙1& _ 助向1角度。隨後藉由該角度0 a()d將該抖動向量對 71 201236789 齊於該AOD構架，1 7 4 κ 列佈局相對於言亥其了旎被根據該光學序檢流計ΧΥ構架來旋轉。在加工期間，光束軌跡速度分量 aod)在校準後固定小化三角法的計算 sin ( atan ( y/χ )) 即時更新該軌跡角度（Θ一）（作為該 Vx和Vy的函數），而該A〇D角度（0 。對於該即時更新（iyec更新），可最 5這可藉由使用三角恒等式來實現：如， =Wsqrt ( X2 + y2)。可藉WDSP 1026使用該τ列變數以計算抖動方向： ditherRange—當前抖動表（^m)的整個範圍；

Kw=用於該抖動表以創建該所需抖動寬度的縮放因數（這可被内插用於錐形分段）；固定=在當前抖動表中的抖動點數量（對於每叫固分段

Taod =抖動表更新速率（…“）； vx，vy —在原始檢流計XY座標（m/sec )中的光束軌跡3812的X和γ分量；和

Vel = Sqrt (Vx2 + Vy2)=速度向量幅值。

Ik H角恒等式允許該Rdither旋轉矩陣的正弦和餘弦項將被計算藉由、 //在縮放後標稱的交叉軸抖動寬度 DitherCA = ditherRange *Kw (μηι); //在個抖動列期間用以保持抖動點對齊的所需的同軸i曾f；

DitherOA = Vel*Taod* ( Nd-1 ); 72 201236789 //根據速度補償的全抖動向量的幅值（0A，CA的向量總和） ditherMag = sqrt ( DitherOAA2 + DitherCAA2 )； //避免由零的結果進行劃分；預設為恒等式矩陣 if abs ( Vel* ditherMag) <le-6 cosThetaDither = 1 ; sinThetaDither = 0 ； else cosThetaDither =- ( Vy*DitherCA + Vx*DitherOA ) / (Vel*DitherMag )； sinThetaDither = ( Vx*DitherCA - Vy*DitherOA ) / (Vel * DitherMag )； end ° iv.縮放和TMaod計算可調整該抖動向量的幅值以考慮在該修正速度的抖動向量中的額外的斜邊長度。因而，

KwCorr=Kw*DitherMag/DitherCA =DitherMag/DitherRange。該最後的轉換矩陣隨後由該矩陣積給定 ΓΠ1 Γ121 TMaod = 1721 Τ22\ = TMframe * TMfield * Rdither * KwCorr o 該前面的兩項（TMframe，TMfield )可在該SCC 10 1 0 中預先計算並在被傳送在該“TMdither”轉換矩陣中： [Dll D12] TMdither = lx>2i D22] = TMframe * TMfield。 73 201236789 可即時計算該後面的兩項（Rdither，KwCorr)，基於該速度向量和内插的Kw。注意Rdither和KwCorr都包含該 RditherMag 項，且該乘積 Rdither* KwCorr 導致 Rdither Mag 被取消-避免在該DSP 1026中的耗費成本的sqrt ()的計算。如果我們界定了 cosThetaRditherCorr = -( Vy*DitherCA + Vx*DitherOA) / ( Vel*RditherRange )； sinThetaRditherCorr = ( Vx*DitherCA - Vy*DitherOA) / ( Vel*RditherRange )；或，可替換地（避免DitherOA和DitherCA的計算）， cosThetaRditherCorr = - ( Vy*Kw/Vel + Vx* (Nd-1) *Taod/RditherRange)； sinThetaRditherCorr = ( Vx*Kw/Vel - Vy* ( Nd-1 ) *Taod/RditherRange)；則

Rdither*KwCorr _ fcosThetaDitherCorr -sinThetaDitherCorr > sinThetaDitherCorr cosThetaDitherCorr 。隨後將該TMaod的四個元件傳送到該FPGA 1 028，其將RF信號頻率更新計算為

'AODO' Yl 1 τη ♦ •DitherX· AOD\_ 721 Τ22_ DitherY 其中抖動X和抖動Y是在該AOD抖動表中的入口。光柵計算按照相同的處理。如上所述，按照慣例該RditherY 入口在向量或刮削模式中為零；藉由該RditherMap填充 74 201236789

RditherX來生成該抖動入口。在該TMframe矩陳φ沾4士 Γ 壬r k 1 n 二項是常數並能被預先計算和存入s亥DSP 1 026。髂力访>τΑ/Γί1 在該TMfieid矩陣中的這肚項從檢流計校準資料中提出玄 °x轉換用於該檢流計XY構架，固為δ亥丁Mframe旋轉可飴鉍士 ,处， M a 轉U又大（對於較大旋轉角度而言，方疋轉疋不可交換的）。 V·附加的校準TMaod計算某些實例包括了在抖動期間的ΤΜ_的計算，其考慮了對5亥軌跡命令的梭率体下μ Γ 7 7仪'^修正的效果◊在上述展現的推導中，假定了理相的f |r、心的（工件表面）4度。然而，在某些實例中，將掃描場失真修正用於該執跡命令，在將它們傳送到该DSP 1026之前。這些修正修改了該㈣Μ ϋ胃 DSP 1026所計算的一樣。這創建了在該抖動向量速度角度計算中的最小誤差，其可能導致數微米的誤差。為了避2 進一步的修正，可見本地場失真修正嵌入該TMdkher矩陣。首先，重新界定形成了旋轉和縮放該抖動向I的轉換矩陣的這些項： ' cos ThetctDithcrCorv sin ThetaDithcvCorv — Koa — Kca Kca —Koa

Vxldeal Vyldeal 其中將交又軸和同軸抖動角度係數界定為 Kca = Kw/Velldea：[，和

Koa - Taod* ( Ndither-1 ) /ditherRange。能藉由基於加工分段參數的該SCC對Kca和Koa二者進行計算’使用在理想座標中的轨跡速度。 75 201236789 該公式化的表述展現了各種實施方式選擇。在一實例中，在加工分段上將Kw的值保持固定，並將單常數 TMdither轉換從該SCC 1010傳送到該DSP 1026。保持Kw 固定可能是在某些實例中的可容忍的限制，因為可藉由短的分段序列來創建錐形的線，每一個分段具有固定的Kw 值。在另一實例中，將用於TMdither的項擴展以創建兩個轉換：一個常數，和一個由Kw進行縮放。該DSP 1026隨後能夠更新在該加工分段中的TMdither : TMdither = TMditherl + Kw*TMdither2。隨後在加工分段上能夠内插Kw的值以創建錐形線寬。這意味著由該DSP 1026進行的更多計算，和從該SCC 1 0 1 0到DSP 1 026傳送的更多資料。該權衡是提供較短和更精確寬度轉換的能力。由該FPGA 1028產生該最終的抖動命令：

'AODO =TMaod * DitherX 'τη τη * DitherX _A〇m Dither Y Τ2\ Γ22_ DitherY 但是按照慣例，僅僅該DitherX分量在該FPGA抖動表中是非零的。因而在抖動期間僅僅需要該TMaod的第一行：

AODO' AODI =TMaod *

DitherX 'τη 0' 氺 DitherX Τ2\ 0 _ 0 _ 基於在該先前部分中的方程，該行給定為 τη 一 Κοα 一 Kca Vxldeol Τ2\ =TMframe * TMFieldldealToRawGalvo * Kca - Koa * Vyldeal 然而，在該DSP 1 026中可獲得的光束執跡資料是在原 76 201236789 始檢流計中，而不是理想的座標。由掃描場失真所修改的該光束執跡速度向量的角度和幅值，使該抖動向量失真。為了正確地計算在理想座標中的抖動向量，可根據某些實例將該本地掃描場失真（由TMfield描述）從該速度向量處移除，在計算該抖動向量之前： IVxIdeal 1 [VxRawl

IvyldealJ = TMFieldRawGaivoToIdeal*lvyRawJ。該慣例允許在理想座標中計算該抖動向量，隨後被轉換到原始AOD座標中。該過程使用了三種轉換：TMfield (原始檢流計到理想的），TMfield(理想的到原始檢流計），和TMframe (原始檢流計到原始AOD )。隨後將TMaod的第一行給定為 Γ11 ， =TMframe * TMFieldldealToRawGalvo T2\

