TWI419298B - 雷射打標機之元件承載裝置 - Google Patents

Description

雷射打標機之元件承載裝置

本發明係關於一種雷射打標裝置之元件承載裝置，特別是關於一種於積體電路(IC)上製作標記的雷射打標裝置及其元件承載裝置。

應用雷射打標技術在物體表面製作文字、圖案等標記，與傳統的機械雕刻或化學蝕刻等方式相比，具有應用範圍廣、精準度高、速度快、以及產生之雷射標記具牢固永久性等優點，因此在目前的工業產品印標加工技術上，特別是積體電路工業所需的高精密度及高量產的IC標記，雷射打標技術與裝置的改良實屬重要。

早期的IC打標，是整個積體電路完成之後，即於其上作雷射加工標記，現在則有許多廠商將不同種類IC置於印刷電路板(PCB)上後，再將所需的商標、條碼或序號於IC上進行雷射標記，因此必須對雷射打標裝置有更佳的系統控制，例如雷射光源強度與方向的選擇或調整，才能達到精準度高的產品水準。

然而，現有技術的雷射打標裝置在加工IC元件時，因每一加工平面之厚度、大小不一，或每一PCB板上之IC元件厚度的不同，便會產生失焦與雕刻位置偏差的問題，因此雷射光束的聚焦位置需要於每一批不同加工元件打標前作調整，才可使加工效果的誤差減少，但習知雷射打標裝置的定位設計，是由使用者手動測量，或是以試打幾次的測試方式，來調整雷射光源系統與加工元件之間的距離，但這些調整方式過程不易，容易造成誤差，且經過調整焦距後的雷射打標裝置，同一批元件的重現性將會不佳。

此外，當我們去改變較複雜的雷射光源系統之聚焦位置時，容易產生光軸偏差、移位，造成光源校準不精確因而產品重現性不佳的問題。

職是之故，發明人鑑於習知技術之設計缺失，乃經悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，發明出本案「雷射打標裝置」，以下為本案之簡要說明。

本發明之目的在於提供一種雷射打標機裝置，能讓每一批不同尺寸、厚度之產品元件的雷射標記位置精準，以改善習知技術於不同加工元件打標前，調整光源系統與加工元件間之距離時所產生的誤差大、光軸偏差、失焦、產品重現性不佳等缺點。

本發明之另一目的在於提供一種雷射打標機之元件承載裝置，用以承載一元件，其中該雷射打標機包含一導光系統，而該元件承載裝置包含一水平調整裝置，用以調整該元件承載裝置與該導光系統的水平相對位置，一校正裝置用以校正該元件之平面座標位置，以及一高度調整裝置，用以調整該元件承載裝置與該導光系統的垂直相對位置。

根據上述的構想，該元件為一積體電路元件，一積體電路放置盤，或是一印刷電路板(PCB)，該印刷電路板上有複數積體電路。

根據上述的構想，其中該元件承載裝置為一可動式平台，該導光系統包含一振鏡系統。

根據上述的構想，該水平調整裝置包含一水平調整螺絲以及一氣泡水平儀，且該高度調整裝置為一分厘卡。

根據上述的構想，該校正裝置為一座標系統原點校正裝置，用以校正該元件與一預設原點的座標相對位置。

本發明之另一目的在於提供一種雷射打標裝置，用以在一元件上打標，其包含用以將一雷射光輸出至該元件的一導光系統，用以承載該元件的一承載裝置，用以調整該導光系統與該承載裝置間之水平相對位置的一水平調整裝置，用以校正該元件之平面座標位置的一校正裝置，以及用以調整該導光系統與該承載裝置間之垂直相對位置的一高度調整裝置。

根據上述的構想，該元件為一積體電路元件，一積體電路放置盤，或是一印刷電路板(PCB)，該印刷電路板上有複數積體電路。

根據上述的構想，其中該元件承載裝置為一可動式平台，該導光系統包含一振鏡系統。

根據上述的構想，該水平調整裝置包含一水平調整螺絲以及一氣泡水平儀，且該高度調整裝置為一分厘卡。

根據上述的構想，該校正裝置為一座標系統原點校正裝置，用以校正該元件與一預設原點的座標相對位置。

如前述本發明之雷射打標裝置，得藉由下列實施例及圖示說明，俾得更深入之了解：

本發明之技術手段將詳細說明如下，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之了解，然而下列實施例與圖示僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

