TW554599B - A device for generating a plurality of laser beams - Google Patents

Description

554599 A7 B7 五、發明說明（1 ) 本發明係關於一種產生多束雷射束之裝置，特別適合 但非排它地用於應用雷射束處理至對雷射衝擊敏感的表 面0 印刷電路製造中，其中一種步驟包含以一層抗蝕材料 覆蓋印刷電路的導電層，以及經由圖樣曝光該抗蝕材料層 而界定欲於印刷電路上獲得的導體軌跡形狀。於抗蝕劑層 曝光後，未曝光區段被去除，改等區段係對應於欲去除的 導電層部份。 另一項印刷電路的製造技術已經變普及，其中抗蝕劑 層係藉雷射光的衝擊而局部印刷•雷射光衝擊通常係在掃 描裝置控制下進行，掃描裝置包括一旋轉多面鏡關聯一快 門裝置用於控制雷射束的岔斷且通常係由聲光調變器組 由於精確製造大尺寸印刷電路板需要的雷射束衝擊數 目當然也極大，較佳再將印刷電路板表面分成多區段以及 同時使用雷射束掃描各區段，因而顯著縮短曝光全電路板 需要的時間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但為了達成此項目地，各雷射束之能量須在對應於組 成抗蝕劑層材料敏感度的明確界線範圍内，如此雷射輻射 可於全部衝擊點均勻一致修改抗蝕劑狀態。 此外聲光調變器成本於需要控制含宽廣波長範圍的光 束時增加。聲光調變器也適合用於某些能量範圍，若超過 此能量範圍，則調變器操作快速老化。 最後調變器效率隨著波長範圍的縮窄而增高。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 554599 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製 A7 -------5L__ 五、發明說明（2 ) 本發明之一目的係提供一種產生多束雷射束之裝置， 各雷射束包含有限範圍之波長，以及各雷射束含有位在相 對有限範圍的能量。 為達成此項目的，本發明提供一種產生多束雷射束之 裝置，該裝置之特徵在於其包含： ; -一雷射源發射於P波長之初束；- & - _波長分束器總成，用以將初束分成N中間束，此 處NSP，各N中間束含有一組包含該至少一波長的波長；以 及 -Ν’能量分束器總成中，此處n、N，用以將中間束分成， 〜分束，各ni分束實質上具有相等能量，如此κ分束獲得 i»N' K = N^N,+ £ni i«l 須了解起初經由將雷射源發射的雷射束分成多束雷射 束，雷射束係於分束器出口獲得，雷射束佔據的波長範圍 > 明確界限且不重疊。也須了解於第二步驟，包含分成至少 部份能量的中間束，最終獲得的分束佔據明確界定的波長 範圍且具有容易界定的能量。 較佳波長分束器總成包含： -一裝置，用以將初束分成P單位束，各單位束係對應 一個波長；以及 -N群集裝置，用以將指定一組波長的若干p單位束群’ 集在一起，一組波長與另一組波長不關聯，如此獲得N中 間束。 — — — — — — — — 1· ·1111111 ^ « — — — — — I — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 κ 297公爱） 554599 A7 B7 五、發明說明（3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 利用此步驟部份重新組合單色雷射束，屬於同一組的 單色雷射束重新貢獻。例如可藉聲光調變器處理或更常見 藉實質上具有單色雷射束相同精度的光學系統處理。 本發明之另一目的係提供一種對雷射束敏感之表面處 理裝置，特別用於處理形成於印刷電路金屬層上的抗蝕劑 層俾獲得印刷電路的導體軌線，或直接處理金屬層。 處理設備之特徵在於包含： --產生裝置，用以產生如上界定形式之K分束雷射 束； -K聲光調變器，各調變器接收_-分束，各調變器適合 用於其接收的該組分束波長且適合其能量；以及 -偏向器用以偏向各調變後的雷射束因此各調變後雷 射束掃描表面之一部份。 圖式之簡單說明 其它本發明之特色及優點經由研讀下列作為非限制性 實例之本發明之各個具體實施例將顯然自明。說明係參照 附圖進行，附圖中： -第1圊為雷射束產生器裝置整體之簡化圓； -第2圖為視圖顯示對應改良具體實施例之第1囷之一 部份； •第3囷顯示雷射束產生器裝置應用於製造印刷電 路；以及 •第4圏顯示分束器用於以能量分束雷射束之具體實 施例。 請 先 閱 讀 背 面( 注 意 事 項 再4 1裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Q χ 297公爱） 6 經濟部智慧財產局員工消費合·作社印製 554599 . A7 _____ _ B7 五、發明說明（4 ) 發明之詳細說明 •雷射束產生器裝置全體初步參照第1囷說明。裝置包含 雷射源10,發射雷射束F。束1：進入分束器用以以波長將雷 射束分束且標示為12。分束器12於其出口傳輸中間雷射束 FIi，FI: , FI;。當然依據初雷射束1?性質而定，可有若干其 它數目的中間雷射束。於束FI1&FI2實例中，部份中間束 I 應用至分束器入口，該分束器將功率分束，分別標示為14 及16。所示特例中，分束器14輸出三分束FIi !，FIi 2及 FIi，3。各分束含有中間束FI!所含功率的三分之一。分束器 16於其出口輸出二分束卩〇2,1及卩02,2，各分束含有FI2所含 功率之半。束FI3未被分束而直接組成分束fd3。 須了解此種產生雷射束之裝置係由一共通初雷射束F 分束’因此可獲得輸出分束含有波長位在相對狹窄波長範 圍内，如波長分束器12定義，以及具有功率全部位在相對 狹窄功率範圍内，此種結果可經由適當選擇各組波長以及 t 經由呈初束各波長所含功率之函數以能量分束中間束獲 得。 本發明之較佳實務中，雷射源10為游離氬型雷射，於 本特例係於333.6毫微米（nm)至363.8毫微米波長範圍操 作，連續發射於前述波長範圍之7瓦功率。 分束的波長及功率極為明確與原先組成抗蝕劑層的材 料有關。 精確言之，發射的波長及其個別能量列舉如下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554599 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