VxRaw 或

VyRaw -Κοα

Kca 一 Kca -Κοα * TMFieldRawGolvoToldeal *

ΉΓ _ 'Dll D\2 伞 VxRaw =TMdither * VxRaw _Γ21_ £)21 £)22 VyRaw VyRaw O 藉由該SCC 1010為每一個分段計算該TMdither矩陣，並將其傳送到該DSP 1026用於基於VxRaw和VyRaw即時值的加工。這隨後簡化了 DSP加工，因為這些抖動轉換項在該SCC 1010上被預先計算。從該DSP傳輸到該FPGA 1〇28的整個TMaod矩陣隨後將是 [T11 01 TMaod = Lt21 oj 77 201236789 TMaod的這種形式僅僅用於抖動的特殊。對於光柵加工’ 一般使用整個TMaod矩陣》口 v i.抖動方向控制可使用抖動的方向（相對於該速度轨跡），如，削期間，當-致性地加工較大的燒勉面積時、經驗顯示出：相對於殘屬辅助氣流的雷射加工方向能夠顯著地影響加工結果。一般地，加工“到風φ，，煙的相互作用。 #選用來避免與該殘屬羽給定上述方程，可藉由改變在該™dither方程令的Kca =:簡單地改變抖動方向，其有效地翻轉該交又轴的 =動作。可以該scc等級實施這些，基於該刮削通路的 '' X執跡。注意-般地將制通路安排在—個角度方向中律分佈的列内，其使能相對於該.制辅助氣流動方向的簡單控制。 4.抖動列注量控制 —在某些實例中，在抖動期間的注量控制的實施方式在 ==動列保持固定的劑量。這允許在加工分段的末端 t里斜降’而保持在該線的寬度上的劑量—致性。這可月匕用於’例如’具有寬抖動線的快速劑量斜坡。邱剧圖52用圖描述了根據—實例的抖動列注量控制。該頂 :圖加示出了分佈在兩個加工分段(示為分段N和分： ’由虛線⑵4分開）的一系列抖動列5212(顯示了六料個圖5216示出了每一個抖動列5212的同轴（㈤ ,Ρ 7 5217。第三個圖5218示出了每一個抖動列5212 78 201236789 的交又軸（CA)抖動命令52?n ,. ^ ^ -Γ & i22〇。注意該〇A抖動分I I右可忽略的斜坡，保持該枓動知似十勒刀置具有 +動相對於該工件穩定，當哕屯I 光束軌跡以固定速度移動時。 Μ °亥底邛圖5222不出了該理想的/主董命令5224和實旦人入八貫際皮里命令5226。注意在該第二加工 :二(該虛線5214的左邊），，該注量斜降…用來形成^固交叉路段）°將該持續注量的斜坡轉化成-系列的庄里步驟’具有為每一個抖動列保持固定的注量。藉由在該抖動列中心處的注量斜坡值給定每-個抖動列的注量等級。也要注意的是’該抖動列5212的同軸位置未與這些加工刀奴的起點和終點對直，具有等於Ta〇d*Vel*( Ndith^ 的偏差。這保持了廣義的加工分段概念，使得能夠在任思:向加該任意分段。能夠緩解由該較小偏差所產生的任忍加工製品，藉由減少在該特定分段中的速度以減少抖動列間隔。這裏描述了保持注量每一個抖動列固定的方式。如果允許抖動寬度在加工分段内改變時，可使用相同的方式。 5 .TMaod 限制在某些貫例中，將該TMaod入口的幅值限制為<2。這可在下列推導中看得到： |cosThDitherCorr|= ( Vy/Vel*DitherCA+Vx/Vel*DitherOA ) /DitherRange，或 |cosThDitherCorr| = sinThVel*DitherC A/DitherRange + 79 201236789 cosThVel*DitherOA/DitherRange 〇為了保持點重叠’抖動表入口的間隔小於〜 0.35*Deff ^相同地’將分段速度限制使得該抖動列 (ditherOA )之間的間隔小於〜〇.35*Deff。這確保了 DitherOA/DitherRange <=卜即使對於最差的抖動情況（㈣ =2 )。藉由限定，DitherCA/DitherRange = Kw <= 1。因此 |cosThDitherCorr|的最大值發生在這些項的每_者=i時，和 |cosThDitherCorr| = sinThVel + cosThVel > 其具有在ThVel = 45 deg處的最大值丨414。相同的限制用於 |sinThDitherCorr|。，可能達到。非正交性 TMaod 項 TMfield的這些項可能具有稍微大於1 (如的幅值，因為掃描透鏡失真本地縮放因數可創建在TMframe中的項達到〜丨·丨。因而所有的幅值<2。 ★為了確保該限制，該抖動圖將這些抖動表的點正確分離出來（隨DitherRange增長來增加Nd )，且將分段速度限制為約束丨DitherOA|。又注意，在TMaod中的縮放可能大於}，但這不意味著在點重疊内的改變，因為在TMa〇d中的該縮放項補償其他縮放結果。例如，該抖動向量的較長斜邊（因為速度補償，見圖38 )出現以減少點重疊，{旦是當f際將這些點用於該 =件表面時，該速度結果將它們排成直線且該幾何形狀回笮正ΐ。相同演算法用於本地透鏡失真縮放（TMfield項〉1 80 201236789 ’該抖動圖能夠指出標稱果。正常化本地透鏡縮放<1)。因而的點間隔而不考慮TMaod縮放結 6.向量加工概述在某些貫例中，可如下概述在向量模式中的加工。對於應用中的每一者加工分段按照該下列步驟。目以（討认如下）描述了採用用來將向量加工分段資料轉換成到： F P G A 1 0 2 8的命令的該加工户系加抓私。技術人員將從此處公開内容處認識到’可Μ同順序來實施該下列步驟中的茅此步驟。、二步驟1:該似1010使用下列規則將該應用分割成獨的加“又·獨立分段為圓弧所需；所有分段小於 maxSegmentLength(〜！ mm，用於校準）；且以大於 η 5ye、c ㈣有分段加K對於該特定實例，加卫支援每分段遭受 12々似的更新速率，其將支援以h/sec的25_的最小分段長度；當然’其他實例可使用不同的更新速率）。步驟2:該SCC 1010使用該加工圖和該溝槽幾何形狀 (寬度’深度）以喊定該所需的加工參數（Gridwidth和 Fluence) ° 乂驟3 4 SCC 1 G 1G使用該抖動圖以確定對應於所需網格寬度的抖動表參數（Nd，Kw)。注意則對於每一個分段保存固定而可能在轉換分段上將Kw進行内插。步驟4:該SCC1010使用了該抖動圖以確定對應於則的抖動表參數tab丨eAddress和tabieLength 〇步驟5 .該scc 1〇1〇使用了該抖動圖以計算 81 201236789

EffeCtiveWidth。由於可對Kw進行内插，也可在轉換分段上對EffectiveWidth進行内插。步驟 6 . „亥 SCC 1010 计算 D〇sage = FIuence*EffectiveWi伽。可在轉換分段上對其進行内插。步驟7:該SCC 1〇1〇基於該分段圓孤半徑（如果需要）計算Kb。步驟8:該SCC 1010基於下列限制的一個或多個來指定分段速度（在該分段上保持固定）：a雷射功率限制速度，基於該功率圖和該所需的劑量；b•根據該所需網格寬度、 AOD場大小和第二級據波器暫態幅值的速度限制；〇根據在抖動列之間的最大間隔（=Ta〇d* ( Ndq ) *Ve丨）的 AOD速度限制’其可能<〇 35*Deff;和e分段可能具有較低速度，如果需要用來滿足在步驟丨中提出的最小分段時間需求。步驟9 :該SCC 1010將該加工和位置分佈資料傳送到該DSP 1 026。（在本實例中不使用該形狀參數Ks ) ^從該 see 1〇1〇傳送到該DSP 1026的資料包括分段終點乂丫座標，分段圓弧中心XY座標和半徑，多個轨跡樣本（〜速度），dither tableAddress，dither tableLength，Dosage，

Kw，和 Kb。步驟10 :該DSP 1026計算了中心線位置資料（Xc，

Yc ) ’以TCmd的更新週期’並使用該第三級濾波器來加工該資料。步驟11 :該DSP 1〇26計算了新抖動（Kw)和加工（κΡ， 82 201236789 * -Kb )參數’每一個抖動列一次（每Nd*Taod秒），如果需要進行内插（在轉換分段中）。步驟12*·該DSP 1〇26基於轨跡角度和速度計算了該 TMaod轉換組件。步驟13 :該DSP 1026將該低等級命令發給該fpqa 1 028以控制a〇d操作。由於該Dsp 和FpGA 以不同更新週期（Tdsp vs.Taod )操作，每一個Dsp週期傳送充足資料以允許該FPGA 1028來加工達到下一個Tdsp秒 (即’整個Tdsp/Tcmd資料集）。 B.光栅加工光柵加工類似於向量加工，除了 2D光柵表用於A〇D 控制’而不是用在向量加工中的ID表。在一實例中，與向量加工一起同軸地實施光柵加工，其避免了再次訪問光栅位置的時間浪費和最小化向量寫操作和父又點加工之間的消耗時間以最小化雷射光束徘徊結果。另外’該大的場掃描透鏡失真特性的檢查指出大的光柵圖案（如’ 200μιη寬）可此具有使用的pgc縮放和旋轉修正，特別是如果藉由溝槽對它們進行交又時。根據一實例的§玄L D Α系統’藉由使用對於光柵和向量加工而言相同的硬體結構來混合向量和光柵加工。由於為母一個加工分段指定了唯一的抖動表，將光栅操作無缝地結合進作為另一表的加工流程_。