首先請參考第一圖，其為本發明之雷射打標裝置之一實施例的結構示意圖，該雷射打標機1包含一雷射光源11，一導光系統13以及一元件承載裝置15，一雷射光束12由該雷射光源11產生後，經導光系統13接收並傳送至一元件16作雷射加工標記，而該元件承載裝置15係用以承載該元件16。

請再參考第一圖的元件承載裝置15，該元件承載裝置15包含一水平調整裝置17，一校正裝置14，以及一高度調整裝置18，該水平調整裝置17係用以調整該導光系統13與該元件承載裝置15間的水平相對位置，該校正裝置14係用以校正該元件16之平面座標位置，而該高度調整裝置18係用以調整該導光系統13與該元件承載裝置15間的垂直相對位置。

在上述實施例中，該元件16可為一積體電路元件(IC)，一IC放置盤(IC tray)，或是具有複數IC於其上的印刷電路板(PCB)，由於不同批欲以雷射加工標記的IC尺寸、厚度會不相同，甚至同一PCB板上的IC元件尺寸、厚度也可能不相同，因此如果光源焦距的調整不夠精確，雕刻位置就可能會有偏差，造成產品瑕疵，而假若如習知技術僅去移動雷射光源11或導光系統13等光學系統與元件間的垂直相對位置，會有調整誤差大與光軸偏差等缺點。

而本發明之雷射打標機1之元件承載裝置15，同時具有水平調整裝置17以及高度調整裝置18，因而可精確地去調整元件承載裝置15與導光系統13間的水平相對位置和垂直相對位置，同時具有校正裝置14以快速並精確校準元件16之平面座標位置，而使得元件16的雷射標記位置精準，每一批產品元件的重現性高。

此外，在實際操作與設計上，水平傾斜位置經校正後的元件承載裝置15，可直接以該元件16的厚度直接輸入成高度調整裝置18的一刻度設定值，設定快速且精準，因而免除傳統調整焦距的繁複程序。

在上述實施例中，該元件承載裝置15為一可動式平台，較佳為一XY軸機械平台(X－Y table)，在驅動器、軸控卡與電腦軟體等的控制下，元件承載裝置15可移動並準確定位該元件16。

在上述實施例中，該導光系統13還包含一振鏡系統19，例如一XY軸高速掃描振鏡系統，如第二圖所示，該振鏡系統19包含X軸振鏡191和Y軸振鏡192，以快速並精確地將雷射光束12定位後於元件16上打標。

請再參考第三圖，其為第一圖中雷射打標機1之元件承載裝置15之實施例的細部結構示意圖，在此實施例中，該高度調整裝置18為一分厘卡，因而可調整和校正該導光系統13與該元件承載裝置15間的垂直相對位置；該水平調整裝置17包含水平調整螺絲171以及氣泡水平儀172，以精確校準該導光系統13與該元件承載裝置15間的水平相對位置，因而改善雷射打標機1因為該導光系統13與該元件承載裝置15間的垂直相對位置改變所產生的光軸偏差問題；此外，該校正裝置14為一座標系統原點校正裝置，用以校正該元件16與元件承載裝置15中的一預設原點的座標相對位置。

請再參考第四圖，其為本發明之雷射打標裝置的另一實施例，該雷射打標裝置3係用以在一元件36上打標，其包含一導光系統33用以將一雷射光32輸出至該元件36，一承載裝置35用以承載該元件36，一水平調整裝置37係用以調整該導光系統33與該承載裝置35間的水平相對位置，一校正裝置34係用以校正該元件36之平面座標位置，以及一高度調整裝置38係用以調整該導光系統33與該承載裝置35間的垂直相對位置。