‘明說明（ A7 B7 _ ) 波長 功率 (毫微米） (瓦） FI, 333.6 0.75 334.4 0.72 335.8 0.41 fi2 351.1 2.10 351.4 0.90 363.8 2.10 第2圖顯示一波長將光束分束之分束器之具體實施 例本刀束器12係由一分束器20組成，例如適合由二稜鏡 組成，於其出口輸出與初束F所含波長相等的單位束FU。 輸出的單位束經由重組裝置例如22及24群集在-起因而於 其出口獲件中間束FI，各含預定波長範圍。於對應前述雷 射之特例巾’對應波長333.6毫微米、334.4毫微米及335·8 毫微米之前三個頻率於重組裝置22組合在一起。波長3511 毫微米以及351.4毫微米係於重組裝置24重組。 本特例中，中間束Πι含有3瓦功率，中間束含有21 瓦功率以及中間束Ft含有L88瓦功率。本特例中，最終分 束FDU至FD3具有1.1瓦至L88瓦範圍之功率。此種功率範 圍夠窄可用於預定用途。 第4圖顯示能量分束器裝置14之一具體實施例。以習知 方式，包含第一半反射板30 ,其接收中間束FL且輸出分束 F〇i，i含有該中間束功率之三分之一，半反射板3〇通過含 66%功率之互補束FC。第二半反射板32將互補束Fc分成第 二分束FDi，2以及第三分束FDu，二者的功率相等。此種第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 554599 經濟部智慧財產局員工漭費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6 ) 三分束係藉鏡34平行於前二分束而反射。 第3圖中’以簡化方式顯示雷射束產生器裝置應用於進 行印刷電路板之一製造步驟之實例。本圖中，輸出分束 FDu至FD3之第1圖之分束器電路標示為4〇。本圖也以簡化 形式顯示印刷電路44之絕緣襯墊42。以同樣簡化方式，可 見該層導電材料例如銅46由抗蝕劑層48覆蓋，抗蝕劑層之 狀態係受雷射束衝擊變更。於此特例處理印刷電路之設備 有六部聲光調變器50,各自接收個別分束FD。聲光調變器 50藉關聯記憶體54之控制單元52控制而佔據透明態或非透 明態。調變後的雷射束離開調變器50而被導引至旋轉多面 鏡56，旋轉多面鏡讓抗蝕劑層48於垂直第3圖平面方向掃 描，於此處稱作為X方向，掃描長度係對應關聯一雷射束 之區段。由鏡56反射的光束通過聚焦系統58，聚焦系統也 整流光束因此光束於正交於印刷電路的方向傳播。本囷也 顯示於Y方向移動印刷電路板之裝置60。 當然雷射束分束器可用於印刷電路板製造設備，其中 雷射束係用於直接消蝕抗蝕劑層。確實該設備應用於不含 抗蝕劑層而雷射束直接用於消蝕導電層例如銅層時同等良 好。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -9 - -------------♦1111111 ei— — — — ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 554599 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) 元件標號對照 10.. .雷射源 20.. .適當分束器 30-2…半反射板 40.. .分束器電路 44···印刷電路 48··.抗蝕劑 52.. .控制單元 56···旋轉多面鏡 60.. .移動裝置 FD...分束 FU…單位束 12-6·.·分束器 22-4…重組裝置 34···鏡 42.. .絕緣襯墊 46…銅 50.. .聲光調變器 54…記憶體 58.. .聚焦系統 F…初束 FI...中間束 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------•線t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10