一般地將該標稱的光束位置的速度在光栅加工期間設置為零。另外，如果加工了較大的光栅區域（消耗了該AOD 83 201236789 器被安排用來最小化在某些實例中，這是範圍的大部分），允許該第三級渡波該增加的AOD第三級偏轉。—般地，依據0.2 5毫秒的順序。可將縮放/旋轉修正提供料—組阶項，如先前抖動紅轉相中描述的-樣。對於練加卫，肖趣⑹矩陣包括在該檢流計XY座標構架巾的光栅圖案的旋轉，且由該 SCC觀為每-個光栅圖案進行傳送（而不是由該㈣ 1026基於轨跡速度進行計算）。該旋轉可能將交叉點光柵圖案相對於用於正確交叉點格式的周圍轨跡進行定向。為了考慮掃描場失真，該scc咖也識別了 PGC修正’基於光栅的XY掃描場位置和該檢流計校準資料。在某些實例中，這在該光柵區域上修正了在χ/γ誤差中遠到 5-6%的誤差。這可能是在光栅加工期間的未修正誤差。注意在向量加工中，明確地將掃描場校準用於分段終點；在短距離（〜1mm)上的終點之間的非線性誤差較小。 1.光栅加工概述可如下概括光柵模式中的加工。可為應用中的每/個加工分段採取下列步驟，圖49 (討論如下）概括了用於將光柵加工分段資料轉換成到該FPGA 1〇28的命令的該加工流程。技術人員應從此處公開的内容處認識到，可以不同順序來實施該下列步驟中的某些步驟。步驟1 :該SCC 1010在該應用的“轉換”期間計算光柵圖案並使用一些單獨圖案來構建光柵表。在一些情況中，單個光栅“位置”可由數個較小光柵圖案（如，圆焊 84 201236789 • 盤+在各個角度處的標籤”）構成。能夠將這些併入較大的圖案，或分別進行加工。注意在應用過程中在不同的旋轉角度處，可使用一些光栅圖案數次。步驟2 .該SCC 1 0 10識別用於所有光柵圖案的旋轉角度，如在CAD (電腦輔助設計，用於該特定應用）座標。步驟3 .該SCC 101 〇將光栅表資料下載到該FPga 1 028 ’在該應用啟動之前。步驟4:該SCC 1010為每一個光栅位置創建了 TMdither 轉換。該PGC對應於發送到該FPGA 1〇28的TMa〇d轉換。 δ亥TMdither轉換包括，在c AD座標中的光栅位置，該工件對背的力疋轉，s亥本地掃描場失真pGC，和由該用戶選擇地指定的附加縮放調整。步驟5 :該SCC 1010形成了光柵加工分段，使用零速度用於該光柵的持續時間。如果該用戶指定了該光柵的重複率（如，用於更好的加工控制），可將多個分段鏈結在一起。步驟6·該SCC 1010可包括引導和拖尾的零速度分段，具有安排時間期間用來允許該第三級濾波器安排，阻止大的光柵圖案的過量AOD偏移。步驟7 .該SCC 1 010基於該指定的光柵深度和該加工圖來計算該所需注量。步驟8 .該SCC 1010基於該光柵焊點間距和該可選的 Kw細放調整因數來計算標稱的功率。步14 9 .該SCC 1010將光柵參數發送到該DsP 1026。 85 201236789 注意該DSP 1026可能將“劑量”解釋為用於光栅分段的 “功率，將其幾何縮放併入該PGC項而不是Kw項，且不使用該斜坡。“光柵模式”識別可用於將其標記為不同的資料結構。從該SCC 1 0 1 0發送到該DSP的該光栅參數可包括分段終點XY座標（對於零速度是相等的），分段圓弧中心XY座標和半徑（未使用），轨跡樣本的數量（〜光柵時間），raster tableAddress，raster tableLength，功率（替換於劑量），和TMdither (場失真&光柵角度）。步驟10 :該DSP 1026將上述光柵參數發送到該FpGa 1028用於加工。由於该光栅看起來像抖動，將不需要設置任意特殊模式。 2.平鋪的光柵加工光柵加工的變化可用於某些情況中。圖3 9用圖描述了根據一實例的平鋪光柵加工的實例。在圖39中，兩個焊盤 3910、3912靠近在一起並由短的軌跡3914來連接。該整個區域對於單個光柵圖案來說太大，且該焊盤391〇、3912可緊鄰在一起分佈用於典型的焊盤_軌跡_焊盤加工序列。可刮削該區域，儘管由於該加工區域的形狀該雷射占空因數將較低。根據一實例的可替換方式是用來將該區域加工為兩個光柵圖帛3916、3918，纟被平鋪和重疊以提供在該兩個光柵區域3916、3918之間的轉換區域392〇。可在該scc ι〇ι〇上界定該光柵圖案3916、3918按照：將任意的“滴塊” (即’具有任意形狀和/或尺寸的區域）分解為數個重疊的 86 201236789 . 光柵區域3916、3918,具有等於該所需轉換長度3922 (如，大約40·5 0μπι)的重疊，和圍繞超出該轉換長度3922的每滴塊的邊界，使用具有一致幅值的點網格填滿每一個區域，將fir濾波器沿著每一個維應用於在該轉換區域392〇中的斜降光柵幅值（如，類似該刮削濾波器）；在每一個光柵區域内’無需該滴塊區域之外的資料，其導致了良好界疋的滴塊區域，具有在片之間的斜坡轉換區域；並在該合適位置處下載和執行每一個光栅圖案。這可能對於能被包括在幾個光栅場内的較小滴塊有用，且可能快於圖3 9中的低密度圖案的刮削，因為僅僅該所需的點可被光柵（跳過所有空白區域），且因為在A〇d 場之間僅僅作出幾個檢流計移動。能夠重複重複性的圖案（採用合適的旋轉），與每次新SkiveData的重新計算相反。當然，識別“等同圖案”可能困難。 C.到削加工到削是將材料移出大區域（而不是薄的溝槽）的加工。以下概括的方式允許抖動拓寬線移動比使用這些標稱點更多的材料，當避免能夠源自使用這樣寬的線的“圖元化” 結果。例如，圖40用圖描述了根據某些實例的由於寬線刮削的點陣化誤差。在圖40中，將加工的示例滴塊（左邊）包括使用足夠精細到能夠提供充足解析度的光束所加工的倒圓邊緣。使用用來加工該特徵（右邊）的寬光束導致了過分圖元化和不可接受的解析度損失。 87 201236789 在某些實例中，有用的是形成該刮削光束的側面和終端斜坡。這些“轉換斜坡”允許該相鄰刮削通路正確地重疊並產生在該工件上的統一注量（如，用於統一的深度控制）並用來將公差提供給光束位置誤差。另外，在該刮削光束的終端上的斜坡在該刮削區域將由溝槽交叉的情況中是需要的（再次，將一致性和公差提供給位置誤差）。在一實例中，使用劑量和形狀控制來實施寬刮削光束的這樣的成形。然而’該寬線圖元化問題使得該方式困難，如果在加工期間將該線寬度保持固定。在另一實例中，藉由加工“圖元的網格”來改變該寬抖動圖案，並將濾波器用於該網格以產生該所需的側面和終端斜坡。圖4 1用圖描述了根據一實例的劃分成網格帶4 1 〇2 41〇4' 4106的刮削區域4100。當僅僅顯示了三個帶41〇2 4104、4106時，可使用附加帶以完成該整個到削區域4ι〇〇將S通或任思的滴塊轉換成圖元網格4 Π 0，具有基於該基本點大小（如，需要>6〇%的重疊）的圖元4ιι〇之間的最小間隔。到削物件可能具有—個延長㈣，其可對齊於级刮則光朿轨跡（如，如 _ ' ..... 月'j 邱指示的一樣，用於該第一格帶41〇2的從左到右）。沿著該主要光束軌跡（該‘‘同座”、 ^ U釉）的網格間隔可能小於在該正交軸（“交又軸，，）所需間隔，基於速度1 更新速率，和抖動點數量。建立該點網格使謂削的區域被精確地概括，特 J疋s禾仕思其他特徵將交叉 88 201236789 έ亥刮削區域時。因而該最後的點網格間隔基於該外形尺寸。同樣’根據某些實例’由於該抖動列執行時間被固定和量化（=Taod*Nd)，調整該到削軌跡速度使得該整數的到削抖動列正確地填入該到削區域。隨後將該網格劃分成獨立的通路（圖41示作為41〇2 (帶υ 、4104 (帶2)和4106(帶3)，其用於描述性目的地示為由虛線所劃分）。在每一個通路期間，抖動該光束以創建所需寬度。一般地，這可能產生不可接受的圊元化误差，如圖40所示。然而，如果能夠作為同軸位置的函數來裁減該抖動的圖案，能夠避免這樣的圖元化。為了避免圖元化，將該網格圖案繼續載入該Fp(}A 1〇28 A:控制器’具有由二元圖所指定的每一㈣“抖動列”。