在此實施例中，該元件36為一積體電路元件(IC)，一IC放置盤(IC tray)，或是具有複數IC於其上的印刷電路板(PCB)，且該導光系統33還包含一振鏡系統39，例如一XY軸高速掃描振鏡系統，以快速並精確地將雷射光束32定位後於元件36上打標。該承載裝置35為一可動式平台，較佳為一XY軸機械平台(X－Y table)，在驅動器、軸控卡與電腦軟體等的控制下，承載裝置35可移動並準確定位該元件36。

此外，該高度調整裝置38為一分厘卡，而該水平調整裝置37包含水平調整螺絲371以及氣泡水平儀372，且該校正裝置34為一座標系統原點校正裝置，用以校正該元件36與一預設原點的座標相對位置。值得注意的是，在此實施例中，水平調整裝置37和高度調整裝置38的位置並不限於設置在承載裝置35，而是可設置於雷射打標裝置3中任何適當的位置，只要能夠分別用以調整和校正該導光系統33和該承載裝置35間的水平相對位置與垂直相對位置即可。

此外，於上述各實施例中，高度調整裝置18、38並不限於一分厘卡，任何具刻度校正功能而可準確調整元件與光源間垂直高度的精密元件均能適用，且該水平調整裝置17、37亦不限於使用水平調整螺絲和氣泡水平儀，任何能精確調整和校正儀器水平位置的裝置均能適用於本發明之各實施例。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、3．．．雷射打標裝置

11．．．光源

12、32．．．雷射光束

13、33．．．導光系統

14、34．．．校正裝置

15、35．．．元件承載裝置

16、36．．．元件

17、37．．．水平調整裝置

18、38．．．高度調整裝置

19、39．．．振鏡系統

171、371．．．水平調整螺絲

172、372．．．氣泡水平儀

191．．．X軸振鏡

192．．．Y軸振鏡

第一圖：本發明之雷射打標裝置之一實施例的結構示意圖；第二圖：振鏡系統的結構示意圖；第三圖：本發明之雷射打標裝置之元件承載裝置的細部結構示意圖；第四圖：本發明之雷射打標裝置之另一實施例的結構示意圖。

1．．．雷射打標裝置

11．．．光源

12．．．雷射光束

13．．．導光系統

14．．．校正裝置

15．．．元件承載裝置

16．．．元件

17．．．水平調整裝置

18．．．高度調整裝置

19．．．振鏡系統

Claims (18)

1. 一種雷射打標機之元件承載裝置，用以承載一元件，其中該雷射打標機包含一導光系統，而該元件承載裝置包含：一水平調整裝置，用以調整該元件承載裝置與該導光系統的水平相對位置；一校正裝置，用以校正該元件之平面座標位置；以及一高度調整裝置，用以調整該元件承載裝置與該導光系統的垂直相對位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該元件為一積體電路元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該元件為一積體電路放置盤。
4. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該元件為一印刷電路板(PCB)，該印刷電路板上有複數積體電路。
5. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該元件承載裝置為一可動式平台。
6. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該導光系統包含一振鏡系統。
7. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該水平調整裝置包含一水平調整螺絲以及一氣泡水平儀。
8. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該校正裝置為一座標系統原點校正裝置，用以校正該元件與一預設原點的座標相對位置。
9. 如申請專利範圍第1項所述的元件承載裝置，其中該高度調整裝置為一分厘卡。
10. 一種雷射打標裝置，用以在一元件上打標，包含：一導光系統，用以將一雷射光輸出至該元件；一承載裝置，用以承載該元件；一水平調整裝置，用以調整該導光系統與該承載裝置間的水平相對位置；一校正裝置，用以校正該元件之平面座標位置；以及一高度調整裝置，用以調整該導光系統與該承載裝置間的垂直相對位置。
11. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該元件為一積體電路元件。
12. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該元件為一積體電路放置盤。
13. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該元件為一印刷電路板(PCB)，該印刷電路板上有複數積體電路。
14. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該導光系統包含一振鏡系統。
15. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該承載裝置為一可動式平台。
16. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該水平調整裝置包含一水平調整螺絲以及一氣泡水平儀。
17. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該校正裝置為一座標系統原點校正裝置，用以校正該元件與一預設原點的座標相對位置。
18. 如申請專利範圍第10項所述的雷射打標裝置，其中該高度調整裝置為一分厘卡。