Claims (1)

1. 564599

   申請專利範圍 第89122999號專利再審查案申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 修正日期：91年2月 1· 一種產生具有實質相同能量之多束雷射束的裝置，該裝 置之特徵在於其包含·· β 一雷射源發射(^)於P波長之初束； 波長分束器總成，用以將初束分成N中間束， 此處N^P，各N中間束含有一組包含該至少一波長的波 長；以及 -Ν’能量分束器總成，此處N’<N,用以將中間束（FI) 分成〜分束，各ni分束實質上具有相等能量，如此κ分 束（FD)獲得 .訂丨 i=N， K = N~N,+ ^ni 。 i=l 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其特徵在於波長分束器 總成包含： 0, —種分束裝置，用於將初束分成ρ單位束（FU)， 各單位束（FU)係對應一個波長位置；以及 -N群集裝置’用以將指定一組波長的若干ρ單位束 群集在一起，一組波長與另一組波長不關聯，如此獲得 N中間束（FI)。 3·如申請專利範圍第1或第2項之裝置，其特徵在於該雷射 約為發射333.6毫微米至363.8毫微米以及輸送7瓦功率 之游離氬型雷射。 4·如申請專利範圍第3項之裝置，其特徵在於ρ係等於6， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 11 554599 A8 B8 C8 D8 7. 申請專利範圍 N係等於3及Ν’係等於2。 5.如申請專利範圍第4項之裝置，其特徵在於〜係等於3 以及n2係等於2。 、 6·如申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在於： •第一波長範圍為333亳微米至335亳微米； 第二波長範圍含有353.1毫微米及351.4亳微米波 長；以及 / -第三波長範圍含有363.8毫微米波長。 -種用以處理對雷射束敏感表面之裝置，該裝置之特徵 在於其包含： -一如申請專利範圍第1至6項之用以產生κ分束雷 射束之裝置； Κ聲光調變器，各調變器接收一分束，各調變器 適合用以其接收的該組分束波長且適合其能量；以及 -偏向器用以偏向各調變器的雷射束因此各調變 器雷射束掃描表面之一部份。 (請先閲讀背面之：λτ.·^事項再填寫本頁) 、可I 蜂 12