後對邊圖案濾波以產生側面和終端斜 :遽波後網格的結果。圖42用圖描述了根據一實例的中二 ^點的未;慮波藝（左邊）和相應的刮削抖動點的據波 ^網格（右邊）。圖43用圖描述了根據—實例對應於在 ^八中的帶侧、侧、侧的第一個三個刮削光束的 :主：：佈。第一個圖4310示出了對應於第-個帶4102的補Π佈：第二個圖4312示出了對應於第二個帶4104的鍤“ 第—個圖不出了對應於第三個帶41〇6的充的注量分佈。第四個圖4316示出了對應 ·、 4104、4106的組合注量的注量分佈。交又： = 抖動“（相對於該到削光束軌跡的轴方向）&於該刮削光束軌跡的方向從—個帶到下一 89 201236789 個的通路之間切換。例如，再次參照圓41，用於該第一帶 ⑽的刮削光束軌跡4112是從左到右，的刮削光束軌跡川4是從右到左，用於該第/帶—4=4 :削=軌跡4116再次從左到右。隨著該主要光束軌跡在 Γ到削通路之間翻轉方向，圖^述了沿著每-個it ^的抖動方向（如藉由箭頭4118、412〇、4122指出的一 :=變方向。對於該第一通路’隨著該到削光束軌跡 =足左到右移動，以第一抖動方向4118 (如，從底部到二Μ加工ί该第一帶4102中的每-個抖動列。對於該第，隨者該到削光束轨跡4114從右到左移動，以第二 2動方向4120 (如’從頂部到底部）加工在該第二帶侧中的每-個抖動列。對於該第三通路，隨著該刮削光束轨跡4U6再次從左到右移動，以該第一抖動方向mu如，從底部到頂部）加工在該第三帶41〇6中的每一個抖動列。根據某些實例的基於該刮削通路的方向的抖動方向的切 :’ν Ί5 5玄刮削加工的控制和品質（如，其㉟響該刮削的 ^ ^在某些貫例中，允許用戶選擇是否在該刮削期間翻轉或保持該抖動方向（如，基於該刮削通路的方向）。以下概述概括了根據一實例的刮削過程。該到削列寬度的選擇用於優化的效率。如下討論兩個實例場景。該第一個場景假設在刮削列之間移動之後無任何安排，如圖44和圖45中所述。圖44用圖描述了根據—實例的刮削實例。在圖44中，將多個到削列441〇、4412、4414、 90 201236789 • 441 6相互分開用於描述目的。然而，如相對於圖4〖和43 的上述討論一樣，技術人員應從此處公開的内容理解到，攻些到削列44 1 0、44 12、441 4、44 1 6也可相互相鄰（或相互部分地重疊）。圖45用圖描述了根據一實例的刮削期間的光束命令。如加工每一個刮削列441〇、4412、4414、4416 一樣，該第三級AOD位置居中（在該第三級濾波器已經安排之後），且該AOD子系統1042抖動在該中心的周圍，藉由±該列寬度的一半。隨著該光束定位器完成每一列並移到下一列，其創建了（因為第三級剖面）等於列寬度一半的在該AOD場中的附加偏轉（在該當前列和下一列之間分離該AOD偏轉因而在到下一列的跳躍之後的該最大a〇d 偏轉消耗了整個一列寬度。在該“未安排，，方式中，儘管在到下一列的跳躍之後不需要任意的安排，選擇每一列的長度们寻足夠長到能夠t許該第三級遽波器在該先前列跳躍之後進行安排。基於該選擇的刮削寬度，較短的列長度可仍舊使用附加的“安排分段”以提供該時間。注意，^ 使很好地將該刮削寬度設置在該最大AOD範圍之下，可設置該功率（並因而速度）以適應在其整個偏轉範圍上的^ 差情況的AOD效率，因而減少該方式的效率。第二個場景允許使用該整個A〇D寬度，但呈插二允：該第三級暫態在刮削列加工開始之前 =分段：這允許使用較寬的刮削寬度。當這可能藉由每列私動更夕S積來增加到削效率時，藉由增力。到肖4寬度的獲得的效率由在較寬偏轉範圍處的較低AOD效率所抵消（假 91 201236789 设该系統允許功率作為a〇d偏轉寬度的函數來增加）。來自這兩個場景的刮削效率的模型在圖46中被描述，其疋根據一貫例描述材料移動速率（每秒的區域）v s •刮削列長度（到削長度）和寬度（線間距）的圖。圖46中的圖饭疋了 1 Ομηι的刮削深度和25μηι的點大小。這指示出，對於用於該實例中的AOD，該“未安排”場景效率上接近該 “安排”場景。這可隨不同的AOD設計而改變，該設計具有更尚效或更寬的偏轉範圍，或用於不同刮削深度或標稱的點大小。注意該“未安排”情況操作在更限制的寬度範圍’因為在列之間的跳躍過程中的附加A〇d偏轉。在本實例中，該最佳刮削列寬度大約是5〇μηι。圖47用圖描述了根據一實例的刮削列幾何形狀的側視圖。圖47描述了在濾波之前的刮削列寬度471〇和在濾波之後的抖動寬度4712。濾波產生了傾斜的側壁47丨4 (如，對於與相鄰刮削列或其他特徵的交又），在具有轉換寬度 47 16的轉換區域中。該傾斜度和該轉換寬度47丨6基於該濾波（如，CrossAxisTaps*焊點間距）。 1.刮削加工概括可如下概括刮削模式中的加工》技術人員將從此處公開内容處認識到，可以不同順序來實施該下列步驟的某些步驟。圖50 (如下討論）概括了將光柵加工分段資料轉換到該FPGA 1028的命令的該加工流程。 i.預加工步驟步驟1 :該SCC 1010識別出刮削區域，其可被替換為 92 201236789 該應用文件中的單獨層。 v驟2 . °亥S C C 1 01 〇將該刮削區域轉化成二進位點的網格，具有基於點大小的交叉軸間隔，和基於速度和抖動參數的同軸間隔。步驟3 :該SCC 1〇1〇將該刮削網格轉化成一組列。可將列寬度優化（寬度vs.效率權衡）為圖46中所示。注意’刮削寬度因為創建了該斜邊的濾波而增長，因此該寬度優化計算可能將其考慮進去。邊緣轉換可能是大約40μηι寬度（對於給定2μιη位置誤差的5%深度誤差）；來自戎未據波標稱邊緣處的滤波邊緣的延伸等於該轉換長度的％。 b ·刮削抖動列間隔（在該同軸方向中）滿足最大間隔（點重疊>60% )、功率限制内的加工速度和每一個刮削分段内的整數個抖動列的需求。另外，該抖動列間隔可能相容於該所需同軸轉換長度和該指定的同軸矩形波串據波器（如下所見）。由於矩形波串濾波器操作在整數個抖動列上，該抖動列間隔可提供在該轉換區域内的整數個列。如果必要，可輕微放大該轉換長度以允許該情況，因為已經匹配轉換長度的任意相應的交叉點。步驟4 :該SCC 1010指出矩形波串平均值（CrossAxisTaps 和OnAxisTaps )的長度以創建在邊緣和終端上的所需斜坡。 a. CrossAxisTaps和OnAxisTaps為奇數（中點+周圍點的對）。 b. CrossAxisTaps和OnAxisTaps可能不同，基於該交又 93 201236789 軸間隔（抖動控制）和同軸間隔（由Nd*丁a〇d、e丨控制）。該轉換區域可能與用於交又點的相同，如，大約4〇二（對於2μηι位置誤差的5%深度誤差）。 c.因為OnAxisTaps是取整的值，該抖動列的時序（藉由速度和/或Taod)可能需要被調整以滿足該終點位置和^ 換斜坡寬度的需求。步驟5 :對於每一個刮削列，該scc丨〇丨〇創建了—組 SkiveData 字。 a. 每一個SkiveData字表示了每抖動列的一組幅值點’ 具有設置為零的未加工點β b. 該SkiveData字的長度等於用於刮削的抖動表長度 (達到32點）。又 c. 在SkiveData字的每一個終端，可設置“Cr〇ssAxisT邛s” 點以考慮該矩形波串濾波器的寬度，如圖47中所述。 d. 將在該交叉軸中的雷射加工偏移，藉由“Cr〇ssAxisTaps” 數量的抖動點（對著該抖動表的終端）^該刮削抖動表考慮了這種偏移。該刮削抖動表也包括了足夠的如上所述之零填充入口。步驟6 :該SCC 1010計算加工分段位置。沿著該同軸由“OnAxisTaps”數量的抖動列來偏移（延遲）每一個刮削列的實際雷射加工。該加工分段幾何形狀考慮了這種偏移。步驟7 :該SCC 1〇1〇使用了該加工圖和該溝槽幾何形狀（寬度，深度）以確定該所需加工參數（GHdWidth和 94 201236789

Fluence) ° 步驟8 :該SCC 1010使用了該抖動圖以確定對應於古亥所需GridWidth的抖動表參數（Nd，Kw)。步驟9:該SCC 1010使用了該抖動圖以確定對應於Nd 的抖動表參數 tableAddress 和 tableLength。步驟10 :該SCC 1010使用了該抖動圖以計算 EffectiveWidth。由於可能内插Kw，也可以在轉換分段上内插 EffectiveWidth。步驟 11:該 SCC 1010 計算 Dosage = Fluence*EffectiveWidth» 可在轉換分段上對其内插。步驟1 2 :該S C C 1 0 1 0使用了該功率圖以確定為該分段所允許的最大速度，基於該所需的劑量。分段可能具有較低的速度’如果需要滿足該最小分段時間需求時。在任专分段上將速度保持固定。步驟13 :該see 10 10縮放該劑量藉由

Kskive = l/(CrossAxisTaps*OnAxisTaps)。步驟14 :該SCC 1 0 1 0通知該DSP 1 026進入刮削模式。該DSP 1 026設置該FPGA 1028進入刮削模式。 i i ·運行-時間加工到削加工期間的每一個分段按照下列步驟。步驟1:該SCC 10 10為每一個刮削列創建了加工分段，並將該下列資料傳送到該DSP 1026 :分段終點XY座標；分段圓孤中心XY座標和半徑；軌跡樣本的數量（〜速度）；到削 tableAddress ’ 刮削 tableLength ; Dosage ; Kw ; 95 201236789

SkiveData ; OnAxisTaps ; CrossAxisTaps ;和刮削模式通知。步驟2 · 6亥DSP 1026以向量模式加工來自該scc 1〇1〇處的流資料’將該資料發送到該FPGa丨028。步驟3 :該FPGA 1028創建了抖動列向量，具有設置為該指定劑量的非零資料點。步驟4 :該FPGA 1028在該抖動列上執行交又軸和同軸矩形波串平均渡波器，如下所示： a. 在該交叉軸資料上（每一個抖動列）在其到來時運行矩形波串濾波器。每一個點的每一個矩形波串濾波器是該點和該± ( CrossAxisTaps-1 ) /2周圍點（具有在該向量終端處的零填充）的總和。不需要任何縮放（由KskWe預先縮放了劑量）。 b. 對這些已濾、波抖動列排隊。 c. 從該佇列處加工該抖動列。採用同軸矩形波串濾波，藉由將每一個列與該周圍（OnAhsTapsd ) /2列（按需要的零填充開端和終端列）相加。再次，因為該Kskive預先縮放而不需要任何縮放。步驟5 :注意仍在使用角度和劑量參數（如在正常抖動中一樣），但不是形狀或斜坡（矩形波串濾波器使用形狀；將到削約束為直線，因此無斜坡）。步驟6 :調整同步以考慮來自該矩形波串濾波器處的延遲。圖48是描述根據一實例的用於向量加工的a〇d命令生成的方塊圖。如上所討論的一樣，該scc丨〇丨〇將應用分 96 201236789 裂成獨立的加工分段，每一者具有相應的分段資料48丨〇。使用材料表4812 (如，見圖9)，該SCC 1010加工來自該分段資料48 1 0處的溝槽的幾何形狀（如，深度和寬度）和來自加工圖4814的資料以確定如GridWidth和Fluence的加工參數。該SCC 1 〇 1 〇使用抖動圖48 1 6以加工該網格寬度來確疋抖動表參數Nd和Kw。在某些實例中，為每一個为將Nd保持固定但可在轉換分段上内插Kw。該SCC 1 0 10隨後使用該抖動圖48丨6以確定對應於Nd的抖動表參數 tableAddress 和 tableLength。該 SCC 10 10 也使用該抖動圖以計算EffectiveWidth ( Weff)。因為可能對Kw内插，也可在轉換分段上將EffectiveWidth内插。如圖48中所示， s玄 see 1〇1〇計算 Dosage = Fluence * EffectiveWidth。也可在轉換分段上對劑量内插。該抖動圖48 i 6也將DitherRange 提供給該DSP 1026。该S C C 1 0 1 〇將該劑量提供給功率圖4 8丨8並指定分段速度MaxVel (在該分段上保持固定）。該分段速度MaxVel 可忐基於雷射功率限制速度和/或—個或多個A〇D速度限制。雷射功率限制速度基於該功率圖48 i 8和該計算的劑里°亥A〇D速度限制可能基於該所需網格寬度，該場大小，和該第三級濾波器暫態幅值。另外，或在其他實例中’該AQD速度限制可能基於在抖動列之間的最大間隔（N“”Vel)，其根據某些實施方按為 <〇.35*Deff。在某政實例中，八饥 Λ > π〗甲刀段可能具有較低速度，如果需要用來滿足最小分段時間需求時。 97 201236789 SCC軌跡生成模組4820從該分段資料48 1 0和該指定的分段速度MaxVel處接收ΧΥ光東座標。如果斜坡用於圓弧分段’該SCC轨跡生成模組4820基於該分段圓弧半徑來計算斜坡參數Kb »該SCC轨跡生成模組4820也生成分段執跡資料（如’分段終點χγ座標，分段圓弧中心χγ座標和半徑，和多個轨跡樣本）。該S C C 1 0 1 0使用了該分段資料4 8 1 0以生成修正掃描場失真和標稱的檢流計對齊的TMfield轉換4822。該SCC 1010也生成TMframe轉換4823以將該AOD座標構架對齊於該檢流計座標構架。如圖48中所示的一樣，該SCC 10 1 〇將s玄TMfield轉換4822和該TMframe轉換4823相乘以確定該TMdither轉換矩陣。在該DSP 1026内，DSP軌跡生成模組4824使用該分段轨跡資料，DitherRange，和從該SCC 1010處接收到的 Kw來計算中心線位置資料（Xc，Yc )，在Tcnrid的更新時期處。儘管未在圖48中示出’在某些實例中該DSP 1026 也使用第三級濾波器（參見’如圖22和51中的第三級渡波器2205 )來加工該資料。該DSP軌跡生成模組4824輸出速度’ AOD偏轉座標，和抖動向量比例/旋轉。將該a〇d 偏轉座標提供給該TMtert轉換4832，其輸出頻率偏差命令 FdeyO 和 Fdevl 〇該DSP 1026每抖動列（每Nd*Taod秒）計算一次新的抖動（Kw )和加工（Kp ’ Kb )參數。如果該分.段是轉換分段’該DSP 1026使用内插4826以計算該新的抖動Kw參 98 201236789 數。對於轉換分段，該DSP 1026也使用内插4828以確定劑量。如圖48中所示，該DSP 1026使用由該DSP軌跡生成模組4824所計算的劑量和速度來確定提供給Kpwr模組 4830的工件表面功率。該Kpwr模組4830將該工件表面功率轉化成該規範化功率命令Kp。如圖48中所示，該DSP 1026基於TMdither和抖動向量比例/旋轉計算該TMaod轉換組件，如上所述。該DSP 1〇26將該低等級命令發送到該FPGA 1028以控制AOD操作。圖49是描述根據一實例的用於光柵加工的a〇D命令的生成的方塊圖。如上討論的一樣，該SCC 1010將應用分裂成獨立的加工分段’每一個分段具有相應的分段資料 4810°該SCC 1010計算光柵圖案並在該應用的“轉換”期間使用一些單獨圖案建立光栅表。該分段資料48丨〇包括用於該光柵圖案的光柵旋轉角度。每一個光柵分段具有零速度。使用材料表4812，該SCC 1010加工來自該分段資料 48 1 0的光柵幾何形狀（如，深度和寬度）和來自該加工圖 48 14的資料以確定如Raster〗D (如，對應於網格寬度）和注量的加工參數。該SCC 1010使用抖動圖4816來加工該 Raster ID來確定抖動表參數Nd和Kw，與注量比例一起。如圖49中所示’用戶可選擇性地調整Kw。該SCC 1010也使用該抖動圖4816以確定對應於Nd的光柵表參數 tableAddress 和 tableLength。如圖 49 中所示，該 SCC 1〇1〇 99 201236789 藉由將來自該材料表4 8 1 2的注量乘以由該抖動圖4 8 1 6所提供的注量比例以計算所需注量。該SCC軌跡生成模組4820接收來自該分段資料48 1 0 處的XY光束座標。該SCC軌跡生成模組4820生成分段軌跡資料’其中其提供給該DSP執跡生成模組4824。如圖49申所示，該SCC使用該TMfield轉換4822，該 TMframe轉換4823，來自該分段資料4810處的光柵旋轉資料’和來自該抖動圖48 1 6處的Kw以計算該TMdither轉換矩陣。該TMdither轉換對應於發送到該FPGA 1028處的 TMaod轉換。如圖49中所示，該DSP 1026可將劑量解釋為用於光栅分段的“功率’’。該Kpwr模組4830將該功率轉化成該規範化功率命令Kp。該DSP軌跡生成模組4824輸出AOD偏轉座標^將該 AOD偏轉座標提供給該TMtert轉換4832，其輸出頻率偏離命令 FdevO 和 Fdevl。圖50是描述根據一實例的用於刮削加工的a〇d命令該SCC 1010將應用分裂生成的方塊圖。如上討論的一樣，成獨立的加工分段，每一個分段具有相應的分段資料 481〇。在該實例中，該_1〇1〇識別出到削區域，兑可被替換在應用文件内的獨立層中。該SCCl〇1〇將每一個到削區域轉化成二進位點的網格，具有基於點大小的交叉㈣隔，和基於速度和抖動參數的同軸間隔。如上討論的一樣，該SCC 1010將該刮削網格轉化成一組列。 100 201236789 使用該材料表48 12，該SCC 1 01 0加工來自該分段資料 4 8 10的溝槽幾何形狀（如，深度和寬度）和來自加工圖4 8 14 的資料以確定如GridWidth和Fluence的加工參數。該SCC 1 0 1 0使用該抖動圖48 1 6以加工該Grid Width用來確定抖動表參數Nd和Kw。在某些實例中，對於每一個分段將Nd 保持固定但可在轉換分段上内插Kw。該s C C 1010隨後使用該抖動圖4816以確定對應於Nd的抖動表參數 tableAddress 和 tableLength。該 SCC 1010 也使用該抖動圖以計算該EffectiveWidth ( Weff)。因為可内插Kw，也可在轉換分段上内插Effective Width。如圖50所示，該SCC 1010 δ十算 Dosage = Fluence * Effective Width。也可在轉換分段上内插劑量。該抖動圖4816也將DitherRange提供給該 DSP 1026。遠S C C 1 〇 1 〇將該劑量提供給功率圖4 8 1 8以確定該分段的最大速度MaxVel (在該分段上保持固定）^在某些實例中，如果需要滿足最小分段時間要求，分段可能具有較低的速度。 s玄SCC執跡生成模組4820接收來自該分段資料481〇的χγ光束座標和該最大速度MaxVeb該scc軌跡生成模組4820指出該矩形波_平均值（和

OnAxisTaps )的長度以創建在邊緣和終端上的所需斜坡。因而，在建立期間，該SCC執跡生成模組482〇將SkiveTaps 提供給該FPGA 1G28。對應每—個制軌跡生成模組4820也創建了一，组阳㈣咖字。該scc執跡生成 101 201236789 模組4 8 2 0生成了分段執跡資料，其可包括加工分段位置。將每一個刮削列的實際雷射加工沿著該同軸由 “ OnAxisTaps”數量的抖動列來偏移（延遲）。該加工分段幾何形狀考慮了該偏移。如上討論的一樣，該SCC 1010縮放該劑量，藉由Kskive =l/(CrossAxisTaps*OnAxisTaps)。如圖50中所示，該SCC 1010將該TMfield轉換4822 和該TMframe轉換4823相乘以確定該TMdither轉換矩陣。在該DSP 1026内，該DSP轨跡生成模組4824使用該分段軌跡資料，DitherRange和從該SCC 1 0 1 0處接收到的 Kw以輸出速度，a〇d偏轉座標和抖動向量比例/旋轉。將該AOD偏轉座標提供給該TMtert轉換4832，其輸出頻率偏差命令FdevO和Fdevl。如圖50中所示，該DSP 1026使用由該DSP轨跡生成模組4824所計算的劑量和速度來確定提供給Kpwr模組 4830的工件表面功率。該Kpwr模組483〇將該工件表面功率轉化成該規範化功率命令Kp，該DSP 1〇26如上討論的基於TMdither和抖動向量比例/旋轉來計算該TMaod轉換分量。遠DSP 1〇26將該低等級命令發送給該fpg A 102 8以控制A〇D操作。該FpGAl〇28創建了抖動列向量，使用設置為該指定劑量的非零資料點。該FpGA 1〇28也在該抖動列上執行交又軸和同軸矩形波_平均濾波器。圖5 1是描述根據一實例的檢流計和AOD校準資料流 102 201236789 程5 100的方塊圖。在該檢流計和AOD校準資料流程5 100 中’該SCC 1 〇 1 〇提供了 SCC軌跡說明5 110 (如圖22中的示例光束分佈22 1 0 )，將χγ分段座標（如，在工件表面座標中）比較於該掃描轉換22〇3。該掃描場轉換22〇3隨後將修正的XY分段座標（如，在原始檢流計座標中）提供給 DSP轨跡生成單元4824，其計算被發送（如，在原始檢流計座標中）給該第三級濾波器22〇5的具體光束軌跡和抖動參數。如上所討論的一樣’該第三級濾波器22〇5將原始χγ 檢流計控制命令（如’在原始檢流計座標中）提供給檢流計控制器5 1 1 4。該第三級濾波器2205也將XY AOD命令（給到可能是在原始檢流計座標中的增加的可選χγ檢流計誤差修正項）提供給該TMtert轉換4832。隨後將來自該TMtert 轉換4832的輸出（如’類似ch〇和chi AOD命令）提供給產生了該最終的AOD RF命令的FPGA 1028。該SCC 1 0 1 〇也將旋轉轉換TMframe 5 11 8與本地掃描場失真修正TMfield 4822合併以產生TMdither轉換矩陣。隨後將該TMdither轉換矩陣合併於抖動旋轉/縮放轉換 5 122 (如，Rdither和KwCorr )以產生該a〇d命令轉換矩陣TMaod轉換’其被提供給該fpga ίο”。該SCC 1010 也使用SCC抖動資料5 124 (如，在工件表面座標中）以產生縮放因數ΜΗζΡπμΜ，其可被包括作為在該抖動（或光柵）表1Π0中的預先載入資料。該FPGA 1028將來自該抖動表 1 11 0的資料合併該TMoad轉換以產生抖動和光栅資料，其中該FPGA 1028合併來自該TMtert轉換4832處的AOD命 103 201236789 令以產生該AOD RF命令。熟谙技術人士應當理解的是，可對上述實例的細節進行許多變化而不背離本發明的根本原理。因此應僅僅藉由下列申請專利範圍來確定本發明的範圍。【圖式簡單說明】從與對該附圖的標記一起繼續進行的優選實例的具體說明處來看’附加的方面和優點將是顯而易見的。圖1是描述了加工點的網格的原理圖，其可藉由抖動運動光束或固定光柵圖案來生成。圖2用圖表示了根據一實例作為相對網格寬度（由點直徑來規範化）和在該網格寬度上的抖動點的數量的函數的 EffectiveWidth 變化。圖3用圖描述了根據一實例具有不同網格密度的兩交又特徵的網格圖案。圖4用圖描述了根據一實例的在幅值歸一化（未合併的）後的交又特徵的模型化的注量。圖5用圖描述了根據一實例的交叉特徵的合併注量。圖6用圖描述了根據一實例的用於具有調整片的圓形焊盤的光栅網格（右）和注量分佈（左）。圖7用圖描述了根據一實螂的在變化寬度的溝槽上注量規範化的影響。圖8描述了根據一實例的示例加工校準測試矩陣。圖9描述了根據一實例的示例材料表。 104 201236789 圖1 〇是根據一實例描述用於命令該aod的簡化加工和資料流程結構的方塊圖。圖10A是根據一實例包括用於抖動雷射光束的AOD子系統和檢流計子系統的系統的方塊圖。圖10B是根據一實例用來光束成形的系統的方塊圖。圖10C是根據一實例提供傾斜加工光束的系統的方塊圖。圖11是根據一實例表示以FPGA實施的AOD控制資料流程的方塊圖。圖12是根據一實例描述DSP和FPGA的示例同步的時序圖。圖n是根據一實例描述使用滑坡的加工情況的原理圖。圖14用圖描述了根據一實例的示例滑坡參數縮放。圖1 5用圖描述了根據該示例抖動操作的示例χγ光束位置》圖16用圖描述了根據圖15中示例抖動操作的示例χ 和γ光束位置vs.時間。圖17描述了圖15和16中示例抖動操作的示例光束位置和加工參數的表。圖18用圖描述了在示例實例中的掃描場失真圖案，其中4 LDA系統包括f/ 1 8 1 〇〇 mm掃描場透鏡。圖19用圖描述了根據示例實例的乂和γ掃描場失真誤差vs.X和γ場位置。 105 201236789 圖20用圖描述了根據圖ο 枳P生亩to从m 4 中的不例貫例的X和Y掃场失真縮放因數和旋轉誤差-X和γ場位置。圖21用圖描述了根據圖示例本地位置幾何形狀修正失真…貫例的光柵特徵的圖22用圖描述了根據_實例的第三級❹子系统圖23用圖描述了根據—實例的a〇d校準圖案。圖24用圖描述了根據某實例的Α〇〇校準角度。圖25是描述了根據—實例用於功率控制的信號流塊圖。圖26用圖描述了根據一實例的示例功率控制曲線。圖27用圖描述了根據—實例的示例cM A〇D功率線性曲線集。圖28描述了根據一實例的用於chO AOD的示例曲線。圖29是根據某實例的示例A0D效率曲線的圖形描述。圖30是根據某實例的示例AOD效率增益的圖形描述。圖31是描述根據一實例的功率校準資料流程的方塊圖0 圖3 2用圖描述了根攄一實例的響應於速度變化的第三級濾波器》圖33用圖描述了根據一實例的Monte-Carlo AOD暫態模擬。圖34用圖描述了根據一實例的使用Taod=Tcmd=l psec 的示例速度限制。圖35用圖描述了根據一實例的A0D行程範圍vs·特徵 106 201236789 寬度。圖36用圖描述了根據—實例的與加工速度相關的雷射功率限制。圖37用圖描述了根據某實例的示例點失真。圖38用圖描述了根據—實例的垂直對齊於標稱光束軌跡的抖動列。圖3 9用圖彳田述了根據一實例的平鋪光柵加工的實例。圖40用圖描述了根據某實例的歸因於寬線刮削的點陣化誤差。圖41用圖描述了根據一實例的劃分成網路帶的刮削區域。圖42用圖描述了根據一實例的刮削抖動點的未濾波網格和對應的到削抖動點的濾波網格。圖43用圖描述了根據一實例對應於圖4 1中的帶的該第一個三個刮削光束的注量分佈。圖4 4用圖描述了根據一實例的到削實例。圖45用圖描述了根據一實例的到削期間的光束命令。圖46是描述了根據一實例的材料移動速度vs_到削列長度和寬度的圖。圖47用圖描述了根據一實例的刮削列幾何形狀的側視圖。圖48是描述根據一實例的用於向量加工的a〇d命令生成的方塊圖》圖49是描述根據一實例的用於光栅加工的a〇d命令 107 201236789 生成的方塊圖。圖5〇是描述根據一實例的用於到削加工的aod命令生成的方塊圖。圖5 1是描述根據一實例的檢流計和AOD校準資料流程5 100的方塊圖。圖52用圖描述了根據一實例的抖動列注量控制。

I 【主要元件符號說明】 1〇〇網格 110 加工點 112 箭頭 610 圓形焊盤 612 突出部 710 中心注量 712 中心注量 714 中心注量/曲線 8 00 加工校準測試矩陣 900 材料表 1000 AOD加工結構 1010 系統控制電腦（SCC) 1012 加工簇 1014 AOD 前端板（AFEB ) 1016 AOD驅動器 1018 AOD驅動器 108 201236789

1020 AOD

1022 第二 AOD /AOD 1023 介面 1024 介面 1026 數位信號處理器（DSP) 1028 現場可編程閘陣列（FPGA) 1030 驅動信號 1032 驅動信號 1040 系統 1042 AOD子系統 1044 檢流計子系統 1046 雷射源 1048 加工光束 1049 第一階光束 1 050 AOD偏轉角度 1051 零階光束 1052 光束收集器 1 054 固定鏡 1 056 掃描透鏡 1 05 8 雷射光束點 1060 工件 1061 聚焦的雷射光束 1062 加工軌跡 1064 溝槽 109 201236789 1066 第一檢流計鏡 1067 第二檢流計鏡 1 068 系列聚焦雷射光束點/系列抖動雷射光束點 1070 系統 1072 繞射光學元件（DOE) 1074 光學元件 1076 中繼透鏡 1080 系統 1082 光束 1084 間距 1110 抖動表 1112 成形表 1113 成形表 1114 線性化表 1115 線性化表 1116 等待時間調整 1210 寫入 1212 設置 1214 開始資料加工 1216 在下一個5 psec DSP中斷 1218 虛線 1220 裝載 13 10 寬的圓弧 1510 增加的過渡分段 110 201236789 2200 第三級剖面子系統 * 2203 掃描場校準轉換 2204 仿形濾波器 2205 第三級濾波器 2206 延遲元件 2208 減法器 2210 光束分佈 2212 位置分佈 2213 放大部分 2214 示例（可以刪掉）AOD位置命令分佈 2216 命令的位置 2218 實際位置 2300 AOD校準圖案 2310 AOD構架旋轉 23 12 檢流計構架 2314 瞄準線光栅圖案/圖案 2316 放大（和旋轉）版本 2318 瞄準線光柵圖案/獨立圖案 2320 零位移瞄準線/中央瞄準線 2322 AOD瞄準線/瞄準線 2510 chO線性化表 2512 線性化表 2514 chi RF信號幅值命令 3100 功率校準資料流程/功率控制資料流程 111 201236789 3210 速度分佈 3212 速度變化 3214 第二速度變化 3216 第三級濾波器的超調 3308 隨機速度序列 33 10 AOD 偏移 3810 抖動列 3812 光束執跡 3814 雷射點位置 3910 焊盤 3912 焊盤 3914 執跡 3916 光柵圖案 3918 光柵圖案 3920 轉換區域 3922 轉換長度 4100 刮削區域 4102 網格帶 4104 網格帶 4106 網格帶 4110 圖元 4112 箭頭/到削光束軌跡 4114 刮削光束軌跡 4116 刮削光束軌跡 112 201236789 4118 箭頭/第一抖動方向 4120 箭頭/第二抖動方向 4122 箭頭/第一抖動方向 4310 第一個圖 4312 第二個圖 4314 第三個圖 43 16 第四個圖 4410 刮削列 4412 刮削列 4414 刮削列 4416 到削列 4710 刮削列寬度 4712 抖動寬度 4714 側壁 4716 轉換寬度 4810 分段資料 4812 材料表 4 814 加工圖 4 816 抖動圖 4818 功率圖 4820 SCC軌跡生成模組 4822 TMfield 轉換 4 82 3 TMframe 轉換 4824 DSP執跡生成模組 113 201236789 4826 内插 4828 内插 4830 Kpwr 模組 4832 TMtert 轉換 5 110 SCC軌跡說明 5114 檢流計控制器 5 118 旋轉轉換TMframe 5122 抖動旋轉/縮放轉換 5124 SCC抖動資料 5210 頂部圖 5212 系列抖動列 52 14 虛線 5216 第二個圖 5217 同軸（OA)抖動命令 5218 第三個圖 5220 交叉軸（CA)抖動命令 5222 底部圖 5224 注量命令 5226 實際注量命令 114

Claims

201236789 七、申請專利範圍： 1 一種抖動雷射光束以獨立於沿著光束軌跡的變化加工速度形成工件内的一個或多個所需溝槽寬度的方法，該方法包括· 使用第一定位系統’賦予沿著相對於該工件表面的光束轨跡的雷射光束路徑的第一相對運動；使用處理器，確定沿著複數個抖動列的雷射光束路徑的第二相對運動，該第二相對運動以相對於該光束轨跡的予頁定角度被疊加在該第一相對運動上，該第二相對運動的確定包括對在該加工速度之變化的補償以保持該複數個抖動列的每一者的預定角度；使用第二定位系統，賦予該雷射光束路徑的第二相對運動；和在沿著該複數個抖動列的複數個點位置處將複數個雷射光束脈衝發射到該工件以拓寬由該預定角度所界定方向中的溝槽。 2.如申請專利範圍第1項之t、、土 # 牙唄之方法，其中該預定角度垂直於該光束軌跡。 3 ·如申請專利範圍第1頊之t^ , 乐貝之方法，其中將該複數個雷射光束脈衝發射包括以固定速率發射，該方法進一步包括：選擇性地調整該加工速声以士該溝槽足没以加工整數個抖動列來完成 4·如申請專利範圍第個抖動列的雷射光束路徑 1項之方法，其中確定沿著該複數的第二相對運動包括： 115 201236789 確疋界疋了沿者該第一定位系铋、·先的軸的枓動點位置的向量；和將該向量旋轉進入定向以定位、、儿# ^ ^ .. . /D考基本上垂直於該光束軌跡的抖動列的抖動點位置。 5 ·如申請專利範圍第4項之方法无其中該旋轉的向量包括：同軸向量分量，平行於該光束 ^ ^ , '並基於沿著該光束軌跡的S則加工速度界定了沿著 _ 斜勤列的抖動點位置；交叉軸向量分量，垂直於該杏束軌跡並對應於在該抖動點位置處的抖動列的寬度；和抖動角度，包括以下角度的總和：由該同軸向量分量和該交又轴 ^ ^ 平田问里分量的組合所界定的速度補償角度，丨中該速度疋度而增長； 1員角度隨者增長的加工速在該光束執跡和該第—定/ & ^ ^ 茨弟疋位系統的座標構架的軸之間的軌跡角度；及「Ί 預定=擇用來保持該抖動列基本上垂直於該光束軌跡的申明專利軏圍第4項之方法，其中相對於該第一定 ^ ’的座‘構架來旋轉該第二m統的座標構架方法進一步包括：將該旋轉向量對齊於該第二定位系統的座標構架。士申清專利範圍第4項之方法，進一步包括：進步紅轉該旋轉向量以修正掃描場失真。 116 201236789 8·如申請專利範包括由射頻（RF )信進一步包括：圍第1項之方法，其中該第二定位系統號所驅動的聲學·光學偏轉器，該方法焦線性調㈣RF㈣以使在該卫件表面處的雷射點離 9.一種雷射加工系統包括： -第-定位系統，其賦予沿著相對於該工件表面的光束轨跡的雷射光束路徑的第一相對運動；一個或多個處理器，其確定沿著複數個抖動列的雷射光束路徑的第二相對運動’ Μ二相對運動以相對於該光束軌跡的預定角度被疊加在該第—㈣運動上，該第二相對運動的確定包括對沿著該光束軌跡的加工速度之變化的補償以保持該複數個抖動列的每一者的預定角度；第疋位系統，其賦予該雷射光束路徑的第二相對運動；和 *射源其在4著该複數個抖動列的複數個點位置處將複數個雷射光束脈衝發射到該工件以拓寬由該預定角度所界定方向中的溝槽。 1 〇.如申明專利範圍帛9項之系統，其中該預定角度基本上垂直於該光束執跡。如申請專利範圍第9項之系統，其中該一個或多個處理态選擇性地調整該加工速度以加工整數個#動列來完成該溝槽。 12·如申請專利範圍帛9項之系統，其中該第一定位系 117 201236789 ’先υ括從包括一驅動檢流計鏡和一快速操縱反射鏡的組處所選擇的一個或多個光束定位器。 !3.如申請專利範圍第9項之系統，其★該第二定位系統包括從包括_聲學-光學偏轉器和_電學-光學偏轉器的組處所選擇的一個或多個光束定位器。 Μ·如申請專利範圍苐9項之系統，其中進—步配置該 J個或多個處理器以選擇抖動點數量以將複數個抖動列的每-者包括進去，其令該選擇減少用來加工每一個抖動列的時間量，且其中在每一個抖動列令的抖動點數量基於對應於該各個抖動列的溝槽寬度。 κ如申請專利範圍第9項之系統，其步一個或多個處理器以調整#册 . 中心處的固定注量，m田射源的功率以保持在該溝槽 *的改變，且其中該二調整考慮到對該加工速度的改變。進—步考慮到對該溝槽寬 16.如申請專利範圍第15項之系統，其中 -個或多個處理器以調整該功率作為相對^己=。亥半徑和外半徑的抖動點位置的函數。、圓弧分段的内 Π.-種用來抖動雷射光束㈣建該方法包括：千宁溝槽的方法，使用第一定位系統，賦予沿著面的溝槽長度的光束執1 了相對於該工件表動；射光束_的第-相對運使用第二定位系統’ 著複數個抖動列的雷射光 118 201236789 束路徑的弟二相對運動，該第二相對運動被疊加在相對運動上以拓寬料m該溝槽的寬度是可變的；選擇抖動點數量以將該複數個抖動列的每一者去，其：該選擇減少用來加工每-個抖動列的時間量，：其中在母—個抖動列中的抖動點數量係基於對應於該各個抖動列的溝槽寬度；和各個在對應於該複數個抖動列的每—者中的抖動點的複數個點位置處將複數個雷射光束脈衝發射到該工件。數量1 包請專利範圍第17項之方法，其中選擇該抖動點確定有效點大小，句j A 度處的未抖動溝槽的寬度；/ 目‘材枓的所需深母個雷射點選擇包括最大偏轉的咬合大小比率· # 對應於所選擇的溝槽寬度的一個或多列：數量作為該所選寬度，該有效點大小和該咬口大小比率的函數❶ 又數量::::專利範圍第18項之方法，其中計算該抖動點 Nd ceil ( ( Width - Deff) / ( Deff*BiteSizeRatio ) }, 下—中Nd疋抖動點數量’ ceil是最高限度函數，其取整有效整數’Width是所選的溝槽寬度，_是確定的 /'，BiteSueRatio是選擇的咬合大小比率。 ⑼·如申請專利範圍第17項之方法，進一步包括： °叙該田射光束功率以保持在該溝槽中心處的固定注 119 201236789

疋果轨跡的雷射光束具宁该功率調整考慮的速度的改變，和其中該功率調整進一步考慮到對該溝槽寬度的改糊 21. 如申請專利範圍第17項之方法又。其中在該溝样的J 心處的注量是用於由該複數個抖動列所界定的㈣内^ 件的劑量的函數，其中該劑量等於該 Τ丨;f、Μ该逑度，j 中每一個抖動列的有效寬度等於該抖 ^ 卄勒列中的點的數量I 以該抖動列中這些點之間的距離，且且其中每一個抖動列合注量等於該劑量除以該各個抖動列的有效寬产。 22. 如申請專利範圍第21項之方法，A 〜乃古，其中該溝槽包括u 弧分段，其中相對於該圓弧分段的内半徑的雷射光束的赶度小於相對於該圓弧分段的外半徑的雷射光束的速度，言』方法進一步包括：進一步調整該雷射光束的功率’作為相對於該圓弧分段的内半徑和外半徑的抖動點位置的函數。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中進一步調整該功率包括：減少沿著該圓弧分段的内半徑的功率以考慮減少的速度；和增加沿著該圓弧分段的外半徑的功率以考慮增加的速度。 24. —種使用雷射直接燒蝕系統以雷射加工在工件上的二維刮削區域的方法，該方法包括·· 120 201236789 生成在該到削區域内的觉私_ Λ μ旳富射點位兀的網格，其中該網格内的雷射點位置之間的間用你主ν部分地基於雷射點大小和相鄰雷射點的所需重疊；將S亥網格劃分成對應於沿著 _ 者九束軌跡的各個雷射光束路從的通路的複數個帶，其中每一、γ母個帶包括沿著相對於該先束軌跡的抖動方向的複數個抖動列；第疋位系統’藉由沿著該光束轨跡的複數個帶連續地賦予該雷射光束路徑的第一相對運動；使用第二定位系統，賦予沿著每一個抖動列的抖動方向的雷射光束路徑的第二相對運動，丨中該第二相對運動被疊加在該第一相對運動上；和沿著到該到削區域内的雷射點位元的雷射光束路徑將複數個雷射光束脈衝發射到該工件。 25_如申請專利範圍第24項之方法，進一步包括：對該抖動列中每-者的資料遽波以傾斜沿著該網㈣相鄰帶的側面的雷射點光強分佈以形成在該雷射光束的通路之間的重疊使得在該刮削區域内控制深度變化，其中= 於忒濾波-貝料選擇該複數個雷射光束脈衝的每一者的雷點強度。、 26. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該資料包括每個抖動列的幅值點的一組合。 27. 如申請專利範圍第25項之方法，進一步包括·· 進一步對該資料濾波以傾斜在該各個帶的一個或多個终端處的雷射點光強分佈。 121 201236789 28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該第一定位系統包括從包括驅動檢流計鏡和快速操縱反射鏡的組處所選擇的一個或多個光束定位器。 29. 如申請專利範圍第27項之方法’其中該第二定位系統包括從包括聲學-光學偏轉器和電學-光學偏轉器的組處所選擇的一個或多個光束定位器。 3 0.如申請專利範圍第29項之方法，進一步包括：根據雷射點強度分佈來控制該聲學-光學偏轉器以調整 s亥雷射光束脈衝的每一者的幅值。 3 1 ·如申請專利範圍第24項之方法，進一步包括：調整該光束執跡的速度使得在該網格中的每一個帶包括整數個抖動列。 32_如申請專利範圍第24項之方法，其中在該光束執跡的方向中的雷射點位置之間的同軸間隔係至少部分地基於加工速度及抖動參數。 ’進一步包括：個帶移到該網格的 33.如申請專利範圍第24項之方法當s亥雷射光束路徑從該網格的第— 第二個帶時’將該抖動方向翻轉。和 34.如申請專利範圍第24項之方法改變在該網格的加工連續帶之間的光束轨跡的方向基於該光束執跡的方向以選擇該抖動方向 122